(57)【要約】【課題】感温素子を用いる風向計において、熱伝導体の熱により生ずる上昇気流に起因する計測誤差を低減する。【解決手段】風向風速計１は、熱伝導体２と、熱伝導体２の内部に配置されたヒータ３２と、熱伝導体２の表面に配置された感温素子（３−１、…、３−１６）と、感温素子が検出した温度に基づいて風向を算出する処理部８１とを備える。処理部８１は、風速が発熱量の変更要件に当てはまると（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、ヒータ３２の発熱量を低発熱量αと高発熱量βとの間で切り替える（Ｓ１４０）。風速が大きいときは高発熱量βにして良好な検出感度を維持でき、風速が小さいときには低発熱量αにするから上昇気流が風向計測に誤差を生じさせるのを抑制できる。【選択図】図７
2019207111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を伝導可能な熱伝導体（２）と、
前記熱伝導体の内部に配置されたヒータ（３２）と、
前記熱伝導体の表面に配置されると共に、流れる空気から熱的に影響を受ける位置に配置され、自己の温度に応じて電気的特性が変化する複数個の感温素子（３−１、…、３−１６）と、
前記複数個の感温素子の電気的特性に応じて前記空気の風向を算出すると共に前記ヒータの発熱量を制御する処理部（８１）と、を備え、
前記処理部は、前記熱伝導体の周囲の風速が低下したことに基づいて、前記ヒータの発熱量に関する第１の発熱量制御から、前記第１の発熱量制御よりも前記ヒータの発熱量が小さい第２の発熱量制御に切り替える、風向計。
【請求項２】
前記処理部は、起動時には前記第１の発熱量制御によって前記ヒータの発熱量を制御し、前記風向の算出を開始する前に前記ヒータの温度または発熱量が基準値以上になると、前記第２の発熱量制御によって前記ヒータの発熱量を制御して前記風向の算出を開始することを特徴とする請求項１に記載の風向計。
【請求項３】
前記処理部は、前記第１の発熱量制御において、前記複数個の感温素子の温度の平均値と前記熱伝導体の周囲の空気の温度差が第１の一定値よりも大きいときに前記温度差を低減するよう前記ヒータの発熱量を制御し、かつ、前記温度差が前記第１の一定値よりも小さいときに前記温度差を増大させるよう前記ヒータの発熱量を制御し、
更に前記処理部は、前記第２の発熱量制御において、前記温度差が第２の一定値よりも大きいときに前記温度差を低減するよう前記ヒータの発熱量を制御し、かつ、前記温度差が前記第２の一定値よりも小さいときに前記温度差を増大させるよう前記ヒータの発熱量を制御し、
前記第２の一定値は前記第１の一定値よりも小さい請求項１または２に記載の風向計。
【請求項４】
前記処理部は、前記第１の発熱量制御において、前記熱伝導体の内部の温度と前記熱伝導体の周囲の空気の温度差が第１の一定値よりも大きいときに前記温度差を低減するよう前記ヒータの発熱量を制御し、かつ、前記温度差が前記第１の一定値よりも小さいときに前記温度差を増大させるよう前記ヒータの発熱量を制御し、
更に前記処理部は、前記第２の発熱量制御において、前記温度差が第２の一定値よりも大きいときに前記温度差を低減するよう前記ヒータの発熱量を制御し、かつ、前記温度差が前記第２の一定値よりも小さいときに前記温度差を増大させるよう前記ヒータの発熱量を制御し、
前記第２の一定値は前記第１の一定値よりも小さい請求項１または２に記載の風向計。
【請求項５】
前記処理部は、前記複数個の感温素子が検出した温度に基づいて、前記空気の風速を算出し、算出した前記風速に応じて前記第１の発熱量制御と前記第２の発熱量制御を含む複数の発熱量制御のうちから１つの発熱量制御を選択し、選択した前記１つの発熱量制御にて前記ヒータの発熱量を制御する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の風向計。
【請求項６】
前記処理部は、前記第２の発熱量制御を選択しているとき、算出した前記風速が閾値Ａを超えると前記第２の発熱量制御から前記第１の発熱量制御に切り替え、
前記処理部は、前記第１の発熱量制御を選択しているとき、前記風速が前記閾値Ａよりも小さい閾値Ｂを下回ると前記第１の発熱量制御から前記第２の発熱量制御に切り替える請求項５に記載の風向計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風向計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱伝導体の表面に配置された感温素子を用いて風向を検出する装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の風向風速計では、熱伝導体の中心にヒータが配置され、熱伝導体の表面の風に触れる複数箇所に熱電対が取り付けられる。この風向風速計では、ヒータが発した熱が熱伝導体を介して熱電対に伝わると共に、風によって熱電対が冷却される。これら熱電対によって検出された温度に基づいて、風向および風速が計測可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０１９１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、発明者の検討により、特許文献１に記載のような風向風速計には、以下のような問題点があることがわかった。従来の風向風速計ではヒータの発熱量を一定として動作させて風向を計測していたため、そのヒータの発熱量を強風の計測に好適となるように大きく設定すると、風速が小さい状況ではヒータに由来する熱で熱伝導体の周囲に発生する上昇気流が風向計測に誤差を生じさせるという問題である。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、熱伝導体の表面に配置された感温素子を用いて風向を検出する技術において、ヒータ由来の熱で熱伝導体の周囲に発生した上昇気流による計測誤差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、熱を伝導可能な熱伝導体（２）と、前記熱伝導体の内部に配置されたヒータ（３２）と、前記熱伝導体の表面に配置されると共に、流れる空気から熱的に影響を受ける位置に配置され、自己の温度に応じて電気的特性が変化する複数個の感温素子（３−１、…、３−１６）と、前記複数個の感温素子の電気的特性に応じて前記空気の風向を算出すると共に前記ヒータの発熱量を制御する処理部（８１）と、を備え、前記処理部は、前記熱伝導体の周囲の風速が低下したことに基づいて、前記ヒータの発熱量に関する第１の発熱量制御から、前記第１の発熱量制御よりも前記ヒータの発熱量が小さい第２の発熱量制御に切り替える、風向計である。
【０００７】
このようにすることで、風速が大きいときにはヒータの発熱量を高くして良好な検出感度を維持でき、風速が小さいときにはヒータの発熱量を低発熱量にして上昇気流が風向計測に誤差を生じさせるのを抑制できる。
【０００８】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態における車両のエンジンルームにおける風向風速計の配置を示す図である。
【図２】風向風速計の全体構成図である。
【図３】風向風速計の本体部の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】感温素子の拡大図である。
【図６】算出回路の構成を示す図である。
【図７】処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図８】図７のＳ１２５とＳ１３０の処理において処理部が使用する温度差−風速マップの説明図である。
【図９】図７のＳ１３５の処理において処理部が使用する風速−発熱量マップである。
【図１０】ヒータに由来する熱で本体部の周囲に発生する上昇気流を説明するための模式図である。
【図１１】図１０に示す上昇気流による計測誤差を説明するための模式図である。
【図１２】ヒータ３２の発熱量とヒータ３２に由来する熱で生じる上昇気流の流速との関係を示すグラフである。
【図１３】第２実施形態において処理部が使用する風速−発熱量マップである。
【図１４】処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図１５】処理部が使用する風速−熱伝達率マップである。
【図１６】第４実施形態において処理部が実行する初期発熱量決定処理のフローチャートである。
【図１７】第５実施形態で処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図１８】第５実施形態において処理部が使用する風速−発熱量マップである。
【図１９】第６実施形態で処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図２０】第６実施形態において処理部が使用する風速−発熱量マップである。
【図２１】第７実施形態において処理部が実行する初期発熱量決定処理のフローチャートである。
【図２２】第８実施形態において処理部が実行する初期発熱量決定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。図１に示すように、車両１０は、エンジン１１４が車両前方に搭載されたエンジン車両である。車両１０は、車両ボデー１１６、車両フード１１８、エンジン１１４、シャッター１１５、クーリングモジュール１２０等を備えている。
【００１２】
エンジンルーム１１２は車両ボデー１１６および車両フード１１８に取り囲まれることによって形成されている。エンジンルーム１１２内には、車両１０の駆動力を発生する内燃機関であるエンジン１１４が収容されている。エンジンルーム１１２の上方は車両フード１１８で覆われている。
【００１３】
