JP2002267443A

JP2002267443A - 気圧高度計

Info

Publication number: JP2002267443A
Application number: JP2001068096A
Authority: JP
Inventors: Hikari Inooka; 光猪岡; Akinori Yokota; 横田昭紀
Original assignee: EMPEX INSTR Inc; EMPEX INSTRUMENTS Inc
Current assignee: EMPEX INSTR Inc; EMPEX INSTRUMENTS Inc
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】環境気圧の影響のない気圧高度計に関するも
のである。【解決手段】気圧センサが測定した気圧から高度を算
出する第１の気圧／高度変換手段と、気圧高度計本体が
停止して第１の電子スイッチがＯＦＦした時の高度Ｈ_ｎ
を一定に保持するＨ_ｎ変換固定手段と、気圧高度計本体
の移動・停止を判定するしきい値比較手段と、第１の電
子スイッチが、移動開始によりＯＮした時の移動開始時
の気圧ｐ_ｎの値に固定するとともに、この値を第１の電
子スイッチがＯＦＦするまで保持するｐ_ｎ固定手段と、
固定した移動開始時の気圧ｐ_ｎから高度を算出する第２
の気圧高度変換手段と、気圧高度計本体の移動中に変動
する気圧から移動した高度Δｈ＝ｈ（ｐ）―ｈ（ｐ_ｎ）
から算出するΔｈ演算手段と、高度Ｈ_ｎと移動した高度
Δｈとを加算する加算手段と、この加算した結果を表示
する高度表示手段とを備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、天気の変化によ
る環境気圧の変動に伴う高度表示変化を受けることが少
ない正確な高度を表示することのできる精度の高い気圧
高度計に関するものである。さらに、この発明は気圧高
度計に気圧を表示する気圧表示手段及び気圧高度計本体
が停止中に天気を予測することのできる天気予測表示手
段を備えた気圧高度計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の気圧高度計は、気圧センサにより
気圧を測定し、この測定した気圧の値からＪＩＳで規定
されている気圧と高度との関係を示す表（図示せず）を
用いて高度を算出し、表示するように構成されている。

【０００３】そこで、人々がこの種の気圧高度計を持っ
て山登りすると、高度が上がるにつれて気圧が下がる。
従って、気圧高度計には現在の気圧に対応する高度が表
示され、常に、自分のいる高度を把握することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】このように、従来型
の気圧高度計では、単に気圧センサで現在の気圧を測定
し、その気圧から高度を算出するように構成されている
ので、天気の変化により環境気圧が変動した場合にも、
この変動した環境気圧から求めた高度をも含んだ高度が
算出される。

【０００５】従って、天気が時々刻々と変化している場
合には、気圧高度計本体は一定位置に載置されて全くそ
の高度が変化していないにも係わらず表示される高度
は、時々刻々と変化してしまい正確な高度を表示するこ
とができなかった。特に、山の天気は変動が大きいた
め、それだけ環境気圧の変動が大きくなり正確な高度を
得ることが出来なかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる発明
は、気圧センサにより測定した気圧から高度を算出する
気圧高度計において、気圧センサが測定した気圧から高
度を算出する第１の気圧高度変換手段と、気圧高度計本
体が停止して第１の電子スイッチがＯＦＦした時の高度
Ｈ_ｎに変換するとともに、次に気圧高度計本体が移動を
開始するまでその高度Ｈ_ｎを一定に保持するＨ_ｎ変換固
定手段と、気圧高度計本体の移動・停止を検出する移動
検出用センサと、この移動検出用センサの出力がしきい
値よりハイ出力かロー出力かを比較して気圧高度計本体
の移動・停止をそれぞれ判定するしきい値比較手段と、
このしきい値比較手段の出力がハイ出力かロー出力かに
よりＯＮ・ＯＦＦする第１の電子スイッチと、移動開始
したことにより第１の電子スイッチがＯＮした時の気圧
ｐ_ｎに固定するとともに、この移動開始時の気圧ｐ_ｎの
値を第１の電子スイッチがＯＦＦするまで保持するｐ_ｎ
固定手段と、固定した気圧ｐ_ｎから高度を算出する第２
の気圧高度変換手段と、気圧高度計本体の移動中に変動
する気圧から移動した高度Δｈ＝ｈ（ｐ）―ｈ（ｐ_ｎ）
より算出するΔｈ演算手段と、高度Ｈ_ｎと移動した高度
Δｈとを加算する加算手段と、この加算した結果を表示
する高度表示手段とを備え、移動検出用センサで気圧高
度計本体の移動・停止を検出し、この気圧高度計本体が
停止した時の高度Ｈ_ｎに高度表示手段の高度表示を固定
し、気圧高度計本体が移動を開始した時の気圧ｐ_ｎを固
定し、高度Ｈ_ｎと移動した高度Δｈとを加算して高度Ｈ
を求めるようにしたものである。

【０００７】請求項２に係わる発明は、気圧センサが測
定した気圧を表示する気圧表示手段を設けたものであ
る。

【０００８】請求項３に係わる発明は、しきい値比較手
段の出力がハイ出力でＯＦＦし、ロー出力でＯＮする第
２の電子スイッチと、気圧高度計本体が停止して第２の
電子スイッチがＯＮしている時間、気圧が上昇傾向か下
降傾向かを判定して天気を予測する天気予測演算手段と
を備え、前記気圧センサから前記天気予測演算手段に入
力する気圧データにより天気を予測する天気予測表示手
段を設けたものである。

