(57)【要約】【課題】より好適に風向を測定することができる風向測定装置を実現する。【解決手段】風向測定装置１００において、一対の風向確定用光ファイバーにおける第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０の少なくとも一部が第２光減衰膜５２を通過したタイミングは、一対の風向検出用光ファイバーにおける第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｒとサブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔに跨って通過することなく、基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｒとサブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔのいずれか一方を通過するタイミングであるので、そのタイミングにおいて風向検出部（制御部６７）が検出した風向を採用する処理を実行することによって、より正確な風向を検出することを可能にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風向きに応じてその向きを変える風向体と連動して回転するように共通の軸に取り付けられ、複数の第１光減衰膜が円周方向に等間隔に配設されているとともに、前記第１光減衰膜とは異なる半径位置にて複数の第２光減衰膜が円周方向に等間隔に配設されている風向用減衰板と、
風向検出用レーザ発光素子と風向検出用受光素子にそれぞれ接続され、それぞれの端面同士が前記第１光減衰膜が配設されている半径位置にて前記風向用減衰板を挟んで対向するように設置された一対の風向検出用光ファイバーと、
風向確定用レーザ発光素子と風向確定用受光素子にそれぞれ接続され、それぞれの端面同士が前記第２光減衰膜が配設されている半径位置にて前記風向用減衰板を挟んで対向するように設置された一対の風向確定用光ファイバーと、
前記風向用減衰板と前記一対の風向検出用光ファイバーとが、前記風向検出用レーザ発光素子からの連続光を前記風向用減衰板の回転に応じたパルス光に変換して前記風向検出用受光素子に出力する風向用エンコーダとして機能し、前記風向検出用受光素子に入力されたパルス光の強度に応じたレベルの風向用パルス信号に基づいて風向を検出する風向検出部と、
前記風向用減衰板と前記一対の風向確定用光ファイバーとが、前記風向確定用レーザ発光素子からの連続光を前記風向用減衰板の回転に応じたパルス光に変換して前記風向確定用受光素子に出力する風向確定用エンコーダとして機能し、前記風向確定用受光素子に入力されたパルス光の強度に応じたレベルの風向確定用パルス信号に基づいて前記風向検出部が検出した風向を採用するか否かを判断する風向判断部と、
を備え、
前記風向用減衰板に配設されている複数の第１光減衰膜は、複数の基準光減衰膜と複数のサブ基準光減衰膜とで構成され、前記基準光減衰膜と前記サブ基準光減衰膜とは所定角度毎に交互に配設されているとともに前記複数の基準光減衰膜は所定順に並べられており、前記サブ基準光減衰膜の両側の前記基準光減衰膜の減衰度は互いに異なるとともに前記サブ基準光減衰膜の減衰度とも異なり、前記基準光減衰膜の両側の前記サブ基準光減衰膜の減衰度は互いに異なり、
前記風向用減衰板に配設されている複数の第２光減衰膜は、前記基準光減衰膜と前記サブ基準光減衰膜の境界の延長線と重ならない位置に配設されており、
前記風向検出部は、前記基準光減衰膜及び前記サブ基準光減衰膜に対応した前記風向用パルス信号に基づき前記風向用減衰板の回転角度を判別して風向を検出する処理を実行し、
前記風向判断部は、前記第２光減衰膜に対応した前記風向確定用パルス信号に基づき、前記一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が前記第２光減衰膜を通過したタイミングを抽出し、そのタイミングにおいて前記風向検出部が検出した風向を採用する処理を実行することを特徴とする風向測定装置。
【請求項２】
前記一対の風向検出用光ファイバーと前記一対の風向確定用光ファイバーの端面はそれぞれ前記風向用減衰板の回転中心を通る直径方向の共通の仮想線上に並ぶ位置、又は前記一対の風向検出用光ファイバーと前記一対の風向確定用光ファイバーの端面の一方が前記風向用減衰板の回転中心を通る直径方向の仮想線上にあって他方が前記仮想線から前記所定角度の整数倍分円周方向にずれた位置に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の風向測定装置。
【請求項３】
前記複数の第２光減衰膜は、前記基準光減衰膜と前記サブ基準光減衰膜の境界の延長線と重ならない位置であって、前記一対の風向検出用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が、前記基準光減衰膜と前記サブ基準光減衰膜の境界を掠める場合に、前記一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が当該第２光減衰膜の縁を掠める位置に配設されており、
前記風向判断部は、前記第２光減衰膜に対応した前記風向確定用パルス信号に基づき、前記一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光の少なくとも一部が第２光減衰膜を通過したタイミングを抽出し、そのタイミングにおいて前記風向検出部が検出した風向を採用する処理を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の風向測定装置。
【請求項４】
風を受けて回転する回転体と連動して回転する軸に取り付けられ、複数の貫通孔が円周方向に等間隔に形成されているスリット板と、
風速用レーザ発光素子と風速用受光素子にそれぞれ接続され、それぞれの端面同士が前記貫通孔が形成されている半径位置にて前記スリット板を挟んで対向するように設置された一対の風速用光ファイバーと、
前記スリット板と前記一対の風速用光ファイバーとが、前記風速用レーザ発光素子からの連続光を前記スリット板の回転に応じたパルス光に変換して前記風速用受光素子に出力する風速用エンコーダとして機能し、前記風速用受光素子に入力されたパルス光に応じた風速用パルス信号に基づいて風速を検出する風速検出部と、
を備え、
前記風速用レーザ発光素子が前記風向確定用レーザ発光素子の機能を兼ね備え、前記風速用受光素子が前記風向確定用受光素子の機能を兼ね備え、前記一対の風速用光ファイバーが前記一対の風向確定用光ファイバーの機能を兼ね備えるように構成されており、
前記一対の風速用光ファイバーのうち前記風速用受光素子側の光ファイバーから延出された一対の光ファイバーの端面同士が前記第２光減衰膜が配設されている半径位置にて前記風向用減衰板を挟んで対向するように設置されており、
前記風速検出部は、前記風速用パルス信号と前記風向確定用パルス信号とを含むパルス信号に基づいて風速を検出する処理を実行し、
前記風向判断部は、前記風速用パルス信号と前記風向確定用パルス信号とを含むパルス信号に基づいて前記風向検出部が検出した風向を採用するか否かを判断する処理を実行す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測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス光を利用して風向を測定する風向測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風向きに応じてその向きを変える風向体と連動して回転する穴あき回転板と、穴あき回転板の回転に伴って穴の有無が変化する位置に向けて光を出射する光ファイバーを備えた光式風向センサーが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この光式風向センサーは、穴あき回転板の３つの同心円上に形成された円弧状の穴の有無を検知する３ビットのセンサーであり、４５°毎に区分した８方向の風向きを検出する測定が可能になっている。
【０００３】
また、風向きに応じてその向きを変える風向体と連動して回転する円板形減衰器を備え、その円板形減衰器を通過する光ビームのレベルの大きさにより風向きを検出する風向計が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
この風向計の円板形減衰器は、円周方向に光透過度が順次変化するように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９１５３１号公報
【特許文献２】実開平１−１１７５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の光式風向センサーのように、穴あき回転板を利用したビットパターンに基づいて風向きを測定する場合、より細かな角度で区分した風向きを測定するには、穴あき回転板により多くの同心円に沿う円弧状の穴を形成し、より多くの光ファイバーを備える必要が生じる。
例えば、５本の光ファイバーを設置して、穴あき回転板の５つの同心円上に形成された円弧状の穴の有無を検知する５ビットのセンサーとすれば、１１．２５°毎に区分した３２方向の風向きを検出する測定が可能になる。
但し、光ファイバーの敷設距離が長い場合には、光ファイバーの本数が増えるほど施工コストが増大する問題が生じる。
【０００６】
また、上記特許文献２の風向計の場合、円板形減衰器における光透過度が異なる境界を跨いで光ビームが通過した場合には、その光ビームのレベルの大きさからは正確な風向きを検出できないという問題が生じる。
具体的には、円板形減衰器を通過した光ビームは光検出器（例えばフォトダイオード）によって電圧値に変換されるようになっており、光透過度が異なる境界を跨いで通過した光ビームの場合、境界を挟んだ２つの領域の比率に応じた値となってしまうため、その電圧値からは正確な風向きが得られないという問題が生じることになる。
【０００７】
本発明の目的は、より好適に風向を測定することができる風向測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明に係る風向測定装置は、
風向きに応じてその向きを変える風向体と連動して回転するように共通の軸に取り付けられ、複数の第１光減衰膜が円周方向に等間隔に配設されているとともに、前記第１光減衰膜とは異なる半径位置にて複数の第２光減衰膜が円周方向に等間隔に配設されている風向用減衰板と、
風向検出用レーザ発光素子と風向検出用受光素子にそれぞれ接続され、それぞれの端面同士が前記第１光減衰膜が配設されている半径位置にて前記風向用減衰板を挟んで対向するように設置された一対の風向検出用光ファイバーと、
風向確定用レーザ発光素子と風向確定用受光素子にそれぞれ接続され、それぞれの端面同士が前記第２光減衰膜が配設されている半径位置にて前記風向用減衰板を挟んで対向するように設置された一対の風向確定用光ファイバーと、