エンジンルーム１１２の前方は、エンジンルーム１１２外の空気すなわち外気をエンジンルーム１１２内に流通させるため、およびエンジンルーム１１２内の空気を車両１０の外に出すために、開口している。すなわち、車両１０においてエンジンルーム１１２の前方には、エンジンルーム１１２から車両よりも前方の空間に開口した開口孔１１２ａが形成されている。
【００１４】
シャッター１１５は、開口孔１１２ａにおいて、クーリングモジュール１２０よりも車両前方側に配置されている。シャッター１１５は、開閉可能に制御され、開成時には車両よりも前方の空間とエンジンルーム１１２とを繋ぐ空気通路の開口面積を最大とし、閉成時には当該開口面積を最小とする。
【００１５】
クーリングモジュール１２０は、車両１０に搭載された空調装置の冷媒とエンジン冷却液とを冷却すると共にエンジンルーム１１２内に送風するユニットであり、エンジンルーム１１２前方の開口孔１１２ａに設けられている。クーリングモジュール１２０は、空調用の室外熱交換器１２２と、エンジン冷却液と空気を熱交換させるラジエータ１２４と、送風機１２６とを含んで構成されている。そして、この室外熱交換器１２２、ラジエータ１２４、および送風機１２６は、車両前方から順に、室外熱交換器１２２、ラジエータ１２４、送風機１２６の順番で配置されている。そのため、送風機１２６は、エンジンルーム１１２内にて空気流れを生じさせると共に、室外熱交換器１２２およびラジエータ１２４に空気を流す。
【００１６】
また、エンジン１１４はエンジンルーム１１２内に収容されているが、エンジン１１４とエンジン１１４の上方に配置された車両フード１１８との間には、エンジン上部隙間１１２ｂが形成されている。このエンジン上部隙間１１２ｂはエンジンルーム１１２内においてエンジン１１４の前方と後方との間で空気が流通できるように、すなわち、エンジン１１４の前方の空間と後方の空間１１２ｃとをつなぐように形成されている。
【００１７】
送風機１２６は、車両よりも前方の空間からエンジンルーム１１２内へエンジンルーム１１２外の空気を流入させる第１送風方向と、エンジンルーム１１２内の空気をエンジン１１４側からシャッター１１５側へと流す第２送風方向とにそれぞれ送風可能となっている。例えば、送風機１２６が軸流ファン等のファンである場合、第１送風方向が実現されるときと第２送風方向が実現されるときのファンの回転方向が逆である。
【００１８】
例えば、冷房時には、シャッター１１５が開成され、車両よりも前方の空間からクーリングモジュール１２０および送風機１２６を通ってエンジンルーム１１２内に空気が流れる。すなわち、第１送風方向に空気が流れる。そして、この空気との熱交換により、室外熱交換器１２２内を流れる冷媒が凝縮し、かつ、ラジエータ１２４内の冷却液が冷却される。
【００１９】
また例えば、暖房時、特に暖房開始時には、シャッター１１５が閉成され、送風機１２６よりもエンジン１１４側の空間から送風機１２６よりもシャッター１１５側の空間に空気が流れる。すなわち、第２送風方向に空気が流れる。そして、この空気との熱交換により、室外熱交換器１２２内を流れる冷媒が加熱されて蒸発し、かつ、ラジエータ１２４内のエンジン冷却液が加熱される。また例えば、暖房時には、室外熱交換器１２２を流れる冷媒を十分加熱し、かつ、エンジン冷却液をオーバーヒートさせないよう、シャッター１１５の開閉が繰り返される。
【００２０】
このように、シャッター１１５が開閉し、また、第１送風方向と第２送風方向が交互に切り替わることで、エンジンルーム１１２内の温度分布が大きく変動する。しかもその変動の振る舞いは、エンジンルーム１１２内の位置によって大きく異なる。従って、エンジンルーム１１２内の複数の箇所で風速および風向を検出する必要性が生じる。また、車両１０は、移動速度の変動が大きいので、エンジンルーム１１２内の風速の変動幅が大きい。
【００２１】
図１に示すように、風向風速計１は、エンジンルーム１１２内で、エンジン１１４よりも前方かつ送風機１２６よりも後方に１個、エンジン上部隙間１１２ｂに１個、エンジン１１４よりも後方の空間１１２ｃに１個、配置されている。これら風向風速計１は、すべて同等の構成を有している。以下、これらの風向風速計１の個々の構成について説明する。
【００２２】
図２、図３、図４に示すように、１つの風向風速計１は、本体部２０、１６個の感温素子３−１、…、３−１６、複数本の配線６、電源回路７、算出回路８、外気温センサ９、および収容ケース１１を有している。風向風速計１は、風向風速計１の周囲を流れる風の向きおよび速さを計測し、計測結果を電気信号として出力する。本体部２０は、熱伝導体２と、支柱４と、ヒータカバー３１と、ヒータ３２と、ヒータ温度センサ３３とを有する。
【００２３】
熱伝導体２は、計測すべき方位に対して断面形状が円形となる電気的絶縁体である。具体的には、熱伝導体２は、樹脂製またはセラミック製の略球形状の、熱を伝導可能な筐体である。ただし、熱伝導体２の内部には、熱伝導体２の中心から熱伝導体２の表面まで柱状に伸びる孔３７が形成されている。熱伝導体２に用いられる材料は、例えば、ポリアミドまたはＰＥＥＫである。ＰＥＥＫは、ポリエーテルエーテルケトンの略である。
【００２４】
支柱４は、熱伝導体２の下端部に固定された中空の円筒形状の部材である。具体的には、支柱４は、図４に示すように、支柱４の内部空間である貫通孔４１と熱伝導体２の孔３７とが連通した状態で、熱伝導体２に固定されている。この固定により、支柱４は、熱伝導体２を支持する機能を有する。支柱４の他端は収容ケース１１に固定されている。支柱４の貫通孔４１は、熱伝導体２側とは反対側の端部において、収容ケース１１の内部と連通している。
【００２５】
ヒータカバー３１は、ヒータ３２とヒータ温度センサ３３を覆う樹脂製またはセラミック製の部材であり、孔３７の内部に稠密に充填されている。したがって、ヒータ３２、ヒータ温度センサ３３およびヒータカバー３１は、熱伝導体２の内部、具体的には孔３７内に配置されている。また、ヒータ３２は略球形状である熱伝導体２の中心部に位置し、ヒータ温度センサ３３はヒータ３２の近傍に配置されている。このように、孔３７は、ヒータ３２、ヒータ温度センサ３３およびヒータカバー３１を受け入れるために形成された孔である。
【００２６】
ヒータ３２は、電源回路７から給電されることで発熱する。例えば、ヒータ３２は、電熱線で構成されていてもよい。ヒータ３２の発熱によって発生した熱は、熱伝導によりヒータカバー３１、熱伝導体２をこの順に伝わり、熱伝導体２から感温素子３−１、…、３−１６に熱伝導により伝わる。
【００２７】
１６個の感温素子３−１、…、３−１６は、図２、図３、図４に示すように、熱伝導体２の表面の互いに異なる位置に分散して貼り付けられている。これにより、感温素子３−１、…、３−１６は、裏面で熱伝導体２と接触すると共に、表面で熱伝導体２の周囲を流れる空気（すなわち外気）に接触する。したがって、感温素子３−１、…、３−１６は、外気と熱伝導により熱交換することで、外気から熱的に影響を受ける。
【００２８】
図２、図３に示すように、感温素子３−１、…、３−１６の中心位置は、方位角が２２．５度ずつずれて０°から３３７．５°まで等間隔で配置されている。また、図２、図３に示すように、感温素子３−１、…、３−１６の中心位置の各々は、極角が−４５°、０°、４５°のいずれかに配置されており、かつ、方位角について隣り合う感温素子に対して極角が４５度ずれて配置されている。また、中心位置の極角が−４５°に配置されている感温素子３−１、３−５、３−９、３−１３の各々と方位角が隣り合う２つの感温素子は、中心位置の極角が０°である。また、中心位置の極角が４５°に配置されている感温素子３−３、３−７、３−１１、３−１５の各々と方位角が隣り合う２つの感温素子も、中心位置の極角が０°である。また、中心位置の極角が０°に配置されている感温素子３−２、３−４、３−６、３−８、３−１０、３−１２、３−１４、３−１６、と方位角が隣り合う２つの感温素子のうち、一方の感温素子の中心位置の極角が−４５°であり、他方の感温素子の中心位置の極角が４５°である。
【００２９】
ここで、極角および方位角は、熱伝導体２の中心を中心とする球面座標表示における極角θおよび方位角φである。より具体的には、ある方向の極角は、その方向とｚ軸方向が成す角度であり、その方向の方位角は、その方向をｘ−ｙ平面に射影した方向とｘ軸方向とが成す角度である。本実施形態では、ｚ軸は、熱伝導体２の中心を通り、図２中上下方向に伸びる軸であり、ｘ軸は当該中心を通りｚ軸に直交する軸であり、ｙ軸は当該中心を通りｚ軸およびｘ軸に直交する軸である。また、ｘ−ｙ平面は、ｘ軸とｙ軸とを含む平面である。
【００３０】
感温素子３−１、…、３−１６の各々は、導電性金属から成る。感温素子３−１、…、３−１６の各々は、図５に示すように蛇行しながら一端から他端まで伸びている。
【００３１】
感温素子３−１、…、３−１６の各々は、通電されると発熱する電気抵抗であるが、その発熱量は、ヒータ３２の発熱量に比べると無視できるほど小さい。したがって、感温素子３−１、…、３−１６は、熱伝導体２の周囲を流れる空気以外に由来して当該空気から伝わる熱以外の熱によって、具体的には、ヒータ３２によって生成されてヒータカバー３１、熱伝導体２を伝導した熱によって、温度上昇する。感温素子３−１、…、３−１６に用いられる金属は、温度が上昇するにつれて電気抵抗値（以下、単に抵抗値という）が増大する。つまり、感温素子３−１、…、３−１６は、自己の温度に応じて電気的特性すなわち抵抗値が変化する。例えば、感温素子３−１、…、３−１６は、温度が上昇すると抵抗値が高くなる。
【００３２】
図２、図３、図６に示すように、配線６は感温素子３−１、…、３−１６を直列に接続すると共に、感温素子３−１、…、３−１６の各々を算出回路８に接続する導線である。配線６の一部は、感温素子３−１、…、３−１６の両端から伸びて熱伝導体２の表面に配置され、熱伝導体２の表面に沿って伸びる。配線６の残りの一部は、図４に示すように、熱伝導体２と支柱４の隙間から熱伝導体２の内部に入り、支柱４の貫通孔４１を経て収容ケース１１の内部に引き込まれている。収容ケース１１の内部には算出回路８が収容されており、配線６は算出回路８に接続されている。
