(57)【要約】【課題】  車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置を提供する。【解決手段】  風データ推定装置は、車両に搭載されるセンサによって検出される、第１加速度、前記車両の運転者による運転操作量、及び位置情報を含む車両情報を収集する情報収集部と、前記情報収集部によって収集される車両情報を前記位置情報に応じて複数のエリアのいずれか１つに区分する情報区分部と、前記情報区分部によって前記１つのエリアに区分された車両情報に含まれる第１加速度から、前記運転操作量によって生じる第２加速度を減算して得る加速度に基づいて、前記車両情報が検出された時間帯における当該エリア内における風速及び風向きを推定する推定部とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるセンサによって検出される、第１加速度、前記車両の運転者による運転操作量、及び位置情報を含む車両情報を収集する情報収集部と、
前記情報収集部によって収集される車両情報を前記位置情報に応じて複数のエリアのいずれか１つに区分する情報区分部と、
前記情報区分部によって前記１つのエリアに区分された車両情報に含まれる第１加速度から、前記運転操作量によって生じる第２加速度を減算して得る加速度に基づいて、前記車両情報が検出された時間帯における当該エリア内における風速及び風向きを推定する推定部と
を含む、風データ推定装置。
【請求項２】
前記車両の運転者による運転操作量は、前記各車両に搭載されるセンサによって検出される、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、又は操舵角である、請求項１記載の風データ推定装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記第１加速度から、前記第２加速度と、前記位置情報に対応する道路の横断勾配又は勾配によって前記車両に生じる第３加速度とを減算して得る加速度に基づいて、前記時間帯における当該エリア内における風速及び風向きを推定する、請求項１又は２記載の風データ推定装置。
【請求項４】
前記情報収集部は、複数の車両から前記車両情報を収集し、
前記情報区分部は、前記情報収集部によって収集される複数の車両情報を前記位置情報に応じて前記複数のエリアのいずれか１つにそれぞれ区分し、
前記推定部は、前記情報区分部によって同一のエリアに対して区分された複数の車両情報のうち、前記車両情報が検出された時間帯が同一の複数の車両情報から推定する複数の風速及び風向きに基づいて、当該エリア内における風速及び風向きを推定する、請求項１又は２記載の風データ推定装置。
【請求項５】
前記推定部は、前記同一のエリアに前記時間帯が同一の複数の車両情報から複数の風速及び風向きをそれぞれ推定する際に、前記第１加速度から、前記第２加速度と、前記位置情報に対応する道路の横断勾配又は勾配によって前記車両に生じる第３加速度とを減算して得る加速度に基づいて、前記風速及び風向きを推定する、請求項４記載の風データ推定装置。
【請求項６】
前記推定部は、前記推定した風速及び風向きと、前記車両の車速とから、前記車両の進行方向における対地座標系での風速及び風向きを求める、請求項１乃至５のいずれか一項記載の風データ推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風データ推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、移動体が受ける風の有無を検知するための風検知装置であって、ヨーレートの絶対値と、ロール角の絶対値と、上下加速度の絶対値と、横加速度の絶対値とを、それぞれ、算出する手段と、前記算出された絶対値の全てが、それぞれの対応する所定の閾値を越えているときに移動体に当たる横風が存在すると判定する判定手段とを含む装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０９３６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の風検知装置は、風検知装置が搭載された車両の検出値から算出したヨーレートの絶対値、ロール角の絶対値、上下加速度の絶対値、及び横加速度の絶対値を用いて横風の存在を判定しているが、風速と風向きを定量化することはできない。風速と風向きのデータがあれば、車両が風から受ける影響をより詳しく分析することができる。
【０００５】
そこで、車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施の形態の風データ推定装置は、車両に搭載されるセンサによって検出される、第１加速度、前記車両の運転者による運転操作量、及び位置情報を含む車両情報を収集する情報収集部と、前記情報収集部によって収集される車両情報を前記位置情報に応じて複数のエリアのいずれか１つに区分する情報区分部と、前記情報区分部によって前記１つのエリアに区分された車両情報に含まれる第１加速度から、前記運転操作量によって生じる第２加速度を減算して得る加速度に基づいて、前記車両情報が検出された時間帯における当該エリア内における風速及び風向きを推定する推定部とを含む。
【０００７】
このため、センサで検出された車両の加速度（第１加速度）から、運転操作によって生じる加速度（第２加速度）を減算して得る加速度に基づいて、風速及び風向きを推定することができる。
【０００８】
したがって、車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。
【０００９】
本発明の実施の形態の風データ推定装置では、前記車両の運転者による運転操作量は、前記各車両に搭載されるセンサによって検出される、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、又は操舵角であってもよい。
【００１０】
このため、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、又は操舵角によって車両に発生する第２加速度の影響を排除することができる。
【００１１】
したがって、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、又は操舵角によって車両に発生する第２加速度を考慮して、車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。
【００１２】
本発明の実施の形態の風データ推定装置では、前記推定部は、前記第１加速度から、前記第２加速度と、前記位置情報に対応する道路の横断勾配又は勾配によって前記車両に生じる第３加速度とを減算して得る加速度に基づいて、前記時間帯における当該エリア内における風速及び風向きを推定してもよい。
【００１３】
このため、道路の横断勾配又は勾配によって車両に発生する第３加速度の影響を排除することができる。
【００１４】
したがって、道路の横断勾配又は勾配によって車両に発生する第３加速度を考慮して、車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。
【００１５】
