JPH0815070A - Pressure detecting device - Google Patents
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- JPH0815070A JPH0815070A JP6171885A JP17188594A JPH0815070A JP H0815070 A JPH0815070 A JP H0815070A JP 6171885 A JP6171885 A JP 6171885A JP 17188594 A JP17188594 A JP 17188594A JP H0815070 A JPH0815070 A JP H0815070A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、圧力検出装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure detecting device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、磁気センサを用いて地磁気を
検出し、検出した地磁気に基づき方位を計測する圧力検
出装置が知られている。こうした圧力検出装置は、例え
ば、電子ウォッチ(電子腕時計)等に搭載され、通常の
計時機能に加えて、「方位」を測定して表示させる製品
として実用化されている。また、近年では、ユーザのア
ウトドアライフ指向に伴い、電子ウォッチに圧力センサ
を用いて「気圧」や「高度」、「水深」等を計測表示す
る機能を装備したウォッチも知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a pressure detecting device which detects a geomagnetism by using a magnetic sensor and measures an azimuth based on the detected geomagnetism. Such a pressure detecting device is mounted on, for example, an electronic watch (electronic wristwatch) or the like, and has been put into practical use as a product for measuring and displaying the "direction" in addition to a normal timekeeping function. Further, in recent years, a watch equipped with a function of measuring and displaying "atmospheric pressure", "altitude", "water depth" and the like by using a pressure sensor in an electronic watch has been known in accordance with the user's outdoor life orientation.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】さて、上述したウォッ
チに搭載される圧力センサとしては、ピエゾ抵抗効果を
有する拡散抵抗でホイートストンブリッジを形成してな
る半導体圧力センサを用いる場合が多い。この種の圧力
センサでは、拡散抵抗体をブリッジ接続することで温度
特性をある程度補償し得るが、ブリッジを構成する抵抗
体に僅かなばらつきが存在すると、完全な温度補償を行
うことができない。したがって、高精度な「気圧」計測
(あるいは「高度」、「水深」、「風圧」等の計測)を
行うには、別途、ウォッチ内に温度を検出する温度検出
手段を設け、この温度検出手段の出力に応じて半導体圧
力センサの出力を温度補償する必要が生じる。As the pressure sensor mounted on the above-mentioned watch, a semiconductor pressure sensor in which a Wheatstone bridge is formed by a diffusion resistance having a piezoresistive effect is often used. In this type of pressure sensor, the temperature characteristics can be compensated to some extent by connecting the diffusion resistors to the bridge, but if there is a slight variation in the resistors forming the bridge, complete temperature compensation cannot be performed. Therefore, in order to perform highly accurate measurement of "atmospheric pressure" (or measurement of "altitude", "water depth", "wind pressure", etc.), a temperature detecting means for detecting temperature is separately provided in the watch. It becomes necessary to temperature-compensate the output of the semiconductor pressure sensor according to the output of.
【0004】ところで、ウォッチに新たに温度検出手段
を搭載するとなると、コストアップや製品自体のサイズ
アップを招致する等の弊害が生じ、好ましくない。本発
明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、圧力検出
時の温度補償を行うことができる圧力検出装置を提供す
ることを目的としている。By the way, if the temperature detecting means is newly mounted on the watch, there are disadvantages such as an increase in cost and an increase in size of the product itself, which is not preferable. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a pressure detection device that can perform temperature compensation during pressure detection.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明にあっては、磁気抵抗素子を
用いて磁気を検出する磁気検出手段と、圧力を検出する
圧力検出手段とを備えて、方位および圧力を計測する装
置において、前記磁気抵抗素子の抵抗値を測定して温度
情報に変換する変換手段と、前記圧力検出手段によって
圧力を計測する際に、前記変換手段によって得られた温
度情報を用いて温度補償する補償手段とを具備すること
を特徴としている。In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1, a magnetic detecting means for detecting magnetism using a magnetoresistive element and a pressure detecting means for detecting pressure. In a device for measuring azimuth and pressure, a conversion unit that measures the resistance value of the magnetoresistive element and converts it into temperature information; and a pressure conversion unit that measures the pressure by the pressure detection unit. Compensation means for compensating the temperature using the obtained temperature information is provided.
【0006】また、請求項2に記載の発明によれば、前
記補償手段は、予め温度情報と圧力値とに対応付けられ
た補償値を補償テーブルとして記憶しておき、変換手段
から供給される温度情報と、圧力検出手段で計測された
圧力値とに応じて当該補償テーブルから補償値を読み出
すことを特徴としている。According to the second aspect of the invention, the compensating means stores in advance a compensating value associated with the temperature information and the pressure value as a compensating table, and is supplied from the converting means. The compensation value is read from the compensation table according to the temperature information and the pressure value measured by the pressure detection means.
【0007】[0007]
【作用】これにより、新たに温度検出手段を設けずと
も、圧力検出手段による圧力検出時の温度補償を行うこ
とが可能になる。As a result, it becomes possible to perform temperature compensation at the time of pressure detection by the pressure detection means without providing new temperature detection means.
【0008】[0008]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。 A.実施例の構成 図1は、本発明の一実施例による圧力検出装置を適用し
た多機能ウォッチの構成を示すブロック図である。この
図に示す多機能ウォッチは、制御部100と測定部20
0とから形成されており、以下これら各部の構成につい
て順次説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A. Configuration of Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a multi-function watch to which a pressure detection device according to an embodiment of the present invention is applied. The multi-function watch shown in this figure includes a control unit 100 and a measurement unit 20.
0, and the structure of each of these parts will be described in sequence below.
