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JPH0233101B2 - FUKOFUSOKUKEIOYOBISONOENZANSOCHI - Google Patents
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JPH0233101B2 - FUKOFUSOKUKEIOYOBISONOENZANSOCHI - Google Patents

FUKOFUSOKUKEIOYOBISONOENZANSOCHI

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Publication number
JPH0233101B2
JPH0233101B2 JP25812684A JP25812684A JPH0233101B2 JP H0233101 B2 JPH0233101 B2 JP H0233101B2 JP 25812684 A JP25812684 A JP 25812684A JP 25812684 A JP25812684 A JP 25812684A JP H0233101 B2 JPH0233101 B2 JP H0233101B2
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JP
Japan
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wind
code
wind direction
wind speed
binary code
Prior art date
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JP25812684A
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Japanese (ja)
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JPS61134671A (en
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Iesato Sato
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Meisei Electric Co Ltd
Original Assignee
Meisei Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Meisei Electric Co Ltd filed Critical Meisei Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(発明の技術分野) 本発明は風によつて回転する円板周縁の符号要
素によつて生成される符号列を読み取つて風向及
び風速を演算するようにした風向風速計と、その
演算装置に関するものである。 (従来技術) 一般に風向と風速とはそれぞれ別個の手段を用
いて別個に測定される。例えば光学的に風速を測
定する装置としては第9図に示すような風速計
が、風向を測定する装置としては第10図に示す
ような風向計がそれぞれ公知である。 第9図に示す風速計は、風杯31と、該風杯3
1の回転軸32に回転の中心が固定され、周縁に
等間隔で複数の孔34が設けられた円板33と、
該円板33の孔34配列周縁部を挾んで送光面及
び受光面が対向している光学的符号読取り手段
(例えばオプテイカルフアイバで構成される。)3
5とでその主要部が構成され、風杯31の回転に
よつて回転する円板33が、その孔34形成部分
で符号読取り手段35の光伝達路を繰り返し接及
び断とすることによつて生ずる光パルス信号の周
期から風速を演算するようにしたものである。 第10図に示す風向計は、風向ベーン41と、
該風向ベーン41の回転軸42に回転の中心が固
定され、周縁の1個所に孔44が設けられた円板
43と、該円板43の孔44形成周縁部を挾んで
送光面及び受光面が対向し、風向の方位分解能に
対応した複数対(例えば10゜(角度)の分解能では
36対)の光学的符号読取り手段(例えばオプテイ
カルフアイバで構成される)45とでその主要部
分が構成され、円板43の孔44を符号読取り手
段45のいずれで検出したか(すなわち、いずれ
の符号読取り手段の所に孔44があるか)によつ
て風向ベーン41の指向方向、すなわち風向を測
定するようにしたものである。 (発明が解決しようとする問題点) 上記従来技術によると、風向測定と風速測定を
別個の処理で行なわなければならないこと、特に
風向測定に於いては符号読取り手段を数多く必要
とし、ハードウエアが複雑かつ高価となること、
等の問題点がある。 近年、集積回路技術の進歩によつて比較的複雑
なデータ処理であつても安価なハードウエアによ
つて可能となつてきている。本発明は、この点に
着目してCPU(マイクロプロセツサ)のデータ処
理を駆使して、風向及び風速データを同じ符号読
取り手段で検出し、風向測定と風速測定とを同時
処理によつて行ない、併せて、特にデータの検出
伝送手段を単純化した風向風速計及びその演算装
置を得ることを目的とする。 (発明の概要) 上記目的のため、本発明が提供する風向風速計
は、風杯及び風向ベーンが同一の軸を中心にし
て、かつ互に独立して回転できるようにし、2枚
の円板を上記風杯の回転により互に逆方向に、上
記風向ベーンの回転により同一方向にそれぞれ回
転するように上記風杯及び風向ベーンの回転軸に
連結し、当該2枚の円板のそれぞれには、その周
縁に2値符号要素を配列し、符号読取り手段を、
その信号の送出面及び受光面を上記2枚の円板の
2値符号要素配列部分に対向するようにして設
け、該符号読取り手段で読み取つた符号の配列か
ら風向を、当該符号の変化速度から風速をそれぞ
れ演算して求めるようにしたものであり、また、
この風向風速計の演算装置として本発明が提供す
る装置は、上記風向風速計から入力される2値符
号列の一方の値の入力時間を積算してこの積算値
から風速を算出するとともに、算出した風速値に
基いて上記2値符号列の入力速度に同期したクロ
ツクパルスを生成し、当該クロツクパルスによつ
て上記入力された符号列を設定ビツト数だけ受信
符号記憶部に記憶し、当該記憶された2値符号列
を、予め2値符号列で記憶されている風向コード
と照合することによつて風向を算出するようにし
たものである。 (実施例の構成) 第1図〜第6図は本発明の実施例を説明する図
で、第1図及び第2図はそれぞれ風向風速計の構
造を示す斜視図及び断面図、第3図及び第4図は
いずれも風向風速計の他の実施態様を示す斜視
図、第5図は演算装置のブロツク図、第6図は演
算装置の風向コード記憶部内のメモリを示す図で
ある。尚、第2図ではデータ符号生成機構部分を
拡大して示してある。 まず、風向風速計の構造について説明する。 第1図及び第2図に於いて、1は第1の風杯、
2は第2の風杯、3は風向ベーン、4は第1の符
号生成用円板(以下、エンコーダ板という。)、5
は第2のエンコーダ板、6は歯車、7は符号読取
り手段、8は計測器である。 第1の風杯1及び第2の風杯2は、回転軸10
1,201を中心にして等角度で半球形の4個の
カツプ102,202を配設した、それ自体は周
知の形状のものであり、該第1及び第2の風杯
1,2は互に軸心が同じであるそれぞれ別個の回
転軸101及び201を有し、カツプ102とカ
ツプ202の方向は互に逆方向に設定されていて
風を受けると互に逆方向に回転する。 風向ベーン3は、それ自体は周知の矢羽根形状
のものであり、その回転軸301は前記第1及び
第2の風杯1,2の回転軸101,201と軸心
が同じであるような別個の軸体で構成されてい
る。 第1のエンコーダ板4及び第2のエンコーダ板
5は、その周縁に2値符号要素列401,50
1、第1図の実施例の場合、有孔部分401a,
501aと無孔部分401b,501bとが乱数
配置された円板で構成され、それぞれの中心部で
前記第1及び第2の風杯1,2の回転軸101,
201に固定されている。 また、この第1、第2のエンコーダ板4,5の
周縁部分には環状のラツク402,502が、互
に対向するそれぞれの内側に固定されており、こ
の双方のラツク402,502双方に咬み合つて
歯車(ピニオン)6が設けられており、その回転
軸601は風向ベーン3の回転軸301にその軸
心の直角方向から固定されている。 上記第1及び第2のエンコーダ板4,5の2値
符号要素列401,501形成部分には、当該部
分を挾んで符号読取り手段7の信号の送出面及び
受信面、第1図の実施例の場合送光面701及び
受光面702が互に対向して設定されている。 上記符号読取り手段7は、第1図の実施例では
光学的な手段であり、次のように構成される。す
なわち、先端が送光面701及び受光702とな
つている一対のライトガイド703,704の後
端に発光素子705及び受光素子706が取り付
けられており、当該発光素子705は計測器8で
連続発光駆動され、当該受光素子706で受光し
た光信号は電気信号となつて計測器8に入力され
るように構成されている。また、上記ライトガイ
ド703,704は例えば光フアイバで構成され
る。 第3図及び第4図は、符号読取り手段7につい
て他の実施態様を示した図である。 第3図に示す実施態様は、符号読取り媒体とし
て、例えば超音波符の音波を使用したものであ
り、前記第1図の実施例に於ける送光面701及
び受光面702に代えてそれぞれ送波器707及
び受波器708を、ライトガイド703,704
に代えてそれぞれウエーブガイド709,710
を、発光素子705及び受光素子706に代えて
それぞれ音波発振器及び音波受信器(ともに図示
せず)を用いたものである。 また、第4図に示す実施態様は、符号読取り媒
体として光を使用するも、一方のエンコーダ板4
で光を反射させて符号を読み取るようにしたもの
であり、ライトガイド703,704の先端の送
光面701及び受光面702を並べて配置し、第
1のエンコーダ板4の2値符号要素列401は反
射率の高い、例えば銀薄膜でなる反射体403が
貼付された無孔部分401cと有孔部分401d
とが乱数配置されてなる。尚、第2のエンコーダ
板5の2値符号要素列501の構成は第1図の実
施例と同様である。また、第1のエンコーダ板4
の2値符号と第2のエンコーダ板5の2値符号と
は相互に逆の関係になる。すなわち、例えば第2
のエンコーダ板5で有孔を“1”、無孔を“0”
と定義した場合、第1のエンコーダ板4では有効
が“0”、無孔が“1”となる。 第4図に示す実施態様に於いて、符号読取り手
段7を第3図に示す音波方式のものとしても本発
明が実施できることは言うまでもない。 また、以上に説明した風向風速計の構成で、風
向ベーン3と2個の風杯1及び2の配置を前者が
後者に挾まれるようにしたが、この配置は適宜変
更してもよい。但し、2枚のエンコーダ板4,5
及び歯車6と2個の風杯1,2及び風向ベーン3
との間の結合関係は前記と同様とする。 更に、風杯1又は2の重量負荷(エンコーダ板
4,5等)が小さい場合には、いずれか一方の風
杯、例えば第2の風杯2を設けないで、第2のエ
ンコーダ板5を各回転軸101,301に拘束さ
れることなく、歯車6によつてのみ回転するよう
にしても本発明を実施することができる。 次に第5図により演算装置の構成を説明する。
尚、この演算装置は前記計測器8中に設けられ
る。 11は受信時間積算部で、パルス信号形式で前
記符号読取り手段7から送られてくる受信信号
(2値符号)の一方の符号のパルス巾(個々のパ
