JPH01163692A - 晴雨情報表示装置 - Google Patents

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、気圧の変動から天気の状態、例えば晴れ、雨
のち晴れ、晴れのち雨、雨の状態などを表示する晴雨情
報表示装置に関する。

〔従来の技術〕

天気の状態は、ある程度気圧の変動を知ることで予測で
きることが知られている。

一般に、空気は気圧の高い所から低い所へ流れる。低気
圧のときは、空気が上空へもち上げられ膨張しながら冷
えて霧や雲となり、やがて雨として落ちて（るため、雨
が多くなる。高気圧のときは、空気が逆に下りてきて、
１００ｍに約１°Ｃの割合で温度が上がり、このため雲
が蒸発し晴れることが多くなる。このような原理から、
気圧を測定すれば、ある程度天気を予測することができ
る。

従来の中にも、気圧の変動から天気を予測するものとし
て、特開昭４８−９４４５５号公報が知られている。こ
れは、アネロイド型気圧計の針の回動中心と同軸上にモ
ータによって回転する主軸を配置し、この主軸に前記針
を挟んでかつ針の回動方向に対して一対の接点を固定し
、気圧の変動に伴う針の回動によって針がいずれか一方
の接点に接触したとき、針に対して一方の接点が離れる
方向へ主軸、つまりモータを回転させ、その主軸の回転
によって別の指針を回動、つまりモータなどの大きな動
力によって指針を回動させる一方、主軸の回転方向を検
知し、その回転方向によって気圧上昇中を示すパイロッ
トランプ、気圧の変動方向が反転した状態を示ずパイロ
ットランプ、気圧下１４中を示すパイロットランプのい
ずれかを点灯させるように構成したものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の晴雨計では、アネロイド型気圧計の針の
回動に主軸が追従するように、主軸を回動させるための
モータが必要であるから、装置としても大型化する欠点
がある。従って、旅先へ持し運び旅先での天気を予測し
たりするにはきわめて不便であった。

しかも、従来のものは、単に気圧の変動方向を示すだけ
であるから、この変動方向から直ちに天気を予測するこ
とは困難であった。

ここに、本発明の目的は、このような従来の欠点を解消
し、小型でかつ天気状態を的確に表示できる晴雨情報表
示装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、本発明では、気圧の変動に対応してそれぞれ
異なる天気状態を表示する複数の表示素子と、気圧の変
動を電気信号として検出する絶対圧センサと、前記複数
の表示素子および絶対圧センサを駆動させる電源装置と
、前記絶対圧センサからの信号の変動に応じて対応する
いずれかの表示素子を点灯させる信号処理装置と、を具
備したことを特徴とするものである。

〔作用〕

気圧が変動すると、絶対圧センサからの出力が変化する
。すると、信号処理装置は、絶対圧センサの出力の変化
に応じて対応する表示素子を点灯させる。ここで、点灯
とは、点滅を含む意味である。

従って、観測者は複数の表示素子の中で点灯している表
示素子をみれば、天気状態を的確に把握することができ
る。しかも、従来のようにモータを必要としないから、
装置の小型化を図ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に本実施例の晴雨情報表示装置のブロック図を示
す。同晴雨情報表示装置は、大きく分けて、電源装置１
と、この電源装置１によって駆動され気圧の変動を電気
信号として検出する絶対圧センサ４１と、この絶対圧セ
ンサ４１からの信号を増幅する増幅回路５１と、この増
幅回路５１からの出力信号をデジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換回路６１と、割込信号発生回路７１と、気圧の
変動に対応してそれぞれ異なる天気状態（ここでは、晴
れ、雨のち晴れ、晴れのち雨、雨の４つの天気状態）を
表示する４つの表示素子としての発光ダイオードＬＥＤ
、〜ＬＥＤ４を含む表示回路８１と、前記Ａ／Ｄ変換回
路６１からの信号を基に対応するいずれかの発光ダイオ
ードＬ　Ｅ　Ｄ　、〜Ｌ　Ｅ　Ｄ　４を点滅させる信号
処理装置としてのマイコン９１と、から構成されている
。

電源装置１は、前記マイコン９１に接続された電池１１
と、前記マイコン９１にアナログ回路の電源スィッチを
構成するトランジスタ２０を介して接続された定電圧回
路２１と、この定電圧回路２１と前記絶対圧センサ４１
との間に接続された定電流回路３１とを含む。定電圧回
路２１は、ツェナーダイオード２２）このツェナーダイ
オード２２のバイアス電流を設定する抵抗２３および電
圧設定用の２つの抵抗２４．２５を含み、ツェナーダイ
オード２２のカソード側を一定電圧に設定している。定
電流回路３１は、オペアンプ３２および３つの抵抗３３
，３４．３５から構成されている。オペアンプ３２には
、その十入力端に定電圧回路２１の電圧を抵抗３３．３
４で分圧した基準電圧が与えられているとともに、−入
力端に前記絶対圧センサ４１および抵抗３５を通した帰
還電圧が与えられている。これによって、抵抗３５と接
地間が一定電位になるようオペアンプ３２が働くことか
ら、絶対圧センサ４１の入力端子間に定電流が流れる回
路が構成されている。