前記風向用減衰板と前記一対の風向検出用光ファイバーとが、前記風向検出用レーザ発光素子からの連続光を前記風向用減衰板の回転に応じたパルス光に変換して前記風向検出用受光素子に出力する風向用エンコーダとして機能し、前記風向検出用受光素子に入力されたパルス光の強度に応じたレベルの風向用パルス信号に基づいて風向を検出する風向検出部と、
前記風向用減衰板と前記一対の風向確定用光ファイバーとが、前記風向確定用レーザ発光素子からの連続光を前記風向用減衰板の回転に応じたパルス光に変換して前記風向確定用受光素子に出力する風向確定用エンコーダとして機能し、前記風向確定用受光素子に入力されたパルス光の強度に応じたレベルの風向確定用パルス信号に基づいて前記風向検出部が検出した風向を採用するか否かを判断する風向判断部と、
を備え、
前記風向用減衰板に配設されている複数の第１光減衰膜は、複数の基準光減衰膜と複数のサブ基準光減衰膜とで構成され、前記基準光減衰膜と前記サブ基準光減衰膜とは所定角度毎に交互に配設されているとともに前記複数の基準光減衰膜は所定順に並べられており、前記サブ基準光減衰膜の両側の前記基準光減衰膜の減衰度は互いに異なるとともに前記サブ基準光減衰膜の減衰度とも異なり、前記基準光減衰膜の両側の前記サブ基準光減衰膜の減衰度は互いに異なり、
前記風向用減衰板に配設されている複数の第２光減衰膜は、前記基準光減衰膜と前記サブ基準光減衰膜の境界の延長線と重ならない位置に配設されており、
前記風向検出部は、前記基準光減衰膜及び前記サブ基準光減衰膜に対応した前記風向用パルス信号に基づき前記風向用減衰板の回転角度を判別して風向を検出する処理を実行し、
前記風向判断部は、前記第２光減衰膜に対応した前記風向確定用パルス信号に基づき、前記一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が前記第２光減衰膜を通過したタイミングを抽出し、そのタイミングにおいて前記風向検出部が検出した風向を採用する処理を実行するようにした。
【０００９】
この風向測定装置は、複数の第１光減衰膜（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）が円周方向に等間隔に配設されている風向用減衰板を備えており、その風向用減衰板と一対の風向検出用光ファイバーとが、風向検出用レーザ発光素子からの連続光を風向用減衰板の回転に応じたパルス光に変換して風向検出用受光素子に出力する風向用エンコーダとして機能するように構成されているので、風向検出用受光素子に入力されたパルス信号の強度に応じたレベルの風向用パルス信号に基づき、風向検出部が風向用減衰板の回転角度を判別する処理を行って風向を検出することができる。
特に、この風向測定装置の風向用減衰板には、複数の第２光減衰膜が円周方向に等間隔に配設されており、その風向用減衰板と一対の風向確定用光ファイバーとが、風向確定用レーザ発光素子からの連続光を風向用減衰板の回転に応じたパルス光に変換して風向確定用受光素子に出力する風向確定用エンコーダとして機能するように構成されているので、風向確定用受光素子に入力されたパルス信号の強度に応じたレベルの風向確定用パルス信号に基づき、風向判断部が一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が第２光減衰膜を通過したタイミングを抽出し、そのタイミングにおいて風向検出部が検出した風向を採用する処理を実行することによって、より正確な風向を検出することを可能にしている。
【００１０】
ここで、一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が第２光減衰膜を通過したタイミングは、一対の風向検出用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が、基準光減衰膜とサブ基準光減衰膜の境界を跨がずに通過するタイミングである。
つまり、一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が第２光減衰膜を通過したタイミングであれば、一対の風向検出用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光は、複数の基準光減衰膜のいずれかを通過するか、複数のサブ基準光減衰膜のいずれかを通過するので、第１光減衰膜（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）に対応する風向用パルス信号に基づき風向を検出することが可能となる。
そこで、そのタイミングにおいて風向検出部が検出した風向を採用する処理を実行することによって、より正確な風向を検出することを可能にした。
【００１１】
また、望ましくは、
前記一対の風向検出用光ファイバーと前記一対の風向確定用光ファイバーの端面はそれぞれ前記風向用減衰板の回転中心を通る直径方向の共通の仮想線上に並ぶ位置、又は前記一対の風向検出用光ファイバーと前記一対の風向確定用光ファイバーの端面の一方が前記風向用減衰板の回転中心を通る直径方向の仮想線上にあって他方が前記仮想線から前記所定角度の整数倍分円周方向にずれた位置に設置されているようにする。
【００１２】
このような位置に一対の風向検出用光ファイバーと一対の風向確定用光ファイバーの端面を設置すれば、一対の風向検出用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が、基準光減衰膜とサブ基準光減衰膜の境界を跨がずに通過した、第１光減衰膜（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）に対応する風向用パルス信号に基づいて、好適に風向を検出することができる。
【００１３】
また、望ましくは、
前記複数の第２光減衰膜は、前記基準光減衰膜と前記サブ基準光減衰膜の境界の延長線と重ならない位置であって、前記一対の風向検出用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が、前記基準光減衰膜と前記サブ基準光減衰膜の境界を掠める場合に、前記一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が当該第２光減衰膜の縁を掠める位置に配設されており、
前記風向判断部は、前記第２光減衰膜に対応した前記風向確定用パルス信号に基づき、前記一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光の少なくとも一部が第２光減衰膜を通過したタイミングを抽出し、そのタイミングにおいて前記風向検出部が検出した風向を採用する処理を実行するようにする。
【００１４】
風向測定装置の風向用減衰板には、複数の第２光減衰膜が円周方向に等間隔に配設されており、その風向用減衰板と一対の風向確定用光ファイバーとが、風向確定用レーザ発光素子からの連続光を風向用減衰板の回転に応じたパルス光に変換して風向確定用受光素子に出力する風向確定用エンコーダとして機能するように構成されているので、風向確定用受光素子に入力されたパルス信号の強度に応じたレベルの風向確定用パルス信号に基づき、風向判断部が一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光の少なくとも一部が第２光減衰膜を通過したタイミングを抽出し、そのタイミングにおいて風向検出部が検出した風向を採用する処理を実行することによって、より正確な風向を検出することを可能にしている。
【００１５】
ここで、一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光の少なくとも一部が第２光減衰膜を通過したタイミングは、一対の風向検出用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光が、基準光減衰膜とサブ基準光減衰膜に跨って通過することなく、基準光減衰膜とサブ基準光減衰膜のいずれか一方を通過するタイミングである。
つまり、一対の風向確定用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光の少なくとも一部が第２光減衰膜を通過したタイミングであれば、一対の風向検出用光ファイバーにおける一方の光ファイバーから他方の光ファイバーに向かうレーザ光は、複数の基準光減衰膜のいずれかを通過するか、複数のサブ基準光減衰膜のいずれかを通過するので、確実に第１光減衰膜（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）に対応する風向用パルス信号に基づき風向を検出することが可能となる。
そこで、そのタイミングにおいて風向検出部が検出した風向を採用する処理を実行することによって、より正確な風向を検出することを可能にした。
【００１６】
また、望ましくは、
風を受けて回転する回転体と連動して回転する軸に取り付けられ、複数の貫通孔が円周方向に等間隔に形成されているスリット板と、
風速用レーザ発光素子と風速用受光素子にそれぞれ接続され、それぞれの端面同士が前記貫通孔が形成されている半径位置にて前記スリット板を挟んで対向するように設置された一対の風速用光ファイバーと、
前記スリット板と前記一対の風速用光ファイバーとが、前記風速用レーザ発光素子からの連続光を前記スリット板の回転に応じたパルス光に変換して前記風速用受光素子に出力する風速用エンコーダとして機能し、前記風速用受光素子に入力されたパルス光に応じた風速用パルス信号に基づいて風速を検出する風速検出部と、
を備え、
前記風速用レーザ発光素子が前記風向確定用レーザ発光素子の機能を兼ね備え、前記風速用受光素子が前記風向確定用受光素子の機能を兼ね備え、前記一対の風速用光ファイバーが前記一対の風向確定用光ファイバーの機能を兼ね備えるように構成されており、
前記一対の風速用光ファイバーのうち前記風速用受光素子側の光ファイバーから延出された一対の光ファイバーの端面同士が前記第２光減衰膜が配設されている半径位置にて前記風向用減衰板を挟んで対向するように設置されており、
前記風速検出部は、前記風速用パルス信号と前記風向確定用パルス信号とを含むパルス信号に基づいて風速を検出する処理を実行し、
前記風向判断部は、前記風速用パルス信号と前記風向確定用パルス信号とを含むパルス信号に基づいて前記風向検出部が検出した風向を採用するか否かを判断する処理を実行するようにする。
【００１７】
風向測定装置において、一対の風速用光ファイバーが一対の風向確定用光ファイバーの機能を兼ね備えるようにしたことで、風向測定装置を設置するのに要する光ファイバーのうち、一対の風向確定用光ファイバーに相当する光ファイバーの使用量を削減することができる。
例えば、風向測定装置における風向体、回転体、風向用減衰板、スリット板等を備えた風向風速計は、河川に架かった橋梁やトンネル出口付近などに設置され、風向測定装置におけるレーザ発光素子や受光素子等を備えた測定装置本体は、ターミナル駅等の通信機器室に設置されるものであるので、風向風速計の設置箇所と測定装置本体の設置箇所が遠く離れている場合、風向風速計と測定装置本体とを接続する光ファイバーの敷設距離が長くなるため、光ファイバーの本数が増えるほど施工コストが増大してしまう。
