JP7001009B2 - 風データ推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、風データ推定装置に関する。

従来より、移動体が受ける風の有無を検知するための風検知装置であって、ヨーレートの絶対値と、ロール角の絶対値と、上下加速度の絶対値と、横加速度の絶対値とを、それぞれ、算出する手段と、前記算出された絶対値の全てが、それぞれの対応する所定の閾値を越えているときに移動体に当たる横風が存在すると判定する判定手段とを含む装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－０９３６１８号公報

ところで、従来の風検知装置は、風検知装置が搭載された車両の検出値から算出したヨーレートの絶対値、ロール角の絶対値、上下加速度の絶対値、及び横加速度の絶対値を用いて横風の存在を判定しているが、風速と風向きを定量化することはできない。風速と風向きのデータがあれば、車両が風から受ける影響をより詳しく分析することができる。

そこで、車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態の風データ推定装置は、車両に搭載されるセンサによって検出される、第１加速度、前記車両の運転者による運転操作量、及び位置情報を含む車両情報を収集する情報収集部と、前記情報収集部によって収集される車両情報を前記位置情報に応じて複数のエリアのいずれか１つに区分する情報区分部と、前記情報区分部によって前記１つのエリアに区分された車両情報に含まれる第１加速度から、前記運転操作量によって生じる第２加速度を減算して得る加速度に基づいて、前記車両情報が検出された時間帯における当該エリア内における風速及び風向きを推定する推定部とを含む。

このため、センサで検出された車両の加速度（第１加速度）から、運転操作によって生じる加速度（第２加速度）を減算して得る加速度に基づいて、風速及び風向きを推定することができる。

したがって、車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。

本発明の実施の形態の風データ推定装置では、前記車両の運転者による運転操作量は、前記各車両に搭載されるセンサによって検出される、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、又は操舵角であってもよい。

このため、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、又は操舵角によって車両に発生する第２加速度の影響を排除することができる。

したがって、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、又は操舵角によって車両に発生する第２加速度を考慮して、車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。

本発明の実施の形態の風データ推定装置では、前記推定部は、前記第１加速度から、前記第２加速度と、前記位置情報に対応する道路の横断勾配又は勾配によって前記車両に生じる第３加速度とを減算して得る加速度に基づいて、前記時間帯における当該エリア内における風速及び風向きを推定してもよい。

このため、道路の横断勾配又は勾配によって車両に発生する第３加速度の影響を排除することができる。

したがって、道路の横断勾配又は勾配によって車両に発生する第３加速度を考慮して、車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。

本発明の実施の形態の風データ推定装置では、前記情報収集部は、複数の車両から前記車両情報を収集し、前記情報区分部は、前記情報収集部によって収集される複数の車両情報を前記位置情報に応じて前記複数のエリアのいずれか１つにそれぞれ区分し、前記推定部は、前記情報区分部によって同一のエリアに対して区分された複数の車両情報のうち、前記車両情報が検出された時間帯が同一の複数の車両情報から推定する複数の風速及び風向きに基づいて、当該エリア内における風速及び風向きを推定してもよい。

このため、複数の車両の車両情報に基づいて風速及び風向きを推定でき、より精度の高い推定が可能になる。

したがって、複数の車両の車両情報に基づいて風速及び風向きを推定することにより、より高精度に車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。

本発明の実施の形態の風データ推定装置では、前記推定部は、前記同一のエリアに前記時間帯が同一の複数の車両情報から複数の風速及び風向きをそれぞれ推定する際に、前記第１加速度から、前記第２加速度と、前記位置情報に対応する道路の横断勾配又は勾配によって前記車両に生じる第３加速度とを減算して得る加速度に基づいて、前記風速及び風向きを推定してもよい。

このため、道路の横断勾配又は勾配によって車両に発生する第３加速度を考慮して、複数の車両の車両情報に基づいて風速及び風向きを推定できる。

したがって、道路の横断勾配又は勾配によって車両に発生する第３加速度を考慮して、複数の車両の車両情報に基づいて風速及び風向きを推定することにより、より高精度に車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。

本発明の実施の形態の風データ推定装置では、前記推定部は、前記推定した風速及び風向きと、前記車両の車速とから、前記車両の進行方向における対地座標系での風速及び風向きを求めてもよい。

このため、対地座標系での風速及び風向きで表される風速及び風向きの推定値を得ることができる。

したがって、対地座標系での風速及び風向きの推定値を用いることにより、より高精度に車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。

車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置を提供することができる。

実施の形態の風データ推定装置１００を含む風データ推定システム１の構成の一例を示す図である。 実施の形態におけるセンタ１０のハードウェア構成例を示す図である。 車載ネットワークシステム２００を示す図である。 風データ推定装置１００の構成を示す図である。 車両情報データベースのデータ構造を示す図である。 車両２０にかかる加速度ａとヨーレートωを説明する図である。 車両２０の運動を剛体の平面運動とみなし、前後２輪モデルに簡略化した図である。 道路ＳＴを走行する車両２０を示す図である。 車両２０が受ける風のベクトルを示す図である。 風データ推定装置１００が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。 風データ推定装置１００が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。 メッシュ状のエリアＡ、Ｂにおける車両２０と風向きを示す図である。 風データ推定装置１００が算出した風データベースを示す図である。

以下、本発明の風データ推定装置を適用した実施の形態について説明する。

＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の風データ推定装置１００を含む風データ推定システム１の構成の一例を示す図である。

風データ推定システム１は、センタ１０の風データ推定装置１００と、車両２０に搭載される車載ネットワークシステム２００とを含む。センタ１０は、車両２００の識別子を表すデータを保持する。

車載ネットワークシステム２００及びセンタ１０は、多数の基地局を末端とする無線通信網である移動体通信網やインターネット網等を含む所定の通信ネットワークＮＷ１を介して通信可能である。なお、図１では、便宜上、１つの車載ネットワークシステム２００を示すが、複数の車両２０の車載ネットワークシステム２００とセンタ１０とが、ネットワークＮＷ１を介して通信することができる。

車両２０は、例えば、ＨＶ(Hybrid Vehicle)車、ＰＨＶ(Plug-in Hybrid Vehicle)車、ＥＶ(Electric Vehicle)車、ガソリン車、又はディーゼル車等であり、車載ネットワークシステム２００が搭載されている。

