(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を流入させる流入口、空気を流出させる流出口、前記流入口と前記流出口とに連通し、空気を流通させる流通路、及び、前記流通路から形成され、乱流を発生させる検出口を具備する導風体と、
前記検出口に配置され、前記検出口により発生した乱流を音として検出し、その大きさを測定する音測定器と、を有し、
前記流通路は、その長さ方向に対する周方向に閉鎖され、
前記流出口は前記流入口より広いことを特徴とする風検出装置。
【請求項２】
空気を流入させる流入口、空気を流出させる流出口、及び、前記流入口と前記流出口とに連通し、空気を流通させる流通路を具備する導風体と、
前記流通路と空間的なつながりをもって配置され、音を測定する音測定器と、を有し、
前記流通路は、その長さ方向に対する周方向に閉鎖され、
前記流出口は前記流入口より広く、
前記流入口は前記導風体の前方側端面に形成され、前記流出口は前記導風体の底面に形成され、前記流通路は前記流入口から前記流出口にかけて曲がって形成されていることを特徴とする風検出装置。
【請求項３】
空気を流入させる流入口、空気を流出させる流出口、及び、前記流入口と前記流出口とに連通し、空気を流通させる流通路、及び、前記流通路から形成され、乱流を発生させる検出口を具備する導風体と、
前記検出口に配置され、前記検出口により発生した乱流を音として検出し、その大きさを測定する音測定器と、を有し、
前記流通路は、その長さ方向に対する周方向に閉鎖され、
前記流出口は前記流入口より広く、
前記流入口は前記導風体の前方側端面に形成され、前記流出口は前記導風体の底面に形成され、前記流通路は前記流入口から前記流出口にかけて曲がって形成されていることを特徴とする風検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指向性を有する風検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の健康志向の高まりによって、世間では、ウォーキング、ランニング、サイクリング等のアウトドアスポーツが、趣味として広く行われている。このようなアウトドアスポーツを行う者の中には、移動速度や移動距離、又は、消費カロリーを計測する装置を利用する者もいる。すなわち、途中経過として移動距離や消費カロリー等をリアルタイムで確認する者、運動内容として移動速度をリアルタイムで確認する者、又は、実績として、移動距離や消費カロリーを確認若しくは記録する者がいる。このように、アウトドアスポーツを行う者は、所定の装置を活用して自分なりの指標を設けて測定することによって、アウトドアスポーツを楽しんでいる。【０００３】
ところで、ウォーキング等のアウトドアスポーツは、自然環境の中で行われるので、風の影響が大きい。例えば、自転車を走行している場合、向かい風が強くなる（向かい風の風速が大きくなる）と空気抵抗が大きくなるので、運転者の運動状態（運転者の走行に対する仕事）が一定であれば、走行速度は低下する。したがって、運転者の運動状態（例えば、ペダルの回転数）が走行の指標として用いられている場合、向かい風が吹くと、走行速度が低下してくる。この場合、運転者は、速度低下の原因が風にあったとしても、疲労度が増してきたので走行速度が低下したと勘違いし、快適に走行することができなくなる。なお、自転車の場合、３０ｋｍ／ｈを超えると、走行に対する抵抗のほとんどが空気抵抗となる。【０００４】
また、走行速度が走行の指標として用いられる場合、風の変化に伴って空気抵抗も変化すると、運転手は、走行速度を一定に保つようにペダルの回転数等を調整する。したがって、同一コースを走行したとしても、風の強さに応じて、運転者が行う仕事に違いが生じる。強い向かい風の場合であれば、走行速度を一定に維持するためには、空気抵抗に対して能力以上の仕事を必要とすることもある。この場合、肉体的な疲労もさることながら、走行速度を一定に維持することができなくなるので、運転者は、不快感や屈辱感等を抱く。【０００５】
このように、風に起因する空気抵抗は、精神的にも肉体的にも運転者に影響を及ぼすので、走行に関する重要な指標であるといえる。そして、空気抵抗と関連性を有する、移動者が空気（大気）に対して移動する距離（以下、「空気に対する移動距離」という）も、アウトドアスポーツの新たな指標になると考えられる。この「空気に対する移動距離」は、「空気（大気）に対する移動者（スポーツ実施者）の相対速度」を積算して算出することができる。【０００６】
空気に対する移動距離を算出するためには、空気に対する移動者の相対速度を測定する必要がある。ここで、空気に対する移動者の相対速度を直接測定することは困難であるが、風を検出する装置（例えば、特許文献１〜３参照）を用いれば、移動者に対する空気の相対速度を容易に測定することができる。空気に対する移動者の相対速度と、移動者に対する大気の相対速度とは、向きについて反対であるが、大きさ（速さ）について同一である。したがって、風を検出する装置を用いて、移動者に対する空気の相対速度を測定することで、空気に対する移動距離を算出することができる。【０００７】