ルス信号の継続時間)を積算する。 12は受信回数計数部で、受信時間積算部11
で積算される符号の受信回数を計数する。この受
信回数計数部12の計数値は後で述べる風向演算
部20から風向データが出力されるとクリアされ
る。また、この受信回数計数部12は、受信信号
の最初の符号で一定時間継続する時限信号を出力
するタイマーで置き替えることができる。 13は風速演算部で、受信回数計数部12での
計数値が一定値に達したときまでの受信時間積算
部11での受信信号の時間積算値から風速を演算
し風速データを出力する。 14は受信符号記憶部で、例えばNビツトシフ
トレジスタでなり、受信信号の2値符号列をNビ
ツトだけ記憶する。 15はシフトクロツク生成部で、風速演算部1
3からの風速データから受信信号の入力速度と同
期した、すなわち入力符号列の周期と同一の周期
のクロツクパルスを生成する。このクロツクパル
スは受信符号記憶部14(シフトレジスタ)の記
憶作動時のシフトクロツクパルスとなる。 16はシフトクロツク計数部で、シフトクロツ
ク生成部15から送出されるシフトクロツクパル
スをN個(受信符号記憶部14での記憶ビツト数
と同数)計数する間、すなわち、計数値が1から
Nまでの間、出力信号を生起する。このシフトク
ロツク計数部16の計数値は後で述べる風向演算
部20から風向データが出力されるとクリアされ
る。 17は風向コード記憶部で、前記2枚のエンコ
ーダ板4,5に形成された2値符号要素列40
1,501の符号要素配列によつて決定される風
向コードデータを予め格納したものであり、
ROM(読出し専用メモリー)を主体に構成され
る。上記ROMは第6図に示すように、2値符号
要素列401,501での符号要素の配列位置を
位相で表わしてn位相、風向の計測すべき方位数
を便宜上上記位相数と同数のnとすると、n2ビツ
トの容量を持つものである。また、上記ROMに
格納される風向コードデータの符号列構成は後述
の「実施例の作用」の項に於いて表で示す符号列
配置と同じ構成となる。但し、第6図では入力信
号の符号列と区別するために各記号にアルフアベ
ツトの大文字を使用している。 18は読出しクロツク生成部で、風向コード記
憶部17に格納された風向コードを読出すための
クロツクパルスを生成する。この読出しクロツク
パルスの周期は一定でである。 19は照合部で、受信符号記憶部14に記憶さ
れたNビツト符号列と風向コード記憶部17から
読出された風向コード(1ビツトずつずらせなが
らNビツトずつ順次読出される)とを照合する。 20は風向演算部で、照合部19での照合作用
によつて受信符号記憶部14の記憶符号列と一致
する風向コードを検出し、風向データを生成す
る。 21はインバータで、シフトクロツク計数部1
6の出力信号の極性を反転する。 22はゲートで、シフトクロツク計数部16か
らの出力信号で開いてシフトクロツク生成部15
から出力されるシフトクロツクパルスを受信符号
記憶部14に供給する。 23はゲートで、インバータ21の作用によつ
てシフトクロツク計数部16からの出力信号が存
在する間閉じて、読出しクロツク生成部18から
出力される読出しクロツクパルスの風向コード記
憶部17への入力を禁止する。 以上に説明した各部は、必ずしもハードウエア
として個々に存在するものではなく、多くの部分
の機能はCPUによつてソフトウエアで処理でき
る。 (実施例の作用) 以下の作用の説明では風向風速計として符号読
取り方式が光学式光透過方式のもの、すなわち第
1図及び第2図に示す実施例を用いるものとす
る。 まず、風向風速計での符号生成作用を説明す
る。 風を受けると、第1の風杯1と第2の風杯2と
は、それぞれのカツプ102,202の方向が互
に逆方向であることによつて互に逆方向に回転す
る。第1の風杯1及び第2の風杯2の回転は、そ
れぞれの回転軸101及び201によつて第1の
エンコーダ板4及び第2のエンコーダ板5に伝達
され、これ等が回転するが、歯車6の存在によつ
て(歯車6の謂わば自転方向の回転によつて)2
枚のエンコーダ板4,5の回転は方向が互に逆
で、かつ回転速度が互に同じとなる(当然のこと
ながら、2個の風杯1,2の回転速度も同じとな
る。)。また、このエンコーダ板4,5の回転速度
は風速に比例する。 一方、風向が変わると、風向ベーン3が風向方
向に指向すべく回転する。この風向ベーン3の回
転は、その回転軸301を介して歯車6の回転軸
601に伝達されて当該回転軸601が風向ベー
ン3の回転軸301を中心にして扇を描くように
移動する。この回転軸601の移動は歯車6を介
して(歯車6の謂わば公転方向の回転によつて)
2枚のエンコーダ板4,5に伝達され、当該エン
コーダ板4,5は双方とも風向ベーン3の指向方
向に互に同一の方向から回転する。 以上のようにして回転する2枚のエンコーダ板
4,5の周縁に配された2値符号要素列401,
501によつて生成される符号は符号読取り手段
7によつて読み取られる。すなわち、発光素子7
05は計測器8から励起されていて常時発光して
おり、この光はライトガイド703によつて送光
面701に導かれ、この送光面701から投光さ
れる。エンコーダ板4,5双方の2値符号要素列
401,501が有孔部分401a,501aで
上記送光面701に対向したとき、上記投光され
た光は有孔部分501a,401aを通過して受
光面702に入射し、ライトガイド704に導か
れて受光素子706で受感され計測器8に受光信
号が入力される。一方、エンコーダ板4,5の2
値符号要素列401,501のいずれか一方又は
双方が無孔部分401b又は501bで上記受光
面701に対向したときは、当該無孔部分501
b又は401bに遮ぎられて上記投光された光が
受光面702に達することができず、この間は計
測器8に受光信号が入力されない。 以上の作用によつて風杯1,2又は/及び風向
ベーン3が回転する限り、エンコーダ板4,5と
符号読取り手段7との協動により光パルスの有無
による符号列が生成されて計測器8に入力され、
しかも2値符号要素列401,501の有孔、無
孔による符号要素の配列が乱数配列であることに
より計測器8に入力される符号列も乱数配列とな
る。 いま、或る時間に於いて、或る方向の風向(こ
の風向1とする。)のときの、第1のエンコーダ
板4の符号要素の個々について、送光面701
(受光面702)に対向するものから右方向に順
次記号a1,a2,…aoを付し、同じ時間に於ける第
2のエンコーダ板5の符号要素の個々について、
同様に順次記号b1,b2,…boを付して以下の作用
を説明する。 風向が上記風向1のまま変化しないとき、風杯
1,2が風を受けてエンコーダ板1,2が回転す
ることによつて生成される符号列は当該2枚のエ
ンコーダ板1,2が互に逆方向に回転することか
ら a1×b1、a2×bo、a3×bo-1、…ao-1×b3、ao×
b2、の配列となり、風向が風向1である限り(す
なわち、風向ベーン3が風向1の位置から回転し
ない限り)符号列は上記配列の繰り返しとなる。 具体的には、例えば2値符号要素列401,5
01の有孔部分401a,501aを論理“1”
に、無孔部分401b,501bを論理“0”に
それぞれ定義し、上記a1,a3,ao,b3,b1,bo-1
を有孔の符号要素、上記a2,ao-1,bo,b2を無孔
の符号要素であるものとすれば、上記符号列の配
列は、「1×1、0×0、1×1、…、0×1、
1×0」、すなわち、「101…00」となる。 ここで風向が風向1の方向から左方向に360/
n度だけ変化したものとすると(このときの風向
を風向2とする)、2枚のエンコーダ板4,5は
風杯1,2の回転による回転に加え、双方が右方
向に360/nだけ回転する。この状態は、仮に2
枚のエンコーダ板4,5が静止しているものと考
えれば、符号読取り手段7の送光面701と受光
面702とが前記風向1に於ける符号要素の隣り
の符号要素に移つたことと等価となり、前記風向
1の場合と同様に考えれば、風向2に於いて生成
される符号列の配列は a2×b2、a3×b1、a4×bo、……ao×b4、a1×b3
となる。 以下、風向が左方向に順次360/n度ずつ変化
した場合について同様に考えると(順次、風向
3、風向4、……風向nとする。)、それぞれの符
号列の配列は次の符号列配置表の通りとなる。
(Technical Field of the Invention) The present invention relates to an anemometer that calculates wind direction and wind speed by reading code strings generated by code elements on the periphery of a disk rotating by the wind, and a calculation device thereof. It is something. (Prior Art) Generally, wind direction and wind speed are measured separately using separate means. For example, an anemometer as shown in FIG. 9 is known as a device for optically measuring wind speed, and a wind vane as shown in FIG. 10 is known as a device for measuring wind direction. The anemometer shown in FIG. 9 includes a wind cup 31 and a wind cup 3.
a circular plate 33 whose center of rotation is fixed to one rotating shaft 32, and a plurality of holes 34 are provided at equal intervals on the periphery;
Optical code reading means (for example, composed of optical fiber) 3 in which a light transmitting surface and a light receiving surface face each other with the peripheral edge of the hole 34 arrangement of the disk 33 sandwiched therebetween.
5, the main part of which is constituted by a disk 33 which rotates as the wind cup 31 rotates, repeatedly connects and disconnects the optical transmission path of the code reading means 35 at the hole 34 forming part. The wind speed is calculated from the period of the generated optical pulse signal. The wind vane shown in FIG. 10 includes a wind vane 41,
