JPH01307614A - Electronic apparatus with altimeter - Google Patents
Electronic apparatus with altimeterInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高度計測機能を有する水晶腕時計に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a crystal wristwatch having an altitude measurement function.
従来の携帯式高度計は、アネロイド式圧力計を使用して
気圧を計測し、標準大気（海抜Ｏｍにおける温度（海面
温度と称する）が１５°Ｃ１海抜Ｏｍにおける気圧（海
面気圧と称す）が１０１３゜２５ｍｂの状態をいう）に
おける気圧と高さの関係（理科年表等に記載されている
表又は測高公式）に則って、計測した気圧を高さに変換
して表示する物であった。この方式は、圧力に応じて指
示針が動く機械式であり、前記気圧と高さの関係に則っ
て目盛を付けるだけで高さを表示することが出来た。し
かし、前記気圧と高さの関係は標準大気における換算で
あり実際には海面温度及び海面気圧は、一定ではないた
め表示された高さは誤差を持っている。そのため、登山
等で使用する時は標識等により既知の高度の地点で目盛
を合わせ直す事により、其地点からの相対高度を利用す
ることで誤差を小さ（するように工夫をしていた。Conventional portable altimeters measure atmospheric pressure using an aneroid pressure gauge, and the standard atmosphere (temperature at sea level (referred to as sea surface temperature) is 15°C1 pressure at sea level (referred to as sea level pressure) is 1013°) It was a device that converted the measured atmospheric pressure into height and displayed it in accordance with the relationship between atmospheric pressure and height (the table or height measurement formula described in the Science Chronology, etc.) at the height of 25 mb. This system was a mechanical type in which the pointer moved in response to pressure, and height could be displayed simply by marking a scale according to the relationship between atmospheric pressure and height. However, the relationship between atmospheric pressure and height is based on standard atmospheric conditions, and in reality, sea surface temperature and sea surface pressure are not constant, so the displayed height has an error. Therefore, when using it for mountain climbing, etc., the scale was readjusted at a point at a known altitude using signs, etc., and the error was reduced by using the relative altitude from that point.
海面気圧の変動による影響に付いて述べる。標準大気で
ない例えば海面温度が１５°Ｃ，海面気圧が１０３０ｍ
ｂの時には、海抜１０００ｍの地点では９１３．５ｍｂ
で有るが、標準大気における気圧と高さの関係によれば
９１３．５ｍｂの気圧では高さは８６５ｍを表示する。We will discuss the effects of changes in sea level pressure. Non-standard atmosphere For example, sea surface temperature is 15°C, sea level pressure is 1030 m
At the time of b, 913.5mb at 1000m above sea level
However, according to the relationship between atmospheric pressure and height in standard atmosphere, at an atmospheric pressure of 913.5 mb, the height is displayed as 865 m.
同じ条件の時に海抜１５００ｍの地点では８５９．５’
ｍｂであるので標準大気においての高さは１３６５ｍを
表示する。即ち表示する絶対高さでは１０００ｍの地点
でも１５００ｍの地点でも一１３５ｍの誤差を持つこと
となる。そこで、１０００ｍの地点で＋１３５ｍ表示の
補正を行なうことにより、１５００ｍの地点では１３６
５ｍ＋１３５ｍ＝１５００ｍを表示することになり誤差
がＯｍとなる。同様に海面気圧が９８０ｍｂの時には実
際の海抜１０００ｍの地点では１２７４ｍを表示し、海
抜１５００ｍの地点では１７７１ｍを表示することにな
り、海抜１０００ｍの地点で一２７４ｍ補正を行なえば
１５００ｍ地点では１７７１ｍ−２７４ｍ＝１４９７ｍ
となり誤差は一３ｍですむことになる。即ち実用範囲で
生ずる海面気圧の変動に関しては、補正操作により無視
できる程度の誤差に押さえることが可能である。Under the same conditions, at a point 1500m above sea level, it is 859.5'
mb, the height in standard atmosphere is displayed as 1365 m. That is, the displayed absolute height will have an error of -135 m whether it is at a point of 1000 m or at a point of 1500 m. Therefore, by correcting the +135m display at the 1000m point, 136m at the 1500m point.