特許文献１に記載の風検出装置（以下、「先行技術１」という）は、風向センサと筒状の導風管とを有し、風向センサを構成するセンシング部が導風管の中に配置されている。ここで、風向センサは、風速・風力を計測することができる。先行技術１は、風を導風管の中に流すことで、風速の導入管の軸方向成分を測定する。【０００８】
特許文献２に記載の風検出装置（以下、「先行技術２」という）は、カルマン渦を発生させる第１の造渦体及び第２の造渦体と、各造渦体に取り付けられたマイクと、各造渦体に取り付けられたカルマン渦の圧力変動をマイクに伝達する圧力導管とを有する。先行技術２は、風を造渦体に衝突させてカルマン渦を発生させることで、風速を測定する。【０００９】
特許文献３に記載の風検出装置（以下、「先行技術３」という）は、開口部から吹き出す空気流を音響に変換する空気流／音響変換部と、空気流／音響変換部により変換された音響を収集して電気信号に変換するマイクロフォンとを有する。先行技術３は、空気流（風）を空気流／音響変換部に接触させることで、風速を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１６２２２９号公報
【特許文献２】特開平６−１９４３７４号公報
【特許文献３】特開２００４−３１７１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
先行技術１は、概ね双指向性を有し、進行方向等の特定方向に対する風速を計測することができるが、風速センサを具備しているので、高価となる。その点、先行技術２及び先行技術３は、マイクを具備しているので、先行技術１に比べると安価である。しかしながら、先行技術２は、指向性についての説明がなく、指向性について考慮されていない。また、先行技術３は、風向を検出することはできるが、構造が複雑であり、マイクが２つ必要でなるので、製造コストの低下を抑えることは困難である。【００１２】
本発明の目的は、上記の背景を鑑みて、進行方向の指向性を高めることができ、且つ、安価な風検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る風検出装置は、空気を流入させる流入口、空気を流出させる流出口、前記流入口と前記流出口とに連通し、空気を流通させる流通路、及び、前記流通路から形成され、乱流を発生させる検出口を具備する導風体と、前記検出口に配置され、前記検出口により発生した乱流を音として検出し、その大きさを測定する音測定器と、を有し、前記流通路は、その長さ方向に対する周方向に閉鎖され、前記流出口は前記流入口より広いことを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る風検出装置は、空気を流入させる流入口、空気を流出させる流出口、及び、前記流入口と前記流出口とに連通し、空気を流通させる流通路を具備する導風体と、前記流通路と空間的なつながりをもって配置され、音を測定する音測定器と、を有し、前記流通路は、その長さ方向に対する周方向に閉鎖され、前記流出口は前記流入口より広く、前記流入口は前記導風体の前方側端面に形成され、前記流出口は前記導風体の底面に形成され、前記流通路は前記流入口から前記流出口にかけて曲がって形成されていることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る風検出装置は、空気を流入させる流入口、空気を流出させる流出口、及び、前記流入口と前記流出口とに連通し、空気を流通させる流通路、及び、前記流通路から形成され、乱流を発生させる検出口を具備する導風体と、前記検出口に配置され、前記検出口により発生した乱流を音として検出し、その大きさを測定する音測定器と、を有し、前記流通路は、その長さ方向に対する周方向に閉鎖され、前記流出口は前記流入口より広く、前記流入口は前記導風体の前方側端面に形成され、前記流出口は前記導風体の底面に形成され、前記流通路は前記流入口から前記流出口にかけて曲がって形成されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、風検出装置を有する移動体計測装置が取り付けられた自転車の側面図、（ｂ）は図１（ａ）の自転車における移動体計測装置が取り付けられている部分の拡大図である。
【図２】（ａ）は実施の形態１における移動体計測装置の正面図、（ｂ）は実施の形態１における移動体計測装置の背面図、（ｃ）は実施の形態１における移動体計測装置の縦断面図、（ｄ）は図２（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は実施の形態２における移動体計測装置の正面図、（ｂ）は実施の形態２における移動体計測装置の縦断面図、（ｃ）は実施の形態２における移動体計測装置の底面図である。
【図４】（ａ）は実施の形態３における移動体計測装置の正面図、（ｂ）は実施の形態３における移動体計測装置の縦断面図、（ｃ）は実施の形態３における移動体計測装置の底面図である。