The center of rotation is fixed to the rotating shaft 42 of the wind direction vane 41, and the light transmitting surface and the light receiving surface are sandwiched between a disk 43 with a hole 44 provided at one location on the periphery and the periphery of the disk 43 where the hole 44 is formed. Multiple pairs with opposing surfaces corresponding to the azimuth resolution of the wind direction (for example, with a resolution of 10° (angle)
The main part thereof is composed of 36 pairs of optical code reading means (for example, composed of optical fibers) 45, and it is determined which of the code reading means 45 detects the hole 44 of the disk 43 (i.e., which one of the code reading means 45 detects the hole 44 of the disk 43). The directional direction of the wind direction vane 41, that is, the wind direction, is measured by the hole 44 located at the code reading means. (Problems to be Solved by the Invention) According to the above-mentioned prior art, wind direction measurement and wind speed measurement must be performed in separate processes. In particular, wind direction measurement requires a large number of code reading means, and the hardware is expensive. be complex and expensive;
There are other problems. In recent years, advances in integrated circuit technology have made it possible to perform relatively complex data processing using inexpensive hardware. Focusing on this point, the present invention makes full use of the data processing of the CPU (microprocessor), detects wind direction and wind speed data with the same code reading means, and performs wind direction measurement and wind speed measurement through simultaneous processing. Another object of the present invention is to provide an anemometer and its arithmetic device in which the means for detecting and transmitting data is particularly simplified. (Summary of the Invention) For the above purpose, the present invention provides a wind direction anemometer in which the wind cup and the wind direction vane can rotate around the same axis and independently of each other, and the wind cup and the wind direction vane can be rotated independently of each other, and are connected to the rotating shafts of the wind cup and wind direction vane so that they rotate in opposite directions when the wind cup rotates, and in the same direction when the wind direction vane rotates, and each of the two disks has a , binary code elements are arranged around its periphery, and the code reading means is
The signal sending surface and light receiving surface are provided so as to face the binary code element array portion of the two discs, and the wind direction is determined from the code array read by the code reading means from the rate of change of the code. The wind speed is calculated and determined, and
The device provided by the present invention as a calculation device for this wind direction and speed meter integrates the input time of one value of the binary code string inputted from the wind direction and speed meter, calculates the wind speed from this cumulative value, and calculates the wind speed. A clock pulse synchronized with the input speed of the binary code string is generated based on the wind speed value, and the clock pulse is used to store the input code string by a set number of bits in the received code storage section. The wind direction is calculated by comparing the binary code string with a wind direction code stored in advance as a binary code string. (Structure of the embodiment) Figs. 1 to 6 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention, and Figs. 1 and 2 are a perspective view and a cross-sectional view showing the structure of the wind direction and speed meter, respectively, and Fig. 3 4 are perspective views showing other embodiments of the anemometer, FIG. 5 is a block diagram of the arithmetic device, and FIG. 6 is a diagram showing the memory in the wind direction code storage section of the arithmetic device. In addition, in FIG. 2, the data code generation mechanism portion is shown in an enlarged scale. First, the structure of the anemometer will be explained. In Figures 1 and 2, 1 is the first wind cup,
2 is a second wind cup, 3 is a wind direction vane, 4 is a first code generation disk (hereinafter referred to as an encoder plate), 5
is a second encoder plate, 6 is a gear, 7 is a code reading means, and 8 is a measuring device. The first wind cup 1 and the second wind cup 2 have a rotating shaft 10
Four hemispherical cups 102, 202 are arranged at equal angles with a center point 1, 201, which itself has a well-known shape, and the first and second cups 1, 2 are mutually arranged. The cups 102 and 202 have separate rotating shafts 101 and 201 having the same axis, and the cup 102 and the cup 202 are set in opposite directions and rotate in opposite directions when exposed to wind. The wind direction vane 3 itself has a well-known fletching shape, and its rotating shaft 301 has the same axis as the rotating shafts 101, 201 of the first and second wind cups 1, 2. Consists of separate shafts. The first encoder plate 4 and the second encoder plate 5 have binary code element arrays 401 and 50 on their peripheries.
