JP6850571B2

JP6850571B2 - 情報処理装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体

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Publication number: JP6850571B2
Application number: JP2016178476A
Authority: JP
Inventors: 岳治植坂; 祐一川崎; 高橋　一嘉; 一嘉高橋; 廣人根岸
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2036-09-13
Also published as: JP2018044814A

Description

本発明は、風速を算出する技術に関する。

従来から、自転車等に取り付けられる機器において風速を計測又は算出する技術が知られている。例えば、特許文献１には、自転車に取り付けられる風検出装置において、取り込んだ空気流から風雑音等の音を発生させ、その音の大きさを測定することで風速を算出する点が開示されている。

国際公開ＷＯ２０１２／０１４３２０

特許文献１では、音を発生させる構造及び音測定器を装置に配置する必要があり、装置が大型化するという課題があった。また、特許文献１に記載の風検出装置が算出する風速は、実際に移動体が受けている相対的な風速であり、移動速度の影響を排除した絶対的な風速（絶対風速）を算出する点については、何ら開示がない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、絶対風速を高精度に算出することが可能な情報処理装置を提供することを主な目的とする。

請求項１に記載の発明は、情報処理装置であって、車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率である漕力仕事率を取得する漕力仕事率取得手段と、前記車両にかかる抗力に関する仕事率を取得する抗力仕事率取得手段と、前記漕力仕事率と、前記抗力に関する仕事率から絶対風速を算出する風速算出手段と、を備える。

請求項１２に記載の発明は、情報処理装置が実行する制御方法であって、車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率である漕力仕事率を取得する漕力仕事率取得工程と、前記車両にかかる抗力に関する仕事率を取得する抗力仕事率取得工程と、前記漕力仕事率と、前記抗力に関する仕事率から絶対風速を算出する風速算出工程と、を有する。

請求項１３に記載の発明は、コンピュータが実行するプログラムであって、車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率である漕力仕事率を取得する漕力仕事率取得手段と、前記車両にかかる抗力に関する仕事率を取得する抗力仕事率取得手段と、前記漕力仕事率と、前記抗力に関する仕事率から絶対風速を算出する風速算出手段として前記コンピュータを機能させる。

風速管理システムの概略構成である。サイクルコンピュータが自転車に取り付けられている様子を表す外観図である。サイクルコンピュータのブロック図である。サーバ装置のブロック図である。前面投影面積を明示した図である。サイクルコンピュータの処理手順を示すフローチャートの一例である。

本発明の好適な実施形態によれば、情報処理装置は、車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率である漕力仕事率を取得する漕力仕事率取得手段と、前記車両にかかる抗力に関する仕事率を取得する抗力仕事率取得手段と、前記漕力仕事率と、前記抗力に関する仕事率から絶対風速を算出する風速算出手段と、を備える。

上記情報処理装置は、漕力仕事率取得手段と、抗力仕事率取得手段と、風速算出手段とを備える。漕力仕事率取得手段は、例えばペダリングセンサなどの出力に基づき、車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率である漕力仕事率を取得する。抗力仕事率取得手段は、車両にかかる抗力に関する仕事率を取得する。風速算出手段は、漕力仕事率と、前記抗力に関する仕事率から絶対風速を算出する。この構成によれば、情報処理装置は、風速を計測するための構造を特に必要とすることなく、車両の移動速度によらない絶対風速を好適に算出することができる。

上記情報処理装置の一態様では、前記抗力に関する仕事率は、空気抵抗に関する仕事率を含み、前記風速算出手段は、前記漕力に関する仕事率と、前記車両にかかる抗力に関する仕事率とが等しいとみなす第１の式と、前記絶対風速をパラメータとして含んだ前記空気抵抗に関する仕事率の算出式である第２の式とに基づき、前記絶対風速を算出する。この態様によれば、情報処理装置は、第１の式により算出される空気抵抗を第２の式に代入することで、第２の式のパラメータである絶対風速を好適に算出することができる。

上記情報処理装置の他の一態様では、前記第２の式は、大気密度と空気抵抗係数と前記車両の速度と前記絶対風速とに基づき、前記空気抵抗に関する仕事率を算出する式である。この場合、例えば大気密度と空気抵抗係数は予め記憶しておくことが可能であり、車両の速度は一般的に測定が可能であるため、情報処理装置は、第２の式に基づき、空気抵抗に関する仕事率と絶対風速との関係式を好適に得ることができる。