【図５】風検出装置の指向性を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明の風速測定構造が移動体用計測装置に使用され、当該移動体用計測装置が自転車Ｂに取り付けられている様子を表す外観図である。移動体用計測装置は、風等の空気流を取り込み、取り込んだ空気流から音を発生させて、その音の大きさ（音の原因となる振動の振幅）を測定する風検出装置（音測定構造）１、予め設定された事項を表示する表示装置２、及び、入力手段３が本体１０に組み込まれて一体化された本体部１００ａと、本体部１００ａを自転車に固定するための取付部１００ｂとを具備する。移動体用計測装置１００は、風検出装置１によって測定された音の大きさから風速を計測し、当該風速を用いて消費カロリー、大気中の移動距離、仕事量等の予め設定された様々な値を算出して、表示装置２に表示させる。
【００１６】
図１に示すように、取付部１００ｂは、自転車ＢのハンドルＢ１を掴んだ状態でハンドルＢ１に固定される機構を有している。取付部１００ｂは本体部１００ａに接続されており、移動体用計測装置１００が正常に自転車Ｂに取り付けられると、ハンドルＢ１の上側に取付部１００ｂが位置し、取付部１００ｂの上側に本体部１００ａが位置する。
【００１７】
図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、本体１０は略平板状を呈し、一方の底面には取付部１００ｂが設けられており、他方の底面には所定の情報を表示する表示装置２の表示部２１及び入力操作可能な入力手段３の操作部３１が設けられている。したがって、移動体用計測装置１００が自転車Ｂに取り付けられると、一方の底面が自転車ＢのハンドルＢ１を向き、他方の底面が大気（運転者）に臨む。よって、運転者は表示装置２の表示部２１及び入力装置３の操作部３１を容易に視認することができる。
【００１８】
なお、本実施の形態では、本体１０の両底面は略楕円状又は対角線の長さが異なる略楕円状を呈しており、移動体用計測装置１００が正常に自転車Ｂに取り付けられた状態では、その底面の長軸方向と自転車の移動方向とが一致している。また、表示部２１と操作部３１とは、本体部１００ａの底面の長軸方向に並設されており、移動体用計測装置１００が正常に自転車Ｂに取り付けられた状態では、表示部２１が自転車Ｂの前方側に、操作部３１が自転車Ｂの後方側に位置している。
【００１９】
本体１０には、風検出装置１が設けられている。風検出装置１は、風等の空気流を流通させる流通路１１、音（振動）を測定する音測定器１２、及び、音検出器１２の上流側で空気流から音（振動）を発生させるための検出口（音発生手段）１３を具備する。
【００２０】
流通路１１は、本体１０の底面の長軸方向に本体１０を縦断する孔で構成されている。流通路１１を構成する孔は、本体１０の一方の端面から他方の端面まで形成されている。そして、自転車Ｂの進行方向側（前方側）の端面に形成されている孔の部分が流通路１１の流入口１１Ａを構成し、他方の運転者側（後方側）の端面に形成されている孔の部分が流通路１１の流出口１１Ｂを構成する。流通路１１は、その中心軸Ｃ１（長さ方向）に対する周方向全体を本体１０に囲まれている。したがって、自転車Ｂの走行中に前方から来る風等の空気流は、流入口１１Ａから流通路１１に流入し、流通路１１を通って、流出口１１Ｂから流出する。
【００２１】
流通路１１の断面は略矩形状を呈しており、前方側から後方側に向かって徐々に拡大している。すなわち、流入口１１Ａより流出口１１Ｂの方が広い。ただし、本実施の形態では、流通路１１の本体１０の底面に直交する向きの長さは一定であり、流通路１１の本体１０の底面の長軸方向の長さのみが、進行方向側から運転者側に向かって拡大している。また、流通路１１の中心軸Ｃ１は、本体１０の底面に平行な直線となっている。
【００２２】
実施の形態１では、流通路１１の断面は略矩形状を呈しているが、流通路１１の断面形状は特に限定されない。また、流通路１１の本体１０の底面の長軸方向の長さのみが、前方側から後方側に向かって拡大しているが、流通路１１の断面がその方向に拡大していればよく、その拡大の態様は特に限定されない。また、流通路１１の中心軸Ｃ１は、本体１０の底面に平行な直線となっているが、本体１０の底面に傾斜している直線でも、曲線でもよい。
【００２３】
流通路１１の中央部には、音測定器１２が設けられている。すなわち、表示部２１及び操作部３１が設けられている本体１０の底面と流通路１１との間に音測定器１２が配設されている。音測定器１２は、音（振動）を測定できるものであれば、その構造、形状は特に限定されない。本実施の形態では、音検出器１２として、平板状にパッケージされたＭＥＭＳマイクが用いられている。
【００２４】
また、流通路１１の孔壁から音測定器１２の音を収集する口部分（図示なし、以下、「音口」という）まで検出口１３が形成され、流通路１１と音検出器１２の音口とは連通している。自転車Ｂに向かって流れる空気流は、流入口１１Ａから流通路１１に流入して、流通路１１を流通する。そして、検出口１３を通過すると、乱流（所謂、「風雑音」）が発生し、検出口１３内を音測定器１２に向かって移動する。その結果、音測定器１２は、風等の空気流によって発生する乱流を音（所謂、「風雑音」）として測定する。なお、検出口１４の形状は特に限定されないが、検出口１３が柱状を呈していれば、曲がり損失による音（振動）の減衰を抑えることができるので、検出口１３は柱状を呈していることが望ましい。
【００２５】
