JP3399217B2 - 計測装置および計測方法 - Google Patents

計測装置および計測方法

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JP3399217B2
JP3399217B2 JP07372496A JP7372496A JP3399217B2 JP 3399217 B2 JP3399217 B2 JP 3399217B2 JP 07372496 A JP07372496 A JP 07372496A JP 7372496 A JP7372496 A JP 7372496A JP 3399217 B2 JP3399217 B2 JP 3399217B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力センサーを用
いた携帯型の高度計測装置などのように、高度、気圧、
深度、温度、湿度などの物理量を定期的に計測して表示
する計測装置およびその計測方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高度や気圧、さらに深度、温度などの様
々な物理量を定期的に測定し表示する携帯型機器が開発
され用いられいてる。例えば、拡散型半導体センサーを
搭載し、それを利用して気圧および高度を測定する機能
の付加された電子時計が実用化されている。
【0003】図4に、圧力センサーを内蔵した電子時計
の構成例を示してある。この電子時計10は、計時機能
と各種の制御機能を備えたマイクロコンピュータ1を中
心に構成されており、このマイクロコンピュータ1にデ
ータを入力する入力回路2と、データを表示する液晶表
示(LCD)パネル3と、圧力センサー4と、この圧力
センサー4で取得された計測値をアナログ/ディジタル
変換するA/D変換回路5を備えている。マイクロコン
ピュータ1は、所定の周波数の基準信号を発振する発振
回路11と、基準信号を分周して計時用の信号や処理回
路のクロック信号などを生成する分周回路12と、計時
機能や他の機能の入力切り換えなどの制御を行う割り込
み制御回路13と、この割り込み制御回路13によって
選択された処理を制御する制御回路14と、それぞれの
処理プロセスが記憶されたROM15と、処理に必要な
各種のデータを記憶するRAM16を備えている。さら
に、マイクロコンピュータ1には、入力回路2を制御す
ると共に入力されたデータを処理する入力制御回路17
と、LCDパネル3の表示制御を行う表示制御回路18
と、計測関係の処理および制御を行う計測制御回路19
を備えている。
【0004】図5に、上記の電子時計において、圧力セ
ンサー4によって気圧を計測し高度に変換して表示する
物理量の計測に関する構成をさらに詳しく示してある。
まず、センサー4、A/D変換回路5および、センサー
4によって得られた気圧を高度に変換する機能を備えた
計測制御回路19内の換算部19aによって計測部20
が構成され、この計測部20によって得られた計測値が
RAM16内の第1のメモリー16aに記憶される。第
1のメモリー16aに記憶された計測値は、制御回路1
4の演算部14aによって第2のメモリー16bに保持
された補正値に基づき補正され、その補正された計測値
が表示制御回路18に供給されLCDパネル3に表示さ
れる。
【0005】第2のメモリー16bに設定された補正値
は入力回路2を介してユーザが変更できるようになって
おり、まず、割り込み制御回路13の設定入力切替部1
3aによって補正値の設定機能を起動させ、次に、入力
回路2および入力制御回路17を用いた設定入力部17
aを介して第2のメモリー16bの補正値を変更する。
【0006】高度あるいは気圧などの物理量を表示する
携帯型機器においては、他の機能との競合を避け、計測
に係る電力消費を低減するなどの目的で、物理量の計測
を定期的に(例えば、一定時間が経過したときに)行
い、表示された計測値を更新するようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図6に、上記のような
携帯型機器、例えば電子時計を用いて高度が徐々に変化
する山道などで高度表示を行う様子を模式的に示してあ
る。まず、時刻t1に実高度が90mの位置で定時計測
を行い、その計測結果を補正したところ85mという結
果が得られ、その値をLCDパネルに表示する。そし
て、T0時間経過後の時刻t2に再び定時計測を行い、