車載ネットワークシステム２００は、情報処理機能及び通信機能を有する装置である。車載ネットワークシステム２００は、車両２０の車両情報をセンタ１０へ送信する。ここでいう車両情報は、少なくとも、アクセル開度、車速、加速度、操舵角、ヨーレート、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータを含む。

ここで、位置を表すデータは、ある時点における車両２０の現在位置を表すデータであり、ＧＰＳ(Global Positioning System)の位置情報である。なお、各車両情報には、検出された時刻を表す時刻情報が関連付けられている。

車両情報は、ＤＣＭ２０３とセンタ１０との間で通信されるデータのフレーム形式のデータ領域等に格納される。

センタ１０は、１以上のコンピュータ（情報処理装置）の集合である。センタ１０は、複数の車両２０の車載ネットワークシステム２００から車両情報を受信するデータセンタである。各車両２０には、固有のＩＤ（車両ＩＤ(Identifier)）が割り当てられており、各車両２０からセンタ１０に送信される車両情報には、各車両２０の車両ＩＤが関連付けられている。

センタ１０は、風データ推定装置１００を有する。ここでは、風データ推定装置１００がセンタ１０の機能の一部である形態について説明する。センタ１０は、風データ推定装置１００としての機能以外に、例えば、車両２０の車載ネットワークシステム２００に対して、交通情報やルート案内の提供、又は、様々なアプリケーションによるサービスの提供を行う機能を有する。

風データ推定装置１００は、センタ１０が複数の車両２０の車載ネットワークシステム２００から受信した車両情報に基づいて、ある時間帯に複数の車両２０が走行するエリア内における風向き及び風速等の風データを推定する。

なお、ここでは、風データ推定装置１００がセンタ１０の機能の一部である形態について説明するが、このような形態に限られず、例えば、風データ推定装置１００は、風データの推定を行う専用のセンタとして設けられていてもよい。

図２は、実施の形態におけるセンタ１０のハードウェア構成例を示す図である。図２のセンタ１０は、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１１Ａ、補助記憶装置１１Ｃ、メモリ装置１１Ｄ、ＣＰＵ１１Ｅ、及びインタフェース装置１１Ｆ等を有する。

センタ１０での処理を実現するプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体１１Ｂによって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１１Ｂがドライブ装置１１Ａにセットされると、プログラムが記録媒体１１Ｂからドライブ装置１１Ａを介して補助記憶装置１１Ｃにインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１１Ｂより行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１１Ｃは、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。

メモリ装置１１Ｄは、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１１Ｃからプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１１Ｅは、メモリ装置１１Ｄに格納されたプログラムに従ってセンタ１０に係る機能を実行する。インタフェース装置１１Ｆは、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。

なお、風データ推定プログラムを記録した記録媒体になり得るのは、記録媒体１１Ｂ、補助記憶装置１１Ｃ、及びメモリ装置１１Ｄである。記録媒体１１Ｂ、補助記憶装置１１Ｃ、及びメモリ装置１１Ｄは、非一過性の記録媒体である。

図３は、車載ネットワークシステム２００を示す図である。車載ネットワークシステム２００は、ＣＧＷ(Central Gateway)－ＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０１、バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ、ＤＣＭ(Data Communication Module)２０３、及び複数のＥＣＵ２０４を含む。

図３には、複数のＥＣＵ２０４として、車両２０に搭載される種々のＥＣＵのうち、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ(Vehicle Stability Control)－ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃ、及びナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄを示す。

車載ネットワークシステム２００には、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ－ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃ、及びナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄ以外のＥＣＵも含まれるが、ここでは省略する。なお、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ－ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃ、及びナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄを特に区別しない場合には、単にＥＣＵ２０４と称す。

エンジンＥＣＵ２０４Ａにはスロットルセンサ２０５Ａ及び車速センサ２０５Ｂが接続され、ＶＳＣ－ＥＣＵ２０４Ｂには加速度センサ２０５Ｃ及び操舵角センサ２０５Ｄが接続され、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃには油圧センサ２０５Ｅが接続される。また、ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄには、ＧＰＳセンサ２０５Ｆが接続される。

車両２０には、スロットルセンサ２０５Ａ、車速センサ２０５Ｂ、加速度センサ２０５Ｃ、操舵角センサ２０５Ｄ、油圧センサ２０５Ｅ、及びＧＰＳセンサ２０５Ｆ以外の種々のセンサが搭載され、いずれかのＥＣＵ２０４に接続されるか、あるいは、直接的にバス（２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃのうちのいずれか）に接続されるが、ここでは省略する。

また、図３に示すように、エンジンＥＣＵ２０４Ａにスロットルセンサ２０５Ａ及び車速センサ２０５Ｂが接続され、ＶＳＣ－ＥＣＵ２０４Ｂに加速度センサ２０５Ｃ、及び操舵角センサ２０５Ｄが接続され、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃに油圧センサ２０５Ｅが接続され、ナビゲーションＥＣＵ２０４ＤにＧＰＳセンサ２０５Ｆが接続される形態に限られないが、ここでは図３に示す接続関係を有する形態について説明する。

ＣＧＷ－ＥＣＵ２０１、及び、複数のＥＣＵ２０４の各々は、一例として、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、クロック生成部、入出力インターフェース、通信インターフェース、送受信部、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。

車載ネットワークシステム２００は、車両２０に搭載され、複数のＥＣＵ２０４の間で通信を行う。また、車載ネットワークシステム２００は、バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃを伝送される車両情報を所定のサンプリングレートで取得し、所定時間（例えば８分）毎にＤＣＭ２０３を介してセンタ１０に送信する。所定のサンプリングレートは、一例として、１００ｍｓ（ミリ秒）である。

ＣＧＷ－ＥＣＵ２０１は、バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃの間で車両情報を中継する。

バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃは、イーサネット（登録商標）のプロトコルを利用したデータ通信を行うバスである。なお、バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃは、ＣＡＮ(Controller Area Network)プロトコルによるデータ通信を行うバスであってもよい。

バス２０２Ａには、ＤＣＭ２０３が接続される。バス２０２Ｂには、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ－ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃが接続される。バス２０２Ｃには、ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄが接続される。バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃには、ＤＣＭ２０３、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ－ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃ、及びナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄ以外のＥＣＵやセンサ等が接続されていてもよいが、ここでは省略する。