【0009】(a)制御部100の構成 制御部100は、構成要素1〜6から形成される。1は
ウォッチ各部を制御するCPUであり、その動作につい
ては後述する。このCPU1は、発振クロックを分周し
てなるタイマクロックを発生すると共に、当該タイマク
ロック(例えば、1/16秒)を順次カウントして時刻
計時する機能を具備する。2はCPU1によって読み出
される各種制御プログラムや、変換テーブル等を記憶す
るROMである。(A) Configuration of Control Unit 100 The control unit 100 is composed of components 1 to 6. A CPU 1 controls each part of the watch, and its operation will be described later. The CPU 1 has a function of generating a timer clock obtained by dividing the oscillation clock, and sequentially counting the timer clock (for example, 1/16 second) to measure the time. Reference numeral 2 is a ROM that stores various control programs read by the CPU 1, conversion tables, and the like.
【0010】なお、このROM2には、後述する磁気セ
ンサ11の磁気抵抗素子11(MR素子)11bを定電
流駆動した時に出力される出力信号(磁気センサデータ
DMR’)を温度データDTに変換する温度変換テーブル
CTおよび温度データに基づいて測定した圧力値を補正
するテーブルを備えている。この温度変換テーブルCT
の詳細については追って説明する。3はCPU1のワー
クエリアとして各種演算結果やレジスタ値、あるいはフ
ラグデータが一時記憶されるRAMであり、そのレジス
タ構成については後述する。In the ROM 2, an output signal (magnetic sensor data D MR ') output when a magnetoresistive element 11 (MR element) 11b of the magnetic sensor 11 described later is driven with a constant current is converted into temperature data D T. A temperature conversion table CT for conversion and a table for correcting the pressure value measured based on the temperature data are provided. This temperature conversion table CT
Details of will be described later. Reference numeral 3 denotes a RAM as a work area of the CPU 1 in which various calculation results, register values, or flag data are temporarily stored, and the register configuration will be described later.
【0011】操作スイッチ4は、図示しない表示切替ス
イッチDS、モード切替スイッチSW1および測定スタ
ートスイッチSW2を備えており、これらスイッチD
S,SW1,SW2の操作に応じたスイッチ信号を発生
する。5はLCDパネルおよびLCDドライバ等から構
成される表示部である。この表示部5は、CPU1から
供給される表示データに応じてウォッチ前面に配設され
るLCDパネル(図示略)に、時刻、方位および気圧を
表示モードに応じて表示する。なお、ここで言う表示モ
ードとは、上記モード切替スイッチSW1の操作に応じ
て設定される表示態様を指し、その詳細については追っ
て説明する。The operation switch 4 is provided with a display changeover switch DS, a mode changeover switch SW1 and a measurement start switch SW2 (not shown).
A switch signal corresponding to the operation of S, SW1 and SW2 is generated. A display unit 5 includes an LCD panel and an LCD driver. The display unit 5 displays the time, direction, and atmospheric pressure on the LCD panel (not shown) arranged on the front surface of the watch according to the display data supplied from the CPU 1 according to the display mode. The display mode referred to here means a display mode set according to the operation of the mode changeover switch SW1, and its details will be described later.
【0012】6はレジスタ6a,6bから構成される入
出力インタフェース回路であり、A/D変換器13から
供給される圧力データDp、磁気検出データDMRあるい
は磁気センサデータDMR’をRAM3側へ送出したり、
CPU1から供給される各種制御信号を測定部200側
へ出力する。入出力インタフェース回路6から測定部2
00側には、信号BS,S1,S2およびS3が供給さ
れる。信号BSは、後述するA/D変換回路13の分解
能を切替え制御する信号である。また、信号S1,S2
およびS3は、それぞれ後述するスイッチング素子をオ
ンオフ制御する信号である。Reference numeral 6 is an input / output interface circuit composed of registers 6a and 6b, and the pressure data Dp, the magnetic detection data D MR or the magnetic sensor data D MR 'supplied from the A / D converter 13 is sent to the RAM 3 side. To send
Various control signals supplied from the CPU 1 are output to the measuring unit 200 side. Input / output interface circuit 6 to measurement unit 2
Signals BS, S1, S2 and S3 are supplied to the 00 side. The signal BS is a signal for switching and controlling the resolution of the A / D conversion circuit 13 described later. In addition, signals S1 and S2
And S3 are signals for ON / OFF controlling the switching elements described later.
【0013】(b)測定部200の構成 測定部200は、構成要素8〜13から形成される。8
は波形合成回路であり、入出力インタフェース回路6か
ら供給される信号BSに応じてA/D変換回路13の分
解能を切替え制御すると共に、信号S1,S2およびS
3に応じて駆動対象となるセンサを指定する。9はセン
サ駆動回路であり、波形合成回路8から供給される制御
信号に基づいて指定されるセンサを駆動すると共に、そ
のセンサ出力を増幅回路12へ入力する。12は後述す
る圧力センサ10、あるいは磁気センサ11の出力を増
幅して次段のA/D変換回路13へ供給する。A/D変
換回路13は、波形合成回路8が指示する分解能で増幅
回路13の出力をディジタル信号に変換し、圧力センサ
10の出力に対応する圧力データDp、あるいは磁気セ
ンサ11の出力に対応した磁気検出データDMR(磁気セ
ンサデータDMR’)を発生する。(B) Structure of the measuring unit 200 The measuring unit 200 is composed of the constituent elements 8 to 13. 8
Is a waveform synthesizing circuit, which controls switching of the resolution of the A / D conversion circuit 13 in accordance with the signal BS supplied from the input / output interface circuit 6, and also signals S1, S2 and S.