【０００９】請求項４に係わる発明は、気圧センサで測
定した気圧を電圧に変換する気圧変換手段に、微分回路
と積分回路とを接続するとともに、この微分回路と積分
回路とをＯＮ・ＯＦＦする手動スイッチを設け、気圧高
度計本体の移動高度が低い場合には、手動スイッチを手
動でＯＮして、気圧変換手段からの出力を微分回路と積
分回路とを介して気圧メモリへ入力し、手動スイッチを
ＯＦＦした時は、気圧変換手段の出力を、直接気圧メモ
リへ入力するようにしたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】

【実施例１】この発明の第１の実施例を、図１〜図２に
基づいて詳細に説明する。図１はこの発明の第１の実施
例を示す要部構成図、図２は時間に対する高度と気圧と
の関係を示す説明図、表１は気圧高度計本体１の移動・
停止中にける高度表示と気圧との関係を示す説明図であ
る。

【００１１】図１〜図２において、１はこの発明による
気圧高度計本体、２はＣＰＵで、各種のデータを記憶
し、演算する。３はＬＣＤの表示画面で、各種のデータ
がそれぞれ表示される。

【００１２】４は気圧を測定する気圧センサ、５は気圧
センサ４で測定した気圧の値を増幅する増幅器、６は増
幅器５からのアナログ信号の気圧をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換手段、７は気圧を気圧表示手段８に表示
するための気圧変換手段である。

【００１３】９は気圧を所定時間格納するための気圧メ
モリ、１０は気圧センサ４で測定した気圧ｐの時の高度
ｈ（ｐ）を算出するための第１の気圧高度変換手段であ
る。なお、ＣＰＵ２には、気圧ｐと高度ｈ（ｐ）とを換
算するＪＩＳで規定されている表（図示せず）が格納さ
れており、この表を利用して第１の気圧高度変換手段１
０で演算され高度に変換される。

【００１４】１１は移動検出用センサで、この実施例の
場合には３軸加速度センサが使用されており、気圧高度
計本体１の移動・停止状態を検出するためのものであ
る。この実施例の場合には、移動検出用センサ１１は、
気圧高度計本体１が移動を開始すると後述のしきい値比
較手段１４からの出力はハイ出力となり、停止するとロ
ー出力となるように構成されている。

【００１５】１２は移動検出用センサ１１からのデータ
を増幅する増幅器、１３は増幅器１２からのアナログ信
号出力をデジタル信号出力に変換するＡ／Ｄ変換手段、
しきい値比較手段１４は、移動検出用センサ１１からの
データが一定のしきい値を基準にしてロー出力であるか
ハイ出力であるかを比較し、その結果をハイ出力あるい
はロー出力として出力している。

【００１６】１５は第１の電子スイッチＳ１で、この実
施例の場合には、しきい値比較手段１４からの出力がハ
イ出力の時ＯＮとなり、ロー出力の時ＯＦＦとなるよう
に設定されている。１６は移動開始時の気圧ｐ_ｎを固定
するｐ_ｎ固定手段で、気圧高度計本体１が移動を開始し
た瞬間に、気圧センサ４で測定した移動開始時の気圧ｐ
_ｎの値に固定するとともに、気圧高度計本体１が移動状
態である時間中はこの値を保持するように設定されてい
る。

【００１７】１７は第１の電子スイッチＳ１１５と連動
しており、この実施例の場合には、しきい値比較手段１
４からの出力が、ハイ出力となるとＯＮし、ロー出力と
なるとＯＦＦとなるように設定されている。１８は第２
の気圧高度変換手段で、気圧高度計本体１が移動を開始
した瞬間の気圧センサ４で測定した気圧ｐ_ｎを高度ｈ
（ｐ_ｎ）に変換している。

【００１８】１９は高度Ｈ_ｎに固定するためのＨ_ｎ変換
固定手段で、気圧高度計本体１が移動を停止した状態と
なると、常に停止した直後の高度Ｈ_ｎに毎回変換され、
固定される。２０は高度表示手段で、Ｈ_ｎ変換固定手段
１９により高度がＨ_ｎに固定されると、同様に画面上の
高度表示がＨ_ｎに固定されるように設定されている。そ
して、この固定された値Ｈ_ｎは、Ｈ_ｎ変換固定手段１９
に帰還されて、このＨ _ｎ変換固定手段１９をその値に固
定するように構成されている。

【００１９】２１はΔｈ演算手段で、気圧センサ４で測
定された気圧ｐから気圧高度変換手段１０により求めた
高度ｈ（ｐ）と移動開始時にｐ_ｎ固定手段１６により固
定された気圧ｐ_ｎから求めた気圧に対応する高度ｈ（ｐ
_ｎ）とから、気圧高度計本体１の移動した高度Δｈ（＝
ｈ（ｐ）−ｈ（ｐ_ｎ））を演算する。２２は加算手段
で、移動を開始する直前の高度に固定した高度Ｈ_ｎと移
動した高度Δｈ＝ｈ（ｐ）―ｈ（ｐ_ｎ）とを加算して実
際の高度を演算している。

【００２０】次に、図１〜図２、表１に基づいて作用動
作について説明する。

【００２１】まず、図２に示す時間ｔ_０〜ｔ_１における
初期状態においては、気圧高度計本体１は机上等に載置
され、停止状態であるとする。このような停止状態で
は、移動検出用センサ１１の出力はなく、従って、しき
い値比較手段１４からの出力はロー出力であり、第１の
電子スイッチＳ１１５、及び第２電子スイッチＳ２１７
はいずれもＯＦＦとなっている。

