(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流の動圧の測定に使用するための気流測定装置であって、
前記気流を受容するための入口領域を有する流路であって、前記入口領域は、受容された気流の前記流路の長手軸に対する角度が設計流入角度より小さい場合に、全圧の損失なく、あるいは全圧の実質的な損失なく、前記流路に対して長手方向に方向付けるように形作られている、流路と、
前記気流が前記流路の前記入口領域によって前記流路に対して長手方向に方向付けられた後、前記気流の少なくとも一部の圧力を測定するために配置された１以上の圧力測定オリフィスと、
複数のさらなる圧力測定オリフィスであって、それぞれの位置で静圧を測定するように構成され、前記流路の前記入口領域の内面に設置され、前記受容された気流の方向を測定するために配置されている、複数のさらなる圧力測定オリフィスと、
を備える、気流測定装置。
【請求項２】
一つの前記圧力測定オリフィスが前記流路内に設置されている、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
一つの前記圧力測定オリフィスが前記流路内の中央に設置されている、
請求項２に記載の装置。
【請求項４】
一つの前記圧力測定オリフィスが、前記流路の前記入口領域によって前記気流が前記流路に対して長手方向に方向付けられた後、前記気流の少なくとも一部の全圧を測定するように構成されている、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記全圧の測定用に構成された前記圧力測定オリフィスは、前記流路の前記長手方向に垂直な平面内に延びる開口を含む、
請求項４に記載の装置。
【請求項６】
１以上の圧力センサをさらに備え、
前記１以上の圧力センサの各々は、少なくとも１つの前記圧力測定オリフィス及び／または少なくとも１つの前記さらなる圧力測定オリフィスと流体連通している、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記１以上の圧力センサは、
前記複数のさらなる圧力測定オリフィスのうちの一つである第１のさらなる圧力測定オリフィス（Ｙ１）での圧力と、一つの前記圧力測定オリフィス（Ｔ）での圧力との間の圧力差を測定するための第１差圧トランスデューサであって、前記圧力測定オリフィス（Ｔ）及び前記第１のさらなる圧力測定オリフィス（Ｙ１）と流体連通している、第１差圧トランスデューサと、
前記複数のさらなる圧力測定オリフィスのうちの一つである第２のさらなる圧力測定オリフィス（Ｙ２）での圧力と、前記圧力測定オリフィス（Ｔ）での圧力との間の圧力差を測定するための第２差圧トランスデューサであって、前記圧力測定オリフィス（Ｔ）及び前記第２のさらなる圧力測定オリフィス（Ｙ２）と流体連通している、第２差圧トランスデューサと、
を備える、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
測定されたデータを使用者の装置に無線送信するように適合された無線通信ユニットをさらに備える、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記複数のさらなる圧力測定オリフィスは、前記流路の前記入口領域の両側に位置する第１及び第２のさらなる圧力測定オリフィスを含む、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記流路を画定する軸対称な本体を備える、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数のさらなる圧力測定オリフィスは、前記流路の前記入口領域の前記内面の周りに配置された３以上のさらなる圧力測定オリフィスを含む、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
設計流入角度は、前記流路の前記長手方向に対して少なくとも＋／−４５度である、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