【００３３】
外気温センサ９は、本体部２０の近傍に配置され、収容ケース１１の外面に取り付けられている。外気温センサ９は、エンジンルーム１１２内かつ本体部２０の周囲の空気の温度（すなわち外気温）に応じた電気信号を算出回路８に出力するセンサである。
【００３４】
ヒータ温度センサ３３は、ヒータ３２の近傍に配置されているため、ヒータ３２の温度に応じた電気信号を出力できる。このヒータ温度センサ３３の電気信号も算出回路８に入力される。
【００３５】
電源回路７はヒータ３２に給電するための回路基板であり、収容ケース１１に収容されている。電源回路７とヒータ３２とは給電ケーブル３４を用いて接続されている。給電ケーブル３４も、貫通孔４１および収容ケース１１の内部空間を通ってヒータ３２から算出回路８まで延びている。電源回路７はヒータ３２に給電する電力を変化させることにより、ヒータ３２の発熱量を変化させることができる。電源回路７は算出回路８に接続されており、算出回路８による制御を受ける。
【００３６】
算出回路８は、図６に示すように、１６個の電圧計Ｖ１、…、Ｖ１６、処理部８１、電流源８２を有している。電圧計Ｖ１、…、Ｖ１６は、感温素子３−１、…、３−１６に、この順に一対一に対応している。電圧計Ｖ１、…、Ｖ１６の各々から、対応する感温素子の両端間の電圧に応じた信号が、処理部８１に入力される。
【００３７】
このように、電圧計Ｖ１、…、Ｖ１６の各々は、対応する感温素子に及ぼされる電流および電圧のうち一方の電気的物理量（すなわち電圧）を検出する電気的物理量計である。そして、電流源８２は、感温素子３−１、…、３−１６に及ぼされる電流および電圧のうち上記一方の電気的物理量（すなわち電圧）とは異なる他方の電気的物理量（すなわち電流）を制御する電源である。
【００３８】
処理部８１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えた周知のマイクロコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＯＭに記録されたプログラムを実行し、その際にＲＡＭを作業領域として使用する。ＣＰＵがプログラムを実行することにより、処理部８１が後述する種々の処理を実行する。
【００３９】
電流源８２は、感温素子３−１、…、３−１６に所定の電流を供給する回路である。電流源８２から供給される電流の電流値は、処理部８１によって制御可能となっている。
【００４０】
収容ケース１１は、上述のように電源回路７および算出回路８を収容するとともに本体部２０および外気温センサ９を保持している。そして、収容ケース１１は、風向風速計１をエンジンルーム１１２に取り付けるためにも使用されている。すなわち、収容ケース１１が、風向風速計１以外のエンジンルーム１１２内の物に固定される。
【００４１】
以上のような構成の風向風速計１の作動について、算出回路８の処理部８１が実行する処理に従って説明する。
【００４２】
算出回路８が起動すると、処理部８１は、図７に示す処理を開始する。
【００４３】
図７の処理において、処理部８１は、まず初期発熱量を目標発熱量として決定し、電源回路７をオンにさせるとともに、目標発熱量に対応する電力を電源回路７からヒータ３２に給電させる（Ｓ１００）。
【００４４】
ヒータ３２の目標発熱量の設定値としては、発熱量αと発熱量βの２つがある。発熱量αの方が相対的に低発熱量、発熱量βの方が相対的に高発熱量である。初期発熱量は発熱量αと発熱量βのいずれか一方を初期発熱量として選択する処理となる。発熱量αと発熱量βのいずれでもよい。例えば、本実施形態では高発熱量の発熱量βを初期発熱量にする。なお、目標発熱量を発熱量βにする制御は第１発熱量制御に対応し、目標発熱量を発熱量αにする制御は第２発熱量制御に対応する。
【００４５】
電源回路７からの給電により、ヒータ３２は発熱する。ヒータ３２で発生した熱は、熱伝導によりヒータカバー３１、熱伝導体２を伝わり、更に熱伝導により熱伝導体２から感温素子３−１、…、３−１６に伝わる。
【００４６】
感温素子３−１、…、３−１６は、ヒータ３２から伝えられた熱によって熱せられ、感温素子３−１、…、３−１６の周囲を流れる風によって冷却される。したがって、感温素子３−１、…、３−１６の温度に基づいて、感温素子３−１、…、３−１６の周囲を流れる風の風速および風向を計測できる。
【００４７】
次に、処理部８１は感温素子３−１、…、３−１６の温度を以下のような方法で計測する（Ｓ１０５）。まず、処理部８１は、感温素子３−１、…、３−１６に所定の一定電流値の電流が供給されるよう、電流源８２を制御する。これにより、電流源８２は、一定の電流値の電流を感温素子３−１、…、３−１６に供給する。
【００４８】
また、処理部８１は、上述のように電流源８２を制御している期間中に、電圧計Ｖ１、…、Ｖ１６から入力された信号に基づいて、感温素子３−１、…、３−１６の両端に印加された１６個の電圧値を特定する。そして処理部８１は、１６個の電圧値を特定する度に、これら電圧値に基づいて、感温素子３−１、…、３−１６の各々の温度を特定する。
【００４９】
具体的には、処理部８１は、感温素子３−１、…、３−１６の各々について、当該感温素子の両端に印加された電圧値と、上述の一定電流値に基づいて、当該感温素子の抵抗値を算出する。そして処理部８１は、算出した抵抗値を、ＲＯＭにあらかじめ記録されている抵抗値−温度テーブルに適用することで、当該感温素子が当該抵抗値を示すときの当該感温素子の温度を特定する。抵抗値−温度テーブルは、抵抗値と、感温素子３−１、…、３−１６が当該抵抗値を示すときの当該感温素子の温度との対応関係を表すデータである。
【００５０】
続いて、処理部８１は、Ｓ１０５で特定した感温素子３−１、…、３−１６の温度分布に基づいて風向を算出する。（Ｓ１１０）。以下は、その一例である。
【００５１】
処理部８１は、まず、１６個の感温素子３−１、…、３−１６の温度のうち、低いものから順に５点Ｐ１〜Ｐ５の温度Ｔs、中心位置の極角θ、中心位置の方位角のデータ、Ｐ1:（θ1,φ1,Ts1）〜Ｐ5:（θ5,φ5,Ts5）を抽出する。ここでは、温度Ts1、Ts2、Ts3、Ts4、Ts5はすべて異なる値であるとする。
【００５２】
続いて処理部８１は、抽出した５点の温度と座標に基づいて、風向を算出する。算出方法は、感温素子３−１、…、３−１６の各々の温度Ｔｓが以下の式（１）のように極角θ、方位角φの関数で近似されることを利用する。
Ｔｓ＝ａθ２＋ｂφ２＋ｃθ＋ｄφ＋ｅ        （１）
ここで、Ｔｓは、対象となる感温素子の温度、θおよびφは当該感温素子の中心位置の極角および方位角である。またａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは定数である。
【００５３】
具体的には、処理部８１は、温度Ts1、Ts2、Ts3、Ts4、Ts5を示した感温素子について、温度、中心位置の極角、中心位置の方位角の３つの値を上記式（１）に代入する。それにより、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅに関する５つの連立方程式（２）、（３）、（４）、（５）、（６）を得る。
Ｔs1＝ａθ1２＋ｂφ1２＋ｃθ1＋ｄφ1＋ｅ        （２）
Ｔs2＝ａθ2２＋ｂφ2２＋ｃθ2＋ｄφ2＋ｅ        （３）
Ｔs3＝ａθ3２＋ｂφ3２＋ｃθ3＋ｄφ3＋ｅ        （４）
Ｔs4＝ａθ4２＋ｂφ4２＋ｃθ4＋ｄφ4＋ｅ        （５）
Ｔs5＝ａθ5２＋ｂφ5２＋ｃθ5＋ｄφ5＋ｅ        （６）
処理部８１は、この連立方程式を解いてａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを算出する。そして、算出したａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを式（１）に代入し、Ｔｓが最小となるθ、φを算出する。そして、処理部８１は、算出したθ、φの位置から熱伝導体２の中心に向かう方向を、風向として決定する。
【００５４】
次に、処理部８１は、Ｓ１０５で特定した感温素子３−１、…、３−１６の温度の総和を１６で除算して感温素子の平均温度を算出し、その平均温度と外気温センサ９からの信号に基づいて特定した外気温との温度差を計測する（Ｓ１１５）。
【００５５】
そして、処理部８１は、現在のヒータ３２の目標発熱量が高発熱量（発熱量β）であるか否かを判断する（Ｓ１２０）。すなわち、現在の発熱量制御が第１発熱量制御であるか第２発熱量制御であるかを判定する。ここで肯定判断（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）であれば、Ｓ１１５で計測した温度差に基づいて、感温素子３−１、…、３−１６の周囲を流れる風の速度（すなわち風速）を判定する（Ｓ１２５）。
【００５６】
風速判定は、温度差と風速との対応関係を規定した温度差−風速マップを用いて行われる。温度差−風速マップの構成は図８に示す通りであり、高発熱量用の温度差−風速マップ２０１と低発熱量用の温度差−風速マップ２０２とが処理部８１のＲＯＭにあらかじめ記憶されている。
【００５７】
Ｓ１２５では高発熱量用の温度差−風速マップ２０１にＳ１１５で計測した温度差を適用することで、風速を判定する。一方、Ｓ１２０で否定判断（Ｓ１２０：Ｎｏ）のときは、Ｓ１１５で計測した温度差を低発熱量用の温度差−風速マップ２０２に適用して風速を判定する。
【００５８】