実高度100mに対し高度95mを表示する。さらに、
T0時間経過後の時刻t3に定時計測を行い、実高度1
10mに対し高度105mを表示する。
【0008】次の定時計測が行われる前の時刻t4に、
実高度120mを表示した場所に到達したので、ユーザ
が高度補正を行う。なお、以降における説明を簡略化す
るために、時刻t3までは補正値が0であったものと仮
定する。上記の電子時計においては、まず、設定入力切
替13aによって設定入力の処理を開始すると、計測部
20が実高度120mの地点で計測を行い、高度115
mという結果が得られるのでその値が第1のメモリー1
6aに設定され、高度115mが表示される。従って、
ユーザは設定入力17aによって高度115mの表示を
高度120mの表示に修正し、その修正値が補正値とし
て第2のメモリー16bに記憶される。これにより、計
測部20における計測値の誤差5mが補正される。従っ
て、設定入力以降、例えば、次の定時計測の時間である
時刻t5に実高度115mの位置において計測部20か
ら110mの測定値が得られると、演算部14aによっ
て第2のメモリー16bの値に基づいて補正され、LC
D3には補正された115mという高度が表示される。
【0009】このように、補正値の変更機能を備えた電
子時計においては、ユーザが実高度に基づいて表示され
た値を訂正することによって気圧の変動などによる高度
表示の誤差を何時でも補正することができる。しかしな
がら、精度の高い高度を表示するためには補正する時点
における計測部の計測結果に対して補正値を入力する必
要がある。このため、補正値を設定するときは必ずその
都度、計測部から計測値を得る必要があり、その値がL
CD3に表示されてしまう。従って、ユーザにとっては
補正値を設定しようとすると、突如として高度表示が変
更されてしまうので紛らわしい。また、補正値を設定す
ると高度表示が突如として更新されてしまうのでは、そ
れ以前の表示値、あるいは変更された表示値に対する信
頼が得にくくなってしまう。従って、ユーザが安心し
て、また、確信を持って補正値を設定するには高度表示
が安易に更新されないことが望ましい。
【0010】補正値を設定する時点における計測値であ
ることを明瞭にするために、補正値を入力する前にユー
ザにマニュアルで計測部を機能させて計測値を取得する
方法がある。しかしながら、補正値を設定するための操
作回数が増えるし、補正値を設定する前の計測を行わな
いと、さらに誤差が増加することも考えられる。
【0011】そこで、本発明においては、補正値を設定
するときに、計測値を自動的に得ることが可能であり、
さらに、表示高度が突如変更されるような現象を伴わず
にユーザが安心して確実に補正値を設定することができ
る計測装置および計測方法を提供することを目的として
いる。そして、ユーザが簡単に表示される計測値を補正
でき、信頼性の高い計測値を表示できる計測装置および
計測方法を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の計測
装置は、補正値を設定するときに計測された第2の計測
値は表示せず、すでに表示されている第1の計測値との
差を第2の補正値として求め、さらに、表示されている
第1の計測値に対しユーザが設定した第1の補正値を第
2の補正値に加えて用い、その後に計測された第1の計
測値の補正を行えるようにしている。すなわち、本発明
の計測装置は、圧力センサーによって気圧を計測する計
測手段と、前記気圧を計測し、第1の計測値として記憶
する第1の記憶手段と、第1の計測値を第2の記憶手段
に設定された第1の補正値によって補正する補正手段
と、補正手段によって補正された第1の計測値を表示す
る表示手段と、第2の記憶手段に第1の補正値を設定す
る設定手段と、第1の補正値を設定するときに計測手段
によって前記気圧を計測し、そのときの第2の計測値と
第1の計測値の差を第2の補正値として記憶する第3の
記憶手段とを有し、さらに、補正手段は、第1の補正値
が設定されると第1および第2の補正値によって第1の
計測値を補正することを特徴とする。
【0013】本発明の計測装置においては、圧力センサ
ーによって気圧を計測し、この計測された第1の計測値
を補正すると共に、補正された第1の計測値を表示す
る。そして、補正値を設定する際は、第1の計測値に対
する第1の補正値を入力すると共に、これと同時に、あ
るいは前後して、前記気圧を計測し、この計測された第
2の計測値と第1の計測値の差を第2の補正値として求