上記情報処理装置の他の一態様では、前記抗力に関する仕事率は、空気抵抗に関する仕事率と、前記車両の位置エネルギーの変化と、タイヤの摩擦によって生じる転がり抵抗に関する仕事率とを加算した値である。この場合、情報処理装置は、抗力に関する仕事率と、車両の位置エネルギーの変化と、転がり抵抗とを取得することで、空気抵抗に関する仕事率を好適に算出することができる。

上記情報処理装置の他の一態様では、前記抗力仕事率取得手段は、前記速度と前記車両の重量と現在位置の勾配とに基づき、前記位置エネルギーの変化を算出し、前記速度と前記重量と転がり抵抗係数とに基づき、前記転がり抵抗に関する仕事率を算出し、前記位置エネルギーの変化と、前記転がり抵抗に関する仕事率と、前記漕力仕事率とに基づき、前記空気抵抗に関する仕事率を算出する。この態様により、情報処理装置は、空気抵抗に関する仕事率を好適に算出することができる。

上記情報処理装置の他の一態様では、前記抗力に関する仕事率は、ペダルから車輪へ力を伝える際に消費される駆動ロスに関する仕事率をさらに含む。

上記情報処理装置の他の一態様では、情報処理装置は、前記車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、前記絶対風速と前記現在位置とを関連付けた風速情報を記憶する記憶手段と、をさらに備える。この態様により、情報処理装置は、位置情報と関連付けた絶対風速の情報を好適に保持することができる。

上記情報処理装置の他の一態様では、情報処理装置は、外部装置から前記記憶手段に記憶させる風速情報を受信する通信手段と、前記風速情報に基づいて、目的地までの経路の探索又は前記目的地までの経路の案内の少なくとも一方を行う制御手段と、をさらに備える。この態様により、情報処理装置は、外部装置から受信した風速情報に基づいて経路探索又は経路案内を実行することができる。

上記情報処理装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記絶対風速が小さい道路ほど当該道路を通過する優先度を高く設定して前記経路を探索する。この態様により、情報処理装置は、風の影響が少ない安全・快適な経路を好適に探索することができる。

上記情報処理装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記経路を構成する道路の絶対風速を表示手段に表示させる。この態様により、情報処理装置は、経路上での風速を好適に運転者に認識させることができる。

上記情報処理装置の他の一態様では、前記風速算出手段は、前記車両のブレーキがオフであるときに限り、前記絶対風速を算出する。この態様により、情報処理装置は、絶対風速を高精度に算出することができる。

本発明に係る他の好適な実施形態では、情報処理装置が実行する制御方法であって、車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率である漕力仕事率を取得する漕力仕事率取得工程と、前記車両にかかる抗力に関する仕事率を取得する抗力仕事率取得工程と、前記漕力仕事率と、前記抗力に関する仕事率から絶対風速を算出する風速算出工程と、を有する。情報処理装置は、この制御方法を実行することで、絶対風速を好適に算出することができる。

本発明に係る他の好適な実施形態では、コンピュータが実行するプログラムであって、車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率である漕力仕事率を取得する漕力仕事率取得手段と、前記車両にかかる抗力に関する仕事率を取得する抗力仕事率取得手段と、前記漕力仕事率と、前記抗力に関する仕事率から絶対風速を算出する風速算出手段として前記コンピュータを機能させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、絶対風速を好適に算出することができる。好適には、このプログラムは、記憶媒体に記憶される。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［風速管理システムの概要］
図１は、本実施例に係る風速管理システムの概略構成である。風速管理システムは、自転車において推定された風速（詳しくは自転車の速度によらない絶対風速）の情報を収集及び配信するシステムである。風速管理システムは、主に、各自転車に取り付けられるサイクルコンピュータ１と、各サイクルコンピュータ１とネットワークを介してデータ通信が可能なサーバ装置８と、サーバ装置８から配信情報を受信する端末装置９とを有する。