絶対圧センサ４１は、気圧の変動によって変形するダイ
ヤフラムに抵抗をブリッジ型に蒸着した、いわゆるピエ
ゾ効果を用いた抵抗ブリッジ型センサで、気圧の変動に
より出力端子の出力電圧ＶＡ。

ＶＢが変化する構造である。

増幅回路５１は、２つのオペアンプ５２．５３および抵
抗５４，５５，５６．５７から構成される差動入力形の
直流増幅器で、絶対圧センサ４１からの出力電圧Ｖヶ、
■□をＶ、に増幅して出力する。つまり、 Ｖ８＝（１＋１０／９）　　ＶＢ　　−（１＋８／７）
ＶＡである Ａ／Ｄ変換回路６１は、前記増幅回路５１の出力■ｓを
デジタル信号に変換するもので、オペアンプ６２）トラ
ンジスタ６３、抵抗６４およびコンデンサ６５から構成
されている。オペアンプ６２の十入力端には、増幅回路
５１の出力Ｖ、が接続されている。いま、トランジスタ
６３のベース電位を「Ｉ］」レベルとすると、トランジ
スタ６３のコレクタ電位ばＶＣＣまで下がるので、オペ
アンプ６２の出力は「■１」レベルである。逆に、１〜
ランジスタロ３のベース電位を［ＬＪレベルとすると、
抵抗６４とコンデンサ６５との積分回路が働くので、オ
ペアンプ６２の一入力端の電位は徐々に上がり、十入力
端の電位より高くなった瞬間にオペアンプ６２の出力は
「Ｌ」レベルに反転する。

マイコン９１は、トランジスタ６３のベース電位−）Ｊ
＜　ｒ　Ｌ　Ｊレベルで一定周期のカウントを開始し、
オペアンプ６２の出力が「Ｌ」レベルに反転した時点で
カウントを止める。従って、そのカウント値は、オペア
ンプ６２の４−入力端の電圧に比例した値となる。なお
、抵抗６４とコンデンサ６５との積分時間の精度を向上
させるために、抵抗６４には定電圧回路２１から定電圧
が与えられている。

割込信号発生回路７１ば、ダイオード７２）コンデンサ
７３、抵抗７４およびＣＭＯＳインバータ７５から構成
されている。トランジスタ２０がオンすると、コンデン
サ７３には電荷がチャージされる。コンデンサ７３にチ
ャージされた電荷は、トランジスタ２０がオフした後、
抵抗７４を通して徐々に放電される。この信号はＣＭＯ
Ｓインバータ７５を通じてマイコン９１の割込信号入力
端子に与えられているので、ＣＭＯＳインバータ７５の
出力が「Ｈ」レベルから「Ｉ、」レベルに反転した瞬間
に割込信号がマイコン９１に与えられる。

マイコン９１は、トランジスタ２０をオフした後スタン
バイ状態に入り、前記割込信号が入力されたとき再びア
クティブ状態となる。スタンバイ状態では、アナログ回
路がオフされているので、電流消費が少なく、従って、
全体として消費電力の低下が図られている。また、所定
時間（例えば、約５分）間隔毎に、絶対圧センサ４１か
らの信号を複数回、ここでは１６回分取り込み、これら
の平均値を求める。そして、この平均値と所定間隔時間
前の平均値とを比較し、変化があった場合は新たな平均
値に更新記憶するとともに、その変化に対応していずれ
かの発光ダイオードＬ　Ｅ　Ｄ　、〜Ｌ　Ｅ　Ｄ　ａ　
を点灯させる。

なお、９２はマイコン９１のクロック用発振器、９３は
ダイオード９４およびコンデンサ９５から構成されたり
セント回路、９６はノイズ防止用のコンデンサ、９７は
電池１１と並列に接続されたＬ　Ｅ　Ｄ　、〜ＬＥＤ、
点滅時の電圧下降防止用コンデンサ、９８はテスト用端
子である。テスト用端子９７ば、製造上のチエツク端子
として使用するものである。

次に、本実施例の作用を第２図〜第４図を参照しながら
説明する。

第２図のメインフローチャートに示す如く、まず、ステ
ップ（以下、ＳＴ−と略す。）１において、アナログ回
路をオン、つまりトランジスタ２０をオンさせる。続い
て、５Ｔ−２で雨のち晴れの状態を表示するＩ、ＥＤ２
を点滅させた後、５Ｔ−３でタイムカウンタを「０」に
クリアする。