少なくとも一つの前記圧力測定オリフィス及び／または少なくとも一つの前記さらなる圧力測定オリフィスと流体連通しているゲージ圧センサをさらに備える、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置であって、前記装置は１以上の圧力センサを含み、前記各圧力センサは少なくとも一つの前記圧力測定オリフィス及び／または少なくとも一つのさらなる前記圧力測定オリフィスと流体連通している、装置と、
前記１以上の圧力センサから得られたデータを受信するように構成された１以上のプロセッサと、
前記１以上のプロセッサによって実行されたときに、前記受容された気流の動圧を決定するために、前記１以上の圧力センサから得られたデータの処理を前記１以上のプロセッサに実行させる命令を含む、１以上のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体と、
を備える、機構。
【請求項１５】
前記１以上のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体は、前記１以上のプロセッサによって実行されたときに、前記１以上のプロセッサに、前記受容された気流の速度を決定させる命令をさらに含む、
請求項１４に記載の機構。
【請求項１６】
前記１以上のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体は、前記１以上のプロセッサによって実行されたときに、前記１以上のプロセッサに、前記受容された気流の方向を決定させる命令を含む、
請求項１４または請求項１５に記載の機構。
【請求項１７】
前記１以上のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体は較正データを備え、
前記１以上の圧力センサから得られた前記データを処理することは、前記較正データに基づいて、前記受容された気流の速度、前記受容された気流の方向及び前記受容された気流の動圧のうち、少なくとも一つを決定することを含む、
請求項１４〜１６の何れか一項に記載の機構。
【請求項１８】
前記受容された気流の動圧の値を決定することは、
前記１以上の圧力センサから得られた前記データに基づいて圧力係数（ＣｐＤ）の値を決定することと、
前記圧力係数及び１以上の較正関数を使用して前記受容された気流の前記動圧の値を決定することと、を含む、
請求項１４〜１７の何れか一項に記載の機構。
【請求項１９】
前記受容された気流の前記動圧を決定することは、流入角度に対して前記動圧を補正するための補正係数を計算することを含む、
請求項１４〜１８の何れか一項に記載の機構。
【請求項２０】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の装置、または請求項１４〜１９の何れか一項に記載の機構を含む、自転車用気流速度測定装置。
【請求項２１】
請求項１〜１２の何れか一項に記載の装置、または請求項１４〜１９の何れか一項に記載の機構を含む、自転車用パワーメータ機構。
【請求項２２】
自転車であって、当該自転車に取り付けられた、請求項２０に記載の自転車用気流速度測定装置、または請求項２１に記載の自転車用パワーメータ機構を有する、自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、気流測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、風速を測定する風速計が知られている。しかし、こうした風速計は、例えばそのサイズ及び／または可動部品が必要であることから、ある種の用途には不適切な場合がある。
【発明の概要】
【０００３】
この明細書では、動圧と気流の方向の測定に使用する気流測定装置について説明する。本装置は、気流を受容するための入口領域を有する流路を備え、入口領域は、受容された気流を流路に対して長手方向に方向付けるように形作られている。本装置は、流路の入口領域によって気流が流路に対して長手方向に方向付けられた後、その気流の少なくとも一部の圧力を測定するために配置された１以上の圧力測定オリフィスを含む。また、本装置は、複数のさらなる圧力測定オリフィスを含む。複数のさらなる圧力測定オリフィスは、流路の入口領域の内面に設置され、受容された気流の方向を測定するように配置される。
【０００４】
