JPH07333089A

JPH07333089A - 圧力測定装置および圧力測定方法

Info

Publication number: JPH07333089A
Application number: JP6152707A
Authority: JP
Inventors: Haruo Ono; 治夫小野
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】風速計測に要する処理時間を短縮することが
できる圧力測定装置および圧力測定方法を実現する。【構成】測定部１０が圧力センサ１１から供給される
圧力信号を増幅して出力し、Ａ／Ｄ変換器１６が指定さ
れる分解能に応じて圧力データに変換する。ＣＰＵ１
は、Ａ／Ｄ変換器１６に４ビットあるいは１２ビットの
いずれかの分解能を指示する一方、Ａ／Ｄ変換器１６か
ら供給される圧力データに基づいて風速値を発生する。
ここで、ＣＰＵ１はＡ／Ｄ変換器１６に４ビットの分解
能を指定した場合に生成される圧力データに基づき測定
部１０の測定レンジを決定するため、Ａ／Ｄ変換時間が
短縮され、従来に比して風速計測に要する処理時間が短
縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧力測定装置および圧
力測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、圧力センサを用いて「気圧」
や「高度」を測定する圧力測定装置が知られている。こ
の種の装置では、絶対圧感知型の圧力センサとして、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。こうしたセンサを備える圧力測定装置は、例えば、
電子クロック等の置き時計に搭載され、通常の計時機能
に加えて、「気圧」や「高度」を測定して表示させる製
品として実用化されている。

【０００３】また、これに加えて温度センサをも具備し
て「気温」、「気圧」あるいは「高度」を測定するよう
にした、いわゆる多機能型時計も製品化されている。さ
らに、近年では、マリンスポーツやスカイスポーツの普
及に伴い、電子ウォッチ等の携帯時計に上述した圧力測
定装置を搭載し、これによって手軽に「風速」や「気
圧」等の天候情報を計測表示したいというニーズがあ
る。

【０００４】絶対圧感知型の圧力センサを具備する圧力
測定装置によって「風速」を計測するには、図７に示す
手順（Ａ），（Ｂ）で行うことが知られている。つま
り、まず、無風下状態で気圧Ｖ₁を測定し、次に圧力セ
ンサを風上側に向けて風圧下に置いた状態の圧力値Ｖ₂
を測定する。圧力値Ｖ₂は、気圧Ｖ₁に風圧分が加わった
値であるので、これから気圧Ｖ₁分を減算すれば、風圧
分ΔＶが求まる。そして、この風圧分ΔＶを、ベルヌー
イ定理に対応する次式（１）に代入して風速値ＶＥＬを
算出する。ＶＥＬ＝｛２・（Ｐｔ−Ｐｓ）／ρ｝^1/2 …（１）ここで、ＶＥＬは風速［ｍ／ｓｅｃ］、Ｐｔ−Ｐｓは圧
力差分であり、上記風圧分ΔＶに相当する値、ρは計測
時の気温に応じて変化する空気密度である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、風圧値は気
圧値に比較して約一桁小さく、しかも気圧値に加算され
る値であるため、そのまま増幅すると、測定レンジを超
えてしまう。そこで、気圧値を計測した時の圧力センサ
出力を所定レベルにオフセット（図５（Ｃ）参照）させ
た状態で、増幅（図５（Ｄ）参照）することが要求され
る。

【０００６】したがって、「風速」計測の手順として
は、一旦、無風下での気圧値を測り、オフセットレベ
ルと増幅率とを決め、こうして測定レンジ調整された
状態で再度、無風下での気圧値を測る。続いて、風圧
下での圧力値を測定し、先の気圧値との差分値に基づき
「風速」を求めることになる。このため、上記手順〜
に対応して都合３回のＡ／Ｄ変換処理が必要になり、
これに処理時間が費やされてしまい、電子ウォッチ等の
携帯時計に搭載した場合には、時刻を計時する処理に影
響を与えるという問題が生じる。そこで本発明は、上述
した事情に鑑みてなされたもので、風速計測に要する処
理時間を短縮することができる圧力測定装置および圧力
測定方法を提供することを目的としている。