そこで、一対の風速用光ファイバーが一対の風向確定用光ファイバーの機能を兼ね備えるようにして、一対の風向確定用光ファイバーの大部分を削減する構成にすることで、風向風速計と測定装置本体とを接続する光ファイバーは実質４本（一対の風向検出用光ファイバーと一対の風速用光ファイバー）にすることができ、６本の光ファイバー（一対の風向検出用光ファイバーと一対の風速用光ファイバーと一対の風向確定用光ファイバー）を敷設する場合の約三分の二に削減できる。
このように、一対の風速用光ファイバーが一対の風向確定用光ファイバーの機能を兼ね備える構成にすれば、風向測定装置を設置するのに要する光ファイバーの使用量を削減することができ、施工コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、好適に風向を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１の風向測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】風向測定装置の風向風速計の一例を示す断面図である。
【図３】風向風速計の風向用減衰板とスリット板を示す斜視図である。
【図４】第１光ファイバーの端面から出射されたレーザ光と、第５光ファイバーの端面から出射されたレーザ光が、風向用減衰板の回転中心を通る直径方向の共通の仮想線上を通過することに関する説明図である。
【図５】風向用減衰板における第１光減衰膜（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）と第２光減衰膜の配設パターンの一例を示す説明図である。
【図６】風向用パルス信号および風向確定用パルス信号の波形とそのパルス信号に関連付けられた角度データの一例を示す説明図である。
【図７】第１光ファイバーから第２光ファイバーに向かうレーザ光と、第５光ファイバーから第６光ファイバーに向かうレーザ光の相関と、風向確定用パルス信号の波形に関する説明図である。
【図８】第１光ファイバーの端面から出射されたレーザ光と、第５光ファイバーの端面から出射されたレーザ光が、風向用減衰板を通過する位置に関する説明図である。
【図９】第１光ファイバーの端面から出射されたレーザ光と、第５光ファイバーの端面から出射されたレーザ光が、風向用減衰板を通過する位置に関する説明図である。
【図１０】第１光ファイバーの端面から出射されたレーザ光と、第５光ファイバーの端面から出射されたレーザ光が、風向用減衰板を通過する位置に関する説明図である。
【図１１】風向用減衰板における第１光減衰膜（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）と第２光減衰膜の配設パターンの一例を示す説明図である。
【図１２】風向用パルス信号および風向確定用パルス信号の波形とそのパルス信号に関連付けられた角度データの一例を示す説明図である。
【図１３】実施形態２の風向測定装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】第１光ファイバーから第２光ファイバーに向かうレーザ光と、第５光ファイバーから第６光ファイバーに向かうレーザ光の相関と、風速用パルス信号と風向確定用パルス信号とを含むパルス信号の波形に関する説明図である。
【図１５】第１光ファイバーの端面から出射されたレーザ光と、第５光ファイバーの端面から出射されたレーザ光が、風向用減衰板を通過する位置に関する説明図である。
【図１６】第１光ファイバーの端面から出射されたレーザ光と、第５光ファイバーの端面から出射されたレーザ光が、風向用減衰板を通過する位置に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係る風向測定装置の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００２１】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の風向測定装置１００の構成を示すブロック図である。
この風向測定装置１００は、風向と風速を測定する機能を有しており、風を受ける風向体３および回転体２を有する風向風速計１０（図２参照）と、風向風速計１０により計測された風向と風速を演算して出力する測定装置本体２０と、風向風速計１０と測定装置本体２０とを接続する光ファイバー３１，３２，３３，３４，３５，３６等を備えている。
なお、図１では、風向風速計１０の風向体３および回転体２の図示を省略している。
【００２２】
風向風速計１０には、一対の風向検出用光ファイバーである第１光ファイバー３１と第２光ファイバー３２の一端部がそれぞれ光コネクタＣ１１，Ｃ１２を介して接続されており、測定装置本体２０には、第１光ファイバー３１と第２光ファイバー３２の他端部がそれぞれ光コネクタＣ２１，Ｃ２２を介して接続されている。なお、光コネクタＣ１１，Ｃ１２は、防水光コネクタであることが好ましい。
また、風向風速計１０には、一対の風向確定用光ファイバーである第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６の一端部がそれぞれ光コネクタＣ１５，Ｃ１６を介して接続されており、測定装置本体２０には、第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６の他端部がそれぞれ光コネクタＣ２５，Ｃ２６を介して接続されている。なお、光コネクタＣ１５，Ｃ１６は、防水光コネクタであることが好ましい。
また、風向風速計１０には、一対の風速用光ファイバーである第３光ファイバー３３と第４光ファイバー３４の一端部がそれぞれ光コネクタＣ１３，Ｃ１４を介して接続されており、測定装置本体２０には、第３光ファイバー３３と第４光ファイバー３４の他端部がそれぞれ光コネクタＣ２３，Ｃ２４を介して接続されている。なお、光コネクタＣ１３，Ｃ１４は、防水光コネクタであることが好ましい。
【００２３】
この風向測定装置１００においては、第１光ファイバー３１によって測定装置本体２０からの光を風向風速計１０へと伝送し、第２光ファイバー３２によって風向風速計１０からの光を測定装置本体２０へと伝送する。また、第３光ファイバー３３によって測定装置本体２０からの光を風向風速計１０へと伝送し、第４光ファイバー３４によって風向風速計１０からの光を測定装置本体２０へと伝送する。また、第５光ファイバー３５によって測定装置本体２０からの光を風向風速計１０へと伝送し、第６光ファイバー３６によって風向風速計１０からの光を測定装置本体２０へと伝送する。
【００２４】
本実施形態の風向測定装置１００は、例えば、鉄道の運行管理に用いるものであり、風向風速計１０は、河川に架かった橋梁やトンネル出口付近などに設置され、測定装置本体２０は、ターミナル駅等の通信機器室に設置されている。
また、風向風速計１０と測定装置本体２０とを接続する光ファイバー３１，３２，３３，３４，３５，３６は、鉄道の軌道に沿って設置されている。
【００２５】
［風向風速計］
風向風速計１０は、図２に示すように、基台１と、受ける風の強さに応じた速さで回転する回転体２が取り付けられた風向体３等を備えている。
風向体３は、風向体３と一体に形成されている円筒状の回転軸３ａを介して基台１に回転可能に支持されており、風向体３に設けられている尾翼３ｂの作用によって風向きに合わせて基台１に対して回転するようになっている。この風向体３と連動して回転する回転軸３ａに風向用減衰板５が取り付けられている。
また、風向体３の円筒状の回転軸３ａには回転可能に支持された回転軸２ｂが内挿されており、回転体２の回転は、回転体２に接続されているプロペラ軸２ａと歯車２Ｇを介して回転軸２ｂに伝達されるようになっている。この回転体２と連動して回転する回転軸２ｂにスリット板４が取り付けられている。
【００２６】
スリット板４は、図３に示すように、風を受けて回転する回転体２と連動して回転する回転軸２ｂに取り付けられている。
円板状を成すスリット板４には、複数の貫通孔４０が円周方向に等間隔に形成されている。例えば、スリット板４の周縁部には、所定間隔をあけた３°毎に複数（ここでは６０個）の貫通孔４０が形成されている。ここでの所定間隔は、３°の中心角に相当する。
そして、一対の風速用光ファイバーである第３光ファイバー３３と第４光ファイバー３４の一端部３３ａ，３４ａの端面同士がスリット板４を挟んで対向するように設置されている。具体的には、第３光ファイバー３３と第４光ファイバー３４の一端部３３ａ，３４ａの端面は、貫通孔４０が形成されている半径位置にてスリット板４を挟んで対向している。
この第３光ファイバー３３の一端部３３ａの端面から、測定装置本体２０から伝送された光が出射されるようになっている。
第３光ファイバー３３の一端部３３ａの端面から出射された光はスリット板４を通過して、第４光ファイバー３４の一端部３４ａの端面に入射するようになっている。
第４光ファイバー３４の一端部３４ａの端面に入射した光は、測定装置本体２０へと伝送されるようになっている。
【００２７】
このスリット板４と一対の風速用光ファイバーである第３光ファイバー３３と第４光ファイバー３４とが、後述する風速用レーザ発光素子６３からの連続光をスリット板４の回転に応じたパルス光に変換して後述する風速用受光素子６４に出力する風速用エンコーダとして機能する。
具体的には、第３光ファイバー３３の一端部３３ａの端面から出射された光が、スリット板４の周縁部に形成されている貫通孔４０を通過して、第４光ファイバー３４の一端部３４ａの端面に一定値以上の強度の光が入射される状態（以下「通過状態」という。）と、第３光ファイバー３３の一端部３３ａの端面から出射された光が、スリット板４（ここでは、スリット板４の貫通孔４０同士の間の部分）に遮断されて、第４光ファイバー３４の一端部３４ａの端面に一定値以上の強度の光が入射されない状態（以下「遮断状態」という。）と、が生じる。
スリット板４が回転している場合には、通過状態と遮断状態とが交互に繰り返されるため、第３光ファイバー３３の一端部３３ａから連続光を出射すると、その連続光はスリット板４の回転によってパルス光に変換される。スリット板４は、回転体２と連動して回転する回転軸２ｂに取り付けられているので、スリット板４の回転によって生成されたパルス光の周波数は、回転体２の回転速度に応じた周波数となる。
【００２８】
このように、風速用エンコーダとして機能するスリット板４と一対の風速用光ファイバー（第３光ファイバー３３、第４光ファイバー３４）は、第３光ファイバー３３を介して入力された風速用レーザ発光素子６３（後述）からの連続光を、スリット板４の回転によって回転体２の回転速度に応じた周波数のパルス光に変換し、第４光ファイバー３４を介して風速用受光素子６４（後述）に出力するように構成されている。
