(57)【要約】【課題】  受信した風速値から誤った風速値を除去し、正確な風速情報を収集すること。【解決手段】  風速監視装置は、風速値の移動平均を算出する平均値算出部と、基準値を算出する基準値算出部と、基準値以上の風速値を無効にするか否かを判定する判定部とを有している。例えば、平均値算出部は、風速計により順次測定される風速値を用いて、風速値の移動平均を順次算出する。そして、基準値算出部は、平均値算出部により移動平均が算出される毎に、１より大きい第１判定倍率を移動平均に乗算して基準値を算出する。また、判定部は、２回以上連続しない基準値以上の風速値を無効とする。これにより、受信した風速値から誤った風速値を除去し、正確な風速情報を収集することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風速計により順次測定される風速値を用いて、風速値の移動平均を順次算出する平均値算出部と、
前記平均値算出部により前記移動平均が算出される毎に、１より大きい第１判定倍率を前記移動平均に乗算して基準値を算出する基準値算出部と、
２回以上連続しない前記基準値以上の風速値を無効とする判定部とを備えていることを特徴とする風速監視装置。
【請求項２】
請求項１記載の風速監視装置において、
前記基準値算出部は、前記移動平均が予め設定された閾値より小さい場合、前記第１判定倍率より大きい第２判定倍率を前記移動平均に乗算して基準値を算出し、前記移動平均が前記閾値以上の場合、前記第１判定倍率を前記移動平均に乗算して基準値を算出することを特徴とする風速監視装置。
【請求項３】
請求項１記載の風速監視装置において、
前記基準値算出部は、前記移動平均が予め設定された閾値より小さい場合、前記基準値を予め設定された値に固定し、前記移動平均が前記閾値以上の場合、前記第１判定倍率を前記移動平均に乗算して基準値を算出することを特徴とする風速監視装置。
【請求項４】
風速計により順次測定される風速値を用いて、風速値の移動平均を順次算出し、
前記移動平均が算出される毎に、１より大きい第１判定倍率を前記移動平均に乗算して基準値を算出し、
２回以上連続しない前記基準値以上の風速値を無効とすることを特徴とする風速監視装置の動作方法。
【請求項５】
請求項４記載の風速監視装置の動作方法において、
前記移動平均が予め設定された閾値より小さい場合、前記第１判定倍率より大きい第２判定倍率を前記移動平均に乗算して基準値を算出し、前記移動平均が前記閾値以上の場合、前記第１判定倍率を前記移動平均に乗算して基準値を算出することを特徴とする風速監視装置の動作方法。
【請求項６】
請求項４記載の風速監視装置の動作方法において、
前記移動平均が予め設定された閾値より小さい場合、前記基準値を予め設定された値に固定し、前記移動平均が前記閾値以上の場合、前記第１判定倍率を前記移動平均に乗算して基準値を算出することを特徴とする風速監視装置の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風速監視装置および風速監視装置の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
風速監視装置は、鉄道等の交通機関の運行制御に用いられる。例えば、電車の速度制限あるいは運行停止は、風速監視装置から得る風速情報に基づいて実施される。風速監視装置は、風の影響による脱線事故、転倒事故を防止するために、正確な風速情報を収集することが重要になる。一般的に、風速計と、風速計で測定した風速値を風速監視装置に送信する送信装置と、風速監視装置とは、設置地点が離れていることが多い。例えば、風速計は、河川敷やトンネル出口付近等に設置され、風速監視装置は、各駅の機器室に設置される。正確な風速情報を収集するため、風速監視装置から離れた所に設置されている風速計の凍結等による異常を、風速監視装置が受信する風速値の無風時間および風向データの変化率に基づいて、検出する技術がある（例えば、特許文献１）。また、風向データおよび風速値の変化率に基づいて、風向風速計の故障および凍結を検出する故障判定装置および凍結判定装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平１１−７２５０２号公報
【特許文献２】特開２００６−１８９３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