5m+135m=1500m will be displayed, and the error will be Om. Similarly, when the sea level pressure is 980 mb, the actual point at 1000 m above sea level will be displayed as 1274 m, and the point at 1500 m above sea level will be shown as 1771 m. If the 1000 m above sea level point is corrected by -274 m, then the 1500 m point will be 1771 m - 274 m. =1497m
Therefore, the error is only 13 meters. In other words, with regard to fluctuations in sea level pressure that occur within a practical range, it is possible to suppress the error to a negligible level by performing a correction operation.
以上述べたように、従来のアネロイド式圧力計では使用
する時に誤差を小さくするように工夫していたがそれで
も海面温度の変動に対しては大きな誤差を持っていた。As mentioned above, conventional aneroid pressure gauges have been designed to reduce errors during use, but they still have large errors in response to changes in sea surface temperature.
気圧と高さの関係式は
ｈ＝１５３．８５ＸＴＯ
ｘ （１−（Ｐ／ｐｏ）０．１９０２５５）（１）式こ
こで、ＴＯ：海抜Ｏｍの絶対温度（ＯＫ）
Ｐ：測定地点の気圧（ｍ ｂ ）
ＰＯ：海抜Ｏｍの気圧（ｍｂ）
であり高さは海面温度の絶対温度に比例する。The relationship between atmospheric pressure and height is h = 153.85 m b ) PO: Atmospheric pressure (mb) at Om above sea level, and the height is proportional to the absolute sea surface temperature.
即ちある基準点で誤差を補正して合わせ直したとしても
それからの相対高さにたいして海面の絶対温度誤差の割
合だけ誤差を生じる事になる。In other words, even if the error is corrected and re-aligned at a certain reference point, the relative height from that point will have an error in proportion to the absolute sea surface temperature error.
例えば海面気圧が１０１３．２５ｍｂで海面温度がＯ″
Ｃの時には
１０００ｍ地点では１０５５ｍを表示し１５００ｍ地点
では１５８２ｍを表示する。For example, when the sea level pressure is 1013.25 mb, the sea surface temperature is O''
At C, 1055m is displayed at the 1000m point and 1582m is displayed at the 1500m point.
そこで、１０００ｍで一５５ｍ補正して合わせ直したと
しても１５００ｍ地点では１５２７ｍを表示することに
なり２７ｍもの誤差を有する等の大きな欠点が有った。Therefore, even if the distance was corrected by 155 m at 1000 m and readjusted, 1527 m would be displayed at the 1500 m point, resulting in a 27 m error, which was a major drawback.
本発明の目的は、海面温度の変動による誤差を小さくし
精度の良い高度計を提供するものである。An object of the present invention is to provide a high-precision altimeter that reduces errors caused by changes in sea surface temperature.
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明は時刻計測回路は少
なくともカレンダー情報を計数する回路で有り、外部か
ら入力された地域情報を書き込み読み出しが可能な第一
の記憶回路と、該第一の記憶回路の内容と前記時刻計測
回路の内容から海面温度を演算する海面温度演算回路と
、圧力センサーにより計測した気圧と前記海面温度演算
回路で演算された海面温度により高度を演算する第一高
度演算回路、該第一高度演算回路で演算された高度を外
部入力により補正したときに該補正値を記憶する第二の
記憶回路と、該第二の記憶回路に記憶されている補正値
と前記第一高度演算回路により演算された高度とから実
際の高度を演算する第二高度演算回路により構成されて
いることを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a time measurement circuit that is a circuit that counts at least calendar information, and a first circuit that can write and read regional information input from the outside. a storage circuit, a sea surface temperature calculation circuit that calculates sea surface temperature from the contents of the first storage circuit and the contents of the time measurement circuit, and based on the atmospheric pressure measured by the pressure sensor and the sea surface temperature calculated by the sea surface temperature calculation circuit. A first altitude calculation circuit that calculates altitude; a second storage circuit that stores a correction value when the altitude calculated by the first altitude calculation circuit is corrected by external input; and a storage circuit that stores the correction value in the second storage circuit. The present invention is characterized by comprising a second altitude calculation circuit that calculates an actual altitude from the corrected value and the altitude calculated by the first altitude calculation circuit.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。第１図は、本発明のシステムを示すブロック図である
。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating the system of the present invention.
