(57)【要約】【課題】  空中にある航空機などが上昇気流の中にいるのかどうかを判定することができる環境情報処理システム等を提供すること。【解決手段】  環境情報提供装置４０は、特定位置高度情報格納手段等を有し、環境情報表示装置７２は、特定位置における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成するための標準大気高度温度情報生成情報を格納する格納手段と、環境情報表示装置の現在の高度における上空標準大気温度情報を生成するための上空標準大気温度生成情報を格納する格納手段と、現在温度情報と上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成するための大気温度比較情報生成情報を格納する格納手段と、前記大気温度比較情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断するための上昇気流判断情報を生成するための上昇気流判断情報生成情報を格納する格納手段等と、を有する。【選択図】図５  
2005219697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の位置に配置される環境情報提供装置と、
空中移動装置に搭載される環境情報表示装置と、を有する環境情報処理システムであって、
前記環境情報提供装置は、
前記特定の位置の高度である特定位置高度情報を格納する特定位置高度情報格納手段と、
前記特定の位置における温度である特定位置温度情報を生成するための特定位置温度情報生成手段と、
前記環境情報表示装置と通信するための提供装置側送受信手段と、を有し、  
前記環境情報表示装置は、
前記環境情報提供装置と通信するための表示装置側送受信手段と、
前記環境情報提供装置から前記特定位置高度情報を取得するための特定位置高度情報取得情報を格納するための特定位置高度情報取得情報格納手段と、  
前記環境情報提供装置から前記特定位置温度情報を取得するための特定位置温度情報取得情報を格納するための特定位置温度情報取得情報格納手段と、
前記環境情報表示装置の現在位置における気圧である現在気圧情報を取得するための現在気圧情報取得手段と、
前記環境情報表示装置の現在位置における温度である現在温度情報を取得するための現在温度情報取得手段と、
前記現在気圧情報に基づいて前記環境情報表示装置の現在位置における高度である現在高度情報を生成するための現在高度情報生成情報を格納する現在高度情報生成情報格納手段と、
前記環境情報提供装置から取得した前記特定位置高度情報と前記特定位置温度情報と、標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、前記特定位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成するための標準大気高度温度情報生成情報を格納する標準大気高度温度情報生成情報格納手段と、
前記標準大気高度温度情報に基づいて、前記環境情報表示装置の現在の高度における標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成するための上空標準大気温度情報生成情報を格納する上空標準大気温度情報生成情報格納手段と、
前記現在温度情報と前記上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成するための大気温度比較情報生成情報を格納する大気温度比較情報生成情報格納手段と、
前記大気温度比較情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断するための上昇気流判断情報を生成するための上昇気流判断情報生成情報を格納する上昇気流判断情報生成情報格納手段と、
表示部と、を有することを特徴とする環境情報処理システム。
【請求項２】
前記環境情報表示装置は、
前記現在高度情報と前記現在温度情報と乾燥断熱減率から、前記現在位置の垂直方向における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成するための上昇気流高度温度情報生成情報を格納する上昇気流高度温度情報生成情報格納手段と、
前記標準大気高度温度情報と前記上昇気流高度温度情報とに基づいて、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点である上昇限界点情報を生成するための上昇限界点情報生成情報を格納する上昇限界点情報生成情報格納手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の環境情報処理システム。
【請求項３】
特定の位置に配置される環境情報提供装置と通信するための表示装置側送受信手段と、
前記環境情報提供装置から前記特定の位置の高度である特定位置高度情報を取得するための特定位置高度情報取得情報を格納するための特定位置高度情報取得情報格納手段と、  
前記環境情報提供装置から前記特定の位置における温度である特定位置温度情報を取得するための特定位置温度情報取得情報を格納するための特定位置温度情報取得情報格納手段と、
現在位置における気圧である現在気圧情報を取得するための現在気圧情報取得手段と、
前記現在位置における温度である現在温度情報を取得するための現在温度情報取得手段と、
前記現在気圧情報に基づいて、現在の高度である現在高度情報を生成するための現在高度情報生成情報を格納する現在高度情報生成情報格納手段と、
前記環境情報提供装置から取得した前記特定位置高度情報と前記特定位置温度情報と、標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、前記特定位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成するための標準大気高度温度情報生成情報を格納する標準大気高度温度情報生成情報格納手段と、
前記標準大気高度温度情報に基づいて、前記現在位置の高度における標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成するための上空標準大気温度情報生成情報を格納する上空標準大気温度情報生成情報格納手段と、
前記現在温度情報と前記上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成するための大気温度比較情報生成情報を格納する大気温度比較情報生成情報格納手段と、