【００２２】又、Ｈ_ｎ変換固定手段１９には、図２に示
すように、気圧高度計本体１が載置されている現在位置
における高度Ｈ_ｎ＝Ｈ_０に固定されており、高度表示手
段２０のＬＳＤの表示画面３には、高度の表示値として
Ｈ_０が表示されている。

【００２３】一方、気圧表示手段８の表示画面には、気
圧センサ４で測定した気圧ｐが表示されている。しかし
ながら、この気圧ｐは環境気圧でもあるため、気圧表示
手段８の表示画面に表示されている気圧ｐは、天気が変
動すると気圧が変動するため、その値は時々刻々と変化
している。

【００２４】そこで、例えば、図２に示すように、時間
ｔ_１において、登山者が気圧高度計本体１を所持して山
を昇り始め、時間ｔ_２において休憩のために停止したと
する。移動検出用センサ１１は、時間ｔ_１において気圧
高度計本体１の移動を検出する。この検出されたデータ
は、増幅器１２により増幅された後、Ａ／Ｄ変換手段１
３によりデジタル信号に変換され、しきい値比較手段１
４に入力される。

【００２５】しきい値比較手段１４では、移動検出用セ
ンサ１１からのデータがあらかじめ設定されているしき
い値と比較される。この時、気圧高度計本体１は移動中
であるから、しきい値比較手段１４の出力はハイ出力と
なり、第１の電子スイッチＳ１１５及び第２の電子スイ
ッチＳ２１７はＯＮする。

【００２６】第２の電子スイッチＳ２１７がＯＮする
と、即ち、気圧高度計本体１が移動を開始した時間ｔ_１
に気圧センサ４で測定された気圧がｐ_０であったとする
と、ｐ _ｎ固定手段１６は移動開始時の気圧ｐ_０に固定さ
れるとともに、この値は移動中そのまま保持される。こ
の固定された気圧ｐ_０は、第２の気圧高度変換手段１８
により、高度ｈ（ｐ_０）に変換されて△ｈ演算手段２１
に入力される。

【００２７】一方、移動中に気圧センサ４で測定される
気圧ｐは、時間ｔ_１から時間ｔ_２間で高度が変動するか
ら、気圧ｐもｐ_０からｐ_１迄変動する。この変動する気
圧ｐは増幅器５で増幅された後、Ａ／Ｄ変換手段６によ
りデジタル信号に変換され、気圧変換手段７により電圧
にデータ変換された後、気圧メモリ９に次々と記憶され
る。なお、時間ｔ_１〜時間ｔ_２の間の気圧ｐは、高度の
変動による気圧の変動と天気が変動することによる環境
気圧の変動とが含まれている。

【００２８】この気圧メモリ６から読み出された気圧ｐ
は、第１の気圧／高度変換手段１０により気圧ｐに対応
する高度ｈ（ｐ）に変換され、第１の電子スイッチＳ１
１５を介して△ｈ演算手段２１に順次入力される。

【００２９】△ｈ演算手段２１では、ｈ（ｐ）―ｈ（ｐ
_０）が演算され、時間ｔ_１〜時間ｔ _２の間に移動した高
度Δｈ＝ｈ（ｐ）―ｈ（ｐ_０）が算出される。次いで、
加算手段２２において、Ｈ_ｎ変換固定手段１９に固定さ
れている高度Ｈ_０とΔｈとが加算され、その結果（時間
ｔ_１〜時間ｔ_２までの間に高度表示手段２０に表示され
る高度）、表１に示すように、Ｈ＝Ｈ_０＋｛ｈ（ｐ）−
ｈ（ｐ_０）｝が、高度表示手段２０のＬＣＤの表示画面
３に表示される。

【００３０】次いで、時間ｔ_２において登山者が休憩の
ために停止したとする。すると、移動検出用センサ１１
がこれを検知し、しきい値比較手段１４からの出力がロ
ー出力となり、第１及び第２の電子スイッチＳ１１５及
びＳ２１７がＯＦＦとなる。同時に、時間ｔ_２に気圧セ
ンサ４が検出した気圧はｐ_１であるから、この時の高度
は、表１に示すように、Ｈ_１＝ｈ（ｐ）―ｈ（ｐ_０）＋
Ｈ_０となり、高度表示手段２０にはこの値Ｈ_１が表示さ
れるとともに、この高度Ｈ_１はＨ_ｎ変換固定手段１９に
入力される。すると、Ｈ_ｎ変換固定手段１９では、移動
中（時間ｔ_１〜ｔ_２）Ｈ_０に固定されていた固定高度Ｈ
_０を固定高度Ｈ_１に変換し固定する。

【００３１】一方、第１及び第２の電子スイッチＳ１１
５及びＳ２１７がＯＦＦとなったので、高度表示手段２
０には、Ｈ_ｎ変換固定手段１９に固定されているＨ_１の
高度が表示され、この表示は気圧高度計本体１が停止し
ている間（時間ｔ_３から時間ｔ_４）保持される。しかし
ながら、気圧高度計本体１の内部では、停止中の時間ｔ
_２〜時間ｔ_３の間も環境気圧ｐ_ｎは変化しているので、
気圧表示手段８に表示される気圧は変化している。

【００３２】次に、時間ｔ_３において、登山者が再度登
山を開始し、その時の気圧センサ４で測定した気圧はｐ
_２であったとする。すると、移動検出用センサ１１が気
圧高度計本体１の移動を検知し、この検知した信号がし
きい値比較手段１４に入力すると、その出力はハイ出力
となり、第１及び第２の電子スイッチＳ１１５及びＳ２
１７が再びＯＮとなる。

