JP2010093991A - 太陽光発電装置及び車両感知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 設置環境によらず且つ電力を要しないで太陽電池パネルへの積雪を抑制することのできる太陽光発電装置、及び該太陽光発電装置を備えた車両感知器を提供する。
【解決手段】 太陽光発電装置１０３は、所定の仰角θに傾けて設置される太陽電池パネル４０１を備え、太陽電池パネル４０１が略水平な回転軸周りに回転自在であり、太陽電池パネル４０１表面上への積雪の荷重が加わって、太陽電池パネル４０１が所定の仰角θからさらに大きく傾くようにされている。好ましい実施態様では、回転軸としての支軸４０６が、太陽電池パネル４０１の重心から外れて太陽電池パネル４０１に配置され、太陽電池パネル４０１の支軸４０６より重心から外れる側４１０に錘部材が配置される。太陽電池パネル４０１の支軸４０６より重心側の表面積が太陽電池パネル４０１の支軸４０６より重心から外れる側の表面積より大きく設けられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、太陽光発電装置、及び該太陽光発電装置からの給電を受けて動作する車両感知装置に関するものである。

車両感知装置は、交通量や占有率などの交通量を調べるのに用いられる。車両感知装置は、道路上の車両を感知し、その感知結果を信号制御機や交通管制センターに送る。この感知結果から交通量が得られる。車両感知装置としては、例えば超音波感知器がよく知られている。

超音波感知器は、自ら超音波を発してその反射波を感知する、いわゆるアクティブセンサを用いる。超音波感知器は、超音波を道路へ向けて送波し、車両からの反射波と道路からの反射波とが戻ってくるまでの時間差を検出して車両を感知する。

車両感知器としては、特許文献１に記載されているような赤外線感知器も知られている。赤外線感知器は、パッシブ（受動的な）センサである赤外線センサを用いる。赤外線センサにより得られる車両温度と路面温度との差によって、車両を感知する。赤外線感知器は、超音波感知器のようにアクティブセンサを用いる感知器と比べて消費電力を抑えることができる。このため、赤外線感知器には、送電線から電力を供給することができるほか、太陽光発電装置のような電源を使うことも可能である。

豪雪地帯等に設置される車両感知器の場合、その電力供給に太陽光発電装置を用いるには積雪対策が必要になってくる。例えば特許文献２には、太陽電池への着雪を防止するための着雪防止装置が記載されている。この着雪防止装置は、山上に設置される通信機器等の電源に用いる太陽電池を対象としており、受光面に展張したフィルムに風を利用して振動を与えるとともに受風吸熱板により太陽熱を吸収して付着する氷雪を滑落せしめるようにしている。この着雪防止装置では、風を利用するため、融雪のために電力を消費しない。
特開２００３−３１７１８６号公報 特開昭５９−２３１８７７号公報

しかしながら、上述の着雪防止装置では、風がなければ太陽電池への着雪を十分に防止することができない。山上では風を期待できるが、車両感知器を設置する道路近傍など他の環境では風が期待できない場合もある。

本発明は、このような従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであり、設置環境によらず且つ電力を要しないで太陽電池パネルへの積雪を抑制することのできる太陽光発電装置、及び該太陽光発電装置を備えた車両感知装置を提供することを目的とするものである。

上述の目的を達成するために、本発明は、所定の仰角に傾けて設置される太陽電池パネルを備える太陽光発電装置であって、その太陽電池パネルが略水平な回転軸周りに回転自在であり、太陽電池パネル表面上への積雪の荷重が加わって、太陽電池パネルが所定の仰角からさらに大きく傾くようにされている太陽光発電装置を提供する（請求項１）。

この太陽光発電装置では、太陽電池パネル表面上への積雪の荷重が加わって、太陽電池パネルが設置角度からさらに大きく傾くようにされているため、設置環境によらず且つ電力を要しないで太陽電子パネル表面の積雪を落下させることができ、太陽電池パネル表面に雪が積もり続けるのを抑制することが可能である。