風速監視装置は、各装置間の距離が延びるほど、ノイズ等により誤った風速値を受信する可能性が高くなる。一般的に、フェールセーフの考え方により、警戒状態、徐行運転あるいは運転停止以上の風速を一度観測すると、安全確認後に運転を再開させるため、誤った風速値による運行制御は、円滑な運行を妨げる。例えば、風速計で測定された風速値より大きな値を示す誤った風速値で実施される運行制御は、電車の徐行運転あるいは運転停止等の誤った判断がされ、円滑な運行を妨げる。しかしながら、大きな値の風速値が、誤った風速値（無効な風速値）か否かを判定し、誤った風速値を除去する手法は、提案されていない。
【０００４】
また、特許文献１および２の技術は、風向風速計の異常を検出する技術のため、特許文献１および２の技術を適用しても、大きな値の風速値が、誤った風速値か否かを判定することはできない。
本発明の目的は、受信した風速値から誤った風速値を除去し、正確な風速情報を収集することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
風速監視装置は、風速値の移動平均を算出する平均値算出部と、基準値を算出する基準値算出部と、基準値以上の風速値を無効にするか否かを判定する判定部とを有している。例えば、平均値算出部は、風速計により順次測定される風速値を用いて、風速値の移動平均を順次算出する。そして、基準値算出部は、平均値算出部により移動平均が算出される毎に、１より大きい第１判定倍率を移動平均に乗算して基準値を算出する。また、判定部は、２回以上連続しない基準値以上の風速値を無効とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、受信した風速値から誤った風速値を除去し、正確な風速情報を収集することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の風速監視装置１０を示している。風速監視装置１０は、風速データ受信部２０、平均値算出部３０、基準値算出部４０、判定部５０、風速値集約部６０および風速値記憶部７０を有している。
風速データ受信部２０は、例えば、河川敷やトンネル出口付近等に設置された風速計１００により順次測定された風速値（風速データＷＤ）を送信装置１１０を介して、定期的（例えば、２５０ｍｓ周期）に受信する。そして、風速データ受信部２０は、平均値算出部３０および判定部５０に風速データＷＤを順次転送する。
【０００８】
平均値算出部３０は、風速データ受信部２０から転送された風速データＷＤを順次記憶する記憶部３２を有し、記憶部３２に記憶されている風速データＷＤを用いて、風速値の移動平均を算出する。また、平均値算出部３０は、風速データＷＤが有効か無効かを示す情報を判定部５０から受信する。これにより、平均値算出部３０が、誤った風速データＷＤを使用することを防止できる。なお、平均値算出部３０は、有効な風速データＷＤのみを、記憶部３２に記憶してもよい。記憶部３２は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）やＳＲＡＭ（Static RAM）で形成される。
【０００９】
基準値算出部４０は、第１判定倍率を、平均値算出部３０により算出された移動平均に乗算し、基準値を算出する。ここで、第１判定倍率は、基準値を決める要素の１つであり、１より大きい値、例えば、３に設定される。また、基準値は、有効な風速データＷＤと無効な風速データＷＤとの境界を示す風速値の大きさである。基準値より小さい風速データＷＤは、有効な風速データとして処理され、基準値以上の風速データＷＤは、無効な風速データか否か判定される。基準値以上の風速データＷＤが無効な風速データか否かの判定処理は、後述する図２で説明する。
【００１０】
判定部５０は、基準値算出部４０により算出された基準値を用いて、風速データ受信部２０から転送された風速データＷＤが有効か無効かを判定する。そして、判定部５０は、風速データＷＤが有効か無効かを示す情報を、平均値算出部３０に送信する。また、判定部５０は、有効な風速データＷＤのみを使用して、集約時間（例えば、２秒）毎に最大風速値を検出する。
【００１１】
風速値集約部６０は、集約時間毎に最大風速値を判定部５０から取得し、取得した最大風速値をその時間の風速値として、風速値記憶部７０に記憶する。なお、風速値集約部６０は、最大風速値を判定部５０から取得したときに、判定部５０が保持している最大風速値をリセットする。風速値記憶部７０は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）やＳＲＡＭ（Static RAM）で形成される。なお、風速値記憶部７０と記憶部３２を１つのメモリで形成し、記憶領域をそれぞれに分けてもよい。
【００１２】