めるようにしている。そして、これら第1および第2の
補正値によって第1の計測値を補正するようにしてい
る。補正値を設定した後で、次の第1の計測値を得る前
に、記憶された第1の計測値によって表示をリフレッシ
ュする場合は、第1の補正値を設定した後に、第1の計
測値として第2の計測値を設定することが望ましい。あ
るいは、第1の補正値を設定した直後に第1の計測値を
計測しなおしても良い。また、本発明の計測装置は、前
記第1の計測値を求める計測を定期的に行うことを特徴
とする。本発明の計測方法は、圧力センサーによって気
圧を計測する第1の工程と、この計測された第1の計測
値を補正する第2の工程と、補正された前記第1の計測
値を表示する第3の工程と、前記補正値を設定する第4
の工程とを有し、前記第4の工程が、さらに、前記第1
の計測値に対する第1の補正値を入力する第5の工程
と、この第5の工程と同時に、あるいは前後して、前記
気圧を計測し、この計測された第2の計測値と前記第1
の計測値の差を第2の補正値として求める第6の工程と
を備えており、前記第3の工程は、前記第1および第2
の補正値によって前記第1の計測値を補正することを特
徴とする。また、本発明の計測方法は、前記第1の計測
値を定期的に計測することを特徴とする。さらに、本発
明の計測方法は、前記第4の工程が終了すると、前記第
1の計測値として前記第2の計測値を設定する第7の工
程を有することを特徴とする。
【0014】多くの計測装置においては、計測は定期的
に行われており、これに対し補正の設定入力は非定期的
に行われる。本例の計測装置および計測方法において
は、定期的に計測された第1の計測値の表示は変更せず
に、補正する時点における第2の計測値に対する補正を
行うことができるので、ユーザの混乱を招かずに確実に
補正入力を行え、あるいは、第1の計測値の表示が一致
している場合は自動的に第2の計測値に対する補正値の
設定が行える。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。以下において本発明に係る高度表
示機能を備えた電子時計に基づき本発明をさらに詳しく
説明しており、電子時計の概略の構成は図4に基づき先
に説明したものと同様につき以下においては説明を省略
する。
【0016】図1に、本例の高度表示機能を備えた本例
の電子時計の高度表示に係る構成を示してある。本例の
電子時計においては、センサー4、A/D変換回路5お
よび、センサー4によって得られた気圧を高度に変換す
る機能を備えた換算部19aによって計測部20が構成
されている。計測部20によって得られた計測値は、2
つのゲート21aおよび21bを備えたセレクタ22を
介して第1のメモリー16aあるいは演算部23のいず
れかに供給される。計測部20において定期的に計測さ
れた値は第1のメモリー16aに第1の計測値として供
給される。一方、補正値を設定する際に計測部20にお
いて計測された値は、第1のメモリー16aに記憶され
た第1の計測値に対する差分を演算する演算部23に第
2の計測値として供給される。
【0017】第1のメモリー16aに記憶された第1の
計測値は、補正処理部26を構成する演算部14aおよ
び14bにおいて、第2のメモリー16bに記憶された
第1の補正値と、第3のメモリー16cに記憶された第
2の補正値によって補正される。これら第1および第2
の補正値によって補正された第1の計測値は、表示制御
回路18を介してLCDパネル3に表示される。
【0018】演算部23に供給された第2の計測値は、
第1のメモリー16aに記憶された第1の計測値との差
分が演算され、第3のメモリー16cにその差分が第2
の補正値として記憶される。第2のメモリー16bに
は、補正する際にLCDパネル3に表示された第1の計
測値に対しユーザが設定入力した値、すなわち、第1の
計測値に対する実高度の差分が第1の補正値として記憶
される。
【0019】LCDパネル3に表示された高度表示を補
正する機能として、上述した電子時計と同様に設定入力
切替部13aが設けられており、設定入力切替部13a
がオンになると補正値入力信号29が出力される。この
補正値入力信号29によって計測部20は計測を行い、
セレクタ22は計測部20の計測値を演算部23に供給
する。そして、演算部23と第1のメモリー16aを接
続するゲート24がオンし、演算部23において第1の
計測値と第2の計測値の差分が演算され第3のメモリー
16cに第2の補正値が設定される。一方、第3のメモ