The sensor to be driven is designated according to 3. Reference numeral 9 denotes a sensor driving circuit, which drives a sensor designated based on the control signal supplied from the waveform synthesizing circuit 8 and inputs the sensor output to the amplifying circuit 12. Reference numeral 12 amplifies the output of the pressure sensor 10 or the magnetic sensor 11 which will be described later and supplies the amplified output to the A / D conversion circuit 13 in the next stage. The A / D conversion circuit 13 converts the output of the amplification circuit 13 into a digital signal with the resolution indicated by the waveform synthesis circuit 8, and corresponds to the pressure data Dp corresponding to the output of the pressure sensor 10 or the output of the magnetic sensor 11. Generates magnetic detection data D MR (magnetic sensor data D MR ').
【0014】圧力センサ10は、ピエゾ抵抗効果を有す
る拡散抵抗Ra〜Rdでホイートストンブリッジを形成
する。磁気センサ11は、磁気抵抗素子をブリッジ状に
接続し、このうちの相対する2つの磁気抵抗素子の感度
軸を一致させ、隣り合う2つの磁気抵抗素子の感度軸を
互いに直交させて配置しており、さらに、この周囲に2
組のコイルが巻回される。The pressure sensor 10 forms a Wheatstone bridge with diffusion resistances Ra to Rd having a piezoresistive effect. The magnetic sensor 11 is configured by connecting magnetoresistive elements in a bridge shape, aligning the sensitivity axes of two opposing magnetoresistive elements, and arranging the sensitivity axes of two adjacent magnetoresistive elements at right angles to each other. And two more around this
A set of coils is wound.
【0015】ここで、図2(イ),(ロ)を参照して磁
気センサ11の構造について説明しておく。図2(イ)
において、11aはアルミナ等の基板であり、この基板
11a上には、パーマロイ(Ni-Fe合金)をパター
ンニング蒸着してなる磁気抵抗素子11bが形成され
る。図中のストライプパターン部分が素子11bであっ
て、各々このストライプに直交する方向の磁界に対して
感度を持つ。同図(ロ)は、樹脂成形ホルダ11cに基
板11aが保持された状態を示している。Here, the structure of the magnetic sensor 11 will be described with reference to FIGS. Figure 2 (a)
11a is a substrate of alumina or the like, and a magnetoresistive element 11b formed by patterning vapor deposition of permalloy (Ni—Fe alloy) is formed on the substrate 11a. The stripe pattern portion in the figure is the element 11b, and each has a sensitivity to a magnetic field in a direction orthogonal to the stripe. FIG. 11B shows a state where the substrate 11a is held by the resin molding holder 11c.
【0016】同図(ロ)には図示していないが、このホ
ルダ11cの凹部には、互いに直交する2組のコイルC
1,C2が巻回される。地磁気に対応して磁気センサ1
1が発生する出力を相殺するようこれらコイルC1,C
2に駆動電流を供給することで地磁気の方位が定まる。Although not shown in FIG. 2B, two sets of coils C orthogonal to each other are provided in the recess of the holder 11c.
1, C2 are wound. Magnetic sensor 1 for geomagnetism
These coils C1 and C so as to cancel the output generated by 1
By supplying the drive current to 2, the direction of the geomagnetism is determined.
【0017】こうした構造による磁気センサ11では、
図3に示すように、磁気抵抗素子11bの抵抗値には温
度係数が存在する。この図に示す一例では、室温(25
゜C)で凡そ800Ωの抵抗値を有し、その温度係数は
約3000ppm/゜Cとなっている。つまり、この例
の場合、温度が1゜C上昇する毎に抵抗値がリニアに
2.4Ω増加し、室温を基準として所定の温度範囲で
は、温度と抵抗とが比例関係にある。したがって、予め
所定の温度範囲において磁気抵抗素子11bの温度特性
をテーブル化しておけば、その時の抵抗値から温度値に
変換することが可能になる。すなわち、後述する磁気セ
ンサ11を定電流駆動した時に出力されるレベルデータ
(磁気センサデータDMR’)と、これに対応する温度値
とを予め測定しておき、これを温度変換テーブルCTと
してROM2に登録しておく。In the magnetic sensor 11 having such a structure,
As shown in FIG. 3, the resistance value of the magnetoresistive element 11b has a temperature coefficient. In the example shown in this figure, room temperature (25
It has a resistance of about 800 Ω at a temperature of ° C) and a temperature coefficient of about 3000 ppm / ° C. That is, in the case of this example, the resistance value linearly increases by 2.4Ω each time the temperature rises by 1 ° C, and the temperature and the resistance are in a proportional relationship in a predetermined temperature range with reference to room temperature. Therefore, if the temperature characteristics of the magnetoresistive element 11b are tabulated in advance in a predetermined temperature range, the resistance value at that time can be converted into a temperature value. That is, the level data (magnetic sensor data D MR ') output when the magnetic sensor 11 described later is driven with a constant current and the temperature value corresponding thereto are measured in advance, and this is used as the temperature conversion table CT in the ROM 2 Register in.
【0018】(c)センサ部の構成 次に、上述したセンサ駆動回路9、圧力センサ10およ
び磁気センサ11から形成されるセンサ部の構成につい
て図4を参照して説明する。この図において、17〜3
4はスイッチング素子から構成されるトランファーゲー
ト(以下、TGと略す)であり、前述した制御信号S
1,S2に応じてオンオフ制御される。この内、TG1
7〜TG25は制御信号S1に応じてオンオフ制御さ
れ、TG26〜TG34は制御信号S2に応じてオンオ
フ制御される。35〜48はそれぞれ分圧抵抗、49は
可変抵抗である。圧力センサ10の出力端に接続される
可変抵抗49は、当該圧力センサ10に印加されるオフ
セット電圧のばらつきをトリミング調整するためのもの
である。(C) Structure of Sensor Unit Next, the structure of the sensor unit formed of the above-mentioned sensor drive circuit 9, pressure sensor 10 and magnetic sensor 11 will be described with reference to FIG. In this figure, 17 to 3
Reference numeral 4 denotes a transfer gate (hereinafter abbreviated as TG) including a switching element, which is the control signal S described above.