【０００７】

【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に記載の発明では、圧力を検出する圧力検
出手段と、圧力検出手段から出力される圧力信号を、粗
分解能で圧力データに変換する圧力データ変換手段と、
圧力データ変換手段により変換された圧力データに基づ
き前記圧力信号の最適オフセットレベルと増幅率とを求
めて測定レンジを決定するレンジ決定手段と、レンジ決
定手段にて定められた測定レンジに基づき計測される圧
力信号を、精分解能で圧力データに変換する手段であっ
て、無風下で測定された第１の圧力データと風圧下で測
定された第２の圧力データとの差分に応じて風速値を発
生する風速計測手段とを具備することを特徴としてい
る。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、圧力を検
出する圧力検出手段から供給される圧力信号を増幅して
出力する測定手段と、この圧力信号を指定分解能に応じ
て圧力データに変換する変換手段と、前記測定手段の測
定レンジを制御すると共に、前記変換手段に少なくとも
精粗いずれかの分解能を指定する制御手段と、前記変換
手段から出力される圧力データに基づいて風速値を発生
する風速値発生手段とを具備し、前記制御手段は、前記
変換手段へ粗分解能を指定した場合に生成される圧力デ
ータに応じて前記測定手段の測定レンジを決定すること
を特徴としている。

【０００９】また、請求項３に記載の発明によれば、前
記制御手段は、前記変換手段へ粗分解能を指定した場合
に生成される圧力データに基づき最適オフセットレベル
と増幅率とを求めて前記測定手段の測定レンジを決定す
ることを特徴としている。さらに、請求項４に記載の発
明によれば、前記風速値発生手段は、無風下で測定され
た第１の圧力データと風圧下で測定された第２の圧力デ
ータとの差分に応じて風速値を発生することを特徴とし
ている。

【００１０】請求項５に記載の圧力測定方法では、圧力
を検出する圧力検出手段から出力される圧力信号を、粗
分解能で圧力データに変換すると共に、この圧力データ
に基づき最適オフセットレベルと増幅率とを求めて測定
レンジを決定するレンジ決定過程と、このレンジ決定過
程にて定められた測定レンジに基づき計測される圧力信
号を、精分解能で圧力データに変換する過程であって、
無風下で測定された第１の圧力データと風圧下で測定さ
れた第２の圧力データとの差分に応じて風速値を発生す
る風速計測過程とを具備することを特徴としている。

【００１１】請求項６に記載の圧力測定方法では、前記
風速計測過程は、前記差分をベルヌーイ定理に代入して
風速値を発生することを特徴としている。また、請求項
７に記載の圧力測定方法では、前記風速計測過程は、各
種差分値に各々対応する複数の風速値を予め記憶手段に
記憶しておき、測定された差分に対応する風速値を前記
記憶手段からテーブル読み出しすることを特徴としてい
る。さらに、請求項８に記載の圧力測定方法では、前記
風速計測過程は、温度を検出する温度検出手段の出力に
応じて前記風速値を温度補償することを特徴としてい
る。

【００１２】加えて、本発明の好ましい実施態様として
は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の圧力測
定装置を腕時計に適用したことを特徴とし、さらに、上
記請求項５〜請求項８のいずれかに記載の圧力測定方法
を腕時計に適用したことを特徴としている。

【００１３】

【作用】本発明では、圧力データ変換手段が圧力検出手
段から出力される圧力信号を、粗分解能で圧力データに
変換し、レンジ決定手段がこの圧力データ変換手段によ
り変換された圧力データに基づき前記圧力信号の最適オ
フセットレベルと増幅率とを求めて測定レンジを決定す
る。風速計測手段が定められた測定レンジに基づき計測
される圧力信号を、精分解能で圧力データに変換する手
段であって、無風下で測定された第１の圧力データと風
圧下で測定された第２の圧力データとの差分に応じて風
速値を発生する。すなわち、分解能を下げて測定レンジ
を決定するから、Ａ／Ｄ変換時間が短縮され、従来に比
して風速計測に要する処理時間を短縮し得る。

