使用气压测定值识别铅直方向的变化的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用气压测定值识别铅直方向的变化的装置。
【背景技术】
[0002]以往，已知有由气压式高度计测量海拔或高度(从海拔0m起的铅直方向高度)的技术。该测量技术既存在例如登山时的当前所在地海拔测量那样在地面使用的情况，也存在如飞机的高度测量那样在大气层内的远离地面的高空使用的情况。
[0003]该气压式高度计基于如下的原理进行测量。
[0004]S卩，存在于地球上某个部分的空气由于地球的引力(重力)而从该空气的铅直上方(高空)受到相当于存在于高空部分的空气的重量的力。因而，地表侧的空气的量或空气密度总是比高空侧的空气的量或空气密度多(大)，其结果，地表侧的空气的压力即气压也总是比高空侧的气压高。如果将空气假设为理想气体，则随着向高空去(随着高度升高)而气压呈指数函数减少，这作为流体力学的理论是众所周知的。
[0005]另一方面，在该气压式高度计的气压测定中，一般多使用被称为绝对压力传感器的传感器。
[0006]该绝对压力传感器是能够测定相对于真空(0气压或0百帕)的大气层内的气压的传感器。一般地，如被称为高气压/低气压那样气压变化是基于天气的变化或相反地是从气压变化预测天气的变化的重要指标。测定作为该指标的气压的是绝对压力传感器，气压式高度计也使用同样的传感器。
[0007]然而，在气压式高度计中存在以下所示那样的根本的问题点。问题点在于，由于测定的物理量不是高度本身而是气压，因此即使在由于高度以外的因素导致气压变化的情况下，也被视为高度发生了变化。因此，实际的高度与气压式高度计所保持的当前高度产生了误差。
[0008]在此，高度以外的因素具体是指所述的高气压/低气压、伴随空气流动(风)而产生的气压变化、或者在两个以上封闭的空间的边界产生的气压变化。
[0009]例如在登山时需要克服该问题点来校正高度的情况下，由于登山所引起的高度和气压变化比较慢是主要的，因此与同样是气压变化比较慢的高气压/低气压等气象条件所引起的气压变化之间的区分很重要。
[0010]在实际运用中，例如考虑两种对策。
[0011]第一对策是，在登山道标写有海拔的情况下，登山者在该地点进行校正高度计的高度的操作。即，在该第一对策中，登山者手动校正高度。
[0012]第二对策是，通过GPS接收器的三维定位获知海拔，在该地点校正高度计的高度。在该第二对策中，既能够自动执行高度校正，也能够手动执行高度校正。
[0013]另一方面，近年来，特别是在城市里建设了很多的被称为高层大楼或超高层大楼的建筑物，频繁地产生自己想要知道“现在位于几层”的状况。
[0014]在这样的大楼室内的状况下，由于电波无法到达，因此无法利用GPS接收器进行定位，取而代之地一般使用气压计(气压式高度计)。在大楼室内移动的情况下也同样，在由于高度以外的因素而气压发生了变化时，如果被视为高度发生了变化，则气压式高度计所保持的当前高度与实际的高度产生误差。因此，期望一种在气压计(气压式高度计)中准确地识别是由于高度的变化而气压发生变化还是由于高度以外的因素而气压发生变化的方法。
[0015]在此，在大楼室内移动的情况下，与所述登山的情况不同，大多情况下高度和气压变化(在发生变化时)比较快。其理由为在大楼的高度方向即铅直方向的移动中一般使用升降电梯、自动扶梯、楼梯等。
[0016]在这样的情况下，重要的是对伴随空气的流动(风)而产生的气压变化或在空间的边界产生的气压变化与在大楼室内向楼上或楼下的移动所引起的高度和气压变化进行区分，而不是对伴随移动引起的高度变化而产生的气压变化与高气压/低气压进行区分。
[0017]作为如所述那样的区分气压变化是由高度的变化或铅直方向的移动引起还是由空气流动(风)等高度以外的变化引起的技术，已知有例如以下所示的技术。
[0018]在专利文献1中公开了以下技术:根据压力传感器的测定值运算高度和高度的变化量，如果高度的变化量小于规定的阈值，则判断为静止。并且，设定比所述规定的阈值大的阈值，如果高度的变化量大于该大的阈值，则判断为移动。
[0019]在专利文献2中公开了以下技术:根据加速度和气压的测定结果来判别升降电梯移动的停止等移动状态，使升降电梯移动停止点与预先存储的分布数据一致。
[0020]在专利文献3中公开了以下技术:使用压力传感器以外的运动传感器检测垂直方向的移动，根据其检测结果调整高度。
