使用氣壓測定值識別鉛直方向的變化的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用氣壓測定值識別鉛直方向的變化的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有由氣壓式高度計測量海拔或高度(從海拔0m起的鉛直方向高度)的技術(shù)。該測量技術(shù)既存在例如登山時的當(dāng)前所在地海拔測量那樣在地面使用的情況，也存在如飛機的高度測量那樣在大氣層內(nèi)的遠離地面的高空使用的情況。
[0003]該氣壓式高度計基于如下的原理進行測量。
[0004]S卩，存在于地球上某個部分的空氣由于地球的引力(重力)而從該空氣的鉛直上方(高空)受到相當(dāng)于存在于高空部分的空氣的重量的力。因而，地表側(cè)的空氣的量或空氣密度總是比高空側(cè)的空氣的量或空氣密度多(大)，其結(jié)果，地表側(cè)的空氣的壓力即氣壓也總是比高空側(cè)的氣壓高。如果將空氣假設(shè)為理想氣體，則隨著向高空去(隨著高度升高)而氣壓呈指數(shù)函數(shù)減少，這作為流體力學(xué)的理論是眾所周知的。
[0005]另一方面，在該氣壓式高度計的氣壓測定中，一般多使用被稱為絕對壓力傳感器的傳感器。
[0006]該絕對壓力傳感器是能夠測定相對于真空(0氣壓或0百帕)的大氣層內(nèi)的氣壓的傳感器。一般地，如被稱為高氣壓/低氣壓那樣氣壓變化是基于天氣的變化或相反地是從氣壓變化預(yù)測天氣的變化的重要指標。測定作為該指標的氣壓的是絕對壓力傳感器，氣壓式高度計也使用同樣的傳感器。
[0007]然而，在氣壓式高度計中存在以下所示那樣的根本的問題點。問題點在于，由于測定的物理量不是高度本身而是氣壓，因此即使在由于高度以外的因素導(dǎo)致氣壓變化的情況下，也被視為高度發(fā)生了變化。因此，實際的高度與氣壓式高度計所保持的當(dāng)前高度產(chǎn)生了誤差。
[0008]在此，高度以外的因素具體是指所述的高氣壓/低氣壓、伴隨空氣流動(風(fēng))而產(chǎn)生的氣壓變化、或者在兩個以上封閉的空間的邊界產(chǎn)生的氣壓變化。
[0009]例如在登山時需要克服該問題點來校正高度的情況下，由于登山所引起的高度和氣壓變化比較慢是主要的，因此與同樣是氣壓變化比較慢的高氣壓/低氣壓等氣象條件所引起的氣壓變化之間的區(qū)分很重要。
[0010]在實際運用中，例如考慮兩種對策。
[0011]第一對策是，在登山道標寫有海拔的情況下，登山者在該地點進行校正高度計的高度的操作。即，在該第一對策中，登山者手動校正高度。
[0012]第二對策是，通過GPS接收器的三維定位獲知海拔，在該地點校正高度計的高度。在該第二對策中，既能夠自動執(zhí)行高度校正，也能夠手動執(zhí)行高度校正。
[0013]另一方面，近年來，特別是在城市里建設(shè)了很多的被稱為高層大樓或超高層大樓的建筑物，頻繁地產(chǎn)生自己想要知道“現(xiàn)在位于幾層”的狀況。
[0014]在這樣的大樓室內(nèi)的狀況下，由于電波無法到達，因此無法利用GPS接收器進行定位，取而代之地一般使用氣壓計(氣壓式高度計)。在大樓室內(nèi)移動的情況下也同樣，在由于高度以外的因素而氣壓發(fā)生了變化時，如果被視為高度發(fā)生了變化，則氣壓式高度計所保持的當(dāng)前高度與實際的高度產(chǎn)生誤差。因此，期望一種在氣壓計(氣壓式高度計)中準確地識別是由于高度的變化而氣壓發(fā)生變化還是由于高度以外的因素而氣壓發(fā)生變化的方法。