【００１４】

【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（ａ）制御部の構成図１は、本発明の一実施例による圧力測定装置を適用し
た電子ウォッチ（電子腕時計）の構成を示すブロック図
である。この図において、１は電子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。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。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。

【００１５】４は図示しないモード切替スイッチＳＷ１
および測定スタートスイッチＳＷ２等を備える操作スイ
ッチであり、これらスイッチＳＷ１，ＳＷ２の操作に応
じたスイッチ信号を発生する。６は表示部であり、ウォ
ッチ前面（図示略）に配設されるＬＣＤ（液晶表示素
子）パネルと、ＣＰＵ１から供給される表示データに応
じてこのＬＣＤパネルを駆動するＬＣＤドライバから構
成される。ＬＣＤ（液晶表示素子）パネルには、後述す
る時刻データＴＩＭＥを表示する表示領域や、上述した
モード切替スイッチＳＷ１および測定スタートスイッチ
ＳＷ２の操作に応じたモード表示領域、あるいは後述す
る動作によって計測される「気圧値」や「風速値」を表
示する測定値表示領域が形成されている。

【００１６】７は入出力インタフェース回路であり、後
述する測定部１０から供給される圧力データＤｐをバス
Ｂを介してＲＡＭ３側へ送出したり、ＣＰＵ１から供給
される制御信号を測定部１０側へ出力する。入出力イン
タフェース回路７から測定部１０側に供給される制御信
号の内、信号ＢＳはＡ／Ｄ変換回路１６の分解能を切替
え制御する信号であり、例えば、当該信号ＢＳが「１」
の時に１２ビットの分解能を指定し、「０」の時に４ビ
ットの分解能を指定する。信号ＳＳ１，ＳＳ２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
あり、例えば、「１」の時に対応するスイッチング素子
をオン設定し、「０」の時にオフ設定する。

【００１７】（ｂ）測定部１０の構成測定部１０は、構成要素１１〜１５から形成される。１
１はピエゾ抵抗効果を有する拡散抵抗Ｒａ〜Ｒｄによっ
てホイートストンブリッジを形成してなる圧力センサで
ある。なお、この圧力センサ１１の出力端側に接続され
る半固定抵抗ＲＶ２は、オフセット電圧のばらつきを調
整するためのものである。１２は圧力センサ１１に定電
流を供給する定電流発生回路であり、コンパレータ１２
ａと感度調整用半固定抵抗ＲＶ１とから構成される。１
３は圧力センサ１１の出力を前段増幅するプリアンプで
ある。このプリアンプ１３は、非反転増幅器１３ａ，１
３ｂおよび差動増幅器１３ｃと抵抗Ｒ₁〜Ｒ₇から構成さ
れている。１４は、上記プリアンプ１３にオフセット電
圧Ｖ_OFSをボルテージ・フォロワで与えるオフセット電
圧発生回路である。

【００１８】この回路１４は、複数の抵抗を直列接続
し、一端に正電源＋ＶＳＳを印加し、他端を接地してな
るオフセット抵抗群Ｒ_OFSと、これら各抵抗間に接続さ
れるオフセット切替スイッチ（スイッチング素子）１４
ａ−１〜１４ａ−Ｎと、これらスイッチ（スイッチング
素子）１４ａ−１〜１４ａ−Ｎのいずれかを介して供給
されるオフセット電圧Ｖ_OFSをボルテージ・フォロワで
差動増幅器１３ｃに入力するオペアンプ１４ｂとから構
成される。このような構成によれば、入出力インタフェ
ース回路７から供給される信号ＳＳ２に応じてオフセッ
ト切替スイッチ１４ａ−１〜１４ａ−Ｎがオン設定さ
れ、これに対応するオフセット電圧Ｖ_OFSがプリアンプ
１３に供給される。

