使用氣壓測(cè)定值識(shí)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(cè)定值識(shí)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(jì)測(cè)量海拔或高度(從海拔0m起的鉛直方向高度)的技術(shù)。該測(cè)量技術(shù)既存在例如登山時(shí)的當(dāng)前所在地海拔測(cè)量那樣在地面使用的情況，也存在如飛機(jī)的高度測(cè)量那樣在大氣層內(nèi)的遠(yuǎn)離地面的高空使用的情況。
[0003]該氣壓式高度計(jì)基于如下的原理進(jìn)行測(cè)量。
[0004]S卩，存在于地球上某個(gè)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(jì)的氣壓測(cè)定中，一般多使用被稱為絕對(duì)壓力傳感器的傳感器。
[0006]該絕對(duì)壓力傳感器是能夠測(cè)定相對(duì)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(cè)天氣的變化的重要指標(biāo)。測(cè)定作為該指標(biāo)的氣壓的是絕對(duì)壓力傳感器，氣壓式高度計(jì)也使用同樣的傳感器。
[0007]然而，在氣壓式高度計(jì)中存在以下所示那樣的根本的問題點(diǎn)。問題點(diǎn)在于，由于測(cè)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(shí)際的高度與氣壓式高度計(jì)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(dòng)(風(fēng))而產(chǎn)生的氣壓變化、或者在兩個(gè)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(shí)需要克服該問題點(diǎn)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(shí)際運(yùn)用中，例如考慮兩種對(duì)策。
[0011]第一對(duì)策是，在登山道標(biāo)寫有海拔的情況下，登山者在該地點(diǎn)進(jìn)行校正高度計(jì)的高度的操作。即，在該第一對(duì)策中，登山者手動(dòng)校正高度。
[0012]第二對(duì)策是，通過GPS接收器的三維定位獲知海拔，在該地點(diǎn)校正高度計(jì)的高度。在該第二對(duì)策中，既能夠自動(dòng)執(zhí)行高度校正，也能夠手動(dòng)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(dá)，因此無法利用GPS接收器進(jìn)行定位，取而代之地一般使用氣壓計(jì)(氣壓式高度計(jì))。在大樓室內(nèi)移動(dòng)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(shí)，如果被視為高度發(fā)生了變化，則氣壓式高度計(jì)所保持的當(dāng)前高度與實(shí)際的高度產(chǎn)生誤差。因此，期望一種在氣壓計(jì)(氣壓式高度計(jì))中準(zhǔn)確地識(shí)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(dòng)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(shí))比較快。其理由為在大樓的高度方向即鉛直方向的移動(dòng)中一般使用升降電梯、自動(dòng)扶梯、樓梯等。
[0016]在這樣的情況下，重要的是對(duì)伴隨空氣的流動(dòng)(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(dòng)所引起的高度和氣壓變化進(jìn)行區(qū)分，而不是對(duì)伴隨移動(dòng)引起的高度變化而產(chǎn)生的氣壓變化與高氣壓/低氣壓進(jìn)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(dòng)引起還是由空氣流動(dòng)(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(xiàn)1中公開了以下技術(shù):根據(jù)壓力傳感器的測(cè)定值運(yùn)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(dòng)。
[0019]在專利文獻(xiàn)2中公開了以下技術(shù):根據(jù)加速度和氣壓的測(cè)定結(jié)果來判別升降電梯移動(dòng)的停止等移動(dòng)狀態(tài)，使升降電梯移動(dòng)停止點(diǎn)與預(yù)先存儲(chǔ)的分布數(shù)據(jù)一致。
[0020]在專利文獻(xiàn)3中公開了以下技術(shù):使用壓力傳感器以外的運(yùn)動(dòng)傳感器檢測(cè)垂直方向的移動(dòng)，根據(jù)其檢測(cè)結(jié)果調(diào)整高度。
[0021]在專利文獻(xiàn)4中公開了以下技術(shù):基于氣壓傳感器的測(cè)定值計(jì)算氣壓變化速度，將該速度與概率分布進(jìn)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(gè)升降狀態(tài)存儲(chǔ)的氣壓變化速度的平均值和方差而獲得的。
[0022]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-289632號(hào)公報(bào)
[0023]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-287984號(hào)公報(bào)
[0024]專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-530647號(hào)公報(bào)