【００３３】第２の電子スイッチＳ２１７がＯＮする
と、ｐ_ｎ固定手段１６は気圧ｐ_２（移動開始した時間ｔ
_３の時の気圧）に固定される。以後の動作は、上記した
時間ｔ _１〜時間ｔ_２における移動中と同様で、移動・停
止状態における高度は、表１に示す通りである。

【００３４】このようにして、登山が終了して自宅に帰
宅すると、高度表示手段２０には、自宅の高度が表示さ
れ、その値が固定された状態を保持している。しかしな
がら、時間が経過し、その間に気圧高度計本体１を移動
させたりすると、この固定値Ｈ_ｎが環境気圧の変化を受
けて実際の高度とは異なる表示となる。そこで、再度、
登山を開始する場合には、高度表示手段２０に表示され
ている固定値Ｈ_ｎを手動により自宅のある正確な高度に
訂正して移動を開始するように構成する。

【００３５】

【実施例２】この発明の第２の実施例は、気圧高度計本
体１が停止中、即ち、しきい値比較手段１４の出力がロ
ー出力の状態となると、天気予測をするように構成した
気圧高度計に関するもので、以下、図１、図３〜図５に
基づいて詳細に説明する。図３は気圧の時間に対する変
動を説明する説明図、図４は天気予測演算手段３１の要
部構成図、図５は図４に示す基準判定手段４８の詳細構
成図である。

【００３６】図１において、３０は第３の電子スイッチ
Ｓ３で、この実施例の場合には、気圧高度計本体１が停
止中、即ち、しきい値比較手段１４からの出力がロー出
力でＯＮするように設定されている。天気予測演算手段
３１は、第３の電子スイッチＳ３３０がＯＮすると、即
ち、気圧高度計本体１が停止すると、天気予測を開始す
るとともに、気圧センサ４で測定した現在の気圧ｐを基
準にして天気予測演算するようにしたものである。

【００３７】ついで、天気予測演算手段３１により天気
予測する場合について説明する。一般に、図３に示すよ
うに、時間の経過とともに気圧センサ４で実測される気
圧ｐは、周期的にほぼフ−リエ級数に従って近似的に表
現可能であることが知られている。そして、海抜０ｍを
基準にすると、極大気圧値Ｍ１から６ｈｐ気圧が下がる
と、８〜１２時間後に８５％の確率で雨になり、極小気
圧値Ｍ２から６ｈｐ気圧が上昇すると、同様に８〜１２
時間後に晴れとなることがＪＩＳ規格で知られている。
但し、この値は海抜０ｍを基準とした場合であり、高度
が異なると、天気予測可能な極大気圧値Ｍ１及び極小気
圧値Ｍ２からそれぞれ下降及び上昇する気圧の数値は、
異なり、６ｈｐより小さい気圧となる。

【００３８】そこで、本願の実施例２では、海抜０ｍを
基準にして、気圧ｐが下降傾向にある時、極大気圧値Ｍ
１から２ｈｐの下降点までを“晴れ”、極大気圧値Ｍ１
から２ｈｐ〜４ｈｐの間までを“薄曇り”、さらに極大
気圧値Ｍ１から４ｈｐ〜６ｈｐの間までを“曇り”、極
大気圧値Ｍ１から６ｈｐ以下の値を“雨”と設定してい
る。

【００３９】一方、海抜０ｍを基準にして気圧ｐが上昇
傾向にある時、極小気圧値Ｍ２から２ｈｐの上昇点まで
を“雨”、極小気圧値Ｍ２から２ｈｐ〜４ｈｐの間まで
を“曇り”、さらに極小気圧値Ｍ２から４ｈｐ〜６ｈｐ
の間までを“薄曇り”、極小気圧値Ｍ２から６ｈｐ以上
の値を“晴れ”と設定している。

【００４０】このような設定条件において、図１、図３
〜図５に基づいて詳細に説明する。まず、天気を予測す
るためには、現在位置における高度Ｈ_ｎ、実測した温度
Ｔおよび実測した気圧ｐが測定されなければならない。
そして、この測定された高度Ｈ_ｎを気圧に変換して実測
した温度Ｔにおける計算気圧Ｐ_Ｔを求める。次いで、実
測した気圧ｐが極大気圧値基準あるいは極小気圧値基準
であるかを判定するとともに、気圧変動量が極大気圧値
に対して下降傾向にあるかあるいは極小気圧値に対して
上昇傾向にあるかを判定し、下降傾向にある時は天気が
悪くなり、上昇傾向にある時は天気が良くなるとの天気
予測が出来る。

【００４１】図４において、４２は温度センサで、気圧
センサ４とともに、それぞれ現在位置における高度Ｈ_ｎ
における温度Ｔ（以下、実測した温度Ｔと記す）および
実測した気圧ｐを測定する。この測定値はそれぞれ温度
補正回路４３、４４により温度センサ４２および気圧セ
ンサ４のばらつきによる温度補正がなされている。

【００４２】４５は高度気圧変換手段で、高度測定装置
４１により測定された高度から、計算により高度を気圧
に換算して計算気圧値Ｐが求められる。なお、この実施
例の場合には、気圧高度変換手段１０の出力（気圧から
計算した高度）が、天気予測演算手段３１の高度測定装
置４１に入力されるように構成されているが、高度は高
度表示手段２０に表示されている高度を入力するよう
に、加算手段２２の出力を天気予測演算手段３１の高度
測定装置４１に入力するように構成してもよい。