リー16cの第2の補正値に基づき補正演算を行う演算
部14bを接続するゲート25は、補正値入力信号29
によってオフとなり、第1のメモリーに記憶された第1
の計測値に対する第2の補正値に基づく補正は行われな
い。一方、設定入力17aから第1の補正値が第2のメ
モリー16bに設定されると第1の補正値に基づき演算
部14aにおいて補正演算が行われ、LCDパネル3に
表示される高度が変化する。
【0020】図2に示したフローチャートに基づき、本
例の電子時計において高度表示の補正を設定する操作を
説明する。また、先に図6によって説明した場合と同様
に、時刻t4に実高度120mの補正を行うケースに基
づき説明する。まず、ステップ31において設定入力切
替部13aにおいて補正値の入力が選択されたか否かを
判断する。補正値の入力が選択されると、ステップ32
において計測部20に補正値入力信号29を送り計測を
行う。本例においては、ステップ32において図6の時
刻t4の高度、すなわち、115mが第2の計測値とし
て得られる。次に、ステップ33において、第2の計測
値に対し、第1のメモリー16aに記憶されている第1
の計測値、すなわち、105mとの差が演算され、その
差、すなわち、−10mが第2の補正値として第3のメ
モリー16cに設定される。
【0021】これらのステップに続いて、あるいは前後
してももちろん良いが、ステップ34において表示値の
補正の設定入力が行われる。本例では、第1のメモリー
16aに記憶されている第1の計測値、すなわち105
mが表示されており、これに対する実高度(120m)
との差をユーザが設定入力する。従って、第2のメモリ
ー16bには、15mが第1の補正値として設定され
る。
【0022】このステップ34においてユーザが補正値
を設定するわけであるが、図3(a)に示すように、補
正前にLCDパネル3に表示されている高度表示は10
5mであり、その後、ユーザは105mの表示を山頂な
どに示された実高度120mの表示に修正するだけで補
正の設定が行われる。すなわち、ステップ31におい
て、補正値入力が選択されると、LCDパネル3の高度
表示3aがフリッカーし、高度表示値の補正値入力が選
択されたことを示す。次に、ステップ34において、図
3(b)に示すようにユーザはフリッカーしている高度
表示値3aを120mに修正する。修正した後、ユーザ
が電子時計の操作を所定時間内に行わないと、修正した
高度表示値が採用され、フリッカーを停止し第2のメモ
リー16bの第1の補正値が変更される。
【0023】第1および第2の補正値が設定されると、
ステップ31に戻って定期的な高度測定を行う。そし
て、以降の定期的な高度測定においては、これらの補正
値を用いて補正が行われる。従って、図6の時刻t5の
定時測定においては、まず、ステップ36において一定
時間が経過したかいなかが判断される。時間が経過する
と、ステップ37において計測部20で高度測定が行わ
れ、この計測部20によって得られる実高度より5m低
い値、すなわち、110mが第1の計測値として第1の
メモリー16aに設定される。そして、ステップ38に
おいて、第1のメモリー16aに設定された第1の計測
値が以下の式(1)に従って以下のように補正される。
【0024】 第1のメモリーに記憶された高度(110m) + 第2の補正値(−10m) + 第1の補正値(15m) = 実高度(115m) ・・・(1) 従って、補正後の値を表示するステップ39において
は、実高度である115mがLCDパネル3に表示され
る。
【0025】従って、補正値が設定された以降に表示を
リフレッシュする計測装置においても、適正な高度表示
を行える。なお、補正値の設定入力が終了すると、補正
値入力信号29によって計測された第2の計測値を、そ
れ以前の定時計測によって得られた第1の計測値と入替
えて第1のメモリー16aに記憶される計測値の更新を
行っても良い。また、補正値の設定が終了した後に、再
度、計測部20によって計測を行い第1の計測値を得て
も良い。
【0026】このように、本例の電子時計においては、
高度表示の補正を行うときに、その時点における最新の
高度計測を自動的に行い、さらに、そのときに計測され
た第2の計測値と、表示されている第1の計測値との関
係を電子時計の内部で処理できるようにしている。従っ
て、補正を行うときの高度表示はユーザがマニュアルで
補正しないかぎり変化せず、ユーザに紛らわしい表示が