ON / OFF control is performed according to S1 and S2. Of these, TG1
7 to TG25 are on / off controlled according to the control signal S1, and TG26 to TG34 are on / off controlled according to the control signal S2. 35 to 48 are voltage dividing resistors, and 49 is a variable resistor. The variable resistor 49 connected to the output end of the pressure sensor 10 is for trimming and adjusting the variation of the offset voltage applied to the pressure sensor 10.
【0019】50〜56はそれぞれスイッチングトラン
ジスタであり、磁気センサ11に巻回される2組のコイ
ルC1,C2へ供給する駆動電流の方向を制御するスイ
ッチマトリクスを形成する。このマトリクスにおいて、
トランジスタ53〜56は、バッファ62〜65を介し
て波形合成回路8から供給される制御信号S3に応じて
オンオフ制御される。一方、トランジスタ50〜52
は、それぞれ制御信号S2に応じてオンオフ制御される
TG28〜TG34を介した演算増幅器59の出力に基
づきオンオフ設定される。57はTG17,18,19
のオンオフ状態に応じて磁気センサ11を定電流駆動、
あるいは定電圧駆動する演算増幅器、58は圧力センサ
10を定電流駆動する演算増幅器である。Reference numerals 50 to 56 are switching transistors, which form a switch matrix for controlling the direction of the drive current supplied to the two sets of coils C1 and C2 wound around the magnetic sensor 11. In this matrix,
The transistors 53 to 56 are on / off controlled according to the control signal S3 supplied from the waveform synthesizing circuit 8 via the buffers 62 to 65. On the other hand, the transistors 50 to 52
Are turned on / off based on the output of the operational amplifier 59 via the TGs 28 to TG 34 which are turned on / off according to the control signal S2. 57 is TG17,18,19
Constant current drive of the magnetic sensor 11 according to the on / off state of
Alternatively, the operational amplifier 58 is driven by a constant voltage, and 58 is an operational amplifier that drives the pressure sensor 10 by a constant current.
【0020】(c)レジスタ構成 次に、図5を参照して前述したRAM3のレジスタ構成
について説明する。この図において、E1は表示レジス
タであり、LCDドライバへ供給する各種表示データが
一時記憶される領域である。E2は、現在時刻を表わす
時刻データTIMEがストアされる時刻レジスタであ
る。E3は、データとして動作モードMODE、スイッ
チフラグSWF1,SWF2が格納されるモードレジス
タである。動作モードMODEは、その値が「0」の時
に時刻を表示する”計時モード”、「1」の時に”気圧
計測モード”、「2」の時に”方位計測モード”を表わ
す。なお、”気圧計測モード”および”方位計測モー
ド”の詳細については追って説明する。(C) Register Configuration Next, the register configuration of the RAM 3 described above will be described with reference to FIG. In this figure, E1 is a display register, which is an area for temporarily storing various display data to be supplied to the LCD driver. E2 is a time register in which time data TIME representing the current time is stored. E3 is a mode register in which an operation mode MODE and switch flags SWF1 and SWF2 are stored as data. The operation mode MODE represents a "timekeeping mode" for displaying the time when the value is "0", a "atmospheric pressure measurement mode" when the value is "1", and a "direction measurement mode" when the value is "2". The details of the “atmospheric pressure measurement mode” and the “azimuth measurement mode” will be described later.
【0021】スイッチフラグSWF1,SWF2は、前
述したモード切替スイッチSW1および測定スタートス
イッチSW2のオンオフ操作に対応したフラグ値であ
る。E4は、CPU1が発生する各種制御データを一時
記憶する制御レジスタであり、この中には、前述した信
号BS、S1、S2およびS3に各々対応するステイタ
スフラグがセットされる。E5は、A/D変換回路13
から出力される圧力データDpを複数のサンプリング周
期分、一時記憶するサンプリングバッファである。E6
は、A/D変換回路13から出力される磁気検出データ
DMR(あるいは磁気センサデータDMR’)を複数のサン
プリング周期分、一時記憶するサンプリングバッファで
ある。The switch flags SWF1 and SWF2 are flag values corresponding to ON / OFF operations of the mode changeover switch SW1 and the measurement start switch SW2 described above. E4 is a control register for temporarily storing various control data generated by the CPU 1, in which status flags corresponding to the above-mentioned signals BS, S1, S2 and S3 are set. E5 is the A / D conversion circuit 13
The sampling buffer temporarily stores the pressure data Dp output from the device for a plurality of sampling cycles. E6
Is a sampling buffer for temporarily storing the magnetic detection data D MR (or the magnetic sensor data D MR ′) output from the A / D conversion circuit 13 for a plurality of sampling cycles.
【0022】E7は、サンプリングバッファE5から読
み出した圧力データDpに基づいて変換された気圧値A
TMを格納する領域である。E8は温度データDTを一
時記憶する領域である。この温度データDTとは、磁気
センサ11を定電流駆動した時に出力される磁気センサ
データDMR’を読み出しアドレスとして前述した温度変
換テーブルCTからテーブル読み出しされるデータであ
る。E9は、サンプリングバッファE6から読み出した
磁気検出データDMRに基づいて変換された方位角AZを
格納する領域である.E7 is the atmospheric pressure value A converted based on the pressure data Dp read from the sampling buffer E5.
This is an area for storing TM. E8 is an area for temporarily storing the temperature data D T. The temperature data D T is data that is read out from the temperature conversion table CT described above using the magnetic sensor data D MR ′ output when the magnetic sensor 11 is driven with a constant current as a read address. E9 is an area for storing the azimuth angle AZ converted based on the magnetic detection data D MR read from the sampling buffer E6.