前記大気温度比較情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断するための上昇気流判断情報を生成するための上昇気流判断情報生成情報を格納する上昇気流判断情報生成情報格納手段と、
表示部と、を有することを特徴とする環境情報表示装置。
【請求項４】
前記現在高度情報と前記現在温度情報と乾燥断熱減率から、前記現在位置の垂直方向における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成するための上昇気流高度温度情報生成情報を格納する上昇気流高度温度情報生成情報格納手段と、
前記標準大気高度温度情報と前記上昇気流高度温度情報とに基づいて、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点である上昇限界点情報を生成するための上昇限界点情報生成情報を格納する上昇限界点情報生成情報格納手段と、を有することを特徴とする請求項３に記載の環境情報表示装置。
【請求項５】
特定の位置に配置される環境情報提供装置の特定位置高度情報格納手段が、前記特定の位置の高度である特定位置高度情報を格納する特定位置高度情報格納ステップと、
前記環境情報提供装置の特定位置温度情報生成手段が、前記特定の位置における温度である特定位置温度情報を生成する特定位置温度情報生成ステップと、
空中移動装置に搭載される環境情報表示装置が、前記環境情報提供装置から前記特定位置高度情報を取得する特定位置高度情報取得ステップと、  
前記環境情報表示装置が、前記環境情報提供装置から前記特定位置温度情報を取得する特定位置温度情報取得ステップと、
前記環境情報表示装置が、前記環境情報表示装置の現在位置における気圧である現在気圧情報を取得する現在気圧情報取得ステップと、
前記環境情報表示装置の現在温度情報取得手段が、現在位置における温度である現在温度情報を取得する現在温度情報取得ステップと、
前記環境情報表示装置が、前記現在気圧情報に基づいて前記環境情報表示装置の現在位置における高度である現在高度情報を生成する現在高度情報生成ステップと、
前記環境情報表示装置が、前記環境情報提供装置から取得した前記特定位置高度情報と前記特定位置温度情報と、標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、前記特定位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成する標準大気高度温度情報生成ステップと、
前記環境情報表示装置が、前記標準大気高度温度情報に基づいて、前記環境情報表示装置の現在の高度における標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成する上空標準大気温度情報生成ステップと、
前記環境情報表示装置が、前記現在温度情報と前記上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成する大気温度比較情報生成ステップと、
前記環境情報表示装置が、前記大気温度比較情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断するための上昇気流判断情報を生成する情報気流判断情報生成ステップと、
前記環境情報表示装置が、上昇気流判断情報を表示する表示ステップと、を有することを特徴とする環境情報処理方法。
【請求項６】
前記環境情報表示装置が、前記現在高度情報と前記現在温度情報と乾燥断熱減率から、前記現在位置の垂直方向における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成する上昇気流高度温度情報生成ステップと、
前記環境情報表示装置が、前記標準大気高度温度情報と前記上昇気流高度温度情報とに基づいて、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点である上昇限界点情報を生成する上昇限界点情報生成ステップと、を有することを特徴とする請求項５に記載の環境情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境情報を処理するための環境情報処理システム、環境情報表示装置、及び環境情報処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば航空機などに搭載される昇降計（バリオメータ）は、高度変化にともなう気圧の変動傾向を計測し、この気圧の変動傾向を垂直方向への移動率に変換して表示する装置である（例えば、特許文献１、図１等）。
【特許文献１】特開平８−１０２６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の昇降計は、単に気圧の変動傾向に基づくものであるから、例えば昇降計を搭載した航空機が上昇気流の中にいるのかどうかの判断ができない場合があるという問題がある。上昇気流の中にいるのかどうかの判断ができない場合は、例えば以下のような危険な事態が生じ得る。
【０００４】
図１３は、従来の昇降計の表示の説明図である。
昇降計３を搭載した航空機１は、矢印Ｘ方向に上昇する上昇気流Ｓの中を、矢印Ｙ方向に降下している。つまり、航空機１は、上昇気流Ｓに逆らって降下している。
【０００５】
航空機１の機体操作による降下率Ｑは１秒間にｖ１メートル（ｍ）である（ｖ１／ｓｅｃ）とする。一方、上昇気流Ｓの上昇率Ｐは１秒間にｖ２メートル（ｍ）である（ｖ２／ｓｅｃ）とする。そしてｖ１はｖ２より大きい値であるとする。
昇降計３は、高度変化にともなう気圧の変動傾向を計測するから、機体操作による降下率Ｑから上昇気流Ｓの上昇率Ｐを引いた下降率であるｖ１−ｖ２メートル（ｍ）という高度変化に基づく気圧の変動傾向を計測し、その気圧の変動傾向を下降率に変換する。その結果として、昇降計３は、下降率Ｒとして毎秒ｖ１−ｖ２メートル（ｍ）という表示（ｖ１−ｖ２／ｓｅｃ）をする。
【０００６】
ここで、航空機１の操縦者は、航空機１が上昇気流の中に位置するのかどうかを知らない場合がある。特に、回転翼機は、機体操作によって自在に上下移動できるから、気流の影響を受けているかどうかの判断が困難である。したがって、特に経験が浅く、気流の知識に乏しい操縦者は下降率を大きくするために機体の出力を絞る場合がある。
【０００７】
この場合、航空機１が上昇気流Ｓから外れると、航空機１は機体そのものの下降率であるｖ１／ｓｅｃで下降する。つまり、上昇気流Ｓを外れると下降率が大きくなる。ここで、航空機１が地表Ｅ付近に位置した場合には、機体の出力を回復する回復操作が間に合わず、地表Ｅに激突する危険があるのである。
