(57)【要約】【課題】  車両の外観品質の低下を抑えつつ、正確に風向及び風速を検出する。【解決手段】  車両用風向風速検出装置１０は、車両の左右の側面に対称に配置された二つの圧力センサ１２と、圧力センサの一方１２ａにより得られた検出値と他方１２ｂにより得られた検出値とから圧力差を算出し、風速及び風向を判定する演算手段１０と、演算手段１０により得られた判定結果を表示する表示手段１６ａとを備えている。また、圧力センサ１２ａ、１２ｂの近傍には、車両走行時の前方からの風により発生する乱流を低減させる整流部が設けられている。【選択図】  図１
2005207988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右の側面に対称に配置された二つの圧力センサと、
前記圧力センサの一方により得られた検出値と前記圧力センサの他方により得られた検出値とから圧力差を算出し、風速及び風向を判定する演算手段と、
前記演算手段により得られた判定結果を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする車両用風向風速検出装置。
【請求項２】
前記車両走行時の前方からの風により発生する乱流を低減させる整流部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用風向風速検出装置。
【請求項３】
前記表示手段は、
特定図形によって前記風向を表すと共に、前記特定図形の表示面積によって前記風速を表すことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用風向風速検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用風向風速検出装置に関するものであり、特に、外観品質の低下を抑制しつつ、より正確な風の検出をすることができる車両用風向風速検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の風向及び風速を検出するものとして、図５（ａ）に示す風向風速検出装置１が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
風向風速検出装置１は、車両２の幅方向（左右方向）中央部に設けられたセンサ３と、風向及び風速を演算する回路部４と、風の状態を乗員に示す表示部５とを備えている。
【０００４】
センサ３は、図５（ｂ）に示すように、円柱形の外形をなしており、カルマン渦を発生させる第一の造渦体３ａと第二の造渦体３ｂとが上下に積層された構成となっている。
【０００５】
センサ３は、第一の造渦体３ａによって発生するカルマン渦の周波数を測定する第一の圧力検出器（図示せず）と、第二の造渦体３ｂによって発生するカルマン渦の周波数を測定する第二の圧力検出器（図示せず）とを備えている。ここで、第二の造渦体３ｂは、円柱状の回転軸部３ｃと、風が当たる向きによって代表長さが変化する形状のフィン３ｄとを備えている。
【０００６】
回路部４は、上述の第一の圧力検出器によって検出された周波数に基づき風速を算出すると共に、第二の圧力検出器によって検出された周波数に基づき風向を算出する。そして風向風速検出装置１は、このように算出された風向及び風速が、表示部５に表示されるようになっている。
【０００７】
しかしながら、風向風速検出装置１は、カルマン渦の周波数によって風向及び風速を算出するように構成されているため、装置が大型化し、車両の外観品質を低下させてしまう。
【０００８】
また、走行の安全を考慮すると、特に側方からの風が問題となるため、側方からの風を遮らない部位に風向風速検出装置１を配設する必要がある。従って、風向風速検出装置１は、左右いずれからの風を検知できる部位、すなわち車両の上方の面に載せるように配置しなければならず、更に外観品質を低下させてしまう、という問題があった。
【特許文献１】特開平６−１９４３７４号公報（第２−３頁、図１、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、外観品質の低下を抑えつつより正確に風向及び風速を検出し、風に対する意識を運転者に喚起させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため請求項１に記載された発明は、車両の左右の側面に対称に配置された二つの圧力センサと、前記圧力センサの一方により得られた検出値と前記圧力センサの他方により得られた検出値とから圧力差を算出し、風速及び風向を判定する演算手段と、前記演算手段により得られた判定結果を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする車両用風向風速検出装置である。