図２は、図１に示した風速監視装置１０における風速データの無効か否かの判定動作を含む最大風速値の更新動作の一例を示している。ステップＳ１１０、Ｓ１１８、Ｓ１２０、Ｓ１２２、Ｓ１２４、Ｓ１２６、Ｓ１２８、Ｓ１３０は、判定部５０により実行され、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。ステップＳ１１２、Ｓ１１４、Ｓ１１６は、風速データ受信部２０、平均値算出部３０、基準値算出部４０によりそれぞれ実行され、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。
【００１３】
先ず、ステップＳ１１０では、判定部５０は、最大風速値Ｆｍａｘおよび連続フラグを０に初期化する。この処理は、風速監視装置１０の始動時やリセット時等に実行される初期化処理である。ステップＳ１１０（初期化処理）の後の通常動作は、ステップＳ１１２−Ｓ１３０の処理を繰り返す。
ステップＳ１１２では、風速データ受信部２０は、風速計１００から送信装置１１０を介して受信した風速データＷＤを平均値算出部３０および判定部５０に転送する。なお、図１に示した風速データ受信部２０は、風速データＷＤを定期的（例えば、２５０ｍｓ周期）に受信する。このため、風速監視装置１０は、風速データＷＤを受信する毎に、ステップＳ１１２−Ｓ１３０のフローを実施する。
【００１４】
ステップＳ１１４では、平均値算出部３０は、風速データ受信部２０から転送された風速データＷＤを、記憶部３２に順次記憶する。そして、平均値算出部３０は、ステップＳ１１２で受信した風速データＷＤの直前に受信したｎ個の有効な風速データＷＤを用いて風速値の移動平均Ｆａｖｅ（Ｆａｖｅ＝ｎ個のＷＤの和／ｎ）を算出する。なお、平均値算出部３０は、記憶部３２に記憶されている有効な風速データＷＤの数がｎ個より少ない場合、記憶部３２に記憶されている有効な風速データＷＤの数の範囲で、移動平均Ｆａｖｅを算出する。ここで、所定数ｎは、例えば、図１に示した風速計１００を設置したときの試験運転等の実績により、予め決められる。また、所定数ｎは、実際の運用実績を反映して、風速監視装置１０の稼働後に、最初に設定した数から変更されてもよい。
【００１５】
ステップＳ１１６では、基準値算出部４０は、１より大きい第１判定倍率Ｎ１を移動平均Ｆａｖｅに乗算し、基準値Ｆｒｅｆ（Ｆｒｅｆ＝Ｆａｖｅ・Ｎ１）を算出する。例えば、第１判定倍率Ｎ１が３に設定されている場合、基準値Ｆｒｅｆは、移動平均Ｆａｖｅの３倍になる。なお、基準値算出部４０は、風速監視装置１０の始動時や移動平均Ｆａｖｅが算出されていないとき、例えば、記憶部３２に有効な風速データＷＤが１つも記憶されていないとき、予め設定された初期値（例えば、１０ｍ／ｓ）を基準値にする。
【００１６】
ステップＳ１１８では、判定部５０は、ステップＳ１１２で受信した風速データＷＤが、基準値Ｆｒｅｆ以上か否かを判定する。風速データＷＤが基準値Ｆｒｅｆ以上の場合、処理はステップＳ１２０に移り、風速データＷＤは、無効か否か判定される。一方、風速データＷＤが基準値Ｆｒｅｆより小さい場合、処理はステップＳ１２４に移り、風速データＷＤは、有効な風速値として処理される。
【００１７】
ステップＳ１２０では、判定部５０は、連続フラグが示す値が０か否かを判定する。この処理は、基準値Ｆｒｅｆ以上の風速値（風速データＷＤ）が連続して測定されたか否かを判定している。風速計１００の測定間隔が短い（例えば、１秒以下）場合、突風等が発生したときに風速計１００により測定される風速値は、風速計のプロペラの構造上、２回以上連続して基準値Ｆｒｅｆ以上になる。換言すれば、２回以上連続していない基準値Ｆｒｅｆ以上の風速データＷＤは、風速計１００から風速監視装置１０まで伝送される間に、ノイズ等により誤った風速値に変化したデータである。
【００１８】
連続フラグが示す値が０の場合（２回以上連続していない場合）、処理はステップＳ１２２に移り、風速データＷＤは、無効な風速データとして処理される。この処理により、基準値Ｆｒｅｆ以上の誤った風速値を除去できる。この処理は、例えば、後述する図５に示す風速値ｍを受信したときの動作である。
一方、連続フラグが示す値が０でない場合（２回以上連続している場合）、処理はステップＳ１２４に移り、風速データＷＤは、有効な風速データとして処理される。この処理により、突風等で基準値Ｆｒｅｆ以上になった風速値を有効な風速値として処理できる。この処理は、例えば、後述する図５に示す風速値ｕ、ｖを受信したときの動作である。
【００１９】
ステップＳ１２２では、判定部５０は、連続フラグを１にセットし、風速データＷＤを無効な風速データとして処理する。例えば、判定部５０は、ステップＳ１１２で受信した風速データＷＤが無効であることを示す情報を、平均値算出部３０に送信する。