1. In the case of the embodiment shown in FIG. 1, the perforated portion 401a,
501a and non-perforated portions 401b, 501b are composed of discs arranged in random numbers, and the rotational axes 101,
It is fixed at 201. Further, annular racks 402, 502 are fixed to the inner sides of the first and second encoder plates 402, 502, which are opposed to each other. A gear (pinion) 6 is also provided, and its rotating shaft 601 is fixed to the rotating shaft 301 of the wind direction vane 3 from a direction perpendicular to its axis. The portions of the first and second encoder plates 4 and 5 where the binary code element arrays 401 and 501 are formed are provided with a signal sending surface and a receiving surface of the code reading means 7, sandwiching the portions, respectively, in the embodiment shown in FIG. In this case, the light transmitting surface 701 and the light receiving surface 702 are set to face each other. The code reading means 7 is an optical means in the embodiment shown in FIG. 1, and is constructed as follows. That is, a light emitting element 705 and a light receiving element 706 are attached to the rear ends of a pair of light guides 703 and 704 whose tips are a light transmitting surface 701 and a light receiving surface 702, and the light emitting element 705 is continuously emitted by the measuring instrument 8. The optical signal received by the light receiving element 706 is converted into an electric signal and input to the measuring instrument 8. Furthermore, the light guides 703 and 704 are made of, for example, optical fibers. 3 and 4 are diagrams showing other embodiments of the code reading means 7. FIG. The embodiment shown in FIG. 3 uses a sound wave, for example, an ultrasonic code, as the code reading medium, and the light transmitting surface 701 and the light receiving surface 702 in the embodiment of FIG. The wave device 707 and the wave receiver 708 are connected to the light guides 703 and 704.
wave guides 709 and 710 respectively in place of
, a sonic oscillator and a sonic receiver (both not shown) are used in place of the light emitting element 705 and the light receiving element 706, respectively. Further, although the embodiment shown in FIG. 4 uses light as the code reading medium, one encoder plate 4
The light transmitting surface 701 and the light receiving surface 702 at the tips of the light guides 703 and 704 are arranged side by side, and the binary code element array 401 of the first encoder plate 4 is read by reflecting light. A non-porous part 401c and a perforated part 401d are attached with a reflector 403 having a high reflectance, for example, a thin silver film.
are arranged in random numbers. The configuration of the binary code element array 501 of the second encoder plate 5 is the same as that of the embodiment shown in FIG. In addition, the first encoder plate 4
The binary code of the second encoder plate 5 and the binary code of the second encoder plate 5 have an opposite relationship to each other. That is, for example, the second
The encoder plate 5 indicates "1" for holes and "0" for non-holes.
When defined as, in the first encoder plate 4, "valid" is "0" and "no hole" is "1". In the embodiment shown in FIG. 4, it goes without saying that the present invention can be practiced even if the code reading means 7 is of the sonic type shown in FIG. Further, in the configuration of the wind direction and speed meter described above, the wind direction vane 3 and the two wind cups 1 and 2 are arranged so that the former is sandwiched between the latter, but this arrangement may be changed as appropriate. However, two encoder plates 4 and 5
and gear 6, two wind cups 1 and 2, and wind direction vane 3
The connection relationship between is the same as above. Furthermore, if the weight load of the wind cups 1 or 2 (encoder plates 4, 5, etc.) is small, one of the wind cups, for example, the second encoder plate 5, may be omitted and the second encoder plate 5 may be installed. The present invention can also be practiced even if the rotation is made only by the gear 6 without being restricted by the respective rotating shafts 101 and 301. Next, the configuration of the arithmetic device will be explained with reference to FIG.
Note that this arithmetic device is provided in the measuring instrument 8. Reference numeral 11 denotes a reception time integration section which integrates the pulse width (duration time of each pulse signal) of one code of the reception signal (binary code) sent from the code reading means 7 in the form of a pulse signal. Reference numeral 12 denotes a reception number counting section, and a reception time accumulation section 11
Count the number of times the code is received. The count value of the reception frequency counting section 12 is cleared when wind direction data is output from a wind direction calculation section 20, which will be described later. Further, the reception number counting section 12 can be replaced with a timer that outputs a timed signal that continues for a certain period of time with the first code of the received signal. Reference numeral 13 denotes a wind speed calculating section, which calculates wind speed from the time integrated value of the received signal in the receiving time integrating section 11 until the count value in the reception number counting section 12 reaches a certain value, and outputs wind speed data. Reference numeral 14 denotes a received code storage unit, which is, for example, an N-bit shift register, and stores N bits of the binary code string of the received signal. 15 is a shift clock generation section, and wind speed calculation section 1
From the wind speed data from 3, a clock pulse is generated that is synchronized with the input speed of the received signal, that is, has the same period as the input code string. This clock pulse becomes a shift clock pulse when the received code storage section 14 (shift register) operates to store the received code. Reference numeral 16 denotes a shift clock counter, which counts N shift clock pulses sent from the shift clock generator 15 (same number as the number of bits stored in the received code storage 14), that is, when the count value is from 1 to N. during which an output signal is generated. The count value of the shift clock counter 16 is cleared when wind direction data is output from a wind direction calculation section 20, which will be described later. Reference numeral 17 denotes a wind direction code storage section, which stores a binary code element array 40 formed on the two encoder plates 4 and 5.
Wind direction code data determined by an array of 1,501 code elements is stored in advance,
It is mainly composed of ROM (read-only memory). As shown in FIG. 6, the above ROM represents the array position of the code elements in the binary code element arrays 401, 501 as a phase, n phases, and for convenience, the number of azimuths to be measured for the wind direction is n, which is the same number as the above phase number. Then, it has a capacity of n 2 bits. Further, the code string configuration of the wind direction code data stored in the ROM is the same as the code string arrangement shown in the table in the "Operations of the Embodiments" section below. However, in FIG. 6, capital letters are used for each symbol in order to distinguish it from the code string of the input signal. Reference numeral 18 denotes a read clock generating section which generates a clock pulse for reading out the wind direction code stored in the wind direction code storage section 17. The period of this read clock pulse is constant. Reference numeral 19 denotes a collation unit that collates the N-bit code string stored in the received code storage unit 14 with the wind direction code read out from the wind direction code storage unit 17 (sequentially read out N bits at a time while shifting one bit at a time). Reference numeral 20 denotes a wind direction calculation section, which detects a wind direction code that matches the code string stored in the received code storage section 14 through a matching operation in the matching section 19, and generates wind direction data. 21 is an inverter, shift clock counting section 1
The polarity of the output signal of No. 6 is inverted. Reference numeral 22 denotes a gate, which is opened by the output signal from the shift clock counter 16 and outputs the shift clock generator 15.
A shift clock pulse outputted from the input code storage section 14 is supplied to the reception code storage section 14. Reference numeral 23 denotes a gate which is closed while the output signal from the shift clock counter 16 is present by the action of the inverter 21, and prohibits input of the read clock pulse outputted from the read clock generator 18 to the wind direction code storage section 17. . Each of the parts described above does not necessarily exist individually as hardware, and the functions of many parts can be processed by software using the CPU. (Function of the Embodiment) In the following description of the function, it is assumed that the anemometer has an optical light transmission type code reading system, that is, the embodiment shown in FIGS. 1 and 2. First, the code generation function in the anemometer will be explained. When exposed to wind, the first wind cup 1 and the second wind cup 2 rotate in opposite directions because the directions of the respective cups 102, 202 are opposite to each other. The rotation of the first wind cup 1 and the second wind cup 2 is transmitted to the first encoder plate 4 and the second encoder plate 5 by the respective rotation shafts 101 and 201, and these rotate. , due to the existence of the gear 6 (due to the rotation of the gear 6 in the so-called autorotation direction) 2
The encoder plates 4 and 5 rotate in opposite directions and at the same rotational speed (naturally, the rotational speeds of the two wind cups 1 and 2 are also the same). Further, the rotational speed of the encoder plates 4 and 5 is proportional to the wind speed. On the other hand, when the wind direction changes, the wind direction vane 3 rotates to point in the wind direction. This rotation of the wind direction vane 3 is transmitted to the rotation shaft 601 of the gear 6 via its rotation shaft 301, and the rotation shaft 601 moves in a fan pattern around the rotation shaft 301 of the wind direction vane 3. This rotation shaft 601 is moved via the gear 6 (by the rotation of the gear 6 in the so-called revolution direction).