ここで、高発熱量用の温度差−風速マップ２０１と低発熱量用の温度差−風速マップ２０２の特性について説明する。同じ風速に対しては、マップ２０１の方がマップ２０２の方よりも、風速の検出感度が高い。すなわち、風速の変化量に対する温度差の変動量が大きい。また、マップ２０１、２０２のどちらにおいても、風速が高くなるほど、風速の検出感度が低下する。
【００５９】
次に、処理部８１は、Ｓ１２５またはＳ１３０で得た風速が発熱量の変更要件に当てはまるか否かを判断する（Ｓ１３５）。
【００６０】
ここでの判断は、図９に示す風速−発熱量マップを用いて行われる。具体的には、以下の（１）、（２）の処理のどちらか行われる。（１）現在のヒータ３２の目標発熱量が低発熱量（発熱量α）である場合、風速が閾値Ａを超えていれば、目標発熱量の変更要件に当てはまると判定し（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、風速が閾値Ａを超えていなければ、目標発熱量の変更要件に当てはまらないと判定する（Ｓ１３５：Ｎｏ）。（２）現在のヒータ３２の目標発熱量が高発熱量（発熱量β）である場合、風速が閾値Ｂを下回ると、目標発熱量の変更要件に当てはまると判定し（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、風速が閾値Ｂを下回らないと、目標発熱量の変更要件に当てはまらないと判定する（Ｓ１３５：Ｎｏ）。なお、閾値Ａは閾値Ｂよりも大きい。
【００６１】
そして、Ｓ１３５で否定判断（Ｓ１３５：Ｎｏ）のとき、ステップＳ１０５に戻り、現在の目標発熱量を維持したまま風向、風速の算出が継続される。また、Ｓ１３５で肯定判断（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）のときＳ１４０が実行される。
【００６２】
ステップＳ１４０では、現在のヒータ３２の目標発熱量が低発熱量（発熱量α）である場合、目標発熱量を低発熱量（発熱量α）から高発熱量（発熱量β）に切り替える。すなわち、発熱量制御を第２発熱量制御から第１発熱量制御に切り替える。また、ステップＳ１４０では、現在のヒータ３２の目標発熱量が高発熱量（発熱量β）である場合、目標発熱量を高発熱量（発熱量β）から低発熱量（発熱量α）に切り替える。すなわち、発熱量制御を第１発熱量制御から第２発熱量制御に切り替える。
【００６３】
Ｓ１４０で目標発熱量を切り替えた場合、ヒータ３２からの熱が伝導するヒータカバー３１、熱伝導体２、感温素子３−１、…、３−１６の温度が変化するので、これらの温度が安定するのを待つ必要がある。そのための処理がＳ１４５であり、処理部８１はヒータ温度センサ３３からの電気信号に基づいて、ヒータ３２の近傍すなわち熱伝導体２の中心部の温度の変化率が、０．２℃／ｓｅｃ以下であるか否かを判断する。この変化率が、０．２℃／ｓｅｃより大きければ、ステップＳ１４５が繰り返される。この変化率が、０．２℃／ｓｅｃ以下になれば（Ｓ１４５：Ｙｅｓ）、温度が安定化したとしてＳ１０５に回帰し、風速と風向の算出を再開する。
【００６４】
以上のような構成および作動の風向風速計１は、特許文献１に記載の風向風速計に比べて、計測精度が高い。このことの理由について、以下説明する。まず、本実施形態の風向風速計１は、ヒータ３２を用いて熱伝導体２および感温素子３−１、…、３−１６を加温している。この点は特許文献１に記載の風向風速計も同様である。すると、図１０に示すように、ヒータ３２に由来する熱で本体部２０の周囲の空気が加熱されるために本体部２０の周囲に上昇気流１００が発生する。その上昇気流が感温素子の温度に基づいて算出される風向（計測値）に影響し、図１１に例示するように、算出された風向２０６と本来の風向２０５とに誤差が生じる。また、上昇気流は風速の計測においても誤差の原因となる。
【００６５】
本体部２０の周囲に生じる上昇気流の流速は、図１２に示すように、ヒータ３２の発熱量が大きいほど速くなる。つまり、ヒータ３２の発熱量を小さくすれば上昇気流の流速を小さくして、測定誤差を低減することができる。その一方で、図８に示すように、ヒータ３２の発熱量が低くされている低発熱量用の温度差−風速マップ２０２では、風速が大きいときに検出感度が低くなる。逆に、ヒータ３２の発熱量が高くされている高発熱量用の温度差−風速マップ２０１では風速が大きいときにも検出感度を維持できるが、上昇気流の流速が大きくなる。風速が大きいときなら上昇気流の影響も相対的に微小となるが、風速が小さいときには測定誤差に及ぼされる影響が大きくなる。なお、図１２における実線２０４は、検出したい最低風速の１／１０を示す。上昇気流が検出したい最低風速の１／１０を超えると、風向の測定精度が非常に悪化する。
【００６６】
すなわち、ヒータ３２の発熱量を、特許文献１に記載の風向風速計のように、一定として動作させて風向を計測していたのでは、そのヒータの発熱量を強風の計測に好適となるように大きく設定すると、風速が小さい状況ではヒータに由来する熱で熱伝導体の周囲に発生する上昇気流が風向計測に誤差を生じさせるという問題を避けることができない。
【００６７】
これに対して、本実施形態の風向風速計１は、ヒータ３２の目標発熱量に低発熱量（発熱量α）と高発熱量（発熱量β）の２つがあり、風速の閾値Ａ、Ｂ（Ａ＞Ｂ）を用いて、（１）現在のヒータ３２の目標発熱量が低発熱量（発熱量α）で、風速が閾値Ａ以下なら低発熱量（発熱量α）を維持し、風速が閾値Ａを超えたなら目標発熱量を高発熱量（発熱量β）に切り替え、（２）現在のヒータ３２の目標発熱量が高発熱量（発熱量β）で、風速が閾値Ｂ以上なら高発熱量（発熱量β）を維持し、風速が閾値Ｂを下回ると目標発熱量を低発熱量（発熱量α）に切り替えるので、風速が大きいときにはヒータ３２の発熱量を高発熱量（発熱量β）にして良好な検出感度を維持でき、風速が小さいときにはヒータ３２の発熱量を低発熱量（発熱量α）にして上昇気流が風向計測に誤差を生じさせるのを抑制できる。
【００６８】
次に、本実施形態の風向風速計１は、ヒータ３２の目標発熱量を低発熱量（発熱量α）と高発熱量（発熱量β）とで切り替え、ヒータ３２の目標発熱量の切替に対応して、低発熱量用の温度差−風速マップ２０２と高発熱量用の温度差−風速マップ２０１とを切り替えている。その切替えに際して、風速の閾値Ａ、Ｂ（Ａ＞Ｂ）を用いて図９に示すとおりのヒステリシスを設けている。
【００６９】
ヒータ３２の目標発熱量を低発熱量（発熱量α）から高発熱量（発熱量β）に切り替えた場合、ヒータ３２の熱が本体部２０（特に、熱伝導体２）に伝導して温度が安定するまでにはある程度の時間を要する。逆に切り替えた場合も熱伝導体２の温度が安定するまでにはある程度の時間を要する。
【００７０】
仮に、１つの閾値（例えば、閾値Ａのみ）によってヒータ３２の目標発熱量を低発熱量（発熱量α）と高発熱量（発熱量β）とで切り替え、また温度差−風速マップ２０１、２０２も切り替える構成であると、閾値Ａ付近では発熱量α、発熱量βの切り替えと、温度差−風速マップ２０１、２０２の切り替えとが頻発して計測が不安定化するおそれがある。
【００７１】
しかし、本実施形態の風向風速計１は、上述の通りのヒステリシスを採用しているので、かかる不安定化の問題は生じない。
【００７２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、Ｓ１３５〜Ｓ１４０の発熱量切替において、ヒータ３２の発熱量をα、βの２段階に切り替えているが、ヒータ３２の発熱量の切替を３段階以上に構成することもできる。本実施形態はヒータ３２の発熱量をα、β、γの３段階に切り替える構成である。なお、以下に説明する部分を除いて、本実施形態の構成や作動などは第１実施形態と同様であるから、それらについては第１実施形態の図と説明を援用して図示および説明を省略する。
【００７３】
図１３に示すように、本実施形態で使用する風速−発熱量マップにあっては、ヒータ３２の目標発熱量が低発熱量α、中発熱量β、高発熱量γの３段階に設定されている（但し、α＜β＜γ）。また、風速の閾値も、閾値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４値が設定されている。各閾値間の大小関係は、Ｃ＞Ｄ＞Ａ＞Ｂである。ヒータ３２の目標発熱量が低発熱量αとされる制御は、低発熱量制御に該当する。ヒータ３２の目標発熱量が中発熱量βとされる制御は、中発熱量制御に該当する。ヒータ３２の目標発熱量が高発熱量γとされる制御は、高発熱量制御に該当する。中発熱量制御と低発熱量制御との間の切り替えに関して見れば、中発熱量制御が第１発熱量制御に対応し、低発熱量制御が第２発熱量制御に対応する。高発熱量制御と中発熱量制御との間の切り替えに関して見れば、高発熱量制御が第１発熱量制御に対応し、中発熱量制御が第２発熱量制御に対応する。
【００７４】
処理部８１が実行する処理は、その概ねは図７と同様であるが、Ｓ１３５〜Ｓ１４０の他にＳ１００、Ｓ１２０、Ｓ１２５、Ｓ１３０にも変更があるので、それらも併せて説明する。
【００７５】
まず、Ｓ１００では、処理部８１は高発熱量γを初期発熱量にする設定である。
【００７６】
次に、Ｓ１２０では、処理部８１は、発熱量が低発熱量α、中発熱量β、高発熱量γのいずれであるかを判断する。
【００７７】
続いて、Ｓ１２０の判断に従って、処理部８１は風速判定用の温度差−風速マップを選択し、それに基づいて風速を判定する。本実施形態の場合、温度差−風速マップには低発熱量α用、中発熱量β用、高発熱量γ用の３種類があり、それらは処理部８１のＲＯＭにあらかじめ記憶されている。したがって、Ｓ１２５、Ｓ１３０に相当する処理では、Ｓ１１５で計測した温度差を低発熱量α用、中発熱量β用または高発熱量γ用の温度差−風速マップに適用して風速を判定する。
【００７８】
Ｓ１３５では、処理部８１は、上記で得た風速が発熱量の変更要件に当てはまるか否かを、図１３に示す風速−発熱量マップを用いて判断する。そして、Ｓ１４０ではＳ１３５での判断に応じて目標発熱量の切替を実行する。Ｓ１３５での判断内容とＳ１４０での処理との対応は次の通りである。