本発明の好ましい実施態様において、この太陽光発電装置は、回転軸が、太陽電池パネルの重心から外れて太陽電池パネルに配置され、太陽電池パネルの回転軸より重心から外れる側に配置される錘部材を更に備え、太陽電池パネルの回転軸より重心側の表面積が太陽電池パネルの回転軸より重心から外れる側の表面積より大きく設けられるようにすることができる（請求項２）。

この実施態様では、太陽電池パネルの回転軸の配置、錘部材の重さ、形状及び取付位置を設定・調整するという比較的簡素な方法によって、太陽電池パネル表面への積雪が一定量以上あったときに太陽電池パネルを大きく傾け、一定量未満になったときに太陽電池パネルを元に戻すという動作を太陽電池パネルにさせることが可能となる。

さらに、この太陽光発電装置は、太陽電池パネルの回転範囲を規制する規制部材を備え、その規制部材の規制により、太陽電池パネルを所定の仰角で保持するようにしてもよい（請求項３）。太陽電池パネルの回転範囲を規制することによって、太陽電池パネル表面への積雪がないときには太陽電池パネルを所定の仰角で保持して所望の発電効率を得ると共に、積雪があるときには上述の動作を太陽電池パネルにさせることが可能となる。

さらに、太陽光発電装置は、太陽電池パネルの回転速度を規制するためのダンパー部材を備えるようにしてもよい（請求項４）。このダンパー部材によって、太陽電池パネルからの落雪量を適当に抑えることができる。

さらに、太陽光発電装置は、太陽電池パネル表面上への積雪の荷重が加わって、所定の仰角からさらに大きく傾いた太陽電池パネルを、太陽電池パネル表面上への積雪の減少にしたがって、所定の仰角に戻すための弾性部材をさらに備えることができる（請求項５）。このような弾性部材によって、太陽電池パネル表面上への積雪の減少にしたがって、太陽電池パネルを所定の仰角に円滑に戻すことができる。

さらに、太陽光発電装置は、太陽電池パネルからの落雪を受ける落雪受け部材を備えることができる（請求項６）。落雪受け部材によって、太陽電池パネルからの落雪が道路等に直接落下するのを抑制することが可能となる。

他の態様によれば、本発明は、上述の太陽光発電装置と、太陽光発電装置からの給電を受けて動作する車両感知器とを備える車両感知装置を提供する（請求項７）。上述の太陽光発電装置を用いることにより、設置環境によらず且つ電力を要しないで、太陽電池パネル表面の積雪を落下させることができ、豪雪地帯等に設置する場合でも、車両感知器を安定して動作させることが可能となる。

以上の構成を採用することにより、本発明に係る太陽光発電装置及び車両感知装置では、設置環境によらず且つ電力を要しないで、太陽電池パネル表面への積雪の荷重によって、太陽電池パネルから雪を落下させることができ、太陽電池パネルに雪が積もるのを抑制することが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態においては、豪雪地帯に設置される車両感知装置、及びその車両感知装置の電源に用いられる太陽光発電装置として本発明が具体化される。

図１は本実施の形態における車両感知装置の設置状態を示す図である。本実施の形態において、車両感知装置１００は、車両感知器１０１、無線伝送ユニット１０２、及び太陽光発電装置１０３を備える。これらは、例えば逆Ｌ字状の支柱１０４に設置することができる。

車両感知器１０１は、支柱１０４の水平に張り出した部分に取り付けられる。本例では、支柱１０４の設置された道路が複数の車線を有し、それら走行車線ごとに車両感知器１０１が取り付けられている。各車両感知器１０１は、その感知視野が対応車線に向けられており、当該車線を走行する車両１０５を感知する。車両感知器１０１には、赤外線感知器を用いることができる。車両感知器１０１は、赤外線センサにより、車両及び路面からそれぞれ放射される遠赤外線を検知し、その検知信号から車両の有無を感知する。車両感知器１０１は、単位時間当たりの車両台数など感知結果を示すデータを所定期間ごとに無線伝送ユニット１０２に出力する。