ここで、両端部が開放された出入口を有する中空構造体を大気中に配置した際の、空気流の挙動として、以下のことが経験的に知られている。中空構造体の空洞部が空気流の流れに沿って拡大している場合（以下、「ケース１」という）、中空構造体の出口に向かって空気流の流速が上昇する。一方、中空構造体の空洞部が空気流の流れに沿って縮小している場合（以下、「ケース２」という）、中空構造体の出口に向かって空気流の流速が減少する。ここで、中空構造体の出入口付近であっても大気中であるので、同一の大気圧下で比較すれば、いずれの場合も、空気流が中空構造体入口に入る直前の気圧も、中空構造出口から出た直後の気圧も同一となる。すなわち、空気流の流れに沿って、拡大するか縮小するかで、空洞部における空気流の速度分布が異なる。
【００２６】
この傾向からすれば、例えば、本実施の形態のように、自転車Ｂの前方側から後方側に向かって流通路１１が拡大する場合、自転車Ｂの後方から自転車Ｂに向かう空気流に対する指向性より、自転車Ｂの前方から自転車Ｂに向かう空気流に対する指向性の方が高くなる。この理由を以下に説明する。いずれのケースにおいても、入口直前の圧力及び出口直後の圧力は大気圧と同一になるので、出口直前での空気流の速度は異なり、入口直後における空気流の速度は、ケース１の場合、加速されて大気中の風速より速くなり、ケース２の場合、減速されて大気中の風速より遅くなる。したがって、同一の風速に対して、流通路１１の途中に設けられている音測定器１２が測定する音の大きさは、ケース１の場合の方が大きい。すなわち、自転車Ｂの前方から自転車Ｂに向かう風等の空気流によって発生する音の指向性は、空気流の流れに沿って流通路１１が拡大する場合の方が、高い。さらに、音測定器１２が測定する音の大きさは、ケース１の場合では大気中の風速より速くなり、ケース２の場合では大気中の風速より遅くなるので、自転車Ｂの移動方向に対する風検出装置１の指向性が全体的に自転車Ｂの前方側に偏る（図５参照）。
【００２７】
ここで、図５に示すグラフは、実施の形態１における風検出装置１の指向性、後述する実施の形態２における風検出装置１０１の指向性、実施の形態２における風検出装置２０１の指向性、及び、上述した先行技術１の風向センサを音測定器１２に置換したもの（以下、置換先行技術１）の指向性を表すグラフである。図５において、原点からの距離は、風検出装置１のその方向に対する指向性のレベル、つまり、その方向に対する感度を表している。なお、指向性の対象となる方向は原点を中心とする角度に対応しており、０度は風検出装置１の前方、１８０度は風検出装置１の後方、９０度及び２７０度は風検出装置１の側方を表している。
【００２８】
図５に示すように、置換先行技術１の指向性は、０度及び１８０度より９０度及び２７０度に強い。この理由を以下に説明する。基本的には、風検出装置１の前方及び後方から風検出装置１に移動してくる風により、乱流が発生するが、風が風検出装置１の側方から風検出装置１に移動してくる場合、流路１１の出入口付近でより大きな乱流（風雑音）が発生するので、置換先行技術１の音測定器１２は音を検出する。このような理由から、置換先行技術の指向性は、風検出装置１の前方及び後方（０度及び１８０度）より側方（９０度及び２７０）に強い。
【００２９】
また、風検出装置１の指向性は、上述したように、流入口１１Ａより流出口１１Ｂの方が広いので、１８０度より０度の方強い。なお、図５のグラフは、風検出装置に、風検出装置の前方を０度として３０度ずつ回転させながら所定の風速の風を与えたときに、風検出装置が音の大きさを計測した結果（実験結果）である。
【００３０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１と同一符号・同一名称については説明を省略する。移動体用計測装置２００は、音を測定する風検出装置１０１、予め設定された事項を表示する表示装置１０２と、入力装置１０３とが本体１１０に組み込まれて一体化された本体部２００ａと、本体部２００ａを自転車に固定するための取付部１００ｂとを具備する。
【００３１】
本体１１０の表示部１２１より自転車Ｂの前方側の範囲において、風検出装置１０１が設けられている。風検出装置１０１は、風等の空気流を流通させる流通路１１１、音（振動）を測定する音測定器１１２、及び、音検出器１１２の上流側で空気流から音（振動）を発生させるための検出口（音発生手段）１１３を具備する。
【００３２】
流通路１１１は、本体１１０の前方側端面から本体１１０の取付部１００ｂが接続されている底面にかけて曲がって形成されている孔で構成されている。そして、本体１１０の端面に形成されている孔の部分が流通路１１１の流入口１１１Ａを構成し、本体１１０の底面に形成されている孔の部分が流通路１１１の流出口１１１Ｂを構成する。流通路１１１は、その中心軸Ｃ２に対する周方向全体を本体１１０に囲まれている。したがって、自転車Ｂの走行中に前方からくる風等の空気流は、流入口１１１Ａから流入し、流通路１１１を通って、流出口１１１Ｂから流出する。
【００３３】
本実施の形態では、流入口１１１Ａは略矩形状を呈し、流出口１１１Ｂは略楕円形状を呈している。また、流入口１１１Ａより流出口１１１Ｂの方が広く、流通路１１１の断面は前方側から後方側に向かって拡大している。なお、本実施の形態では、流通路１１１は途中で折れ曲がっており、流入口１１１Ａから折れ点までの流通路１１１の断面は、流入口１１１Ａと同一であり、折れ点から流出口１１１Ｂまでの流通路１１１の断面は流出口１１１Ｂに向かって拡大している。また、流通路１１１は、折れ点から上方に向かっており、流出口１１１Ｂが本体１１０の表面に形成されている。このように、流出口１１１Ｂが表面に形成されているので、地面で発生する検出目的外の音の検出が防止され、風雑音検出装置１０１の精度の低下を抑えることができる。