本発明の実施の形態の風データ推定装置では、前記情報収集部は、複数の車両から前記車両情報を収集し、前記情報区分部は、前記情報収集部によって収集される複数の車両情報を前記位置情報に応じて前記複数のエリアのいずれか１つにそれぞれ区分し、前記推定部は、前記情報区分部によって同一のエリアに対して区分された複数の車両情報のうち、前記車両情報が検出された時間帯が同一の複数の車両情報から推定する複数の風速及び風向きに基づいて、当該エリア内における風速及び風向きを推定してもよい。
【００１６】
このため、複数の車両の車両情報に基づいて風速及び風向きを推定でき、より精度の高い推定が可能になる。
【００１７】
したがって、複数の車両の車両情報に基づいて風速及び風向きを推定することにより、より高精度に車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。
【００１８】
本発明の実施の形態の風データ推定装置では、前記推定部は、前記同一のエリアに前記時間帯が同一の複数の車両情報から複数の風速及び風向きをそれぞれ推定する際に、前記第１加速度から、前記第２加速度と、前記位置情報に対応する道路の横断勾配又は勾配によって前記車両に生じる第３加速度とを減算して得る加速度に基づいて、前記風速及び風向きを推定してもよい。
【００１９】
このため、道路の横断勾配又は勾配によって車両に発生する第３加速度を考慮して、複数の車両の車両情報に基づいて風速及び風向きを推定できる。
【００２０】
したがって、道路の横断勾配又は勾配によって車両に発生する第３加速度を考慮して、複数の車両の車両情報に基づいて風速及び風向きを推定することにより、より高精度に車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。
【００２１】
本発明の実施の形態の風データ推定装置では、前記推定部は、前記推定した風速及び風向きと、前記車両の車速とから、前記車両の進行方向における対地座標系での風速及び風向きを求めてもよい。
【００２２】
このため、対地座標系での風速及び風向きで表される風速及び風向きの推定値を得ることができる。
【００２３】
したがって、対地座標系での風速及び風向きの推定値を用いることにより、より高精度に車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。
【発明の効果】
【００２４】
車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態の風データ推定装置１００を含む風データ推定システム１の構成の一例を示す図である。
【図２】実施の形態におけるセンタ１０のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】車載ネットワークシステム２００を示す図である。
【図４】風データ推定装置１００の構成を示す図である。
【図５】車両情報データベースのデータ構造を示す図である。
【図６】車両２０にかかる加速度ａとヨーレートωを説明する図である。
【図７】車両２０の運動を剛体の平面運動とみなし、前後２輪モデルに簡略化した図である。
【図８】道路ＳＴを走行する車両２０を示す図である。
【図９】車両２０が受ける風のベクトルを示す図である。
【図１０】風データ推定装置１００が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。
【図１１】風データ推定装置１００が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。
【図１２】メッシュ状のエリアＡ、Ｂにおける車両２０と風向きを示す図である。
【図１３】風データ推定装置１００が算出した風データベースを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の風データ推定装置を適用した実施の形態について説明する。
【００２７】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の風データ推定装置１００を含む風データ推定システム１の構成の一例を示す図である。
【００２８】
風データ推定システム１は、センタ１０の風データ推定装置１００と、車両２０に搭載される車載ネットワークシステム２００とを含む。センタ１０は、車両２００の識別子を表すデータを保持する。
【００２９】
車載ネットワークシステム２００及びセンタ１０は、多数の基地局を末端とする無線通信網である移動体通信網やインターネット網等を含む所定の通信ネットワークＮＷ１を介して通信可能である。なお、図１では、便宜上、１つの車載ネットワークシステム２００を示すが、複数の車両２０の車載ネットワークシステム２００とセンタ１０とが、ネットワークＮＷ１を介して通信することができる。
【００３０】
車両２０は、例えば、ＨＶ(Hybrid Vehicle)車、ＰＨＶ(Plug-in Hybrid Vehicle)車、ＥＶ(Electric Vehicle)車、ガソリン車、又はディーゼル車等であり、車載ネットワークシステム２００が搭載されている。
【００３１】
車載ネットワークシステム２００は、情報処理機能及び通信機能を有する装置である。車載ネットワークシステム２００は、車両２０の車両情報をセンタ１０へ送信する。ここでいう車両情報は、少なくとも、アクセル開度、車速、加速度、操舵角、ヨーレート、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータを含む。
【００３２】
ここで、位置を表すデータは、ある時点における車両２０の現在位置を表すデータであり、ＧＰＳ(Global Positioning System)の位置情報である。なお、各車両情報には、検出された時刻を表す時刻情報が関連付けられている。
【００３３】
車両情報は、ＤＣＭ２０３とセンタ１０との間で通信されるデータのフレーム形式のデータ領域等に格納される。
【００３４】
センタ１０は、１以上のコンピュータ（情報処理装置）の集合である。センタ１０は、複数の車両２０の車載ネットワークシステム２００から車両情報を受信するデータセンタである。各車両２０には、固有のＩＤ（車両ＩＤ(Identifier)）が割り当てられており、各車両２０からセンタ１０に送信される車両情報には、各車両２０の車両ＩＤが関連付けられている。
【００３５】
センタ１０は、風データ推定装置１００を有する。ここでは、風データ推定装置１００がセンタ１０の機能の一部である形態について説明する。センタ１０は、風データ推定装置１００としての機能以外に、例えば、車両２０の車載ネットワークシステム２００に対して、交通情報やルート案内の提供、又は、様々なアプリケーションによるサービスの提供を行う機能を有する。
【００３６】
風データ推定装置１００は、センタ１０が複数の車両２０の車載ネットワークシステム２００から受信した車両情報に基づいて、ある時間帯に複数の車両２０が走行するエリア内における風向き及び風速等の風データを推定する。
【００３７】
なお、ここでは、風データ推定装置１００がセンタ１０の機能の一部である形態について説明するが、このような形態に限られず、例えば、風データ推定装置１００は、風データの推定を行う専用のセンタとして設けられていてもよい。
【００３８】
図２は、実施の形態におけるセンタ１０のハードウェア構成例を示す図である。図２のセンタ１０は、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１１Ａ、補助記憶装置１１Ｃ、メモリ装置１１Ｄ、ＣＰＵ１１Ｅ、及びインタフェース装置１１Ｆ等を有する。