ＤＣＭ２０３は、車載の無線通信装置の一例であり、例えば、３Ｇ(Third Generation)、４Ｇ(Fourth Generation)、ＬＴＥ(Long Term Evolution)、又は５Ｇ(Fifth Generation)等の通信回線を介して無線通信を行う。ＤＣＭ２０３は、通信端末機と専用のＥＣＵとを含む。このため、ＤＣＭ２０３もＥＣＵの一種として取り扱うことができる。

なお、各ＥＣＵ２０４にはＩＤ(Identification)が割り振られており、複数のＥＣＵ２０４のうちのどのＥＣＵが送信先であるかは、送信されるデータに含まれるＩＤによって決まっている。

エンジンＥＣＵ２０４Ａは、スロットルセンサ２０５Ａ及び車速センサ２０５Ｂによって検出されるアクセル開度及び車速等に基づいて、エンジンの出力を制御する。なお、(Hybrid Vehicle)車、及び、ＥＶ(Electric Vehicle)の場合には、エンジンＥＣＵ２０４Ａの代わりに、それぞれ、エンジン又は駆動用モータの出力を制御するＨＶ－ＥＣＵ、及び、駆動用モータの出力を制御するＥＶ－ＥＣＵを用いればよい。アクセル開度は、アクセルポジションセンサによって検出すればよい。

ＶＳＣ－ＥＣＵ２０４Ｂは、加速度センサ２０５Ｃによって検出される車両２０の加速度（前後方向と横方向の加速度）及びヨーレートと、操舵角センサ２０５Ｄによって検出される操舵角とに基づいて、車両２０の挙動を安定化させる制御を行う。加速度センサ２０５Ｃは、前後方向の加速度、横方向の加速度、及びヨーレートを検出する３軸センサである。

ブレーキＥＣＵ２０４Ｃは、マスターシリンダ内に設けられた油圧センサ２０５Ｅによって検出される油圧等に基づいて、ＡＢＳ(Anti-lock Brake System)の機能及びＶＳＣ(Vehicle Stability Control)の機能を実現するための制御を実行する。油圧センサ２０５Ｅによって検出される油圧は、ブレーキ操作量を表す。

ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄは、車両２０の車室内に配置されるナビゲーション装置を制御するＥＣＵである。ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄは、ＧＰＳセンサ２０５Ｆによって検出される位置情報を利用して、車両２０の現在位置の検知、目的地までのルート探索、ルート案内等を行う。なお、ルート探索は、センタ１０が行ってもよく、この場合には、ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄは、センタ１０によって探索され、車載ネットワーク装置２００に送信されたルートの情報を用いてルート案内を行ってもよい。

ナビゲーション装置は、１又は複数のディスプレイパネルを有するため、ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄは、１又は複数のディスプレイパネルの表示の制御も行う。このため、ナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄは、１又は複数のディスプレイパネルに、車両２０の位置や目的地までのルート等を表示する。

なお、スロットルセンサ２０５Ａ、車速センサ２０５Ｂ、加速度センサ２０５Ｃ、操舵角センサ２０５Ｄ、油圧センサ２０５Ｅ、ＧＰＳセンサ２０５Ｆによってそれぞれ検出される、アクセル開度、車速、加速度及びヨーレート、操舵角、油圧（ブレーキ操作量）、及び位置を表すデータは、エンジンＥＣＵ２０４Ａ、ＶＳＣ－ＥＣＵ２０４Ｂ、ブレーキＥＣＵ２０４Ｃ、及びナビゲーションＥＣＵ２０４Ｄにおいて利用される他に、バス２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃによって種々のＥＣＵに伝送される。

また、これらのセンサで検出されるデータは、風データ推定装置１００における風データの推定にも利用される。その詳細については後述する。

ＤＣＭ２０３は、バス２０２Ａによって伝送されるデータのうち、アクセル開度、車速、加速度、操舵角、ヨーレート、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータを含む車両情報を所定時間（例えば８分）毎にセンタ１０に送信する。

図４は、風データ推定装置１００の構成を示す図である。図５は、車両情報データベースのデータ構造を示す図である。

風データ推定装置１００は、主制御部１１０、情報収集部１２０、情報区分部１３０、推定部１４０、通信部１５０、及びメモリ１６０を有する。主制御部１１０、情報収集部１２０、情報区分部１３０、推定部１４０、及び通信部１５０は、風データ推定装置１００が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。また、メモリ１６０は、風データ推定装置１００のメモリを機能的に表したものである。

主制御部１１０は、風データ推定装置１００の処理を統括する制御部である。主制御部１１０は、情報収集部１２０、情報区分部１３０、推定部１４０、通信部１５０が行う処理以外の処理を実行する。

情報収集部１２０は、通信部１５０を介して、複数の車両２０の車載ネットワークシステム２００から、アクセル開度、車速、加速度、操舵角、ヨーレート、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータを含む車両情報を所定時間（例えば８分）おきに取得する。車両情報は、各車両２０において、所定のサンプリングレート（例えば１００ｍｓ）で取得されたものである。

情報区分部１３０は、情報収集部１２０によって取得された各車両２０の車両情報を所定のエリア毎に区分し、さらに、時間帯毎に区分して管理する。所定のエリアは、地図データに含まれる全地域を東西南北方向に沿って区切った１００メートル四方のメッシュ状の領域である。地図データに含まれる全地域は、１００メートル四方のメッシュ状の領域に区分されており、各エリアには固有の識別子が付与されている。

また、同一の時間帯とは、各車両２０において車両情報が検出された時刻を含む時間帯が同一であることをいう。ここでは、一例として、標準時刻の毎時毎分から１分間の時間帯に時間軸を区切り、各車両２０において車両情報が検出された時刻を時間帯毎に区分することによって、同一の時間帯に検出された車両情報であるかどうかを判別する。

情報区分部１３０は、情報収集部１２０によって取得された車両情報に含まれる位置を表すデータに基づいてエリアを特定するとともに、位置を表すデータが検出された時刻を表す時刻情報に基づいて検出された時間帯を特定することによって、車両情報をエリア毎に、かつ、時間帯毎に区分して管理する。各車両情報は、エリアの識別子と関連付けられ、時間帯毎にメモリ１６０の車両情報データベース（図５参照）に格納される。