【００１９】１５はプリアンプ１３の出力を増幅して次
段のＡ／Ｄ変換器１６に供給するポストアンプである。
このポストアンプ１５は、反転増幅器１５ａ、入力抵抗
Ｒ₈および帰還抵抗Ｒ₉，Ｒ₁₀、ゲイン切替スイッチ（ス
イッチング素子）１５ｂとから構成されており、入出力
インタフェース回路７から供給される信号ＳＳ１に応じ
てその増幅率が切替えられるようになっている。なお、
反転増幅器１５ａの非反転入力側に供給される基準電位
Ｖref２は、Ａ／Ｄ変換器１６の基準電位となってい
る。Ａ／Ｄ変換器１６は、入出力インタフェース回路７
から供給される信号ＢＳに応じた分解能でポストアンプ
１５の出力を圧力データＤｐに変換して出力するもので
ある。ここで、信号ＢＳは、例えば、「１」の時に１２
ビットの分解能を指定し、「０」の時に４ビットの分解
能を指定する。

【００２０】（ｃ）レジスタ構成次に、図２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。図２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、計時された現在の年
月日や現在時刻がストアされる時刻レジスタである。Ｅ
３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”時刻表示モード”、「１」の時に”気圧計
測モード”、「２」の時に”風速計測モード”を表わ
す。なお、”気圧計測モード”および”風速計測モー
ド”の詳細については追って説明する。

【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、ＳＳ１およびＳＳ２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変換器１６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、この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ＡＴＭを格納す
る領域である。Ｅ７は信号ＳＳ１に対応して生成される
オフセット電圧Ｖ_OFSを一時記憶する領域である。Ｅ
８，Ｅ９は、それぞれ後述する風速計測モード下におい
て計測される風圧値ＦＰ１，ＦＰ２、風速値ＶＥＬが格
納される領域である。

【００２２】Ｂ．実施例の動作次に、図３〜図６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風速計測処理
ルーチンとの動作について順次説明する。

【００２３】メインルーチン動作（ａ）計時モードまず、上記構成による電子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３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、ＣＰＵ１は計時タイミング（例えば１／１
６ｓｅｃ）になると、次のステップＳＡ２に処理を進め
る。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。

【００２４】（ｂ）気圧計測モード／風速計測モード次に、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し、この後、再び計時モードへ
復帰する。これに対し、モード切替スイッチＳＷ１が
「風速計測モード」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。

【００２５】気圧計測処理ルーチンの動作次に、図４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４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、気圧計測に対応するため、ポストア
ンプ１５の増幅率を低減させるべく、ゲイン切替スイッ
チ１５ｂをオン設定する信号ＳＳ１を発生する。次に、
ステップＳＢ２に進むと、所定のオフセット電圧Ｖ_OFS
を発生させるため、対応するオフセット切替スイッチ１
４ａ−１〜１４ａ−Ｎをオン設定する信号ＳＳ２を発生
する。なお、ここで言う所定のオフセット電圧Ｖ_OFSと
は、Ａ／Ｄ変換器１６に供給される基準電圧Ｖref２に
略一致するレベルを指す。

【００２６】こうしてポストアンプ１５の増幅率と、オ
フセット電圧発生回路１４から出力されるオフセット電
圧Ｖ_OFSとが設定されると、ＣＰＵ１は次のステップＳ
Ｂ３に進み、Ａ／Ｄ変換器１６の分解能を１２ビットと
する信号ＢＳを発生する。次いで、ステップＳＢ４で
は、分解能指定されたＡ／Ｄ変換器１６から供給される
圧力データＤｐを順次サンプリングし、これを入出力イ
ンタフェース回路７を介してＲＡＭ３のレジスタ領域Ｅ
５に格納する。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ステップＳＢ５に進み、これらサ
ンプリングした圧力データＤｐを平均化し、これを気圧
値ＡＴＭとして表示するため工学値変換を施す。次い
で、ステップＳＢ６に進み、この気圧値ＡＴＭを表示部
６に表示する。このように、気圧計測では、予め規定さ
れたレンジ、オフセットおよびＡ／Ｄ分解能に基づき圧
力センサ１１の出力である圧力データＤｐをサンプリン
グして気圧値ＡＴＭに変換後、表示するようにしてい
る。