これによれば、可動部品を備えない、受容された気流の動圧及び方向の測定に使用できるコンパクトな気流測定装置を提供することができる。
いくつかの実施形態において、本装置は、受容された気流の速度及び方向の測定に使用することができる。いくつかの実装例において、本装置は、例えば自転車の乗り手が体験するような、低速な気流の速度及び方向を測定するのに適している場合がある。
【０００５】
入口領域は、気流を受容して、その受容された気流を流路の長手軸に沿って方向付けるように適合された曲面を含んでもよい。圧力測定オリフィスは、その長手方向に流動する気流のそばに位置するように、あるいはその気流内に位置するように設置してもよい。いくつかの実施形態において、圧力測定オリフィスは、全圧測定用に構成される。全圧測定用オリフィスは、流路の長手方向に概して垂直な平面に配置された開口を備えてもよい。様々な実施形態において、圧力測定オリフィスは、流路内の中央に配置されてもよいし、中心から外れた位置に設置されてもよい。
【０００６】
いくつかの実装において、本装置の圧力測定オリフィスは、静圧測定用に構成されている。いくつかの実施形態において、本装置は、２以上の圧力測定オリフィスを含んでもよく、例えば、全圧測定用に構成された１以上の圧力測定オリフィスと、静圧測定用の１以上の圧力測定オリフィスとを含んでもよい。
【０００７】
本装置は、１以上の圧力センサ、例えば１以上の圧力トランスデューサを含んでもよい。例えば、本装置は２つの圧力センサ、例えば２つの差圧トランスデューサを備えてもよい。各圧力センサは、少なくとも１つの圧力測定オリフィス及び／または少なくとも１つのさらなる圧力測定オリフィスと流体連通していてもよい。
【０００８】
１以上のプロセッサは、１以上の圧力センサから得られたデータを受信するように構成してもよい。１以上のプロセッサによって実行されたときに、受容された気流の動圧の値を決定するために、１以上の圧力センサから得られたたデータの処理を１以上のプロセッサに実行させる命令を含む、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体を設けてもよい。
【０００９】
いくつかの実施形態において、１以上のプロセッサは、さらに、受容された気流の速度及び／または方向の値を決定するようにしてもよい。
いくつかの実施形態において、１以上のプロセッサは、動圧の測定値を使用して抗力係数を計算するように構成されてもよい。当業者に理解されるように、抗力係数は、抗力を動圧で除算して計算してもよい。
【００１０】
いくつかの実施形態において、１以上のプロセッサ及びコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体は、本装置自体の一部を形成してもよい。他の例において、１以上のプロセッサ及びコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体は、別の装置、例えば、スマートフォンのような使用者の装置の一部を形成してもよい。本装置は、測定データの処理、保存及び表示のうち少なくとも１つを行うために、使用者の装置に無線で送信するように適合された無線通信ユニットを含んでもよい。
【００１１】
いくつかの実施形態において、複数のさらなる圧力測定オリフィスは、入口領域の両側に位置する第１及び第２のさらなる圧力測定オリフィスを含む。一の実施形態において、複数のさらなる圧力測定オリフィスは、流路の入口領域の内面の周りに配置される３以上のさらなる圧力測定オリフィスを含む。
【００１２】
いくつかの実施形態において、流路の入口領域は、実質的に長方形の開口を画定する。しかしながら、これに代えて、本装置は、流路を画定する軸対称な本体を備えてもよい。
流路の入口領域は、受容された気流の流路の長手軸に対する角度が設計流入角度より小さい場合に、全圧の損失なく、あるいは全圧の実質的な損失なく、気流を流路に対して長手方向に方向付けるように形作られてもよい。設計流入角度は、流路の長手軸に対して少なくとも＋／−４５度であってもよい。しかしながら、いくつかの実施形態において、設計流入角度は、より小さな角度範囲にわたってより大きな測定分解能を得るために、それよりももっと小さくしてもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態において、本装置はさらにゲージ圧センサを備える。ゲージ圧センサは、全圧の測定絶対値を提供するために、全圧測定用に構成された圧力測定オリフィスと流体連通していてもよい。あるいは、ゲージ圧センサは、静圧の測定絶対値を提供するために、静圧測定用に構成された圧力測定オリフィスと流体連通していてもよい。