【０００８】
以上に一例として述べた問題は、昇降計を搭載した航空機が上昇気流の中にいるのかどうかの判断ができない場合があるという問題があることが原因である。
【０００９】
そこで、本発明は、空中にある航空機などが上昇気流の中にいるのかどうかを判定することができる環境情報処理システム、環境情報表示装置、及び環境情報処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的は、第１の発明によれば、特定の位置に配置される環境情報提供装置と、空中移動装置に搭載される環境情報表示装置と、を有する環境情報処理システムであって、前記環境情報提供装置は、前記特定の位置の高度である特定位置高度情報を格納する特定位置高度情報格納手段と、前記特定の位置における温度である特定位置温度情報を生成するための特定位置温度情報生成手段と、前記環境情報表示装置と通信するための提供装置側送受信手段と、を有し、前記環境情報表示装置は、前記環境情報提供装置と通信するための表示装置側送受信手段と、前記環境情報提供装置から前記特定位置高度情報を取得するための特定位置高度情報取得情報を格納するための特定位置高度情報取得情報格納手段と、前記環境情報提供装置から前記特定位置温度情報を取得するための特定位置温度情報取得情報を格納するための特定位置温度情報取得情報格納手段と、前記環境情報表示装置の現在位置における気圧である現在気圧情報を取得するための現在気圧情報取得手段と、前記環境情報表示装置の現在位置における温度である現在温度情報を取得するための現在温度情報取得手段と、前記現在気圧情報に基づいて前記環境情報表示装置の現在位置における高度である現在高度情報を生成するための現在高度情報生成情報を格納する現在高度情報生成情報格納手段と、前記環境情報提供装置から取得した前記特定位置高度情報と前記特定位置温度情報と、標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、前記特定位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成するための標準大気高度温度情報生成情報を格納する標準大気高度温度情報生成情報格納手段と、前記標準大気高度温度情報に基づいて、前記環境情報表示装置の現在の高度における標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成するための上空標準大気温度生成情報を格納する上空標準大気温度生成情報格納手段と、前記現在温度情報と前記上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成するための大気温度比較情報生成情報を格納する大気温度比較情報生成情報格納手段と、  前記大気温度比較情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断するための上昇気流判断情報を生成するための上昇気流判断情報生成情報を格納する上昇気流判断情報生成情報格納手段と、表示部と、を有することを特徴とする環境情報処理システムによって達成される。
【００１１】
第１の発明の構成によれば、前記環境情報提供装置から取得した前記特定位置高度情報と前記特定位置温度情報と、標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、前記特定位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成することができる。
【００１２】
ここで、前記標準大気は、Ｉ．Ｃ．Ａ．Ｏ．（国際民間航空機構）によって規定される大気モデルであって、１０１３．２５ｈＰａ、気温摂氏１５度を海抜０メートルと定められている。
そして、前記標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率（減率）は、Ｉ．Ｃ．Ａ．Ｏ．によって、１メートル（ｍ）の高度上昇について−０．００６５度（℃）とされている（−０．００６５度／ｍ）。例えば、高度を横軸にとり、温度を縦軸にとるグラフを作成するとすれば、その傾きは一義的に決まっている。
【００１３】
ここで、前記環境情報表示装置は、前記環境情報提供装置から前記特定位置高度情報と前記特定位置温度を取得できるから、高度と温度で構成されるグラフ上の一点を定めることができる。そして、高度と温度で構成されるグラフ上の一点が定まれば、前記特定位置の上空における前記標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成することができるのである。
【００１４】
そして、前記標準大気高度温度情報に基づいて、前記環境情報表示装置の現在の高度における標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成することができる。
前記標準大気高度温度情報によって、特定の高度に対応する温度を知ることができるから、前記環境情報表示装置の現在の高度に対応する標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成することができるのである。
【００１５】
さらに、前記現在温度情報と前記上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成し、前記大気温度比較情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断することができる。
【００１６】
すなわち、高度が同じであれば上昇気流の温度は上昇気流の周囲の大気である標準大気の温度よりも高い。周囲の温度よりも温度が高いから、上昇気流は上昇するのである。
よって、前記現在位置での実際の温度を、前記現在の高度に対応する標準大気の温度を対比し、その実際の温度が標準大気の温度よりも高い場合には、前記現在位置が上昇気流の中にあると判断することができるのである。
【００１７】
そして、前記環境情報表示装置は、表示部を有するから、前記上昇気流判断情報を表示部に表示することにより、前記環境情報表示装置の使用者に、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを報知することができるのである。
【００１８】
これにより、空中にある航空機などが上昇気流の中にいるのかどうかを判定することができる環境情報処理システムを提供することができる。