The information is transmitted to the two encoder plates 4 and 5, and both of the encoder plates 4 and 5 rotate from the same direction in the orientation direction of the wind direction vane 3. A binary code element array 401 arranged around the periphery of the two encoder plates 4 and 5 rotating as described above,
The code generated by 501 is read by code reading means 7. That is, the light emitting element 7
05 is excited by the measuring device 8 and constantly emits light. This light is guided to the light transmitting surface 701 by the light guide 703 and is projected from the light transmitting surface 701. When the binary code element arrays 401, 501 of both the encoder plates 4, 5 face the light transmitting surface 701 at the perforated parts 401a, 501a, the projected light passes through the perforated parts 501a, 401a. The light enters the light-receiving surface 702 , is guided by the light guide 704 , is sensed by the light-receiving element 706 , and is input into the measuring instrument 8 as a light-receiving signal. On the other hand, 2 of encoder plates 4 and 5
When either one or both of the value code element sequences 401 and 501 are non-porous portions 401b or 501b facing the light-receiving surface 701, the non-porous portion 501
b or 401b, the projected light cannot reach the light-receiving surface 702, and no light-receiving signal is input to the measuring instrument 8 during this time. As long as the wind cups 1, 2 and/or the wind direction vane 3 are rotated by the above action, a code string depending on the presence or absence of optical pulses is generated by the cooperation of the encoder plates 4, 5 and the code reading means 7, and the measuring device 8 is entered,
Moreover, since the arrangement of the perforated and non-perforated code elements of the binary code element sequences 401 and 501 is a random number arrangement, the code string input to the measuring device 8 also becomes a random number arrangement. Now, at a certain time, when the wind direction is in a certain direction (this wind direction is assumed to be 1), the light transmitting surface 701 for each of the code elements of the first encoder plate 4 is
Symbols a 1 , a 2 , ... a o are sequentially attached to the right from the one facing the light-receiving surface 702, and each of the code elements of the second encoder plate 5 at the same time is as follows:
Similarly, the following actions will be explained by sequentially adding symbols b 1 , b 2 , . . . b o . When the wind direction does not change as the wind direction 1, the code string generated by the rotation of the encoder plates 1 and 2 as the wind cups 1 and 2 catch the wind is generated when the two encoder plates 1 and 2 are rotated. Since it rotates in the opposite direction, a 1 ×b 1 , a 2 ×b o , a 3 ×b o-1 , ...a o-1 ×b 3 , a o ×
b 2 , and as long as the wind direction is wind direction 1 (that is, unless the wind direction vane 3 rotates from the position of wind direction 1), the code string repeats the above arrangement. Specifically, for example, the binary code element string 401, 5
The perforated portions 401a and 501a of 01 are set to logic “1”.
, the non-porous portions 401b and 501b are defined as logic "0", respectively, and the above a 1 , a 3 , a o , b 3 , b 1 , b o-1
If we assume that a 2 , a o-1 , b o , and b 2 are perforated code elements and non-perforated code elements, then the above code string arrangement is “1×1, 0×0, 1×1,…, 0×1,
1×0”, that is, “101…00”. Here, the wind direction is 360/to the left from the direction of wind direction 1.
Assuming that the wind direction has changed by n degrees (the wind direction at this time is wind direction 2), the two encoder plates 4 and 5 will be rotated by the rotation of the wind cups 1 and 2, and both will move 360/n to the right. Rotate. This state is hypothetically 2
Considering that the two encoder plates 4 and 5 are stationary, the light transmitting surface 701 and the light receiving surface 702 of the code reading means 7 have moved to the code element adjacent to the code element in the wind direction 1. If we consider the same way as in the case of wind direction 1, the array of code strings generated in wind direction 2 is a 2 ×b 2 , a 3 ×b 1 , a 4 ×b o , ...a o × b 4 , a 1 ×b 3
becomes. Similarly, if we consider the case where the wind direction sequentially changes to the left by 360/n degrees (wind direction 3, wind direction 4, ...wind direction n), the arrangement of each code string is the following code string. It will be as shown in the layout table.

【表】 上記符号配列表から明らかなように、第1のエ
ンコーダ板4の2値符号要素列401と第2のエ
ンコーダ板5の2値符号要素列402について、
個々の符号要素どうしを掛け合わせる際、同じ符
号要素どうしが2回以上にわたつて掛け合わせら
れることはない(例えばa1×b1は風向1に於ける
最初の符号以外に現われることはない。)。しか
も、第1のエンコーダ板4の2値符号要素列40
1と第2のエンコーダ板5の2値符号要素列50
1の符号要素配列はいずれも乱数配置されている
ので、風向1〜風向nの符号列配置はいずれも乱
数配置となり、かつ互に同じ乱数配置となること
はない。また、nビツトの配置のうち相当数のN
ビツト(N<n)だけをとつても、当該Nビツト
の或る配列と同じ配列が他に配置されることもな
い。 以上のようにして風向風速計から出力された2
値符号列は計測器8の演算装置に入力される。 次に演算装置での風速データ及び風向データの
演算処理作用を説明する。 前記風向風速計からは前記符号列配置表に示し
た符号構成の信号が受信信号として制御装置に入
力される。受信信号は受信時間積算部11に入力
され、ここで受信信号の一方の符号、例えば論理
“1”に対応する受光パルス信号の個々のパルス
巾の継続時間が順次積算される。一方、受信信号
は受信回数計数部12にも入力され、ここで上記
受光パルス信号(受信信号積算部11で積算され
る符号に対応する方の信号)の受信回数が計数さ
れる。 上記受信時間積算部11及び受信回数計数部1
2からそれぞれ出力される受光パルス信号のパル
ス巾積算値データ及び受信回数データは風速演算
部13に入力され、該風速演算部13では受信回
数データが一定値に達したときのパルス巾積算値
データから風速を演算する。 パルス巾積算値データと受信回数データとによ
つて風速が演算できるのは次の理由による。 前記エンコーダ板4(5)の2値符号要素列4
01(501)は乱数配置されているので、符号
要素数が相当数に多ければ有孔部分401a(5
01a)の個数と無孔部分401b(501b)
の個数はほぼ同じとなる。従つて、例えば有孔部
分401a(501a)によつて生成される光パ
ルス信号が例えばデユーテイー50%のRZ信号
(第7図に示すように、有孔部分401a(501
a)の孔の円周方向の長さl2を1符号配置領域の
円周方向の長さl1の1/2に設定することによつて
得られる。)で送られてくるものとすると、エン
コーダ板4(5)の回転の1周期の間に送られて
くる光パルス信号のパルス巾の時間積算値はエン
コーダ板4(5)の回転の1/4周期の時間に相当
する。符号列生成動作は互に逆方向に回転する2
枚のエンコーダ板4,5によつて行なわれるの
で、結局光パルス信号のパルス巾の時間積算値は
エンコーダ板4(5)の回転の1/8周期に相当す
る時間となる。従つて、例えば受信回数計数部1
2の計数値が1/2n(nは符号要素数であるので、
当該計数値が1/2nのときは、エンコーダ板4,
5が1回転したときとなる。)となつたときの光
パルス信号のパルス巾の時間積算値を“T”とす
ればエンコーダ板4,5の回転の周期は“8T”
となり、風速とエンコーダ板4,5、すなわち風
杯1,2の回転周期とは反比例の関係にあるの
で、パルス巾積算値データと受信回数データとに
よつて風速を演算することができることとなる。
尚、エンコーダ板4,5の2値符号要素列40
1,501の符号要素配列は乱数配列されている