【0023】B.実施例の動作 次に、図6〜図8を参照して上記構成による実施例の動
作について説明する。ここでは、最初に全体動作として
メインルーチンの動作を説明した後、続いて、このメイ
ンルーチンにおいてコールされる気圧計測処理ルーチン
と方位計測処理ルーチンとの動作について順次説明す
る。B. Operation of the Embodiment Next, the operation of the embodiment having the above configuration will be described with reference to FIGS. Here, the operation of the main routine will be first described as an overall operation, and subsequently, the operation of the atmospheric pressure measurement processing routine and the azimuth measurement processing routine called in this main routine will be sequentially described.
【0024】メインルーチン動作(全体動作) (a)計時モード まず、上記構成による多機能ウォッチにバッテリが搭載
された時点で、CPU1はROM2から制御プログラム
を読み出して自身にロードした後、RAM3に確保され
るレジスタやフラグをイニシャライズして図6に示すメ
インルーチンを起動してステップSA1に処理を進め
る。ステップSA1では、待機状態であるか否かを判定
する。ここで、時計回路5(図1参照)からタイマクロ
ックが入力されたとする。ここで、CPU1は計時タイ
ミング(例えば1/16sec)になると、次のステッ
プSA2に処理を進める。Main Routine Operation (Overall Operation) (a) Timekeeping Mode First, when the battery is mounted on the multi-function watch having the above-mentioned configuration, the CPU 1 reads the control program from the ROM 2 and loads it into itself, and then secures it in the RAM 3. The registers and flags to be initialized are initialized, the main routine shown in FIG. 6 is started, and the process proceeds to step SA1. In step SA1, it is determined whether or not it is in a standby state. Here, it is assumed that the timer clock is input from the clock circuit 5 (see FIG. 1). Here, the CPU 1 advances the processing to the next step SA2 at the timing of timing (for example, 1/16 sec).
【0025】ステップSA2に進むと、供給されたタイ
マクロックをカウントして時刻レジスタE2の値をイン
クリメントさせる計時処理を実行し、続いて、ステップ
SA3では、モードが時刻表示モードであれば、歩進さ
れた時刻を現在時刻として表示部6に表示し、上述した
ステップSA1に処理を戻す。以後、タイマクロックが
入力される毎にステップSA1〜SA3を繰り返して現
在時刻の計時が実行される。In step SA2, a time counting process of counting the supplied timer clock and incrementing the value of the time register E2 is executed. Then, in step SA3, if the mode is the time display mode, the step is advanced. The displayed time is displayed on the display unit 6 as the current time, and the process returns to step SA1 described above. Thereafter, every time the timer clock is input, steps SA1 to SA3 are repeated to measure the current time.
【0026】(b)気圧計測モード/方位計測モード 次に、CPU1が上記ステップSA1の待機状態にある
時、モード切替スイッチSW1が操作されると、CPU
1の処理はステップSA4に進む。ステップSA4で
は、動作モードMODEの値が「1」あるいは「2」の
いずれであるかを判断する。ここで、モード切替スイッ
チSW1が「気圧計測モード」を指定するよう操作され
た場合、CPU1はステップSA5に処理を進め、後述
する気圧計測処理を実行する。これに対し、モード切替
スイッチSW1が「方位計測モード」を指定するよう操
作された時には、CPU1はステップSA6に処理を進
め、後述する風速計測処理を実行する。(B) Atmospheric pressure measurement mode / azimuth measurement mode Next, when the mode changeover switch SW1 is operated while the CPU 1 is in the standby state of step SA1, the CPU
The process of 1 proceeds to step SA4. In step SA4, it is determined whether the value of the operation mode MODE is "1" or "2". Here, when the mode switch SW1 is operated to specify the "atmospheric pressure measurement mode", the CPU 1 advances the processing to step SA5, and executes the atmospheric pressure measurement processing described later. On the other hand, when the mode changeover switch SW1 is operated to specify the “azimuth measurement mode”, the CPU 1 advances the process to step SA6 and executes the wind speed measurement process described later.
【0027】気圧計測処理ルーチンの動作 (a)気圧データATMの測定 次に、図7を参照して気圧計測処理ルーチンの動作につ
いて説明する。上述したように、CPU1の処理がステ
ップSA5に進むと、図7に示す気圧計測処理ルーチン
が実行され、ステップSB1に処理を進める。まず、ス
テップSB1では、圧力センサ10の出力を増幅回路1
2に入力すべく、図4に示すTG24およびTG25を
オン設定する制御信号S1を波形合成回路8に供給す
る。Operation of Atmospheric Pressure Measurement Processing Routine (a) Measurement of Atmospheric Pressure Data ATM Next, the operation of the atmospheric pressure measurement processing routine will be described with reference to FIG. As described above, when the processing of the CPU 1 proceeds to step SA5, the atmospheric pressure measurement processing routine shown in FIG. 7 is executed, and the processing proceeds to step SB1. First, in step SB1, the output of the pressure sensor 10 is fed to the amplifier circuit 1
The control signal S1 for turning on the TG 24 and the TG 25 shown in FIG.
【0028】これにより、圧力センサ10の出力が増幅
回路12を介してA/D変換回路13に供給される。次
いで、ステップSB2に進むと、CPU1は、このA/
D変換回路13から出力される圧力データDpをレジス
タ6aを介してサンプリングし、これをRAM3のレジ
スタ領域E5に順次格納する。そして、圧力データDp
を一定数サンプリングし終えた時点で次のステップSB
3に進み、これらサンプリングした圧力データDpを平
均化すると共に、平均化された圧力データDpを気圧デ
ータATMに工学値変換する。As a result, the output of the pressure sensor 10 is supplied to the A / D conversion circuit 13 via the amplifier circuit 12. Next, when proceeding to step SB2, the CPU 1 executes the A /
The pressure data Dp output from the D conversion circuit 13 is sampled via the register 6a and sequentially stored in the register area E5 of the RAM 3. And the pressure data Dp
Is sampled a fixed number of times, the next step SB
In step 3, the sampled pressure data Dp are averaged, and the averaged pressure data Dp is converted into an atmospheric pressure data ATM by an engineering value.