【００１９】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記環境情報表示装置は、前記現在高度情報と前記現在温度情報と乾燥断熱減率から、前記現在位置の垂直方向における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成するための上昇気流高度温度情報生成情報を格納する上昇気流高度温度情報生成情報格納手段と、前記標準大気高度温度情報と前記上昇気流高度温度情報とに基づいて、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点である上昇限界点情報を生成するための上昇限界点情報生成情報を格納する上昇限界点情報生成情報格納手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
第２の発明の構成によれば、前記現在高度情報と前記現在温度情報と乾燥断熱減率から、前記現在位置における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成することができる。
【００２１】
すなわち、前記乾燥断熱減率とは、「気相（水蒸気）である水だけを含む空気」の高度上昇に対する気温減少の割合と定義されており、１メートル（ｍ）についての高度上昇について０．０１度（℃）低下するとされている（−０．０１度／ｍ）。例えば、高度を横軸にとり、温度を縦軸にとるグラフを作成するとすれば、その傾きは一義的に決まっている。
【００２２】
ここで、前記環境情報表示装置は、前記現在高度情報生成情報によって現在位置における高度を取得でき、また、前記現在温度情報取得手段によって現在位置における温度を取得できるから、高度と温度で構成されるグラフ上の一点を定めることができる。
そして、高度と温度で構成されるグラフ上の一点が定まれば、前記現在位置における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成することができるのである。
【００２３】
さらに、前記標準大気高度温度情報と前記上昇気流高度温度情報とに基づいて、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点である上昇限界点情報を生成することができる。
【００２４】
すなわち、例えば、前記標準大気高度温度情報を高度を横軸にとり、温度を縦軸にとるグラフにすると、その傾きを前述した、−０．００６５度／ｍとする直線となる。一方、前記標準大気高度温度情報高度を横軸にとり、温度を縦軸にとるグラフにすると、その傾きを前述した、−０．０１度／ｍとする直線となる。両直線の傾きが異なるから、前記標準大気高度温度情報を示す直線と前記上昇気流高度温度情報に基づく直線は交わる。そして、その交点が、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点であり、上昇限界点情報である。
【００２５】
すなわち、上昇気流が上昇するのは、標準大気である上昇気流周辺の大気よりも温度が高いからである。よって、上昇気流の温度が上昇気流周辺の大気の温度と等しくなれば、もはや上昇はしないのである。したがって、前記環境情報表示装置は、上記上昇限界点の高度以上には上昇しない。
【００２６】
そして、前記上昇限界点情報は、前記表示部に表示されるから、前記環境情報表示装置の使用者は、到達可能な高度をあらかじめ知ることができるのである。
これにより、例えば、前記空中移動装置が滑空機である場合には、前記上昇限界点情報
に基づいて、飛行計画を策定することができるのである。
【００２７】
前記目的は、第３の発明によれば、特定の位置に配置される環境情報提供装置と通信するための表示装置側送受信手段と、前記環境情報提供装置から前記特定の位置の高度である特定位置高度情報を取得するための特定位置高度情報取得情報を格納するための特定位置高度情報取得情報格納手段と、前記環境情報提供装置から前記特定の位置における温度である特定位置温度情報を取得するための特定位置温度情報取得情報を格納するための特定位置温度情報取得情報格納手段と、現在位置における気圧である現在気圧情報を取得するための現在気圧情報取得手段と、前記現在位置における温度である現在温度情報を取得するための現在温度情報取得手段と、前記現在気圧情報に基づいて、現在の高度である現在高度情報を生成するための現在高度情報生成情報を格納する現在高度情報生成情報格納手段と、前記環境情報提供装置から取得した前記特定位置高度情報と前記特定位置温度情報と、標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、前記特定位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成するための標準大気高度温度情報生成情報を格納する標準大気高度温度情報生成情報格納手段と、前記標準大気高度温度情報に基づいて、前記現在位置の高度における標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成するための上空標準大気温度情報生成情報を格納する上空標準大気温度情報生成情報格納手段と、前記現在温度情報と前記上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成するための大気温度比較情報生成情報を格納する大気温度比較情報生成情報格納手段と、前記大気温度比較情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断するための上昇気流判断情報を生成するための上昇気流判断情報生成情報を格納する上昇気流判断情報生成情報格納手段と、表示部と、を有することを特徴とする環境情報表示装置によって達成される。
【００２８】
第４の発明は、第３の発明の構成において、前記現在高度情報と前記現在温度情報と乾燥断熱減率から、前記現在位置の垂直方向における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成するための上昇気流高度温度情報生成情報を格納する上昇気流高度温度情報生成情報格納手段と、前記標準大気高度温度情報と前記上昇気流高度温度情報とに基づいて、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点である上昇限界点情報を生成するための上昇限界点情報生成情報を格納する上昇限界点情報生成情報格納手段と、を有することを特徴とする。
【００２９】