サイクルコンピュータ１は、種々のセンサの出力等に基づき風速の推定値（「推定風速」とも呼ぶ。）等を算出し、算出した推定風速等を位置情報と関連付けてアップロード情報「Ｓｕ」としてサーバ装置８へ送信する。また、サイクルコンピュータ１は、サーバ装置８から現在位置周辺での道路ごとの風速に関する配信情報「Ｓｄ」をサーバ装置８から受信し、現在位置周辺の地図上に配信情報Ｓｄに基づく風速の情報を表示したり、風速の情報を考慮した経路探索などを行ったりする。サイクルコンピュータ１は、本発明における「情報処理装置」の一例である。

サーバ装置８は、道路ごとの風速の情報を記録した風速ＤＢ８０と、各道路の位置情報などを含む地図データ８１とを有し、各自転車に取り付けられるサイクルコンピュータ１からアップロード情報Ｓｕを受信することで、風速ＤＢ８０を更新する。また、サーバ装置８は、風速ＤＢ８０から抽出した風速の情報を含む配信情報Ｓｄをサイクルコンピュータ１や端末装置９に送信する。サーバ装置８は、本発明における「外部装置」の一例である。

端末装置９は、スマートフォンなどの携帯端末又はパーソナルコンピュータ等であり、サーバ装置８から配信情報Ｓｄを受信することで、地図上に配信情報Ｓｄに基づく風速の情報を表示したり、風速の情報を考慮した経路探索などを行ったりする。

［サイクルコンピュータの構成］
図２（ａ）、（ｂ）は、サイクルコンピュータ１が自転車に取り付けられている様子を表す外観図である。図２に示すように、サイクルコンピュータ１は、所定の情報を表示する表示部２と、ボタン３１などの操作によって所定の情報を入力させる入力部３とを含む。ここで、サイクルコンピュータ１は、取付部１０により自転車のハンドルＢ１に取り付けられている。

図３は、サイクルコンピュータ１のブロック図である。図３に示すように、サイクルコンピュータ１は、上述した表示部２及び入力部３に加えて、記憶部４と、センサ群５と、通信部６と、制御部７とを有する。これらの各要素は、バスラインを介して相互に接続されている。

記憶部４は、制御部７が実行するプログラム及び当該プログラムに基づき制御部７が実行する処理に必要な情報を記憶する。例えば、記憶部４は、経路探索などを行うための道路データなどを含んだ地図データ４１を記憶する。また、記憶部４は、制御部７の制御に基づき、制御部７が算出した推定風速を、当該推定風速の算出時の位置情報と関連付けて記憶する。また、記憶部４は、制御部７の制御に基づき、通信部６が受信した配信情報Ｓｄを記憶する。

センサ群５は、所定の情報を測定し、測定したデータを制御部７へ供給する。センサ群５は、ペダリングセンサ５１と、ＧＰＳ受信部５２と、速度センサ５３と、傾斜センサ５４と、温度センサ５５と、ブレーキセンサ５６とを含む。ペダリングセンサ５１は、運転者がペダルを漕ぐことにより発生させる漕力のする仕事の仕事率（「ペダリングパワーＰｐ」とも呼ぶ。）を測定する。ＧＰＳ受信部５２は、衛星等による所定の測位システムに組み込まれることで、時刻情報と共に自転車の現在の位置情報を生成する。速度センサ５３は、自転車の絶対的な速度「Ｖ」を測定する。傾斜センサ５４は、自転車の水平線に対する勾配「θ」を検出する。温度センサ５５は、自転車の周りの気温を測定する。その他、センサ群５は、湿度センサ、気圧センサなどの種々のセンサをさらに備えてもよい。

通信部６は、制御部７の制御に基づき、サーバ装置８に対してアップロード情報Ｓｕを送信する。また、通信部６は、サーバ装置８から送信される配信情報Ｓｄを受信して制御部７へ供給する。

制御部７は、図示しないＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などを備え、サイクルコンピュータ１内の各構成要素に対して種々の制御を行う。

本実施例では、制御部７は、センサ群５の出力に基づき推定風速等を算出し、算出時にＧＰＳ受信部５２が出力した位置情報と関連付けて記憶部４に記憶させる。そして、制御部１は、所定のタイミングごとに、記憶部に記憶させた推定風速及び位置情報等を含むアップロード情報Ｓｕを通信部６によりサーバ装置８へ送信する。また、制御部１は、通信部６がサーバ装置８から配信情報Ｓｄを受信した場合、配信情報Ｓｄを記憶部４に記憶し、配信情報Ｓｄに基づく道路ごとの風速を表示部２に表示させたり、道路ごとの風速を考慮した経路探索などを行ったりする。