ステップＳ１２４では、判定部５０は、最大風速値と比較するデータＦｎを風速データＷＤに更新する。また、判定部５０は、ステップＳ１１２で受信した風速データＷＤが有効であることを示す情報を、平均値算出部３０に送信する。これにより、平均値算出部３０は、風速データＷＤを有効な風速データとして、記憶部３２に記憶する。また、ステップＳ１２６において、判定部５０は、連続フラグを０にリセットする。
【００２０】
ステップＳ１２８では、判定部５０は、データＦｎが最大風速値Ｆｍａｘより大きいか否かを判定する。データＦｎが最大風速値Ｆｍａｘより大きい場合、ステップＳ１３０において、判定部５０は、最大風速値ＦｍａｘをデータＦｎに更新する。そして、処理は、ステップＳ１１２に戻る。一方、データＦｎが最大風速値Ｆｍａｘ以下の場合、最大風速値Ｆｍａｘは更新されずに、処理は、ステップＳ１１２に戻る。上述のステップＳ１１２−Ｓ１３０の処理は、風速データＷＤを受信する毎に、繰り返し実施される。
【００２１】
図３は、図１に示した風速監視装置１０における風速値の集約動作の一例を示している。ステップＳ２１０、Ｓ２１２、Ｓ２１４、Ｓ２１６、Ｓ２１８、Ｓ２２０は、風速値集約部６０により実行され、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。風速値集約部６０は、ステップＳ２１０−Ｓ２１６の処理により集約時間Ｔを計測し、ステップＳ２１８、Ｓ２２０の処理を集約時間Ｔ毎に繰り返し実施する。
【００２２】
先ず、ステップＳ２１０では、風速値集約部６０は、タイマＴｔｍを０に初期化する。風速値集約部６０は、ステップＳ２１２において、時間Ｔｗ待機し、ステップＳ２１４において、時間Ｔｗを加算してタイマＴｔｍを更新する。ステップＳ２１６では、風速値集約部６０は、タイマＴｔｍが集約時間Ｔ以上か否かを判定する。タイマＴｔｍが集約時間Ｔより短い場合、風速値集約部６０は、ステップＳ２１２−Ｓ２１６の処理を繰り返し、タイマＴｔｍが集約時間Ｔ以上になるまで待機する。一方、タイマＴｔｍが集約時間Ｔ以上の場合、処理は、ステップＳ２１８に移る。
【００２３】
ステップＳ２１８では、風速値集約部６０は、判定部５０から最大風速値Ｆｍａｘを取得し、取得した最大風速値Ｆｍａｘにタイムスタンプを付ける。そして、風速値集約部６０は、タイムスタンプが付けられた最大風速値Ｆｍａｘを風速値記憶部７０に記憶する。すなわち、風速値記憶部７０に記憶された最大風速値Ｆｍａｘは、集約時間Ｔで刻まれた時間における確定した風速値である。
【００２４】
ステップＳ２２０では、風速値集約部６０は、判定部５０が保持している最大風速値Ｆｍａｘをリセットする。この処理は、上述した図２に示したステップＳ１１２−Ｓ１３０の処理の途中に割り込んで実施される。判定部５０は、風速値集約部６０により最大風速値Ｆｍａｘが集約時間Ｔ毎にリセットされるため、図２に示したステップＳ１１２−Ｓ１３０の処理を繰り返すことにより、最大風速値Ｆｍａｘを集約時間Ｔ毎に検出する。
【００２５】
図４は、本発明の比較例の最大風速値の更新動作を示している。ステップＳ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３２４、Ｓ３２８、Ｓ３３０は、上述した図２に示したステップＳ１１０、Ｓ１１２、Ｓ１２４、Ｓ１２８、Ｓ１３０に対応している。この比較例では、風速データＷＤが有効か無効かの判定処理等（図２に示したステップＳ１１４−Ｓ１２２、Ｓ１２６）が実施されない。
【００２６】
図中の各ステップは、図２に示した対応する各ステップと同じため、詳細な説明を省略する。なお、ステップＳ３１０では、連続フラグが存在しないため、最大風速値Ｆｍａｘのみ０に初期化される。そして、最大風速値Ｆｍａｘは、風速データＷＤを受信する毎に、ステップＳ３１２、Ｓ３２４、Ｓ３２８、Ｓ３３０の処理が繰り返し実施されることにより、更新される。なお、この比較例では、受信した風速データＷＤを全て有効な風速データとして処理しているため、２回以上連続していない基準値Ｆｒｅｆ以上の誤った風速値を最大風速値Ｆｍａｘとして検出する場合がある。例えば、後述する図５示す風速値ｍを受信したときに、誤った風速値ｍが最大風速値Ｆｍａｘとして検出される。
【００２７】
図５は、図１に示した風速監視装置１０が受信した風速値と集約時間における確定した風速値との関係の一例を示している。図中のａ−ｘは、図１に示した風速監視装置１０が受信した風速値（風速データＷＤ）を示している。また、図中のＦａｖｅが示す破線は、移動平均Ｆａｖｅを示し、Ｆｒｅｆが示す実線は、基準値Ｆｒｅｆを示している。なお、基準値Ｆｒｅｆは、最初の風速値ａを受信するまで、初期値ＩＮＴに設定され、風速値ａを受信した後、移動平均Ｆａｖｅに第１判定倍率Ｎ１を乗算した値に設定される。