前記目的は、第５の発明によれば、特定の位置に配置される環境情報提供装置の特定位置高度情報格納手段が、前記特定の位置の高度である特定位置高度情報を格納する特定位置高度情報格納ステップと、前記環境情報提供装置の特定位置温度情報生成手段が、前記特定の位置における温度である特定位置温度情報を生成する特定位置温度情報生成ステップと、空中移動装置に搭載される環境情報表示装置が、前記環境情報提供装置から前記特定位置高度情報を取得する特定位置高度情報取得ステップと、前記環境情報表示装置が、前記環境情報提供装置から前記特定位置温度情報を取得する特定位置温度情報取得ステップと、前記環境情報表示装置が、前記環境情報表示装置の現在位置における気圧である現在気圧情報を取得する現在気圧情報取得ステップと、前記環境情報表示装置の現在温度情報取得手段が、現在位置における温度である現在温度情報を取得する現在温度情報取得ステップと、前記環境情報表示装置が、前記現在気圧情報に基づいて前記環境情報表示装置の現在位置における高度である現在高度情報を生成する現在高度情報生成ステップと、前記環境情報表示装置が、前記環境情報提供装置から取得した前記特定位置高度情報と前記特定位置温度情報と、標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、前記特定位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成する標準大気高度温度情報生成ステップと、前記環境情報表示装置が、前記標準大気高度温度情報に基づいて、前記環境情報表示装置の現在の高度における標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成する上空標準大気温度情報生成ステップと、前記環境情報表示装置が、前記現在温度情報と前記上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成する大気温度比較情報生成ステップと、前記環境情報表示装置が、前記大気温度比較情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断するための上昇気流判断情報を生成する情報気流判断情報生成ステップと、前記環境情報表示装置が、上昇気流判断情報を表示する表示ステップと、を有することを特徴とする環境情報処理方法によって達成される。
【００３０】
第６の発明は、第５の発明の構成において、前記環境情報表示装置が、前記現在高度情報と前記現在温度情報と乾燥断熱減率から、前記現在位置の垂直方向における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成する上昇気流高度温度情報生成ステップと、前記環境情報表示装置が、前記標準大気高度温度情報と前記上昇気流高度温度情報とに基づいて、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点である上昇限界点情報を生成する上昇限界点情報生成ステップと、を有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００３２】
（第１の実施の形態）  
図１は、本発明の実施の形態である環境情報処理システム１０を示す概略図である。
図１に示すように、環境情報処理システム１０は、特定の位置である基地局位置に配置される環境情報提供装置である例えば、基地局４０と、空中移動装置である例えば、航空機７０に搭載される環境情報表示装置である例えば、気流表示装置７２とを有する。
基地局位置は地表Ｅに位置する。航空機７０は、基地局位置の上空に位置する。
【００３３】
この環境情報処理システム１０は、高度に関する情報である高度情報と、気圧に関する情報である気圧情報と、温度に関する温度情報を含む環境情報を処理する環境情報処理システムである。
【００３４】
（基地局４０の主なハード構成について）
図２は基地局４０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図２に示すように、基地局４０は、例えばコンピュータを有しており、コンピュータは、バス４２を有し、バス４２には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４４、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４６やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４８等が配置されている。
【００３５】
すなわち、このバス４２はすべてのデバイスを接続する機能を有し、アドレスやデータパスを有する内部パスである。
ＣＰＵ４４は所定のプログラムの処理を行う他、バス４２に接続された記憶手段であるＲＯＭ４８等を制御する提供装置制御部である。ＲＯＭ４８は、各種プログラムや各種情報等を格納している。
ＲＡＭ４６は、プログラム処理中のメモリの内容を対比したり、プログラムを実行するためのエリアとしての機能を有する。
【００３６】
また、このバス４２には、基地局４０の特定の位置の高度である特定位置高度情報を格納する特定位置高度情報格納手段である例えば、基地局記録装置５０と、前記特定の位置における温度である特定位置温度情報を取得するための特定位置温度情報取得手段である例えば、基地局温度計５２と、気流表示装置７２と通信するための提供装置側送受信手段である例えば、基地局通信装置５４が接続されている。
【００３７】
基地局温度計５２は、日射などの要因による局地的な気温の上昇の影響を受けない環境に設置する。また、基地局４０が位置する領域の平均的な大気の温度を計測するために、複数個設置してもよい。
【００３８】
さらに、基地局４０を複数設けてもよい。例えば、基地局４０を携帯電話の基地局とすることで、携帯電話の基地局が位置する領域の上空であればどこでも、本実施の形態における環境情報処理システムを利用することができる。
【００３９】
（基地局４０の主なソフト構成について）
図３は、基地局４０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図３に示すように基地局４０は、図２の基地局通信装置５４によって気流表示装置７２と通信するための通信部１４０、各部を制御する基地局制御部１４２、基地局４０の特定の位置の高度である特定位置高度情報を格納する特定位置高度情報格納手段であって基地局記録装置５０に対応する、特定位置情報格納用データベース１４４を有する。
【００４０】