[0015]在此，在大樓室內(nèi)移動的情況下，與所述登山的情況不同，大多情況下高度和氣壓變化(在發(fā)生變化時)比較快。其理由為在大樓的高度方向即鉛直方向的移動中一般使用升降電梯、自動扶梯、樓梯等。
[0016]在這樣的情況下，重要的是對伴隨空氣的流動(風(fēng))而產(chǎn)生的氣壓變化或在空間的邊界產(chǎn)生的氣壓變化與在大樓室內(nèi)向樓上或樓下的移動所引起的高度和氣壓變化進行區(qū)分，而不是對伴隨移動引起的高度變化而產(chǎn)生的氣壓變化與高氣壓/低氣壓進行區(qū)分。
[0017]作為如所述那樣的區(qū)分氣壓變化是由高度的變化或鉛直方向的移動引起還是由空氣流動(風(fēng))等高度以外的變化引起的技術(shù)，已知有例如以下所示的技術(shù)。
[0018]在專利文獻1中公開了以下技術(shù):根據(jù)壓力傳感器的測定值運算高度和高度的變化量，如果高度的變化量小于規(guī)定的閾值，則判斷為靜止。并且，設(shè)定比所述規(guī)定的閾值大的閾值，如果高度的變化量大于該大的閾值，則判斷為移動。
[0019]在專利文獻2中公開了以下技術(shù):根據(jù)加速度和氣壓的測定結(jié)果來判別升降電梯移動的停止等移動狀態(tài)，使升降電梯移動停止點與預(yù)先存儲的分布數(shù)據(jù)一致。
[0020]在專利文獻3中公開了以下技術(shù):使用壓力傳感器以外的運動傳感器檢測垂直方向的移動，根據(jù)其檢測結(jié)果調(diào)整高度。
[0021]在專利文獻4中公開了以下技術(shù):基于氣壓傳感器的測定值計算氣壓變化速度，將該速度與概率分布進行比較來選擇概率值最高的升降狀態(tài)，其中所述概率分布是根據(jù)基于預(yù)先按每個升降狀態(tài)存儲的氣壓變化速度的平均值和方差而獲得的。
[0022]專利文獻1:日本特開2001-289632號公報
[0023]專利文獻2:日本特開2009-287984號公報
[0024]專利文獻3:日本特開2009-530647號公報
[0025]專利文獻4:日本特開2012-237719號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]發(fā)明要解決的問題
[0027]然而，在專利文獻1所記載的技術(shù)中，僅運算氣壓的(絕對)變化量，沒有運算氣壓的時間變化。如上所述，如果不考慮時間，則基本上無法進行伴隨向鉛直方向的移動而產(chǎn)生的氣壓變化與高氣壓/低氣壓的識別或者伴隨向鉛直方向的移動而產(chǎn)生的氣壓變化與空氣流動(風(fēng))、空間的邊界的識別。
[0028]接著，在專利文獻2的技術(shù)中，必須根據(jù)加速度和氣壓的測定結(jié)果來獲得升降電梯移動的停止點，但是完全沒有記載其具體的獲取方法。
[0029]同樣地，關(guān)于專利文獻3的技術(shù)，也完全沒有記載具體如何使用運動傳感器檢測垂直方向的移動。
[0030]并且，專利文獻4的技術(shù)是在檢測出氣壓變化時識別升降電梯、自動扶梯或樓梯等的升降狀態(tài)的技術(shù)，氣壓變化的檢測通過與所述專利文獻1類似的方法、即通過氣壓的(作為絕對值的)差來計算。因而，就識別氣壓變化是否是由高度的變化或鉛直方向的移動引起的技術(shù)水平而言，不得不說與專利文獻1是同等水平。