【００３９】
センタ１０での処理を実現するプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体１１Ｂによって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１１Ｂがドライブ装置１１Ａにセットされると、プログラムが記録媒体１１Ｂからドライブ装置１１Ａを介して補助記憶装置１１Ｃにインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１１Ｂより行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１１Ｃは、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
【００４０】
メモリ装置１１Ｄは、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１１Ｃからプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１１Ｅは、メモリ装置１１Ｄに格納されたプログラムに従ってセンタ１０に係る機能を実行する。インタフェース装置１１Ｆは、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。
【００４１】
なお、風データ推定プログラムを記録した記録媒体になり得るのは、記録媒体１１Ｂ、補助記憶装置１１Ｃ、及びメモリ装置１１Ｄである。記録媒体１１Ｂ、補助記憶装置１１Ｃ、及びメモリ装置１１Ｄは、非一過性の記録媒体である。
【００４２】
図３は、車載ネットワークシステム２００を示す図である。車載ネットワークシステム２００は、ＣＧＷ(Central Gateway)−ＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０１、バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ、ＤＣＭ(Data Communication Module)２０３、及び複数のＥＣＵ２０４を含む。
【００４３】
図３には、複数のＥＣＵ２０４として、車両２０に搭載される種々のＥＣＵのうち、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ(Vehicle Stability Control)−ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃ、及びナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄを示す。
【００４４】
車載ネットワークシステム２００には、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ−ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃ、及びナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄ以外のＥＣＵも含まれるが、ここでは省略する。なお、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ−ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃ、及びナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄを特に区別しない場合には、単にＥＣＵ２０４と称す。
【００４５】
エンジンＥＣＵ２０４Ａにはスロットルセンサ２０５Ａ及び車速センサ２０５Ｂが接続され、ＶＳＣ−ＥＣＵ２０４Ｂには加速度センサ２０５Ｃ及び操舵角センサ２０５Ｄが接続され、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃには油圧センサ２０５Ｅが接続される。また、ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄには、ＧＰＳセンサ２０５Ｆが接続される。
【００４６】
車両２０には、スロットルセンサ２０５Ａ、車速センサ２０５Ｂ、加速度センサ２０５Ｃ、操舵角センサ２０５Ｄ、油圧センサ２０５Ｅ、及びＧＰＳセンサ２０５Ｆ以外の種々のセンサが搭載され、いずれかのＥＣＵ２０４に接続されるか、あるいは、直接的にバス（２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃのうちのいずれか）に接続されるが、ここでは省略する。
【００４７】
また、図３に示すように、エンジンＥＣＵ２０４Ａにスロットルセンサ２０５Ａ及び車速センサ２０５Ｂが接続され、ＶＳＣ−ＥＣＵ２０４Ｂに加速度センサ２０５Ｃ、及び操舵角センサ２０５Ｄが接続され、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃに油圧センサ２０５Ｅが接続され、ナビゲーションＥＣＵ２０４ＤにＧＰＳセンサ２０５Ｆが接続される形態に限られないが、ここでは図３に示す接続関係を有する形態について説明する。
【００４８】
ＣＧＷ−ＥＣＵ２０１、及び、複数のＥＣＵ２０４の各々は、一例として、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、クロック生成部、入出力インターフェース、通信インターフェース、送受信部、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。
【００４９】
車載ネットワークシステム２００は、車両２０に搭載され、複数のＥＣＵ２０４の間で通信を行う。また、車載ネットワークシステム２００は、バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃを伝送される車両情報を所定のサンプリングレートで取得し、所定時間（例えば８分）毎にＤＣＭ２０３を介してセンタ１０に送信する。所定のサンプリングレートは、一例として、１００ｍｓ（ミリ秒）である。
【００５０】
ＣＧＷ−ＥＣＵ２０１は、バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃの間で車両情報を中継する。
【００５１】
バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃは、イーサネット（登録商標）のプロトコルを利用したデータ通信を行うバスである。なお、バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃは、ＣＡＮ(Controller Area Network)プロトコルによるデータ通信を行うバスであってもよい。
【００５２】