[0025]專利文獻(xiàn)4:日本特開2012-237719號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]發(fā)明要解決的問題
[0027]然而，在專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中，僅運(yùn)算氣壓的(絕對(duì))變化量，沒有運(yùn)算氣壓的時(shí)間變化。如上所述，如果不考慮時(shí)間，則基本上無法進(jìn)行伴隨向鉛直方向的移動(dòng)而產(chǎn)生的氣壓變化與高氣壓/低氣壓的識(shí)別或者伴隨向鉛直方向的移動(dòng)而產(chǎn)生的氣壓變化與空氣流動(dòng)(風(fēng))、空間的邊界的識(shí)別。
[0028]接著，在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，必須根據(jù)加速度和氣壓的測(cè)定結(jié)果來獲得升降電梯移動(dòng)的停止點(diǎn)，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(xiàn)3的技術(shù)，也完全沒有記載具體如何使用運(yùn)動(dòng)傳感器檢測(cè)垂直方向的移動(dòng)。
[0030]并且，專利文獻(xiàn)4的技術(shù)是在檢測(cè)出氣壓變化時(shí)識(shí)別升降電梯、自動(dòng)扶梯或樓梯等的升降狀態(tài)的技術(shù)，氣壓變化的檢測(cè)通過與所述專利文獻(xiàn)1類似的方法、即通過氣壓的(作為絕對(duì)值的)差來計(jì)算。因而，就識(shí)別氣壓變化是否是由高度的變化或鉛直方向的移動(dòng)引起的技術(shù)水平而言，不得不說與專利文獻(xiàn)1是同等水平。
[0031]在該專利文獻(xiàn)4中，能夠進(jìn)行升降電梯與自動(dòng)扶梯/樓梯的升降狀態(tài)的識(shí)別是因?yàn)橐话銇碚f升降電梯的鉛直方向速度與自動(dòng)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(shí)和減速時(shí)除外)為4.0m/s。另一方面，對(duì)于自動(dòng)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(dòng)或靜止時(shí)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(jìn)行專利文獻(xiàn)4中作為課題的升降電梯與自動(dòng)扶梯/樓梯的識(shí)別，不如說難以進(jìn)行自動(dòng)扶梯/樓梯與相同高度下的移動(dòng)或靜止時(shí)的識(shí)別，即難以識(shí)別氣壓變化是否是由高度的變化或鉛直方向的移動(dòng)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(diǎn)。
[0033]課題的第一點(diǎn)在于，自動(dòng)扶梯/樓梯的鉛直方向速度非常慢。如果將所述所示的自動(dòng)扶梯/樓梯的鉛直方向速度即0.25m/s用氣壓的時(shí)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(shí)間，則即使沒有高度的變化或鉛直方向的移動(dòng)，也是通過空氣流動(dòng)、風(fēng)而容易產(chǎn)生的自然現(xiàn)象。因而，為了識(shí)別氣壓變化是否是由高度的變化或鉛直方向的移動(dòng)引起的，需要對(duì)這兩者(自動(dòng)扶梯/樓梯與空氣流動(dòng)/風(fēng))進(jìn)行區(qū)分的新的技術(shù)。
[0034]課題的第二點(diǎn)在于，升降電梯、自動(dòng)扶梯/樓梯的鉛直方向速度按每個(gè)大樓或每個(gè)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(yuǎn)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?？?。更進(jìn)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(shí)別氣壓變化是否是由高度的變化或鉛直方向的移動(dòng)引起的是非常困難的。
[0035]因此，鑒于所述的點(diǎn)，著眼于準(zhǔn)確且自動(dòng)地識(shí)別氣壓變化是否是由伴隨移動(dòng)體的移動(dòng)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(shí)別方法能夠?qū)崿F(xiàn)所述的點(diǎn)的使用氣壓測(cè)定值來識(shí)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(gè)實(shí)施方式為使用氣壓測(cè)定值識(shí)別鉛直方向的變化的裝置，其特征在于，具備:測(cè)定氣壓的氣壓測(cè)定部；速度運(yùn)算部，其根據(jù)由所述氣壓測(cè)定部測(cè)定的氣壓測(cè)定值，運(yùn)算所述氣壓測(cè)定部的鉛直方向速度；持續(xù)移動(dòng)距離運(yùn)算部，其根據(jù)由所述速度運(yùn)算部獲得的鉛直方向速度，運(yùn)算所述氣壓測(cè)定部向鉛直方向的持續(xù)移動(dòng)距離；以及鉛直移動(dòng)判定部，其根據(jù)所述鉛直方向速度和由所述持續(xù)移動(dòng)距離運(yùn)算部運(yùn)算出的持續(xù)移動(dòng)距離，對(duì)所述氣壓測(cè)定部在鉛直方向上進(jìn)行了移動(dòng)的情形進(jìn)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(duì)值大于所述速度閾值且由所述持續(xù)移動(dòng)距離運(yùn)算部運(yùn)算出的持續(xù)移動(dòng)距離的絕對(duì)值大于預(yù)先設(shè)定的移動(dòng)距離閾值時(shí)，所述鉛直移動(dòng)判定部