(57)【要約】【課題】収容部に衝突した風による計測結果への影響を低減する。【解決手段】土台板と、土台板の上面側に設けられ、風向風速を計測するための超音波センサと、土台板の下面側に設けられ、電子部品を収容する収容部とを具備する風向風速計であって、土台板は、収容部の平面視形状よりも大きく、土台板の辺縁は、収容部に衝突した風が土台板の上面側に回り込むことを防ぐための防風部である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土台板と、前記土台板の上面側に設けられ、風向風速を計測するための超音波センサと、前記土台板の下面側に設けられ、電子部品を収容する収容部とを具備する風向風速計であって、
前記土台板は、前記収容部の平面視形状よりも大きく、
前記土台板の辺縁は、前記収容部に衝突した風が前記土台板の上面側に回り込むことを防ぐための防風部であることを特徴とする、風向風速計。
【請求項２】
前記防風部は、下方向への返しを有することを特徴とする請求項１に記載の風向風速計。
【請求項３】
前記超音波センサを挟むように、前記土台板に対して対向配置された屋根板をさらに具備し、
前記屋根板は、前記超音波センサを挟むようにして、前記土台板に対して上下対称な形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の風向風速計。
【請求項４】
前記収容部の周囲に前記収容部と隙間をあけて設けられ、太陽光の直射による前記収容部内部の温度上昇を防止するためのカバーを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の風向風速計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風向風速計に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、超音波を用いて風向及び風速を計測する風向風速計が存在する。この風向風速計は、例えば、下記特許文献１、２に示されるように、超音波を送受信する超音波センサが土台板上に複数配置され、超音波を受信した超音波センサから出力される受信信号に基づいて超音波の伝播時間を算出し、土台板上の平面内における風向及び風速を超音波の伝播時間に基づいて算出する。また、風向風速計には、超音波センサへの送信信号を生成する送信回路や、超音波センサから出力される受信信号を受け取る受信回路や、伝播時間を算出する演算制御部等の電子部品を収容するための収容部が土台板の下側に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】http://www.prede.com/PDF/pdf_tyouonpa/windsonicpgws-100.pdf
【非特許文献２】http://www.senecom.co.jp/8371-UM.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術では、収容部に気圧計等を新たに収容した場合、収容部を大きくする必要があるが、収容部を大きくした場合、収容部の側面に衝突した風が土台板の上側に回り込み、この風が計測結果に大きな影響を与えてしまうとういう問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、収容部に衝突した風による計測結果への影響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に、本発明では、第１の解決手段として、土台板と、前記土台板の上面側に設けられ、風向風速を計測するための超音波センサと、前記土台板の下面側に設けられ、電子部品を収容する収容部とを具備する風向風速計であって、前記土台板は、前記収容部の平面視形状よりも大きく、前記土台板の辺縁は、前記収容部に衝突した風が前記土台板の上面側に回り込むことを防ぐための防風部である、という手段を採用する。
【０００７】
本発明では、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記防風部は、下方向への返しを有する、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記超音波センサを挟むように、前記土台板に対して対向配置された屋根板をさらに具備し、前記屋根板は、前記超音波センサを挟むようにして、前記土台板に対して上下対称な形状である、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれか１つの解決手段において、収容部の周囲に収容部と隙間をあけて設けられ、太陽光の直射による収容部内部の温度上昇を防止するためのカバーを備える、という手段を採用する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