一例として、図５に示すように、車両情報データベースでは、複数の車両２０から取得された車両情報が、車両ＩＤ毎に、エリア及び時間帯と関連付けられて格納される。図５では、車両ＩＤが００１の車両２０については、エリア１で時間帯１、２、・・・において取得された車両情報００１、００２、・・・が取得されている。車両情報のコードは、時間帯毎に００１から順番に割り当てられる。また、車両ＩＤが００２の車両２０についても同様に車両情報が取得され、エリア及び時間帯と関連付けられて格納される。これは、他の車両２０についても同様である。

推定部１４０は、情報区分部１３０によって複数のエリアの複数の時間帯について区分された複数の車両情報のうち、１つのエリアの１つの時間帯に含まれる複数の車両情報に含まれる、加速度、ヨーレート、アクセル開度、車速、操舵角、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータとに基づいて、当該エリア内の当該時間帯における風速及び風向きを推定する。風速及び風向きの推定方法については後述する。

通信部１５０は、車載ネットワークシステム２００のＤＣＭ２０３とデータ通信を行うモデム等である。通信部１５０は、複数の車両２０の車載ネットワークシステム２００から車両情報を受信し、取得部１２０にデータを受け渡す。

メモリ１６０は、風速及び風向きの推定処理に用いられるデータやプログラム等を格納するとともに、推定部１４０が推定処理を行う際に生成するデータを格納する。推定処理を行う際に生成するデータのうちの１つとして、車両情報データベースがある。

次に、風速及び風向きの推定方法について説明する。以下で説明する風速及び風向きの推定処理は、推定部１４０によって行われる。ここでは、推定部１４０が車両情報データベースに含まれる１つのエリアの１つの時間帯に含まれる複数の車両情報に基づいて、当該エリア内の当該時間帯における風速及び風向きを推定する方法について説明する。

推定部１４０は、車両情報に含まれる、加速度、ヨーレート、アクセル開度、車速、操舵角、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータから風速及び風向きを推定し、推定した風速及び風向きの平均値を求めることによって、１つのエリアの１つの時間帯における風速及び風向きを推定する。推定部１４０は、このような処理を各車両情報について行う。

一例として、１つのエリアは、１００メートル四方であり、１つの時間帯は、標準時刻の毎時毎分から１分間の期間である。また、１つのエリアの１つの時間帯に含まれる３０サンプル以上の車両情報の各々から風速及び風向きを推定し、推定した風速及び風向きの平均値を求めることによって、１つのエリアの１つの時間帯における風速及び風向きを推定する。

図６は、車両２０にかかる加速度ａとヨーレートωを説明する図である。図６には、車両２０の進行方向を矢印で示す。また、車両２０を平面視で示し、車両２０を基準とする座標系（車両座標系）を小文字のｘｙ座標で表す。ｘ軸は、車両２０の前後方向であり、後ろ向きを正の向きとする。すなわち、車両２０の進行方向は、ｘ軸負方向である。ｙ軸は、車両２０の車幅方向であり、車両２０の進行方向に対する右側を正の向きとする。

図６において、各物理量等を次のように定義する。Ｇ_Ｃは車両２０の重心であり、Ｇ_Ａは車両２０の空力中心（ヨー中心）である。Ｖ_Ｖは車両２０の車速であり、ベクトルである。

ベクトルａは、車両２０に働く加速度である。ａ_ｘはベクトルａの前後方向成分であり、後方向が正である。ａ_ｙはベクトルａの横方向成分であり、右方向が正である。前後方向の加速度ａ_ｘと横方向の加速度ａ_ｙは、加速度センサ２０５Ｃによって検出される２軸方向の加速度である。ωは、加速度センサ２０５Ｃによって検出される車両２０のヨーレートであり、車両２０の平面視における時計回りの方向を正とする。前後方向の加速度ａ_ｘと横方向の加速度ａ_ｙは、第１加速度の一例である。

また、図６には図示しないが、Ｆ_Ｖｘは、車両２０の前後方向に掛かる力を表すベクトルであり、後方向が正である。Ｆ_Ｖｙは、車両２０の横方向に掛かる力を表すベクトルであり、右方向が正である。Ｍ_Ｖは、車両２０に発生するモーメント（ベクトル量）で、反時計回りが正である。

また、ｍは、車両２０の質量であり、Ｉは、車両２０の重心Ｇ_Ｃ周りの慣性モーメント（ベクトル量）である。

ここで、Ｆ_Ｖｘ、Ｆ_Ｖｙ、及びＭ_Ｖは、それぞれ、次式（１）～（３）で表される。
Ｆ_Ｖｘ＝ｍ・ａ_ｘ （１）
Ｆ_Ｖｙ＝ｍ・ａ_ｙ （２）
Ｍ_Ｖ＝Ｉ・ω （３）

また、図６には図示しないが、Ｆ_ｕｘは、運転操作によって車両２０の前後方向に掛かる力を表すベクトルであり、後方向が正である。Ｆ_ｕｙは、運転操作によって車両２０の横方向に掛かる力を表すベクトルであり、右方向が正である。Ｍ_ｕは、運転操作によって車両２０に発生するモーメント（ベクトル量）である。

また、図６には図示しないが、Ｆ_Ｒｘは、車両２０が走行する路面のカント角（横断勾配）及び勾配によって車両２０の前後方向に掛かる力を表すベクトルであり、後方向が正である。Ｆ_Ｒｙは、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の横方向に掛かる力を表すベクトルであり、右方向が正である。Ｍ_Ｒは、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０に発生するモーメント（ベクトル量）である。

なお、路面のカント角及び勾配のデータについては、例えば、リンク（道路）のデータに路面のカント角及び勾配のデータを関連付けた地図データを用いて、リンクに対応するカント角及び勾配のデータを読み出して利用すればよい。

ここで、車両２０が風によって受ける力を表すベクトルとモーメント（ベクトル量）を次のように表すこととする。Ｆ_ｘは、車両２０が風を受けることによって前後方向に掛かる力を表すベクトルであり、後方向を正とする。Ｆ_ｙは、車両２０が風を受けることによって横方向に掛かる力を表すベクトルであり、右方向を正とする。また、Ｍは、風を受けることによって車両２０に発生するモーメント（ベクトル量）で、反時計回りが正である。