【００１１】
このように構成された請求項１に記載のものは、演算手段によって、前記圧力センサの一方により得られた検出値と前記圧力センサの他方により得られた検出値とから圧力差を算出して、風速及び風向を判定するようにしたため、風向用のセンサを必要とせず、圧力センサ単体の小型化を図ることができる。従って、外観品質の低下を抑制することができる。
【００１２】
しかも、この構成によれば、小型の圧力センサを車両の側面に配置するため目立たず、外観品質の低下を更に抑制することができる。
【００１３】
また、左右の側面に対称に配置した二つの圧力センサから得られた検出値に基づき風速を判定するようにしたため、車両の側方からの風速を、より正確に算出することができる。
【００１４】
そして、前記演算手段により得られた結果を表示手段に表示するため、風に対する意識を、運転者に喚起させることができる。
【００１５】
また、請求項２に記載された発明は、前記車両走行時の前方からの風により発生する乱流を低減させる整流部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用風向風速検出装置である。
【００１６】
このように構成された請求項２に記載のものは、整流部によって、前記車両走行時の前方からの風により発生する乱流を低減させるため、より正確に、風速及び風向を算出することができる。
【００１７】
また、請求項３に記載された発明は、前記表示手段は、特定図形によって前記風向を表すと共に、前記特定図形の表示面積によって前記風速を表すことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用風向風速検出装置である。
【００１８】
このように構成された請求項３に記載のものは、前記表示手段が、特定図形によって前記風向を表すと共に、前記特定図形の表示面積によって前記風速を表すため、運転者は、風速及び風向を瞬時に認識することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の車両用風向風速検出装置によれば、外観品質の低下を抑えつつ、より正確に風向及び風速を検出し、風に対する意識を運転者に喚起させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００２１】
図１に示すように、本実施例の車両用風向風速検出装置１０は、センサ部１２と、圧力センサ部１２からの検出信号が入力される演算手段としてのＣＰＵ１４と、車速やエンジン回転数等を表示するメータ１６とを備えている。
【００２２】
センサ部１２は、第一の圧力センサ１２ａ（圧力センサの一方）と第二の圧力センサ１２ｂ（圧力センサの他方）とを有している。
【００２３】
第一の圧力センサ１２ａは、図２（ａ）に示すように、車両２０の左側面２１に配置されている。他方、第二の圧力センサ１２ｂは、図２（ｂ）に示すように、車両２０の右側面２２に配置されている。より詳しくは、第一の圧力センサ１２ａ及び第二の圧力センサ１２ｂは左右の側面２１、２２に対称に配置されている。また本実施例では、第一の圧力センサ１２ａ及び第二の圧力センサ１２ｂは、圧力を検出する感知部分だけが車両２０の側方に臨むように設けられている。すなわち、第一の圧力センサ１２ａ及び第二の圧力センサ１２ｂは、圧力を検出するための最小限の部分だけを車両２０の側面から露呈させ、残部がバンパ２３の裏面側に埋没された状態で固定されている。
【００２４】
また、車両用風向風速検出装置１０は、バンパ２３に形成された整流部１３を有している。整流部１３は、第一の圧力センサ１２ａ及び第二の圧力センサ１２ｂのそれぞれの前方に設けられている。二つの整流部１３は同形状となっており、バンパ２３が車両２０の側方に向けて滑らかに膨出することにより形成されている。これにより、車両走行による前方からの気流（以下「走行風」と言う。）によって第一の圧力センサ１２ａ及び第二の圧力センサ１２ｂの近傍に発生する乱流を、低減させるようになっている。
【００２５】
図１に示したように、ＣＰＵ１４は、自然風の風向を判定するための風向演算部１４ａと、自然風の風速を判定するための風速演算部１４ｂとを備えている。更に、ＣＰＵ１４には、車両２０に設けられた車速センサ１５からの車速信号が入力されるようになっている。
【００２６】
風向演算部１４ａは、第一の圧力センサ１２ａにより得られた検出値（以下、「検出値Ａ」と言う。）と、第二の圧力センサ１２ｂにより得られた検出値（以下、「検出値Ｂ」と言う。）とから圧力差を算出し、自然風の風向を判定できるようになっている。すなわち、風向演算部１４ａは、検出値Ａから検出値Ｂを減算して得られた圧力差（以下、「圧力差Ｐ」と言う。）が正の場合は車両左側からの自然風と、負の場合は車両右側からの自然風と判定するようになっている。
