JP5142549B2

JP5142549B2 - 煤煙除去システム

Info

Publication number: JP5142549B2
Application number: JP2007034735A
Authority: JP
Inventors: 雅也奥薗
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2027-02-15
Also published as: JP2008194648A

Description

本発明は、煤煙除去システムに係り、特に、自動車専用道路すなわち有料道路の入口料金所または出口料金所付近において、通過車両からの排出ガスに含まれる煤煙を除去する煤煙除去手段に関する。

有料道路の入口料金所または出口料金所付近においては、減速，一旦停止後に加速することになり、定速走行時と比較して、排出ガスに含まれる煤煙が相対的に多く、料金所係員や周辺住民に影響が及ぶおそれがある。

また、窒素酸化物ＮＯｘは、自動車が低速で走行するほど、排出量が多くなる。

料金所をＥＴＣ(Electronic Toll Collection System＝ノンストップ自動料金収受システム)に変更しても、さらに、ほとんど減速せずに通過できるフリーフローＥＴＣ(Free-Flow ETC)にしても、入口料金所から走行車線への進入または出口料金所から一般道路への進入時には、アクセルを踏み込む度合いが大きく、多くの有害物質を排出しやすい領域となっている。

主に料金所のブース外に上半身を出している係員の健康を守るために、ブース近くの発進エリアに設けられた排ガス吸気口と、排ガス吸気口に連結された吸引ダクトと、吸引ダクトの出口側に配置された排ガス処理手段と、排ガスの吸引手段とを設けた自動車の排ガス処理装置が提案されている(例えば、特許文献１参照)。

特開昭６１−２４６４０１号公報(第２頁第１図，第２図) 特開２００２−９８３８４号公報(第３，４頁図２，図７)

上記特許文献１の自動車の排ガス処理装置においては、通過車両数に関係なく排ガス処理手段および排ガス吸引手段を稼働させているので、時間帯によっては、駆動エネルギーがむだになり、ランニングコストがかかっていた。

このコストを削減するために、車両が発進するたびに排ガス処理手段および排ガス吸引手段の電源を手動でオン／オフすると、入れ忘れる／切り忘れる場合や間に合わない場合もあり、操作が煩雑であった。

そこで、車両排出ガス中の煤煙を自動的に除去する装置として、煤煙発生区域内の煤煙の濃度を計測する煤煙濃度センサを設け、煤煙濃度センサが計測した煤煙濃度が基準値を越えたときに集塵装置を稼働させる道路の汚染空気浄化装置が提案されている(例えば、特許文献２参照)。

しかし、煤煙濃度センサは、きめ細かにメンテナンスしないと、正確な計測値が得られず、集塵装置の動作にタイムラグが生じる。

一方、基本的には一時停止しないＥＴＣやフリーフローＥＴＣでは、レーンを横切って煤煙濃度センサの設置個所まで点検／メンテナンスに行く業務は、命がけの作業となり、好ましくない。

また、門型支柱(ガントリ)に取り付けたとしても、煤煙濃度センサは汚れるので、メンテナンス作業は無くならず、メンテナンスコストがかかっていた。

本発明の課題は、煤煙濃度センサを省略し、煤煙が発生すると推定されたときに煤煙除去手段を稼働させる手段を備えた煤煙除去システムを提案することである。

本発明は、上記課題を解決するために、自動車専用道路の入口料金所または出口料金所を通過する車両を検知する車両検知手段と、料金所近辺に設置され料金所を通過する車両の排出ガス中に含まれる煤煙を除去する煤煙除去手段と、車両検知手段で検知した通過車両の渋滞状況に応じて煤煙除去手段を運転制御する運転制御手段とからなり、運転制御手段は、煤煙除去手段の運転開始時にカウントダウンを開始し所定時間後に煤煙除去手段を停止させる運転時間タイマを備え、所定台数の車両が検知されるごとに運転時間タイマをリセットする煤煙除去システムを提案する。

本発明は、また、自動車専用道路のＥＴＣ入口料金所またはＥＴＣ出口料金所を通過する車両を検知するＥＴＣ車両検知手段と、料金所近辺に設置され料金所を通過する車両の排出ガス中に含まれる煤煙を除去する煤煙除去手段と、ＥＴＣ車両検知手段で検知した通過車両の渋滞状況に応じて煤煙除去手段を運転制御する運転制御手段とからなり、運転制御手段は、煤煙除去手段の運転開始時にカウントダウンを開始し所定時間後に煤煙除去手段を停止させる運転時間タイマを備え、所定台数の車両が検知されるごとに運転時間タイマをリセットする煤煙除去システムを提案する。