【００２８】
時刻Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０、Ｔ４０、Ｔ５０は、集約時間Ｔで刻まれた時間を示している。時刻Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ４０は、基準値Ｆｒｅｆより小さい正常な風速値が入力された場合を示している。時刻Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ４０の風速値は、風速値ｅ、ｇ、ｒにそれぞれ確定される。
時刻Ｔ３０は、異常な風速値ｍが入力された場合を示している。この場合、風速監視装置１０は、風速値ｍの前後の風速値ｌ、ｎが基準値Ｆｒｅｆより小さいため、上述した図２に示した処理により、基準値Ｆｒｅｆ以上の風速値ｍを、無効な風速値として除去できる。これにより、時刻Ｔ３０の風速値は、風速値ｍを除いた最大風速値である風速値ｌに確定される。したがって、風速監視装置１０は、受信した風速値から誤った風速値を除去し、正確な風速情報を収集することができる。
【００２９】
一方、図４に示した比較例では、異常な風速値ｍを除去できないため、時刻Ｔ３０の風速値は、時刻Ｔ３０の下の括弧内に示すように、風速値ｍに確定される。このため、比較例の風速監視装置を用いた運行制御では、誤った判断、例えば、電車の徐行運転あるいは運転停止の判断がされ、円滑な運行を妨げる。
時刻Ｔ５０は、突風により基準値以上の風速値ｕ、ｖが入力された場合を示している。この場合、風速監視装置１０は、風速値ｕ、ｖと２回以上連続して基準値Ｆｒｅｆ以上の風速値を受信しているため、上述した図２に示した処理により、基準値Ｆｒｅｆ以上の風速値ｖを、有効な風速値として処理できる。これにより、時刻Ｔ５０の風速値は、風速値ｖを含めた最大風速値である風速値ｖに確定される。したがって、風速監視装置１０は、突風により基準値Ｆｒｅｆ以上になった風速値ｖを有効な風速値として処理でき、正確な風速情報を収集することができる。この結果、風速監視装置１０を用いた運行制御では、円滑で安全な運行が実施される。
【００３０】
以上、第１の実施形態では、基準値以上の風速値が２回以上連続していないとき、その風速値を誤った風速値として処理できる。したがって、受信した風速値から誤った風速値を除去し、正確な風速情報を収集することができる。
図６は、本発明の第２の実施形態の風速監視装置１０Ａを示している。第１の実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の風速監視装置１０Ａは、第１の実施形態の基準値算出部４０の代わりに基準値算出部４０Ａを有している。その他の構成は、第１の実施形態と同じである。
【００３１】
基準値算出部４０Ａは、平均値算出部３０により算出された移動平均が予め設定された閾値以上の場合、第１の実施形態の基準値算出部４０と同様に、１より大きい第１判定倍率を移動平均に乗算して基準値を算出する。また、基準値算出部４０Ａは、移動平均が閾値に比べて小さい場合、第１判定倍率より大きい第２判定倍率を移動平均に乗算して基準値を算出する。
【００３２】
例えば、無風状態から弱風状態等の範囲で変化している場合、そのときの風速値の移動平均が小さいため、移動平均に乗算する判定倍率を大きくすることにより、基準値が小さくなることを防止できる。この結果、基準値算出部４０Ａは、風速値が小さい場合でも、実用的な基準値を算出することができる。
図７は、図６に示した風速監視装置１０Ａにおける風速データの無効か否かの判定動作を含む最大風速値の更新動作の一例を示している。上述した図２で説明したステップと同一のステップについては、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。図７の動作は、上述した図２の動作にステップＳ１１５の移動平均Ｆａｖｅと閾値ＴＨとの比較処理およびステップＳ１１７の基準値Ｆｒｅｆ算出処理が追加されて実行される。その他の動作は、図２の動作と同じため、詳細な説明を省略する。
【００３３】
ステップＳ１１５、Ｓ１１６、Ｓ１１７は、基準値算出部４０Ａにより実行され、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。風速監視装置１０Ａは、ステップＳ１１０（初期化処理）の実施後、風速データＷＤを受信する毎に、ステップＳ１１２−Ｓ１３０のフローを実施する。