【００２７】
風速演算部１４ｂは、車速に応じてセンサ部１２に作用する風圧のデータベース（以下、「風圧データベース」と言う。）を有している。すなわち、実験或いはコンピュータシミュレーションによって、予め、車速と自然風との関係によって決定される圧力差Ｐの値が数値化されており、このデータが風圧データベースに格納されている。そして、風速演算部１４ｂは、圧力差Ｐ及び車速信号が入力されると、風圧データベースのデータから、その圧力差及び車速信号に適したデータを選択する。これにより、風速演算部１４ｂは、自然風の風速を判定するようになっている。本実施例では、無風の場合を除き、算出した風速を「微風」、「中風」、「強風」の三段階のいずれかの区分に判定するようになっている。なお、「風速を判定する」とは、複数の区分から適したものを選択することを主として意味するが、風速の数値自体を算出することも含まれる。
【００２８】
メータ１６には、車速センサ１５からの車速信号等が入力されるようになっており、これにより、各種の車両情報を表示できるようになっている。そして、メータ１６には、ＣＰＵ１４により得られた判定結果、すなわち、自然風の風向及び風速の判定結果を表示する風向風速表示部（表示手段）１６ａが設けられている。
【００２９】
風向風速表示部１６ａは、図３（ａ）乃至（ｃ）に示すように、特定図形１６ｂを表示できるようになっており、これにより、運転者に自然風の風向及び風速を認識させるようになっている。本実施例では、特定図形１６ｂはいわゆる「吹流し」を模した図形となっており、運転者は、特定図形１６ｂの傾斜方向によって風向を、傾斜角によって風速を認識できるようになっている。すなわち、図３（ａ）のように、吹流しが上端を基点に右に僅かに傾斜している場合は、左からの微風を示している。また、図３（ｂ）のように、吹流しが上端を基点に右に４５°程度傾斜している場合は、左からの中程度の風を示している。更に、図３（ｃ）のように、吹流しが上端を基点に傾斜し略水平となっている場合は、左からの強風を示している。なお、右からの自然風が吹いている場合には、特定図形１６ｂは、左からの自然風が吹いている場合と左右対称なものが表示される。
【００３０】
次に、このような構成を有する車両用風向風速検出装置１０の奏する作用について説明する。
【００３１】
自然風及び走行風によって風圧が作用し、圧力センサ１２ａ、１２ｂが圧力を検出すると、検出値Ａ及び検出値ＢがＣＰＵ１４の風向演算部１４ａに入力される。風向演算部１４ａは、検出値Ａと検出値Ｂとから圧力差Ｐを算出し、圧力差Ｐが正の場合は車両左側からの自然風と、負の場合は車両右側からの自然風と判定する。ここで、この車両用風向風速検出装置１０によれば、二つの圧力センサ１２ａ、１２ｂが、互いに車両２０の左右対称の位置に配置されているため、走行風によって変化する圧力量が、圧力センサ１２ａ、１２ｂの双方でほぼ等しくなる。従って、車両用風向風速検出装置１０によれば、走行風による影響を低減し、自然風の風向をより正確に判定することができる。しかも、車両用風向風速検出装置１０は、車両２０の左右対称の位置に配置され、滑らかに膨出する整流部１３を有している。従って、圧力センサ１２ａ、１２ｂの近傍に発生する乱流がほぼ均等に低減され、より正確に自然風の風向を判定することができる。
【００３２】
他方、風速演算部１４ｂには、車速センサ１５からの車速信号及び圧力差Ｐが入力される。そして、風速演算部１４ｂは、車速信号及び圧力差Ｐに適したデータを、風圧データベースから選択し、自然風の風速を判定する。ここで、この車両用風向風速検出装置１０によれば、前述のように、圧力センサ１２ａ、１２ｂに対する走行風による影響がほぼ均等に低減される。従って、車両用風向風速検出装置１０によれば、自然風の風速をより正確に判定することができる。しかも、ＣＰＵ１４には、予め実験或いはコンピュータシミュレーションによって得られた風圧データベースが格納されている。従って、車両用風向風速検出装置１０によれば、走行風の影響によって判定が困難である風速を、車速信号に基づき、更に正確に判定することができる。
【００３３】
そして、ＣＰＵ１４により得られた風向及び風速の判定結果は、風向風速表示部１６ａに表示される。ここで風向風速表示部１６ａは、図３（ａ）乃至（ｃ）に示したように、特定図形１６ｂの傾斜方向によって風向を、傾斜角によって風速を表示する。このように、現在の風向及び風速を表示すれば、運転者に風の状況を認識させ、風に対する意識を喚起することができる。しかも、本実施例では、特定図形１６ｂの傾斜方向によって風向を、傾斜角によって風速を表示し、数字や文字を表示するものではないため、風の状況を、容易に認識させることができる。