本発明は、さらに、自動車専用道路のフリーフロー入口料金所またはフリーフロー出口料金所を通過する車両と料金所との間でなされた通信に基づいて車両を検知するフリーフロー車両検知手段と、料金所近辺に設置され料金所を通過する車両の排出ガス中に含まれる煤煙を除去する煤煙除去手段と、車両検知手段で検知した通過車両の渋滞状況に応じて煤煙除去手段を運転制御する運転制御手段とからなり、運転制御手段は、煤煙除去手段の運転開始時にカウントダウンを開始し所定時間後に煤煙除去手段を停止させる運転時間タイマを備え、所定台数の車両が検知されるごとに運転時間タイマをリセットする煤煙除去システムを提案する。

上記いずれの料金所煤煙除去システムにおいても、運転制御手段は、自動車専用道路の交通状況を監視し制御する道路交通情報センタの統括管理システムと接続され、統括管理システムからの渋滞情報にも対応して煤煙除去手段を運転制御できる。

本発明による煤煙除去システムは、空気中の煤煙を検知または計測する煤煙濃度センサが不要なので、煤煙センサの設置コスト，ランニングコスト，メンテナンスコストを削減できる。また、レーンを横切って煤煙濃度センサの設置個所まで点検／メンテナンスに行く業務が根本的に無くなり、作業員の安全が確保される。さらに、運転制御手段がやりとりする基本的信号の種類が、車両検知信号，運転開始信号，運転時間タイマによる運転停止信号のみであり、系統構成が単純になり、信頼性が高くなる。

自動車専用道路の入口料金所または出口料金所を通過する車両から排出される煤煙の濃度は、単位時間当たりの通過台数およびその間の通過速度に左右されて変動すると考えられる。

ａ．通過台数が少なく、滑らかに通過できれば、煤煙濃度は低い
ｂ．通過台数が少なくても、通過に時間がかかれば、煤煙濃度は高まる
ｃ．通過台数が多くても、滑らかに通過できれば、煤煙濃度はあまり上がらない
ｄ．通過台数が多く、通過に時間がかかれば、煤煙濃度は最も高まる
ので、通過台数および通過速度を検出すれば、煤煙濃度センサを設けなくとも、煤煙濃度の変動を推定できる。

そこで、本発明は、空気中の煤煙を検知または計測する煤煙濃度センサを持たず、既に設置されている車両検知手段からの通過車両検知信号に基づいて、単位時間当たりの通過台数およびその間の通過速度を求め、煤煙濃度の変動を推定することにした。

車両検知手段は、単純な例えば光電式の車両センサで充分である。ＥＴＣ車両検知手段またはフリーフローＥＴＣ車両検知手段では、車両認識番号，車速，エンジンの種類，エンジン排気量，汚染物質排出量などのデータもやりとりされるので、車両ごとに煤煙濃度への寄与率を求め、煤煙濃度の変動をより精密に推定できる。

運転制御手段は、自動車専用道路の交通状況を監視し制御する道路交通情報センタの統括管理システムと接続すれば、統括管理システムからの渋滞情報にも対応して、自動車専用道路本線の渋滞状況や出口より先の一般道路の渋滞状況などに基づき、煤煙除去手段を運転制御できる。

運転制御手段は、煤煙除去手段の運転開始時にカウントダウンを開始し所定時間後に煤煙除去手段を停止させる運転時間タイマを備え、所定台数の車両が検知されるごとに運転時間タイマをリセットし、通過車両が少ないときは、煤煙除去手段の運転エネルギーを抑制する。

次に、図１〜図４を参照して、本発明による煤煙除去システムの実施例を説明する。

図１は、本発明による煤煙除去システムの実施例１の系統構成を示すブロック図である。

本実施例１の煤煙除去システムは、基本的に、有料道路の入口料金所または出口料金所付近に設置されて料金所を通過する車両１０を検知する車両検知手段２０と、料金所近辺に設置され料金所を通過する車両１０の排出ガス中に含まれる煤煙を除去する煤煙除去手段８０と、車両検知手段２０で検知した通過車両１０の渋滞状況に応じて煤煙除去手段８０を運転制御する運転制御手段５０とからなる。