Ｆ_ｘ、Ｆ_ｙ、及びＭは、それぞれ、次式（４）～（６）で表すことができる。
Ｆ_ｘ＝Ｆ_Ｖｘ－Ｆ_ｕｘ－Ｆ_Ｒｘ （４）
Ｆ_ｙ＝Ｆ_Ｖｙ－Ｆ_ｕｙ－Ｆ_Ｒｙ （５）
Ｍ＝Ｍ_Ｖ－Ｍ_ｕ－Ｍ_Ｒ （６）
しがたって、式（４）～（６）により、車両２０が風を受けることによって前後方向に掛かる力Ｆ_ｘ、車両２０が風を受けることによって横方向に掛かる力Ｆ_ｙ、風を受けることによって車両２０に発生するモーメントＭを求めることができる。

また、Ｆ_ｘ、Ｆ_ｙから、車両２０が受けた風速及び風向きを推定することができる。Ｆ_ｘ、Ｆ_ｙから風速及び風向きを推定する具体的な方法については後述する。また、モーメントＭは、加速度センサ２０５Ｃによって検出される加速度ａにエラー等の異常が含まれる場合に、そのような異常を含む車両情報を除去するために利用する。この手法の詳細についても後述する。

図７は、車両２０の運動を剛体の平面運動とみなし、前後２輪モデルに簡略化した図である。前輪２１Ｆの操舵角をα、車両２０の重心Ｇ_Ｃから前輪２１Ｆまでの距離をｌｆ、車両２０の重心Ｇ_Ｃから後輪２１Ｒまでの距離をｌｒとする。

車両２０の平面運動方程式、遠心力のつり合い、及び、ヨーモーメントのつり合いから、運転操作によって車両２０の横方向に掛かる力Ｆ_ｕｙと、運転操作によって車両２０に発生するモーメントＭ_ｕとは、それぞれ、次式（７）、（８）で表すことができる。
Ｆ_ｕｙ＝ｍ・ａ（Ｖ_Ｖ，α）＝ｍ・Ｖ_Ｖ・｛Ａ（Ｖ_Ｖ）＋δＢ（Ｖ_Ｖ）／δｔ｝・α （７）
Ｍ_ｕ＝ Ｉ・δＡ（Ｖ_Ｖ）／δｔ・α （８）
ここで、車両２０の横方向加速度ａ（Ｖ_Ｖ，α）は、車速Ｖ_Ｖ，操舵角αの関数として、ａ（Ｖ_Ｖ，α）＝Ｖ_Ｖ・｛Ａ（Ｖ_Ｖ）＋δＢ（Ｖ_Ｖ）／δｔ｝・αで表される。なお、車速Ｖ_Ｖは、ベクトルである。

車速Ｖ_Ｖの関数Ａ（Ｖ_Ｖ）、Ｂ（Ｖ_Ｖ）は、前後輪のコーナリングパワーをそれぞれＣ_Ｐｆ、Ｃ_Ｐｒとし、さらにＬ＝ｌ_ｆ＋ｌ_ｒとおくと、以下のように表される。
Ａ（Ｖ_Ｖ）＝Ｖ_Ｖ／｛ｌ－ｍ・Ｖ_Ｖ ^２・（ｌ_ｆ・Ｃ_Ｐｆ－ｌ_ｒ・Ｃ_Ｐｒ）／２・Ｌ・Ｃ_Ｐｆ・Ｃ_Ｐｒ｝
Ｂ（Ｖ_Ｖ）＝（ｌ_ｒ・Ｃ_Ｐｒ―ｍ・ｌ_ｆ・Ｖ_Ｖ ^２／２・Ｌ）／｛Ｌ・Ｃ_Ｐｒ―ｍ・（ｌ_ｆＣ_Ｐｆ－ｌ_ｒ・Ｃ_Ｐｒ）・Ｖ_Ｖ／２・Ｌ・Ｃ_Ｐｆ｝
なお、車速Ｖｖは車体スリップ角β方向のベクトルだが、車体スリップ角βをゼロとみなせるので、車両２０の進行方向の速度（スカラー量）として扱うことができる。

また、アクセル開度（アクセルペダル操作量）をＰ_Ａ、ブレーキ操作量（ブレーキペダル操作量）をＰ_Ｂとすると、車両２０の運転操作によって車両２０の前後方向に掛かる力Ｆ_ｕｘは、次式（９）の関数で表すことができる。
Ｆ_ｕｘ＝Ｃ（Ｐ_Ａ，Ｐ_Ｂ，Ｖ_Ｖ，Ｇ） （９）

ここで、関数Ｃ（Ｐ_Ａ，Ｐ_Ｂ，Ｖ_Ｖ，Ｇ）は、アクセル開度Ｐ_Ａ、ブレーキ操作量Ｐ_Ｂ、車速Ｖ_Ｖ、及び、トランスミッションのトータルギアレシオＧによって力Ｆ_ｕｘを導出する関数である。このような関数は、車両２０のアクセル開度Ｐ_Ａとブレーキ操作量Ｐ_Ｂに対する平均的な応答を表す関数として決定すればよい。平均的な応答は、例えば、車両２０の開発時のデータ、又は、センタ１０が複数の車両２０から収集した車両情報のビッグデータから解析した結果を用いればよい。

なお、式（９）のａ（Ｖ_Ｖ，α）を車両２０の質量ｍで除算して得る加速度（運転操作によって車両２０の前後方向に生じる加速度）と、式（７）に含まれる加速度ａ（Ｖ_Ｖ，α）（運転操作によって車両２０の横方向に生じる加速度）とは、第２加速度の一例である。

図８は、道路ＳＴを走行する車両２０を示す図である。

路面勾配角度θ_Ｇは、車両２０を右側面から見て反時計回り(車両２０が登っていく方向)を正とする。すなわち、図８（Ａ）に示すように、車両２０を右横から見た場合に、鉛直方向及びｚ軸がなす角と、水平軸及びｘ軸がなす角度が路面勾配角度θ_Ｇである。また、路面カント角度θ_Ｃは、車両２０を後面から見て反時計回りを正とする。すなわち、図８（Ｂ）に示すように、車両２０を後から見て鉛直方向及びｚ軸がなす角度と、水平軸及びｙ軸がなす角度とが路面カント角度θ_Ｃである。なお、ｚ軸を含む車両２０を基準とするｘｙｚ座標系は右手系である。

路面勾配角度θ_Ｇと路面カント角度θ_Ｃを用いると、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力Ｆ_Ｒｘ及びＦ_Ｒｙと、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０に発生するモーメントＭ_Ｒとは、次式（１０）～（１２）で表される。