【００３４】
（変形例）
図４は、前記実施の形態の変形例を示したものである。なお、前記実施の形態と同一乃至均等な部位については同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。
【００３５】
この車両用風向風速検出装置では、風向風速表示部（表示手段）が、特定図形１１６ｂによって風向を表すと共に、特定図形１１６ｂの表示面積によって風速を表している。特に本変形例では、特定図形１１６ｂは、車両の模式的な平面図の左側或いは右側の一方に矢印を配置した図形となっており、図４（ａ）乃至（ｃ）に示したように、矢印が右側に表示されているときは右方から風が吹いていることを表している。他方、矢印が左側に表示された場合には、左方から風が吹いていることを表す（図示せず）。
【００３６】
更に、特定図形１１６ｂが有する矢印部分の表示される面積が、風速が増加するに従い増加するようになっている。すなわち、本変形例では、図４（ａ）に示したように、微風の場合は矢印の外枠と先端近傍の一部分だけが表示される。そして、中風の場合には、図４（ｂ）に示したように、矢印の外枠とその内側の約半分が表示される。更に、強風の場合には、図４（ｃ）に示したように、矢印の全部が表示される。
【００３７】
このように、特定図形１１６ｂによって風向を表し、この特定図形１１６ｂの表示面積によって風速を表すように構成すれば、運転者が感覚的に風の状況を認識することができる。従って、この変形例に係る車両用風向風速検出装置によれば、風に対する意識を、より確実に運転者に喚起することができる。
【００３８】
なお、この発明の実施の形態を説明してきたが、具体的な構成は前記実施例及び変形例に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更があってもこの発明に含まれる。
【００３９】
例えば、圧力センサは、必ずしも車両のバンパに設けなければならないものではなく、側方からの風を受けることのできる車両の側面であれば、任意に配置することができる。このようにすれば、より走行風の影響を受けにくい部位を選択することができると共に、デザインに合わせて外観品質を低下させない部位に設置することができる。
【００４０】
また、二つの圧力センサは左右の側面に対称に配置されているが、ここで「対称に配置」とは、本発明の目的を奏するような部位にそれぞれが配置されていることをいい、組み付け時に発生する多少の誤差を含んでいるものも「対称に配置」に含まれる。
【００４１】
更に、整流部の形状は、必ずしもバンパの膨出によって形成されなくても良い、圧力センサ近傍に発生する乱流を低減するものであれば、任意に決定することができる。例えば、圧力センサ近傍にダクトを設け、これにより乱流を低減しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用風向風速検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両用風向風速検出装置を有する車両を示すものであり、（ａ）は左側の側面図を、（ｂ）は右側の部分側面図を、それぞれ示している。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両用風向風速検出装置の表示手段によって風向及び風速を表示させた状態を示すものであり、（ａ）は左方からの微風を、（ｂ）は左方からの中風を、（ｃ）は左方からの強風を、それぞれ示している。
【図４】本発明の実施の形態の変形例に係る車両用風向風速検出装置の表示手段によって風向及び風速を表示させた状態を示すものであり、（ａ）は右方からの微風を、（ｂ）は右方からの中風を、（ｃ）は右方からの強風を、それぞれ示している。
【図５】従来の風向風速検出装置を示したものであり、（ａ）は車両に設置した斜視図を、（ｂ）はセンサの斜視図を、それぞれ示している。
【符号の説明】
【００４３】
１０  風向風速検出装置
１２  センサ部（圧力センサ）
１２ａ  第一の圧力センサ（圧力センサの一方）
１２ｂ  第二の圧力センサ（圧力センサの他方）
１３  整流部
１４  ＣＰＵ（演算手段）
１４ａ  風向演算部
１４ｂ  風速演算部
１６  メータ
１６ａ  風向風速表示部（表示手段）
１６ｂ、１１６ｂ  特定図形
２０  車両
２１  左側面（側面）
２２  右側面（側面）
【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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