【００１４】
いくつかの実施形態において、本装置はさらに温度センサを備える。空気密度は、測定された周囲の温度と周囲の静圧とを使用して、正確に計算され得る。
いくつかの例において、本装置は、自転車が動いているときに向かってくる気流の動圧の測定に使用するために自転車に取り付けることができる、自転車用気流測定装置である。いくつかの実施形態において、向かってくる気流の速度及び／または方向も測定し得る。この明細書では、本装置を含む自転車のパワーメータについても説明している。
【００１５】
いくつかの実施形態は気流測定に関するものであるが、いくつかの実施形態においては、他の流体の流れ（水の流れなど）を測定してもよい。したがって、一態様では、流体流の速度、方向及び動圧のうち少なくとも１つの測定に使用するための装置が提供される。流体流は、気流、水流、あるいは、別の液体または気体の流れであってもよい。本装置は、流れを受容するための入口領域を有する流路を備え、この入口領域は、受容された流れを流路に対して長手方向に方向付けるように形作られている。本装置は、流路の入口領域によって流れが流路に対して長手方向に方向付けられた後、圧力を測定するために設置された１以上の圧力測定オリフィスを含む。また、本装置は、複数のさらなる圧力測定オリフィスを含む。複数のさらなる圧力測定オリフィスは、流路の入口領域の内面に配置され、受容された流れの方向を測定するように位置決めされる。
【００１６】
複数の実施形態は、本発明のより容易な理解のために、添付の図面を参照して説明される、単なる事例にすぎない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１ａ】第１実施形態に係る装置の断面図。
【図１ｂ】図１（ａ）の装置を通る気流を示す。
【図１ｃ】図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す装置の斜視図。
【図２】第２実施形態に係る装置の断面図。
【図３】第３実施形態に係る装置の断面図。
【図４】第４実施形態に係る装置についてのいくつかの図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
明細書全体を通して、同様の参照番号は同様の要素を示す。
図１（ａ）は、例示的な一実施形態に係る気流の動圧を測定するための装置１０を示す。本装置は、入口領域１４を有する流路１２を備える。入口領域１４は、受容された流れを本装置の軸線１６上に向けるように設計された曲面を有する。入口領域１４は、軸線１６に対する流入角度（「設計流入角度」）がある角度になるまでは全圧を損失することなく流れを変えるように形作られており、設計流入角度は、典型的には、装置の軸線１６に対して少なくとも＋／−４５度である。
【００１９】
図１（ａ）は、軸線１６に対して速度Ｖ及びヨー角αで入ってくる気流を示し、αは設計流入角度以下である。図１（ｂ）に示すように、流路の入口領域１４は、入ってくる気流を方向付けるように装置の軸線１６に合わせて形作られている。
【００２０】
再び図１（ａ）を参照すると、全圧プローブ２０は、入口領域１４によって気流が軸線１６に沿って方向付けられた後に全圧を測定するために、流路内の長手方向位置に配置される。全圧プローブ２０は、長手方向に方向付けられた気流１８内に位置する全圧測定用オリフィスＴを含む。図１（ａ）及び図１（ｂ）の例では、気流１８の中央流線が全圧測定用オリフィスＴに当たるように、全圧測定用オリフィスＴが装置の中心軸線１６上に配置される。全圧はこの流線に沿って一定であるので、入ってくる流れのヨー角の影響を受けることなく、全圧の測定が行われる。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、流路１２の入口１４の内面には、入口１４の両側に位置する２つのさらなる圧力測定オリフィスＹ１，Ｙ２が装備されている。オリフィスＹ１，Ｙ２は、それぞれの位置で静圧を測定するように配置されている。図１（ｂ）に示すように、オリフィスＹ１の近くにおいて流線がより密になっていることは静圧が低いことを示唆し、Ｙ２において流線がより離れていることは静圧がより高いことを示唆している。したがって、Ｙ２での静圧とＹ１での静圧との差により、ヨー角αが測定される。