なお、式（１２）におけるＦ_Ｒｆ（図７参照）は、路面カントによって前タイヤ２１Ｆに発生する横方向の力であり、Ｆ_Ｒｒ（図７参照）は、路面カントによって後タイヤ２１Ｒに発生する横方向の力である。
Ｆ_Ｒｘ＝ｍ・ｇ・ｓｉｎθ_Ｇ （１０）
Ｆ_Ｒｙ＝ｍ・ｇ・ｓｉｎθ_Ｃ （１１）
Ｍ_Ｒ＝Ｉ・δω／δｔ＝ｌｆ・Ｆ_Ｒｆ－ｌｒ・Ｆ_Ｒｒ （１２）
式（１０）、（１１）に含まれる加速度ｇ・ｓｉｎθ_Ｇ、ｇ・ｓｉｎθ_Ｃは、路面勾配、路面カントによって車両２０にかかる加速度であり、第３加速度の一例である。

図９は、車両２０が受ける風のベクトルを示す図である。ここでは、車両２０が走行する路面を含む地上の座標系を大文字のＸＹ座標系で示す。Ｘ軸は東西方向であり、東方向が正である。Ｙ軸は、南北方向であり、北方向が正である。

また、Ｖ_ＷＧは、対地風速（ベクトル）であり、地上の座標系（大文字のＸＹ座標系）で表す風速（スカラ量）を有する。風向きは、Ｙ軸正方向（北方向）に対する時計回りでの角度θで表す。また、Ｖ_ＷＶは対車風速（ベクトル）であり、車両２０の座標系（ｘｙ座標系）で表す風速（スカラ量）を有する。Ｖ_ＷＶｘは対車風速のｘ軸成分であり、Ｖ_ＷＶｙは対車風速のｙ軸成分である。

また、空気密度をρ（ｋｇ／ｍ^３）、車両２０の前面投影面積をＳ_Ｆ（ｍ^２）、側面投影面積をＳ_Ｓ（ｍ^２）、前面空気抵抗係数をＣ_ＤＦ、側面空気抵抗係数をＣ_ＤＳ、横方向からの風により車両２０が受ける横力中心から車両の重心までの距離をｌ（ｍ）とする。なお、ｌ≠ｌｆ＋ｌｒであり、平面視で見た車両２０の重心Ｇｃと空力ヨー中心Ｇ_Ａの距離(車両２０の中心線上の距離)です。

なお、前面投影面積Ｓ_Ｆ、側面投影面積Ｓ_Ｓ、前面空気抵抗係数Ｃ_ＤＦ、側面空気抵抗係数Ｃ_ＤＳ、横方向からの風により車両２０が受ける横力中心から車両の重心までの距離ｌは、一例として車両２０の車両諸元の値を用いればよく、空気密度ρは、一例として標準状態の値、又は、標準状態の値を気温及び／又は気圧で補正した値を用いればよい。また、気圧の値としては、ナビゲーション用の地図データに含まれる標高の値を気圧の値に換算した値を用いてもよい。

次式（４）～（６）でそれぞれ表されるＦ_ｘ、Ｆ_ｙ、及びＭは、上述の車両諸元等を用いると次式（１３）～（１５）で表すことができる。
Ｆｘ＝１／２・ρ・Ｖ_ＷＶｘ ^２・Ｓ_Ｆ・Ｃ_ＤＦ （１３）
Ｆｙ＝１／２・ρ・Ｖ_ＷＶｙ ^２・Ｓ_Ｓ・Ｃ_ＤＳ （１４）
Ｍ＝１／２・ρ・Ｖ_ＷＶｙ ^２・Ｓ_Ｓ・Ｃ_ＤＳ・ｌ （１５）
式（１３）、（１４）より、対車風速のｘ軸成分Ｖ_ＷＶｘ、ｙ軸成分Ｖ_ＷＶｙは、次式（１６）、（１７）で表すことができる。

すなわち、車両２０が風を受けることによって前後方向に掛かる力Ｆ_ｘと、車両２０が風を受けることによって横方向に掛かる力Ｆ_ｙとを対車風速のｘ軸成分Ｖ_ＷＶｘとｙ軸成分Ｖ_ＷＶｙとに変換することができる。

次に、式（１６）、（１７）で表される対車風速のｘ軸成分Ｖ_ＷＶｘ及びｙ軸成分Ｖ_ＷＶｙから対地風速Ｖ_ＷＧを求める。対地風速Ｖ_ＷＧのベクトルは、車速Ｖ_Ｖのベクトルと、対車風速Ｖ_ＷＶのベクトルとの和により、次式（１８）で表すことができる。なお、Ｖ_ＶＸは車速Ｖ_ＶのＸ軸成分であり、Ｖ_ＶＹは車速Ｖ_ＶのＹ軸成分である。Ｖ_ＷＶｘは車速Ｖ_ＶのＸ軸成分であり、Ｖ_ＶＹは車速Ｖ_ＶのＹ軸成分である。

また、式（１８）より、対地風速Ｖ_ＷＧと風向きθは、それぞれ、次式（１９）、（２０）で表すことができる。

センタ１０は、複数の車両２０から車両情報を収集する。このため、風データ推定装置１００の情報収集部１２０は、車両２０からアクセル開度、車速、加速度、操舵角、ヨーレート、ブレーキ操作量、及び位置を表すデータを含む車両情報を所定のサンプリングレートで取得する。また、情報区分部１３０は、加速度及びヨーレートが検出された位置及び時刻を表す位置情報及び時刻情報を収集する。そして、推定部１４０は、以下の処理を行う。

推定部１４０は、車両２０が走行するエリア内を同時に走行するｎ台の車両に働く対地風速Ｖ_ＷＧｉと風向きθ_ｉを求める。ｎは、対地風速Ｖ_ＷＧと風向きθの推定値を求めるある１つの所定のエリア内を同時に走行する車両の数であり、ｉは、１～ｎの間の任意の数（ｉ番目であることを表す整数）である。

ｎ台の車両についての対地風速Ｖ_ＷＧｉ及び風向きθ_ｉの平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍは、次式（２１）、（２２）のように表すことができる。

また、対地風速及び風向きの平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍの標本標準偏差Ｓｖ、Ｓθは、次式（２３）、（２４）のように表すことができる。