【００３４】
流通路１１１の流入口１１１Ａから折れ点までの部分には、音測定器１１２及び検出口１１３が設けられている。すなわち、表示部１２１及び操作部１３１が設けられている本体１０の底面と、流通路１１１の流入口１１１Ａから折れ点までの部分との間に音測定器１１２及び検出口１１３が配設されている。
【００３５】
音測定器１１２は、音（振動）を測定できるものであれば、その構造、形状は特に限定されない。本実施の形態では、音検出器１１２として、平板状にパッケージされたＭＥＭＳマイクが用いられている。
【００３６】
また、検出口１１３は、流通路１１１の音検出器１１２寄りの孔壁から音測定器１１２の音を収集する口部分（図示なし、以下、「音口」という）まで形成されている。すなわち、流通路１１１と音検出器１１２の音口とは検出口１１３によって連通している。よって、自転車Ｂに向かって流れる空気流は、流入口１１１Ａから流通路１１１に流入して、流通路１１１を流出口１１１Ｂに向かって流通する。このとき、空気流が検出口１１３を通過すると、乱流（所謂、「風雑音」）が発生し、検出口１１３内を音測定器１１２に向かって移動する。その結果、音測定器１１２は、風等の空気流によって発生する乱流を音として測定する。
【００３７】
本実施の形態においても、実施の形態１の場合と同様に、空気流の流れに沿って流通路１１１の断面が拡大しているが、流通路１１１の出口１１１Ｂの向きと入口１１１Ａの向きとが直交している点で異なる。すなわち、自転車Ｂの後方から自転車Ｂに向かう風等の空気流の向きは、実施の形態１の流通路１１の後方側開口部の面方向とも、本実施の形態の出口１１１Ｂの面方向とも平行である。この空気流の向きと出口１１１Ｂの面方向とが平行であるという点では、実施の形態１の場合の自転車Ｂの側方から自転車Ｂに向かう風等の空気流と出口１１Ｂの面方向との関係と同一である。
【００３８】
しかしながら、実施の形態１の場合と本実施の形態の場合とでは、自転車Ｂの側方から自転車Ｂに向かう風等の空気流が出口から流入した後の流通路の形状、すなわち、流通路が真っ直ぐか曲がるかが異なる。本実施の形態の場合において、自転車Ｂの進行方向とは逆向きに移動する空気流の向きも、自転車Ｂの側方から自転車Ｂに向って移動する空気流の向きも、流出口１１１Ｂの面方向に平行である。そして、前者の場合、流入してきた空気流の向きと流通路１１１の中心軸Ｃ２の向きが一致するが、後者の場合、流入してきた空気流の向きと流通路１１１の中心軸Ｃ２の向きとは直交する。すなわち、自転車Ｂの側方から自転車Ｂに向かって流れる場合の方が、空気流は流通路１１１を伝播し難い。この結果、自転車Ｂの測方から自転車Ｂに向かう空気流の向きに対する風検出装置１０１の指向性の方が、自転車Ｂの後方から自転車Ｂに向かう空気流の向きに対する風検出装置１０１の指向性より低い。この結果をまとめると、図５に示すようになる。すなわち、実施の形態２における風検出装置１０１の９０度及び２７０度、すなわち、風検出装置１０１の側方に対する指向性の方が、実施の形態１における風検出装置１の９０度及び２７０度の指向性より弱い。
【００３９】
また、本実施の形態では、流出口１１１Ｂの面方向と、自転車Ｂの後方から自転車に向かって移動する風等の空気流の風向とは平行である。したがって、その空気流は、流出口１１１Ｂからは、その空気流の風向と直交する風検出装置１の流出口１１１Ｂより流通路１１１に流入し難い。よって、自転車Ｂの後方、すなわち、１８０度の指向性は、風検出装置１より風検出装置１０１の方が強い（図５参照）。さらに、本実施の形態では、入口１１１Ａから検出口１１３まで流通路１１１の断面は同一である。したがって、この場合、入口１１Ａから検出口１３まで流通路１１の断面が拡大している実施の形態１の場合に比べて、検出口１１３までに減少する空気流の速度は小さい。よって、本実施の形態の場合の方が、自転車Ｂの進行方向とは逆向きに対する風検出装置１０１の指向性が高い（図５参照）。
【００４０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１と同一符号・同一名称については説明を省略する。移動体用計測装置３００は、音を測定する風検出装置２０１、予め設定された事項を表示する表示装置１０２と、入力装置１０３とが本体２１０に組み込まれて一体化された本体部３００ａと、本体部３００ａを自転車Ｂに固定するための取付部１００ｂとを具備する。
【００４１】
本体２１０の表示部２１より自転車Ｂの前方側の範囲において、風検出装置２０１が設けられている。風検出装置２０１は、風等の空気流を流通させる流通路２１１、音（振動）を測定する音測定器２１２、及び、音検出器２１２の上流側で空気流から音（振動）を発生させるための検出口（音発生手段）２１３を具備する。
【００４２】