【００２７】風速計測処理ルーチンの動作次に、図５〜図６を参照して風速計測処理ルーチンの動
作について説明する。（ａ）初期ゲイン／オフセット電圧設定前述したように、ＣＰＵ１の処理がステップＳＡ６に進
むと、図５に示す風速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、風速計測に先立って無風下状態における気圧計測を
行うため、表示部６に「無風下状態にセットして下さ
い」というメッセージを表示する。そして、この後、Ｃ
ＰＵ１はステップＳＣ２に処理を進め、上述したステッ
プＳＢ１と同様に、ゲイン切替スイッチ１５ｂをオン設
定する信号ＳＳ１を発生してポストアンプ１５の増幅率
を低減させる。次いで、ステップＳＣ３では、基準電圧
Ｖref２に略一致するオフセット電圧Ｖ_OFSを発生させる
ように、対応するオフセット切替スイッチ１４ａ−１〜
１４ａ−Ｎをオン設定する信号ＳＳ２を発生する。

【００２８】（ｂ）オフセット電圧決定こうして初期ゲイン／オフセット電圧設定がなされる
と、ＣＰＵ１は次のステップＳＣ４に進み、Ａ／Ｄ変換
器１６の分解能を４ビットとする信号ＢＳを発生する。
ここで、分解能を４ビットとしたのは、風速計測に最適
なオフセット電圧Ｖ_OFSを判定するのに必要十分な分解
能であって、なおかつ、Ａ／Ｄ変換処理に費やされる時
間を短縮するためである。続いて、ステップＳＣ５に進
むと、ＣＰＵ１は、この分解能下でＡ／Ｄ変換された圧
力データＤｐをサンプリングする。次いで、ステップＳ
Ｃ６では、この圧力データＤｐに最適なオフセット電圧
Ｖ_OFSを決定する。この場合、例えば、予めＲＯＭ２に
圧力データＤｐに対応する最適なオフセット電圧Ｖ_OFS
をテーブルデータとして記憶しておき、サンプリングし
た圧力データＤｐに基づいてオフセット電圧Ｖ_OFSをテ
ーブル読み出しする。また、テーブル読み出しされたオ
フセット電圧Ｖ_OFSを補間演算して最適なオフセット電
圧Ｖ_OFSを求めるようにしても良い。

【００２９】（ｃ）ゲイン／オフセット電圧設定このようにして最適なオフセット電圧Ｖ_OFSが求まる
と、ＣＰＵ１は次のステップＳＣ７に進み、ゲイン切替
スイッチ１５ｂをオフ設定する信号ＳＳ１を発生してポ
ストアンプ１５の増幅率を上げる。続いて、ステップＳ
Ｃ８に進み、上記ステップＳＣ６において決定したオフ
セット電圧Ｖ_OFSを発生させるべく、対応するオフセッ
ト切替スイッチ１４ａ−１〜１４ａ−Ｎをオン設定する
信号ＳＳ２を発生する。これにより、測定部１０は、風
速計測に必要なダイナミックレンジが確保される。

【００３０】（ｄ）初期風圧値計測次に、ステップＳＣ９に進むと、ＣＰＵ１はＡ／Ｄ変換
器１６の分解能を１２ビットとする信号ＢＳを発生し、
続く、ステップＳＣ９では、１２ビットの分解能で変換
された圧力データＤｐをサンプリングすると共に、これ
を無風下状態での風圧値ＦＰ１としてＲＡＭ３のレジス
タ領域Ｅ８にストアする。次いで、ステップＳＣ１１に
進むと、ＣＰＵ１はユーザに対して圧力センサ１１を風
圧下に配置するよう表示部６に「風上側に置いて下さ
い」というメッセージを表示する。