【００４３】４６は温度較正手段で、計算気圧値Ｐを温
度センサ４２で測定した実測温度Ｔにおける気圧値に較
正した温度較正計算気圧値Ｐ_T が求められる。４７は第
１の基準温度較正手段で、実測した温度Ｔにおける値に
較正された計算気圧値Ｐ_Tを、基準温度Ｔ₀における気
圧値に較正した計算基準気圧値Ｐ₀ が求められる。な
お、この実施例では、基準温度Ｔ₀ は１５℃に設定され
ている。

【００４４】４８は第２の基準温度較正手段で、気圧セ
ンサ４により測定された実測した気圧ｐを基準温度Ｔ₀
の時の気圧に較正して、実測基準気圧値ｐ_S0が求められ
る。４９は差検出手段で、実測基準気圧値ｐ_Sと計算に
より求められた計算基準気圧値Ｐ₀との差分を検出し
て、気圧変動量Ｐ_Vが求められる。

【００４５】５０は現在位置における実測した気圧ｐの
基準が極大気圧値基準か極小気圧値基準かを判定する基
準判定手段、５１は差検出手段４９からの気圧変動量Ｐ
_V が、極大あるいは極小気圧値基準に比較して下降傾向
かあるいは上昇傾向かを判別する上昇傾向・下降傾向判
定手段である。

【００４６】図５において、６０は現在位置における高
度Ｈ_ｎにおいて測定された気圧ｐを設定する気圧設定手
段、６１、６２はそれぞれ極大気圧値メモリおよび極小
気圧値メモリ、６３、６４はそれぞれ極大および極小気
圧値変換命令手段、６５、６６は比較器、６７は極大気
圧値基準・極小気圧値基準決定手段である。

【００４７】次に、気圧高度計本体１が停止すると天気
予測が開始されるが、これについて、図１、図３〜図５
に基づいて、その作用動作を詳細に説明する。

【００４８】まず、気圧高度計本体１が現在位置におけ
る高度Ｈ_ｎに載置されているとする。この時の高度Ｈ_ｎ
は、気圧高度変換手段１０からの出力がスイッチＳ３３
０を介して天気予測演算手段３１の高度測定装置４１に
入力する。なお、高度表示手段２０に表示されている高
度Ｈ_ｎを入力する場合には、加算手段２２の出力が天気
予測演算手段３１の高度測定装置４１に入力される。一
方、温度センサ４２、気圧センサ４によりそれぞれ現在
位置における高度Ｈ_ｎにおける実測した温度Ｔおよび実
測した気圧ｐが測定される。この測定値はそれぞれ温度
補正回路４３、４４に入力され、それぞれ温度センサ４
２および気圧センサ４のばらつきによる温度補正がなさ
れている。

【００４９】一方、気圧センサ４で測定した気圧ｐは、
高度気圧変換手段４５に入力され、計算により高度Ｈ_ｎ
から気圧が換算され、計算気圧値Ｐが求められる。

【００５０】次いで、温度較正手段４６において、高度
Ｈ_ｎは温度センサ４２で実測した温度Ｔにおける気圧に
較正した温度較正計算気圧値Ｐ_T に換算される。一般
に、温度と気圧と空気密度との関係を示すボイルシャ−
ルの法則をもとにして、各温度Ｔに対する高度（幾何学
的高度）と空気密度等との関係を示すタイムテ−ブルが
作成されており、このタイムテ−ブルから読み取ること
が出来る。

【００５１】このようにして温度Ｔにおける値に較正さ
れた温度較正計算気圧値Ｐ_Tと実測した気圧ｐとは、差
検出手段４９に入力され、その差分（Ｐ_Ｔ−ｐ）が求め
られる。この差分（Ｐ_Ｔ−ｐ）は、高度Ｈ_ｎに無関係
で、現在位置におけるその時間の気圧変動量Ｐ_V を示し
ている。

【００５２】一方、気圧センサ４において実測された温
度Ｔの時の実測した気圧ｐは、基準判定手段５０におい
て、図３に示すように、現在の気圧変動の基準が極大気
圧値Ｍ１であるか極小気圧値Ｍ２であるかが判定され
る。

【００５３】以下、極大気圧値Ｍ１であるか極小気圧値
Ｍ２であるかの判定をする基準判定手段５０について、
図５に示す詳細構成図に基づいて説明する。図５に示す
ように、まず、初期状態において、最初に気圧センサ４
より測定された気圧（初期値）は、Ａ／Ｄ変換器６（図
１）によりアナログ信号はデジタル信号に変換されると
ともに、分解能が決定される。

【００５４】ここで、一般に、気圧は海抜０ｍでは、１
０５０ｈｐ以上８００ｈｐ以下になることは実際上考え
られないので、この実施例では１０５０ｈｐ〜８００ｈ
ｐの気圧変動範囲を仮定し、気圧を表示する時間は少な
くとも１〜２時間単位で表示させることを仮定して分解
能が決定されている。

【００５５】一方、初期状態においては、他に情報がな
いので極大気圧値基準であるか極小気圧値基準であるか
不明であるので、図３に示す極大気圧値Ｍ１および極小
気圧値Ｍ２とも初期値として同一の値、例えば１０１３
ｈｐが設定され、この値は、それぞれ極大気圧値メモリ
６１および極小気圧値メモリ６２に記憶される。なお、
この気圧値が安定するためには約１日程度必要である。