バス２０２Ａには、ＤＣＭ２０３が接続される。バス２０２Ｂには、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ−ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃが接続される。バス２０２Ｃには、ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄが接続される。バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃには、ＤＣＭ２０３、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ−ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃ、及びナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄ以外のＥＣＵやセンサ等が接続されていてもよいが、ここでは省略する。
【００５３】
ＤＣＭ２０３は、車載の無線通信装置の一例であり、例えば、３Ｇ(Third Generation)、４Ｇ(Fourth Generation)、ＬＴＥ(Long Term Evolution)、又は５Ｇ(Fifth Generation)等の通信回線を介して無線通信を行う。ＤＣＭ２０３は、通信端末機と専用のＥＣＵとを含む。このため、ＤＣＭ２０３もＥＣＵの一種として取り扱うことができる。
【００５４】
なお、各ＥＣＵ２０４にはＩＤ(Identification)が割り振られており、複数のＥＣＵ２０４のうちのどのＥＣＵが送信先であるかは、送信されるデータに含まれるＩＤによって決まっている。
【００５５】
エンジンＥＣＵ２０４Ａは、スロットルセンサ２０５Ａ及び車速センサ２０５Ｂによって検出されるアクセル開度及び車速等に基づいて、エンジンの出力を制御する。なお、(Hybrid Vehicle)車、及び、ＥＶ(Electric Vehicle)の場合には、エンジンＥＣＵ２０４Ａの代わりに、それぞれ、エンジン又は駆動用モータの出力を制御するＨＶ−ＥＣＵ、及び、駆動用モータの出力を制御するＥＶ−ＥＣＵを用いればよい。アクセル開度は、アクセルポジションセンサによって検出すればよい。
【００５６】
ＶＳＣ−ＥＣＵ２０４Ｂは、加速度センサ２０５Ｃによって検出される車両２０の加速度（前後方向と横方向の加速度）及びヨーレートと、操舵角センサ２０５Ｄによって検出される操舵角とに基づいて、車両２０の挙動を安定化させる制御を行う。加速度センサ２０５Ｃは、前後方向の加速度、横方向の加速度、及びヨーレートを検出する３軸センサである。
【００５７】
ブレーキＥＣＵ２０４Ｃは、マスターシリンダ内に設けられた油圧センサ２０５Ｅによって検出される油圧等に基づいて、ＡＢＳ(Anti-lock Brake System)の機能及びＶＳＣ(Vehicle Stability Control)の機能を実現するための制御を実行する。油圧センサ２０５Ｅによって検出される油圧は、ブレーキ操作量を表す。
【００５８】
ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄは、車両２０の車室内に配置されるナビゲーション装置を制御するＥＣＵである。ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄは、ＧＰＳセンサ２０５Ｆによって検出される位置情報を利用して、車両２０の現在位置の検知、目的地までのルート探索、ルート案内等を行う。なお、ルート探索は、センタ１０が行ってもよく、この場合には、ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄは、センタ１０によって探索され、車載ネットワーク装置２００に送信されたルートの情報を用いてルート案内を行ってもよい。
【００５９】
ナビゲーション装置は、１又は複数のディスプレイパネルを有するため、ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄは、１又は複数のディスプレイパネルの表示の制御も行う。このため、ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄは、１又は複数のディスプレイパネルに、車両２０の位置や目的地までのルート等を表示する。
【００６０】
なお、スロットルセンサ２０５Ａ、車速センサ２０５Ｂ、加速度センサ２０５Ｃ、操舵角センサ２０５Ｄ、油圧センサ２０５Ｅ、ＧＰＳセンサ２０５Ｆによってそれぞれ検出される、アクセル開度、車速、加速度及びヨーレート、操舵角、油圧（ブレーキ操作量）、及び位置を表すデータは、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ−ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃ、及びナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄにおいて利用される他に、バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃによって種々のＥＣＵに伝送される。
【００６１】
また、これらのセンサで検出されるデータは、風データ推定装置１００における風データの推定にも利用される。その詳細については後述する。
【００６２】
ＤＣＭ２０３は、バス２０２Ａによって伝送されるデータのうち、アクセル開度、車速、加速度、操舵角、ヨーレート、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータを含む車両情報を所定時間（例えば８分）毎にセンタ１０に送信する。
【００６３】
図４は、風データ推定装置１００の構成を示す図である。図５は、車両情報データベースのデータ構造を示す図である。
【００６４】
風データ推定装置１００は、主制御部１１０、情報収集部１２０、情報区分部１３０、推定部１４０、通信部１５０、及びメモリ１６０を有する。主制御部１１０、情報収集部１２０、情報区分部１３０、推定部１４０、及び通信部１５０は、風データ推定装置１００が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。また、メモリ１６０は、風データ推定装置１００のメモリを機能的に表したものである。
【００６５】
主制御部１１０は、風データ推定装置１００の処理を統括する制御部である。主制御部１１０は、情報収集部１２０、情報区分部１３０、推定部１４０、通信部１５０が行う処理以外の処理を実行する。
【００６６】
情報収集部１２０は、通信部１５０を介して、複数の車両２０の車載ネットワークシステム２００から、アクセル開度、車速、加速度、操舵角、ヨーレート、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータを含む車両情報を所定時間（例えば８分）おきに取得する。車両情報は、各車両２０において、所定のサンプリングレート（例えば１００ｍｓ）で取得されたものである。
【００６７】
情報区分部１３０は、情報収集部１２０によって取得された各車両２０の車両情報を所定のエリア毎に区分し、さらに、時間帯毎に区分して管理する。所定のエリアは、地図データに含まれる全地域を東西南北方向に沿って区切った１００メートル四方のメッシュ状の領域である。地図データに含まれる全地域は、１００メートル四方のメッシュ状の領域に区分されており、各エリアには固有の識別子が付与されている。
【００６８】
また、同一の時間帯とは、各車両２０において車両情報が検出された時刻を含む時間帯が同一であることをいう。ここでは、一例として、標準時刻の毎時毎分から１分間の時間帯に時間軸を区切り、各車両２０において車両情報が検出された時刻を時間帯毎に区分することによって、同一の時間帯に検出された車両情報であるかどうかを判別する。