【0029】(b)磁気センサデータDMR’の測定 こうして気圧データATMが取得されると、CPU1は
気圧データATMを温度補償するため、まず最初に、ス
テップSB4に進み、上述したTG24およびTG25
をオフ設定する制御信号S1を発生し、圧力センサ10
の出力ラインを増幅回路12側からカットする。次い
で、ステップSB5に進み、TG18をオン設定、TG
17およびTG19をオフ設定する制御信号S1を発生
する。これにより、演算増幅器57は、非反転入力端の
電位と負荷抵抗35とに対応する一定電流を磁気センサ
11に供給することになる。(B) Measurement of magnetic sensor data D MR 'When the atmospheric pressure data ATM is obtained in this way, the CPU 1 first proceeds to step SB4 to temperature-compensate the atmospheric pressure data ATM, and then proceeds to step TG24 and TG25 described above.
Generates a control signal S1 for turning off the pressure sensor 10
The output line of is cut from the amplifier circuit 12 side. Next, in Step SB5, the TG 18 is set to ON and the TG is set.
A control signal S1 for turning off 17 and TG 19 is generated. As a result, the operational amplifier 57 supplies a constant current corresponding to the potential of the non-inverting input terminal and the load resistor 35 to the magnetic sensor 11.
【0030】(c)気圧データATMの温度補償 演算増幅器57が磁気センサ11を定電流駆動する状態
になると、CPU1はステップSB6に進み、TG22
およびTG23をオン設定し、磁気センサ11の駆動ラ
インを増幅回路12側に接続する。この結果、磁気セン
サ11の駆動ラインが増幅回路12側に入力されること
になり、この場合、磁気センサ11が定電流駆動に対応
して磁気センサデータDMR’を出力する。磁気センサデ
ータDMR’とは、磁気抵抗素子11bの抵抗値に対応す
るレベルデータであり、所定温度範囲内で既知となる。(C) Temperature compensation of atmospheric pressure data ATM When the operational amplifier 57 enters a state in which the magnetic sensor 11 is driven with a constant current, the CPU 1 proceeds to step SB6 and TG22.
Then, the TG 23 is turned on, and the drive line of the magnetic sensor 11 is connected to the amplification circuit 12 side. As a result, the drive line of the magnetic sensor 11 is input to the amplification circuit 12 side, and in this case, the magnetic sensor 11 outputs the magnetic sensor data D MR 'in correspondence with the constant current drive. The magnetic sensor data D MR 'is level data corresponding to the resistance value of the magnetoresistive element 11b and is known within a predetermined temperature range.
【0031】続いて、ステップSB7に進むと、増幅回
路12を介してA/D変換回路13から出力される磁気
センサデータDMR’をサンプリングし、これをRAM3
のレジスタ領域E6に一時記憶する。そして、この後、
レジスタ領域E6に格納された磁気センサデータDMR’
を読み出しアドレスとしてROM2に記憶される温度変
換テーブルCTから対応する温度データDTを読み出
す。Subsequently, in step SB7, the magnetic sensor data D MR ′ output from the A / D conversion circuit 13 via the amplifier circuit 12 is sampled, and this is sampled in the RAM3.
Is temporarily stored in the register area E6. And after this,
Magnetic sensor data D MR 'stored in register area E6
The corresponding temperature data D T is read from the temperature conversion table CT stored in the ROM 2 by using as a read address.
【0032】次いで、CPU1は、ステップSB8に処
理を進め、読み出した温度データD Tに基づき、レジス
タ領域E5から読み出した気圧データATMを温度補償
し、その結果をステップSB9において表示する。な
お、温度補償は、温度データD Tに基づいて気圧データ
ATMに演算を施して気圧値を補正するか、あるいは予
め温度データDTと気圧データATMとに対応付けられ
た補正値を補償テーブルとして記憶しておき、この補償
テーブルから補正された気圧値を読み出す態様としても
良い。Next, the CPU 1 proceeds to step SB8.
And read the temperature data D Regis based on T
Temperature compensation of atmospheric pressure data ATM read from the data area E5
Then, the result is displayed in step SB9. What
Oh, temperature compensation is temperature data D Barometric pressure data based on T
Compute the ATM to correct the atmospheric pressure value, or
Temperature data DTAnd barometric pressure data ATM
The corrected values are stored as a compensation table, and this compensation
Also as a mode to read the corrected atmospheric pressure value from the table
good.
【0033】方位計測処理ルーチンの動作 次に、図8を参照して方位計測処理ルーチンの動作につ
いて説明する。 (a)初期設定 前述したように、CPU1の処理がステップSA6に進
むと、図8に示す方位計測処理ルーチンが実行され、ス
テップSC1に処理を進める。ステップSC1では、ま
ず、方位計測に先立って演算増幅器57(図4参照)を
定電圧駆動させるべく、トランスファゲート(TG)1
7およびTG19をオン設定すると共に、TG18をオ
フ設定する制御信号S1を発生する。この結果、負荷抵
抗35(図4参照)の両端が短絡して演算増幅器57が
ボルテージフォロワとして動作し、磁気センサ11には
分圧抵抗36,37の分圧比に対応した一定レベルが印
加されることになる。Operation of Azimuth Measurement Processing Routine Next, the operation of the azimuth measurement processing routine will be described with reference to FIG. (A) Initialization As described above, when the processing of the CPU 1 proceeds to step SA6, the azimuth measurement processing routine shown in FIG. 8 is executed, and the processing proceeds to step SC1. In step SC1, first, the transfer gate (TG) 1 is operated to drive the operational amplifier 57 (see FIG. 4) at a constant voltage prior to the direction measurement.