以上のように、推定部１４０は、対地風速及び風向きの平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍと、標本標準偏差Ｓｖ、Ｓθとを求めることができる。

以上のように、車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力Ｆ_Ｖｘ及びＦ_Ｖｙと、運転操作によって車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力Ｆ_ｕｘ及びＦ_ｕｙと、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の前後方向に掛かる力Ｆ_Ｒｘ及びＦ_Ｒｙとに基づいて、１台の車両２０が受ける対車風速Ｖ_ＷＶのベクトルを求めることができる。また、さらに車速Ｖ_Ｖを用いることにより、対地風速Ｖ_ＷＧ及び風向きθを求めることができる。

そして、同一のエリアを同一の時間帯に走行する複数の車両の対地風速Ｖ_ＷＧと風向きθの平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍを、そのエリアにおけるその時間帯の風速及び風向きとして求めることができる。

なお、モーメントＭを用いて、エラー等の異常を含む加速度ａを含む車両情報を除去するには、次のようにすればよい。例えば、車両２０の横方向加速度をゼロ、かつユーザ操作に依らない車両２０のヨーレートωの絶対値がゼロより大きい（｜ω｜＞０）ときに、加速度センサ異常の車両データとして、統計処理の対象データから外せばよい。

また、路面のカント角及び勾配によって車両２０に発生するモーメントＭ_Ｒは、ｆ・Ｆ_Ｒｆ≒ｌｒ・Ｆ_Ｒｒとみなせるため、式（１２）でＭ_Ｒ＝０とみなしてよい。

図１０は、風データ推定装置１００が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。

情報収集部１２０は、処理を開始（スタート）すると、車両２０から車両情報を取得する（ステップＳ１）。

情報区分部１３０は、情報収集部１２０によって取得された各車両２０の車両情報を所定のエリア毎に区分し、さらに、時間帯毎に区分し、車両情報データベースに格納する（ステップＳ２）。これにより、図５に示すような車両情報データベースが作成される。

風データ推定装置１００は、ステップＳ１及びＳ２の処理を繰り返し実行する。

図１１は、風データ推定装置１００が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。

推定部１４０は、処理を開始（スタート）すると、車両情報データベースの中の特定のエリアの特定の時間帯に含まれる１つの車両情報を選択する（ステップＳ１１）。特定のエリアは、エリアのコードを１から順番に１つずつ選択すればよい。特定の時間帯は、選択したエリアの中で、時間帯が早い方から順番に選択すればよい。

次に、推定部１４０は、ステップＳ１２Ａ、４Ｂ、４Ｃの処理を並列的に実行し、さらにステップＳ１３Ａ、５Ｂ、５Ｃの処理を並列的に実行する。具体的には次の通りである。

推定部１４０は、車両情報から前後方向の加速度ａ_ｘ、横方向の加速度ａ_ｙ、ヨーレートωを読み出す（ステップＳ１２Ａ）。

推定部１４０は、車両情報から、アクセル開度、操舵角、ブレーキ操作量を読み出す（ステップＳ１２Ｂ）。

推定部１４０は、車両情報に含まれる位置データを読み出し、読み出した位置データに電子地図内で対応するリンクに関連付けられたカント角及び勾配を読み出す（ステップＳ１２Ｃ）。

推定部１４０は、式（１）～（３）を用いてＦ_Ｖｘ、Ｆ_Ｖｙ、及びＭ_Ｖを算出する（ステップＳ１３Ａ）。

推定部１４０は、式（９）、（７）、（８）を用いて、Ｆ_ｕｘ、Ｆ_ｕｙ、Ｍ_ｕを算出する（ステップＳ１３Ｂ）。

推定部１４０は、式（１０）～（１２）を用いて、Ｆ_Ｒｘ、Ｆ_Ｒｙ、Ｍ_Ｒを算出する（ステップＳ１３Ｃ）。

推定部１４０は、式（４）～（６）を用いて、Ｆ_ｘ、Ｆ_ｙ、及びＭを算出する（ステップＳ１４）。

推定部１４０は、式（１８）、（１９）、（２０）を用いて対車風速Ｖ_ＷＶを対地風速に変換し、対地風速Ｖ_ＷＧと風向きθを算出する（ステップＳ１５）。

推定部１４０は、同一エリアの同一時間帯に、対地風速Ｖ_ＷＧと風向きθを算出していない未処理の車両情報があるかどうかを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の処理は、推定部１４０が車両情報データベース内に、同一エリアの同一時間帯に未処理の車両情報がないかどうかを判定することで行われる。

推定部１４０は、未処理の車両情報がある（Ｓ１６：ＹＥＳ）と判定すると、フローをステップＳ１１にリターンさせ、未処理の車両情報についてステップＳ１１からＳ１６の処理を繰り返し実行する。

推定部１４０は、未処理の車両情報がない（Ｓ１６：ＮＯ）と判定すると、式（２１）、（２２）を用いて、ステップＳ１５で算出したすべての対地風速Ｖ_ＷＧと風向きθの平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍを算出する（ステップＳ１７）。

推定部１４０は、ステップＳ１７の処理を終えると、一連の処理を終了する（エンド）。

風データ推定装置１００は、車両情報データベースの中のすべてのエリアのすべての時間帯について、図１１に示す処理を実行し、対地風速Ｖ_ＷＧと風向きθの平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍを算出する。

なお、平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍの標本標準偏差Ｓｖ、Ｓθの値が所定の閾値以下の場合に平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍを風データベースに格納し、閾値よりも高い場合には、エリアのサイズを広げ、標本標準偏差Ｓｖ、Ｓθの値が所定の閾値以下になるまでサンプル数を増やすか、又は、エリアのサイズを変えずに、推定横風の値の信頼性が高くない(ばらつきが大きい)ことを示すフラグとともに、平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍを風データベースに格納してもよい。

図１２は、メッシュ状のエリア１、２における車両２０と風向きを示す図である。エリア１、２は南北に隣接するエリアであり、それぞれ、東西南北に走る道路ＳＴがある。エリア１内では、６台の車両２０が道路ＳＴを走行しており、エリア２内では、７台の車両２０が道路ＳＴを走行している。また、矢印で示すように、南西の風が吹いており、各車両２０は、北東方向に力を受けることになる。

風データ推定装置１００は、このようなエリア１、２の各々について、対地風速及び風向きの平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍと、標本標準偏差Ｓｖ、Ｓθとを求めることができる。対地風速及び風向きの平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍは、推定値である。