なお、制御部７は、本発明における「漕力仕事率取得手段」、「抗力仕事率取得手段」、「風速算出手段」、「現在位置取得手段」、「制御手段」及びプログラムを実行するコンピュータの一例である。

［サーバ装置の構成］
図４は、サーバ装置８の機能的な構成を示すブロック図である。図４に示すように、サーバ装置８は、記憶部１３と、通信部１４と、制御部１５とを有する。これらの各要素は、バスラインを介して相互に接続されている。

記憶部１３は、制御部１５が実行するプログラム及び当該プログラムに基づき制御部１５が実行する処理に必要な情報を記憶する。また、記憶部１３は、風速ＤＢ８０と、地図データ８１とを記憶する。風速ＤＢ８０は、アップロード情報Ｓｕに基づき生成及び更新される風速のデータベースであり、例えば道路ごとに風速が記録されている。地図データ８１は、道路ごとに位置情報等を関連付けた道路データなどを含む。

通信部１４は、複数のサイクルコンピュータ１から送信されるアップロード情報Ｓｕを受信する。また、通信部１４は、制御部１５の制御に基づき、配信情報Ｓｄをサイクルコンピュータ１及びサーバ装置８へ送信する。

制御部１５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどを備え、サーバ装置８内の各構成要素に対して種々の制御を行う。例えば、制御部１５は、アップロード情報Ｓｕを通信部１４が受信した場合に、アップロード情報Ｓｕに含まれる位置情報が示す道路に対し、アップロード情報Ｓｕに含まれる推定風速を対応付けて風速情報として風速ＤＢ８０に登録する。この場合、制御部１５は、特定した道路に対応する風速が既に風速ＤＢ８０に記録されていた場合、最新のアップロード情報Ｓｕに含まれる推定風速により上書きしてもよく、記録されていた風速と最新のアップロード情報Ｓｕに含まれる推定風速との平均値等により更新してもよい。また、制御部１５は、例えば、通信部１４がサイクルコンピュータ１又は端末装置９から所定の要求信号を受信した場合に、当該要求信号において指定された位置周辺の風速情報を風速ＤＢ８０から抽出し、配信情報Ｓｄとして要求元であるサイクルコンピュータ１又はサーバ装置８に送信する。

［風速算出処理］
次に、サイクルコンピュータ１の制御部７が実行する推定風速の算出方法について具体的に説明する。以後では、自転車の移動パワー（即ち位置エネルギーの変化量、若しくは重力に逆らってした仕事の仕事率）を「移動パワーＰｍ」と呼び、転がり抵抗のする仕事の仕事率を「転がり抵抗Ｐｒ」と呼び、自転車の機械的な駆動ロス（駆動抵抗）のする仕事の仕事率を「駆動ロスＰｄｌｓ」と呼び、空気抵抗のする仕事の仕事率を「空気抵抗Ｐａ」とも呼ぶ。

この場合、ペダリングパワーＰｐは、以下の式（１）に示すように、自転車にかかる抗力の仕事率の和、即ち、移動パワーＰｍと、転がり抵抗Ｐｒと、駆動ロスＰｄｌｓと、空気抵抗Ｐａとの和に等しい。

式（１）は、本発明における「第１の式」の一例である。そして、式（１）を空気抵抗Ｐａについて変形すると、以下の式（２）が得られる。

また、移動パワーＰｍは、運転者の重量「ｍｂ」、自転車の重量「ｍｃ」、重力加速度「ｇ」（≒９，８１［ｍ／ｓ^２］）、勾配θ及び速度Ｖを用いて、以下の式（３）により表される。

また、転がり抵抗Ｐｒは、転がり抵抗係数「Ｃｒｒ」、重量ｍｂ、ｍｃ、重力加速度ｇ及び速度Ｖを用いて以下の一般式（４）により表される。

また、本実施例では、駆動ロスＰｄｌｓは他の要素に比べて無視できる程度に小さいため「０」とみなす。よって、式（２）に式（３）及び式（４）を代入し、駆動ロスＰｄｌｓを「０」とすると、空気抵抗Ｐａは、以下の式（５）により表される。