ので、受信時間の積算と受信回数の計数とは、そ
れらが同時に開始されれば、開始時刻はいずれの
時点から開始されてもよい。 また、2値符号要素列401,501での符号
要素配列が乱数配置されていることによつて、相
当に長い一定時間内での光パルス信号の受信個数
はほぼ一定となる。従つて受信回数計数部12を
タイマーに置き換えて、受信信号の最初の光パル
ス信号が入力されてから一定時間の間に受信され
る光パルス信号のパルス巾積算値から風速を演算
することもできる。 以上のようにして風速演算部13で演算された
結果は、それ自体風速データとして出力されると
ともに、シフトクロツク生成部15に入力され、
該シフトクロツク生成部15では、この風速デー
タから受信信号の符号列周期と同一の周期のシフ
トクロツクパルスを生成し、出力する。 シフトクロツク計数部16では上記シフトクロ
ツクパルスの数を計数し、その計数値が1からN
までの間、出力信号を生起し、この出力信号によ
つてゲート22が開いて上記シフトクロツクパル
スが受信符号記憶部14に入力され、該受信符号
記憶部14のビツトシフト動作が行なわれる。一
方、当該受信符号記憶部14には受信信号が入力
されており、かつ上記制御によつて受信信号の符
号列入力周期に同期して当該受信符号記憶部14
のビツトシフト動作が行なわれるので風速が変つ
ても受信信号の符号列は当該受信符号記憶部14
に正しく記憶される。また、この間はシフトクロ
ツク計数部16の出力信号がインバータ21を経
てゲート23に供給されることにより、当該ゲー
ト23が閉じており、読出しクロツク生成部18
から出力される読出しクロツクパルスは風向コー
ド記憶部17に供給されず、風向コード記憶部1
7からの風向コード読出し動作は停止している。 シフトクロツク計数部16での計数値がNとな
ると、当該シフトクロツクパルス計数部16は出
力信号を消滅させるのでゲート22が閉じ、シフ
トクロツク生成部15からのシフトクロツクパル
スの受信符号記憶部14への入力が停止される。
このときまでに受信符号記憶部14には受信信号
の符号列がNビツト入力されており、これが記憶
されている。一方、シフトクロツク計数部16が
出力信号を消滅させると、ゲート23が開いて読
出しクロツク生成部18からの読出しクロツクパ
ルスが風向コード記憶部17に供給されて風向コ
ードの読出しが開始される。 風向コード記憶部17からの風向コードの読出
しは、1ビツトずつずらせながらNビツトずつ順
次読み出される。すなわち、第6図に於いて、例
えば最初に風向1に対して位相1から位相Nまで
の符号列 A1×B1、A2×Bo、……AN×Bo-(N-2) が読み出されると、次には風向1に対して符号列 A2×Bo、A3×Bo-1、……AN+1×Bo-(N-1) が読み出される如く、順次風向1に対して位相n
まで(最初のビツトが位相n対応の符号となるま
で)読み出され、次に風向2に対する符号列に移
つて順次同様に読み出され、この動作が全ての風
向1〜nに対して行なわれる。 以上の様にして風向コード記憶部17から読出
された風向コードは照合部19で受信符号記憶部
14に記憶された受信信号の符号列と比較照合さ
れ、双方が一致したときの風向コードから風向演
算部20は風向を検出して風向データを算出す
る。例えば受信符号記憶部14に記憶された符号
列が a7×b1、a8×bo、……aN+3×bo-(N-8) であれば、風向コード符号列 A7×B1、A8×Bo、……AN+3×Bo-(N-8) が読み出されたとき双方が一致する。この風向コ
ード符号列は風向コード記憶部17のROM格納
データ中、風向4に対応の風向コード中に見出さ
れるから風向演算部20はこれを判断して風向は
風向4の方向であることを示す風向データを出力
する。風向コードの符号列は前記のように2値符
号を乱数配置したものであるから、照合部19で
照合するビツト数が全配列数n個より少ない個数
Nであつても、Nが相当数に多く設定されていれ
ば同じ配列の符号列が2個所以上に現われること
はないから上記照合動作によつて風向は一義的に
決定できる。 また、上記照合動作に於いて、Nビツトのうち
一致しないビツトが数ビツトある場合にも一致し
たものとみなすことによつて符号列の読取り誤差
による測定データの欠落が防止できる。このよう
に照合動作に一定の巾を持たせても乱数配置され
ている2値符号要素列の性質から風向の誤検出が
生ずることはない。 以上のようにして風向データが出力されると、
受信回数計数部12及びシフトクロツク計数部1
6の計数値がクリアされる。受信信号は常時風向
風速計から入力されているので、上記受信回数計
数部12とシフトクロツク計数部16がクリアさ
れると、直ちに次の風向風速演算制御が開始さ
れ、これが繰り返えされる。 上記風向データ及び風速データは短時間の間に
数多く出力されるので、上記風速データ及び風向
データを実際の測定データとして使用するときに
は、設定期間中のこれ等のデータの相関をとり、
相関率の最も高いデータを測定データとして使用
する。風向データについて例示すると、例えば第
8図のようになり、この風向データからは風向が
風向10であるものと判断される。 以上の実施例は2値符号要素列の配列は乱数配
列としたが、必ずしも乱数配列とする必要はな
い。しかしながら乱数配列としない場合にはエン
コーダ板4,5の符号読取り開始点を常時同じ点
とすべく同期手段を必要とし、この同期手段も、
エンコーダ板4,5が互に逆回転することから極
めて複雑となり、信号処理もむずかしくなるた
め、乱数配列とするのがより有利である。 (発明の効果) 以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、風速及び風向の測定を同時処理によつて行な
うことができ、また、データの検出及び伝送は一
対の符号読取り手段を設けるだけでよく、符号を
読取るためのハードウエアが極めて単純化され
る。また、特に符号配置を乱数配列とすることに
より、どのような符号配列からも測定データが得
られる等、本発明は極めて顕著な効果を奏するも
のである。
[Table] As is clear from the above code array table, regarding the binary code element string 401 of the first encoder plate 4 and the binary code element string 402 of the second encoder plate 5,
When multiplying individual code elements, the same code element is never multiplied more than once (for example, a 1 ×b 1 does not appear in any other code than the first in wind direction 1). ). Moreover, the binary code element string 40 of the first encoder plate 4
Binary code element array 50 of the first and second encoder plates 5
Since all of the code element arrays of 1 are random numbers arranged, the code string arrangements of wind direction 1 to wind direction n are all random numbers arranged, and they are never the same random number arrangement. Also, a considerable number of N bits in the arrangement of n bits
Even if only bits (N<n) are taken, the same arrangement as a certain arrangement of the N bits will not be arranged elsewhere. The 2 output from the anemometer as described above
The value code string is input to the arithmetic unit of the measuring instrument 8. Next, the operation of processing wind speed data and wind direction data in the arithmetic unit will be explained. A signal having the code structure shown in the code string arrangement table is input from the anemometer to the control device as a received signal. The received signal is input to a reception time integration section 11, where the duration of each pulse width of the received light pulse signal corresponding to one sign of the received signal, for example, logic "1" is sequentially integrated. On the other hand, the received signal is also input to the reception number counting section 12, where the number of receptions of the above-mentioned light reception pulse signal (the signal corresponding to the code integrated by the reception signal integration section 11) is counted. The reception time accumulating section 11 and the reception number counting section 1
The pulse width integrated value data and reception number data of the received light pulse signals outputted from 2 are input to the wind speed calculation section 13, and the pulse width integrated value data is inputted into the wind speed calculation section 13 when the reception number data reaches a certain value. Calculate the wind speed from The reason why the wind speed can be calculated based on the pulse width integrated value data and the reception frequency data is as follows. Binary code element sequence 4 of the encoder plate 4 (5)
Since 01 (501) is randomly arranged, if the number of code elements is considerably large, the perforated part 401a (501)
01a) and non-porous portion 401b (501b)
The number of is almost the same. Therefore, for example, the optical pulse signal generated by the perforated portion 401a (501a) is an RZ signal with a duty of 50% (as shown in FIG. 7, the optical pulse signal generated by the perforated portion 401a (501a)
This can be obtained by setting the circumferential length l 2 of the hole in a) to 1/2 of the circumferential length l 1 of the one-code placement area. ), the time integrated value of the pulse width of the optical pulse signal sent during one cycle of the rotation of the encoder plate 4 (5) is 1/ of the rotation of the encoder plate 4 (5). It corresponds to the time of 4 cycles. The code string generation operations rotate in opposite directions2.