無線伝送ユニット１０２は、車両感知器１０１と有線により接続されており、車両感知器１０１から出力された感知結果を示すデータを受けて、周辺の信号制御機や交通管制センターに無線で送信する。なお、感知結果を示すデータは有線で送信してもよい。

太陽光発電装置１０３は、太陽電池パネルにより得た電力を車両感知器１０１に供給する。太陽電池パネルは、太陽光を受けやすいよう車両感知器１０１より支柱１０４の上方に配置され、所望の発電効率を得るため適当な仰角に傾けて設置される。赤外線センサはパッシブセンサであり、その赤外線センサを用いる車両感知器１０１の消費電力は超音波感知器などと比べて極めて小さい。このため、車両感知装置１００が豪雪地帯に設置されていても、太陽電池パネルが積雪で大きく覆われず通常の発電効率を得ることができれば、太陽光発電装置１０３は十分な電力を車両感知器１０１に供給することができる。

図２Ａは車両感知器の外観の一例を示す図であり、図２Ｂは当該車両感知器の断面の概略を示す図である。車両感知器１０１は直方体状の筐体２０１を有する。車両感知器１０１への積雪が過大になるのを避けるため、筐体２０１の上面の面積は抑えるのが好ましい。筐体２０１の一側面２０２には赤外線の入射口となる開口２０３が設けられている。側面２０２を路面側に向けることで、車両感知器１０１は、車両や路面から放射される遠赤外線を受ける。

筐体２０１の内部には、赤外線透過レンズ２０４、サーモパイル素子２０５、回路基板２０６が配置されている。赤外線透過レンズ２０４は、開口２０３の奥側に配置される。赤外線透過レンズ２０４は、開口２０３を介して筐体２０１内に入射した車両や道路からの赤外線をサーモパイル素子２０５に集める。サーモパイル素子２０５は、赤外線透過レンズ２０４からの赤外線を受けて、熱起電力を発生する。回路基板２０６には、そのサーモパイル素子２０５を含む感知回路が実装されている。感知回路にはケーブル２０７を介して太陽光発電装置からの電力が供給され、感知回路は、サーモパイル素子２０５からの信号にしたがって車両の有無を感知する。

図３は車両感知器の感知回路の概略構成例を示す図である。この例において、車両感知器１０１は、検出部３０１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０２、メモリ３０３、およびインターフェイス３０４を備える。検出部３０１は、サーモパイル素子２０５を含み、車両や道路から放射された遠赤外線の強度に応じた信号を出力する。ＣＰＵ３０２は、検出部３０１からの信号に基づいて、車両が検知されたか道路が検知されたかを判別する。ＣＰＵ３０２は、判別結果を集計して、単位時間当たりの車両台数など感知結果を示すデータをメモリ３０３に記憶する。ＣＰＵ３０２は、所定期間ごとに、感知結果を示すデータをメモリ３０３から読み出し、インターフェイス３０４を介して無線伝送ユニット１０２に出力する。このような車両感知器１０１及び無線伝送ユニット１０２は、太陽光発電装置１０３からの給電を受けて動作する。サーモパイル素子２０５で外部からの赤外線を受けるというパッシブな動作により車両を感知するので、車両感知器１０１の消費電力は超音波感知器と比べると小さい。

図４は本実施の形態における太陽光発電装置の外観の一例を説明する図である。図４の左上部には太陽電池パネル表面への積雪がない状態を、右下部には太陽電池パネル表面への積雪がある状態を示している。

この太陽光発電装置１０３は、太陽電池パネル４０１表面への積雪がない状態では、太陽電池パネル４０１が、所定の仰角θ、例えば６０度で保持される。そして、この太陽光発電装置１０３は、太陽電池パネル４０１表面上の積雪の荷重が加わって、太陽電池パネル４０１が設置角度θからさらに大きく傾くようにされている。太陽電池パネル４０１は、略水平な回転軸４０２の周りに回転自在になっており、太陽電池パネル４０１表面に雪が積もると、積雪４０３の荷重によって矢印４０４方向に回転し、積雪４０３が表面から滑り落ちる。これによって、積雪が溶けるのを待ったり風に頼ったりすることなく、車両感知器に必要な電力を太陽光発電装置により供給することが可能となる。