【００２２】
当業者に理解されるように、全圧は静圧と動圧の合計、すなわち、Ｐｔ＝Ｐｓ＋Ｐdynである。したがって、動圧Ｐdyn＝１／２ρ｜Ｖ｜２（ρは流体密度、Ｖは流体速度）は、全圧と静圧がわかれば決定し得る。
【００２３】
当業者に認識されるように、入ってくる流れの静圧は、数学または計算フローモデルを使用して、Ｙ１，Ｙ２での静圧測定に基づいて決定してもよい。このようにして、入ってくる流れの動圧が決定されてもよい。動圧及び流体密度に基づいて、速度｜Ｖ｜を決定してもよい。
【００２４】
このようにして、装置１０は、入ってくる流れの速度（｜Ｖ｜）及び方向（ヨー角α）の測定を可能にする。
上記の例では、Ｔでの全圧の測定とＹ１，Ｙ２での静圧の測定とを別個に説明したが、これは必須の事項ではない。これに代えて、差Ｔ−Ｙ１，Ｔ−Ｙ２を測定するために、２つの差圧トランスデューサを設けてもよい。より詳細には、第１差圧トランスデューサは、密封ダクトまたは可撓性チューブを介して、圧力測定オリフィスＹ１及び圧力測定オリフィスＴにそれぞれ接続された第１ポート及び第２ポートを有してもよい。同様に、第２差圧トランスデューサも、密閉ダクトまたは可撓性チューブを介して、圧力測定オリフィスＹ２及び圧力測定オリフィスＴにそれぞれ接続された第１ポート及び第２ポートを有してもよい。
【００２５】
したがって、第１差圧トランスデューサの出力は差Ｔ−Ｙ１の測定値を提供し、第２の差圧トランスデューサの出力は差Ｔ−Ｙ２の測定値を提供する。これらの２つの差のみに基づいて、流入ヨー角αと入ってくる流れの動圧（すなわち、速度）を決定してもよい。
【００２６】
これは、はじめに本装置を較正して（例えば、風洞内で）、流入ヨー角αと入ってくる流れの動圧（風洞環境で得られる）との関係と、測定された数量（例えばＴ−Ｙ１，Ｔ−Ｙ２）とを決定することで実現してもよい。その後、測定データを較正データと比較して、流入ヨー角α及び動圧の対応する値を決定できる。
【００２７】
これを行う場合の例を以下に示す。
１．圧力差Ｐ１，Ｐ２を取得する。ここで、
・Ｐ１＝Ｔ−Ｙ１
・Ｐ２＝Ｔ−Ｙ２
２．これらの数量の二乗の合計の平方根を計算する。
【００２８】
・Ｐｘ＝√（Ｐ１２＋Ｐ２２）
３．次のように圧力係数ＣｐＤを計算する。
・ＣｐＤ＝（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐｘ
流入角度とこの数量ＣｐＤの間の関係は、三次関数によって厳密に近似され、流速には影響されない。三次関数を較正データのセット（上述したように風洞で取得したものなど）に適応することにより、この数量から流入角度を計算するための関数を作成することができる。この三次関数は、係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する。
【００２９】
４．較正された三次関数を使用して、流入角度αを計算する。
・α＝ａＣｐＤ３＋ｂＣｐＤ２＋ｃＣｐＤ＋ｄ
５．較正データからＣｐ補正係数ｙを定式化することにより、流入角度に対して動圧を補正できるようになる。この曲線の形は、係数ｅ，ｆ，ｇ，ｈを使用して、次のように三次関数で近似できる。
【００３０】
・ｙ＝ｅＣｐＤ３＋ｆＣｐＤ２＋ｇＣｐＤ＋ｈ
６．角度補正された特性圧力ＰＺを計算する。
・Ｐｚ＝Ｐｘ（１−ｙ）
７．動圧はこの特性圧力に直接に比例するため、較正データから一次関数を定式化することにより、係数ｉを使用して次の関数から動圧を計算することができる。
【００３１】
・ＰDYN＝ｉＰｚ
三次多項式への適応については上述したが、いくつかの実施形態では、より高次の多項式への適応が使用されてもよい。
【００３２】