Since this is performed using the two encoder plates 4 and 5, the time integrated value of the pulse width of the optical pulse signal becomes a time corresponding to 1/8 cycle of the rotation of the encoder plate 4 (5). Therefore, for example, the number of receptions counting section 1
The count value of 2 is 1/2n (n is the number of code elements, so
When the relevant count value is 1/2n, encoder plate 4,
5 rotates once. ), if the time integrated value of the pulse width of the optical pulse signal is "T", the rotation period of the encoder plates 4 and 5 is "8T".
Since the wind speed and the rotation period of the encoder plates 4 and 5, that is, the wind cups 1 and 2, are inversely proportional, the wind speed can be calculated from the pulse width integrated value data and the number of reception data. .
Furthermore, the binary code element sequence 40 of the encoder plates 4 and 5
Since the 1,501 code element arrays are arranged in random numbers, the cumulative reception time and the counting of the number of receptions may be started at any point in time as long as they are started at the same time. Furthermore, because the code element arrays in the binary code element arrays 401 and 501 are arranged in random numbers, the number of optical pulse signals received within a fairly long fixed period of time is approximately constant. Therefore, it is also possible to replace the reception number counting section 12 with a timer and calculate the wind speed from the pulse width integrated value of the optical pulse signals received during a certain period of time after the first optical pulse signal of the received signal is input. . The result calculated by the wind speed calculation unit 13 as described above is output as wind speed data, and is also input to the shift clock generation unit 15.
The shift clock generating section 15 generates a shift clock pulse having the same period as the code string period of the received signal from this wind speed data and outputs it. The shift clock counter 16 counts the number of shift clock pulses, and the count value ranges from 1 to N.
In the meantime, an output signal is generated, and this output signal opens the gate 22, and the shift clock pulse is inputted to the received code storage section 14, so that the bit shift operation of the received code storage section 14 is performed. On the other hand, the received signal is input to the received code storage unit 14, and the received code storage unit 14 is synchronized with the code string input cycle of the received signal by the above control.
Since the bit shift operation is performed, even if the wind speed changes, the code string of the received signal remains unchanged in the received code storage section 14.
is stored correctly. During this period, the output signal of the shift clock counter 16 is supplied to the gate 23 via the inverter 21, so that the gate 23 is closed and the read clock generator 18 is closed.
The read clock pulse output from the wind direction code storage unit 1 is not supplied to the wind direction code storage unit 17.
The wind direction code reading operation from 7 has stopped. When the count value in the shift clock counter 16 reaches N, the shift clock pulse counter 16 eliminates the output signal, so the gate 22 closes and the shift clock pulse from the shift clock generator 15 is transferred to the reception code storage section 14. input is stopped.
By this time, N bits of the code string of the received signal have been input to the received code storage section 14 and are stored therein. On the other hand, when the shift clock counter 16 eliminates the output signal, the gate 23 opens and the read clock pulse from the read clock generator 18 is supplied to the wind direction code storage section 17 to start reading out the wind direction code. The wind direction code is read out from the wind direction code storage section 17 by sequentially reading N bits at a time while shifting each bit by 1 bit. That is, in FIG. 6, for example, first, for wind direction 1, the code strings from phase 1 to phase N are A 1 ×B 1 , A 2 ×B o , ... A N ×B o-(N-2 ) is read out, then the code strings A 2 ×B o , A 3 ×B o-1 , ... A N+1 ×B o-(N-1) are read out for wind direction 1, and so on. Sequentially phase n for wind direction 1
(until the first bit becomes a code corresponding to phase n), then the code string for wind direction 2 is read out in the same way, and this operation is performed for all wind directions 1 to n. . The wind direction code read out from the wind direction code storage section 17 in the manner described above is compared with the code string of the received signal stored in the reception code storage section 14 in the collation section 19, and when both match, the wind direction code is determined from the wind direction code. The calculation unit 20 detects the wind direction and calculates wind direction data. For example, if the code string stored in the received code storage unit 14 is a 7 ×b 1 , a 8 ×b o , ... a N+3 ×b o-(N-8) , the wind direction code code string A 7 When ×B 1 , A 8 ×B o , . . . A N+3 ×B o-(N-8) are read, both match. This wind direction code code string is found in the wind direction code corresponding to wind direction 4 in the ROM stored data of the wind direction code storage section 17, so the wind direction calculation section 20 judges this and indicates that the wind direction is the direction of wind direction 4. Output wind direction data. Since the code string of the wind direction code is made by randomly arranging binary codes as described above, even if the number of bits to be compared in the matching section 19 is N smaller than the total number of arrays n, N is a considerable number. If a large number is set, the code string of the same arrangement will not appear in more than one place, so the wind direction can be uniquely determined by the above matching operation. Furthermore, in the above matching operation, even if there are several bits out of N bits that do not match, it is assumed that they match, thereby preventing missing measurement data due to errors in reading the code string. In this way, even if the matching operation has a certain width, erroneous detection of the wind direction will not occur due to the nature of the binary code element sequence in which the random numbers are arranged. When the wind direction data is output as above,
Reception count counter 12 and shift clock counter 1
The count value of 6 is cleared. Since the received signal is always inputted from the wind direction and speed meter, as soon as the reception frequency counting section 12 and shift clock counting section 16 are cleared, the next wind direction and wind speed calculation control is started, and this process is repeated. Since a large number of the above wind direction data and wind speed data are output in a short period of time, when using the above wind speed data and wind direction data as actual measurement data, correlate these data during the set period,
Data with the highest correlation rate is used as measurement data. An example of the wind direction data is as shown in FIG. 8, and it is determined from this wind direction data that the wind direction is 10. In the above embodiments, the binary code element sequence is arranged in a random number array, but it is not necessarily necessary to use a random number array. However, if a random number array is not used, a synchronization means is required to ensure that the code reading start points of the encoder plates 4 and 5 are always at the same point, and this synchronization means also requires
Since the encoder plates 4 and 5 rotate in opposite directions, it becomes extremely complicated and signal processing becomes difficult, so it is more advantageous to use a random number array. (Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, wind speed and wind direction can be measured through simultaneous processing, and data detection and transmission can be performed using a pair of code reading means. This greatly simplifies the hardware for reading the code. In addition, the present invention has extremely remarkable effects, such as by making the code arrangement a random number arrangement, so that measurement data can be obtained from any code arrangement.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図はそれぞれ本発明の実施例に