【００５６】今、現在位置における高度Ｈ_ｎにおいて気
圧センサ４で測定された現在の気圧ｐが初期値（１０１
３ｈｐ）より大である場合、例えば、ｐ＝１０１６ｈｐ
であるとすると、極大気圧値変換命令手段６３による極
大気圧値変換命令に従って、この１０１６ｈｐの値が極
大気圧値Ｍ１となり、この値は極大気圧値メモリ６１に
記憶される。なお、この時、極小気圧値メモリ６２に記
憶されている極小気圧値Ｍ２は初期値（１０１３ｈｐ）
である。

【００５７】現在の気圧が上昇傾向にあり、最終的に最
大値１０２０ｈｐまで上昇した後、下降に転じたとする
と、上記と同様に、極大気圧値変換命令手段６３からの
命令に従って１０２０ｈｐが極大気圧値Ｍ１となり、こ
の値は極大気圧値メモリ６１に記憶されるとともに、こ
の極大気圧値Ｍ１は６ｈｐ下降するまで極大気圧値基準
として保持されている。これは、例えば、１０２０ｈｐ
から３ｈｐ下降した後、再度上昇に転じる場合があるた
めである。

【００５８】次に、さらに気圧が下がり、６ｈｐ下降
（１０１４ｈｐ）すると、“雨”表示となるので、極小
気圧値変換命令手段６４からの命令により極小気圧値メ
モリ６２の極小気圧値Ｍ２は１０１４ｈｐのあらたな極
小気圧値Ｍ２に設定される。この時、極大気圧値は１０
２０ｈｐの値に設定された状態を保持している。

【００５９】さらに気圧が下がり、最終的に最小値１０
１０ｈｐまで下降した後、上昇に転じたとすると、再
度、極小気圧値変換命令手段６４により極小気圧値メモ
リ６２の極小気圧値Ｍ２は１０１０ｈｐに設定される。

【００６０】この１０１０ｈｐの極小気圧値Ｍ２から６
ｈｐ上昇（１０１６ｈｐ）すると、“晴れ”表示となる
から極大気圧値変換命令手段６３からの命令により極大
気圧値メモリ６１の極大気圧値Ｍ１は、１０１６ｈｐの
あらたな極大気圧値Ｍ１に設定される。この時、極小気
圧値Ｍ２は１０１０ｈｐの値に設定された状態を保持し
ている。このようにして、今は極大気圧値基準である
か、極小気圧値基準であるかを極大気圧値基準・極小気
圧値基準決定手段６７により決定されている。この結果
は、上昇傾向・下降傾向判定手段５１に入力される。

【００６１】そこで、気圧センサ４により測定された気
圧ｐは、気圧設定手段６０に入力され、極大気圧値メモ
リ６１および極小気圧値メモリ６２にそれぞれ記憶され
ている極大気圧値Ｍ１および極小気圧値Ｍ２とそれぞれ
比較器６５、６６で比較される。その結果、実測した気
圧ｐが極大気圧値メモリ６１に設定されている極大気圧
値Ｍ１より小であったとする。

【００６２】一方、例えば、極大気圧値基準であるとの
決定が上昇傾向・下降傾向判定手段５１に入力されてい
るとすると、この結果と図４に示す差検出手段４９から
の気圧変動量Ｐ_V とにより、その極大気圧値Ｍ１から何
ｈｐ下降しているかが上昇傾向・下降傾向判定手段５１
で計算され、判定される。その結果が天気予測表示手段
３２により、図３に示すように、極大気圧値Ｍ１から２
ｈｐまで下降している時は“晴れ”表示となり、極大気
圧値Ｍ１から下降して２ｈｐ〜４ｈｐの間では、“薄曇
り”表示、４ｈｐ〜６ｈｐの間では“曇り”表示とな
り、６ｈｐ以下は“雨”表示となる。

【００６３】一方、現在の気圧が上昇傾向にあり、極大
気圧値メモリ６１に記憶されている極大気圧値Ｍ１より
大であった場合、上記と同様に、今は極大気圧値基準で
あるか極小気圧値基準であるかが前記の手順に従って基
準判定手段５０により判定される。極大気圧値基準であ
ると判定されると、その極大気圧値Ｍ１から何ｈｐ上昇
しているかが上昇傾向・下降傾向判定手段５１で演算さ
れて、その結果が天気予測表示手段３２により“晴れ”
と表示される。

【００６４】極大気圧値基準と判定された後、現在の実
測した気圧ｐが上昇から下降に転じた値（最大値）は、
あらたな極大気圧値Ｍ１として極大気圧値メモリ６１に
入力され記憶される。

【００６５】比較器６５、６６はアップダウンカウンタ
の機能をも備えたもので、最大値（今の状態では極大気
圧値Ｍ１として設定されている）と現在の実測した気圧
ｐとを比較し、この極大気圧値Ｍ１から何ｈｐ下降して
いるかが上昇傾向・下降傾向判定手段５１で計算され、
その結果は天気予測表示手段３２に入力される。例えば
４ｈｐの場合には“薄曇り”、６ｈｐの場合には“曇
り”などと表示されるとともに、極大気圧値Ｍ１から下
降傾向にあるので、目下、天候は晴れの状態から雨の状
態へと下り坂であることが分かる。

【００６６】上記の最大値（極大気圧値Ｍ１）と差検出
手段４９からの気圧変動量Ｐ_V が６ｈｐを越えると、こ
の時の値は極小気圧値変換命令手段６４に入力し、この
命令に従ってこの値は極小気圧値メモリ６２にあらたな
極小気圧値Ｍ２として記憶される。