[0031]在該專利文獻4中，能夠進行升降電梯與自動扶梯/樓梯的升降狀態(tài)的識別是因為一般來說升降電梯的鉛直方向速度與自動扶梯/樓梯的鉛直方向速度大幅不同。如果列舉數(shù)字具體說明，則升降電梯的鉛直方向速度平均(加速時和減速時除外)為4.0m/s。另一方面，對于自動扶梯/樓梯的鉛直方向速度，兩者大致相同程度，均為平均0.25m/So并且，相同高度下的移動或靜止時的平均當(dāng)然為Om/s。鑒于該數(shù)值，顯而易見地，與其說容易進行專利文獻4中作為課題的升降電梯與自動扶梯/樓梯的識別，不如說難以進行自動扶梯/樓梯與相同高度下的移動或靜止時的識別，即難以識別氣壓變化是否是由高度的變化或鉛直方向的移動引起的。
[0032]并且，關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)中未明示的課題，示出兩點。
[0033]課題的第一點在于，自動扶梯/樓梯的鉛直方向速度非常慢。如果將所述所示的自動扶梯/樓梯的鉛直方向速度即0.25m/s用氣壓的時間變化率表示，則相當(dāng)于大約0.03hPa/so如果該值為1秒?數(shù)秒左右的瞬間的時間，則即使沒有高度的變化或鉛直方向的移動，也是通過空氣流動、風(fēng)而容易產(chǎn)生的自然現(xiàn)象。因而，為了識別氣壓變化是否是由高度的變化或鉛直方向的移動引起的，需要對這兩者(自動扶梯/樓梯與空氣流動/風(fēng))進行區(qū)分的新的技術(shù)。
[0034]課題的第二點在于，升降電梯、自動扶梯/樓梯的鉛直方向速度按每個大樓或每個設(shè)備而偏差大。例如，升降電梯的平均鉛直方向速度為4.0m/s，但是醫(yī)療設(shè)施(醫(yī)院等)、物品輸送用升降電梯的鉛直方向速度遠小于所述平均速度。另一方面，超高層大樓的鉛直方向速度非常快。更進一步地說，所有升降電梯在停止層一定為Om/s，因此越接近停止層越無限地接近于Om/s。鑒于這些，不得不說僅使用鉛直方向速度來識別氣壓變化是否是由高度的變化或鉛直方向的移動引起的是非常困難的。
[0035]因此，鑒于所述的點，著眼于準確且自動地識別氣壓變化是否是由伴隨移動體的移動而產(chǎn)生的高度的變化所引起的，本發(fā)明的目的在于提供一種不是僅使用鉛直方向速度而是使用新的識別方法能夠?qū)崿F(xiàn)所述的點的使用氣壓測定值來識別鉛直方向的變化的裝置。
[0036]用于解決問題的方案
[0037]本發(fā)明的一個實施方式為使用氣壓測定值識別鉛直方向的變化的裝置，其特征在于，具備:測定氣壓的氣壓測定部；速度運算部，其根據(jù)由所述氣壓測定部測定的氣壓測定值，運算所述氣壓測定部的鉛直方向速度；持續(xù)移動距離運算部，其根據(jù)由所述速度運算部獲得的鉛直方向速度，運算所述氣壓測定部向鉛直方向的持續(xù)移動距離；以及鉛直移動判定部，其根據(jù)所述鉛直方向速度和由所述持續(xù)移動距離運算部運算出的持續(xù)移動距離，對所述氣壓測定部在鉛直方向上進行了移動的情形進行判斷。
[0038]可以形成為，還具有鉛直速度判定部，該鉛直速度判定部判定所述鉛直方向速度是否大于預(yù)先設(shè)定的速度閾值，在由所述鉛直速度判定部判斷為所述鉛直方向速度的絕對值大于所述速度閾值且由所述持續(xù)移動距離運算部運算出的持續(xù)移動距離的絕對值大于預(yù)先設(shè)定的移動距離閾值時，所述鉛直移動判定部