【００３１】（ｅ）風速計測メッセージ表示後、ＣＰＵ１はステップＳＣ１２に処理
を進め、前述した測定スタートスイッチＳＷ２がオン操
作されるまで待機する。ここで、当該スイッチＳＷ２が
押下されると、判断結果が「ＹＥＳ」となり、次のステ
ップＳＣ１３へ処理を進める。ステップＳＣ１３では、
風圧分が加わった圧力データＤｐをサンプリングし、こ
れを風圧下状態での風圧値ＦＰ１に変換してＲＡＭ３の
レジスタ領域Ｅ８にストアする。次いで、この後、ＣＰ
Ｕ１は、ステップＳＣ１４に進み、風圧値ＦＰ２から風
圧値ＦＰ１を減算して風圧分ΔＶを求め、これを前述し
た（１）式のベルヌーイ定理に基づき風速値ＶＥＬを算
出する。そして、ステップＳＣ１５において算出した風
速値ＶＥＬを表示部６に表示する。

【００３２】なお、上記ステップＳＣ１４では、風圧分
ΔＶをベルヌーイ定理式に代入して風速値ＶＥＬを算出
しているが、これに替えて、予め風圧分ΔＶに対応する
風速値ＶＥＬをテーブルデータとしてＲＯＭ２に記憶し
ておき、計測した風圧分ΔＶに応じて風速値ＶＥＬを読
み出す方式としても良く、このようにすることでＣＰＵ
１の負荷を低減することが可能になる。また、測定部１
０に温度センサを備えておけば、計測した気温に応じて
空気密度ρを補正し、風速値ＶＥＬを温度補償すること
が可能になる。

【００３３】以上のように、上述した実施例によれば、
ＣＰＵ１側から供給される信号ＢＳに応じて分解能を切
替えるＡ／Ｄ変換器１６を備え、風速計測に必要なオフ
セット電圧Ｖ_OFSを判定する場合に、このＡ／Ｄ変換器
１６の分解能を下げてＡ／Ｄ変換時間を短縮するから、
従来に比して風速計測に要する処理時間を短縮すること
が可能になる訳である。すなわち、この実施例では、４
ビットの分解能で無風下の気圧値を測り、オフセット電
圧Ｖ_OFSを決め、こうしてレンジ調整された状態におい
て１２ビットの分解能で再度、無風下の気圧値（風圧値
ＦＰ１）を測り、続いて、風圧が加わる状態で風圧値Ｆ
Ｐ２を測定し、先の風圧値ＦＰ１との差分ΔＶに基づき
風速値を求める。したがって、従来の風速計測に要する
トータルの測定時間より短縮化される。

【００３４】なお、上記実施例は、風速計測に適用した
ものであるが、これに限らず、高度計測にも適用するこ
とが可能であり、この場合も同様に、高度計測に必要な
オフセット電圧Ｖ_OFSを判定する際にＡ／Ｄ変換器の分
解能を下げてＡ／Ｄ変換に要する時間を短縮することが
可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、圧力データ変換手段が
圧力検出手段から出力される圧力信号を、粗分解能で圧
力データに変換し、レンジ決定手段がこの圧力データ変
換手段により変換された圧力データに基づき前記圧力信
号の最適オフセットレベルと増幅率とを求めて測定レン
ジを決定するので、Ａ／Ｄ変換時間が短縮され、従来に
比して風速計測に要する処理時間を短縮することができ
る。また、風速計測手段が定められた測定レンジに基づ
き計測される圧力信号を、精分解能で圧力データに変換
する手段であって、無風下で測定された第１の圧力デー
タと風圧下で測定された第２の圧力データとの差分に応
じて風速値を発生するため、風速値を精度良く計測し得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による圧力測定装置が適用さ
れた電子ウォッチの構成を示すブロック図である。