時刻計測回路１は時刻の他に月及び日のカレンダー機能
を保有する通常のデジタル時計の機能であり、表示駆動
回路１３により表示装置１４に時刻等を表示している。The time measurement circuit 1 is a function of a normal digital watch that has a calendar function for the month and day in addition to the time, and displays the time and the like on the display device 14 by the display drive circuit 13.
半導体から成る圧力センサー２により計測された大気圧
は、Ａ／Ｄ変換回路３により気圧値に変換される。標準
大気高度演算回路４は前述の（１）式においてＰＯ＝１
０１３．２５、海面温度１５°Ｃの時の絶対温度はＴＯ
＝２８８．１５として前記Ａ／Ｄ変換回路３により変換
された気圧値を標準大気と仮定した高度に変換する回路
である。Atmospheric pressure measured by a pressure sensor 2 made of a semiconductor is converted into an atmospheric pressure value by an A/D conversion circuit 3. The standard atmospheric altitude calculation circuit 4 calculates PO=1 in the above equation (1).
013.25, the absolute temperature when the sea surface temperature is 15°C is TO
This circuit converts the atmospheric pressure value converted by the A/D conversion circuit 3 as =288.15 into an altitude assuming standard atmosphere.
温度係数記憶回路５は、海面温度を演算するための各月
における温度係数を記憶する回路であり該温度係数は次
のようになっている。日本各地における各月の気温のデ
ータから近似式を求めると、ｔ＝−αＮ＋４８ じＣ）
・ ・ ・ （２）式となる。この式においてＮは
緯度、ｔは緯度Ｎ地点での海面温度であり、αが前記温
度係数である。The temperature coefficient storage circuit 5 is a circuit that stores temperature coefficients for each month for calculating sea surface temperature, and the temperature coefficients are as follows. An approximate formula is calculated from monthly temperature data in various parts of Japan: t=-αN+48 (C)
・ ・ ・ Equation (2) is obtained. In this equation, N is the latitude, t is the sea surface temperature at the latitude N point, and α is the temperature coefficient.
温度係数αは月により決まる定数であり、１月：１．２
３３．２月： １．２２４．３月： １．１４３等とす
ると理科年表に記載されている各地の月毎平均気温を０
．６５°Ｃ／１００ｍとして海面温度に換算した場合大
半は±２°Ｃに入る。The temperature coefficient α is a constant determined by the month; January: 1.2
33.February: 1.224.March: 1.143 mag, then the monthly average temperature of each place listed in the Science Chronology is 0.
．． When converted to sea surface temperature at 65°C/100m, the majority falls within ±2°C.
一方緯度入力回路７は計測地点の緯度Ｎを外部から入力
するための回路であり、入力された緯度Ｎは、第一の記
憶回路である緯度記憶回路８に記憶される。海面温度演
算回路６は、時刻計測回路１の月データより温度係数記
憶回路５から温度係数αを選択し、緯度記憶回路８に記
憶されている緯度Ｎにおける海面温度を（２）式により
計算する。前記標準大気高度演算回路４により演算され
た標準大気と仮定した時の海抜高度と前記海面温度演算
回路６を基に第一高度演算回路である温度補正高度演算
回路９により温度補正海抜高度を計算する。計算式は、
ＨＯ（ｍ）＝ｈＸ２８８．１５
÷（２７３，１５＋ｔ）
ここに、ＨＯ：温度補正高度
ｔ（’（：）：入力緯度における海面温度これは、海面
気圧１０１３．２５ｍｂとして計算されたものであり実
際には誤差を持っている。第二高度演算回路である表示
高度演算回路１２は、前記温度補正海抜高度を、第二の
記憶回路である補正値記憶回路１１に記憶されている補
正値で補正する演算を行なう回路であり次の式を計算す
る、Ｈ（ｍ）＝ＨＯ＋ｈＯ
Ｈ：補正高度
ｈｏ （ｍ）：補正値
該補正高度は表示駆動回路１３により前記時刻情報と共
に表示装置１４に表示される。該補正値は最初に緯度入
力回路７から緯度を入力したときにリセットされ最初は
０である。即ち最初は表示高度演算回路１２により演算
された表示高度は温度補正高度演算回路９の演算結果と
同じであり海面気圧の変動による誤差を持っている。こ
の誤差を除去する手段は従来例と同様に表示装置に表示
された高度を見ながら標識等の既知の高度の地点で高度
補正入力回路１０より正規の高度に補正する。On the other hand, the latitude input circuit 7 is a circuit for inputting the latitude N of the measurement point from the outside, and the input latitude N is stored in the latitude storage circuit 8, which is a first storage circuit. The sea surface temperature calculation circuit 6 selects the temperature coefficient α from the temperature coefficient storage circuit 5 based on the monthly data of the time measurement circuit 1, and calculates the sea surface temperature at the latitude N stored in the latitude storage circuit 8 using equation (2). . Based on the altitude above sea level assuming a standard atmosphere calculated by the standard atmospheric altitude calculation circuit 4 and the sea surface