JP3179566U

JP3179566U - 走行車両の風向風速測定システム

Info

Publication number: JP3179566U
Application number: JP2012005200U
Authority: JP
Inventors: 哲功山口; 悟史山口
Original assignee: 株式会社バイオスシステム
Priority date: 2012-08-26
Filing date: 2012-08-26
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2022-08-26

Abstract

【課題】簡単で安価な構成でありながら、実路に近いテストコースなどを実際に走行する車両の周囲の風向、風速を計測することのできる走行車両の風向風速測定システムを提供する。
【解決手段】走行車両の風向風速測定システム１は、走行車両５から離間させた風向風速計を用いて、該走行車両５周囲の風向風速を測定する際に、複数の風向風速計７ａ〜７ｃ、８ａ〜８ｃからの検出データを用いて、走行車両５の現在位置での風向風速を補間演算するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本考案は、走行車両の風向風速測定システムに関し、詳しくは自動車等の走行車両から離間させた風向風速計を用いて、該走行車両周囲の風向風速を測定する測定手段を備えた走行車両の風向風速測定システムに係るものである。

従来、走行車両における自然風の影響を補正するために、その走行車両に風向風速計を直接取り付けて、その走行車両が受ける風向風速を測定する走行車両の風向風速測定システムが知られている（例えば特許文献１，２参照）。この場合、風向風速計の抵抗により、正確な風向風速を測定できないという問題があった。

そこで、走行車両から離間させた風向風速計を用いて、該走行車両周囲の風向風速を測定する測定手段を備えた走行車両の風向風速測定システムが開発された（例えば特許文献３参照）。ここでは、風向計、風速計などは、１つの計測ユニットにまとめて組み付けられており、周回駆動される測定板上で走行する被計測車両の周囲の風向、風速などを計測するようになっている。

しかしながら、上記従来技術は、走行車両を載せた状態で周回駆動される測定板が必須となるから、複雑かつ高価な構成となり、しかも、実路に近いテストコースなどを実際に走行する車両の周囲の風向、風速を計測するものではない。

本考案は、上記事情に鑑みたものであり、その目的とするところは、簡単で安価な構成でありながら、実路に近いテストコースなどを実際に走行する車両の周囲の風向、風速を計測することのできる走行車両の風向風速測定システムを提供することである。

本考案は、走行車両から離間させた風向風速計を用いて、該走行車両周囲の風向風速を測定する測定手段を備えた走行車両の風向風速測定システムであって、前記測定手段は、複数の風向風速計からの検出データを用いて、走行車両の現在位置での風向風速を補間演算する演算手段を備えたことを特徴するものである。

本考案によれば、前記測定手段は、複数の風向風速計からの検出データを用いて、走行車両の現在位置での風向風速を補間演算する演算手段を備えたので、あたかも走行車両に取り付けた風向風速計を用いたかのような風向風速を得ることができる。また、特許文献３のような測定板が不要となる。したがって、簡単で安価な構成でありながら、実路に近いテストコースなどを実際に走行する車両の周囲の風向、風速を正確に計測することができるようになる。

ところで、風向風速計が複数ある場合は、検出データ間で時間的なずれが生じやすい。そこで、前記測定手段は、各風向風速計からの検出データを、航法衛星からのデータと受信時刻とに基づき修正された時刻に同期させる同期手段を備え、前記演算手段はこの同期させた検出データを用いるものであることが好ましい。

この場合、前記測定手段は、各風向風速計からの検出データを、航法衛星からのデータと受信時刻とに基づき修正された時刻に同期させる同期手段を備え、前記演算手段はこの同期させた検出データを用いるものであるので、検出データ間で時間的なずれをなくして、実路に近いテストコースなどを実際に走行する車両の周囲の風向、風速をより正確に計測することができる。

また、複数の風向風速計は、車両の走行路に沿って移設可能に配置されるものであることが好ましい。

この場合、複数の風向風速計は、車両の走行路に沿って移設可能に配置されるものであるので、実路に近いテストコースなどに応じて各風向風速計を適切に配置することにより、そのテストコースなどを実際に走行する車両の周囲の風向、風速をさらに正確に計測することができる。

本考案の一実施形態に係る走行車両の風向風速測定システムの全体構成を模式的に示す説明図である。走行路周りの風向風速計の配置例を示す説明図である。本実施形態に係る走行車両の風向風速測定システムの動作を示すフローチャートである。

図１は本考案の一実施形態に係る走行車両５の風向風速測定システム１の全体構成を模式的に示す説明図、図２は走行路６周りの風向風速計７（７ａ，７ｂ，７ｃ，・・・），８（８ａ，８ｂ，８ｃ，・・・）の配置例を示す説明図である。