本実施の形態において、太陽電池パネル４０１は矩形の受光面を有しており、その短辺４０５が回転軸４０２と平行、すなわち略水平方向になっている。太陽電池パネル４０１は、その回転軸４０２としての支軸４０６により支持される。支持部材４０７は、車両感知装置の支柱に取り付けられ、太陽電池パネル４０１の両側部でその支軸４０６を回転自在に支持する。

支軸４０６は、太陽電池パネル４０１の直背面に一体に取り付けられ、支軸４０６の回転によって太陽電池パネル４０１もその支軸４０６周りに回転する。太陽電池パネル４０１の受光面で見たとき、支軸４０６は太陽電池パネル４０１の重心から外れた箇所に配置されている。この例では、太陽電池パネル４０１の重心を通る短辺４０５と平行な線４０８より上側に支軸４０６が配置されている。このため、太陽電池パネル４０１の自重により、支軸４０６を中心として、太陽電池パネル４０１を矢印４０４方向に回転させようとするトルクが働く。

また、太陽電池パネル４０１の支軸４０６より重心側４０９の表面積が太陽電池パネル４０１の支軸４０６より重心から外れる側４１０の表面積より大きく設けられている。太陽電池パネル４０１表面に積雪があると、太陽電池パネル４０１の支軸４０６から外れる側４１０に、太陽電池パネル４０１の支軸４０６より重心側４０９と比べて大きな荷重が加わることになる。太陽電池パネル４０１表面に積雪４０３があると、その荷重が加わるので、積雪がない場合と比べて、支軸４０６を中心として、太陽電池パネル４０１を矢印４０４方向に回転させようとするトルクが増加する。この太陽光発電装置１０３では、このトルクの増加によって、太陽電池パネル４０１が設置角度θからさらに大きく傾くようにされている。

太陽光発電装置１０３は、太陽電池パネル４０１表面から滑り落ちた雪を受けるため落雪受け部材４１１を備えることができる。落雪受け部材４１１は、太陽電池パネル４０１の下方に配置される。太陽電池パネル４０１の支持部材４０６と別個の部材によって落雪受け部材４１１を車両感知装置の支柱に取り付けてもよいし、支持部材４０６と一体の部材によって支柱に取り付けてもよい。

この実施の形態において、落雪受け部材４１１は長尺の板部材であって、その短尺方向は落雪を受けやすいよう屈曲している。また長尺方向には、太陽電池パネル４０１からの落雪４１２を下方へ流すよう落雪受け部材４１１が傾けて設置されている。このような落雪受け部材４１１を太陽電池パネル４０１と路面との間に配置しておくことによって、太陽電池パネル４０１表面から滑った雪が塊となって直接道路面上に落下するのを妨げることが可能となる。なお、図示の都合上、落雪受け部材４１１は太陽電池パネル４０１の近傍に配置されているが、落雪受け部材４１１と太陽電池パネル４０１との位置関係はこの例に限られるものではない。また落雪受け部材４１１には板部材ではなく網部材を用いてもよいし、落雪受け部材４１１は剣山状やその他の形状を有していてもよい。

上述の太陽光発電装置１０３は、積雪の荷重を利用するので、太陽電池パネル４０１表面から雪を滑落させるのに電力を要しない。積雪が多いような場合には発電効率が低下するため、太陽電池パネル４０１から得た電力を蓄電していても、太陽電池パネル４０１表面から雪を取り除くのに利用し難い状況になる。しかしながら、蓄電した電力が十分にあるときには、融雪用の電熱線と併用するなどして、太陽電池パネル４０１表面から雪を取り除くようにしてもよい。電熱線による融雪を利用するか否かは蓄電量に基づいて切り替えるようにしてもよい。また、電源オフ時に太陽電池パネル４０１の仰角をロックするようにしておき、積雪があると、そのロックを電気的に解除して、積雪の荷重によって太陽電池パネル４０１表面から雪を滑落させるようにしてもよい。

