JPH01152307A

JPH01152307A - 高度計

Info

Publication number: JPH01152307A
Application number: JP30972487A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Aoki; 佳明青木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-12-09
Filing date: 1987-12-09
Publication date: 1989-06-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は高度計に係り、特に測定精度（分解能）、測定
範囲の切り換えが可能でかつ小型軽量な気圧高度計に関
する。

〔従来の技術〕

航空機等に使用する高度計は気圧式高度計、電波高度計
等があるが、何れも装置が大型かつ複雑である。

最近、スポーツとしてハンググライダ−や、ライトブレ
ーンと称する構造の簡単な航空機による飛行が盛んに行
われるようになってきた。

特にハンググライダ−の場合には計器類は殆どな（、全
て飛行者の視認に頼っているのが実情である。しかしな
がら地表との高度差つまり絶対高度（ａｂｓｏｌｕｔｅ
　　ａｌＨｔｕｄｅ、以下単に高度と称する場合にはこ
の絶対高度を示す）の把握は必ずしも容易ではなく、高
度を誤ることにより事故を生じたり、飛行開始地点に戻
れなくなったりする可能性がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の理由によりハンググライダ−等においても正確な
高度を知る必要がある。

ここでハンググライダーや、ライトプレーン用の高度計
としては次のような技術的要求がある。

（ｉ）測定し得る高度差は余り大きく取る必要はないが
、測定範囲内の゛高度では精密な高度測定が可能なこと
。

（ｉｉ　）ハンググライダ−は気流等を考慮して飛行す
るため、例えば海面に近い断崖から発進したり、または
高い山の斜面から発進したりする等、飛行を開始する高
度、つまり高度の測定を開始する高度がまちまちの海抜
高度（ｓｅａ　１ｅｖｅｌ　ａｌｔｉｔｕ−ｄｅ）であ
り、このような幅広い各海抜高度において測定が可能な
こと。

（ｉｉｉ　）装置が小型であること等。

この種の従来の装置では次のような問題があり、事実上
実用化に至っていない。

現在提供されている高度計はアネロイド高度肝が主流で
あるが、（ａ）この高度計では精密な高度の測定ができない。ま
た空量等の部材があるため装置をあまり小型に形成する
ことができない。

（ｂ）また空量の作動圧力範囲の限定により測定し得る
高度域が限定されており、高度差が極端な海抜高度の各
々において全て正確に作動させることは不可能である。

（Ｃ）また測定開始高度（海抜高度）を高度ゼロに設定
して絶対高度を測定しようとする場合の調節が面倒であ
り、かつ上述のようにその測定開始高度によっては正確
な測定が期待できない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点に鑑み構成したものであり、半導
体圧力センサからなる気圧測定手段と、この気圧測定手
段から出力された電圧を高度情報に変換する手段と、測
定すべき高度範囲を切り換える手段と、要すれば測定す
る高度情報の精度（分解能）を切り換える手段とからな
る小型の高度計である。

〔作用〕

半導体圧力センサからなる気圧測定手段により測定すべ
き高度の気圧を測定し、予め設定したゼロ点設定と分解
能に基づきこの気圧測定手段から出力された電圧に基づ
き高度情報を得、この高度情報を液晶等適当な表示手段
を用いて表示する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に説明する。

第１図は本発明に係る高度計のブロック図、第２図は同
装置の外観を示す。

第１図において、ｌは気圧測定手段である半導体圧力セ
ンサであり、その詳細は後述する。２は所定の海抜高度
をゼロに設定するためのゼロ点調整回路、３は所定の測
定レンジに於けるゼロ点の設定を行うためのアナログ式
ゼロ点調整器、４は高度測定レンジを選択するためのレ
ンジ選択器、５は気圧測定手段側から出力された電圧を
増幅する電圧増幅器、６はＡ／Ｄ変換回路、７は分解能
切り換え器、８は測定した高度を表示する表示器である
。

次に上述の気圧測定手段は、半導体圧力センサとする。

その仕様は例えば圧力レンジが０〜１．２ｂａｒ　、作
動温度範囲は一２０〜＋５０℃程度（現在作動温度範囲
一４０〜＋１２５℃程度のものが提供されている）とし
、想定し得る飛行条件の殆どを満たすようにすることが
望ましい。

第３図は半導体圧力センサのかいろ構成の一例を示し、
温度保証回路を設定したものを示す。

図中、符号■はプラス供給電圧（＋ｖｉ）を、■はプラ
ス出力電圧（＋ＶＰ）を、■はマイナス出力電圧（−Ｖ
ｐ）を、■はプラス供給電圧（＋　Ｖ　ｌｃ）を、■は
マイナス供給電圧（Ｖｇ）を各々示す。

この構成の圧力センサは非常に測定精度が高く、これを
気圧高度計の圧力測定手段として用いた場合、その最小
単位を１０ｃｍ＝１ｍ程度とすることができ、高い分解
能を発揮することが可能である。

反面圧力を測定し得る範囲はあまり広くすることはでき
ず、測定最小単位をｌ０Ｃ１１とした場合高度差に換算
して約２０００メ一トル程度である。このため発明者は
測定レンジを切り換える回路を設置し、発明の特徴の一
つとしている。

第２図は以上に示した構成を有する高度計の外観を示す
。

図中符号１０は高度計本体であり、この本体１０内に半
導体式圧力センサが内臓されている。本体１０は水密に
構成しであるものの、外気が導通するように構成してあ
り、従って圧力センサは本体１０内に収納しであるが外
気圧を測定することが可能となっている。３ａはアナロ
グ式ゼロ点調節器の調節つまみ、４ａはレンジ切り換え
器の切り換えつまみ、１１は電源スィッチ、１２は電源
である９ｖ電池、８は高度表示部であってＬＣＤ（液晶
）等により構成しである。