よって、制御部７は、式（５）に相当する情報を予め記憶部４等に記憶しておくことで、空気抵抗Ｐａを好適に算出することができる。この場合、制御部７は、ペダリングセンサ５１が出力するペダリングパワーＰｐと、速度センサ５３が出力する速度Ｖと、傾斜センサ５４が出力する勾配θと、ユーザ入力等に基づき記憶部４に予め記憶された係数Ｃｒｒ、重量ｍｂ、ｍｃとを用いて、式（５）から空気抵抗Ｐａを算出する。なお、制御部７は、重量ｍｂ、ｍｃを、運転者の携帯端末から通信部６を介してデータ通信により取得してもよく、入力部３によるユーザ入力を受け付けることで取得してもよい。また、制御部７は、勾配情報が地図データ４１に記憶されている場合には、現在位置に基づき地図データ４１を参照することで勾配θを取得してもよい。また、制御部７は、駆動ロスＰｄｌｓを０とみなすかわりに、駆動ロスＰｄｌｓを予め定めた所定値に設定してもよく、センサ群５の出力に基づき駆動ロスＰｄｌｓを算出してもよい。

また、空気抵抗Ｐａは、空気抵抗係数「Ｃｄ」、移動体（即ち運転者及び自転車）が地面と垂直な鉛直面に投影される面積である前面投影面積「Ａ」、自転車に対する相対的な風速「Ｖ_ａｌｌ」及び大気密度「ρ」を用いて、以下の式（６）により表される。

式（６）は、本発明における「第２の式」の一例である。図５は、前面投影面積Ａを概略的に示した図である。前面投影面積Ａは、予め記憶部４に記憶された値であってもよく、国際公開番号ＷＯ２０１１／１５８３６５の記載に従い運転者の身長及び自転車の種類情報等に基づき算出された値であってもよい。また、相対風速Ｖ_ａｌｌは、以下の式（７）に示すように、絶対的な風速である絶対風速「Ｖ_ｗｉｎｄ」と、自転車の速度Ｖとの和に相当する。

ここで、空気抵抗Ｐａを表す式（６）に式（７）を代入して絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄについて整理すると、絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄは以下の式（８）により表される。

従って、制御部７は、式（８）に相当する情報を予め記憶部４等に記憶しておくことで、式（５）に基づき算出した空気抵抗Ｐａを用いて、絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄを好適に算出することができる。この場合、制御部７は、速度センサ５３が出力する速度Ｖと、記憶部４等に予め記憶させた空気抵抗係数Ｃｄ及び大気密度ρと、上述した前面投影面積Ａとを用いて、式（８）から絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄを算出する。なお、制御部７は、式（５）に基づき空気抵抗Ｐａを算出し、その算出結果を用いて式（８）から絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄを算出する代わりに、式（８）の空気抵抗Ｐａに式（５）が代入された式を参照することで、絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄを算出してもよい。

また、一般的に、地上気象観測における「風速」とは、地上約１０ｍの高さにおける１０分間の風速を示し、「瞬間風速」とは、０．２５秒ごとのサンプルにおける３秒間の平均の風速を示す。よって、好適には、制御部７は、上述の定義に即した瞬間風速及び風速を算出するとよい。この場合、制御部７は、式（８）に基づき０．２５秒ごとに算出した絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄの３秒間の平均値を瞬間風速として推定し、瞬間風速の１０分間の平均値を風速として推定する。なお、制御部７は、処理負荷の低減のため、式（８）に基づき３秒ごとに算出した絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄを瞬間風速であると推定してもよい。

なお、式（５）に基づく空気抵抗Ｐａは、自転車の進行方向に対する空気抵抗の仕事率であるため、式（８）に基づき算出される絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄは、自転車の進行方向成分での絶対風速となる。さらに、ほぼ同位置・時刻に複数の進行方向成分の絶対風速が得られた場合には、ベクトル法等を用いてその位置の風向や風速を推定しても良い。以上を勘案し、以後では、式（８）の絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄに基づき算出した瞬間風速を「推定瞬間風速」と呼び、式（８）の絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄに基づき算出した風速を「推定風速」と呼ぶ。

［処理フロー］
図６は、サイクルコンピュータ１が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。サイクルコンピュータ１は、図６に示すフローチャートを繰り返し実行する。