ステップＳ１１５では、基準値算出部４０Ａは、平均値算出部３０によりステップＳ１１４で算出された風速値の移動平均Ｆａｖｅが、予め設定された閾値ＴＨ以上か否かを判定する。移動平均Ｆａｖｅが閾値ＴＨ以上の場合、ステップＳ１１６において、基準値算出部４０Ａは、１より大きい第１判定倍率Ｎ１を移動平均Ｆａｖｅに乗算し、基準値Ｆｒｅｆ（Ｆｒｅｆ＝Ｆａｖｅ・Ｎ１）を算出する。
【００３４】
一方、移動平均Ｆａｖｅが閾値ＴＨより小さい場合、ステップＳ１１７において、基準値算出部４０Ａは、第１判定倍率Ｎ１より大きい第２判定倍率Ｎ２を移動平均Ｆａｖｅに乗算し、基準値Ｆｒｅｆ（Ｆｒｅｆ＝Ｆａｖｅ・Ｎ２）を算出する。
例えば、第１および第２判定倍率（Ｎ１およびＮ２）が、それぞれ３および６に予め設定されている場合、上述のステップＳ１１５、Ｓ１１６、Ｓ１１７の処理により、基準値Ｆｒｅｆは、以下に示す値になる。基準値Ｆｒｅｆは、移動平均Ｆａｖｅが閾値ＴＨ以上の場合、移動平均Ｆａｖｅの３倍になり、移動平均Ｆａｖｅが閾値ＴＨより小さい場合、移動平均Ｆａｖｅの６倍になる。なお、基準値算出部４０Ａは、移動平均Ｆａｖｅが算出されていない場合、第１の実施形態の処理と同様に、予め設定された初期値（例えば、１０ｍ／ｓ）を基準値Ｆｒｅｆにする。
【００３５】
図８は、図６に示した風速監視装置１０Ａが受信した風速値と集約時間における確定した風速値との関係の一例を示している。上述した図５と同じ動作については、詳細な説明を省略する。この実施形態は、基準値Ｆｒｅｆ算出方法が第１の実施形態と異なる。その他の動作は、第１の実施形態（図５）と同じである。
図中の例では、風速監視装置１０Ａは、２５０ミリ秒毎に、風速値（図６に示した風速データＷＤ）を受信する。そして、風速監視装置１０Ａは、２秒の集約時間Ｔ内の最大風速値を、その時刻の風速値に確定する。また、基準値の算出方法を選択するための移動平均の閾値ＴＨは３ｍ／ｓに予め設定されている。なお、第１および第２判定倍率（Ｎ１およびＮ２）は、それぞれ３および６に予め設定されている。
【００３６】
時刻Ｔ６０は、風速値が小さい範囲で変化している場合を示している。この場合、移動平均Ｆａｖｅ（約２ｍ／ｓ）は、閾値ＴＨ（３ｍ／ｓ）より小さくなる。このため、風速監視装置１０Ａは、第１判定倍率Ｎ１（＝３）より大きい第２判定倍率Ｎ２（＝６）を移動平均Ｆａｖｅに乗算し、基準値Ｆｒｅｆ（Ｆｒｅｆ＝Ｆａｖｅ・Ｎ２、約１２ｍ／ｓ）を算出する。
【００３７】
すなわち、風速監視装置１０Ａは、風速値が小さい場合、基準値が小さくなることを防止でき、実用的な基準値を算出することができる。これにより、例えば、第１判定倍率Ｎ１を移動平均Ｆａｖｅに乗算した基準値以上の風速値ｆ（約６ｍ／ｓ）が１回のみ発生した場合に、無効な風速値と判定されることを防止できる。したがって、時刻Ｔ６０の風速値は、風速値ｆを含めた最大風速値である風速値ｆ（約６ｍ／ｓ）に確定される。この結果、風速監視装置１０Ａは、風速値が小さい場合でも、正確な風速情報を収集できる。
【００３８】
時刻Ｔ７０は、移動平均Ｆａｖｅが閾値ＴＨ以上の場合を示している。図中の例では、風速値ｊを受信したときに、移動平均Ｆａｖｅ（例えば、風速値ｂ−ｉの加算／８）が閾値ＴＨ（３ｍ／ｓ）以上になる。このため、風速値ｊを受信したとき、風速監視装置１０Ａは、第１判定倍率Ｎ１（＝３）を移動平均Ｆａｖｅに乗算し、基準値Ｆｒｅｆ（Ｆｒｅｆ＝Ｆａｖｅ・Ｎ１）を算出する。なお、風速値ｉを受信したときは、第２判定倍率Ｎ２（＝６）を移動平均Ｆａｖｅに乗算した基準値Ｆｒｅｆ（Ｆｒｅｆ＝Ｆａｖｅ・Ｎ２）が算出される。
【００３９】
基準値Ｆｒｅｆ以上の風速値ｏの処理は、図５で示した時刻Ｔ３０の風速値ｍと同じである。すなわち、風速監視装置１０Ａは、２回以上連続していない基準値Ｆｒｅｆ以上の風速値ｏ（約３４ｍ／ｓ）を、無効な風速値として除去できる。したがって、風速監視装置１０Ａは、時刻Ｔ７０の風速値を、風速値ｏを除いた最大風速値である風速値ｍ（約１１ｍ／ｓ）に確定できる。これにより、風速監視装置１０Ａを用いた運行制御では、円滑な運行が実施される。例えば、風速２０ｍ／ｓ以上のときは警戒状態、風速２５ｍ／ｓ以上のときは徐行運転、風速３０ｍ／ｓ以上のときは運行停止にする運行制御の場合、時刻Ｔ７０では、列車の運行停止が誤って実施されることなく、円滑な運行が実施される。
【００４０】
時刻Ｔ８０は、図５で示した時刻Ｔ５０に相当する。すなわち、風速監視装置１０Ａは、風速値ｕ、ｖと２回以上連続して基準値Ｆｒｅｆ以上の風速値を受信しているため、風速値ｖを、有効な風速値として処理できる。これにより、時刻Ｔ８０の風速値は、風速値ｖを含めた最大風速値である風速値ｖ（約３４ｍ／ｓ）に確定される。例えば、上述の運行制御の場合、時刻Ｔ８０では、列車の運行停止が実施され、安全な運行が実施される。