図５は本実施の形態における太陽光発電装置の側面視図である。図５の左上部には太陽電池パネル表面への積雪がない状態を、右下部には太陽電池パネル表面への積雪がある状態を示している。

太陽光発電装置１０３は、太陽電池パネル４０１表面へ一定量以上の積雪があると、矢印４０４方向に太陽電池パネル４０１が回転し、太陽電池パネル４０１表面から雪を滑落させる。それによって、太陽電池パネル４０１表面上の積雪が一定量未満になると、矢印５０１方向に太陽電池パネル４０１が回転し、太陽電池パネル４０１の仰角が元の角度θに戻るようになっている。このような動作を行うため、太陽光発電装置１０３は錘部材５０２を備えることができる。

本実施の形態において、錘部材５０２は、太陽電池パネル４０１の支軸４０６より重心から外れる側４１０に配置される。この例では、太陽電池パネル４０１の支軸４０６より上側で太陽電池パネル４０１の背面側に錘部材５０２が取り付けられている。錘部材５０２は、太陽電池パネル４０１の自重による矢印４０４方向のトルクと反対の矢印５０１方向のトルクを太陽電池パネル４０１に与える。

錘部材５０２の重さ、形状及び取付位置は、太陽電池パネル４０１表面への積雪がない状態において、矢印５０１方向のトルクが矢印４０４方向のトルクより大きく、また太陽電池パネル４０１表面に一定量以上の積雪があると、そのトルクの大きさが逆転するように定められる。一方、太陽電池パネル４０１表面の積雪が一定量未満になると、矢印５０１方向のトルクが矢印４０４方向のトルクを上回り、太陽電池パネル４０１が元に戻る。

この実施の形態に係る太陽光発電装置１０３は、太陽電池パネル４０１の回転範囲を規制する規制部材５０３をさらに備え、太陽電池パネル４０１を設置角度θで保持するためにその規制部材５０３を用いる。規制部材５０３には、太陽電池パネル４０１および支持部材４０７の側面で両者に接続された棒状の金属部材を用いることができる。この例において、規制部材５０３は、支持部材４０７の側面に設けられたガイド溝５０４に沿って変位可能に取り付けられている。規制部材５０３は、その支持部材４０７側の端部に、ガイド溝５０４内を摺動する突設片５０５を有する。この突設片５０５がガイド溝５０４の端部に当接することにより、太陽電池パネル４０１の回転範囲が規制される。

積雪のない状態では、錘部材５０２の荷重によって太陽電池パネル４０１に矢印５０１方向のトルクが加わっており、規制部材５０３の突設片５０５は、ガイド溝５０４の太陽電池パネル４０１側の端部に当接する。これによって、太陽電池パネル４０１の仰角が設置角度θで保持され、所望の発電効率が得られる。太陽電池パネル４０１表面に一定量以上の積雪があると、太陽電池パネル４０１が矢印４０４方向に回転するのに伴って、規制部材５０３の突設片５０５がガイド溝５０４に沿って変位する。これによって、太陽電池パネル４０１表面の積雪が落下する。

規制部材５０３には、上述の例に限らず、ヒンジ金具やその他の、太陽電池パネル４０１の回転範囲を規制する部材を用いることができる。規制部材５０３は、太陽電池パネル４０１と支持部材４０７の側面に取り付ける代わりに、又はそれに加えて、支軸４０６に組み込むようにしてもよい。さらに、ダンパーヒンジやロータリーダンパーなどダンパーを付加することで、太陽電池パネル４０１の回転速度を規制するようにしてもよい。これにより、太陽電池パネル４０１からの落雪量を適宜調整することが可能となる。