流入ヨー角α及び動圧の値を決定するために用いられる処理工程は、データ処理装置のプロセッサによって実行できることが理解されよう。較正データ（例えば、較正曲線を表すデータ）は、プロセッサにアクセス可能なメモリに格納されてもよい。プロセッサは、複数の差圧トランスデューサから導出されたデータを受信するとともに、上述した方法論に従ってヨー角α及び流入気流の動圧の値を計算するように構成されてもよい。上述のように、入ってくる流れの速度｜Ｖ｜は、その動圧に基づいて決定してもよい。この計算においては、流体密度の値を仮定してもよい（Ｐdyn＝１／２ρ｜Ｖ｜２であるため）。あるいは、いくつかの実施形態では、以下で説明するように、流体密度ρを測定してもよい。
【００３３】
当業者に理解されるように、周囲の静圧及び温度がわかれば、流体密度ρが決定され得る。
いくつかの実施形態では、本装置は、Ｔでの全圧の絶対的な基準を提供するためにゲージ圧センサを含み、それにより周囲の静圧を決定することができる。したがって、本装置においては、全圧測定用の圧力測定オリフィスＴがゲージ圧センサと流体連通するとともに、両方の差圧トランスデューサとも流体連通するようにしてもよい。
【００３４】
本装置は、さらに、温度センサを備えてもよい。上述したように、流体密度ρは、測定された周囲の静圧及び温度に基づいて正確に決定され得る。流体密度がわかれば、近づいてくる流れの速度｜Ｖ｜は、近づいてくる流れの動圧Ｐdyn＝１／２ρ｜Ｖ｜２から正確に決定し得る。
【００３５】
様々な実施形態に係る装置は、入ってくる気流の速度及び方向を知ることが役立つ多くの用途で使用し得る。革新的な一例として、装置１０を自転車に取り付け、自転車に乗っている間に乗り手が体験する気流を測定するようにしてもよい。
【００３６】
風のない状態で、典型的な時速４０ｋｍ（２５マイル）で平らな道路を走ると、空力抵抗（風の抵抗）は、自転車の乗り手が打ち勝たなければならない総抵抗の約８０％を占める。空力抵抗は空気の速度の二乗に応じて変化するので、時速４０ｋｍ（２５マイル）では、時速８ｋｍ（５マイル）の向かい風によって抵抗が４４％増加する。同様に、時速８ｋｍ（５マイル）の追い風によって抵抗は３６％減少する。サイクリストの進行方向に対する風の角度は、純粋な追い風と純粋な向かい風との間で、抵抗に非線形の影響を与えるため、相対的な風の角度を知ることはサイクリストにとって有益な情報である。
【００３７】
いくつかの実施形態では、装置１０は、スマートフォンのような使用者の装置と無線で通信するための無線通信ユニットを含むことができる。無線通信ユニットは、本装置のセンサから（例えば、第１及び第２差圧トランスデューサから）得られたデータを受信し、そのデータをスマートフォンに格納されたアプリによる処理のためにスマートフォンに送信してもよい。そのアプリは、上記の方法に従ってこのデータを処理して、相対的な風の角度と速度を決定するように構成してもよい。アプリは、乗車中の風の速度と角度とを記録するように構成してもよく（例えば、特定の測定頻度で測定値を記録する）、これにより、サイクリストがその日の周囲の風の状態に応じてパフォーマンスを正常化することが可能になる。これに代えて、あるいはこれに加えて、アプリは、定期的にまたはリアルタイムで、例えば使用者の自転車のハンドルバーに取り付けられた使用者のスマートフォンに、乗車中の風の速度と角度とを表示するように構成してもよい。
【００３８】
別の例では、本装置自体が、装置１０の複数のセンサ（例えば、第１及び第２差圧トランスデューサ）から得られたデータを受信するように構成された１以上のプロセッサと、上述した方法に従って風の速度と方向とを計算するためのコンピュータプログラムを格納したメモリとを含んでもよい。プロセッサは、記録された風の角度と速度のデータを本装置のメモリに格納するように構成してもよい。本装置は、さらに、計算された風の角度と速度のデータを、格納及び／または表示のために使用者の装置に送信するように構成された無線通信ユニットを備えてもよい。例えば、風の角度と速度のデータは、格納及び／または表示のために使用者のスマートフォンに定期的に送信されてもよい。
【００３９】
これに代えて、あるいはこれに加えて、装置１０は、本装置に含まれる１以上のプロセッサによって計算された風の速度と方向のデータの両方を受信するように構成されるか、あるいは、これに代えて、例えば上述の方法を使って風の速度と方向のデータ自体を計算するように構成された、自転車のコンピュータと有線または無線で通信するようにしてもよい。
【００４０】