【００４１】
以上、第２の実施形態においても、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、閾値ＴＨと風速値の移動平均Ｆａｖｅとを比較することにより、適切な判定倍率を選択でき、風速値が小さい場合でも、正確な風速情報を収集できる。
図９は、本発明の第３の実施形態における風速データの無効か否かの判定動作を含む最大風速値の更新動作の一例を示している。上述した図７で説明したステップと同一のステップについては、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の風速監視装置の全体構成は、図６に示した基準値算出部４０Ａを除き、第２の実施形態と同じである。なお、この実施形態の基準値算出部は、上述した図７のステップＳ１１７の基準値Ｆｒｅｆ算出処理の代わりに、ステップＳ１１７Ａの基準値Ｆｒｅｆ設定処理を実施する以外は、第２の実施形態の基準値算出部４０Ａと同じである。その他の動作は、図７の動作と同じため、詳細な説明を省略する。
【００４２】
ステップＳ１１７Ａは、基準値算出部により実行され、ハードウエアのみで実現されてもよく、ハードウエアをソフトウエアにより制御することにより実現されてもよい。風速監視装置は、ステップＳ１１０（初期化処理）の実施後、風速データＷＤを受信する毎に、ステップＳ１１２−Ｓ１３０のフローを実施する。
ステップＳ１１４で算出された風速値の移動平均Ｆａｖｅが閾値ＴＨより小さい場合、ステップＳ１１７Ａにおいて、基準値算出部は、基準値Ｆｒｅｆを予め設定された固定値ＩＮＴ２に設定する。
【００４３】
例えば、第１判定倍率Ｎ１は３に予め設定され、固定値ＩＮＴ２は１２ｍ／ｓに予め設定されている場合、ステップＳ１１５、Ｓ１１６、Ｓ１１７Ａの処理により、基準値Ｆｒｅｆは、以下に示す値になる。基準値Ｆｒｅｆは、移動平均Ｆａｖｅが閾値ＴＨ以上の場合、移動平均Ｆａｖｅの３倍になり、移動平均Ｆａｖｅが閾値ＴＨより小さい場合、１２ｍ／ｓに固定される。なお、基準値算出部は、移動平均Ｆａｖｅが算出されていない場合、第２の実施形態の処理と同様に、予め設定された初期値（例えば、１０ｍ／ｓ）を基準値Ｆｒｅｆにする。さらに、固定値ＩＮＴ２と初期値とを同じ値（例えば、１２ｍ／ｓ）にしてもよい。この場合、移動平均Ｆａｖｅが算出されていないときの処理を、移動平均Ｆａｖｅが閾値ＴＨより小さいときの処理と同じにできるため、基準値Ｆｒｅｆの算出処理を、簡易な制御で実行できる。
【００４４】
図１０は、本発明の第３の実施形態の風速監視装置が受信した風速値と集約時間における確定した風速値との関係の一例を示している。上述した図８と同じ動作については、詳細な説明を省略する。この実施形態は、基準値Ｆｒｅｆ算出方法が第２の実施形態と異なる。その他の動作は、第２の実施形態（図８）と同じである。また、図中の例では、風速値受信間隔、集約時間Ｔ、閾値ＴＨおよび第１判定倍率Ｎ１は、第２の実施形態（図８）と同じである。また、固定値ＩＮＴ２は、１２ｍ／ｓに予め設定されている。
【００４５】
時刻Ｔ６０では、移動平均Ｆａｖｅ（約２ｍ／ｓ）が、閾値ＴＨ（３ｍ／ｓ）より小さいため、風速監視装置は、基準値Ｆｒｅｆを固定値ＩＮＴ２（＝１２ｍ／ｓ）に設定する。これにより、風速監視装置は、風速値が小さい場合、基準値が小さくなることを防止でき、実用的な基準値を算出することができる。
以上、第３の実施形態においても、上述した第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、風速値が閾値ＴＨより小さい場合、移動平均Ｆａｖｅに拘わらず、基準値Ｆｒｅｆを固定値ＩＮＴ２に設定できるため、基準値Ｆｒｅｆ算出処理を簡易にできる。また、固定値ＩＮＴ２と初期値とを同じ値に設定した場合、移動平均Ｆａｖｅが算出されていないときの処理を、移動平均Ｆａｖｅが閾値ＴＨより小さいときの処理と同じにできるため、基準値Ｆｒｅｆの算出処理を、さらに簡易な制御で実行できる。
【００４６】
なお、上述した実施形態では、１つの風速計１００により測定された風速値を処理する例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、風速監視装置１０は、複数の風速計１００により測定された複数の風速データＷＤをそれぞれ受信し、上述した図２および図３に示した処理を風速計１００毎に実施してもよい。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