なお、本実施形態のスリット板４は、所定の減衰度による光透過性を有しており、入射した光の強度を減衰させて透過させることができるので、遮断状態であっても風速用受光素子６４（後述）が受光可能になっている。
【００２９】
風向用減衰板５は、図３に示すように、風向きに応じてその向きを変える風向体３と連動して回転するように、風向体３の回転軸３ａに取り付けられている。
円板状を成す風向用減衰板５には、複数の第１光減衰膜５１が円周方向に等間隔に配設されているとともに、第１光減衰膜５１とは異なる半径位置にて複数の第２光減衰膜５２が円周方向に等間隔に配設されている。これら第１光減衰膜５１や第２光減衰膜５２は、入射した光の強度を減衰させて透過させる機能を有する。
本実施形態では、第１光減衰膜５１は第２光減衰膜５２よりも内周側に配設されている。
【００３０】
そして、一対の風向検出用光ファイバーである第１光ファイバー３１と第２光ファイバー３２の一端部３１ａ，３２ａの端面同士が風向用減衰板５を挟んで対向するように設置されている。具体的には、第１光ファイバー３１と第２光ファイバー３２の一端部３１ａ，３２ａの端面は、第１光減衰膜５１が配設されている半径位置にて風向用減衰板５を挟んで対向している。
この第１光ファイバー３１の一端部３１ａの端面から、測定装置本体２０から伝送された光が出射されるようになっている。
第１光ファイバー３１の一端部３１ａの端面から出射された光は風向用減衰板５を通過して、第２光ファイバー３２の一端部３２ａの端面に入射するようになっている。
第２光ファイバー３２の一端部３２ａの端面に入射した光は、測定装置本体２０へと伝送されるようになっている。
【００３１】
この第１光減衰膜５１が設けられている風向用減衰板５と一対の風向検出用光ファイバーである第１光ファイバー３１と第２光ファイバー３２とが、後述する風向検出用レーザ発光素子６１からの連続光を風向用減衰板５の回転に応じたパルス光に変換して後述する風向検出用受光素子６２に出力する風向用エンコーダとして機能する。
具体的には、第１光ファイバー３１の一端部３１ａの端面から出射された光が、風向用減衰板５の周縁部に配設されている第１光減衰膜５１を通過して、第２光ファイバー３２の一端部３２ａの端面に第１光減衰膜５１の減衰度の応じた強度の光が入射され、比較的高い強度の光が入射される状態（以下「通過状態」という。）と、比較的低い強度の光が入射される状態（以下「遮断状態」という。）と、が生じる。
本実施形態では、第１光ファイバー３１の一端部３１ａの端面から出射された光が、複数の第１光減衰膜５１のうち後述する基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）を通過して、第２光ファイバー３２の一端部３２ａの端面に比較的高い強度の光が入射される状態（以下「通過状態」という。）と、第１光ファイバー３１の一端部３１ａの端面から出射された光が、複数の第１光減衰膜５１のうち後述するサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）を通過して、第２光ファイバー３２の一端部３２ａの端面に比較的低い強度の光が入射される状態（以下「遮断状態」という。）と、が生じる。
風向体３と連動して風向用減衰板５が回転している場合には、通過状態と遮断状態とが交互に繰り返されるため、第１光ファイバー３１の一端部３１ａから連続光を出射すると、その連続光は風向用減衰板５の回転によってパルス光に変換される。
【００３２】
また、一対の風向確定用光ファイバーである第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６の一端部３５ａ，３６ａの端面同士が風向用減衰板５を挟んで対向するように設置されている。具体的には、第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６の一端部３５ａ，３６ａの端面は、第２光減衰膜５２が配設されている半径位置にて風向用減衰板５を挟んで対向している。
この第５光ファイバー３５の一端部３５ａの端面から、測定装置本体２０から伝送された光が出射されるようになっている。
第５光ファイバー３５の一端部３５ａの端面から出射された光は風向用減衰板５を通過して、第６光ファイバー３６の一端部３６ａの端面に入射するようになっている。
第６光ファイバー３６の一端部３６ａの端面に入射した光は、測定装置本体２０へと伝送されるようになっている。
【００３３】
この第２光減衰膜５２が設けられている風向用減衰板５と一対の風向確定用光ファイバーである第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６とが、後述する風向確定用レーザ発光素子６５からの連続光を風向用減衰板５の回転に応じたパルス光に変換して後述する風向確定用受光素子６６に出力する風向確定用エンコーダとして機能する。
具体的には、第５光ファイバー３５の一端部３５ａの端面から出射された光が、風向用減衰板５の周縁部に配設されている第２光減衰膜５２を通過して、第６光ファイバー３６の一端部３６ａの端面に一定値以上の強度の光が入射される状態（以下「通過状態」という。）と、第５光ファイバー３５の一端部３５ａの端面から出射された光が、風向用減衰板５（ここでは、風向用減衰板５の第２光減衰膜５２同士の間の部分（後述する膜枠部５２ａ））に遮断されて、第６光ファイバー３６の一端部３６ａの端面に一定値以上の強度の光が入射されない状態（以下「遮断状態」という。）と、が生じる。
風向体３と連動して風向用減衰板５が回転している場合には、通過状態と遮断状態とが交互に繰り返されるため、第５光ファイバー３５の一端部３５ａから連続光を出射すると、その連続光は風向用減衰板５の回転によってパルス光に変換される。
【００３４】
特に、一対の風向検出用光ファイバー（第１光ファイバー３１、第２光ファイバー３２）と一対の風向確定用光ファイバー（第５光ファイバー３５、第６光ファイバー３６）の一端部の端面はそれぞれ、風向用減衰板５の回転中心を通る直径方向の共通の仮想線Ｌ上に並ぶ位置に設置されている。
こうすることで、図４に示すように、第１光ファイバー３１の一端部３１ａの端面から出射されたレーザ光３１０と、第５光ファイバー３５の一端部３５ａの端面から出射されたレーザ光３５０が、風向用減衰板５の回転中心を通る直径方向の共通の仮想線Ｌ上を通過するようになっている。レーザ光３１０の径とレーザ光３５０の径は同じ寸法である。
なお、図４では、異なるタイミングにおいて風向用減衰板５を通過したレーザ光（３１０，３５０）を２本の仮想線Ｌとともに図示している。
【００３５】
そして、本実施形態の風向用減衰板５に配設されている複数の第１光減衰膜５１は、複数の基準光減衰膜と、複数のサブ基準光減衰膜とで構成されている。
具体的には、風向用減衰板５に配設されている複数の第１光減衰膜５１は、例えば、図５に示すように、複数の基準光減衰膜５１Ａ、５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉ，５１Ｊ，５１Ｋ，５１Ｌ，５１Ｍ，５１Ｎ，５１Ｏ，５１Ｐ，５１Ｑ，５１Ｒと、複数のサブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔとで構成されており、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）とは所定角度θ毎（ここではθ＝１０°毎）に交互に配設されている。
複数の基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）の減衰度はそれぞれ異なるとともに、複数のサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）の減衰度とも異なる。また、サブ基準光減衰膜５１Ｓとサブ基準光減衰膜５１Ｔの減衰度は異なる。
ここでは、複数の基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）は減衰度に応じた所定順に並べられており、サブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）の両側の基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）の減衰度は互いに異なるとともにサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）の減衰度とも異なり、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）の両側のサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）の減衰度は互いに異なるように配設されている。
【００３６】
なお、減衰膜の減衰度［ｄＢ］は、減衰膜に入射する入射光の強度と減衰膜を透過した透過光の強度とに基づき、減衰度［ｄＢ］＝１０×log（入射光／透過光）の式によって求めることができる。この減衰度が大きい減衰膜ほど、透過光の強度を減衰させて小さくする。
【００３７】
例えば、基準光減衰膜５１Ａ、５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉ，５１Ｊ，５１Ｋ，５１Ｌ，５１Ｍ，５１Ｎ，５１Ｏ，５１Ｐ，５１Ｑ，５１Ｒの減衰度はそれぞれ、Ａ［ｄＢ］，Ｂ［ｄＢ］，Ｃ［ｄＢ］，Ｄ［ｄＢ］，Ｅ［ｄＢ］，Ｆ［ｄＢ］，Ｇ［ｄＢ］，Ｈ［ｄＢ］，Ｉ［ｄＢ］，Ｊ［ｄＢ］，Ｋ［ｄＢ］，Ｌ［ｄＢ］，Ｍ［ｄＢ］，Ｎ［ｄＢ］，Ｏ［ｄＢ］，Ｐ［ｄＢ］，Ｑ［ｄＢ］，Ｒ［ｄＢ］であり、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅ＜Ｆ＜Ｇ＜Ｈ＜Ｉ＜Ｊ＜Ｋ＜Ｌ＜Ｍ＜Ｎ＜Ｏ＜Ｐ＜Ｑ＜Ｒであるとする（図６参照）。
また、サブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔの減衰度はそれぞれ、Ｓ［ｄＢ］，Ｔ［ｄＢ］であり、Ｓ＜Ｔであるとする（図６参照）。
そして、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）とを減衰度［ｄＢ］で識別し易くするように、基準光減衰膜５１Ｒとサブ基準光減衰膜５１Ｓの減衰度に差をつけ、
Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅ＜Ｆ＜Ｇ＜Ｈ＜Ｉ＜Ｊ＜Ｋ＜Ｌ＜Ｍ＜Ｎ＜Ｏ＜Ｐ＜Ｑ＜Ｒ＜＜Ｓ＜Ｔであるようにするのが好ましい。
【００３８】
このような基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）が風向用減衰板５の周縁部に、例えば１０°毎に配設されている。