必要なくなる。また、高度表示が補正直前に変化するこ
ともないので、ユーザは安心して的確に高度表示の補正
を行える。
【0027】さらに、定期的に更新され表示されている
第1の計測値と、山頂などに表示された実高度が合致し
ている場合でも、その地点において計測部で計測すると
高度が異なる場合がある。例えば、図6において、時刻
t3における計測部20の誤差が+10mであると、表
示高度は120mとなり、時刻t4においてユーザが知
る実高度と高度表示は一致することになる。しかしなが
ら、図5に示した従来の計測方法を採用して計測装置に
おいては、時刻t4にユーザが念のため補正を行うと表
示が130mに変化し、ユーザは混乱してしまい、さら
に、120mになるように表示をマニュアルで設定する
必要がある。これに対し、本例の計測方法および計測装
置であれば、高度表示は変化せず120mのままであ
り、さらに、計測部20において計測された第2の計測
値の誤差(−10m)は第2の補正値として自動的に設
定される。従って、ユーザは設定入力切替部13aを操
作するだけでよく、高度表示を変更するために第1の補
正値を入力する必要はない。そして、以降の定時計測に
おいては、計測部20の誤差が補正されて表示される。
このように、本例の計測方法および計測装置を用いるこ
とによって自動的に計測部20の誤差に対する補正値を
設定することができ、ユーザが操作する手間を最小限に
することができる。また、表示された数値は不必要に変
化しないので、紛らわしくなく、ユーザを混乱させた
り、表示数値に対する信頼度を低下させるなどの弊害も
未然に防止できる。
【0028】また、本例の計測装置においては、第2の
計測値を求めるロジックやこれを記憶する領域を設ける
必要があるが、これらはマイクロコンピュータなどの計
測装置あるいは電子時計に用いられている制御機器ある
いは回路内で回路規模やメモリーを殆ど増加させずに対
応できる。従って、本発明は、電子時計などの小型携帯
型の小型で軽量の計測装置に対しても、簡単な構成で安
価にユーザフレンドリーな機能を向上し、より精度の高
い高度計測を可能とするものである。
【0029】なお、図1に示した本例の電子時計の高度
計測装置に関連する構成は例示であって、これに限定さ
れるものでない。これらの構成をマイクロコンピュータ
上のソフトウェアによって構成することももちろん可能
であり、あるいは、ゲート回路やワイヤードロジックな
どによって構成することも可能である。また、本例にお
いては、第3のメモリーに記憶された第2の補正値と、
第2のメモリーに記憶された第1の補正値のそれぞれに
対し補正演算を行うようにしているが、これらの補正値
を予め演算しておいて補正するなど本例と異なる回路構
成あるいは補正方法はもちろん可能であり、これら当業
者が通常行う構成および方法の変更は請求の範囲の記載
に基づき本発明に含まれるものである。
【0030】また、本例においては、物理量として圧力
を計測し、高度に変換して表示する例に基づき本発明を
説明しているが、本発明の物理量は圧力および高度に限
定されるものではない。圧力によって大気の状態を予測
し表示することも可能であるし、深度表示を行うことも
可能である。また、温度、湿度、電圧あるいは磁場など
の物理量自体、およびこれらの物理量を所定の物理的な
計測値に変換する計測装置および計測方法に対し本発明
は適用可能である。また、第1の計測値を定期的に行わ
ない計測装置においても、本発明は有効であり不用意に
表示値を変更せずに補正値の入力が行える。特に、定期
的にこれらの物理量を計測する装置においては不定期的
に補正の設定入力が行われるので本発明が非常に有効で
ある。
【0031】さらに、本発明は上記の電子時計に組み込
まれた計測装置および計測方法に限定されないことはも
ちろんである。携帯型の装置に限らず、自動車などの移
動機器に組み込まれた計測装置や計測方法にも適用可能
であり、同一地点で物理量を定期的に計測する装置およ
びその制御方法に対しても適用可能である。
【0032】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の計測装
置および計測方法においては、表示された計測値を補正
する際に、最新の計測値を自動的に得ると共に、表示さ
れた計測値と最新の計測値との誤差を自動的に設定でき
るようにしてある。従って、ユーザはすで表示された計
測値に基づき補正値の設定入力が可能であり、計測値の
表示変更に紛らわされることなく安心して確実な数値を