運転制御手段５０は、交通情報センタ６０の統括管理システム７０と接続されて、当該料金所の通過車両台数や有料道路全体の渋滞情報などをやりとりしてもよい。

図４は、各実施例で共通に用いる煤煙除去手段８０の内部構成の一例を示す断面模式図である。

煤煙除去手段８０は、煤煙除去手段８０は、煤煙を含む車両１０の排出ガス９０を煤煙除去手段８０内に取り込む吸気ファン８２と、塵，埃，砂などを取り除く集塵機８４と、触媒の働きによりＮＯｘを無害な窒素と水蒸気とに分解する脱硝装置８６と、排気ファン８８とからなり、料金所ゲートの屋上やブースの近くに設置される。

運転制御手段５０は、車両検知手段２０で検知した通過車両台数を取り込み、通過時刻と組み合わせて、単位時間当たりの通過台数およびその間の通過速度を求め、渋滞状況を演算して煤煙濃度の変動を推定し、煤煙除去手段８０を運転制御する。

運転制御手段５０は、煤煙除去手段８０の運転開始時にカウントダウンを開始し所定時間後に煤煙除去手段８０を停止させる運転時間タイマを備え、所定台数の車両１０が検知されるごとに運転時間タイマをリセットし、通過車両１０が少ないときは、運転時間タイマがカウントゼロになり煤煙除去手段８０の動作を停止させるので、煤煙除去手段８０の運転エネルギーを抑制できる。

運転制御手段５０は、また、交通情報センタ６０の統括管理システム７０と通信し、当該料金所の通過車両台数や有料道路全体の渋滞情報や一般道路の混雑状況などをやりとりし、接続道路の渋滞状況などに関連して煤煙除去手段８０を運転制御することもできる。

本実施例１の煤煙除去システムは、車両検知手段で検知した通過車両台数を取り込み、単位時間当たりの通過台数およびその間の通過速度を求め、渋滞状況を演算して煤煙濃度の変動を推定し、煤煙除去手段を運転制御するので、煤煙濃度センサを必要としない。

図２は、本発明による煤煙除去システムの実施例２の系統構成を示すブロック図である。

本実施例２の煤煙除去システムは、基本的に、有料道路の入口料金所または出口料金所付近に設置されて料金所を通過する車両１０を検知するＥＴＣ車両検知手段３０と、料金所近辺に設置され料金所を通過する車両１０の排出ガス中に含まれる煤煙を除去する煤煙除去手段８０と、ＥＴＣ車両検知手段３０で検知した通過車両１０の渋滞状況に応じて煤煙除去手段８０を運転制御する運転制御手段５０とからなる。

本実施例２は、外見上、ＥＴＣ車両検知手段３０のみが、実施例１の車両検知手段２０と異なるので、その他の説明は省略する。

ＥＴＣ車両検知手段３０では、車両認識番号，車速，エンジンの種類，エンジン排気量，汚染物質排出量などのデータもやりとりできるので、運転制御手段５０は、車両ごとに煤煙濃度への寄与率を求め、煤煙濃度の変動をより精密に推定できる。

すなわち、運転制御手段５０は、ＥＴＣ車両検知手段３０から取り込んだ車両認識番号，車速，エンジンの種類，エンジン排気量，汚染物質排出量などのデータと通過時刻と組み合わせて、単位時間当たりの通過台数，その間の通過速度，煤煙濃度への寄与率などを求め、渋滞状況を演算して煤煙濃度の変動を推定し、煤煙除去手段８０を運転制御する。

本実施例２の煤煙除去システムは、ＥＴＣ車両検知手段３０から車両認識番号，車速，エンジンの種類，エンジン排気量，汚染物質排出量などのデータを取り込み、単位時間当たりの通過台数，その間の通過速度を求め、煤煙濃度への寄与率などを求め、渋滞状況を演算して煤煙濃度の変動を推定し、煤煙除去手段を運転制御するので、煤煙濃度センサを必要としない上に、より精密な制御が可能となる。

図３は、本発明による煤煙除去システムの実施例３の系統構成を示すブロック図である。

本実施例３の煤煙除去システムは、基本的に、有料道路の入口料金所または出口料金所付近に設置され料金所を通過する車両１０を検知するフリーフローＥＴＣ車両検知手段４００と、料金所近辺に設置され料金所を通過する車両１０の排出ガス中に含まれる煤煙を除去する煤煙除去手段８０と、フリーフローＥＴＣ車両検知手段４０で検知した通過車両１０の渋滞状況に応じて煤煙除去手段８０を運転制御する運転制御手段５０とからなる。