【００６９】
情報区分部１３０は、情報収集部１２０によって取得された車両情報に含まれる位置を表すデータに基づいてエリアを特定するとともに、位置を表すデータが検出された時刻を表す時刻情報に基づいて検出された時間帯を特定することによって、車両情報をエリア毎に、かつ、時間帯毎に区分して管理する。各車両情報は、エリアの識別子と関連付けられ、時間帯毎にメモリ１６０の車両情報データベース（図５参照）に格納される。
【００７０】
一例として、図５に示すように、車両情報データベースでは、複数の車両２０から取得された車両情報が、車両ＩＤ毎に、エリア及び時間帯と関連付けられて格納される。図５では、車両ＩＤが００１の車両２０については、エリア１で時間帯１、２、・・・において取得された車両情報００１、００２、・・・が取得されている。車両情報のコードは、時間帯毎に００１から順番に割り当てられる。また、車両ＩＤが００２の車両２０についても同様に車両情報が取得され、エリア及び時間帯と関連付けられて格納される。これは、他の車両２０についても同様である。
【００７１】
推定部１４０は、情報区分部１３０によって複数のエリアの複数の時間帯について区分された複数の車両情報のうち、１つのエリアの１つの時間帯に含まれる複数の車両情報に含まれる、加速度、ヨーレート、アクセル開度、車速、操舵角、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータとに基づいて、当該エリア内の当該時間帯における風速及び風向きを推定する。風速及び風向きの推定方法については後述する。
【００７２】
通信部１５０は、車載ネットワークシステム２００のＤＣＭ２０３とデータ通信を行うモデム等である。通信部１５０は、複数の車両２０の車載ネットワークシステム２００から車両情報を受信し、取得部１２０にデータを受け渡す。
【００７３】
メモリ１６０は、風速及び風向きの推定処理に用いられるデータやプログラム等を格納するとともに、推定部１４０が推定処理を行う際に生成するデータを格納する。推定処理を行う際に生成するデータのうちの１つとして、車両情報データベースがある。
【００７４】
次に、風速及び風向きの推定方法について説明する。以下で説明する風速及び風向きの推定処理は、推定部１４０によって行われる。ここでは、推定部１４０が車両情報データベースに含まれる１つのエリアの１つの時間帯に含まれる複数の車両情報に基づいて、当該エリア内の当該時間帯における風速及び風向きを推定する方法について説明する。
【００７５】
推定部１４０は、車両情報に含まれる、加速度、ヨーレート、アクセル開度、車速、操舵角、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータから風速及び風向きを推定し、推定した風速及び風向きの平均値を求めることによって、１つのエリアの１つの時間帯における風速及び風向きを推定する。推定部１４０は、このような処理を各車両情報について行う。
【００７６】
一例として、１つのエリアは、１００メートル四方であり、１つの時間帯は、標準時刻の毎時毎分から１分間の期間である。また、１つのエリアの１つの時間帯に含まれる３０サンプル以上の車両情報の各々から風速及び風向きを推定し、推定した風速及び風向きの平均値を求めることによって、１つのエリアの１つの時間帯における風速及び風向きを推定する。
【００７７】
図６は、車両２０にかかる加速度ａとヨーレートωを説明する図である。図６には、車両２０の進行方向を矢印で示す。また、車両２０を平面視で示し、車両２０を基準とする座標系（車両座標系）を小文字のｘｙ座標で表す。ｘ軸は、車両２０の前後方向であり、後ろ向きを正の向きとする。すなわち、車両２０の進行方向は、ｘ軸負方向である。ｙ軸は、車両２０の車幅方向であり、車両２０の進行方向に対する右側を正の向きとする。
【００７８】
図６において、各物理量等を次のように定義する。ＧＣは車両２０の重心であり、ＧＡは車両２０の空力中心（ヨー中心）である。ＶＶは車両２０の車速であり、ベクトルである。
【００７９】
ベクトルａは、車両２０に働く加速度である。ａｘはベクトルａの前後方向成分であり、後方向が正である。ａｙはベクトルａの横方向成分であり、右方向が正である。前後方向の加速度ａｘと横方向の加速度ａｙは、加速度センサ２０５Ｃによって検出される２軸方向の加速度である。ωは、加速度センサ２０５Ｃによって検出される車両２０のヨーレートであり、車両２０の平面視における時計回りの方向を正とする。前後方向の加速度ａｘと横方向の加速度ａｙは、第１加速度の一例である。
【００８０】
また、図６には図示しないが、ＦＶｘは、車両２０の前後方向に掛かる力を表すベクトルであり、後方向が正である。ＦＶｙは、車両２０の横方向に掛かる力を表すベクトルであり、右方向が正である。ＭＶは、車両２０に発生するモーメント（ベクトル量）で、反時計回りが正である。
【００８１】
また、ｍは、車両２０の質量であり、Ｉは、車両２０の重心ＧＣ周りの慣性モーメント（ベクトル量）である。
【００８２】
ここで、ＦＶｘ、ＦＶｙ、及びＭＶは、それぞれ、次式（１）〜（３）で表される。
ＦＶｘ＝ｍ・ａｘ      （１）
ＦＶｙ＝ｍ・ａｙ      （２）
ＭＶ＝Ｉ・ω      （３）
【００８３】
また、図６には図示しないが、Ｆｕｘは、運転操作によって車両２０の前後方向に掛かる力を表すベクトルであり、後方向が正である。Ｆｕｙは、運転操作によって車両２０の横方向に掛かる力を表すベクトルであり、右方向が正である。Ｍｕは、運転操作によって車両２０に発生するモーメント（ベクトル量）である。
【００８４】
また、図６には図示しないが、ＦＲｘは、車両２０が走行する路面のカント角（横断勾配）及び勾配によって車両２０の前後方向に掛かる力を表すベクトルであり、後方向が正である。ＦＲｙは、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の横方向に掛かる力を表すベクトルであり、右方向が正である。ＭＲは、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０に発生するモーメント（ベクトル量）である。
【００８５】
なお、路面のカント角及び勾配のデータについては、例えば、リンク（道路）のデータに路面のカント角及び勾配のデータを関連付けた地図データを用いて、リンクに対応するカント角及び勾配のデータを読み出して利用すればよい。
【００８６】
ここで、車両２０が風によって受ける力を表すベクトルとモーメント（ベクトル量）を次のように表すこととする。Ｆｘは、車両２０が風を受けることによって前後方向に掛かる力を表すベクトルであり、後方向を正とする。Ｆｙは、車両２０が風を受けることによって横方向に掛かる力を表すベクトルであり、右方向を正とする。また、Ｍは、風を受けることによって車両２０に発生するモーメント（ベクトル量）で、反時計回りが正である。
【００８７】
Ｆｘ、Ｆｙ、及びＭは、それぞれ、次式（４）〜（６）で表すことができる。
Ｆｘ＝ＦＶｘ−Ｆｕｘ−ＦＲｘ      （４）
Ｆｙ＝ＦＶｙ−Ｆｕｙ−ＦＲｙ      （５）
Ｍ＝ＭＶ−Ｍｕ−ＭＲ      （６）