【００６７】そして、この極小気圧値Ｍ２と現在の実測
した気圧ｐとが比較器６６で比較され、以下、上記に述
べたと同様な手順をへて差検出手段４９からの気圧変動
量Ｐ _V を基準として天候状態が表示され、予測される。

【００６８】

【実施例３】この発明の第３の実施例は、気圧高度計本
体１の移動高度が比較的低い場合、さらに精度の良い最
適な気圧高度計を提供するもので、以下、図６〜図８に
基づいて詳細に説明する。図６はこの第３の実施例を示
す要部構成図である。図７は図３に示す時間に対する気
圧を微分した場合の微分波形図、図８は図７に示す微分
波形を積分した積分波形図である。

【００６９】図６において、７０は微分回路、７１は積
分回路、７２は手動スイッチで、増幅器５からの出力
が、直接Ａ／Ｄ変換手段６側に入力するか微分回路７０
側へ入力するかを選択するための選択スイッチである。
気圧高度計本体１の移動高度が比較的低い場合には、こ
の手動スイッチ７２を手動で微分回路７０側へ切り換え
て、増幅器５からの出力が、微分回路７０と積分回路７
１とを介してそれぞれ微分及び積分された後、Ａ／Ｄ変
換手段６へ入力してデジタル信号に変換するように構成
されている。

【００７０】このように構成されているので、移動高度
が低い場合には、あらかじめ手動で手動スイッチ７２を
ＯＮする。すると、気圧変換手段７の出力は、手動スイ
ッチ７２から微分回路７０に入力されて微分され、移動
時間の変化につれて気圧の変動分のみが出力される。

【００７１】次いで、この出力は積分回路７１で積分さ
れる。積分することによって、ゆるやかな変動分即ち、
気圧のゆらぎ分は除去されるとともに、大きな変動分に
対しては大きな出力が得られるから、分解能をあげるこ
とが出来る。特に、移動高度が狭い範囲の場合には、さ
らに分解能が良くなる。

【００７２】例えば、５００ｍ程度の高度に対して本願
の気圧高度計を使用すると仮定する。５００ｍを１０ビ
ットとすると、その分解能は約０．４ｍ、８ビットで
は、１．９ｍとなる。又、４０００ｍを１０ビットとす
ると、その分解能は約４ｍとなり、８ビットの場合に
は、その分解能は約１６ｍとなる。

【００７３】従って、比較的狭い高度範囲の高度測定に
使用する場合には、分解能が良くなる上に、ゆるやかな
環境気圧による変動分、即ちゆらぎ分は除去されるの
で、さらに高精度な気圧高度計が得られる。

【００７４】

【発明の効果】請求項１に係わる発明は、気圧センサに
より測定した気圧から高度を算出する気圧高度計におい
て、気圧センサが測定した気圧から高度を算出する第１
の気圧高度変換手段と、気圧高度計本体が停止して第１
の電子スイッチがＯＦＦした時の高度Ｈ_ｎに変換すると
ともに、次に気圧高度計本体が移動を開始するまでその
高度Ｈ_ｎを一定に保持するＨ_ｎ変換固定手段と、気圧高
度計本体の移動・停止を検出する移動検出用センサと、
この移動検出用センサの出力がしきい値よりハイ出力か
ロー出力かを比較して気圧高度計本体の移動・停止をそ
れぞれ判定するしきい値比較手段と、このしきい値比較
手段の出力がハイ出力かロー出力でＯＮ・ＯＦＦする第
１の電子スイッチと、気圧高度計本体が移動を開始した
ことによりこの第１の電子スイッチがＯＮした時の移動
開始時の気圧ｐ_ｎの値に固定するとともに、この移動開
始時の気圧ｐ_ｎの値を第１の電子スイッチがＯＦＦする
まで保持するｐ_ｎ固定手段と、固定した移動開始時の気
圧ｐ_ｎから高度を算出する第２の気圧高度変換手段と、
気圧高度計本体の移動中に変動する気圧から移動した高
度Δｈ＝ｈ（ｐ）―ｈ（ｐ_ｎ）より算出するΔｈ演算手
段と、高度Ｈ_ｎと移動した高度Δｈとを加算する加算手
段と、この加算した結果を表示する高度表示手段とを備
え、移動検出用センサで気圧高度計本体の移動・停止を
検出し、この気圧高度計本体が停止した時の高度Ｈ_ｎに
高度表示手段の高度表示を固定し、気圧高度計本体が移
動を開始した時の値に移動開始時の気圧ｐ_ｎを固定し、
高度Ｈ_ｎと移動した高度Δｈとを加算して高度Ｈ_ｎを求
めるようにしたので、天気が変化することによる環境気
圧の変動に伴う高度誤差をほぼなくすことができる正確
な気圧高度計が得られる。

【００７５】請求項２に係わる発明は、気圧センサが測
定した気圧を表示する気圧表示手段を設けたので、現在
の気圧を見ることが出来るとともに、表示されている気
圧の変動から環境気圧の変動及び高度移動に伴う気圧の
変動を把握することが出来る。

【００７６】請求項３に係わる発明は、しきい値比較手
段の出力がハイ出力でＯＦＦし、ロー出力でＯＮする第
２の電子スイッチと、気圧高度計本体が停止して第２の
電子スイッチがＯＮしている時間、気圧が上昇傾向か下
降傾向かを判定して天気を予測する天気予測演算手段と
を備えたので、停止状態においては天気を予測すること
が出来る。