temperature calculation circuit 6, the temperature correction altitude calculation circuit 9, which is a first altitude calculation circuit, calculates the temperature corrected altitude above sea level. do. The calculation formula is: HO(m)=h The display altitude calculation circuit 12, which is a second altitude calculation circuit, stores the temperature-corrected altitude above sea level in the correction value storage circuit 11, which is a second storage circuit. This is a circuit that performs calculations for correction using a correction value, and calculates the following formula: H(m)=HO+hOH H: Correction altitude ho (m): Correction value The correction altitude is displayed on the display device along with the time information by the display drive circuit 13. 14. The correction value is reset when the latitude is first input from the latitude input circuit 7 and is initially 0. That is, the display altitude calculated by the display altitude calculation circuit 12 is initially calculated by temperature correction altitude calculation. It is the same as the calculation result of circuit 9, and has an error due to changes in sea level pressure.The means to remove this error is as in the conventional example, by checking the altitude displayed on the display and pointing to a known altitude point such as a sign. The altitude is corrected to the normal altitude by the altitude correction input circuit 10.
この時に表示高度を補正すると同時に該補正値を補正値
記憶回路１１に記憶しておく。例えば、１０００ｍの地
点で１０４０ｍを表示していた時には一４０ｍの補正値
を高度補正入力回路１０に入力し補正値記憶回路１１に
−４０が記憶される。 。At this time, the displayed altitude is corrected and at the same time the correction value is stored in the correction value storage circuit 11. For example, when 1040 m is displayed at a point of 1000 m, a correction value of -40 m is input to the altitude correction input circuit 10 and -40 is stored in the correction value storage circuit 11. .
これで次回の計測時には該補正値が考慮されることにな
り海面気圧の影響による誤差は無視できるようになる。The correction value will now be taken into consideration during the next measurement, and errors due to the influence of sea level pressure can be ignored.
本実施例では同じ万円では同じ温度係数を使用していた
が、月日の両者の情報から直線補間により月始めや月末
における海面温度を演算して更に精度の良いデータを得
ることができるようにすることも可能である。In this example, the same temperature coefficient was used for the same 10,000 yen, but it is now possible to obtain even more accurate data by calculating the sea surface temperature at the beginning and end of the month by linear interpolation from the information on both month and day. It is also possible to
尚、本実施例は日本の地域に適用したものであるが、世
界各地へ適用するとすれば、外部からの地域情報は緯度
だけでなく、経度等も入力することを必要とする場合も
ある。Note that although this embodiment is applied to the region of Japan, if it is applied to various parts of the world, it may be necessary to input not only latitude but also longitude, etc. of regional information from the outside.
〔発明の効果］
以上の説明で明らかなように、本発明によれば海面気圧
の影響は従来の高度計と同様に無視できる程度に小さく
出来、季節の変化による海面温度の影響も概ね同じ位の
緯度で使用するときには時刻計測機能により自動的に近
似し年間を通じて誤差の小さい高度計測が可能になった
。[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, according to the present invention, the influence of sea level pressure can be reduced to the negligible extent as with conventional altimeters, and the influence of sea surface temperature due to seasonal changes can be reduced to about the same level. When used at latitude, the time measurement function automatically approximates altitude, making it possible to measure altitude with little error throughout the year.