さらに太陽電池パネル４０１と支持部材４０７との間にガススプリングを取り付けることで、太陽電池パネル４０１の回転範囲および回転速度を規制するようにしてもよい。ガススプリングは、上述した棒状の金属部材と同様、太陽電池パネル４０１と支持部材４０７の側面に取り付けることができる。ガススプリングは、ガス反力以上の外力が働くと、その内部のピストンが移動し、その全長が短くなる。一方、外力がガス反力未満になると、ガス反力によって、その全長が伸びて元に戻る。このため、太陽電池パネル４０１表面に一定量以上の積雪があったときに、ガススプリングに作用する外力がガス反力を上回るようにすれば、太陽電池パネル４０１表面に積雪のない状態では、太陽電池パネル４０１の仰角を設置角度θに保持することができる。また、太陽電池パネル４０１表面に一定量以上の積雪があれば、太陽電池パネル４０１を設置角度θよりさらに大きく傾けることが可能となる。さらに、太陽電池パネル４０１表面の積雪が減少すれば、ガススプリングのガス反力によって、太陽電池パネル４０１の仰角を設置角度θに戻すことができる。このようにガススプリングを用いる場合、錘部材は用いなくてもよい。

図６は太陽光発電装置の他例について外観を示す図である。太陽光発電装置６０１は、太陽光発電装置１０３と同様の構成に加えて、積雪荷重付加部材６０２を備えている。太陽光発電装置６０１は、太陽電池パネル４０１自体の表面および積雪荷重付加部材６０２の表面上への積雪の荷重が加わって、太陽電池パネル４０１が設置角度θからさらに大きく傾くようにされている。

積雪荷重付加部材６０２は、太陽電池パネル４０１に直接又は間接的に機械的に接続される。積雪荷重付加部材６０２は、積雪があると、太陽電池パネル４０１が設置角度θよりさらに大きく傾く方向のトルクを太陽電池パネル４０１に付加するのに用いられる。この例において、積雪荷重付加部材６０２は、太陽電池パネル４０１の支軸４０６より重心側４０９の側部に取り付けられる三角形状の板部材である。なお、積雪荷重付加部材６０２は三角形状に限られるものではない。

積雪荷重付加部材６０２をこのように取り付けることで、積雪があると、積雪荷重付加部材６０２表面上への積雪の荷重によっても、矢印４０４方向のトルクが太陽電池パネル４０１に加わることになる。積雪荷重付加部材６０２が取り付けられていない場合と比べて、太陽電池パネル４０１が降雪によってより傾き易くなる。

太陽電池パネル４０１が矢印４０４方向に回転することによって、太陽電池パネル４０１及び積雪荷重付加部材６０２表面上の雪が落下する。表面上の雪の減少にしたがって、太陽電池パネル４０１の仰角は設置角度θに戻る。なお、図６では積雪受け部材を示していない。しかしながら、太陽光発電装置６０１も積雪受け部材を備えることができる。この場合、積雪受け部材は、太陽電池パネル４０１からの落雪だけでなく、積雪荷重付加部材６０２からの落雪も受ける。

さらに太陽光発電装置６０１では、積雪荷重付加部材６０２が、太陽電池パネル４０１より仰角が小さくなる状態で太陽電池パネル４０１に取り付けられている。このため、太陽電池パネル４０１より積雪荷重付加部材６０２に雪が積もり易い。したがって、太陽電池パネル４０１表面上への積雪量が多くなる前に、太陽電池パネル４０１を矢印４０４方向に傾け易くなる。

なお、積雪荷重付加部材６０２は、太陽電池パネル４０１より仰角が大きくなる状態、又は太陽電池パネル４０１と同じ仰角で太陽電池パネル４０１に取り付けるようにしてもよい。これらの場合でも、積雪荷重付加部材６０２を太陽電池パネル４０１に取り付けることによって、太陽電池パネル４０１単体と比べれば、積雪時に太陽電池パネル４０１を矢印４０４方向に傾け易くなる。また、積雪荷重付加部材６０２の表面に融雪用の電熱線を設け、必要に応じて、積雪荷重付加部材６０２表面の雪を融かすようにしてもよい。積雪荷重付加部材６０２の表面積は太陽電池パネル４０１より小さくできるので、太陽電池パネル４０１全面に渡って融雪するよりも、融雪に必要な電力を抑えることができる。