次に、５Ｔ−４において、気圧測定を行う。これには、
第３図のサブルーチンに示す如く、まず、１回目に測定
したデータを入力させ、続いて、２回目に測定したデー
タを入力させ、順次１６回分の測定データを入力させる
。この後、１〜１６回分のデータを加算し、加算データ
÷１６を演算し、その結果を７捨８人処理し、メインル
ーチンへリターンする。

次に、５Ｔ−５において、点滅させるＴ−Ｅ　Ｄ　ｎの
選択を行う。これには、第４図のサブルーチンに示す如
く、まず、新たに求められた平均気圧データＮＤに対し
て前に記憶されている平均気圧データＨＤが高いかを判
断する。ＮＤに対してＨＤが高い場合、つまり気圧が下
降している場合には、続いて、その両者の差が「５」以
上かを判断する。

差が「５」以上でない場合にはメインルーチンへリター
ンする。差が「５Ｊ以上の場合には、続いて、晴れの状
態を表示するＬ　Ｅ　Ｄ　、が点灯しているかを判断す
る。ＬＥＤ、が点灯している場合には晴れのち雨の状態
を表示するＬ　Ｅ　Ｄ　３　を選択し、一方、ＬＥＤ、
が点灯していない場合には雨の状態を表示するＬ　Ｅ　
Ｄ　４を選択し、この後ＮＤをＨＤに代えて更新記憶さ
せた後、メインルーチンへリターンする。

一方、ＮＤに対してＨＤが高くない場合、つまり気圧が
上昇している場合には、続いて、その両者の差が「５」
以上かを判断する。差が「５」以上でない場合にはメイ
ンルーチンへリターンする。

差が「５」以上の場合には、雨の状態を表示するＬ　Ｅ
　Ｄ　４が点灯しているかを判断する。Ｌ、ＥＤ。

が点灯している場合には雨のち晴れの状態を表示するＬ
　Ｅ　Ｄ　２を選択し、一方、ＬＥＤ４が点灯していな
い場合には晴れの状態を表示するＬＥＤ。

を選択し、この後ＮＤをＨＤに代えて更新記憶させた後
、メインルーチンへリターンする。

次に、５Ｔ−６において、前処理で選択したＬＥＤ、を
点灯させ、続いて、５Ｔ−７で一定時間（例えば、約１
秒）経過後に点灯させたＬＥＤ。

を消灯させる。この後、５Ｔ−８において、アナログ回
路をオフする。すると、コンデンサ７３にチャージされ
た電荷が抵抗７４を通じて放電されるので、所定時間後
マイコン９１に割込信号が与えられる。

次に、５Ｔ−９において、割込信号の有無を検知する。

割込信号があったら、５Ｔ−１０でアナ０グ回路をオン
させ、続いて、５Ｔ−１１でタイムカウンタ＋１の処理
を行った後、５Ｔ−１２でタイムカウンター１６の判断
を行う。タイムカウンタ≠１６の場合には、５Ｔ−４へ
戻る。タイムカウンター１６の場合には、５Ｔ−１３へ
進む。

つまり、最初は５Ｔ−４〜Ｓ　Ｔ　−１，２までの処理
が１６回繰り返される。従って、最初は、各回毎に気圧
が測定され、その測定結果に基づいて点滅するＬＥＤ、
、が選択されていくので、迅速に現在の気圧に対応した
ＬＥＤｆｉを点滅させることができる。

さて、５Ｔ−１３へ進むと、そこでタイムカウンタを０
にクリアした後、５Ｔ−１４〜５Ｔ−２１の処理を順次
行う。なお、５Ｔ−１４〜５Ｔ−２１の処理は、前述し
た５Ｔ−４〜５Ｔ−１１までの処理と同じであるから説
明を省略する。５Ｔ−２１の処理後、５Ｔ−２２におい
て、タイムカウンター２５６の判断を行う。タイムカウ
ンタ≠２５６の場合には、５Ｔ−１６へ戻る。従って、
５Ｔ−１４の気圧測定および５Ｔ−１５のＬＥＤ。の選
択後、５Ｔ−１６〜５Ｔ−２２での処理が２５６回（約
５分）繰り返される。この間選択されたＬＥＤ、、は点
滅された状態である。

一方、タイムカウンター２５６の場合には、５Ｔ−１４
へ戻る。従って、この状態では、約５分間隔毎に気圧測
定が行われ、その測定結果に基づいて選択されたＬ　Ｅ
　Ｄ　、、が点滅される。

従って、本実施例によれば、気圧の変動を電気信号とし
て検出し、この出力を増幅した後デジタル信号に変換し
、マイコン９１に入力さセ、マイコン９１において、そ
の出力信号を所定処理して異なる天気状態を表示するい
ずれかの発光ダイオードＬ　Ｅ　Ｄ　、〜ＬＥＤ４を点
灯せるようにしたので、点灯中の発光ダイオードＬＥＤ
、〜ＬＥＤ４をみるだげで、天気状態を的確に把握する
ことができる。しかも、従来のようにモータかどを必要
としないので、装置としても小型化が図れる。