、土台板と、土台板の上面側に設けられ、風向風速を計測するための超音波センサと、土台板の下面側に設けられ、電子部品を収容する収容部とを具備する風向風速計であって、土台板は、収容部の平面視形状よりも大きく、土台板の辺縁は、収容部に衝突した風が土台板の上面側に回り込むことを防ぐための防風部であるので、収容部に衝突した風による計測結果への影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る風向風速計の正面断面図（ａ）及び土台板の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る風向風速計の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る風向風速計Ａは、屋外に設置され、風向及び風速を計測するための計測装置である。風向風速計Ａは、図１及び図２に示すように、超音波センサＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４、土台板Ｄ、収容部Ｓ、屋根板Ｙ、柱部Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４、送信回路Ｔ、受信回路Ｒ及び演算制御部Ｃを有している。
【００１３】
４つの超音波センサＷ１〜Ｗ４は、土台板Ｄ上に環状に等間隔で配置されている。つまり、超音波センサＷ１と、超音波センサＷ３とは、対向配置されている。また、超音波センサＷ２と、超音波センサＷ４とは、対向配置されている。また、超音波センサＷ１〜Ｗ４各々は、送信回路Ｔ及び受信回路Ｒに電気的に接続されている。この超音波センサＷ１〜Ｗ４は、送信回路Ｔから入力される送信信号に基づいて超音波を発生すると共に、受信した超音波を電気信号に変換し、受信信号として、受信回路Ｒに出力する。
【００１４】
例えば、風向風速計Ａでは、まず、超音波センサＷ１が超音波を発生し、超音波センサＷ３が該超音波を受信する。次に、超音波センサＷ２が超音波を発生し、超音波センサＷ４が該超音波を受信する。次に、超音波センサＷ３が超音波を発生し、超音波センサＷ１が該超音波を受信する。最後に、超音波センサＷ４が超音波を発生し、超音波センサＷ２が該超音波を受信する。風向風速計Ａでは、上述した超音波センサＷ１〜Ｗ４による送受信動作を１つの周期として、風向及び風速の計測を行う。超音波を送受信する組み合わせを交互に変えることによって、超音波の残響の影響を抑制することができる。
【００１５】
土台板Ｄは、耐候性を有するポリガーボネート等の樹脂からなり、平面視形状が円形であり、超音波センサＷ１〜Ｗ４及び柱部Ｈ１〜Ｈ４を支持するための板状の部材である。土台板Ｄの上面ｄ１には、上述したように、４つの超音波センサＷ１〜Ｗ４が環状に等間隔で配置されている。
【００１６】
また、４本の柱部Ｈ１〜Ｈ４については、環状に配置された超音波センサＷ１〜Ｗ４の周囲に環状となると共に、超音波センサＷ１〜Ｗ４各々の間の中間点に対向した位置となるように、等間隔で配置されている。
【００１７】
また、土台板Ｄの下面ｄ２側には、収容部Ｓが設けられている。この土台板Ｄは、収容部Ｓの平面視形状よりも大きく形成されている。つまり、土台板Ｄは、円錐台形状をした収容部Ｓの面積の大きい底面よりも大きくなるように形成されている。また、土台板Ｄの辺縁は、収容部Ｓの側面に衝突した風が土台板Ｄの上面ｄ１側に回り込むことを防ぐための防風部ｄ３である。さらに、防風部ｄ３は、下方向への返しを有している。
【００１８】
収容部Ｓは、土台板Ｄと同様に、耐候性を有するポリガーボネート等の樹脂からなり、円錐台形状をし、面積の大きい底面側が土台板Ｄの下面ｄ２に接するように、設けられている。この収容部Ｓは、送信回路Ｔ、受信回路Ｒ及び演算制御部Ｃや、図示しない基板及び気圧計等の電子部品を収容するものである。つまり、収容部Ｓは、電子部品を収容し、該電子部品を太陽光、雨水及び風等の外部の過酷な環境から保護する筐体である。また、収容部Ｓの側面の周囲には、太陽光の直射による収容部Ｓ内部の温度上昇を防止するための側面カバーｓ１が設けられている。
【００１９】
屋根板Ｙは、上記土台板Ｄ及び収容部Ｓと同様に、耐候性を有するポリガーボネート等の樹脂からなり、円形である板状部材である。屋根板Ｙは、４本の柱部Ｈ１〜Ｈ４によって支持されている。つまり、屋根板Ｙは、超音波センサＷ１〜Ｗ４を挟むように、土台板Ｄに対して対向配置されている。
【００２０】
４本の柱部Ｈ１〜Ｈ４は、上記土台板Ｄ、収容部Ｓ及び屋根板Ｙと同様に、耐候性を有するポリガーボネート等の樹脂からなり、円柱形であると共に同じ長さである柱状部材である。
【００２１】