さらに積雪荷重付加部材６０２には、太陽電池パネル４０１より着雪のし易い材料を用いるようにしてもよい。積雪荷重付加部材６０２は発電に寄与しないので、積雪荷重付加部材６０２への積雪が太陽電池パネル４０１表面へ及ばない限り、積雪荷重付加部材６０２表面に着雪し易い材料を用いても大きな支障はない。積雪荷重付加部材６０２に太陽電池パネル４０１より着雪のし易い材料を用いることによっても、太陽電池パネル４０１表面への積雪が多くなる前に、太陽電池パネル４０１が設置角度θからさらに大きく傾き易くすることができる。

また、上述の例では、積雪荷重付加部材６０２を太陽電池パネル４０１表面の直近に配置していたが、積雪荷重付加部材６０２を太陽電池パネル４０１表面から離して配置するようにしてもよい。例えば太陽電池パネル４０１の最下部から斜め下方へステーを伸ばし、そのステーの下端に積雪荷重付加部材６０２を取り付ける。このように太陽電池パネル４０１表面から積雪荷重付加部材６０２を離したり太陽電池パネル４０１より下方に配置したりすることで、積雪荷重付加部材６０２表面の積雪が太陽電池パネル４０１表面を覆い、発電効率を低下させるのを抑制することができる。

図７Ａ及びＢは太陽光発電装置のさらに他の例について外観を示す図である。図７Ａはさらに他の例に係る太陽光発電装置の外観の斜視図であり、図７Ｂは該例に係る太陽光発電装置の外観の側面図である。太陽光発電装置７０１は、水平方向に伸びる支持部材７０２を備える点で、鉛直方向に伸びる支持部材を有した太陽光発電装置１０３と異なっている。

太陽光発電装置７０１において、支持部材７０２は、太陽電池パネル４０１を支持するだけでなく、太陽電池パネル４０１の回転範囲を規制するのにも用いられる。太陽光発電装置７０１は、太陽光発電装置１０３と同様に錘部材５０２を備える。太陽電池パネル４０１が設置角度θにあるとき、錘部材５０２は支持部材７０２に当接する。このため、太陽電池パネル４０１の回転範囲が支持部材７０２によって規制され、太陽電池パネル４０１は、仰角が設置角度θより小さくなるように矢印５０１方向に回転することができない。積雪のない状態では、太陽電池パネル４０１に矢印５０１方向のトルクが加わっているので、太陽電池パネル４０１の仰角が設置角度θで保持される。

このように積雪のない状態で、太陽電池パネル４０１又は太陽電池パネル４０１に取り付けられた部材と当接するように支持部材７０２を配置する。これによって、太陽電池パネル４０１の仰角を設置角度θで保持するためだけに別途、太陽電池パネル４０１の回転範囲を規制する部材を設ける必要がなくなる。

上述した実施の形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。上述の実施の形態では、赤外線センサを用いた車両感知装置に本発明を適用したが、他の種類の車両感知装置に本発明を適用することも可能である。

さらに、本発明の太陽光発電装置は、車両感知装置以外の機器にも用いることができる。通信機器のような他機器に用いた場合でも、本発明の太陽光発電装置は、風にたよらず電力も用いずに太陽電池パネルへの積雪を落下させることができる。このため、送電線からの引き込みが難しい場所や豪雪地帯に当該他機器が設置されている場合に積雪があっても、本太陽光発電装置は、その機器を安定して動作させることが可能である。積雪のために、車両感知器のような機器の消費電力をさらに抑える必要も少なくなり、装置全体の設計に自由度を確保することも可能となる。

また上述の実施の形態では、太陽電池パネルに矩形状のパネルを用いたが、これに限られるものではなく、台形状やその他の形状を有するパネルを用いるようにしてもよい。例えば台形状のパネルを用いる場合、台形の底辺を下側に配置する。これによって、矩形状の太陽電池パネルを用いる場合よりも、太陽電池パネルの回転軸より下側の表面積を増加させることが可能となる。

また上述の太陽光発電装置では、支軸により、太陽電池パネルを回転軸周りに支持したが、これに限られるものではない。さらに、太陽光発電装置が複数の太陽電池パネルを有する太陽電池アレイを備えている場合には、その全部又は一部の太陽電池パネルに本発明を適用することが可能である。