図１３は、風データ推定装置１００が算出した風データベースを示す図である。風データベースには、風データ推定装置１００によって算出された対地風速と風向きの平均値Ｖ_ＷＧｍ及びθ_ｍが格納される。風データベースは、エリア及び時間帯と関連付けられており、メモリ１６０に格納される。

このような風データベースに格納されるデータは、例えば、通信部１５０から各車両２０に配信してナビゲーション装置のディスプレイパネルに表示してもよいし、強風、突風、又は竜巻等への注意喚起を促すメッセージを表示してもよい。

また、横風の風速に応じてＶＳＣ－ＥＣＵ２０４Ｂの設定を調整してもよく、車両２０が操舵のアシストを行うＥＣＵ（操舵アシストＥＣＵ）を含む場合には、風データに含まれる横風の風速に応じて操舵アシストＥＣＵによる操舵のアシスト量を調整してもよい。

また、例えば、車両２０が自動運転を行う車両である場合には、操舵、ブレーキ、アクセル等の操作量の補正等に利用してもよい。なお、自動運転とは、国土交通省又はＳＡＥ(Society of Automotive Engineers)等で定める所定のレベルの自動運転である。

また、例えば、風データベースのデータをダイナミックマップに組み込むことにより、情報量がより多く、より高精度なダイナミックマップを作成することができる。例えば、センタ１０がルート探索を行う際に、風速が所定速度以上の地点を迂回するルートを探索するようにしてもよい。

以上のように、実施の形態によれば、車両が受ける風に関するデータを推定できる風データ推定装置１００を提供することができる。また、風データベースと関連付けたダイナミックマップを作成すれば、注意喚起用の表示、車両２０の制御、又はルート探索等の様々なことに利用することができる。

なお、以上では、センタ１０の風データ推定装置１００が対車風速Ｖ_ＷＶを算出する形態について説明したが、車両２０のＥＣＵが算出し、ＤＣＭ２０３で風データ推定装置１００に送信してもよい。この場合には、風データ推定装置１００は、複数の車両２０から受信した対車風速Ｖ_ＷＶの平均値を求めればよい。

また、以上では、車両２０の前後方向に掛かる力Ｆ_Ｖｘから、運転操作によって車両２０の前後方向に掛かる力Ｆ_ｕｘと、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の前後方向に掛かる力Ｆ_Ｒｘとを減算することによって、車両２０が風を受けることによって前後方向に掛かる力Ｆ_ｘを求める形態について説明した。

また、車両２０の横方向に掛かる力Ｆ_Ｖｙから、運転操作によって車両２０の横方向に掛かる力Ｆ_ｕｙと、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の横方向に掛かる力Ｆ_Ｒｙとを減算することによって、車両２０が風を受けることによって横方向に掛かる力Ｆ_ｙを求める形態について説明した。

しかしながら、車両２０が走行する路面のカント角及び勾配によって車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力Ｆ_Ｒｘ及びＦ_Ｒｙを減算せずに、車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力Ｆ_Ｖｘ及びＦ_Ｖｙを求めてもよい。特に、路面のカント角及び勾配によって車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力Ｆ_Ｒｘ及びＦ_Ｒｙが小さい場合には、このようにして計算量を減らすことができる。

また、路面のカント角及び勾配のうちのいずれか一方のみを考慮して、風速及び風向きを推定してもよい。

また、以上では、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、及び操舵角を用いて、運転操作によって車両２０の前後方向及び横方向に掛かる力Ｆ_ｕｘ、Ｆ_ｕｙを求める形態について説明したが、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、及び操舵角のうちの少なくともいずれか１つを用いて、運転操作によって車両２０に生じる加速度を求めてもよい。

以上、本発明の例示的な実施の形態の風データ推定装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１ 風データ推定システム
１０ センタ
２０ 車両
１００ 風データ推定装置
１１０ 主制御部
１２０ 情報収集部
１３０ 情報区分部
１４０ 推定部
１５０ 通信部
１６０ メモリ

Claims (6)

1. 車両に搭載されるセンサによって検出される、第１加速度、前記車両の運転者による運転操作量、及び位置情報を含む車両情報を収集する情報収集部と、
   前記情報収集部によって収集される車両情報を前記位置情報に応じて複数のエリアのいずれか１つに区分する情報区分部と、
   前記情報区分部によって前記１つのエリアに区分された車両情報に含まれる第１加速度から、前記運転操作量によって生じる第２加速度を減算して得る加速度に基づいて、前記車両情報が検出された時間帯における当該エリア内における風速及び風向きを推定する推定部と
   を含む、風データ推定装置。
2. 前記車両の運転者による運転操作量は、前記各車両に搭載されるセンサによって検出される、アクセル開度、ブレーキ操作量、車速、又は操舵角である、請求項１記載の風データ推定装置。
3. 前記推定部は、前記第１加速度から、前記第２加速度と、前記位置情報に対応する道路の横断勾配又は勾配によって前記車両に生じる第３加速度とを減算して得る加速度に基づいて、前記時間帯における当該エリア内における風速及び風向きを推定する、請求項１又は２記載の風データ推定装置。
4. 前記情報収集部は、複数の車両から前記車両情報を収集し、
   前記情報区分部は、前記情報収集部によって収集される複数の車両情報を前記位置情報に応じて前記複数のエリアのいずれか１つにそれぞれ区分し、
   前記推定部は、前記情報区分部によって同一のエリアに対して区分された複数の車両情報のうち、前記車両情報が検出された時間帯が同一の複数の車両情報から推定する複数の風速及び風向きに基づいて、当該エリア内における風速及び風向きを推定する、請求項１又は２記載の風データ推定装置。
5. 前記推定部は、前記同一のエリアに前記時間帯が同一の複数の車両情報から複数の風速及び風向きをそれぞれ推定する際に、前記第１加速度から、前記第２加速度と、前記位置情報に対応する道路の横断勾配又は勾配によって前記車両に生じる第３加速度とを減算して得る加速度に基づいて、前記風速及び風向きを推定する、請求項４記載の風データ推定装置。
6. 前記推定部は、前記推定した風速及び風向きと、前記車両の車速とから、前記車両の進行方向における対地座標系での風速及び風向きを求める、請求項１乃至５のいずれか一項記載の風データ推定装置。

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