また、柱部Ｈ１〜Ｈ４は、上述したように、環状に配置された超音波センサＷ１〜Ｗ４の周囲に環状となると共に、超音波センサＷ１〜Ｗ４各々の間の中間点に対向した位置となるように、等間隔で配置されている。この柱部Ｈ１〜Ｈ４は、屋根板Ｙを支持している。柱部Ｈ１〜Ｈ４が、上述したように配置されることで、柱部Ｈ１〜Ｈ４に衝突した風による超音波センサＷ１〜Ｗ４への影響を抑制することができる。
【００２２】
送信回路Ｔは、超音波センサＷ１〜Ｗ４毎に設けられ、超音波センサＷ１〜Ｗ４に電気的に接続される。送信回路Ｔは、演算制御部Ｃから入力される制御信号に基づいて送信信号を生成し、超音波センサＷ１〜Ｗ４に送信信号を出力する。超音波センサＷ１〜Ｗ４は、送信回路Ｔから送信信号が入力されると、駆動されて超音波を発生する。
【００２３】
受信回路Ｒは、超音波センサＷ１〜Ｗ４毎に設けられ、超音波センサＷ１〜Ｗ４に電気的に接続される。受信回路Ｒは、超音波センサＷ１〜Ｗ４から入力される受信信号を、増幅し、演算制御部Ｃに出力する。
【００２４】
演算制御部Ｃは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び電気的に相互接続された各部と各種信号の送受信を行うインターフェイス回路等から構成されている。この演算制御部Ｃは、上記ＲＯＭに記憶された各種演算制御プログラムに基づいて各種の演算処理を行うと共に各部と通信を行うことにより風向風速計Ａの全体動作を制御する。
【００２５】
例えば、演算制御部Ｃは、受信回路Ｒから入力される受信信号によって示される超音波の伝播時間に基づいて風向及び風速を算出する。なお、上記送信回路Ｔ、受信回路Ｒ及び演算制御部Ｃは、図示しない基板上に実装されて、収容部Ｓに収容されている。
【００２６】
次に、このように構成された風向風速計Ａの作用について、詳しく説明する。
【００２７】
風向風速計Ａにおいて、土台板Ｄは、収容部Ｓの平面視形状よりも大きく形成されている。つまり、土台板Ｄは、円錐台形状をした収容部Ｓの面積の大きい底面よりも大きくなるように形成されている。また、土台板Ｄの辺縁は、収容部Ｓに衝突した風が土台板Ｄの上面ｄ１側に回り込むことを防ぐための防風部ｄ３である。また、防風部ｄ３は、下方向への返しを有している。
【００２８】
この結果、収容部Ｓの側面に衝突して上方向に向かった風は、収容部Ｓの平面視形状（円錐台形状をした収容部Ｓの面積の大きい底面）からはみ出した土台板Ｄの防風部ｄ３に衝突し、土台板Ｄの上面ｄ１側に回り込むことを阻止される。また、防風部ｄ３が下方向への返しを有しているので、収容部Ｓの側面に衝突して上方向に向かった風を、土台板Ｄの上面ｄ１側に回り込むことを阻止すると共に、下方向に向かわせることができる。
【００２９】
このような本実施形態によれば、土台板Ｄと、土台板Ｄの上面ｄ１側に設けられ、風向風速を計測するための超音波センサＷ１〜Ｗ４と、土台板Ｄの下面ｄ２側に設けられ、電子部品を収容する収容部Ｓとを具備する風向風速計Ａであって、土台板Ｄは、収容部Ｓの平面視形状よりも大きく、土台板Ｄの辺縁は、収容部Ｓに衝突した風が土台板Ｄの上面ｄ１側に回り込むことを防ぐための防風部ｄ３であるので、収容部Ｓに衝突した風による計測結果への影響を低減することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態において、土台板Ｄの防風部ｄ３は、下方向への返しを有しているが、本発明はこれに限定されない。土台板Ｄは、収容部Ｓの平面視形状よりも大きく形成されていれば、防風部ｄ３に下方向への返しが形成されていなくてもよい。
【００３１】
（２）上記実施形態において、屋根板Ｙは円形の平板であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、屋根板Ｙ、超音波センサＷ１〜Ｗ４を挟むようにして、土台板Ｄに対して上下対称な形状にしてもよい。つまり、屋根板Ｙの辺縁に、土台板Ｄの防風部ｄ３の下方向への返しに対して上下対称となる上方向への返しを形成するようにしてもよい。このように、屋根板Ｙを、土台板Ｄに対して上下対称な形状にすることによって、屋根板Ｙと土台板Ｄとの間に流入する風の流速が、屋根板Ｙ近傍と土台板Ｄ近傍とで差が生じないようすることができる。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ  風向風速計
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４  超音波センサ
Ｄ  土台板
Ｓ  収容部
Ｙ  屋根板
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４  柱部
Ｔ  送信回路
Ｒ  受信回路
Ｃ  演算制御部
ｄ１  上面
ｄ２  下面
ｄ３  防風部
ｓ１  側面カバー
【図１】
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【図２】
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