上述した実施形態では、図２、図７および図９の動作フローにおいて、データ更新（ステップＳ１２４）後に連続フラグを０にリセット（ステップＳ１２６）する例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、風速データＷＤが基準値Ｆｒｅｆより小さいときのみ、データ更新（ステップＳ１２４）前に連続フラグを０にリセット（ステップＳ１２３）してもよい。図１２に示した動作フローは、上述した図２に示した動作フローと、連続フラグを０にリセットするタイミングが異なる。その他の動作は、図２に示した動作と同じである。
【００４８】
風速監視装置の判定部は、風速データＷＤが基準値Ｆｒｅｆより小さいときのみ（ステップＳ１１８のＮｏ）、ステップＳ１２３において、連続フラグを０にリセットする。これにより、２回以上連続して基準値Ｆｒｅｆ以上の風速データＷＤを受信している間、連続フラグは、常に１に維持される。この結果、風速監視装置は、２回以上連続して基準値Ｆｒｅｆ以上の風速データＷＤを受信した場合、最初に受信した基準値Ｆｒｅｆ以上の風速データＷＤのみを無効な風速データとして処理できる。なお、風速監視装置は、ステップＳ１２４において、最初に受信した基準値Ｆｒｅｆ以上の風速データＷＤも有効な風速データとして更新してもよい。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
上述した第２および第３の実施形態では、図７および図９の動作フローにおいて、１つの閾値に基づいて、２つの基準値算出方法から１つを選択する例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、基準値算出部は、複数の閾値を用いて、３つ以上の基準値算出方法から１つを選択してもよい。この場合にも、上述した第２および第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
以上、本発明について詳細に説明してきたが、上記の実施形態およびその変形例は発明の一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、風速監視装置および風速監視装置の動作方法に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した風速監視装置における風速データの無効か否かの判定動作を含む最大風速値の更新動作の一例を示すフロー図である。
【図３】図１に示した風速監視装置における風速値の集約動作の一例を示すフロー図である。
【図４】本発明の最大風速値の更新動作の比較例を示すフロー図である。
【図５】図１に示した風速監視装置が受信した風速値と集約時間における確定した風速値との関係の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図７】図６に示した風速監視装置における風速データの無効か否かの判定動作を含む最大風速値の更新動作の一例を示すフロー図である。
【図８】図６に示した風速監視装置が受信した風速値と集約時間における確定した風速値との関係の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の第３の実施形態における風速データの無効か否かの判定動作を含む最大風速値の更新動作の一例を示すフロー図である。
【図１０】第３の実施形態の風速監視装置が受信した風速値と集約時間における確定した風速値との関係の一例を示す説明図である。
【図１１】第１の実施形態の変形例を示すブロック図である。
【図１２】図１に示した風速監視装置における風速データの無効か否かの判定動作を含む最大風速値の更新動作の別の例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０、１０Ａ‥風速監視装置；２０‥風速データ受信部；３０‥平均値算出部；３２、７０‥記憶部；４０、４０Ａ‥基準値算出部；５０‥判定部；６０‥風速値集約部；１００‥風速計；１１０‥送信装置；Ｆａｖｅ‥風速値の移動平均；Ｆｍａｘ‥最大風速値；Ｆｎ‥有効な最新風速値；Ｆｒｅｆ‥基準値；ＩＮＴ‥基準値の初期値；ＩＮＴ２‥基準値の固定値；Ｎ１‥第１判定倍率；Ｎ２‥第２判定倍率；Ｔ‥集約時間；ＴＨ‥閾値；ＷＤ‥風速データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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