具体的には、図５に示すように、１８個の基準光減衰膜５１Ａ、５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉ，５１Ｊ，５１Ｋ，５１Ｌ，５１Ｍ，５１Ｎ，５１Ｏ，５１Ｐ，５１Ｑ，５１Ｒが、時計回りに減衰度の昇順で２０°毎に配設されており、各基準光減衰膜間にサブ基準光減衰膜５１Ｓとサブ基準光減衰膜５１Ｔが交互に配設されている。なお、サブ基準光減衰膜５１Ｓとサブ基準光減衰膜５１Ｔは、計１８個配設されている。
このように、複数の基準光減衰膜と複数のサブ基準光減衰膜とで構成されている複数の第１光減衰膜５１は、風向用減衰板５の周縁部に１０°毎に配設されている。
そして、風向用エンコーダとして機能する風向用減衰板５（第１光減衰膜５１）と一対の風向検出用光ファイバー（第１光ファイバー３１、第２光ファイバー３２）は、第１光ファイバー３１を介して入力された風向検出用レーザ発光素子６１（後述）からの連続光を、風向用減衰板５の回転によって風向体３の回転に応じたパルス光に変換し、第２光ファイバー３２を介して風向検出用受光素子６２（後述）に出力するように構成されている。
なお、複数の第１光減衰膜５１（基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）、サブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ））は、互いに異なる減衰度での光透過性を有しており、入射した光の強度を減衰させて透過させることができるので、サブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）による遮断状態であっても風向検出用受光素子６２（後述）が受光可能になっている。
【００３９】
また、本実施形態の風向用減衰板５に配設されている複数の第２光減衰膜５２は、例えば、図５に示すように、風向用減衰板５の周縁部に、所定間隔をあけた１０°毎に配設されている。ここでは、３°の中心角に相当する間隔をあけて、３６個の第２光減衰膜５２が配設されている。なお、複数の第２光減衰膜５２の間の部位として膜枠部５２ａが設けられている。
そして、風向確定用エンコーダとして機能する風向用減衰板５（第２光減衰膜５２）と一対の風向確定用光ファイバー（第５光ファイバー３５、第６光ファイバー３６）は、第５光ファイバー３５を介して入力された風向確定用レーザ発光素子６５（後述）からの連続光を、風向用減衰板５の回転によって風向体３の回転に応じたパルス光に変換し、第６光ファイバー３６を介して風向確定用受光素子６６（後述）に出力するように構成されている。
なお、複数の第２光減衰膜５２の減衰度は同一であるが、第２光減衰膜５２の膜枠部５２ａの減衰度と第２光減衰膜５２の減衰度は異なる。つまり、風向用減衰板５における複数の第２光減衰膜５２の間の部位である膜枠部５２ａは、第２光減衰膜５２の減衰度とは異なる減衰度での光透過性を有しており、入射した光の強度を減衰させて透過させることができるので、膜枠部５２ａによる遮断状態であっても風向確定用受光素子６６（後述）が受光可能になっている。
例えば、膜枠部５２ａの減衰度はＶ［ｄＢ］、第２光減衰膜５２の減衰度はＷ［ｄＢ］であり、Ｖ＜Ｗであるとする（図６参照）。
【００４０】
特に、この風向用減衰板５に配設されている複数の第２光減衰膜５２は、例えば、図４、図５に示すように、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）の境界の延長線と重ならない位置であって、一対の風向検出用光ファイバーにおける第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）の境界を掠める場合に、一対の風向確定用光ファイバーにおける第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が、当該第２光減衰膜５２の縁を掠める位置に配設されている。
こうすることで、後述するように、より正確に風向を測定することが可能になる。
なお、図４では、異なるタイミングにおいて風向用減衰板５を通過したレーザ光（３１０，３５０）を２本の仮想線Ｌとともに図示している。
【００４１】
［測定装置本体］
測定装置本体２０は、図１に示すように、風向検出用光ファイバーである第１光ファイバー３１と接続されている風向検出用レーザ発光素子６１と、風向検出用光ファイバーである第２光ファイバー３２と接続されている風向検出用受光素子６２と、風向確定用光ファイバーである第５光ファイバー３５と接続されている風向確定用レーザ発光素子６５と、風向確定用光ファイバーである第６光ファイバー３６と接続されている風向確定用受光素子６６と、風速用光ファイバーである第３光ファイバー３３と接続されている風速用レーザ発光素子６３と、風速用光ファイバーである第４光ファイバー３４と接続されている風速用受光素子６４と、測定装置本体２０の各部を統括制御する制御部６７と、計測した風向を出力する風向出力部６８と、計測した風速を出力する風速出力部６９等を備えている。
【００４２】
風向検出用レーザ発光素子６１と風向確定用レーザ発光素子６５と風速用レーザ発光素子６３は、連続光を発する光源であり、例えば、レーザーダイオードを用いることができる。なお、風向検出用レーザ発光素子６１と風向確定用レーザ発光素子６５と風速用レーザ発光素子６３にはそれぞれ同じレーザ発光素子を用いている。
風向検出用受光素子６２と風向確定用受光素子６６と風速用受光素子６４は、受光した光の強度を電気信号に変換する受光器であり、例えば、フォトダイオードを用いることができる。なお、風向検出用受光素子６２と風向確定用受光素子６６と風速用受光素子６４にはそれぞれ同じ受光素子を用いている。
【００４３】
風向出力部６８と風速出力部６９は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示器であり、制御部６７からの指示に従って、風速や風向を表示する。
【００４４】
制御部６７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えるコンピュータである。ＲＯＭには、各種データおよびプログラムが記憶されている。そして、制御部６７は、ＣＰＵが指定されたプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムとＣＰＵとの協働によって各種処理を行う。
【００４５】
制御部６７は、例えば、信号処理および演算処理を行って、風速用受光素子６４に入力されたパルス光に応じた風速用パルス信号に基づいて風速を検出する風速検出部として機能する。この制御部６７は、検出した風速の値を風速出力部６９に出力して表示させる処理を実行する。
なお、風速用受光素子６４が受光したパルス光の単位時間あたりのパルス数をカウントして、カウントしたパルス数を風速値に換算する処理は、従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
【００４６】
また、制御部６７は、例えば、信号処理および演算処理を行って、風向検出用受光素子６２に入力されたパルス光の強度に応じたレベルの風向用パルス信号に基づいて風向を検出する風向検出部として機能する。この制御部６７は、検出した風向の角度値を風向出力部６８に出力して表示させる処理を実行する。
例えば、風向検出部として機能する制御部６７は、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）及びサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）に対応した風向用パルス信号に基づき風向用減衰板５の回転角度を判別して風向を検出する処理を実行する。
【００４７】
また、制御部６７は、例えば、信号処理および演算処理を行って、風向確定用受光素子６６に入力されたパルス光の強度に応じたレベルの風向確定用パルス信号に基づいて風向検出部（制御部６７）が検出した風向を採用するか否かを判断する風向判断部として機能する。
例えば、風向判断部として機能する制御部６７は、第２光減衰膜５２や膜枠部５２ａに対応した風向確定用パルス信号に基づき、一対の風向確定用光ファイバーにおける第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０の少なくとも一部が第２光減衰膜５２を通過したタイミングを抽出し、そのタイミングにおいて風向検出部（制御部６７）が検出した風向を採用する処理を実行する。
【００４８】
ここで、風向検出用受光素子６２に入力されたパルス信号の強度に応じたレベルの風向用パルス信号と、風向確定用受光素子６６に入力されたパルス信号の強度に応じたレベルの風向確定用パルス信号とに基づいて、風向を検出する処理について説明する。
【００４９】
前述したように風向用減衰板５には、その円周方向に等間隔に複数の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｒと複数のサブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔとが配設されている（図５参照）。
それら複数の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｒと複数のサブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔに対応する風向用パルス信号には、それぞれ風向に関する角度データが関連付けられている。
【００５０】
具体的には、例えば、図５、図６に示すように、制御部６７（ＲＯＭ）には、基準光減衰膜５１Ａに対応する風向用パルス信号に、風向が「北」であることを示す「０°（３６０°）」が関連付けられたデータが記憶されている。
同様に、基準光減衰膜５１Ｂに対応する風向用パルス信号には「２０°」、基準光減衰膜５１Ｃに対応する風向用パルス信号には「４０°」、基準光減衰膜５１Ｄに対応する風向用パルス信号には「６０°」、基準光減衰膜５１Ｅに対応する風向用パルス信号には「８０°」、基準光減衰膜５１Ｆに対応する風向用パルス信号には「１００°」、基準光減衰膜５１Ｇに対応する風向用パルス信号には「１２０°」、基準光減衰膜５１Ｈに対応する風向用パルス信号には「１４０°」、基準光減衰膜５１Ｉに対応する風向用パルス信号には「１６０°」、基準光減衰膜５１Ｊ対応する風向用パルス信号には「１８０°」、基準光減衰膜５１Ｋに対応する風向用パルス信号には「２００°」、基準光減衰膜５１Ｌに対応する風向用パルス信号には「２２０°」、基準光減衰膜５１Ｍに対応する風向用パルス信号には「２４０°」、基準光減衰膜５１Ｎに対応する風向用パルス信号には「２６０°」、基準光減衰膜５１Ｏに対応する風向用パルス信号には「２８０°」、基準光減衰膜５１Ｐに対応する風向用パルス信号には「３００°」、基準光減衰膜５１Ｑに対応する風向用パルス信号には「３２０°」、基準光減衰膜５１Ｒに対応する風向用パルス信号には「３４０°」が関連付けられ、それらデータが制御部６７（ＲＯＭ）に記憶されている。
【００５１】