【図２】同実施例におけるＲＡＭ３に確保されるレジス
タ構成を示すメモリマップである。

【図３】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。

【図４】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。

【図５】同実施例における風速計測処理ルーチンの動作
を示すフローチャートである。

【図６】同実施例における風速計測処理ルーチンの動作
を示すフローチャートである。

【図７】従来の風速計測手順を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ＣＰＵ（レンジ決定手段、風速計測手段）２ＲＯＭ３ＲＡＭ４操作スイッチ５時計回路６表示部７入出力インタフェース回路（レンジ決定手段、風速
計測手段）１０測定部（圧力データ変換手段、風速計測手段）１１圧力センサ（圧力検出手段）１６Ａ／Ｄ変換回路（圧力データ変換手段、風速計測
手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段から出力される圧力信号を、粗分解能で圧
力データに変換する圧力データ変換手段と、圧力データ変換手段により変換された圧力データに基づ
き前記圧力信号の最適オフセットレベルと増幅率とを求
めて測定レンジを決定するレンジ決定手段と、レンジ決定手段にて定められた測定レンジに基づき計測
される圧力信号を、精分解能で圧力データに変換する手
段であって、無風下で測定された第１の圧力データと風
圧下で測定された第２の圧力データとの差分に応じて風
速値を発生する風速計測手段とを具備することを特徴と
する圧力測定装置。
【請求項２】圧力を検出する圧力検出手段から供給さ
れる圧力信号を増幅して出力する測定手段と、この圧力信号を、指定分解能に応じて圧力データに変換
する変換手段と、前記測定手段の測定レンジを制御すると共に、前記変換
手段に少なくとも精粗いずれかの分解能を指定する制御
手段と、前記変換手段から出力される圧力データに基づいて風速
値を発生する風速値発生手段とを具備し、前記制御手段は、前記変換手段へ粗分解能を指定した場
合に生成される圧力データに応じて前記測定手段の測定
レンジを決定することを特徴とする圧力測定装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記変換手段へ粗分解
能を指定した場合に生成される圧力データに基づき最適
オフセットレベルと増幅率とを求めて前記測定手段の測
定レンジを決定することを特徴とする請求項２記載の圧
力測定装置。
【請求項４】前記風速値発生手段は、無風下で測定さ
れた第１の圧力データと風圧下で測定された第２の圧力
データとの差分に応じて風速値を発生することを特徴と
する請求項２記載の圧力測定装置。
【請求項５】圧力を検出する圧力検出手段から出力さ
れる圧力信号を、粗分解能で圧力データに変換すると共
に、この圧力データに基づき最適オフセットレベルと増
幅率とを求めて測定レンジを決定するレンジ決定過程
と、このレンジ決定過程にて定められた測定レンジに基づき
計測される圧力信号を、精分解能で圧力データに変換す
る過程であって、無風下で測定された第１の圧力データ
と風圧下で測定された第２の圧力データとの差分に応じ
て風速値を発生する風速計測過程とを具備することを特
徴とする圧力測定方法。
【請求項６】前記風速計測過程は、前記差分をベルヌ
ーイ定理に代入して風速値を発生することを特徴とする
請求項５記載の圧力測定方法。
【請求項７】前記風速計測過程は、各種差分値に各々
対応する複数の風速値を予め記憶手段に記憶しておき、
測定された差分に対応する風速値を前記記憶手段からテ
ーブル読み出しすることを特徴とする請求項５記載の圧
力測定方法。
【請求項８】前記風速計測過程は、温度を検出する温
度検出手段の出力に応じて前記風速値を温度補償するこ
とを特徴とする請求項５記載の圧力測定方法。
【請求項９】腕時計に適用したことを特徴とする請求
項１〜請求項４のいずれかに記載の圧力測定装置。
【請求項１０】腕時計に適用したことを特徴とする請
求項５〜請求項８のいずれかに記載の圧力測定方法。