本実施形態に係る走行車両５の風向風速測定システム１は、例えば図１に示すように、少なくとも４基の航法衛星２と、移動局３（測定手段に相当する。）と、中央演算処理装置（測定手段、演算手段に相当する。）４と、少なくとも２台の風向風速計（測定手段、同期手段に相当する。）７，８とから構成されている。このうちの航法衛星２は地上２万ｋｍの円軌道上にあり、移動局３は、走行路６上を走行する車両５に搭載されて移動可能となっており、風向風速計７，８は、走行路６の左右両側に適宜間隔でもって配置されている。中央演算処理装置４は、走行路６に近接した場所、或いは、離間した場所のいずれにあってもよいものとする。

移動局３は、航法衛星２からの受信アンテナを備えた航法衛星受信機３１と、アンテナを備えた無線機３２と、電池３３と、マイコン３４と、ＳＷ，ＬＥＤ及びＬＣＤを備えたステータス表示部３５とから構成されている。マイコン３４は、航法衛星受信機３１で航法衛星２からのデータを受信し、航法衛星２からのデータと受信時刻とに基づき修正された時刻（以下、「正確な時刻」という。）と走行車両５の現在位置データとを求め、無線機３２で時刻・現在位置データを中央演算処理装置４に送信するようになっている。ステータス表示部３５は、移動局３の現在状況を適宜のタイミングで表示するものである。なお、各部への電力は、移動局３内に収納された小型の電池３３から供給されているものとする。このマイコン３４などによる測位演算や正確な時刻を求めるためのロジックは周知のものを使用するが、ここでは航法衛星受信機３１に内蔵された低精度の時計と、航法衛星２に搭載された正確な時計との時刻差を未知数として取り扱い、４個の航法衛星２からのデータを受信するとともに、その受信タイミングを観測することで、３次元の位置データと、正確な時計データとの４個の未知数を計算するようになっている。このようにして測位演算をほぼリアルタイムに行うことができ、時計が時々刻々更新されることで衛星航法受信機３１の内部に仮想的な原子時計が出現し、これにより正確な時刻を求めることができる。

風向風速計７は、航法衛星２からの受信アンテナを備えた航法衛星受信機７１と、アンテナを備えた無線機７２と、電池７３と、マイコン７４と、ＳＷ，ＬＥＤ及びＬＣＤを備えたステータス表示部７５と、センサ７６とから構成されている。マイコン７４は、航法衛星受信機７１で航法衛星２からのデータを受信し、航法衛星２からのデータと受信時刻とに基づき正確な時刻と走行車両５の現在位置データとを求め、正確な時刻でセンサ７６を他のセンサ８６と同期させた状態で風向・風速を検出し、時刻・現在位置データを風向風速データとともに無線機７２で中央演算処理装置４に送信するようになっている。ステータス表示部７５は、風向風速計７の現在状況を適宜のタイミングで表示するものである。なお、各部への電力は、風向風速計７内に収納された小型の電池７３から供給されているものとする。このマイコン７４などによる測位演算や正確な時刻を求めるためのロジックは周知のものを使用するが、上記マイコン３４などのそれと同様である。

風向風速計８は、航法衛星２からの受信アンテナを備えた航法衛星受信機８１と、アンテナを備えた無線機８２と、電池８３と、マイコン８４と、ＳＷ，ＬＥＤ及びＬＣＤを備えたステータス表示部８５と、センサ８６とから構成されている。マイコン８４は、航法衛星受信機８１で航法衛星２からのデータを受信し、航法衛星２からのデータと受信時刻とに基づき正確な時刻と走行車両５の現在位置データとを求め、正確な時刻でセンサ８６を他のセンサ７６と同期させた状態で風向・風速を検出し、時刻・現在位置データを風向風速データとともに無線機８２で中央演算処理装置４に送信するようになっている。ステータス表示部８５は、風向風速計８の現在状況を適宜のタイミングで表示するものである。なお、各部への電力は、風向風速計８内に収納された小型の電池８３から供給されているものとする。このマイコン８４などによる測位演算や正確な時刻を求めるためのロジックは上記マイコン３４などのそれと同様である。

中央演算処理装置４は、無線機４１と、パソコン４２とから構成されている。パソコン４２は、無線機４１で移動局３からの送信データ（時刻・現在位置データ）と、風向風速計７，８からの送信データ（時刻・現在位置・風向風速データ）とを用いて、所定の補間演算を施すことにより、走行車両の現在位置における風向風速を推測し、この推測された風向風速を表示画面にリアルタイムで表示するようになっている（測定手段、演算手段に相当する）。なお、各部４１，４２への電力は、図示しないパソコンバッテリから供給されるものとする。このパソコン４２による補間演算のロジックは周知のものを使用する。

図３は本実施形態に係る走行車両の風向風速測定システム１のパソコン動作を示すフローチャートである。以下、図３を用いて本システム１の動作を説明する。

まず、図３において、走行車両５に搭載された移動局３の電源スイッチＳＷをオンとすると、航法衛星受信機３１で航法衛星２からのデータを受信し、その受信時刻を読み込む（ステップＳ１）。ついで、航法衛星２からのデータと受信時刻とに基づき正確な時刻と走行車両５の現在位置データとを求める（ステップＳ２）。そして、無線機３２で時刻・現在位置データを中央演算処理装置４に送信してから（ステップＳ３）、ステップＳ１に戻る。