しがたって、式（４）〜（６）により、車両２０が風を受けることによって前後方向に掛かる力Ｆｘ、車両２０が風を受けることによって横方向に掛かる力Ｆｙ、風を受けることによって車両２０に発生するモーメントＭを求めることができる。
【００８８】
また、Ｆｘ、Ｆｙから、車両２０が受けた風速及び風向きを推定することができる。Ｆｘ、Ｆｙから風速及び風向きを推定する具体的な方法については後述する。また、モーメントＭは、加速度センサ２０５Ｃによって検出される加速度ａにエラー等の異常が含まれる場合に、そのような異常を含む車両情報を除去するために利用する。この手法の詳細についても後述する。
【００８９】
図７は、車両２０の運動を剛体の平面運動とみなし、前後２輪モデルに簡略化した図である。前輪２１Ｆの操舵角をα、車両２０の重心ＧＣから前輪２１Ｆまでの距離をｌｆ、車両２０の重心ＧＣから後輪２１Ｒまでの距離をｌｒとする。
【００９０】
車両２０の平面運動方程式、遠心力のつり合い、及び、ヨーモーメントのつり合いから、運転操作によって車両２０の横方向に掛かる力Ｆｕｙと、運転操作によって車両２０に発生するモーメントＭｕとは、それぞれ、次式（７）、（８）で表すことができる。
Ｆｕｙ＝ｍ・ａ（ＶＶ，α）＝ｍ・ＶＶ・｛Ａ（ＶＶ）＋δＢ（ＶＶ）／δｔ｝・α      （７）
Ｍｕ＝  Ｉ・δＡ（ＶＶ）／δｔ・α      （８）
ここで、車両２０の横方向加速度ａ（ＶＶ，α）は、車速ＶＶ，操舵角αの関数として、ａ（ＶＶ，α）＝ＶＶ・｛Ａ（ＶＶ）＋δＢ（ＶＶ）／δｔ｝・αで表される。なお、車速ＶＶは、ベクトルである。
【００９１】
車速ＶＶの関数Ａ（ＶＶ）、Ｂ（ＶＶ）は、前後輪のコーナリングパワーをそれぞれＣＰｆ、ＣＰｒとし、さらにＬ＝ｌｆ＋ｌｒとおくと、以下のように表される。
Ａ（ＶＶ）＝ＶＶ／｛ｌ−ｍ・ＶＶ２・（ｌｆ・ＣＰｆ−ｌｒ・ＣＰｒ）／２・Ｌ・ＣＰｆ・ＣＰｒ｝
Ｂ（ＶＶ）＝（ｌｒ・ＣＰｒ―ｍ・ｌｆ・ＶＶ２／２・Ｌ）／｛Ｌ・ＣＰｒ―ｍ・（ｌｆＣＰｆ−ｌｒ・ＣＰｒ）・ＶＶ／２・Ｌ・ＣＰｆ｝
なお、車速Ｖｖは車体スリップ角β方向のベクトルだが、車体スリップ角βをゼロとみなせるので、車両２０の進行方向の速度（スカラー量）として扱うことができる。
【００９２】
また、アクセル開度（アクセルペダル操作量）をＰＡ、ブレーキ操作量（ブレーキペダル操作量）をＰＢとすると、車両２０の運転操作によって車両２０の前後方向に掛かる力Ｆｕｘは、次式（９）の関数で表すことができる。
Ｆｕｘ＝Ｃ（ＰＡ，ＰＢ，ＶＶ，Ｇ）      （９）
【００９３】
ここで、関数Ｃ（ＰＡ，ＰＢ，ＶＶ，Ｇ）は、アクセル開度ＰＡ、ブレーキ操作量ＰＢ、車速ＶＶ、及び、トランスミッションのトータルギアレシオＧによって力Ｆｕｘを導出する関数である。このような関数は、車両２０のアクセル開度ＰＡとブレーキ操作量ＰＢに対する平均的な応答を表す関数として決定すればよい。平均的な応答は、例えば、車両２０の開発時のデータ、又は、センタ１０が複数の車両２０から収集した車両情報のビッグデータから解析した結果を用いればよい。
【００９４】
なお、式（９）のａ（ＶＶ，α）を車両２０の質量ｍで除算して得る加速度（運転操作によって車両２０の前後方向に生じる加速度）と、式（７）に含まれる加速度ａ（ＶＶ，α）（運転操作によって車両２０の横方向に生じる加速度）とは、第２加速度の一例である。
【００９５】
図８は、道路ＳＴを走行する車両２０を示す図である。
【００９６】
路面勾配角度θＧは、車両２０を右側面から見て反時計回り(車両２０が登っていく方向)を正とする。すなわち、図８（Ａ）に示すように、車両２０を右横から見た場合に、鉛直方向及びｚ軸がなす角と、水平軸及びｘ軸がなす角度が路面勾配角度θＧである。また、路面カント角度θＣは、車両２０を後面から見て反時計回りを正とする。すなわち、図８（Ｂ）に示すように、車両２０を後から見て鉛直方向及びｚ軸がなす角度と、水平軸及びｙ軸がなす角度とが路面カント角度θＣである。なお、ｚ軸を含む車両２０を基準とするｘｙｚ座標系は右手系である。
【００９７】
路面勾配角度θＧと路面カント角度θＣを用いると、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力ＦＲｘ及びＦＲｙと、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０に発生するモーメントＭＲとは、次式（１０）〜（１２）で表される。
【００９８】
なお、式（１２）におけるＦＲｆ（図７参照）は、路面カントによって前タイヤ２１Ｆに発生する横方向の力であり、ＦＲｒ（図７参照）は、路面カントによって後タイヤ２１Ｒに発生する横方向の力である。
ＦＲｘ＝ｍ・ｇ・ｓｉｎθＧ      （１０）
ＦＲｙ＝ｍ・ｇ・ｓｉｎθＣ      （１１）
ＭＲ＝Ｉ・δω／δｔ＝ｌｆ・ＦＲｆ−ｌｒ・ＦＲｒ      （１２）
式（１０）、（１１）に含まれる加速度ｇ・ｓｉｎθＧ、ｇ・ｓｉｎθＣは、路面勾配、路面カントによって車両２０にかかる加速度であり、第３加速度の一例である。
【００９９】
図９は、車両２０が受ける風のベクトルを示す図である。ここでは、車両２０が走行する路面を含む地上の座標系を大文字のＸＹ座標系で示す。Ｘ軸は東西方向であり、東方向が正である。Ｙ軸は、南北方向であり、北方向が正である。
【０１００】
また、ＶＷＧは、対地風速（ベクトル）であり、地上の座標系（大文字のＸＹ座標系）で表す風速（スカラ量）を有する。風向きは、Ｙ軸正方向（北方向）に対する時計回りでの角度θで表す。また、ＶＷＶは対車風速（ベクトル）であり、車両２０の座標系（ｘｙ座標系）で表す風速（スカラ量）を有する。ＶＷＶｘは対車風速のｘ軸成分であり、ＶＷＶｙは対車風速のｙ軸成分である。
【０１０１】
また、空気密度をρ（ｋｇ／ｍ３）、車両２０の前面投影面積をＳＦ（ｍ２）、側面投影面積をＳＳ（ｍ２）、前面空気抵抗係数をＣＤＦ、側面空気抵抗係数をＣＤＳ、横方向からの風により車両２０が受ける横力中心から車両の重心までの距離をｌ（ｍ）とする。なお、ｌ≠ｌｆ＋ｌｒであり、平面視で見た車両２０の重心Ｇｃと空力ヨー中心ＧＡの距離(車両２０の中心線上の距離)です。
【０１０２】
なお、前面投影面積ＳＦ、側面投影面積ＳＳ、前面空気抵抗係数ＣＤＦ、側面空気抵抗係数ＣＤＳ、横方向からの風により車両２０が受ける横力中心から車両の重心までの距離ｌは、一例として車両２０の車両諸元の値を用いればよく、空気密度ρは、一例として標準状態の値、又は、標準状態の値を気温及び／又は気圧で補正した値を用いればよい。また、気圧の値としては、ナビゲーション用の地図データに含まれる標高の値を気圧の値に換算した値を用いてもよい。
【０１０３】
次式（４）〜（６）でそれぞれ表されるＦｘ、Ｆｙ、及びＭは、上述の車両諸元等を用いると次式（１３）〜（１５）で表すことができる。
Ｆｘ＝１／２・ρ・ＶＷＶｘ２・ＳＦ・ＣＤＦ      （１３）
Ｆｙ＝１／２・ρ・ＶＷＶｙ２・ＳＳ・ＣＤＳ      （１４）
Ｍ＝１／２・ρ・ＶＷＶｙ２・ＳＳ・ＣＤＳ・ｌ      （１５）
式（１３）、（１４）より、対車風速のｘ軸成分ＶＷＶｘ、ｙ軸成分ＶＷＶｙは、次式（１６）、（１７）で表すことができる。
【０１０４】
【数１】
2020006893.tif 000003
【０１０５】
【数２】
2020006893.tif 000004
【０１０６】
すなわち、車両２０が風を受けることによって前後方向に掛かる力Ｆｘと、車両２０が風を受けることによって横方向に掛かる力Ｆｙとを対車風速のｘ軸成分ＶＷＶｘとｙ軸成分ＶＷＶｙとに変換することができる。
【０１０７】