係る風向風速計の構造を示す斜視図及び断面図、
第3図及び第4図は風向風速計について他の実施
態様を示す要部の斜視図、第5図は本発明の実施
例に係る風向風速演算装置のブロツク図、第6図
は風向コード記憶部のROMの格納データを示す
図、第7図はエンコーダ板の符号要素について説
明する図、第8図は風向データについて相関関係
を示したグラフ、第9図及び第10図はそれぞれ
従来の風速計及び風向計の構造を示す斜視図であ
る。 主な記号:1,2…風杯、3…風向ベーン、
4,5…エンコーダ板、401,501…2値符
号化要素列、402,502…ラツク、6…歯
車、7…符号読取り手段、11…受信時間積算
部、12…受信回数計数部、13…風速演算部、
14…受信符号記憶部、15…シフトクロツク生
成部、17…風向コード記憶部、19…照合部、
20…風向演算部。
FIG. 1 and FIG. 2 are a perspective view and a sectional view showing the structure of a wind direction and speed meter according to an embodiment of the present invention, respectively;
3 and 4 are perspective views of main parts showing other embodiments of the wind direction and speed meter, FIG. 5 is a block diagram of a wind direction and wind speed calculating device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a wind direction code storage. Figure 7 is a diagram explaining the code elements of the encoder board, Figure 8 is a graph showing the correlation of wind direction data, and Figures 9 and 10 are graphs showing conventional wind speed data. It is a perspective view showing the structure of a meter and a wind vane. Main symbols: 1, 2...wind cup, 3...wind direction vane,
4, 5... Encoder plate, 401, 501... Binary encoded element sequence, 402, 502... Rack, 6... Gear, 7... Code reading means, 11... Reception time integrating section, 12... Reception number counting section, 13... Wind speed calculation section,
14... Reception code storage section, 15... Shift clock generation section, 17... Wind direction code storage section, 19... Verification section,
20...Wind direction calculation section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 互に同一の軸を中心にして回転し、かつ互に
独立して回転できるようにされた風杯及び風向ベ
ーンと、周縁に2値符号要素が配列され、かつ上
記風杯の回転により互に逆方向に、上記風向ベー
ンの回転により互に同一方向にそれぞれ回転する
ように上記風杯及び風向ベーンの回転軸に連結さ
れた2枚の円板と、該2枚の円板の2値符号要素
配列部分に信号の送出面及び受信面を対向させ、
該2枚の円板の回転によつて生成される符号列を
読取るようにされた符号読取り手段と、該符号読
取り手段で読み取つた符号の配列から風向を、当
該符号の変化速度から風速をそれぞれ演算するよ
うにした演算装置でなる風向風速計。 2 2枚の円板の2値符号要素が孔の有無で配列
されている特許請求の範囲第1項に記載の風向風
速計。 3 一方の円板の2値符号要素が孔の有無で配列
され、他方の円板の2値符号要素が反射体の有無
で配列されている特許請求の範囲第1項に記載の
風向風速計。 4 2値符号要素の配列が乱数配列である特許請
求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の風向
風速計。 5 符号読取り手段が光送受信手段である特許請
求の範囲第1項に記載の風向風速計。 6 符号読取り手段が音波送受信手段である特許
請求の範囲第1項に記載の風向風速計。 7 カツプの向きが互に逆方向である2組の風杯
のそれぞれの回転軸に円板を1枚ずつ固定し、2
枚の円板の周縁部に於いて板間に連接した歯車を
設け、該歯車の回転軸と風向ベーンの回転軸と
を、互に直交する方向に結合した特許請求の範囲
第1項に記載の風向風速計。 8 風向によつて符号配列が変化し、風速によつ
て符号入力速度が変化する2値符号列の一方の符
号の入力時間を積算する時間積算部と、該時間積
算部の積算動作時間を規定する計数部もしくはタ
イマーと、上記時間積算部での積算値及び上記計
数部もしくはタイマーでの規定時間に基いて風速
を算出する風速演算部と、風速演算部で算出した
風速値に基いて上記2値符号列の入力速度に同期
したパルス列を生成するパルス生成部と、該パル
ス生成部で生成したパルス列をシフトクロツクパ
ルスとし、入力された2値符号列を設定ビツト数
記憶する受信符号記憶部と、風向を2値符号列で
予め格納した風向コード記憶部と、上記受信符号
記憶部に記憶された符号列と上記風向コード記憶
部に格納された符号列とを順次照合する照合部
と、該照合部での照合結果に基いて風向を算出す
る風向演算部でなる風向風速演算装置。 9 2値符号列の配列が乱数配列である特許請求
の範囲第8項に記載の風向風速演算装置。 10 多数の演算データの相関関係から風速及
び/又は風向を決定するようにした特許請求の範
囲第8項に記載の風向風速演算装置。
[Scope of Claims] 1. A wind cup and a wind direction vane that rotate around the same axis and can rotate independently of each other, and binary code elements are arranged around the periphery, and the above-mentioned two disks connected to the rotating shafts of the wind cup and the wind direction vane so that they rotate in opposite directions when the wind cup rotates and in the same direction when the wind direction vane rotates; A signal sending surface and a signal receiving surface are made to face the binary code element array part of the disk,
A code reading means configured to read a code string generated by the rotation of the two disks, and a wind direction from the arrangement of codes read by the code reading means, and a wind speed from the speed of change of the codes. An anemometer consisting of a calculation device that performs calculations. 2. The anemometer according to claim 1, wherein the binary code elements of two discs are arranged with and without holes. 3. The wind speed and direction anemometer according to claim 1, wherein the binary code elements of one disc are arranged with or without a hole, and the binary code elements of the other disc are arranged with or without a reflector. . 4. The anemometer according to any one of claims 1 to 3, wherein the array of binary code elements is a random number array. 5. The anemometer according to claim 1, wherein the code reading means is an optical transmitting and receiving means. 6. The anemometer according to claim 1, wherein the code reading means is a sound wave transmitting/receiving means. 7. Fix one disc to the rotating shaft of each of two pairs of wind cups with cups facing in opposite directions, and
Claim 1 is characterized in that a gear is provided connected between the plates at the peripheral edge of the two discs, and the rotational axis of the gear and the rotational axis of the wind direction vane are coupled in directions orthogonal to each other. Wind anemometer. 8 A time integration unit that integrates the input time of one code of a binary code string whose code arrangement changes depending on the wind direction and whose code input speed changes depending on the wind speed, and defines the integrated operation time of the time integration unit. a wind speed calculation unit that calculates the wind speed based on the integrated value in the time integration unit and a specified time in the calculation unit or timer; and a wind speed calculation unit that calculates the wind speed based on the wind speed value calculated by the wind speed calculation unit. A pulse generation section that generates a pulse train synchronized with the input speed of the value code string, and a reception code storage section that uses the pulse train generated by the pulse generation section as a shift clock pulse and stores a set number of bits of the input binary code string. a wind direction code storage section that stores the wind direction in advance as a binary code string; a collation section that sequentially matches the code string stored in the received code storage section and the code string stored in the wind direction code storage section; A wind direction/wind speed calculation device comprising a wind direction calculation section that calculates a wind direction based on the verification result of the verification section. 9. The wind direction and wind speed calculation device according to claim 8, wherein the array of the binary code string is a random number array. 10. The wind speed and direction calculation device according to claim 8, which determines wind speed and/or wind direction from the correlation of a large number of calculation data.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009543033A (en) * 2006-07-04 2009-12-03 バーカーミル,ジュード Wind direction indicator with a resistance part parallel to the fluid flow
JP2017009301A (en) * 2015-06-17 2017-01-12 東日本旅客鉄道株式会社 Wind speed monitoring system

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0830712B2 (en) * 1990-05-31 1996-03-27 中浅測器株式会社 Exponential average wind vane
JP4713028B2 (en) * 2001-06-25 2011-06-29 アスモ株式会社 Brush holding device
KR20020023769A (en) * 2001-12-17 2002-03-29 현 용 이 Anemometer using an ad-balloon
CN105652032A (en) * 2015-12-29 2016-06-08 天津投聚科技有限公司 Wind speed and direction detection system
CN105928181A (en) * 2016-04-22 2016-09-07 广州镭豪环境科技有限公司 Air velocity transducer, air velocity measuring method and fresh air cabinet employing air velocity transducer
JP2019113428A (en) * 2017-12-25 2019-07-11 東日本旅客鉄道株式会社 Wind direction measuring apparatus
CN109220511B (en) * 2018-11-08 2020-12-11 傲浒建设集团有限公司 A seedling support device used in municipal gardens
JP7726731B2 (en) * 2021-10-15 2025-08-20 東日本旅客鉄道株式会社 Remote anemometer inspection system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009543033A (en) * 2006-07-04 2009-12-03 バーカーミル,ジュード Wind direction indicator with a resistance part parallel to the fluid flow
JP2017009301A (en) * 2015-06-17 2017-01-12 東日本旅客鉄道株式会社 Wind speed monitoring system

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