本発明の太陽光発電装置及び車両感知装置は、設置環境によらず且つ電力を要しないで、太陽電池パネル表面への積雪を太陽電池パネルから落下させることができ、太陽電池パネルに雪が積もるのを抑制することが可能であり、赤外線感知器やその他の感知器を有する車両感知装置、さらには太陽電池パネルによる給電を受けるその他の機器にも有用である。

本実施の形態における車両感知装置の設置状態を示す図である。 図２Ａは車両感知器の外観の一例を示す図であり、図２Ｂは当該車両感知器の断面の概略を示す図である。 車両感知器の感知回路の概略構成例を示す図である。 本実施の形態における太陽光発電装置の外観の一例を説明する図である。 本実施の形態における太陽光発電装置の側面視図である。 太陽光発電装置の他例について外観を示す図である。 太陽光発電装置のさらに他の例について外観を示す図である。

符号の説明

１００ 車両感知装置
１０１ 車両感知器
１０２ 無線伝送ユニット
１０３ 太陽光発電装置
１０４ 支柱
１０５ 車両
２０１ 車両感知器の筐体
２０２ 車両感知器の前面
２０３ 車両感知器の前面開口
２０４ 赤外線透過レンズ
２０５ サーモパイル素子
２０６ 車両感知器の回路基板
２０７ ケーブル
３０１ 車両感知器の検出部
３０２ 車両感知器のＣＰＵ
３０３ 車両感知器のメモリ
３０４ 車両感知器のインターフェイス
４０１ 太陽電池パネル
４０２ 太陽電池パネルの回転軸
４０３ 太陽電池パネル表面上への積雪
４０４ 太陽電池パネルの一回転方向を示す矢印
４０５ 太陽電池パネルの短辺
４０６ 太陽電池パネルの支軸
４０７ 太陽電池パネルの支持部材
４０８ 太陽電池パネルの重心を通る短辺と平行な線
４０９ 太陽電池パネルの支軸より重心側
４１０ 太陽電池パネルの支軸より重心から外れる側
４１１ 落雪受け部材
４１２ 太陽電池パネルから落雪受け部材への落雪
５０１ 太陽電池パネルの他の回転方向を示す矢印
５０２ 錘部材
５０３ 規制部材
５０４ ガイド溝
５０５ 突設片
６０１ 他の例に係る太陽光発電装置
６０２ 積雪荷重付加部材
７０１ さらに他の例に係る太陽光発電装置
７０２ 太陽光発電装置の支持部材

Claims (7)

1. 所定の仰角に傾けて設置される太陽電池パネルを備える太陽光発電装置であって、
   前記太陽電池パネルが略水平な回転軸周りに回転自在であり、
   前記太陽電池パネル表面上への積雪の荷重が加わって、前記太陽電池パネルが前記所定の仰角からさらに大きく傾くようにされていることを特徴とする太陽光発電装置。
2. 前記回転軸が、前記太陽電池パネルの重心から外れて前記太陽電池パネルに配置され、
   前記太陽電池パネルの前記回転軸より重心から外れる側に配置される錘部材を更に備え、
   前記太陽電池パネルの前記回転軸より重心側の表面積が前記太陽電池パネルの前記回転軸より重心から外れる側の表面積より大きく設けられた請求項１記載の太陽光発電装置。
3. 前記太陽電池パネルの回転範囲を規制する規制部材をさらに備え、
   前記規制部材の規制により、前記太陽電池パネルを前記所定の仰角で保持する請求項２記載の太陽光発電装置。
4. 前記太陽電池パネルの回転速度を規制するためのダンパー部材をさらに備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
5. 前記太陽電池パネル表面上への積雪の荷重が加わって、前記所定の仰角からさらに大きく傾いた前記太陽電池パネルを、前記太陽電池パネル表面上への積雪の減少にしたがって、前記所定の仰角に戻すための弾性部材をさらに備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
6. 前記太陽電池パネルからの落雪を受ける落雪受け部材をさらに備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の太陽光発電装置と、
   前記太陽光発電装置からの給電を受けて動作する車両感知器と
   を備える車両感知装置。

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