【００７９】
（１）現在のヒータ３２の目標発熱量が低発熱量αで、風速が閾値Ａを超えていれば発熱量を増加する変更要件に当てはまり（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、目標発熱量を低発熱量αから中発熱量βに切り替える（Ｓ１４０）。
【００８０】
（２）現在のヒータ３２の目標発熱量が中発熱量βで、風速が閾値Ｂを下回ると発熱量を低下させる変更要件に当てはまり（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、目標発熱量を中発熱量βから低発熱量αに切り替える。
【００８１】
（３）現在のヒータ３２の目標発熱量が中発熱量βで、風速が閾値Ｃを超えていれば発熱量を増加する変更要件に当てはまり（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、目標発熱量を中発熱量βから高発熱量γに切り替える（Ｓ１４０）。
【００８２】
（４）現在のヒータ３２の目標発熱量が高発熱量γで、風速が閾値Ｄを下回れば発熱量を低下させる変更要件に当てはまり（Ｓ１３５：Ｙｅｓ）、目標発熱量を高発熱量γから中発熱量βに切り替える（Ｓ１４０）。
【００８３】
本実施形態の風向風速計１は、計測した風速の大小に応じてヒータ３２の発熱量を３段階に高低変化させるので、風速の大小変化に合わせて好適な発熱量を採用でき、そのことによって計測精度が向上している。また、本実施形態の風向風速計１は、図１３に示す通りの２段階のヒステリシスを採用しているので、計測の安定化の点でも優れている。
【００８４】
なお、第２実施形態の風向風速計１は、上記で説明した部分の他については、構成や作動などは第１実施形態と同様であるから、第１実施形態と同様の作用効果を発揮する。
【００８５】
（第３実施形態）
風速の判定に熱伝導体２の熱伝達率を用いる構成を第３実施形態として説明する。なお、以下に説明する部分を除いて、本実施形態の構成や作動などは第１実施形態と同様であるから、それらについては第１実施形態の図と説明を援用して図示および説明を省略する。
【００８６】
本実施形態において処理部８１が実行する処理は、図１４に示す通りである。Ｓ１００、Ｓ１０５およびＳ１１０は第１実施形態と同様である。風速の判定に係る処理は、Ｓ１１６〜Ｓ１１８にて行われる。処理部８１は、Ｓ１１６で下記の式（７）に従って熱伝導体２の熱伝達率h[W/(m2・K)]を算出する。
ｈ＝Ｑ／｛Ｓ・（Ｔ１−Ｔ２）｝                   （７）
ここで、Ｑはヒータ３２の発熱量であり、現在の目標発熱量が用いられる。Ｔ１は感温素子３−１、…、３−１６の温度の総和を１６で除算して算出した平均値、Ｔ２は外気温センサ９からの信号に基づいて特定した外気温である。Ｓは、熱伝導体２の表面積であり、予め処理部８１のＲＯＭに記録されている。
【００８７】
処理部８１は、式（７）によって熱伝導体２の熱伝達率ｈを得たなら、続くＳ１１８で風速判定を行う。風速判定は、熱伝達率ｈと風速との対応関係を規定した熱伝達率−風速マップ２０３を用いて行われる。熱伝達率−風速マップ２０３の構成は図１５に示す通りであり、処理部８１のＲＯＭにあらかじめ記憶されている。
【００８８】
Ｓ１１８に続いて行われるＳ１３５、Ｓ１４０およびＳ１４５は第１実施形態と同様である。
【００８９】
本実施形態の風向風速計１は、風速の判定にあたって、熱伝導体２の熱伝達率ｈと風速との対応関係を利用している。この両者の関係はヒータ３２の発熱量の大小による影響を受けないので、図１５に示す１つの熱伝達率−風速マップ２０３だけを使用すればよく、第１実施形態のように２種類のマップ２０１、２０２を用意する必要がないという利点がある。
【００９０】
なお、第３実施形態の風向風速計１は、上述した部分の他については、構成や作動などは第１実施形態と同様であるから、第１実施形態と同様の作用効果を発揮する。
【００９１】
（第４実施形態）
図７および図１４に示す処理部８１の処理においては、Ｓ１００の処理でヒータ３２の初期発熱量として発熱量αと発熱量βのいずれか一方を択一的に決定し、その発熱量に対応する電力を電源回路７からヒータ３２に給電させている。そして、直ちにＳ１０５（感温素子の温度計測）に移行している。
【００９２】
そのＳ１００における処理を図１６に示すように変更することができる。その変更例を第４実施形態として説明する。なお、以下に説明する部分を除いて、本実施形態の構成や作動などは第１実施形態と同様であるから、それらについては第１実施形態の図と説明を援用して図示および説明を省略する。
【００９３】
本実施形態において処理部８１が初期発熱量を決定するための処理は、図１６に示す通りである。先ず、処理部８１はヒータ３２の目標発熱量を高発熱量βに決定して、それに対応する電力を電源回路７からヒータ３２に給電させる（Ｓ１１）。
【００９４】
次に、処理部８１はヒータ温度センサ３３からの電気信号に基づいて、ヒータ３２の近傍すなわち熱伝導体２の中心部の温度が限界温度以上になったか否か、すなわち、限界温度に到達したか否かを判断する（Ｓ１３）。この限界温度は、熱伝導体２を連続して使用することが可能な温度範囲の上限として設定されたもので、熱伝導体２の耐熱性や安全係数等に基づいて定められている。限界温度が基準値に対応する。
【００９５】
Ｓ１３で否定判断（Ｓ１３：Ｎｏ）のときは、処理部８１はヒータ温度センサ３３からの電気信号に基づいて、ヒータ３２の近傍すなわち熱伝導体２の中心部の温度の変化率が、０．２℃／ｓｅｃ以下であるか否かを判断する（Ｓ１５）。すなわち、熱伝導体２の温度が安定化したか否かを判定する。
【００９６】
Ｓ１５で否定判断（Ｓ１５：Ｎｏ）のときはＳ１３に回帰し、Ｓ１５で肯定判断（Ｓ１５：Ｙｅｓ）のときは、初期発熱量を決定するための処理を終了してＳ１０５（図７参照）に移行する。つまり、目標発熱量が高発熱量βに設定された後、中心の温度が限界温度に到達せずに安定すると、処理がステップＳ１０５に進む。
【００９７】
Ｓ１３で肯定判断（Ｓ１３：Ｙｅｓ）のとき、すなわち熱伝導体２の中心部の温度が安定化する前に限界温度に到達していて、そのヒータ３２を高発熱量βで稼働させるのは熱伝導体２にとって好ましくない状態である。したがってこの場合、ヒータ３２の発熱量を低発熱量αに切り替え、電源回路７からヒータ３２への給電量を変更させる（Ｓ１７）。
【００９８】
そして、処理部８１はヒータ温度センサ３３からの電気信号に基づいて、ヒータ３２の近傍すなわち熱伝導体２の中心部の温度の変化率が、０．２℃／ｓｅｃ以下であるか否か（すなわち温度が安定化したか否か）を判断し（Ｓ１９）、否定判断（Ｓ１９：Ｎｏ）ならＳ１９を繰り返し、肯定判断（Ｓ１９：Ｙｅｓ）のときは、Ｓ１０５に移行する。
【００９９】
本実施形態の風向風速計１は、起動時の初期発熱量を高発熱量βとして、それに対応する電力を電源回路７からヒータ３２に給電させるので、熱伝導体２および感温素子３−１、…、３−１６の温度上昇が速やかである。
【０１００】
また、Ｓ１３の処理により過度の昇温を回避するので、初期発熱量を高発熱量βとして起動時において速やかな昇温を実現していても、熱伝導体２等が過熱によって破損する可能性は低減される。
【０１０１】
なお、第４実施形態の風向風速計１は、上記で説明した部分の他については、構成や作動などは第１実施形態と同様であるから、第１実施形態と同様の作用効果を発揮する。
【０１０２】
（第５実施形態）
上記の第１〜第４実施形ではヒータ３２の発熱量を発熱量α、βまたは発熱量α、β、γに定めてヒータ３２を制御している。このため、熱伝導体２の表面温度および感温素子３−１、…、３−１６を含んだ本体部２０の温度は風速の変化に伴って変化する。この本体部２０の表面温度と外気温の差をできるだけ一定化させることで、同じ種類の発熱量制御において熱伝導体２から空気に伝わる熱量をできるだけ一定にすることができる。これにより、自然対流の発生を抑制でき、計測誤差を低減できる。その例を第５実施形態として説明する。なお、以下に説明する部分を除いて、本実施形態の構成や作動などは第１実施形態と同様であるから、それらについては第１実施形態の図と説明を援用して図示および説明を省略する。
【０１０３】
図１７に示すように、Ｓ２００では処理部８１は初期の目標相対表面温度を決定する。ここで、目標相対表面温度とは感温素子３−１、…、３−１６の平均温度と外気温（外気温センサ９の計測値）との差の目標値をいう。そして、目標相対表面温度には、温度差ＴＨｉを目標とする高温度差設定と、温度差ＴＨｉよりも相対的に小さい温度差ＴＬｏを目標とする低温度差設定とがある。高温度差設定において目標相対表面温度に設定される温度差ＴＨｉが、第１の一定値に対応し、低温度差設定において目標相対表面温度に設定される温度差ＴＬｏが、第２の一定値に対応する。
【０１０４】
高温度差設定と低温度差設定とでは、本体部２０に与える熱量すなわちヒータ３２の発熱量に大小の差がある。高温度差設定によってヒータ３２の発熱量を制御する場合、その制御開始時のヒータ３２の発熱量は高発熱量βに設定されている。低温度差設定によってヒータ３２の発熱量を制御する場合、その制御開始時のヒータ３２の発熱量は低発熱量αに設定されている。
【０１０５】
なお、どちらの場合もヒータ３２の発熱量は発熱量αまたは発熱量βに固定的ではなく可変である。ただし、発熱量αと発熱量βとの差は、高温度差設定または低温度差設定によるヒータ３２の発熱量の変動幅に比べれば十分に大きく設定されていて、高温度差設定時のヒータ３２の発熱量と低温度差設定によるヒータ３２の発熱量とが重複することはない。高温度差設定を実現する制御が第１の発熱量制御に対応し、低温度差設定を実現する制御が第２の発熱量制御に対応する。
【０１０６】