本実施例２は、外見上、フリーフローＥＴＣ車両検知手段４０のみが、実施例１の車両検知手段２０と異なるので、その他の説明は省略する。

フリーフローＥＴＣ車両検知手段４０では、例えば、周波数５.８ＧＨｚ帯、通信速度１０２４ｋｂｐｓ、変調方式ＡＳＫのＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication：専用狭域通信）方式で通過車両と通信し、車両認識番号，車速，エンジンの種類，エンジン排気量，汚染物質排出量などのデータもやりとりできるので、運転制御手段５０は、車両ごとに煤煙濃度への寄与率を求め、煤煙濃度の変動をより精密に推定できる。

すなわち、運転制御手段５０は、フリーフローＥＴＣ車両検知手段４０から取り込んだ車両認識番号，車速，エンジンの種類，エンジン排気量，汚染物質排出量などのデータと通過時刻と組み合わせて、単位時間当たりの通過台数，その間の通過速度，煤煙濃度への寄与率などを求め、渋滞状況を演算して煤煙濃度の変動を推定し、煤煙除去手段８０を運転制御する。

本実施例３の煤煙除去システムは、フリーフローＥＴＣ車両検知手段４０から車両認識番号，車速，エンジンの種類，エンジン排気量，汚染物質排出量などのデータを取り込み、単位時間当たりの通過台数，その間の通過速度を求め、煤煙濃度への寄与率などを求め、渋滞状況を演算して煤煙濃度の変動を推定し、煤煙除去手段を運転制御するので、煤煙濃度センサを必要としない上に、より精密な制御が可能となる。

本発明による煤煙除去システムの実施例１の系統構成を示すブロック図である。本発明による煤煙除去システムの実施例２の系統構成を示すブロック図である。本発明による煤煙除去システムの実施例３の系統構成を示すブロック図である。上記各実施例で用いる煤煙除去手段の内部構成の一例を示す断面模式図である。

符号の説明

１０車両
２０車両検知手段
３０ＥＴＣ車両検知手段
４０フリーフロー車両検知手段
５０運転制御手段
６０交通情報センタ
７０統括管理システム
１３検知手段
８０煤煙除去手段
８２吸気ファン
８４集塵機
８６脱硝装置
８８排気ファン
９０排出ガス

Claims

自動車専用道路の入口料金所または出口料金所を通過する車両を検知する車両検知手段と、
前記料金所近辺に設置され料金所を通過する車両の排出ガス中に含まれる煤煙を除去する煤煙除去手段と、
前記車両検知手段で検知した通過車両の渋滞状況に応じて前記煤煙除去手段を運転制御する運転制御手段とからなり、
前記運転制御手段は、前記煤煙除去手段の運転開始時にカウントダウンを開始し所定時間後に前記煤煙除去手段を停止させる運転時間タイマを備え、所定台数の車両が検知されるごとに前記運転時間タイマをリセットすることを特徴とする煤煙除去システム。
自動車専用道路のＥＴＣ入口料金所またはＥＴＣ出口料金所を通過する車両を検知するＥＴＣ車両検知手段と、
前記料金所近辺に設置され料金所を通過する車両の排出ガス中に含まれる煤煙を除去する煤煙除去手段と、
前記ＥＴＣ車両検知手段で検知した通過車両の渋滞状況に応じて前記煤煙除去手段を運転制御する運転制御手段とからなり、
前記運転制御手段は、前記煤煙除去手段の運転開始時にカウントダウンを開始し所定時間後に前記煤煙除去手段を停止させる運転時間タイマを備え、所定台数の車両が検知されるごとに前記運転時間タイマをリセットすることを特徴とする煤煙除去システム。
自動車専用道路のフリーフロー入口料金所またはフリーフロー出口料金所を通過する車両と料金所との間でなされた通信に基づいて車両を検知するフリーフロー車両検知手段と、
前記料金所近辺に設置され料金所を通過する車両の排出ガス中に含まれる煤煙を除去する煤煙除去手段と、
前記車両検知手段で検知した通過車両の渋滞状況に応じて前記煤煙除去手段を運転制御する運転制御手段とからなり、
前記運転制御手段は、前記煤煙除去手段の運転開始時にカウントダウンを開始し所定時間後に前記煤煙除去手段を停止させる運転時間タイマを備え、所定台数の車両が検知されるごとに前記運転時間タイマをリセットすることを特徴とする煤煙除去システム。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の料金所煤煙除去システムにおいて、
前記運転制御手段が、前記自動車専用道路の交通状況を監視し制御する道路交通情報センタの統括管理システムと接続され、前記統括管理システムからの渋滞情報にも対応して前記煤煙除去手段を運転制御することを特徴とする煤煙除去システム。