設定できる。さらに、表示された計測値が実際の物理量
に合致している場合は、最新の計測値に対する補正が自
動的に設定されるので、ユーザはスイッチ1つを操作す
るだけで計測値に対する的確な補正値入力を自動的に行
わさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子時計の計測装置に係る構成を
示すブロック図である。
【図2】図1に示した計測装置によって計測および補正
値の設定入力を行う操作を示すフローチャートである。
【図3】図2に示した操作によって電子時計の表示が変
更する様子を示す図である。
【図4】高度計測を行える電子時計の一般的な構成を示
すブロック図である。
【図5】従来の計測装置に係る構成例を示すブロック図
である。
【図6】高度計測を定期的に行う例を模式的に示す図で
ある。
【符号の説明】
1・・マイクロコンピュータ 2・・入力回路 3・・LCDパネル 4・・センサー 5・・A/D変換回路 10・・電子時計 11・・発振回路 12・・分周回路 13・・割り込み制御回路 13a・・設定入力切替部 14・・計測制御回路 14a、14b・・補正用の演算回路 15・・ROM 16・・RAM 16a、16b、16c・・設定値および補正値を記憶
するメモリー 17・・入力制御回路 17a・・補正値を設定入力可能な設定入力部 18・・表示制御回路 19・・計測制御回路 19a・・高度の換算回路 20・・高度の計測部 21、24、25・・ゲート 22・・セレクタ 23・・第1および第2の計測値の差を演算する回路 26・・補正用の回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G04G 1/00 G04G 1/00 315Z (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 3/00 G01C 5/06 G01C 13/00 G01L 7/00 G04G 1/00 315

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力センサーによって気圧を計測する計
    測手段と、 前記気圧を計測し、第1の計測値として記憶する第1の
    記憶手段と、 前記第1の記憶手段に記憶された第1の計測値を第2の
    記憶手段に設定された第1の補正値によって補正する補
    正手段と、 前記補正手段によって補正された前記第1の計測値を表
    示する表示手段と、 前記第2の記憶手段に前記第1の補正値を設定する設定
    手段と、 前記第1の補正値を設定するときに、前記計測手段によ
    って前記気圧を計測し、そのときの第2の計測値と前記
    第1の計測値の差を第2の補正値として記憶する第3の
    記憶手段とを有し、 前記補正手段は、前記第1の補正値が設定されると前記
    第1および第2の補正値によって前記第1の計測値を補
    正することを特徴とする計測装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記第1の計測値を
    求める計測を定期的に行うことを特徴とする計測装置。
  3. 【請求項3】 圧力センサーによって気圧を計測する第
    1の工程と、 この計測された第1の計測値を補正する第2の工程と、 補正された前記第1の計測値を表示する第3の工程と、 前記補正値を設定する第4の工程とを有し、 前記第4の工程が、さらに、前記第1の計測値に対する
    第1の補正値を入力する第5の工程と、この第5の工程
    と同時に、あるいは前後して、前記気圧を計測し、この
    計測された第2の計測値と前記第1の計測値の差を第2
    の補正値として求める第6の工程とを備えており、 前記第3の工程は、前記第1および第2の補正値によっ
    て前記第1の計測値を補正することを特徴とする計測方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記第1の計測値を
    定期的に計測することを特徴とする計測方法。
  5. 【請求項5】 請求項3において、前記第4の工程が終
    了すると、前記第1の計測値として前記第2の計測値を
    設定する第7の工程を有することを特徴とする計測方
    法。
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