次に、式（１６）、（１７）で表される対車風速のｘ軸成分ＶＷＶｘ及びｙ軸成分ＶＷＶｙから対地風速ＶＷＧを求める。対地風速ＶＷＧのベクトルは、車速ＶＶのベクトルと、対車風速ＶＷＶのベクトルとの和により、次式（１８）で表すことができる。なお、ＶＶＸは車速ＶＶのＸ軸成分であり、ＶＶＹは車速ＶＶのＹ軸成分である。ＶＷＶｘは車速ＶＶのＸ軸成分であり、ＶＶＹは車速ＶＶのＹ軸成分である。
【０１０８】
【数３】
2020006893.tif 000005
【０１０９】
また、式（１８）より、対地風速ＶＷＧと風向きθは、それぞれ、次式（１９）、（２０）で表すことができる。
【０１１０】
【数４】
2020006893.tif 000006
【０１１１】
【数５】
2020006893.tif 000007
【０１１２】
センタ１０は、複数の車両２０から車両情報を収集する。このため、風データ推定装置１００の情報収集部１２０は、車両２０からアクセル開度、車速、加速度、操舵角、ヨーレート、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータを含む車両情報を所定のサンプリングレートで取得する。また、情報区分部１３０は、加速度及びヨーレートが検出された位置及び時刻を表す位置情報及び時刻情報を収集する。そして、推定部１４０は、以下の処理を行う。
【０１１３】
推定部１４０は、車両２０が走行するエリア内を同時に走行するｎ台の車両に働く対地風速ＶＷＧｉと風向きθｉを求める。ｎは、対地風速ＶＷＧと風向きθの推定値を求めるある１つの所定のエリア内を同時に走行する車両の数であり、ｉは、１〜ｎの間の任意の数（ｉ番目であることを表す整数）である。
【０１１４】
ｎ台の車両についての対地風速ＶＷＧｉ及び風向きθｉの平均値ＶＷＧｍ及びθｍは、次式（２１）、（２２）のように表すことができる。
【０１１５】
【数６】
2020006893.tif 000008
【０１１６】
【数７】
2020006893.tif 000009
【０１１７】
また、対地風速及び風向きの平均値ＶＷＧｍ及びθｍの標本標準偏差Ｓｖ、Ｓθは、次式（２３）、（２４）のように表すことができる。
【０１１８】
【数８】
2020006893.tif 000010
【０１１９】
【数９】
2020006893.tif 000011
【０１２０】
以上のように、推定部１４０は、対地風速及び風向きの平均値ＶＷＧｍ及びθｍと、標本標準偏差Ｓｖ、Ｓθとを求めることができる。
【０１２１】
以上のように、車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力ＦＶｘ及びＦＶｙと、運転操作によって車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力Ｆｕｘ及びＦｕｙと、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の前後方向に掛かる力ＦＲｘ及びＦＲｙとに基づいて、１台の車両２０が受ける対車風速ＶＷＶのベクトルを求めることができる。また、さらに車速ＶＶを用いることにより、対地風速ＶＷＧ及び風向きθを求めることができる。
【０１２２】
そして、同一のエリアを同一の時間帯に走行する複数の車両の対地風速ＶＷＧと風向きθの平均値ＶＷＧｍ及びθｍを、そのエリアにおけるその時間帯の風速及び風向きとして求めることができる。
【０１２３】
なお、モーメントＭを用いて、エラー等の異常を含む加速度ａを含む車両情報を除去するには、次のようにすればよい。例えば、車両２０の横方向加速度をゼロ、かつユーザ操作に依らない車両２０のヨーレートωの絶対値がゼロより大きい（｜ω｜＞０）ときに、加速度センサ異常の車両データとして、統計処理の対象データから外せばよい。
【０１２４】
また、路面のカント角及び勾配によって車両２０に発生するモーメントＭＲは、ｆ・ＦＲｆ≒ｌｒ・ＦＲｒとみなせるため、式（１２）でＭＲ＝０とみなしてよい。
【０１２５】
図１０は、風データ推定装置１００が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。
【０１２６】
情報収集部１２０は、処理を開始（スタート）すると、車両２０から車両情報を取得する（ステップＳ１）。
【０１２７】
情報区分部１３０は、情報収集部１２０によって取得された各車両２０の車両情報を所定のエリア毎に区分し、さらに、時間帯毎に区分し、車両情報データベースに格納する（ステップＳ２）。これにより、図５に示すような車両情報データベースが作成される。
【０１２８】
風データ推定装置１００は、ステップＳ１及びＳ２の処理を繰り返し実行する。
【０１２９】
図１１は、風データ推定装置１００が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。
【０１３０】
推定部１４０は、処理を開始（スタート）すると、車両情報データベースの中の特定のエリアの特定の時間帯に含まれる１つの車両情報を選択する（ステップＳ１１）。特定のエリアは、エリアのコードを１から順番に１つずつ選択すればよい。特定の時間帯は、選択したエリアの中で、時間帯が早い方から順番に選択すればよい。
【０１３１】
次に、推定部１４０は、ステップＳ１２Ａ、４Ｂ、４Ｃの処理を並列的に実行し、さらにステップＳ１３Ａ、５Ｂ、５Ｃの処理を並列的に実行する。具体的には次の通りである。
【０１３２】
推定部１４０は、車両情報から前後方向の加速度ａｘ、横方向の加速度ａｙ、ヨーレートωを読み出す（ステップＳ１２Ａ）。
【０１３３】
推定部１４０は、車両情報から、アクセル開度、操舵角、ブレーキ操作量を読み出す（ステップＳ１２Ｂ）。
【０１３４】
推定部１４０は、車両情報に含まれる位置データを読み出し、読み出した位置データに電子地図内で対応するリンクに関連付けられたカント角及び勾配を読み出す（ステップＳ１２Ｃ）。
【０１３５】
推定部１４０は、式（１）〜（３）を用いてＦＶｘ、ＦＶｙ、及びＭＶを算出する（ステップＳ１３Ａ）。
【０１３６】
推定部１４０は、式（９）、（７）、（８）を用いて、Ｆｕｘ、Ｆｕｙ、Ｍｕを算出する（ステップＳ１３Ｂ）。
【０１３７】
推定部１４０は、式（１０）〜（１２）を用いて、ＦＲｘ、ＦＲｙ、ＭＲを算出する（ステップＳ１３Ｃ）。
【０１３８】
推定部１４０は、式（４）〜（６）を用いて、Ｆｘ、Ｆｙ、及びＭを算出する（ステップＳ１４）。
【０１３９】
推定部１４０は、式（１８）、（１９）、（２０）を用いて対車風速ＶＷＶを対地風速に変換し、対地風速ＶＷＧと風向きθを算出する（ステップＳ１５）。
【０１４０】
推定部１４０は、同一エリアの同一時間帯に、対地風速ＶＷＧと風向きθを算出していない未処理の車両情報があるかどうかを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の処理は、推定部１４０が車両情報データベース内に、同一エリアの同一時間帯に未処理の車両情報がないかどうかを判定することで行われる。
【０１４１】
推定部１４０は、未処理の車両情報がある（Ｓ１６：ＹＥＳ）と判定すると、フローをステップＳ１１にリターンさせ、未処理の車両情報についてステップＳ１１からＳ１６の処理を繰り返し実行する。
【０１４２】
推定部１４０は、未処理の車両情報がない（Ｓ１６：ＮＯ）と判定すると、式（２１）、（２２）を用いて、ステップＳ１５で算出したすべての対地風速ＶＷＧと風向きθの平均値ＶＷＧｍ及びθｍを算出する（ステップＳ１７）。