まず、サイクルコンピュータ１は、センサ群５から出力される種々の情報（センサ情報）を取得する（ステップＳ１０１）。次に、サイクルコンピュータ１は、ペダリングセンサ５１が出力するペダリングパワーＰｐが０ワットであるか否か判定する（ステップＳ１０２）。そして、サイクルコンピュータ１は、ペダリングパワーＰｐが０ワットである場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、ブレーキセンサ５６の出力等に基づき、自転車のブレーキがオンであるか否か判定する（ステップＳ１０３）。そして、サイクルコンピュータ１は、ブレーキがオンであると判断した場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄの算出を行うことなく後述のステップＳ１０８へ処理を進める。このように、サイクルコンピュータ１は、自転車のブレーキ中では、風による抵抗と、ブレーキによる抵抗との区別がつかなくなることから、絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄを高精度に算出することが困難であると判断し、絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄの算出処理を行わない。

一方、サイクルコンピュータ１は、ペダリングパワーＰｐが０ワットでないと判断した場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、又は、ブレーキがオフであると判断した場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、式（５）に基づき、ステップＳ１０１で取得したセンサ情報等を参照して空気抵抗Ｐａを算出する（ステップＳ１０４）。そして、サイクルコンピュータ１は、算出した空気抵抗Ｐａを表示部２に表示させる（ステップＳ１０５）。

次に、サイクルコンピュータ１は、式（８）に基づき、ステップＳ１０４で算出した空気抵抗ＰａとステップＳ１０１で取得したセンサ情報とを用いて、絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄを算出し、算出した絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄに基づき推定瞬間風速を算出する（ステップＳ１０６）。この場合、サイクルコンピュータ１は、例えば、０．２５秒ごとに算出した絶対風速Ｖ_ｗｉｎｄの３秒間ごとの平均値を推定瞬間風速とみなす。

次に、サイクルコンピュータ１は、ステップＳ１０６で算出した推定瞬間風速の平均処理に基づき、推定風速を計算する（ステップＳ１０７）。この場合、例えば、サイクルコンピュータ１は、ステップＳ１０６で３秒ごとに算出した推定瞬間風速の１０分間の平均値を、推定風速として算出する。なお、サイクルコンピュータ１は、推定瞬間風速又は／及び推定風速を、空気抵抗Ｐａと共に表示部２に表示させてもよい。

そして、サイクルコンピュータ１は、算出した推定風速及び推定風速の算出時にＧＰＳ受信部５２が出力した位置情報等を含むアップロード情報Ｓｕを、サーバ装置８へ送信する（ステップＳ１０８）。なお、アップロード情報Ｓｕには、推定風速及び位置情報の他、速度Ｖ、勾配θ、加速度、ペダリングパワーＰｐ、温度、ブレーキのオン及びオフの情報などのステップＳ１０１で取得した種々のセンサ情報を含めてもよい。

その後、サイクルコンピュータ１からアップロード情報Ｓｕを受信したサーバ装置８は、例えば、アップロード情報Ｓｕに含まれる位置情報に対応する道路に対して、アップロード情報Ｓｕに含まれる推定風速を対応付けて風速ＤＢ８０に記録する。

また、好適には、サイクルコンピュータ１は、サーバ装置８から配信情報Ｓｄを受信した場合に、配信情報Ｓｄを経路探索及び経路案内に用いる。これについて補足説明する。

第１の例では、サイクルコンピュータ１は、目的地が指定された場合の経路探索処理において、風速が比較的弱い道路から構成される経路を探索する。この場合、例えば、サイクルコンピュータ１は、各道路（リンク）にコストを設定し、コストの総計が最小となる経路を推奨経路として探索する場合に、風速が弱い道路ほど、当該道路に対するコストを低く（即ち優先度を高く）設定する。このようすることで、サイクルコンピュータ１は、風の影響が少ない安全・快適な経路を、推奨経路として出力することができる。

第２の例では、サイクルコンピュータ１は、目的地への経路が設定され、当該経路の案内を実行する場合に、当該経路を構成する道路での風速の情報を表示部２に表示させる。これにより、サイクルコンピュータ１は、経路を構成する各道路の風速を好適に運転者に認識させることができる。