また、基地局４０は、基地局制御部１４２が、基地局４０における気温である地上気温を生成するための地上気温生成情報を格納する地上気温生成情報格納用データベース１４６と、取得した地上気温を格納するための地上気温格納用データベース１４８を有する。
【００４１】
（気流表示装置７２の主なハード構成について）
図４は気流表示装置７２の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図４に示すように、気流表示装置７２は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス７４を有し、バス７４には、表示装置制御部である例えば、ＣＰＵ７６、ＲＡＭ７８、ＲＯＭ８０等が接続されている。
【００４２】
また、このバス７４には、基地局４０と通信するための表示装置側送受信手段である例えば、通信装置８２と、表示部である例えば、表示装置８４と、気流表示装置７２を操作するための操作部８６が接続されている。
【００４３】
また、このバス７４には、気流表示装置７２の現在位置における気圧である現在気圧情報を取得するための現在気圧情報取得手段である例えば、気圧高度計９０が接続されている。
【００４４】
さらに、このバス７４には、気流表示装置７２の現在位置における温度である現在温度情報を取得するための現在温度情報取得手段である例えば、温度計８８が接続されている。温度計８８は、航空機７０の周りの温度を正確に計測できる温度計であって、大気の流動をともなわない静圧状態での温度を計測する。
【００４５】
（気流表示装置７２の主なソフト構成について）
図５は、気流表示装置７２の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図５に示すように、気流表示装置７２は、各部を制御する制御部２００と、図４の表示装置８４に各種情報を表示させる表示部２０２と、図４の通信装置８２に対応する通信部２０４を有する。
【００４６】
また、気流表示装置７２は、基地局４０から前記特定位置高度情報である例えば、基地局高度情報を取得するための前記特定位置高度情報取得情報を格納するための特定位置高度情報取得情報格納手段である例えば、基地局高度情報取得情報格納用データベース２１８と、取得した基地局高度情報を格納するための基地局高度情報格納用データベース２２０を有する。  
【００４７】
また、気流表示装置７２は、基地局４０から前記特定位置温度情報である例えば、地上気温情報を取得するための特定位置温度情報取得情報を格納するための特定位置温度情報取得情報格納手段である例えば、地上気温情報取得情報格納用データベース２２２と、取得した地上気温情報を格納するための地上気温情報格納用データベース２２４を有する。
【００４８】
気流表示装置７２はまた、図４の気圧高度計９０によって気流表示装置７２の現在位置における気圧である現在気圧情報を取得するための情報である上空気圧情報取得情報格納手段である例えば、上空気圧情報取得情報格納用データベース２０６と、取得した現在気圧情報を格納するための上空気圧情報格納用データベース２０８を有する。
【００４９】
気流表示装置７２はまた、制御部２００が、図４の温度計８８によって現在位置における温度である上空気温情報を取得するための上空気温情報取得情報を格納する上空気温情報取得情報格納手段である例えば、上空気温情報取得情報格納用データベース２１４と、取得した上空気温情報を格納するための上空気温情報格納用データベース２１６を有する。
【００５０】
気流表示装置７２はまた、前記現在気圧情報に基づいて気流表示装置７２の現在位置における高度である現在高度情報を生成するための現在高度情報生成情報を格納する現在高度情報生成情報格納手段である例えば、上空高度情報生成情報格納用データベース２１０と、生成した現在高度情報を格納するための上空高度情報格納用データベース２１２を有する。
【００５１】
制御部２００は、上空高度情報生成情報格納用データベース２１０に格納されている、
標準大気における気圧と高度の関係を示す計算式によって、現在気圧情報から現在高度情報を生成する。
【００５２】
また、気流表示装置７２は、基地局４０から取得した基地局高度情報と地上気温情報と、標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、基地局位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成するための標準大気高度温度情報生成情報を格納する標準大気高度温度情報生成情報格納手段である例えば、標準大気高度温度情報生成情報格納用データベース２２６を有する。
【００５３】
制御部２００は、基地局４０から取得した基地局高度情報と地上気温情報と、標準大気高度温度情報生成情報格納用データベース２２６に格納されている標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、基地局位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成することができる。
【００５４】
図６は、高度と温度の関係を示す図である。
すなわち、標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率（減率）は、Ｉ．Ｃ．Ａ．Ｏ．（国際民間航空機構）によって、１メートル（ｍ）の高度上昇について０．００６５度（℃）温度が低下するとされており（−０．００６５度／ｍ）一義的に定まっている。例えば、図６に示すように高度を横軸にとり、温度を縦軸にとるグラフを作成すると、その高度温度直線の傾きは、θ１として表現される。
【００５５】
ここで、気流表示装置７２は、基地局４０から基地局高度情報と地上気温情報を取得できるから、高度と温度で構成されるグラフ上の一点を定めることができる。そして、高度と温度で構成されるグラフ上の一点が定まれば、基地局位置の上空における前記標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成することができるのである。
【００５６】
例えば、基地局４０の基地局高度情報が海抜０メートルであり、地上温度情報が摂氏２０度であるとすれば、標準大気における高度温度直線の傾きはθ１と一義的に決まっているから、図６のＬ１示すような直線に示される標準大気高度温度情報を生成することができるのである。
生成した標準大気特定位置高度温度情報は、標準大気高度温度情報格納用データベース２２８に格納される。  
【００５７】