また、例えば、図５、図６に示すように、基準光減衰膜５１Ａの右隣のサブ基準光減衰膜５１Ｓに対応する風向用パルス信号には「１０°」、基準光減衰膜５１Ａの左隣のサブ基準光減衰膜５１Ｔに対応する風向用パルス信号には「３５０°」が関連付けられ、基準光減衰膜５１Ｂの右隣のサブ基準光減衰膜５１Ｔに対応する風向用パルス信号には「３０°」、基準光減衰膜５１Ｂの左隣のサブ基準光減衰膜５１Ｓに対応する風向用パルス信号には「１０°」が関連付けられ、基準光減衰膜５１Ｃの右隣のサブ基準光減衰膜５１Ｓに対応する風向用パルス信号には「５０°」、基準光減衰膜５１Ｃの左隣のサブ基準光減衰膜５１Ｔに対応する風向用パルス信号には「３０°」が関連付けられている。以下、基準光減衰膜５１Ｄから基準光減衰膜５１Ｒまで同様に、その両側のサブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔに角度データが関連付けられており、それらデータが制御部６７（ＲＯＭ）に記憶されている。
なお、各基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）の両側にそれぞれサブ基準光減衰膜５１Ｓとサブ基準光減衰膜５１Ｔを配することで、その回転方向を判別可能にしている。
【００５２】
このように、複数の基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）と複数のサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）に対応する風向用パルス信号のそれぞれに１０°毎の角度データが関連付けられているので、風向検出部として機能する制御部６７は、風向検出用受光素子６２に入力されたパルス光の強度に応じたレベルの風向用パルス信号に基づき風向用減衰板５の回転角度を判別して風向を検出することができる。
例えば、基準光減衰膜５１Ａを通過したレーザ光３１０が風向検出用受光素子６２に入力された場合は０°（３６０°）、基準光減衰膜５１Ｊを通過したレーザ光３１０が風向検出用受光素子６２に入力された場合は１８０°と、風向を検出することができる。
また、基準光減衰膜５１Ｅと基準光減衰膜５１Ｆの間のサブ基準光減衰膜５１Ｓを通過したレーザ光３１０が風向検出用受光素子６２に入力された場合は９０°、基準光減衰膜５１Ｎと基準光減衰膜５１Ｏの間のサブ基準光減衰膜５１Ｔを通過したレーザ光３１０が風向検出用受光素子６２に入力された場合は２７０°と、風向を検出することができる。
【００５３】
但し、一対の風向検出用光ファイバーにおける第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）の境界を通過し、基準光減衰膜とサブ基準光減衰膜に跨って通過した場合、風向検出用受光素子６２に入力されるパルス光の強度は、そのレーザ光３１０が跨いでいる基準光減衰膜とサブ基準光減衰膜の領域の比率に応じた強度となり、いずれの第１光減衰膜５１（基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）、サブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ））であるか判別不能になったり、その強度が偶然一致した第１光減衰膜５１（基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）、サブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ））に対応する角度であるように誤認してしまったりする不具合が生じるおそれがある。
【００５４】
そのため、制御部６７は、風向判断部としても機能する。
具体的には、図４、図５、図６、図７に示すように、一対の風向検出用光ファイバーにおける第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）の境界を掠める場合に、一対の風向確定用光ファイバーにおける第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が、第２光減衰膜５２の縁を掠めるように配置されているので、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０の少なくとも一部が第２光減衰膜５２を通過するタイミングでは、第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）に跨って通過することなく、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）のいずれか一方を通過するようになる。
【００５５】
つまり、図７に示すように、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０の少なくとも一部が第２光減衰膜５２を通過するタイミングであれば、第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０は、複数の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｒのいずれかを通過するか、複数のサブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔのいずれかを通過するので、確実に第１光減衰膜５１（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）に対応する風向用パルス信号に基づき風向を検出することが可能となる。
一方、図７に示すように、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が第２光減衰膜５２の間の膜枠部５２ａを通過するタイミングであると、第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０は、ほぼ基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）を跨いで通過することになるので、第１光減衰膜５１（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）に対応する風向の検出が不能になったり不安定になったりする。
【００５６】
そこで、風向判断部として機能する制御部６７が、風向確定用受光素子６６に入力された第２光減衰膜５２に対応した風向確定用パルス信号に基づき、一対の風向確定用光ファイバーにおける第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０の少なくとも一部が第２光減衰膜５２を通過したタイミングを抽出し、そのタイミングにおいて風向検出部（制御部６７）が検出した風向を採用する処理を実行すれば、確実に第１光減衰膜５１（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）に対応する風向用パルス信号に基づき風向を検出することができるので、風向を正確に検出することができる。
本実施形態では、図７に示した風向確定用パルス信号αに基づいてＸのタイミングを抽出し、Ｘのタイミングにおいて風向検出部（制御部６７）が検出した風向を採用する処理を実行する。
【００５７】
このように、風向検出部として機能する制御部６７と、風向判断部として機能する制御部６７との協働によって風向の検出を正確に行うことができる。
こうして風向検出部としての制御部６７が検出した風向の角度の値を風向出力部６８に出力して表示する。
また、風速検出部としての制御部６７が検出した風速の値を風速出力部６９に出力して表示する。
【００５８】
以上のように、本実施形態の風向測定装置１００において、複数の第１光減衰膜５１（基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）、サブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ））が円周方向に等間隔に配設されている風向用減衰板５と、一対の風向検出用光ファイバーである第１光ファイバー３１と第２光ファイバー３２とが、風向検出用レーザ発光素子６１からの連続光を風向用減衰板５の回転に応じたパルス光に変換して風向検出用受光素子６２に出力する風向用エンコーダとして機能するように構成されているので、風向検出用受光素子６２に入力されたパルス信号の強度に応じたレベルの風向用パルス信号に基づき、風向検出部としての制御部６７が風向用減衰板５の回転角度を判別して風向を検出することができる。
特に、複数の第２光減衰膜５２が円周方向に等間隔に配設されている風向用減衰板５と、一対の風向確定用光ファイバーである第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６とが、風向確定用レーザ発光素子６５からの連続光を風向用減衰板５の回転に応じたパルス光に変換して風向確定用受光素子６６に出力する風向確定用エンコーダとして機能するように構成されており、風向確定用受光素子６６に入力されたパルス信号の強度に応じたレベルの風向確定用パルス信号に基づき、風向判断部としての制御部６７が、一対の風向確定用光ファイバーにおける第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０の少なくとも一部が第２光減衰膜５２を通過したタイミングを抽出し、そのタイミングにおいて風向検出部（制御部６７）が検出した風向を採用する処理を実行することで、より正確な風向を検出することを可能にしている。
【００５９】
このように、本実施形態の風向測定装置１００は、風向検出部として機能する制御部６７と、風向判断部として機能する制御部６７との協働によって風向の検出を正確に行うことができ、好適に風向を測定することができる。
【００６０】
また、この風向測定装置１００の風向用減衰板５は、光透過性を有しているので、風向用エンコーダとして機能する第１光ファイバー３１と第２光ファイバー３２とが断線していない場合には、遮断状態であっても風向検出用受光素子６２はパルス光を受光可能になっている。
つまり、風向検出用受光素子６２がパルス光を受光していないことを制御部６７が検知した場合、制御部６７は、第１光ファイバー３１と第２光ファイバー３２の少なくとも一方が断線したと判断し、所定の警報を発することができる。
同様に、風向測定装置１００のスリット板４は、光透過性を有しており、風速用エンコーダとして機能する第３光ファイバー３３と第４光ファイバー３４とが断線していない場合には、遮断状態であっても風速用受光素子６４はパルス光を受光可能になっているので、風速用受光素子６４がパルス光を受光していないことを制御部６７が検知した場合、制御部６７は、第３光ファイバー３３と第４光ファイバー３４の少なくとも一方が断線したと判断し、所定の警報を発することができる。