【０１４３】
推定部１４０は、ステップＳ１７の処理を終えると、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１４４】
風データ推定装置１００は、車両情報データベースの中のすべてのエリアのすべての時間帯について、図１１に示す処理を実行し、対地風速ＶＷＧと風向きθの平均値ＶＷＧｍ及びθｍを算出する。
【０１４５】
なお、平均値ＶＷＧｍ及びθｍの標本標準偏差Ｓｖ、Ｓθの値が所定の閾値以下の場合に平均値ＶＷＧｍ及びθｍを風データベースに格納し、閾値よりも高い場合には、エリアのサイズを広げ、標本標準偏差Ｓｖ、Ｓθの値が所定の閾値以下になるまでサンプル数を増やすか、又は、エリアのサイズを変えずに、推定横風の値の信頼性が高くない(ばらつきが大きい)ことを示すフラグとともに、平均値ＶＷＧｍ及びθｍを風データベースに格納してもよい。
【０１４６】
図１２は、メッシュ状のエリア１、２における車両２０と風向きを示す図である。エリア１、２は南北に隣接するエリアであり、それぞれ、東西南北に走る道路ＳＴがある。エリア１内では、６台の車両２０が道路ＳＴを走行しており、エリア２内では、７台の車両２０が道路ＳＴを走行している。また、矢印で示すように、南西の風が吹いており、各車両２０は、北東方向に力を受けることになる。
【０１４７】
風データ推定装置１００は、このようなエリア１、２の各々について、対地風速及び風向きの平均値ＶＷＧｍ及びθｍと、標本標準偏差Ｓｖ、Ｓθとを求めることができる。対地風速及び風向きの平均値ＶＷＧｍ及びθｍは、推定値である。
【０１４８】
図１３は、風データ推定装置１００が算出した風データベースを示す図である。風データベースには、風データ推定装置１００によって算出された対地風速と風向きの平均値ＶＷＧｍ及びθｍが格納される。風データベースは、エリア及び時間帯と関連付けられており、メモリ１６０に格納される。
【０１４９】
このような風データベースに格納されるデータは、例えば、通信部１５０から各車両２０に配信してナビゲーション装置のディスプレイパネルに表示してもよいし、強風、突風、又は竜巻等への注意喚起を促すメッセージを表示してもよい。
【０１５０】
また、横風の風速に応じてＶＳＣ−ＥＣＵ２０４Ｂの設定を調整してもよく、車両２０が操舵のアシストを行うＥＣＵ（操舵アシストＥＣＵ）を含む場合には、風データに含まれる横風の風速に応じて操舵アシストＥＣＵによる操舵のアシスト量を調整してもよい。
【０１５１】
また、例えば、車両２０が自動運転を行う車両である場合には、操舵、ブレーキ、アクセル等の操作量の補正等に利用してもよい。なお、自動運転とは、国土交通省又はＳＡＥ(Society of Automotive Engineers)等で定める所定のレベルの自動運転である。
【０１５２】
また、例えば、風データベースのデータをダイナミックマップに組み込むことにより、情報量がより多く、より高精度なダイナミックマップを作成することができる。例えば、センタ１０がルート探索を行う際に、風速が所定速度以上の地点を迂回するルートを探索するようにしてもよい。
【０１５３】
以上のように、実施の形態によれば、車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。また、風データベースと関連付けたダイナミックマップを作成すれば、注意喚起用の表示、車両２０の制御、又はルート探索等の様々なことに利用することができる。
【０１５４】
なお、以上では、センタ１０の風データ推定装置１００が対車風速ＶＷＶを算出する形態について説明したが、車両２０のＥＣＵが算出し、ＤＣＭ２０３で風データ推定装置１００に送信してもよい。この場合には、風データ推定装置１００は、複数の車両２０から受信した対車風速ＶＷＶの平均値を求めればよい。
【０１５５】
また、以上では、車両２０の前後方向に掛かる力ＦＶｘから、運転操作によって車両２０の前後方向に掛かる力Ｆｕｘと、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の前後方向に掛かる力ＦＲｘとを減算することによって、車両２０が風を受けることによって前後方向に掛かる力Ｆｘを求める形態について説明した。
【０１５６】
また、車両２０の横方向に掛かる力ＦＶｙから、運転操作によって車両２０の横方向に掛かる力Ｆｕｙと、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の横方向に掛かる力ＦＲｙとを減算することによって、車両２０が風を受けることによって横方向に掛かる力Ｆｙを求める形態について説明した。
【０１５７】
しかしながら、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力ＦＲｘ及びＦＲｙを減算せずに、車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力ＦＶｘ及びＦＶｙを求めてもよい。特に、路面のカント角及び勾配によって車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力ＦＲｘ及びＦＲｙが小さい場合には、このようにして計算量を減らすことができる。
【０１５８】
また、路面のカント角及び勾配のうちのいずれか一方のみを考慮して、風速及び風向きを推定してもよい。
【０１５９】
また、以上では、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、及び操舵角を用いて、運転操作によって車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力Ｆｕｘ、Ｆｕｙを求める形態について説明したが、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、及び操舵角のうちの少なくともいずれか１つを用いて、運転操作によって車両２０に生じる加速度を求めてもよい。
【０１６０】
以上、本発明の例示的な実施の形態の風データ推定装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０１６１】
１  風データ推定システム
１０  センタ
２０  車両
１００  風データ推定装置
１１０  主制御部
１２０  情報収集部
１３０  情報区分部
１４０  推定部
１５０  通信部
１６０  メモリ
【図１】
2020006893.tif 000012
【図２】
2020006893.tif 000013
【図３】
2020006893.tif 000014
【図４】
2020006893.tif 000015
【図５】
2020006893.tif 000016
【図６】
2020006893.tif 000017
【図７】
2020006893.tif 000018
【図８】
2020006893.tif 000019
【図９】
2020006893.tif 000020
【図１０】
2020006893.tif 000021
【図１１】
2020006893.tif 000022
【図１２】
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【図１３】
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