また、気流表示装置７２は、前記標準大気高度温度情報に基づいて、気流表示装置７２の現在の高度における標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成するための上空標準大気温度情報生成情報を格納する上空標準大気温度情報生成情報格納手段である例えば、上空標準大気温度情報生成情報格納用データベース２３０を有する。
【００５８】
これにより、気流表示装置７２は、前記標準大気高度温度情報に基づいて、前記環境情報表示装置の現在の高度における標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成することができる。
【００５９】
具体的には、前記標準大気高度温度情報によって、基地局４０の上空における特定の高度に対応する温度を知ることができるから、基地局４０の上空に位置する航空機７０に搭載された気流表示装置７２の現在高度がわかれば、その現在高度に対応する標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成することができるのである。
【００６０】
すなわち、上空標準大気温度情報生成情報格納用データベース２３０には、制御部２００が、標準大気高度温度情報格納用データベース２２８に格納された標準大気高度温度情報と、上空高度情報格納用データベース２１２に格納された上空高度情報に基づいて、上空標準大気温度情報を生成するための情報が格納されているのである。
生成された上空標準大気温度情報は、上空標準大気温度情報格納用データベース２３２に格納される。
【００６１】
以下、上空標準大気温度情報生成情報の内容を図９によって具体的に説明する。
図９は、上空高度情報格納用データベース２１２に格納された上空高度情報、上空気温情報格納用データベース２１６に格納された上空気温情報、基地局高度情報格納用データベース２２０に格納された基地局高度情報、地上気温情報格納用データベース２２４に格納された地上気温情報の一例である。
【００６２】
図９に示すように、上空高度情報は８００メートル（ｍ）である。この高度は、基地局４０の高度を０メートル（ｍ）とした場合の相対高度である。
また、基地局高度情報は０メートル（ｍ）であり、地上気温情報は摂氏２０度である。
【００６３】
上述のように、前記標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率（減率）は、１メートル（ｍ）の高度上昇について０．００６５度（℃）温度が低下するというものである（−０．００６５度／ｍ）。よって、基地局４０の高度を０メートルとした場合の相対高度と気温（上空標準大気温度）の関係は例えば、上空標準大気温度をＴＳとすると、ＴＳ＝摂氏２０度−（摂氏０．００６５度×相対高度）、という計算式で求めることができる。上空高度情報は８００メートル（ｍ）であるから、上記の式の相対高度に８００メートル（ｍ）をあてはめることにより、上空標準大気温度ＴＳが摂氏１４．８度であるという結果を得ることができる。
制御部２００は、例えば上記内容の上空標準大気温度情報生成情報に基づいて、上空大気温度情報を得るための演算を行うことができるように構成されている。
【００６４】
さらに、気流表示装置７２は、図５に示すように、前記現在温度情報と前記上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成するための大気温度比較情報生成情報を格納する大気温度比較情報生成情報格納手段である例えば、大気温度比較情報生成情報格納用データベース２３４と、生成した大気温度比較情報を格納するための大気温度比較情報格納用データベース２３６を有する。
【００６５】
また、気流表示装置７２は、前記大気温度比較情報生成情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断するための上昇気流判断情報を生成するための上昇気流判断情報生成情報を格納する上昇気流判断情報生成情報格納手段である例えば、上昇気流判断情報生成情報格納用データベース２３８を有する。
【００６６】
これにより、気流表示装置７２は、前記現在温度情報と前記上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成し、前記大気温度比較情報生成情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断することができる。
【００６７】
すなわち、高度が同じであれば上昇気流の温度は上昇気流の周囲の大気である標準大気の温度よりも高い。周囲の温度よりも温度が高いから、上昇気流は上昇するのである。
さらに詳細に説明すると、大気は巨大な気隗として移動することが知られている。温度の異なる気隗が接している場合、双方で熱量が移動（お互いの温度が同じになる）するよりも対流することで、大気が安定状態になる傾向がある。つまり、気隗はそれぞれが断熱していると考えられるのである。この状態で上昇する気隗は上昇気流となる。そして、上昇気流は、高度が上昇するにつれて温度が低下する減率が後述する乾燥断熱減率に従うことになる。  
【００６８】
図９の例では、制御部２００が、上空標準大気温度情報生成情報に基づいて生成した上空標準大気温度情報は摂氏１４．８度であった。これに対し、上空気温情報格納用データベース２１６に格納されている上空気温情報は摂氏１８度であるから、制御部２００は大気温度比較情報生成情報に基づいて、上空気温情報が上空標準大気情報よりも摂氏３．２度高いという大気温度比較情報を生成する。
【００６９】
そして、上昇気流判断情報生成情報は、制御部２００が、気流表示装置７２の現在位置での実際の温度である上空気温情報を、その現在の高度に対応する標準大気の温度である上空標準大気情報と対比した結果、上空気温情報が上空標準大気温度情報の温度よりも高い場合には、現在位置が上昇気流の中にあると判断し、上昇気流の中にいるという上昇気流判断情報を生成するための情報である。
図９の例では、上空気温情報が上空標準大気温度情報よりも摂氏３．２度高いから、制御部２００は、気流表示装置７２が上昇気流の中に位置するという上昇気流判断情報を生成する。
【００７０】
この上昇気流判断情報について、詳細に説明する。
上昇気流は地表付近で温められた大気が、冷たい上層の大気と対流することで発生する。そして、上昇気流の密度（温度）と周りの空気の密度（温度）が一致する高度まで上昇する。ここで、上昇気流の密度は、上昇気流の温度によって決まる。
【００７１】
図１１は上昇気流の発生モデルを示す図である。