流通路２１１は、本体２１０の前方側端面から本体３００ｂの取付部１００ｂが接続されている底面にかけて曲がって形成されている孔で構成されている。この流通路２１１は途中で複数に（本実施の形態では２つに）分岐している。そして、本体２１０の端面に形成されている孔の部分が流通路２１１の流入口２１１Ａを構成し、本体２１０の底面に形成されている孔の部分が流通路１１１の流出口１１１Ｂ、１１１Ｃを構成する。流通路１１１は、その中心軸Ｃ３に対する周方向全体を本体２１０に囲まれている。したがって、自転車Ｂの走行中に前方から当該測定装置３００に向かってくる風等の空気流は、流入口２１１Ａから入り、流通路２１１を通って、流出口２１１Ｂ及び流出口２１１Ｃから流出する。
【００４３】
本実施の形態では、流入口２１１Ａは略矩形状を呈し、流出口２１１Ｂ、２１１Ｃは略楕円形状を呈している。また、流入口２１１Ａより流出口２１１Ｂ及び流出口２１１Ｃの方が広く。つまり、流通路２１１の断面は全体的に前方側から後方側に向かって拡大している。なお、本実施の形態では、流通路１１１の断面は、分岐点に向かって徐々に拡大し、分岐点から流出口２１１Ｂ及び流出口２１１Ｃまでの流通路１１１の断面はそれぞれ一定である。
【００４４】
また、流通路２１１は、局所的にはＴ字状に分岐しており、流入口２１１Ａから分岐点における中心軸Ｃ３（以下、「中心軸Ｃ２の前方部分」という）は直線であり、分岐点から流出口２１１Ｂ及び流出口２１１Ｃにおける中心軸Ｃ３（以下、「中心軸Ｃ３の後方部分」という）は曲部を有している。中心軸Ｃ３の後方部分は、本体２１０の底面に平行であり、中心軸Ｃ３の前方部分に直交している。また、中心軸Ｃ３の後方部分は、分岐点から本体２１０の両側面に向かって直線状に延び、曲部を挟んでさらに自転車Ｂの外側且つ斜め後ろ上方に向かって直線状に延びている。その結果、流出口２１１Ｂ、２１１Ｃは、表面及び側面に跨って形成されている。
【００４５】
流通路２１１の流入口２１１Ａから分岐点までの部分には、音測定器２１２及び検出口２１３が設けられている。すなわち、表示部２１及び操作部３１が設けられている本体１０の底面と、流通路２１１の流入口２１１Ａから分岐点までの部分との間に音測定器２１２及び検出口２１３が配設されている。
【００４６】
音測定器２１２は、音（振動）を測定できるものであれば、その構造、形状は特に限定されない。本実施の形態では、音検出器２１２として、平板状にパッケージされたＭＥＭＳマイクが用いられている。
【００４７】
また、検出口２１３は、流通路２１１の音検出器２１２寄りの孔壁から音測定器２１２の音を収集する口部分（図示なし、以下、「音口」という）まで形成されている。すなわち、流通路２１１と音検出器２１２の音口とは検出口２１３によって連通している。よって、自転車Ｂに向かって流れる空気流は、流入口２１１Ａから流通路２１１に流入して、流通路２１１を流出口２１１Ｂ、２１１Ｃに向かって流通する。このとき、空気流が検出口２１３を通過すると、乱流（空力騒音）が発生し、検出口２１３内を音測定器２１２に向かって移動する。その結果、音測定器２１２は、風等の空気流によって発生する乱流を音として測定する。
【００４８】
流出口２１１Ｂ及び流出口２１１Ｃが共に、流入口２１１Ａより広いことから、実施の形態１の場合と同様に、流通路２１１の断面は空気流の流れに沿って全体的に拡大しているが、流通路２１１が途中で分岐し、側面に向かって延びている点で異なる。これにより、自転車Ｂの後方からの風については実施の形態２の場合と同様の理由で、風検出装置１０１の自転車Ｂの後方（１８０度）に対する指向性が抑えることができるという効果を奏する（図５参照）。一方、自転車Ｂの側方からの風についても、効果は同様であるが、その効果を奏する理由が異なる。すなわち、自転車Ｂの側方から自転車Ｂに向かって移動する空気流が、一方の流出口２１１Ｂ（又は、２１１Ｃ）から流入すると、基本的には流通路２１１の後方部分を流通して、他方の流出口２１１Ｃ（又は、２１１Ｂ）から流出する。つまり、いずれかの流出口２１１Ｂ、２１１Ｃから流入する空気流が検出口２１３を通って、乱流（風雑音）が発生することはない、又は、ほとんどない。よって、本実施の形態においても、実施の形態２の場合と同様に、風検出装置２０１の自転車Ｂの側方（９０度及び２７０度）に対する指向性を抑えることができるという効果を奏する（図５参照）。また、流通路２１１の孔壁と表示部２１が設けられている表面との間に所定の体積を確保することができるので、例えば、ＧＰＳアンテナ等の他の機能を有する部品等を効率的に配置させることもできる。
【００４９】
以上のように、本発明の風検出装置１、１０１、２０１は、空気流を流入させる流入口１１Ａ、１１１Ａ、２１１Ａ、空気流を流出させる流出口１１Ｂ、１１１Ｂ、２１１Ｂ、２１１Ｃ、及び、流入口１１Ａ、１１１Ａ、２１１Ａ並びに流出口１１Ｂ、１１１Ｂ、２１１Ｂ、２１１Ｃに連通し、空気流を流通させる周方向に閉鎖された流通路１１、１１１、２１１とを具備する導風体１０、１１０、２１０と、流通路１１、１１１、２１１に配置され、音を計測する音測定器１２、１１２、２１２と、を有する。そして、流入口１１Ａ、１１１Ａ、２１１Ａの合計より流入口１１Ｂ、１１１Ｂ、２１１Ｂ、２１１Ｃの合計の方が広い。よって、流入口１１Ａ、１１１Ａ、２１１Ａに直交する向きと、移動体の前進する向きとを一致させることで、音測定器１２、１１２、２１２の指向性を、自転車Ｂ等の移動体の移動方向（前進及び後進）、特に、移動体の正面から移動体に向かう方向に強めることができる。なお、「流入口１１Ａ、１１１Ａ、２１１Ａに直交する向きと、移動体の前進する向きとを一致」というのは、３次元（空間的に）が望ましいが、鉛直方向に直交する２次元（平面的に）であってもよい。