【００７７】請求項４に係わる発明は、気圧センサで測
定した気圧を電圧に変換する気圧変換手段に、微分回路
と積分回路とを接続するとともに、この微分回路と積分
回路とをＯＮ・ＯＦＦする手動スイッチを設け、気圧高
度計本体の移動高度が低い場合には、手動スイッチを手
動でＯＮして、気圧変換手段からの出力を微分回路と積
分回路とを介して気圧メモリへ入力し、手動スイッチを
ＯＦＦした時は、気圧変換手段の出力を、直接気圧メモ
リへ入力するようにしたので、移動高度が低い場合に
は、移動中及び停止中においても環境気圧による変動
分、即ち、気圧のゆらぎを除去することが出来、非常に
高精度な気圧高度計が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す要部構成図であ
る。

【図２】この発明の実施例を示すもので、高度と気圧と
の関係を示す説明図である。

【図３】この発明の第２の実施例を示すもので、気圧の
時間に対する変動を説明するための説明図である。

【図４】この発明の第２の実施例を示す要部構成図であ
る。

【図５】この発明の第２実施例を示すもので、基準判定
手段の詳細構成図である。

【図６】この発明の第３の実施例を示す要部構成図であ
る。

【図７】図３に示す時間に対する気圧を微分した場合を
の微分波形図である。

【図８】図７に示す微分波形を積分した積分波形図であ
る。

【表１】この発明の実施例を示すもので、気圧高度計本
体１の移動・停止中における高度表示と気圧との関係を
説明する図である。

【符号の説明】

１気圧高度計本体４気圧センサ７気圧変換手段８気圧表示手段９気圧メモリ１０、１８気圧高度変換手段１１移動検出用センサ１４しきい値比較手段１５、１７、３０電子スイッチ１６ｐ_ｎ固定手段１９Ｈ_ｎ変換固定手段２０高度表示手段２１ △ｈ演算手段２２加算手段３１天気予測演算手段３２天気予測表示手段７０微分回路７１積分回路７２手動スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気圧センサにより測定した気圧から高度
を算出する気圧高度計において、前記気圧センサが測定した気圧から高度を算出する第１
の気圧高度変換手段と、気圧高度計本体が停止して第１の電子スイッチがＯＦＦ
した時の高度Ｈ_ｎに変換するとともに、次に前記気圧高
度計本体が移動を開始するまでその高度Ｈ_ｎを一定に保
持するＨ_ｎ変換固定手段と、前記気圧高度計本体の移動・停止を検出する移動検出用
センサと、この移動検出用センサの出力がしきい値よりハイ出力か
ロー出力かを比較して前記気圧高度計本体の移動・停止
をそれぞれ判定するしきい値比較手段と、このしきい値比較手段の出力がハイ出力かロー出力かに
よりＯＮ・ＯＦＦする前記第１の電子スイッチと、移動開始したことにより、前記第１の電子スイッチがＯ
Ｎした時の気圧ｐ_ｎの値に固定するとともに、この移動
開始時の気圧ｐ_ｎの値を前記第１の電子スイッチがＯＦ
Ｆするまで保持するｐ_ｎ固定手段と、前記固定した気圧ｐ_ｎから高度を算出する第２の気圧高
度変換手段と、前記気圧高度計本体の移動中に変動する気圧から移動し
た高度Δｈを下記式より算出するΔｈ演算手段と、 Δｈ＝ｈ（ｐ）―ｈ（ｐ_ｎ）但し、ｈ（ｐ）は前記気圧センサが測定した気圧から求
めた高度、ｈ（ｐ_ｎ）は前記移動開始時の気圧ｐ_ｎから
求めた高度を示す。前記高度Ｈ_ｎと前記移動した高度Δｈ＝ｈ（ｐ）―ｈ
（ｐ_ｎ）とを加算する加算手段と、この加算した結果を表示する高度表示手段とを備え前記移動検出用センサで、前記気圧高度計本体の移動・
停止を検出し、この気圧高度計本体が停止した時の高度
Ｈ_ｎに前記高度表示手段の高度表示を固定し、前記気圧
高度計本体が移動を開始した時の気圧ｐ_ｎを固定し、前
記高度Ｈ_ｎと移動した高度Δｈとを加算して高度Ｈを求
めることを特徴とする気圧高度計。
【請求項２】前記気圧センサが測定した気圧を表示す
る気圧表示手段を設けたことを特徴とする請求項１に記
載の気圧高度計。
【請求項３】前記しきい値比較手段の出力がハイ出力
でＯＦＦし、ロー出力でＯＮする第２の電子スイッチ
と、前記気圧高度計本体が停止して前記第２の電子スイッチ
がＯＮしている時間、気圧が上昇傾向か下降傾向かを判
定して天気を予測する天気予測演算手段とを備え、この
天気予測演算手段に、前記気圧センサからの気圧データ
を入力して天気を予測する天気予測表示手段を設けたこ
とを特徴とする請求項１〜請求項２にそれぞれ記載の気
圧高度計。
【請求項４】気圧センサで測定した気圧を電圧に変換
する気圧変換手段に、微分回路と積分回路とを接続する
とともに、この微分回路と積分回路とをＯＮ・ＯＦＦす
る手動スイッチを設け、前記気圧高度計本体の移動高度
が低い場合には、前記手動スイッチを手動でＯＮして、
前記気圧変換手段からの出力を前記微分回路と前記積分
回路とを介して気圧メモリへ入力し、前記手動スイッチ
をＯＦＦした時は、前記気圧変換手段の出力を、直接前
記気圧メモリへ入力することを特徴とする請求項１〜請
求項３にそれぞれ記載の気圧高度計。