[0021]在专利文献4中公开了以下技术:基于气压传感器的测定值计算气压变化速度，将该速度与概率分布进行比较来选择概率值最高的升降状态，其中所述概率分布是根据基于预先按每个升降状态存储的气压变化速度的平均值和方差而获得的。
[0022]专利文献1:日本特开2001-289632号公报
[0023]专利文献2:日本特开2009-287984号公报
[0024]专利文献3:日本特开2009-530647号公报
[0025]专利文献4:日本特开2012-237719号公报
【发明内容】
[0026]发明要解决的问题
[0027]然而，在专利文献1所记载的技术中，仅运算气压的(绝对)变化量，没有运算气压的时间变化。如上所述，如果不考虑时间，则基本上无法进行伴随向铅直方向的移动而产生的气压变化与高气压/低气压的识别或者伴随向铅直方向的移动而产生的气压变化与空气流动(风)、空间的边界的识别。
[0028]接着，在专利文献2的技术中，必须根据加速度和气压的测定结果来获得升降电梯移动的停止点，但是完全没有记载其具体的获取方法。
[0029]同样地，关于专利文献3的技术，也完全没有记载具体如何使用运动传感器检测垂直方向的移动。
[0030]并且，专利文献4的技术是在检测出气压变化时识别升降电梯、自动扶梯或楼梯等的升降状态的技术，气压变化的检测通过与所述专利文献1类似的方法、即通过气压的(作为绝对值的)差来计算。因而，就识别气压变化是否是由高度的变化或铅直方向的移动引起的技术水平而言，不得不说与专利文献1是同等水平。
[0031]在该专利文献4中，能够进行升降电梯与自动扶梯/楼梯的升降状态的识别是因为一般来说升降电梯的铅直方向速度与自动扶梯/楼梯的铅直方向速度大幅不同。如果列举数字具体说明，则升降电梯的铅直方向速度平均(加速时和减速时除外)为4.0m/s。另一方面，对于自动扶梯/楼梯的铅直方向速度，两者大致相同程度，均为平均0.25m/So并且，相同高度下的移动或静止时的平均当然为Om/s。鉴于该数值，显而易见地，与其说容易进行专利文献4中作为课题的升降电梯与自动扶梯/楼梯的识别，不如说难以进行自动扶梯/楼梯与相同高度下的移动或静止时的识别，即难以识别气压变化是否是由高度的变化或铅直方向的移动引起的。
[0032]并且，关于现有技术中未明示的课题，示出两点。
[0033]课题的第一点在于，自动扶梯/楼梯的铅直方向速度非常慢。如果将所述所示的自动扶梯/楼梯的铅直方向速度即0.25m/s用气压的时间变化率表示，则相当于大约0.03hPa/so如果该值为1秒?数秒左右的瞬间的时间，则即使没有高度的变化或铅直方向的移动，也是通过空气流动、风而容易产生的自然现象。因而，为了识别气压变化是否是由高度的变化或铅直方向的移动引起的，需要对这两者(自动扶梯/楼梯与空气流动/风)进行区分的新的技术。
[0034]课题的第二点在于，升降电梯、自动扶梯/楼梯的铅直方向速度按每个大楼或每个设备而偏差大。例如，升降电梯的平均铅直方向速度为4.0m/s，但是医疗设施(医院等)、物品输送用升降电梯的铅直方向速度远小于所述平均速度。另一方面，超高层大楼的铅直方向速度非常快。更进一步地说，所有升降电梯在停止层一定为Om/s，因此越接近停止层越无限地接近于Om/s。鉴于这些，不得不说仅使用铅直方向速度来识别气压变化是否是由高度的变化或铅直方向的移动引起的是非常困难的。
[0035]因此，鉴于所述的点，着眼于准确且自动地识别气压变化是否是由伴随移动体的移动而产生的高度的变化所引起的，本发明的目的在于提供一种不是仅使用铅直方向速度而是使用新的识别方法能够实现所述的点的使用气压测定值来识别铅直方向的变化的装置。
[0036]用于解决问题的方案
[0037]本发明的一个实施方式为使用气压测定值识别铅直方向的变化的装置，其特征在于，具备:测定气压的气压测定部；速度运算部，其根据由所述气压测定部测定的气压测定值，运算所述气压测定部的铅直方向速度；持续移动距离运算部，其根据由所述速度运算部获得的铅直方向速度，运算所述气压测定部向铅直方向的持续移动距离；以及铅直移动判定部，其根据所述铅直方向速度和由所述持续移动距离运算部运算出的持续移动距离，对所述气压测定部在铅直方向上进行了移动的情形进行判断。
[0038]可以形成为，还具有铅直速度判定部，该铅直速度判定部判定所述铅直方向速度是否大于预先设定的速度阈值，在由所述铅直速度判定部判断为所述铅直方向速度的绝对值大于所述速度阈值且由所述持续移动距离运算部运算出的持续移动距离的绝对值大于预先设定的移动距离阈值时，所述铅直移动判定部