同様に、風向測定装置１００の風向用減衰板５は、光透過性を有しており、風向確定用エンコーダとして機能する第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６とが断線していない場合には、遮断状態であっても風向確定用受光素子６６はパルス光を受光可能になっているので、風向確定用受光素子６６がパルス光を受光していないことを制御部６７が検知した場合、制御部６７は、第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６の少なくとも一方が断線したと判断し、所定の警報を発することができる。
【００６１】
なお、上記実施形態では、第１光ファイバー３１の端面から出射されたレーザ光３１０と、第５光ファイバー３５の端面から出射されたレーザ光３５０が、それぞれ図４に示した位置を通過するように、一対の風向検出用光ファイバー（第１光ファイバー３１、第２光ファイバー３２）と一対の風向確定用光ファイバー（第５光ファイバー３５、第６光ファイバー３６）の一端部の端面がそれぞれ、風向用減衰板５の回転中心を通る直径方向の共通の仮想線Ｌ上に並ぶ位置に設置されている場合を例に説明したが、本発明はこれに限らない。
【００６２】
例えば、第１光ファイバー３１の端面から出射されたレーザ光３１０と、第５光ファイバー３５の端面から出射されたレーザ光３５０が、図８に示した位置を通過するように、一対の風向検出用光ファイバー（第１光ファイバー３１、第２光ファイバー３２）と一対の風向確定用光ファイバー（第５光ファイバー３５、第６光ファイバー３６）の一端部の端面の一方が風向用減衰板５の回転中心を通る直径方向の仮想線Ｌ上にあって、他方が仮想線Ｌから所定角度θ（交互に配設された基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）の配置角度、本実施形態ではθ＝１０°）の整数倍分円周方向にずれた位置に設置されていてもよい。
図８では、一対の風向確定用光ファイバー（第５光ファイバー３５、第６光ファイバー３６）の一端部の端面が風向用減衰板５の回転中心を通る直径方向の仮想線Ｌ上にあって、一対の風向検出用光ファイバー（第１光ファイバー３１、第２光ファイバー３２）の一端部の端面を仮想線Ｌから円周方向に１０°（θ）ずらして配置した場合のレーザ光（３１０，３５０）の通過位置を示している。
このような配置でも、一対の風向検出用光ファイバーにおける第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、基準光減衰膜（５１Ａ〜５１Ｒ）とサブ基準光減衰膜（５１Ｓ，５１Ｔ）の境界を掠める場合に、一対の風向確定用光ファイバーにおける第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が、当該第２光減衰膜５２の縁を掠めるようになる。
そして、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が第２光減衰膜５２を通過したタイミングに、第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、第１光減衰膜５１（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）を通過した際の風向用パルス信号に基づいて、風向を検出することができる。
【００６３】
また、図４においては、一対の風向確定用光ファイバーにおける第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が、第２光減衰膜５２の外縁を掠める場合を例に説明したが、図９に示すように、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が、第２光減衰膜５２の内縁を掠めるように、一対の風向確定用光ファイバー（第５光ファイバー３５、第６光ファイバー３６）を設置するようにしてもよい。このとき、第１光ファイバー３１の端面から出射されたレーザ光３１０と、第５光ファイバー３５の端面から出射されたレーザ光３５０は、共通の仮想線Ｌ上を通過する。
このような配置でも、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が第２光減衰膜５２を通過したタイミングに、第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、第１光減衰膜５１（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）を通過した際の風向用パルス信号に基づいて、風向を検出することができる。
【００６４】
また、図１０に示すように、一対の風向確定用光ファイバーにおける第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が、第２光減衰膜５２を半分通過するように、一対の風向確定用光ファイバー（第５光ファイバー３５、第６光ファイバー３６）を設置するようにしてもよい。このとき、第１光ファイバー３１の端面から出射されたレーザ光３１０と、第５光ファイバー３５の端面から出射されたレーザ光３５０は、共通の仮想線Ｌ上を通過する。
例えば、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が、第２光減衰膜５２を半分通過した際に、風向確定用受光素子６６（フォトダイオード）が受光する光の強度の値を予め制御部６７に記憶しておき、その値を閾値にして、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が半分以上第２光減衰膜５２を通過したタイミングを抽出すれば、一対の風向検出用光ファイバーにおける第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、第１光減衰膜５１（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）を通過した際の風向用パルス信号に基づいて、風向を検出することができる。
【００６５】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
上記実施形態では、風向用減衰板５の円周方向に１８個の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｒを等間隔に配設し、各基準光減衰膜間にサブ基準光減衰膜５１Ｓとサブ基準光減衰膜５１Ｔを交互に配設したが（図５参照）、例えば、図１１に示すように、９個の基準光減衰膜５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉが、時計回りに減衰度の昇順で２０°毎に配設され、さらに続けて９個の基準光減衰膜５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉが、時計回りに減衰度の昇順で２０°毎に配設されており、各基準光減衰膜間にサブ基準光減衰膜５１Ｓとサブ基準光減衰膜５１Ｔが交互に配設されている風向用減衰板５であってもよい。
特に、図１１に示す風向用減衰板５では、図中右側１８０°の領域に配設されている９個の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｉに対応させて、第２光減衰膜５２Ｒが配設され、図中左右側１８０°の領域に配設されている９個の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｉに対応させて、第２光減衰膜５２Ｌが配設されている。
この第２光減衰膜５２Ｒと第２光減衰膜５２Ｌの減衰度は異なり、例えば、膜枠部５２ａの減衰度がＶ［ｄＢ］、第２光減衰膜５２Ｒの減衰度がＷ［ｄＢ］、第２光減衰膜５２Ｌの減衰度がＵ［ｄＢ］であり、Ｕ＜Ｖ＜Ｗであるとする（図１２参照）。
また、基準減衰膜５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉの減衰度と、サブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔの減衰度はそれぞれ、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅ＜Ｆ＜Ｇ＜Ｈ＜Ｉ＜Ｓ＜Ｔであるとする（図１２参照）。
そして、図１２に示すように、基準光減衰膜５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉとサブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔに対応する風向用パルス信号には、それぞれ風向に関する角度が関連付けられており、それら角度データが制御部６７（ＲＯＭ）に記憶されている。
【００６６】
ここで、図中右側１８０°の領域に配設されている９個の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｉに対応させて、減衰度がＷ［ｄＢ］の第２光減衰膜５２Ｒを配設し、図中左側１８０°の領域に配設されている９個の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｉに対応させて、減衰度がＵ［ｄＢ］の第２光減衰膜５２Ｌを配設したことで、図中右側１８０°の領域と図中左側１８０°の領域とを判別して風向を検出することが可能になっている。
例えば、減衰度がＡ［ｄＢ］である基準光減衰膜５１Ａを通過したレーザ光３１０が風向検出用受光素子６２に入力された場合に、減衰度がＷ［ｄＢ］である第２光減衰膜５２Ｒを通過したレーザ光３５０が風向確定用受光素子６２に入力されていると、０°（３６０°）であると風向を検出することができ（図１２におけるＡＷのタイミング）、減衰度がＵ［ｄＢ］である第２光減衰膜５２Ｌを通過したレーザ光３５０が風向確定用受光素子６２に入力されていると、１８０°であると風向を検出することができる（図１２におけるＡＵのタイミング）。
【００６７】
このように、風向用減衰板５を１８０°毎に２分割した領域のそれぞれに、９個の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｉが配設されて、その一方の領域には第２光減衰膜５２Ｒ、他方の領域には第２光減衰膜５２Ｌが配設されている風向用減衰板５を備えた風向測定装置１００（風向風速計１０）であっても、風向検出部として機能する制御部６７と、風向判断部として機能する制御部６７との協働によって風向の検出を正確に行うことができ、好適に風向を測定することができる。
【００６８】
（実施形態２）
次に、本発明に係る風向測定装置の実施形態２について説明する。なお、実施形態１と同一部分には同符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６９】
本実施形態２の風向測定装置１００では、風速用レーザ発光素子６３が風向確定用レーザ発光素子（６５）の機能を兼ね備え、風速用受光素子６４が風向確定用受光素子（６６）の機能を兼ね備えている。