7 and TG19 are turned on, and a control signal S1 for turning off TG18 is generated. As a result, both ends of the load resistor 35 (see FIG. 4) are short-circuited, the operational amplifier 57 operates as a voltage follower, and a constant level corresponding to the voltage division ratio of the voltage dividing resistors 36 and 37 is applied to the magnetic sensor 11. It will be.
【0034】(b)磁気検出データDMRサンプリング 磁気センサ11が定電圧駆動されると、CPU1はステ
ップSC2に処理を進め、TG20およびTG21を共
にオン設定する制御信号S1を発生して磁気センサ11
の出力ラインを増幅回路12側に接続する。そして、こ
の回路12を介してA/D変換回路13から出力される
磁気検出データDMRをサンプリングし、これをRAM3
のレジスタ領域E6に格納する。(B) Magnetic Detection Data D MR Sampling When the magnetic sensor 11 is driven at a constant voltage, the CPU 1 advances the processing to step SC2 to generate a control signal S1 for turning on both TG20 and TG21, and the magnetic sensor 11 is generated.
Is connected to the amplifier circuit 12 side. Then, the magnetic detection data D MR output from the A / D conversion circuit 13 via this circuit 12 is sampled, and this is sampled in the RAM 3
It is stored in the register area E6.
【0035】(c)方位検出 そして、次のステップSC3に進むと、CPU1は、磁
気センサ11の周囲に巻回されるコイルC1,C2にそ
れぞれ所定方向の駆動電流を供給する制御信号S2,S
3を発生する。制御信号S2,S3は、TG26〜TG
34(図4参照)およびスイッチングトランジスタ50
〜55をオンオフ制御し、これによりコイルC1,C2
へ所定方向の駆動電流が供給され、これらコイルC1,
C2が発生する電流磁界によって磁気検出データDMRに
対応する地磁気の水平分力(N成分およびE成分)を相
殺するようにしている。(C) Direction detection Then, when proceeding to the next step SC3, the CPU 1 controls signals S2 and S for supplying drive currents in predetermined directions to the coils C1 and C2 wound around the magnetic sensor 11, respectively.
3 is generated. The control signals S2 and S3 are TG26 to TG.
34 (see FIG. 4) and switching transistor 50
ON-OFF control of ~ 55, and by this, coils C1, C2
A drive current in a predetermined direction is supplied to the coils C1,
The horizontal magnetic field component (N component and E component) of the geomagnetism corresponding to the magnetic detection data D MR is offset by the current magnetic field generated by C2.
【0036】こうして磁気検出データDMRをキャンセル
するようコイルC1,C2が励磁されると、CPU1は
ステップSC4に処理を進め、これらコイルC1,C2
に供給される電流方向に基づき方位データAZを算出
し、続く、ステップSC5においてこの方位データAZ
を表示部6に表示する。When the coils C1 and C2 are thus excited so as to cancel the magnetic detection data D MR , the CPU 1 advances the processing to step SC4, and the coils C1 and C2 are processed.
Direction data AZ is calculated based on the direction of the current supplied to the
Is displayed on the display unit 6.
【0037】以上のように、本実施例によれば、室温を
基準とする所定温度範囲において、磁気センサ11を構
成する磁気抵抗素子の抵抗値と温度とが比例関係にある
という知見に基づいて、この磁気センサ11を定電流駆
動した場合に出力される磁気センサデータDMR’と温度
データDTとを予め対応付けた温度変換テーブルCTを
ROM2に登録したので、気圧データATMを取得後、
磁気センサ11を定電流駆動して得られる磁気センサデ
ータDMR’に対応した温度データDTを温度変換テーブ
ルCTから読み出し、気圧データATMを温度補償する
ことが可能になる訳である。As described above, according to this embodiment, it is based on the finding that the resistance value of the magnetoresistive element forming the magnetic sensor 11 is proportional to the temperature in the predetermined temperature range with reference to room temperature. Since the temperature conversion table CT in which the magnetic sensor data D MR 'outputted when the magnetic sensor 11 is driven at a constant current is associated with the temperature data D T in advance is registered in the ROM 2, after the atmospheric pressure data ATM is acquired,
The temperature data D T corresponding to the magnetic sensor data D MR ′ obtained by driving the magnetic sensor 11 at a constant current is read from the temperature conversion table CT, and the atmospheric pressure data ATM can be temperature-compensated.
【0038】なお、上述した実施例にあっては、磁気セ
ンサデータDMR’を読み出しアドレスとして温度変換テ
ーブルCTから温度データDTを読み出し、これに基づ
いて気圧データATMを温度補償するようにしたが、こ
れに替えて、例えば、磁気センサデータDMRおよび気圧
データATMを読み出しアドレスとして気圧補償データ
を読み出す2次元テーブルデータとしても良い。このよ
うにすると、より処理が簡素化されて処理の高速化を図
ることができる。In the embodiment described above, the temperature data D T is read from the temperature conversion table CT using the magnetic sensor data D MR ′ as a read address, and the atmospheric pressure data ATM is temperature-compensated based on this. However, instead of this, for example, two-dimensional table data for reading out the atmospheric pressure compensation data using the magnetic sensor data D MR and the atmospheric pressure data ATM as the read addresses may be used. By doing so, the processing can be further simplified and the processing speed can be increased.