【００５０】
また、風検出装置１、１０１、２０１は、流入口１１Ａ、１１１Ａ、２１１Ａと音測定器１２、１１２、２１２との間に、空気流から音を発生させる音発生手段１３、１１３、２１３を有する場合がある。この場合、空気流が流れる方向（空気流の軸方向）に対する周方向は閉鎖されている流通路、且つ、音測定器１２、１１２、２１２の上流側で音が発生する。したがって、風検出装置１、１０１、２０１の外部で発生する音を排除しつつ、流通路１１、１１１、２１１を流通する空気流に対応する音を計測することができる。この結果、音測定器１２、１１２、２１２によって計測された値の精度を高めることができる。
【００５１】
また、流入口１１Ａ、１１１Ａ、２１１Ａに対して流出口１１Ｂ、１１１Ｂ、２１１Ｂ、２１１Ｃが傾斜している場合がある。ここで、流入口１１Ａ、１１１Ａ、２１１Ａに直交する向きと、移動体の前進する向きとを一致させると、流出口１１Ｂ、１１１Ｂ、２１１Ｂ、２１１Ｃは移動体に向かって移動する空気流の向きに対して傾斜する。したがって、流入口１１Ａ、１１１Ａ、２１１Ａから流通路１１、１１１、２１１に流入した空気流が排出させる排出口としての面積を確保しつつ、流出口１１Ｂ、１１１Ｂ、２１１Ｂ、２１１Ｃに向かって移動してくる空気流の流れの向きに直交する平面に対する投影面積が相対的に縮小される。したがって、流出口１１Ｂ、１１１Ｂ、２１１Ｂの、これらに向かって移動してくる空気流を流通路１１、１１１、２１１に導く機能を抑えることができる。よって、音測定器１２、１１２、２１２の、移動体の正面から移動体に向かう方向に対する指向性の低下を抑えることができる。
【００５２】
流通路１１、１１１、２１１の音測定器１２、１１２、２１２と空間的につながっている部分と流出口１１Ｂ、１１１Ｂ、２１１Ｂ、２１１Ｃとの間で、流通路１１、１１１、２１１の向きが変化する場合がある。この場合、流出口１１Ｂ、１１１Ｂ、２１１Ｂから流通路１１、１１１、２１１に流入した空気流を、流通路１１、１１１、２１１の音測定器１２、１１２、２１２と空間的につながっている部分に到達するまでに、減衰させることができる。よって、音測定器１２、１１２、２１２の、移動体の正面から移動体に向かう方向に対する指向性の低下を抑えることができる。なお、実施の形態１〜実施の形態３において、流通路１１、１１１、２１１の音測定器１２、１１２、２１２と空間的につながっている部分は、流通路１１、１１１、２１１と検出口１３、１１３、２１３とが重なる部分に相当する。
【００５３】
なお、実施の形態１〜実施の形態３において、風検出装置１、１０１、２０１の音測定器１２、１１２、２１２によって音の大きさ（振動の振幅）が測定されている。移動体用計測装置１００、２００、３００は、この音測定器１２、１１２、２１２によって測定された測定値に基づいて自転車Ｂに対する空気流の相対速度（以下、「対向風速」という）を算出する。例えば、移動体用計測装置１００、２００、３００は、音測定器１２、１１２、２１２に電気的に接続された風速算出部を有する。この風速算出部は、少なくとも所定の演算処理を行うＣＰＵと、音の大きさである計測値と対向風速とが対応付けられたテーブル又はグラフ、及び、所定のプログラムを格納しているＲＯＭとが実装された基板からなる。
【００５４】
音測定器１２、１１２、２１２が測定した音の大きさを電気信号に変換して風速算出部に出力すると、風速算出部のＣＰＵが、ＲＯＭに格納されているプログラムやテーブル等に基づいて対向速度を算出し、当該算出値を表示部２１に表示させる。また、風速算出部のＣＰＵ又は別のＣＰＵが、当該算出値に基づいて大気中の移動距離等の所定事項を算出し、表示部２１に表示させるようにすることもできる。さらに、移動体用計測装置１００、２００、３００が、入力手段３によって入力された情報や、音測定器１２、１１２、２１２以外に設けられた速度センサや加速度センサ、ＧＰＳ等（図示せず）から送られてくる情報に基づいて、大気中の移動距離や対向速度以外の値を算出し、表示部２１に表示するようにすることもできる。
【００５５】
（その他の実施の形態）
実施の形態１〜実施の形態３では、風検出装置１、１０１、２０１が組み込まれた本体１０、１１０、２１０が本発明の導風体を構成している。そして、本体１０、１１０、２１０には、風速を算出する基板、表示装置２及び入力装置３も組み込まれて一体化されている。すなわち、本体１０、１１０、２１０に、風速を計測することを前提とした音の測定機能を有する風検出装置１、１０１、２０１以外の機能が設けられることによって、ユニット化された移動体用計測装置１００、２００、３００が成立している。しかしながら、必ずしもユニット化される必要はなく、例えば、対向速度等の所定の情報を算出するために必要なパラメータとしての物理量を測定するための測定器の一部又は全部を集約してユニット化したもの、及び、測定器からのデータを受信し、所定の情報を算出可能な携帯電話等の携帯情報端末を自転車等の移動体に取り付けるようにすることもできる。さらに、このユニット化されたものに、記憶媒体を接続し、且つ、その記憶媒体にデータを保存できるようにして、データ収集後に設置型の情報端末にその記憶媒体を接続して、所定の情報を算出するようにすることもできる。