以上に示した装置は全体の大きさを各辺が５０〜８０ｍ
ｍ程度の立方体もしくは直方体の非常に小型に形成する
ことができると共に、その重量も１００ｇ程度と極めて
軽量に構成することができる。

また発明者らが行った実験によると、９■電源を用いた
場合、本装置の連続作動時間は約９０時間であった・次にこの装置の操作と作動状態につき説明する。

先ず操作者（飛行者）はこの高度計を操作者の体または
ハンググライダ−等の飛行手段のうち、高度表示部が見
易い位置に取り付ける。この装置を所定の位置に取り付
けた後または取りつける前に、レンジ切り換え器のつま
み４ａを用いて測定レンジを設定する。即ち、第４図に
おいて、測定開始地点の海抜高度が約−２００ｍから１
２００ｍの範囲であればレンジ選択器をＯＦＦとしてお
く。これにより測定開始地点の海抜高度が一２００ｍか
ら１２００ｍの範囲であればその地点の高度をゼロに設
定することができる。例えば測定開始地点の海抜高度Ｈ
２が４００ｍとすればこの地点をゼロ設定することによ
り高度差２０００ｍである海抜高度２４００ｍまでの間
を、この装置を用いて絶対高度を測定することがでる。

なおゼロ設定はゼロ調節つまみ３ａを回転させることに
よりアナログ的に行う。

また測定開始地点が１２００ｍ以上である場合にはつま
み４ａによりレンジ切り換え器４をＯＮとして高度測定
範囲を（Ａ）モードから（Ｂ）モードに切り換える。こ
れにより例えば測定開始高度Ｈ３を１６００ｍとすれば
測定最高高度Ｈ４を３６００ｍとすることができる。こ
の場合もつまみ３ａを用いて測定開始海抜高度をゼロ設
定する。

これにより所定の海抜高度を基準として本装置により絶
対高度を測定することができる。

次に前述したつまみ４ａを用いて分解能を設定する。例
えば最小高度表示を１０ｃｍとするが１ｍとするかを設
定する。

ここで、高度測定範囲を２０００ｍとしたのは分解能を
１０ｃｍとした場合であり、分解能を１／１０の１ｍと
すれば高度測定範囲は１０倍の２００００ｍとすること
ができる。結果的に本実施例ではこのつまみ４ａは直接
的には分解能を切り換えるつまみとして作動するのであ
り、分解能を切り換えることにより高度測定幅を２００
０ｍから２００００ｍに切り換えることになる。但し本
発明はこの構成に限定する趣旨ではなく、測定幅の切り
換えと分解能とを切り離して設定するように構成するこ
とはもとより可能である。

以上の構成で高度針は飛行中の気圧の変化を捕らえ、こ
の気圧の変化を電圧として出力する。この電圧は増幅回
路５において増幅された後、高度情報変換機構であるＡ
／Ｄ変換回路６においてデジタル変換されかつ高度情報
に変換にされる。変換された高度情報は予め設定した分
解能に基づき１０ｃｍ単位または１ｍ単位で表示される
。

以上この実施例では高度情報をＬＥＤ等を用いて視覚的
に数値表示される場合を例に説明したが、この構成に加
えて、またはこの構成に代えて所定の高度に至ったなら
ばブザー等の警報手段を作動させるようにすることも可
能である。

〔効果〕

本発明は以上にその構成を具体的に説明したように、半
導体圧力センサからなる気圧測定手段により測定すべき
高度の気圧を精密に測定し、予め設定したゼロ点設定と
分解能に基づきこの気圧測足手段から出力された電圧か
ら高度情報を得、この高度情報を液晶等適当な表示手段
を用いて表示するように構成したので、精密な高度測定
が可能であり、幅広い海抜高度をゼロ設定して絶対高度
を自由に測定することが可能であって、幅広い用途に使
用でき、しかも装置を小型軽量に形成することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す高度計のブロック図、第
２図は本発明に係る高度計の斜視図、第３図は半導体圧
力センサの回路図、第４図はレンジ切り換え器によって
測定高度範囲を切り換えた状態に於ける測定高度域を各
々示す線図である。１・・・半導体圧力センサ　　２・・・ゼロ点調整回路
　　３・・・ゼロ点調整器３ａ・・・ゼロ点調整つまみ４・・・レンジ切り換え器　　４ａ・・・レンジ切り換
えつまみ　　５・・・電圧増幅器６・・・Ａ／Ｄ変換回
路（高度情報変換手段）７・・・分解能切り換え器８・・・高度情報表示器　　ｌＯ・・・高度計本体　　
１２・・・電源

Claims

【特許請求の範囲】

（１）気圧を測定することにより高度を測定するものに
おいて、気圧測定手段たる半導体圧力センサと、この半
導体圧力センサから出力される電圧を高度情報に変換す
る高度情報変換手段と、この高度情報変換手段から出力
された高度情報を表示する手段とを有し、更に測定開始
海抜高度をゼロに設定するゼロ点設定手段と、測定高度
範囲を選択するレンジ選択手段とを前記圧力測定手段ま
たは高度情報変換手段に接続したことを特徴とする高度
計。
（２）分解能を切り換える手段を前記圧力測定手段また
は高度情報変換手段に接続したことを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の高度計。
（３）前記高度情報表示手段に代えてまたはこれに加え
て、所定の高度となったならば警報を発する警報手段を
設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の高度計。