また、マイコン９１では、最初は５Ｔ−４〜５Ｔ−１２
までを１６回繰り返し、つまり各回毎に気圧測定を行っ
てその気圧に対応する■、ＥＤ、、を点滅させるように
したので、迅速に現在の気圧に対応した■、ＥＤ、ｌを
点滅させるすることができる。

現在の気圧に対応したＬＥＤ、を点滅させるようになっ
た後は、５Ｔ−１６〜５Ｔ−２２までの処理を２５６回
繰り返すようにしたので、その回数に相当する時間（約
５分）間隔で気圧の変動をチエツクすることができる。

また、マイコン９１において、所定時間毎に、絶対圧セ
ンサ４１からの出力を複数回取り込み、これらを平均し
た値を求め、この平均値と所定時間間隔前の平均値との
差に応じてＬＥＤ、〜Ｌ　ＥＤ４のいずれかを点滅させ
るようにしたので、気圧の変動を正確にかつ高精度に検
出することができる。

また、電源装置１として、電池１１を用いたので、より
小型にでき、特に、旅先などに持ち運ぶのに便利な携帯
用として構成することができる。

しかも、電池１１と絶対圧センサ４１との間に定電圧回
路２１および定電流回路３１を設け、絶対圧センサ４１
に対して定電流を流すようにしてあるので、絶対圧セン
サ４１の温度特性を向上させることができる。

また、絶対圧センサ４１としては、ダイヤフラムに抵抗
を蒸着させたブリッジ型のセンサを用いたので、気圧の
変動を高感度で検出することができる。

なお、実施に当たって、電源装置１は、上記実施例で述
べた電池１１に限らず、交流電源を用いてもよい。

また、絶対圧センサ４１は、上記実施例で述べた抵抗ブ
リッジ型センサに限らず、気圧の変動を電気信号として
高感度で検出できるものであればいずれでもよい。

また、上記実施例では、マイコン９１において、所定時
間間隔毎に絶対圧センサ４１からの信号を１６回分取り
込み、これらを平均した値を求めたが、１回の信号を基
準に後処理を行うようにしてもよい。

また、上記実施例では、天気状態を４つ状態、つまり晴
れ、雨のち晴れ、晴れ後雨、雨の状態に分けたが、この
４つの状態に限らず、３以下または５以上の状態に分け
てもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、小型でかつ天気状態を的
確に表示できる晴雨情報表示装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体を示
す回路図、第２図はメインルーチンを示すフローチャー
ト、第３図は気圧測定ザブルーチンを示すフローチャー
ト、第４図はＬＥＤ、、選択サブルーチンを示すフロー
チャー１・である。 １・・・電源装置、１１・・・電池、２１・・・定電圧
回路、３１・・・定電流回路、４１・・・絶対圧センサ
、５１・・・増幅回路、６１・・・Ａ／Ｄ変換回路、７
１・・・割込信号発生回路、８１・・・表示回路、Ｌ　
Ｅ　Ｄ　、〜ＬＥＤ４・・・発光ダイオード、９１・・
・マイコン。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）気圧の変動に対応してそれぞれ異なる天気状態を
   表示する複数の表示素子と、 気圧の変動を電気信号として検出する絶対圧センサと、 前記複数の表示素子および絶対圧センサを駆動させる電
   源装置と、 前記絶対圧センサからの信号の変動に応じて対応するい
   ずれかの表示索子を点灯させる信号処理装置と、 を具備したことを特徴とする晴雨情報表示装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記表示素子は
   、気圧の変動に対応して、晴れ、雨のち晴れ、晴れのち
   雨、雨の状態を表示する４つの表示素子から構成されて
   いることを特徴とする晴雨情報表示装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、絶
   対圧センサは、気圧の変動に応じて変形するダイヤフラ
   ムに抵抗をブリッジ型に固着したセンサを用いたことを
   特徴とする晴雨情報表示装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
   おいて、前記電源装置は、前記複数の表示素子および絶
   対圧センサを駆動させる電池と、この電池の電圧を定電
   圧化する定電圧回路と、この定電圧回路と前記絶対圧セ
   ンサとの間に設けられた定電流回路とを含むことを特徴
   とする晴雨情報表示装置。
5. （５）特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
   おいて、前記信号処理装置は、所定時間間隔毎に絶対圧
   センサから信号を複数回取り込み、これらの信号を基に
   平均値を求め、この平均値と所定時間間隔前の平均値と
   の差に応じて対応するいずれかの表示素子を点灯させる
   ことを特徴とする晴雨情報表示装置。