第１図は本発明のシステムのブロック図である。
１・・時刻計測回路、 ２・・圧力センサー、３・・Ａ
／Ｄ変換回路、
４・・標準大気高度演算回路、
５・・温度係数記憶回路、
６・・海面温度演算回路、
７・・緯度入力回路、 ８・・緯度記憶回路、９・・温
度補正高度演算回路、
１０・・高度補正入力回路、
１１・・補正値記憶回路、
１２・・表示高度演算回路、
１３・・表示駆動回路、 １４・・表示装置。
第１図
１、事件の表示
昭和６３年特許願第１３８３１３号
２、発明の名称
高度計付電子機器
３、補正をする者
事件との関係（特許出願人）
自 発
５、禎正により増加する発明の数
な し
６、補正の対象
明細書の「発明の詳細な説明Ｊの欄
７、補正の内容
１）明細書第４頁第１０行目〜第１７行目「気圧と高さ
の・・・温度に比例する。」とあるを、ｒ気圧と高さの
関係式は
ｈ＝１５３．８５ＸＴ。
・・・・・・（１）弐
ここで、ＴＯ＝海抜Ｏｍの絶対温度（°Ｋ）Ｐ ：測定
地点の気圧（ｍｂ）
ＰＯ：海抜Ｏｍの気圧（ｍｂ）テアリ、高さは海面温度
の絶対温度に比例する。」と補正−る。FIG. 1 is a block diagram of the system of the present invention. 1...Time measurement circuit, 2...Pressure sensor, 3...A
/D conversion circuit, 4. Standard atmospheric altitude calculation circuit, 5. Temperature coefficient storage circuit, 6. Sea surface temperature calculation circuit, 7. Latitude input circuit, 8. Latitude storage circuit, 9. Temperature correction altitude. Arithmetic circuit, 10. Altitude correction input circuit, 11. Correction value storage circuit, 12. Display altitude calculation circuit, 13. Display drive circuit, 14. Display device. Figure 1 1, Indication of the case Patent Application No. 138313 filed in 1988 2, Name of the invention Electronic device with altimeter 3, Person making the amendment Relationship with the case (patent applicant) Spontaneity 5, Inventions increasing due to Teisho No number 6, "Column 7 of Detailed Description of the Invention J, Contents of the Amendment 1) Page 4 of the Specification, Lines 10 to 17, ``Atmospheric pressure and height...・Proportional to temperature.'' The relationship between r atmospheric pressure and height is h = 153.85XT.・・・・・・(1)2 Here, TO = absolute temperature at sea level (°K) P: atmospheric pressure at the measurement point (mb) PO: atmospheric pressure at sea level (mb), the height is the sea surface temperature Proportional to absolute temperature. ” he corrected.
Claims (1)
圧を計測する圧力計測機能を有する高度計付電子機器に
おいて、外部から入力された地域情報を書き込み読み出
しが可能な第一の記憶回路と、該第一の記憶回路の内容
と前記時刻計測回路の内容から海面温度を演算する海面
温度演算回路と、前記圧力計測機能により計測した気圧
と前記海面温度演算回路で演算された海面温度とにより
高度を演算する第一高度演算回路と、該第一高度演算回
路で演算された高度を外部入力により補正したときに該
補正値を記憶する第二の記憶回路と、該第二の記憶回路
に記憶されている補正値と前記第一高度演算回路により
演算された高度とから実際の高度を演算する第二高度演
算回路を有することを特徴とする高度計付電子機器。In an electronic device with an altimeter having at least a time measurement circuit for counting calendar information and a pressure measurement function for measuring atmospheric pressure, a first memory circuit capable of writing and reading regional information inputted from the outside; a sea surface temperature calculation circuit that calculates sea surface temperature from the contents of the circuit and the contents of the time measurement circuit; and a first sea surface temperature calculation circuit that calculates altitude based on the atmospheric pressure measured by the pressure measurement function and the sea surface temperature calculated by the sea surface temperature calculation circuit. an altitude calculation circuit; a second storage circuit that stores a correction value when the altitude calculated by the first altitude calculation circuit is corrected by an external input; and a correction value stored in the second storage circuit. An electronic device with an altimeter, comprising a second altitude calculation circuit that calculates an actual altitude from the altitude calculated by the first altitude calculation circuit.
Priority Applications (4)
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| JP63138313A JPH01307614A (en) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Electronic apparatus with altimeter |
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| US07/794,848 US5224059A (en) | 1988-06-07 | 1991-11-21 | Device for measuring altitude and barometric pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63138313A JPH01307614A (en) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Electronic apparatus with altimeter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01307614A true JPH01307614A (en) | 1989-12-12 |
Family
ID=15218971
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63138313A Pending JPH01307614A (en) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Electronic apparatus with altimeter |
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