以上説明したように、本実施例に係るサイクルコンピュータ１は、ペダリングセンサ５１の出力に基づき、車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率であるペダリングパワーＰｐ（漕力仕事率）を取得する。また、サイクルコンピュータ１は、車両にかかる抗力に関する仕事率である移動パワーＰｍ、転がり抵抗Ｐｒ等を算出する。そして、サイクルコンピュータ１は、ペダリングパワーＰｐが車両にかかる抗力に関する仕事率と等しいと見なすことで得られる空気抵抗Ｐａの式と、絶対風速Ｖ_ｗｉnｄをパラメータとする空気抵抗Ｐａの式とに基づき、絶対風速Ｖ_ｗｉnｄを算出する。このようにすることで、サイクルコンピュータ１は、風速を計測するための構造を特に必要とすることなく、車両の移動速度によらない絶対な風速を好適に推定することができる。

１サイクルコンピュータ
２表示部
３入力部
４記憶部
５センサ群
６通信部
７制御部
８サーバ装置
９端末装置

Claims

車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率である漕力仕事率を取得する漕力仕事率取得手段と、
前記車両にかかる抗力に関する仕事率を取得する抗力仕事率取得手段と、
前記漕力仕事率と、前記抗力に関する仕事率から絶対風速を算出する風速算出手段と、
を備える情報処理装置。
前記抗力に関する仕事率は、空気抵抗に関する仕事率を含み、
前記風速算出手段は、
前記漕力に関する仕事率と、前記車両にかかる抗力に関する仕事率とが等しいとみなす第１の式と、
前記絶対風速をパラメータとして含んだ前記空気抵抗に関する仕事率の算出式である第２の式とに基づき、前記絶対風速を算出する請求項１に記載の情報処理装置。
前記第２の式は、大気密度と空気抵抗係数と前記車両の速度と前記絶対風速とに基づき、前記空気抵抗に関する仕事率を算出する式である請求項２に記載の情報処理装置。
前記抗力に関する仕事率は、
空気抵抗に関する仕事率と、前記車両の位置エネルギーの変化と、タイヤの摩擦によって生じる転がり抵抗に関する仕事率とを加算した値である請求項３に記載の情報処理装置。
前記抗力仕事率取得手段は、
前記速度と前記車両の重量と現在位置の勾配とに基づき、前記位置エネルギーの変化を算出し、
前記速度と前記重量と転がり抵抗係数とに基づき、前記転がり抵抗に関する仕事率を算出し、
前記位置エネルギーの変化と、前記転がり抵抗に関する仕事率と、前記漕力仕事率とに基づき、前記空気抵抗に関する仕事率を算出する請求項４に記載の情報処理装置。
前記抗力に関する仕事率は、ペダルから車輪へ力を伝える際に消費される駆動ロスに関する仕事率をさらに含む請求項４または５に記載の情報処理装置。
前記車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
前記絶対風速と前記現在位置とを関連付けた風速情報を記憶する記憶手段と、
をさらに備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
外部装置から前記記憶手段に記憶させる風速情報を受信する通信手段と、
前記風速情報に基づいて、目的地までの経路の探索又は前記目的地までの経路の案内の少なくとも一方を行う制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置。
前記制御手段は、前記絶対風速が小さい道路ほど当該道路を通過する優先度を高く設定して前記経路を探索する請求項８に記載の情報処理装置。
前記制御手段は、前記経路を構成する道路の絶対風速を表示手段に表示させる請求項８または９に記載の情報処理装置。
前記風速算出手段は、前記車両のブレーキがオフであるときに限り、前記絶対風速を算出する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の情報処理装置。
情報処理装置が実行する制御方法であって、
車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率である漕力仕事率を取得する漕力仕事率取得工程と、
前記車両にかかる抗力に関する仕事率を取得する抗力仕事率取得工程と、
前記漕力仕事率と、前記抗力に関する仕事率から絶対風速を算出する風速算出工程と、
を有する制御方法。
コンピュータが実行するプログラムであって、
車両を運転する運転者の漕力に関する仕事率である漕力仕事率を取得する漕力仕事率取得手段と、
前記車両にかかる抗力に関する仕事率を取得する抗力仕事率取得手段と、
前記漕力仕事率と、前記抗力に関する仕事率から絶対風速を算出する風速算出手段
として前記コンピュータを機能させるプログラム。
請求項１３に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。