同時に、各風向風速計７，８の電源スイッチＳＷをオンとすると、航法衛星受信機７１，８１でデータを受信し、その受信時刻を読み込む（ステップＳ１１）。ついで、航法衛星２からのデータと受信時刻とに基づき正確な時刻と風向風速計７，８の現在位置データとを求め（ステップＳ１２）、正確な時刻でセンサ７６を他のセンサ８６と同期させた状態で風向・風速を検出する（ステップ１３）。そして、時刻・現在位置データを風向風速データとともに無線機７２で中央演算処理装置４に送信してから（ステップＳ１４）、ステップＳ１１に戻る。

同時に、中央演算処理装置４の無線機４１で走行車両５に搭載された移動局３からの時刻・現在位置データを受信するとともに（ステップＳ２１）、各風向風速計７，８からの時刻・位置・風向風速データを受信する（ステップＳ２２）。パソコン４２で両受信データについての補間演算を行うことにより走行車両５の現在位置における風向風速を推測する（ステップＳ２３）。そして、その表示画面に走行車両５の現在位置における風向風速をリアルタイムで表示してから（ステップＳ２４）、ステップＳ２１に戻る。走行車両５に搭載された移動局３の電源スイッチＳＷと、各風向風速計７，８の電源スイッチＳＷとをそれぞれオフとすると、すべての作業が終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る走行車両の風向風速測定システム１の中央演算処理装置４では、走行車両５から離間させた風向風速計７，８を用いて、該走行車両５の周囲の風向風速を測定する際に、複数の風向風速計７，８からの検出データを用いて、走行車両５の現在位置での風向風速を補間演算するので、あたかも走行車両５に取り付けた風向風速計を用いたかのような風向風速を得ることができる。また、特許文献３のような測定板が不要となる。したがって、簡単で安価な構成でありながら、実路に近いテストコースなどを実際に走行する車両の周囲の風向、風速を正確に計測することができる。

なお、上記実施形態では、走行路６を直線状のものを例示したが、ループ状その他の形状の走行路であってもよい。また、各風向風速計７，８を走行路６の左右対称に振り分けているが、千鳥状に振り分けるなどとしてもよい。ただし、各風向風速計７，８は走行路６の周囲の地形に応じて配置される。さらに、風向風速計７，８は、それらの合計で２つ以上あればよい。

また、上記実施形態では、航法衛星２からのデータを受信して、この受信データと受信時刻とに基づく測位測定を、移動局３，各風向風速計７，８のそれぞれのマイコン３４，７４，８４で行っているが、この測位測定を中央演算処理装置４のパソコン４２で行うこととしてもよい。また、航法衛星２からのデータに代えて、地上局からのデータを使用することとしてもよい。

また、上記実施形態では、センサ７６，８６は、風向・風速を検出しているが、さらに気圧・気温を検出する別のセンサを設けてもよい。そうすると、風向・風速の検出データを車体の空気抵抗計測の補正に使う場合に、気圧・気温の検出データを用いて、さらに車体の空気抵抗の計測精度を高めることができる。また、上記センサ７６，８６を組み込んだ風向風速計７，８は、必ずしも定位置に固定しておく必要はなく、走行路６に沿った任意位置に移動可能としておくのが好ましい。

上記実施形態では、移動局５と、風向風速計７，８とに、電源スイッチＳＷをそれぞれ設けているが、特定の電源スイッチＳＷのオンオフ操作に連動して、他の電源スイッチＳＷをオンオフ動作させるようにしてもよい。

１走行車両の風向風速測定システム
２航法衛星
３移動局（測定手段に相当する。）
３１航法衛星受信機
３２無線機
３３電池
３４マイコン
３５ステータス表示部
４中央演算処理装置（測定手段、演算手段に相当する。）
４１無線機
４２パソコン
７風向風速計（測定手段、同期手段に相当する。）
７１航法衛星受信機
７２無線機
７３電池
７４マイコン
７５ステータス表示部
７６センサ
８風向風速計（測定手段、同期手段に相当する。）
８１航法衛星受信機
８２無線機
８３電池
８４マイコン
８５ステータス表示部
８６センサ

特公平５−４６３３号公報特開平６−２８９０４０公報特開２００８−７６２２２５号公報

Claims

走行車両から離間させた風向風速計を用いて、該走行車両周囲の風向風速を測定する測定手段を備えた走行車両の風向風速測定システムであって、
前記測定手段は、複数の風向風速計からの検出データを用いて、走行車両の現在位置での風向風速を補間演算する演算手段を備えたことを特徴する走行車両の風向風速測定システム。
前記測定手段は、各風向風速計からの検出データを、航法衛星からのデータと受信時刻とに基づき修正された時刻に同期させる同期手段を備え、前記演算手段はこの同期させた検出データを用いるものであることを特徴とする請求項１記載の走行車両の風向風速測定システム。
複数の風向風速計は、車両の走行路に沿って移設可能に配置されるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の走行車両の風向風速測定システム。