また、一対の風速用光ファイバーである第３光ファイバー３３と第４光ファイバー３４が、一対の風向確定用光ファイバーである第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６の機能を兼ね備えるように構成されている。
【００７０】
具体的には、図１３に示すように、一対の風速用光ファイバーのうち風速用受光素子６４側の第４光ファイバー３４の途中から延出された一対の光ファイバーが第５光ファイバー３５及び第６光ファイバー３６となり、第５光ファイバー３５の一端部３５ａの端面と第６光ファイバー３６の一端部３６ａの端面同士が第２光減衰膜５２が配設されている半径位置にて風向用減衰板５を挟んで対向するように設置されている。
なお、第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６は、風向風速計１０の近傍で第４光ファイバー３４から延出されている。
【００７１】
そして、風速検出部としての制御部６７は、風速用パルス信号と風向確定用パルス信号とを含むパルス信号に基づいて風速を検出する処理を実行する。
また、風向判断部としての制御部６７は、風速用パルス信号と風向確定用パルス信号とを含むパルス信号に基づいて、風向検出部（制御部６７）が検出した風向を採用するか否かを判断する処理を実行する。
【００７２】
ここで、風向確定用受光素子（６６）の機能を兼ね備えている風速用受光素子６４に入力されるパルス信号であって、風速用パルス信号と風向確定用パルス信号とを含むパルス信号βは、例えば、図１４に示すようなパルス波形を呈するようになる。
これは、スリット板４の貫通孔４０に起因するレーザ光の通過状態と遮断状態と、風向用減衰板５の第２光減衰膜５２に起因するレーザ光の通過状態と遮断状態とが重なるためである。
そして、本実施形態では、図１４に示したパルス信号βに基づいて、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０の少なくとも一部が第２光減衰膜５２を通過するＸ１のタイミングを抽出し、さらにスリット板４の貫通孔４０に起因するレーザ光の通過状態に対応するＸ２のタイミングを抽出して、Ｘ２のタイミングにおいて風向検出部（制御部６７）が検出した風向を採用する処理を実行する。
こうすることで、第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、隣接する第１光減衰膜５１に跨らないタイミングであって、複数の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｒのいずれかを通過したタイミングか、複数のサブ基準光減衰膜５１Ｓ，５１Ｔのいずれかを通過したタイミングを抽出でき、確実に第１光減衰膜５１（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）に対応する風向用パルス信号に基づき風向を検出することが可能となる。
【００７３】
このような構成の風向測定装置１００であっても、風向検出部として機能する制御部６７と、風向判断部として機能する制御部６７との協働によって風向の検出を正確に行うことができ、好適に風向を測定することができる。
【００７４】
特に、一対の風速用光ファイバーである第３光ファイバー３３と第４光ファイバー３４が、一対の風向確定用光ファイバーである第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６の機能を兼ね備えるようにしたことで、風向風速計１０と測定装置本体２０の間に敷設する光ファイバーの使用量を削減することができる。
具体的には、風向測定装置１００の風向風速計１０は、河川に架かった橋梁やトンネル出口付近などに設置され、風向測定装置１００の測定装置本体２０は、ターミナル駅等の通信機器室に設置されるものであるので、風向風速計１０の設置箇所と測定装置本体２０の設置箇所が遠く離れている場合、風向風速計１０と測定装置本体２０とを接続する光ファイバーの敷設距離が長くなるため、光ファイバーの本数が増えるほど施工コストが増大してしまう。
そこで、第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６が、風向風速計１０の近傍で第４光ファイバー３４から延出された構成にすることで、風向風速計１０と測定装置本体２０とを接続する光ファイバーは実質４本（光ファイバー３１，３２，３３，３４）とすることができ、６本の光ファイバー（光ファイバー３１，３２，３３，３４，３５，３６）を敷設する場合の約三分の二に削減できる。
【００７５】
このように、一対の風速用光ファイバーである第３光ファイバー３３と第４光ファイバー３４が、一対の風向確定用光ファイバーである第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６の機能を兼ね備える構成にし、その第５光ファイバー３５と第６光ファイバー３６が風向風速計１０の近傍で第４光ファイバー３４から延出されるようにすれば、風向風速計１０と測定装置本体２０の間に敷設する光ファイバーの使用量を削減することができ、施工コストの低減を図ることができる。
【００７６】
なお、本実施形態２では、図５に示した、円周方向に１８個の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｒが等間隔に配設され、各基準光減衰膜間にサブ基準光減衰膜５１Ｓとサブ基準光減衰膜５１Ｔが交互に配設されている風向用減衰板５を備えた構成を例に説明したが、図１１に示した、９個の基準光減衰膜５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉが、時計回りに減衰度の昇順で２０°毎に配設され、さらに続けて９個の基準光減衰膜５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉが、時計回りに減衰度の昇順で２０°毎に配設されており、各基準光減衰膜間にサブ基準光減衰膜５１Ｓとサブ基準光減衰膜５１Ｔが交互に配設されている風向用減衰板５を備えた構成の風向測定装置１００であってもよい。
その場合、風向用減衰板５を１８０°毎に２分割した領域ごとに、風速用パルス信号と風向確定用パルス信号とを含むパルス信号の波形が異なるが、適宜そのパルス信号に基づいて、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０の少なくとも一部が第２光減衰膜５２を通過するＸ１のタイミングを抽出し、さらにスリット板４の貫通孔４０に起因するレーザ光の通過状態に対応するＸ２のタイミングを抽出して、Ｘ２のタイミングにおいて風向検出部（制御部６７）が検出した風向を採用する処理を実行すればよい。
【００７７】
以上のように、本実施形態の風向測定装置１００であれば、風向検出部として機能する制御部６７と、風向判断部として機能する制御部６７との協働によって風向の検出を正確に行うことができ、好適に風向を測定することができる。
【００７８】
なお、以上の実施の形態においては、第１光減衰膜５１を第２光減衰膜５２よりも風向用減衰板５の内周側に配したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１５に示すように、第２光減衰膜５２を第１光減衰膜５１よりも風向用減衰板５の内周側に配するようにしてもよい。
また、このとき、例えば、図１６に示すように、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が隣り合う第２光減衰膜５２の間を掠めるように通過する位置に、一対の風向確定用光ファイバー（第５光ファイバー３５、第６光ファイバー３６）を配置するようにしてもよい。
このような配置でも、第５光ファイバー３５から第６光ファイバー３６に向かうレーザ光３５０が第２光減衰膜５２を通過したタイミングに、第１光ファイバー３１から第２光ファイバー３２に向かうレーザ光３１０が、第１光減衰膜５１（基準光減衰膜、サブ基準光減衰膜）を通過した際の風向用パルス信号に基づいて、風向を検出することができる。
【００７９】
また、以上の実施の形態においては、風向用減衰板５を３６０°で１つの領域とし、風向用減衰板５の円周方向に１８個の基準光減衰膜５１Ａ〜５１Ｒを時計回りに減衰度の昇順で等間隔に配設したもの（図５参照）と、風向用減衰板５を１８０°毎に２分割した領域とし、風向用減衰板５の円周方向に９個の基準光減衰膜５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉを時計回りに減衰度の昇順で等間隔に配設し、さらに続けて９個の基準光減衰膜５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１Ｇ，５１Ｈ，５１Ｉを時計回りに減衰度の昇順で等間隔に配設したもの（図１１参照）を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、風向用減衰板５を１２０°毎に３分割した領域とし、風向用減衰板５の円周方向に６個の基準光減衰膜を３順繰り返すパターンで時計回りに減衰度の昇順で等間隔に配設したものなどでもよい。
また、複数の基準光減衰膜を時計回りに減衰度の昇順で等間隔に配設することに限らず、減衰度の降順で等間隔に配設してもよい。
【００８０】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８１】
１      基台
２      回転体
２ａ    プロペラ軸
２ｂ    回転軸
２Ｇ    歯車
３      風向体
３ａ    回転軸
３ｂ    尾翼
４      スリット板
４０    貫通孔
５      風向用減衰板
５１    第１光減衰膜
５１Ａ〜５１Ｒ  基準光減衰膜（第１光減衰膜）
５１Ｓ，５１Ｔ  サブ基準光減衰膜（第１光減衰膜）
５２    第２光減衰膜
１０    風向風速計
２０    測定装置本体
３１    第１光ファイバー（風向検出用光ファイバー）
３１ａ  一端部
３２    第２光ファイバー（風向検出用光ファイバー）
３２ａ  一端部
３３    第３光ファイバー（風速用光ファイバー）
３３ａ  一端部
３４    第４光ファイバー（風速用光ファイバー）
３４ａ  一端部
３５    第５光ファイバー（風向確定用光ファイバー）
３５ａ  一端部
３６    第６光ファイバー（風向確定用光ファイバー）
３６ａ  一端部
６１    風向検出用レーザ発光素子
６２    風向検出用受光素子
６３    風速用レーザ発光素子
６４    風速用受光素子
６５    風向確定用レーザ発光素子
６６    風向確定用受光素子
６７    制御部（風向検出部、風速検出部、風向判断部）
６８    風向出力部
６９    風速出力部
１００  風向測定装置
３１０，３５０  レーザ光
Ｌ      仮想線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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