Ｓ２００では初期の目標相対表面温度として高温度差設定が選択されてもよいし、低温度差設定が選択されてもよい。そして、処理部８１は、その選択に応じてヒータ３２の発熱量を低発熱量αまたは高発熱量βに定め、電源回路７をオンにさせるとともに、前記定めた発熱量に対応する電力を電源回路７からヒータ３２に給電させる。
【０１０７】
次に、処理部８１は感温素子３−１、…、３−１６の温度を計測する（Ｓ２０５）。このＳ２０５における処理は第１実施形態でのＳ１０５と同様である。また、処理部８１は、Ｓ２０５で特定した感温素子３−１、…、３−１６の温度分布に基づいて風向を算出する（Ｓ２１０）。このＳ２１０における処理は第１実施形態でのＳ１１０と同様である。
【０１０８】
次に、処理部８１は感温素子３−１、…、３−１６の平均温度と外気温センサ９による外気温の差が目標相対表面温度になるようにヒータ３２の発熱量を決定し、その決定値を電源回路７に指示してヒータ３２に給電させることで、ヒータ３２の発熱量を調整する（Ｓ２１５）。ここで用いる感温素子３−１、…、３−１６の平均温度は、直前のステップＳ２０５で検出された感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値である。また、ここで用いる外気温は、このステップＳ２１５のタイミングで外気温センサ９によって検出される外気温である。
【０１０９】
具体的には、処理部８１は、高温度差設定を実現している場合、感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値と外気温との温度差が値ＴＨｉよりも大きいときに当該温度差を低減するようヒータ３２の発熱量を制御する。また処理部８１は、高温度差設定を実現している場合、感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値と外気温との温度差が値ＴＨｉよりも小さいときに当該温度差を増大させるようヒータ３２の発熱量を制御する。
【０１１０】
また、処理部８１は、低温度差設定を実現している場合、感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値と外気温との温度差が値ＴＬｏよりも大きいときに当該温度差を低減するようヒータ３２の発熱量を制御する。また処理部８１は、低温度差設定を実現している場合、感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値と外気温との温度差が値ＴＬｏよりも小さいときに当該温度差を増大させるようヒータ３２の発熱量を制御する。
【０１１１】
その後、処理部８１は目標相対表面温度が高温度差設定であるか否かを判断する（Ｓ２２０）。Ｓ２２０で肯定判断のときは、処理部８１は、高温度差用の発熱量−風速マップ２１１を用いて風速判定を行う（Ｓ２２５）。また、Ｓ２２０で否定判断、すなわち目標相対表面温度が低温度差設定であるときは、処理部８１は、低温度差用の発熱量−風速マップ２１２を用いて風速判定を行う（Ｓ２３０）。
【０１１２】
風速判定に使用する発熱量−風速マップはヒータ３２の発熱量と風速との対応関係を規定したマップであり、高温度差用の発熱量−風速マップ２１１と低温度差用の発熱量−風速マップ２１２とが処理部８１のＲＯＭにあらかじめ記憶されている。それらの構成は図１８に示す通りである。
【０１１３】
Ｓ２２５またはＳ２３０に続いては、処理部８１は、風速が目標相対表面温度の変更要件に当てはまるか否かを判断する（Ｓ２３５）。ここでの判断は、例えば、図９に示すような閾値を用いて行われる。
【０１１４】
Ｓ２３５で肯定判断なら、処理部８１は、高温度差設定から低温度差設定へ、または低温度差設定から高温度差設定へ目標相対表面温度を切り替える（Ｓ２４０）。
【０１１５】
そして、処理部８１は、上記切替後の目標相対表面温度の低温度差設定または高温度差設定における制御開始時のヒータ３２の発熱量、すなわち低発熱量αまたは高発熱量βにヒータ３２の発熱量を決定し、その決定値を電源回路７に指示してヒータ３２に給電させ、その後は感温素子３−１、…、３−１６の平均温度と外気温の差が目標相対表面温度になるようにヒータ３２の発熱量を決定し、その決定値を電源回路７に指示してヒータ３２に給電させることで、ヒータ３２の発熱量を調整する（Ｓ２４３）。
【０１１６】
続いて、処理部８１は感温素子３−１、…、３−１６を含んだ本体部２０が熱的に安定したか否かを判断する（Ｓ２４５）。熱的に安定化したか否かは、例えば、直前のステップＳ２０５で検出した感温素子３−１、…、３−１６の平均温度と直前のステップＳ２１５で検出した外気温の差が、現在の目標相対表面温度を含む目標範囲に含まれているか否かで判定してもよい。例えば、目標範囲は、目標相対表面温度の９５％から１０５％までの範囲であってもよい。ここで熱的に安定したと判断すれば（Ｓ２４５：Ｙｅｓ）、Ｓ２０５に回帰する。また、いまだ熱的に安定してないときは（Ｓ２４５：Ｎｏ）、Ｓ２４５を繰り返す。
【０１１７】
第５実施形態の風向風速計１は、本体部２０の表面温度をできるだけ一定化させるから、本体部２０の周囲における自然対流（上昇気流）の発生を抑制でき、計測誤差を低減できる。
【０１１８】
なお、第５実施形態の風向風速計１は、上記で説明した部分の他については、構成や作動などは第１実施形態と同様であるから、第１実施形態と同様の作用効果を発揮する。
【０１１９】
（第６実施形態）
上記の第５実施形態は本体部２０の表面温度と外気温との差をできるだけ一定化させることで、本体部２０の周囲における自然対流（上昇気流）の発生を抑制し、計測誤差の低減を図っている。本体部２０の中心部の温度と外気温との差をできるだけ一定化させることでも同様の効果を得られるので、その例を第６実施形態として説明する。なお、以下に説明する部分を除いて、本実施形態の構成や作動などは第１実施形態と同様であるから、それらについては第１実施形態の図と説明を援用して図示および説明を省略する。
【０１２０】
図１９に示すように、Ｓ３００では処理部８１は初期の目標相対中心温度を決定する。ここで、目標相対中心温度とは本体部２０の中心部の温度（ヒータ温度センサ３３によって計測した温度）と外気温（外気温センサ９の計測値）との差の目標値をいう。そして、目標相対中心温度には、相対的に大きい温度差を目標とする高温度差設定と、相対的に小さい温度差を目標とする低温度差設定とがある。高温度差設定における目標相対中心温度は、低温度差設定における目標相対中心温度よりも大きい。高温度差設定において目標相対中心温度に設定される温度差ＴＨｉが、第１の一定値に対応し、低温度差設定において目標相対中心温度に設定される温度差ＴＬｏが、第２の一定値に対応する。
【０１２１】
高温度差設定と低温度差設定とでは、本体部２０に与える熱量すなわちヒータ３２の発熱量に大小の差がある。高温度差設定によってヒータ３２の発熱量を制御する場合、その制御開始時のヒータ３２の発熱量は高発熱量βに設定されている。低温度差設定によってヒータ３２の発熱量を制御する場合、その制御開始時のヒータ３２の発熱量は低発熱量αに設定されている。
【０１２２】
なお、どちらの場合もヒータ３２の発熱量は発熱量αまたは発熱量βに固定的ではなく可変である。ただし、発熱量αと発熱量βとの差は、高温度差設定または低温度差設定によるヒータ３２の発熱量の変動幅に比べれば十分に大きく設定されていて、高温度差設定時のヒータ３２の発熱量と低温度差設定によるヒータ３２の発熱量とが重複することはない。高温度差設定を実現する制御が第１の発熱量制御に対応し、低温度差設定を実現する制御が第２の発熱量制御に対応する。
【０１２３】
Ｓ３００では初期の目標相対中心温度として高温度差設定が選択されてもよいし、低温度差設定が選択されてもよい。そして、処理部８１は、その選択に応じてヒータ３２の発熱量を定め、電源回路７をオンにさせるとともに、前記定めた発熱量に対応する電力を電源回路７からヒータ３２に給電させる。
【０１２４】
次に、処理部８１は感温素子３−１、…、３−１６の温度を計測する（Ｓ３０５）。このＳ３０５における処理は第１実施形態でのＳ１０５と同様である。また、処理部８１は、Ｓ３０５で特定した感温素子３−１、…、３−１６の温度分布に基づいて風向を算出する（Ｓ３１０）。このＳ３１０における処理は第１実施形態でのＳ１１０と同様である。
【０１２５】
次に、処理部８１はヒータ温度センサ３３による本体部２０の中心部の温度と外気温センサ９による外気温の差が目標相対中心温度になるようにヒータ３２の発熱量を決定し、その決定値を電源回路７に指示してヒータ３２に給電させることで、ヒータ３２の発熱量を調整する（Ｓ３１５）。ここで用いる本体部２０の中心部の温度と外気温は、このステップＳ２１５のタイミングでヒータ温度センサ３３および外気温センサ９によって検出される温度である。
【０１２６】
具体的には、処理部８１は、高温度差設定を実現している場合、本体部２０の中心部の温度と外気温との温度差が値ＴＨｉよりも大きいときに当該温度差を低減するようヒータ３２の発熱量を制御する。また処理部８１は、高温度差設定を実現している場合、本体部２０の中心部の温度と外気温との温度差が値ＴＨｉよりも小さいときに当該温度差を増大させるようヒータ３２の発熱量を制御する。
【０１２７】
また、処理部８１は、低温度差設定を実現している場合、本体部２０の中心部の温度と外気温との温度差が値ＴＬｏよりも大きいときに当該温度差を低減するようヒータ３２の発熱量を制御する。また処理部８１は、低温度差設定を実現している場合、本体部２０の中心部の温度と外気温との温度差が値ＴＬｏよりも小さいときに当該温度差を増大させるようヒータ３２の発熱量を制御する。
【０１２８】
その後、処理部８１は目標相対中心温度が高温度差設定であるか否かを判断する（Ｓ３２０）。Ｓ３２０で肯定判断のときは、処理部８１は、高温度差用の発熱量−風速マップ２１６を用いて風速判定を行う（Ｓ３２５）。また、Ｓ３２０で否定判断、すなわち目標相対中心温度が低温度差設定であるときは、処理部８１は、低温度差用の発熱量−風速マップ２１７を用いて風速判定を行う（Ｓ３３０）。