【００５６】
また、実施の形態１〜実施の形態３では、風検出装置が組み込まれた移動体用計測装置１００、２００、３００は自転車ＢのハンドルＢ１に取り付けられていたが、自転車Ｂの他の部分であっても良いし、運転者の身体やヘルメットに取り付けることもできる。また、移動体用計測装置１００、２００、３００を自動二輪、自動車等の他の移動体に取り付けることも可能である。さらに、移動体用計測装置１００、２００、３００を人に取り付けて、ウォーキングやランニング、又は、スキーやスケートにおいて利用することもできる。
【００５７】
さらに、実施の形態１〜実施の形態３では、本体１０、１１０、２１０が単体（分割不可能な構造）で構成されているが、本体１０、１１０、２１０の風検出装置１、１０１、２０１が設けられている部分を他の部分から分離可能とするようにすることもできる。このように、機能毎に本体を分離できれば、一部の機能のみが故障した場合、その機能の部分のみ交換することで移動体用計測装置１００、２００、３００のランニングコストを抑えることができる。
【００５８】
また、実施の形態１〜実施の形態３では、表示装置２がユーザインターフェースの一部として機能しているので、移動体用計測装置１００、２００、３００をハンドルＢ１等の運転者から視認可能な位置に取り付ける必要があるが、音声を出力する音声装置を表示装置２の代わりに用いれば、視認不能な位置に取り付けることもできる。この場合、取り付け位置の自由度が増すことで、本体１０、１１０、２１０の形状及び取付部１００ｂの構造の自由度も増す。また、表示部等による露出がなくなることで、空気抵抗を軽減することができる。
【００５９】
さらに、本体１０、１１０、２１０の材料は特に限定されず、適宜に設定される。また、音測定器１２、１１２、２１２は、ＭＥＭＳマイクで構成されているが、これに限定されず、空気の乱流の大きさを測定できる他の構成からなる器具であってもよい。
【００６０】
また、実施の形態１〜実施の形態３では、音測定器１２、１１２、２１２及び検出口１３、１１３、２１３が本体１０、１１０、２１０に配設されているが、流通路１１、１１１、２１１の孔壁から突出して構成されるようにしてもよい。また、流入口１１Ａ、１１１Ａ、２１１Ａ、流出口１１Ｂ、１１１Ｂ、２１１Ｂ、２１１Ｃ、流通路１１、１１１、２１１の断面の形状も特に限定されない。また、中心軸の形状も、実施の形態１〜実施の形態３の場合に限定されない。
【００６１】
また、実施の形態１〜実施の形態３では、１つの流通路１１、１１１、２１１に対して１組の音測定器１２、１１２、２１２と検出口１３、１１３、２１３とが設けられているが、複数組の音測定器と検出口とが設けられていてもよい。すなわち、複数の音を測定し、平均値や中央値等の代表値を算出することもできる。代表値を用いることによって、異常値を排除することができ、不均一性が軽減されるので、計測された風速の精度を向上させることができる。
【００６２】
さらに、実施の形態１〜実施の形態３では、１つの自転車Ｂに対して１つの風検出装置１、１０１、２０１が設けられているが、複数の風検出装置が設けられていてもよい。例えば、風検出装置のみが組み込まれた本体からなる本体部と取付部とを具備する第２移動体用計測装置が、シートポストに、流入口が自転車の後方を向いて設置されるようにしてもよい。このように、運転者の後方に風検出装置を設置することによって、前方から吹いてくる風を運転者で遮らせながら、自転車Ｂの後方から自転車Ｂに向かう風（追い風）も計測することができる。この結果、大気中の移動距離等の所定情報をさらに正確に算出することができる。なお、第２移動体用計測装置が設けられている場合、第２移動体用計測装置は、測定値を無線で本体部１００ａ、２００ａ、３００ａに送信することができる構造を有することが望ましい。
【符号の説明】
【００６３】
１        風検出装置
２        表示装置
３        入力装置
１０      本体
１１      流通路
１１Ａ    流入口
１１Ｂ    流出口
１２      音測定器
１３      検出口（音発生手段）
２１      表示部
３１      操作部
１００    移動体用計測装置
１００ａ  本体部
１００ｂ  取付部
１０１    風検出装置
１１０    本体
１１１    流通路
１１１Ａ  流入口
１１１Ｂ  流出口
１１２    音測定器
１１３    検出口（音発生手段）
２００    移動体用計測装置
２００ａ  本体部
２０１    風検出装置
２１０    本体
２１１    流通路
２１１Ａ  流入口
２１１Ｂ  流出口
２１１Ｃ  流出口
２１２    音測定器
２１３    検出口（音発生手段）
３００    移動体用計測装置
３００ａ  本体部
Ｂ        自転車
Ｂ１      ハンドル
【図１】
0005489137.tif 000002
【図２】
0005489137.tif 000003
【図３】
0005489137.tif 000004
【図４】
0005489137.tif 000005
【図５】
0005489137.tif 000006