別の実施形態では、装置１０は、自転車のパワーメータと組み合わせて使用されてもよい。本装置から得られた測定情報は、リアルタイムの空力抵抗係数（「ＣｄＡ」として知られる）を計算することに使用されてもよく、これにより、サイクリストは、周囲の風に関係なく、自身のポジションを変化させて、抵抗への影響を確認することが可能になる。いくつかの実施形態では、本装置は、上述のように、周囲の静圧を測定するために使用され得るゲージ圧センサを含んでもよい。これにより、高度を正確に測定することができるため、パワーの測定がさらに改善される。
【００４１】
より一般的には、サイクリストに相対的な抵抗源（風、機械、高度の変化）についての情報を乗車中またはその後に与えることで、サイクリストは、パワーを出すことより空力抵抗の最小化を優先するか、またはその逆にするかというように、効率を最大化するために自身のポジションをどのようにするかを決定することが可能になる。
【００４２】
装置１０は、様々に変更及び変形して実施することが可能である。例えば、図２に示す装置２００は、全圧プローブ２０が省略される代わりに圧力測定オリフィスＳが流路の壁に設けられている点を除いて図１の装置１０に類似しており、空気の流れ内の全圧ではなく静圧が測定できるようになっている。流れの角度と速度は、ポイントＳでの静圧と、ポイントＹ１，Ｙ２での静圧とに基づいて決定され得る。これは、これらの圧力は、入ってくる流れの角度と速度の関数であるため、入ってくる流れの角度と速度は、測定された圧力から較正によって決定され得るためである。特に、（例えば風洞で得られた）較正データを調べることにより、圧力差Ｙ１−Ｓ，Ｙ２−Ｓを流入ヨー角α及び動圧に関連付けるための較正関数を定式化することができる。したがって、これら圧力差の測定により、流入してくる流れのヨー角α及び速度｜Ｖ｜を較正関数に基づいて計算することが可能になる。
【００４３】
他の実施形態では、測定精度を改善するために静圧と全圧の両方を測定するようにしてもよい。これは、図３に、全圧測定用オリフィスＴと２つの静圧測定用オリフィスＳ１，Ｓ２とを有する実施形態として示されている。流れは流路内で加速されるため、圧力はポイントＳ１，Ｓ２で低下する。圧力Ｙ１，Ｙ２及びＴをＳ１，Ｓ２と比較することにより、測定分解能が改善され得る。特に、こうした構成によれば、ある角度においてＳ１，Ｓ２がＹ１，Ｙ２より低圧になるので、圧力差がより大きくなって、ヨー角α及び入ってくる流れの速度｜Ｖ｜の測定精度が改善される。こうした２つの圧力を追加で入れることによって優決定系となるが、これを使用することによって分解能及び精度を向上させることができる。
【００４４】
本装置のさらなる実施形態は、図４に示されている。この例では、装置４００は、圧力測定オリフィスＴを介して全圧を測定するために流路内に配置された全測定プローブ２４に加えて、流路入口の内面の周りに配置された３以上の圧力測定オリフィスＹ１，Ｙ２，Ｙ３と共に、回転対称ではない本体を有する。したがって、当業者であれば、上述した原理と方法とに従って、ヨー角（α）、ピッチ角（β）及び動圧（したがって、速度｜Ｖ｜）が計算され得ることを理解するであろう。
【００４５】
いくつかの実施形態に係る装置は、上述のように、自転車のための流れの角度／速度メータとして使用されてもよいが、他の様々な車両及び／または用途のために、様々な適合がなされてもよい。特に、当業者であれば、様々な実施形態に係る本装置が、特に、以下に挙げるものとして提供し得ることがわかるであろう。
【００４６】
・車／トラックの向かい風の速度と角度の測定。
・帆走の最適化のための帆船の風の測定。
・燃料使用量の最適化のための大型コンテナ船での風の測定。有人航空機及び無人航空機（ＵＡＶ／ドローン）における、迎角及び／またはヨースリップアングルの測定。
【００４７】
請求の範囲に記載の請求項の範囲内において、さらなる変更及び変形を行うことができる。
【図１（ａ）】
0006875692.tif 000002
【図１（ｂ）】
0006875692.tif 000003
【図１（ｃ）】
0006875692.tif 000004
【図２】
0006875692.tif 000005
【図３】
0006875692.tif 000006
【図４】
0006875692.tif 000007