【0039】また、本実施例のように、多機能腕時計に
適用した場合には、温度変換テーブルCTから読み出し
た温度データDTを摂氏表示するようにしても良い。多
機能腕時計などの様に、搭載容積に制約を受けるもので
は、温度検出手段を備えることなく温度計測できるの
で、実装効率が向上する。さらに、上記実施例では、多
機能腕時計に適用した場合を挙げたが、これに限定され
るものではなく、例えば携帯用のアウトドアスポーツ用
品等にも適用できることは言うまでもない。When applied to a multi-function wristwatch as in this embodiment, the temperature data D T read from the temperature conversion table CT may be displayed in degrees Celsius. In a multi-function wristwatch or the like in which the mounting volume is restricted, the temperature can be measured without the temperature detection means, so that the mounting efficiency is improved. Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the invention is applied to the multifunctional wristwatch is described, but it is not limited to this, and it is needless to say that the invention can be applied to, for example, a portable outdoor sports equipment.
【0040】[0040]
【発明の効果】本発明によれば、圧力検出手段の出力に
基づき気圧値を計測する場合、磁気検出手段の出力信号
を変換手段に供給して得られる温度情報に従って気圧値
を温度補償するので、新たに温度検出手段を設けずと
も、磁気検出手段によって圧力検出時の温度補償を行う
ことができる。この結果、温度検出手段を設けること
なく高精度な気圧計測を行うことができ、多機能腕時
計などの様に、搭載容積に制約を受けるものでは、温度
検出手段を備えることなく温度計測できるので、実装効
率が向上するという効果を得ることができる。According to the present invention, when the atmospheric pressure value is measured based on the output of the pressure detecting means, the atmospheric pressure value is temperature-compensated according to the temperature information obtained by supplying the output signal of the magnetic detecting means to the converting means. Even if the temperature detecting means is not newly provided, the temperature can be compensated at the time of pressure detection by the magnetic detecting means. As a result, highly accurate barometric pressure measurement can be performed without providing the temperature detecting means, and in a multifunctional wristwatch or the like that has a limited mounting volume, the temperature can be measured without the temperature detecting means. The effect that the mounting efficiency is improved can be obtained.
【図1】本発明の一実施例が適用された多機能ウォッチ
の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a multi-function watch to which an embodiment of the present invention is applied.
【図2】同実施例における磁気センサ11の構造を説明
するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the structure of a magnetic sensor 11 in the same embodiment.
【図3】同実施例における磁気センサ11の温度係数の
一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a temperature coefficient of a magnetic sensor 11 in the example.
【図4】同実施例におけるセンサ部の回路構成を示す回
路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a sensor unit in the embodiment.
【図5】同実施例におけるRAM3のレジスタ構成を説
明するためのメモリマップである。FIG. 5 is a memory map for explaining the register configuration of the RAM 3 in the embodiment.
【図6】同実施例におけるメインルーチンの動作を示す
フローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an operation of a main routine in the embodiment.
【図7】同実施例における気圧計測処理ルーチンの動作
を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flow chart showing an operation of an atmospheric pressure measurement processing routine in the embodiment.
【図8】同実施例における方位計測処理ルーチンの動作
を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an operation of an azimuth measurement processing routine in the embodiment.
1 CPU(変換手段、補償手段) 2 ROM(変換手段) 3 RAM 4 操作スイッチ 5 表示部 6 入出力インタフェース回路 8 波形合成回路 9 センサ駆動回路 10 圧力センサ(圧力検出手段) 11 磁気センサ(磁気検出手段) 1 CPU (converting means, compensating means) 2 ROM (converting means) 3 RAM 4 Operation switch 5 Display section 6 Input / output interface circuit 8 Waveform synthesizing circuit 9 Sensor drive circuit 10 Pressure sensor (pressure detecting means) 11 Magnetic sensor (magnetic detection) means)
Claims (2)
気検出手段と、圧力を検出する圧力検出手段とを備え
て、方位および圧力を計測する装置において、 前記磁気抵抗素子の抵抗値を測定して温度情報に変換す
る変換手段と、 前記圧力検出手段によって圧力を計測する際に、前記変
換手段によって得られた温度情報を用いて温度補償する
補償手段とを具備することを特徴とする圧力検出装置。1. An apparatus for measuring azimuth and pressure, comprising magnetic detection means for detecting magnetism using a magnetoresistive element and pressure detection means for detecting pressure, wherein the resistance value of the magnetoresistive element is measured. And a compensating means for compensating the temperature using the temperature information obtained by the converting means when the pressure is measured by the pressure detecting means. Detection device.
とに対応付けられた補償値を補償テーブルとして記憶し
ておき、変換手段から供給される温度情報と、圧力検出
手段で計測された圧力値とに応じて当該補償テーブルか
ら補償値を読み出すことを特徴とする請求項1記載の圧
力検出装置。2. The compensating means stores in advance a compensating value associated with the temperature information and the pressure value as a compensating table, and the temperature information supplied from the converting means and the pressure detecting means are measured. The pressure detection device according to claim 1, wherein the compensation value is read from the compensation table according to the pressure value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6171885A JPH0815070A (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Pressure detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6171885A JPH0815070A (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Pressure detecting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0815070A true JPH0815070A (en) | 1996-01-19 |
Family
ID=15931607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6171885A Pending JPH0815070A (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Pressure detecting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0815070A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003502657A (en) * | 1999-06-18 | 2003-01-21 | サンバ センサーズ アーベー | Method and device for bending compensation in high intensity fiber optic measurement systems |
-
1994
- 1994-06-29 JP JP6171885A patent/JPH0815070A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003502657A (en) * | 1999-06-18 | 2003-01-21 | サンバ センサーズ アーベー | Method and device for bending compensation in high intensity fiber optic measurement systems |
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