【０１２９】
風速判定に使用する発熱量−風速マップはヒータ３２の発熱量と風速との対応関係を規定したマップであり、高温度差用の発熱量−風速マップ２１６と低温度差用の発熱量−風速マップ２１７とが処理部８１のＲＯＭにあらかじめ記憶されている。それらの構成は図２０に示す通りである。
【０１３０】
Ｓ３２５またはＳ３３０に続いては、処理部８１は、風速が目標相対中心温度の変更要件に当てはまるか否かを判断する（Ｓ３３５）。ここでの判断は、例えば、図９に示すような閾値を用いて行われる。Ｓ３３５で肯定判断なら、処理部８１は、高温度差設定から低温度差設定へ、または低温度差設定から高温度差設定へ目標相対表面温度を切り替える（Ｓ３４０）。
【０１３１】
そして、上記切替後の目標相対表面温度の低温度差設定または高温度差設定における制御開始時のヒータ３２の発熱量、すなわち低発熱量αまたは高発熱量βにヒータ３２の発熱量を決定し、その決定値を電源回路７に指示してヒータ３２に給電させ、その後は、熱伝導体２の中心部の温度と外気温の差が目標相対中心温度になるようにヒータ３２の発熱量を決定し、その決定値を電源回路７に指示してヒータ３２に給電させることで、ヒータ３２の発熱量を調整する（Ｓ３４３）。
【０１３２】
続いて、処理部８１は感温素子３−１、…、３−１６を含んだ本体部２０が熱的に安定したか否かを判断する（Ｓ３４５）。熱的に安定化したか否かは、例えば、直前のステップＳ２１５で検出した熱伝導体２の中心部の温度と外気温の差が、現在の目標相対中心温度を含む目標範囲に含まれているか否かで判定してもよい。例えば、目標範囲は、目標相対中心温度の９５％から１０５％までの範囲であってもよい。ここで熱的に安定したと判断すれば（Ｓ３４５：Ｙｅｓ）、Ｓ３０５に回帰する。また、いまだ熱的に安定してないときは（Ｓ３４５：Ｎｏ）、Ｓ３４５を繰り返す。
【０１３３】
第６実施形態の風向風速計１は、熱伝導体２の中心部の温度と外気温との差をできるだけ一定化させるから、本体部２０の周囲における自然対流（上昇気流）の発生を抑制でき、計測誤差を低減できる。
【０１３４】
なお、第６実施形態の風向風速計１は、上記で説明した部分の他については、構成や作動などは第１実施形態と同様であるから、第１実施形態と同様の作用効果を発揮する。
【０１３５】
（第７実施形態）
図１７に示す処理部８１の処理においては、Ｓ２００の処理で初期の目標相対表面温度として高温度差設定または低温度差設定が選択される。そして、そして、直ちにＳ２０５（感温素子の温度計測）に移行している。
【０１３６】
そのＳ２００における処理を図２１に示すように変更することができる。その変更例を第７実施形態として説明する。なお、以下に説明する部分を除いて、本実施形態の構成や作動などは第５実施形態と同様であるから、それらについては第５実施形態の図と説明を援用して図示および説明を省略する。
【０１３７】
本実施形態において処理部８１が初期の目標相対表面温度を決定するための処理は、図２１に示す通りである。まず処理部８１は、第５実施形態で説明した高温度差設定と低温度差設定とのうち、高温度差設定を選択し、選択した高温度差設定における温度差ＴＨｉを目標相対表面温度に設定する（Ｓ２０）。
【０１３８】
続いて処理部８１は、感温素子３−１、…、３−１６の平均温度と外気温の差が高温度差設定の温度差ＴＨｉに徐々に近づくよう、ヒータ３２の発熱量を決定し、その決定値を電源回路７に指示してヒータ３２に給電させる（Ｓ２１）。
【０１３９】
具体的には、処理部８１は、Ｓ２０のタイミングにおいて検出された感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値と外気温との温度差を初期値（例えば０℃）として１秒毎に１℃上昇する温度差を、Ｓ２１において暫定目標値として算出する。さらに処理部８１は、感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値と外気温との温度差が暫定目標値よりも大きいときに当該温度差を低減するようヒータ３２の発熱量を制御する。また処理部８１は、感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値と外気温との温度差が暫定目標値よりも小さいときに当該温度差を増大させるよう、Ｓ２１でヒータ３２の発熱量を制御する。なお、Ｓ２１で用いる平均温度および外気温は、同じステップＳ２１のタイミングで、既に説明したような方法で検出される。
【０１４０】
続いて処理部８１は、感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値と外気温との温度差の現在値が値ＴＨｉ以上になったか否か、すなわち、温度差ＴＨｉが実現したか否かを判定する（Ｓ２２）。温度差ＴＨｉが実現していない場合は、Ｓ２１に戻る。このようなＳ２１、Ｓ２２の繰り返しにより、感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値と外気温との温度差は、徐々にゼロから温度差ＴＨｉに近づいていく。
【０１４１】
Ｓ２２で温度差ＴＨｉが実現したと判定された場合、続いて処理部８１は、ヒータ３２の発熱量が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２３）。この閾値は、熱伝導体２を連続して使用することが可能な発熱量の範囲の上限として設定されたもので、熱伝導体２の耐熱性や安全係数等に基づいて定められている。この閾値は、基準値に対応する。
【０１４２】
Ｓ２３で否定判断（Ｓ２３：Ｎｏ）のときは、図１７のＳ２０５に進む。これにより、高温度差設定が維持されたまま、風向および風速の算出が始まる。Ｓ２３で肯定判断（Ｓ２３：Ｙｅｓ）のときは、ヒータ３２への通電を停止する（Ｓ２４）。これにより、感温素子３−１、…、３−１６の温度が低下して外気温に近づき始める。
【０１４３】
続いて処理部８１は、感温素子３−１、…、３−１６の温度の平均値と外気温との温度差の現在値が値ＴＬｏ以下になったか否か、すなわち、温度差ＴＬｏが実現したか否かを判定する（Ｓ２５）。温度差ＴＬｏが実現していない場合は、再度Ｓ２５の判定を行う。温度差ＴＬｏが実現すると、Ｓ２５からＳ２６に進み、低温度差設定を選択し、選択した低温度差設定における温度差ＴＬｏを目標相対表面温度に設定する。Ｓ２６の後は、図１７のＳ２０５に進む。これにより、低温度差設定が維持されたまま、風向および風速の算出が始まる。
【０１４４】
本実施形態の風向風速計１は、起動時の目標相対表面温度を高温度差設定として、それに対応する電力を電源回路７からヒータ３２に給電させるので、熱伝導体２および感温素子３−１、…、３−１６の温度上昇が速やかである。
【０１４５】
また、Ｓ２３，Ｓ２４の処理により過度の昇温を回避するので、速やかな昇温を実現していても、熱伝導体２等が過熱によって破損する可能性が低減される。なお、第７実施形態の風向風速計１は、上記で説明した部分の他については、構成や作動などは第５実施形態と同様であるから、第５実施形態と同様の作用効果を発揮する。
【０１４６】
（第８実施形態）
図１９に示す処理部８１の処理においては、Ｓ３００の処理で初期の目標相対中心温度として高温度差設定または低温度差設定が選択される。そして、そして、直ちにＳ３０５（感温素子の温度計測）に移行している。
【０１４７】
そのＳ３００における処理を図２２に示すように変更することができる。その変更例を第８実施形態として説明する。なお、以下に説明する部分を除いて、本実施形態の構成や作動などは第６実施形態と同様であるから、それらについては第６実施形態の図と説明を援用して図示および説明を省略する。
【０１４８】
本実施形態において処理部８１が初期の目標相対中心温度を決定するための処理は、図２１に示す通りである。まず処理部８１は、第６実施形態で説明した高温度差設定と低温度差設定とのうち、高温度差設定を選択し、選択した高温度差設定における温度差ＴＨｉを目標相対中心温度に設定する（Ｓ３０）。
【０１４９】
続いて処理部８１は、ヒータ温度センサ３３によって検出される熱伝導体２の中心部の温度と外気温の差が高温度差設定の温度差ＴＨｉに徐々に近づくよう、ヒータ３２の発熱量を決定し、その決定値を電源回路７に指示してヒータ３２に給電させる（Ｓ３１）。
【０１５０】
具体的には、処理部８１は、Ｓ３０のタイミングにおいて検出された熱伝導体２の中心部の温度と外気温との温度差を初期値（例えば１０℃）として１秒毎に１℃上昇する温度差を、Ｓ３１において暫定目標値として算出する。さらに処理部８１は、熱伝導体２の中心部の温度と外気温との温度差が暫定目標値よりも大きいときに当該温度差を低減するようヒータ３２の発熱量を制御する。また処理部８１は、熱伝導体２の中心部の温度と外気温との温度差が暫定目標値よりも小さいときに当該温度差を増大させるよう、Ｓ３１でヒータ３２の発熱量を制御する。なお、Ｓ３１で用いる熱伝導体２の中心部の温度および外気温は、同じステップＳ３１のタイミングで、既に説明したような方法で検出される。
【０１５１】
続いて処理部８１は、熱伝導体２の中心部の温度と外気温との温度差の現在値が値ＴＨｉ以上になったか否か、すなわち、温度差ＴＨｉが実現したか否かを判定する（Ｓ３２）。温度差ＴＨｉが実現していない場合は、Ｓ３１に戻る。このようなＳ３１、Ｓ３２の繰り返しにより、熱伝導体２の中心部の温度と外気温との温度差は、徐々に温度差ＴＨｉに近づいていく。
【０１５２】
Ｓ３２で温度差ＴＨｉが実現したと判定された場合、続いて処理部８１は、ヒータ３２の発熱量が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ３３）。この閾値は、熱伝導体２を連続して使用することが可能な発熱量の範囲の上限として設定されたもので、熱伝導体２の耐熱性や安全係数等に基づいて定められている。この閾値は、基準値に対応する。
【０１５３】
Ｓ３３で否定判断（Ｓ３３：Ｎｏ）のときは、図１８のＳ３０５に進む。これにより、高温度差設定が維持されたまま、風向および風速の算出が始まる。Ｓ３３で肯定判断（Ｓ３３：Ｙｅｓ）のときは、ヒータ３２への通電を停止する（Ｓ３４）。これにより、熱伝導体２の中心部の温度が低下して外気温に近づき始める。
【０１５４】
続いて処理部８１は、熱伝導体２の中心部の温度と外気温との温度差の現在値が値ＴＬｏ以下になったか否か、すなわち、温度差ＴＬｏが実現したか否かを判定する（Ｓ３５）。温度差ＴＬｏが実現していない場合は、再度Ｓ３５の判定を行う。温度差ＴＬｏが実現すると、Ｓ３５からＳ３６に進み、低温度差設定を選択し、選択した低温度差設定における温度差ＴＬｏを目標相対中心温度に設定する。Ｓ３６の後は、図１８のＳ３０５に進む。これにより、低温度差設定が維持されたまま、風向および風速の算出が始まる。
【０１５５】
本実施形態の風向風速計１は、起動時の目標相対中心温度を高温度差設定として、それに対応する電力を電源回路７からヒータ３２に給電させるので、熱伝導体２および感温素子３−１、…、３−１６の温度上昇が速やかである。
【０１５６】
また、Ｓ３３、Ｓ３４の処理により過度の昇温を回避するので、速やかな昇温を実現していても、熱伝導体２等が過熱によって破損する可能性が低減される。なお、第８実施形態の風向風速計１は、上記で説明した部分の他については、構成や作動などは第６実施形態と同様であるから、第５実施形態と同様の作用効果を発揮する。
【０１５７】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
【０１５８】
（変形例１）
上記実施形態では、感温素子３−１、…、３−１６の各々は、温度に応じて抵抗値が変化する素子であった。しかし、感温素子は、そのようなものに限られず、自己の温度に応じて電気的特性が変化する素子ならばどのようなものでもよい。例えば、感温素子３−１、…、３−１６は、熱電対であってもよい。
【０１５９】
（変形例２）
上記実施形態では、風向風速計１は車両に搭載されているが、車両以外のものに搭載されていてもよい。
【０１６０】
（変形例３）
上記実施形態では、感温素子３−１、…、３−１６の数は１６個設けられている。しかし、感温素子の数は、２個以上であれば１６個より多くてもよいし少なくてもよい。
【０１６１】
（変形例４）
上記実施形態においては、風向と風速の両方を計測する風向風速計が例示されている。しかし、ヒータ３２の発熱量を切り替える手法は、風向と風速のうち風向のみを計測するタイプの風向計にも適用可能である。その場合、その風向計は、当該風向計の周囲の風速を、外部の風速計から通信によって取得してもよい。なお、上記実施形態における風向風速計１は、風向を計測するので風向計の一種である。
【０１６２】
（変形例５）
第２実施形態のように、ヒータ３２の発熱量を切り替えるためのヒステリシス回路を複数個備える構成を、第５実施形態や第６実施形態に適用することも可能である。また、第３実施形態のように、風速の判定に熱伝導体２の熱伝達率を用いる構成を第５実施形態や第６実施形態に適用することも可能である。
【０１６３】
（変形例６）
第４実施形態では、限界温度が基準温度に対応するが、限界温度以外の値が基準温度に対応してもよい。
【０１６４】
（変形例７）
上記実施形態における熱伝導体２の中心部の温度は、熱伝導体２の内部の温度の一例である。熱伝導体２の中心部の温度を、熱伝導体２の内部の中心部以外の温度に置き換えることも可能である。
【０１６５】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、処理部は、熱伝導体の周囲の風速が低下したことに基づいて、ヒータの発熱量に関する第１の発熱量制御から、第１の発熱量制御よりもヒータの発熱量が小さい第２の発熱量制御に切り替える。
【０１６６】
また、第２の観点によれば、前記処理部は、起動時には前記第１の発熱量制御によって前記ヒータの発熱量を制御し、前記風向の算出を開始する前に前記ヒータの温度または発熱量が基準値以上になると、前記第２の発熱量制御によって前記ヒータの発熱量を制御して前記風向の算出を開始する。
【０１６７】
このようにすることで、起動時にはまず第１の発熱量制御を行うことで、熱伝導体および感温素子の温度を速やかに上昇させることができる。また、前記風向の算出を開始する前にヒータの温度または発熱量が基準値以上になると第２の発熱量が実現するので、過度の昇温を回避でき、熱伝導体等が過熱によって破損する可能性は低減される。
【０１６８】
また、第３の観点によれば、前記処理部は、前記第１の発熱量制御において、前記複数個の感温素子の温度の平均値と前記熱伝導体の周囲の空気の温度差が第１の一定値よりも大きいときに前記温度差を低減するよう前記ヒータの発熱量を制御し、かつ、前記温度差が前記第１の一定値よりも小さいときに前記温度差を増大させるよう前記ヒータの発熱量を制御する。更に前記処理部は、前記第２の発熱量制御において、前記温度差が第２の一定値よりも大きいときに前記温度差を低減するよう前記ヒータの発熱量を制御し、かつ、前記温度差が前記第２の一定値よりも小さいときに前記温度差を増大させるよう前記ヒータの発熱量を制御する。前記第２の一定値は前記第１の一定値よりも小さい。
【０１６９】
このようになっていることで、各発熱量制御において、複数個の感温素子の温度の平均値つまり熱伝導体の表層部の温度をできるだけ一定化させることができる。したがって、熱伝導体の周囲における自然対流（上昇気流）の発生を抑制でき、計測誤差を低減できる。
【０１７０】
また、第４の観点によれば、前記処理部は、前記第１の発熱量制御において、前記熱伝導体の内部の温度と前記熱伝導体の周囲の空気の温度差が第１の一定値よりも大きいときに前記温度差を低減するよう前記ヒータの発熱量を制御し、かつ、前記温度差が前記第１の一定値よりも小さいときに前記温度差を増大させるよう前記ヒータの発熱量を制御する。更に前記処理部は、前記第２の発熱量制御において、前記温度差が第２の一定値よりも大きいときに前記温度差を低減するよう前記ヒータの発熱量を制御し、かつ、前記温度差が前記第２の一定値よりも小さいときに前記温度差を増大させるよう前記ヒータの発熱量を制御する。前記第２の一定値は前記第１の一定値よりも小さい。
【０１７１】
このようになっていることで、熱伝導体の内部の温度をできるだけ一定化させることができる。したがって、熱伝導体の周囲における自然対流（上昇気流）の発生を抑制でき、計測誤差を低減できる。
【０１７２】
また、第５の観点によれば、前記処理部は、前記複数個の感温素子が検出した温度に基づいて、前記空気の風速を算出し、算出した前記風速に応じて前記第１の発熱量制御と前記第２の発熱量制御を含む複数の発熱量制御のうちから１つの発熱量制御を選択し、選択した前記１つの発熱量制御にて前記ヒータの発熱量を制御する。
【０１７３】
このようになっていることで、風速の大小に応じて発熱量制御を選択することができる。したがって、風速が大きいときにはヒータの発熱量を高くして良好な検出感度を維持でき、風速が小さいときにはヒータの発熱量を低発熱量にして上昇気流が風向計測に誤差を生じさせるのを抑制できるという効果をより確実に実現できる。
【０１７４】
また、第６の観点によれば、前記処理部は、前記第２の発熱量制御を選択しているとき、算出した前記風速が閾値Ａを超えると前記第２の発熱量制御から前記第１の発熱量制御に切り替える。前記処理部は、前記第１の発熱量制御を選択しているとき、前記風速が前記閾値Ａよりも小さい閾値Ｂを下回ると前記第１の発熱量制御から前記第２の発熱量制御に切り替える。
【０１７５】
このように、閾値Ａ、Ｂを用いることで、第１の発熱量制御と第２の発熱量制御の切り替えにおいてヒステリシスを設けることができる。第１の発熱量制御と第２の発熱量制御との間で切り替えを行う場合、ヒータの熱が熱伝導体に伝導して温度が安定するまでにはある程度の時間を要するので、このようなヒステリシスを設けて切り替えが頻繁に御壊れないようにすることで、安定化した切り替えを実現することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１        風向風速計（風向計）
２        熱伝導体
３        感温素子
７        電源回路
８        算出回路
３２      ヒータ
３３      ヒータ温度センサ（ヒータ温度測定手段）
８１      処理部（風向算出部、発熱量制御部、風速算出部）
【図１】
2019207111.tif 000003
【図２】
2019207111.tif 000004
【図３】
2019207111.tif 000005
【図４】
2019207111.tif 000006
【図５】
2019207111.tif 000007
【図６】
2019207111.tif 000008
【図７】
2019207111.tif 000009
【図８】
2019207111.tif 000010
【図９】
2019207111.tif 000011
【図１０】
2019207111.tif 000012
【図１１】
2019207111.tif 000013
【図１２】
2019207111.tif 000014
【図１３】
2019207111.tif 000015
【図１４】
2019207111.tif 000016
【図１５】
2019207111.tif 000017
【図１６】
2019207111.tif 000018
【図１７】
2019207111.tif 000019
【図１８】
2019207111.tif 000020
【図１９】
2019207111.tif 000021
【図２０】
2019207111.tif 000022
【図２１】
2019207111.tif 000023
【図２２】
2019207111.tif 000024