地表Ｅ付近で温められた気隗は密度が小さくなるため、周りの大気に対しての浮力が発生することになる。このため、上昇気流Ｓとなる。また、矢印Ｘ方向に上昇した気流の周りの大気は下降気流Ｗとなり、上昇気流Ｓの周りを取り囲むように下降気流Ｗを形成する。この場合、上昇気流Ｓの温度と周りの大気の温度、すなわち下降気流Ｗの温度との差がわかれば、図示しない航空機等の周囲の大気が上昇気流Ｓか、周囲の大気（下降気流Ｗ）であるのか判定できる。
【００７２】
そこで、本発明の実施の形態においては、航空機７０が上昇気流の中に位置すると仮定し、上昇気流の温度を上空気温情報として取得し、基地局４０の位置における地上温度情報に基づいて周りの大気の温度として上空標準大気温度情報を取得するように構成してるのである。上昇気流判断情報は、上述した上昇気流の発生モデルについての説明において示した原理に基づいて、上空気温情報と上空標準大気温度情報とから、現在位置が上昇気流の中か否かを判断するための情報である。
【００７３】
そして、気流表示装置７２は、表示部２０２を有するから、前記上昇気流判断情報を表示部２０２に表示することにより、気流表示装置７２の使用者に、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを報知することができるのである。
【００７４】
これにより、空中にある航空機などが上昇気流の中にいるのかどうかを判定することができる環境情報処理システムを提供することができる。
【００７５】
（第１の実施形態の環境情報処理システム１０の動作例等について）
以上のように、環境情報処理システム１０は構成されるが、以下その動作例を説明する。
図７は環境情報処理システム１０の動作例を示す概略フローチャートである。
【００７６】
ステップＳＴ１は、気流表示装置７２が、気流の判定を開始する気流判定開始ステップである。
ステップＳＴ２は、基地局４０の特定位置情報格納用データベース１４４が、基地局高度情報を格納する特定位置高度情報格納ステップの一例である。
具体的には、実測等によって取得した基地局高度を、図３の基地局制御部１４２が特定位置情報格納用データベース１４４に格納する。
【００７７】
ステップＳＴ３は、基地局温度計５２が、前記特定の位置における温度である特定位置温度情報を生成する特定位置温度情報生成ステップの一例である。
具体的には、図３の基地局制御部１４２が、地上気温生成情報格納用データベース１４６に格納されている地上気温生成情報に基づいて、図２の基地局温度計５２を作動させて、基地局４０の位置における温度である地上気温情報を生成する。
【００７８】
ステップＳＴ４は、航空機７０に搭載される気流表示装置７２が、基地局４０から基地局高度情報を取得する特定位置高度情報取得ステップの一例である。
具体的には、図５の制御部２００が、基地局高度情報取得情報格納用データベース２１８に格納されている基地局高度情報取得情報に基づいて、図４の通信装置８２を作動させて、基地局４０から基地局位置における高度である基地局高度情報を取得する。
【００７９】
ステップＳＴ５は、気流表示装置７２が、基地局４０から地上気温情報を取得する特定位置温度情報取得ステップの一例である。
具体的には、図５の制御部２００が、地上気温情報取得情報格納用データベース２２２に格納されている地上気温情報取得情報に基づいて、図４の通信装置８２を作動させて、基地局４０から地上気温情報を取得する。
【００８０】
ステップＳＴ６は、気流表示装置７２が、前記現在位置における気圧である現在気圧情報を取得する現在気圧情報取得ステップの一例である。
具体的には、図５の制御部２００が、上空気圧情報取得情報格納用データベース２０６に格納されている上空気圧情報取得情報に基づいて、図４の気圧高度計９０を作動させて、現在気圧情報の一例である上空気圧情報を取得する。そして、制御部２００は、取得した上空気圧情報を上空気圧情報格納用データベース２０８に格納する。
【００８１】
ステップＳＴ７は、気流表示装置７２が、基地局４０の現在位置における温度である現在温度情報を取得する現在温度情報取得ステップの一例である。
具体的には、図５の制御部２００が、上空気温情報取得情報格納用データベース２１４に格納されている上空気温情報取得情報に基づいて、図４の温度計８８を作動させて、現在温度情報の一例である上空気温情報を取得する。そして、制御部２００は、取得した上空気温情報を上空気温情報格納用データベース２１６に格納する。
【００８２】
ステップＳＴ８は、気流表示装置７２が、上述の上空気圧情報に基づいて、気流表示装置７２の現在位置における高度である現在高度情報を生成する現在高度情報生成ステップの一例である。
具体的には、図５の制御部２００が、上空高度情報生成情報格納用データベース２１０に格納されている上空高度情報生成情報に基づいて、現在高度情報の一例である上空高度情報を生成する。そして、制御部２００は、生成した上空高度情報を上空高度情報格納用データベース２１２に格納する。  
より詳細には、図５の制御部２００は、上空高度情報生成情報に含まれる標準大気における高度と気圧との関係から上空高度情報を生成する。
【００８３】
ステップＳＴ９は、気流表示装置７２が、基地局４０から取得した基地局高度情報と地上気温情報と、標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、基地局位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成する標準大気高度温度情報生成ステップの一例である。
【００８４】
具体的には、制御部２００は、基地局４０から取得した基地局高度情報と地上気温情報と、標準大気高度温度情報生成情報格納用データベース２２６に格納されている標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率である標準大気温度低下率情報とに基づいて、基地局位置の上空における標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成する。
【００８５】
すなわち、前記標準大気における高度上昇に対応する温度の低下率（減率）は、Ｉ．Ｃ．Ａ．Ｏ．によって、１メートル（ｍ）の高度上昇について０．００６５度（℃）温度が低下するものであるされており（−０．００６５度／ｍ）、一義的に定まっている。例えば、図６に示すように高度を横軸にとり、温度を縦軸にとるグラフを作成すると、標準大気における高度温度直線の傾きは、図６のθ１として表される。
【００８６】
ここで、気流表示装置７２は、基地局４０から基地局高度情報と地上気温情報を取得できるから、高度と温度で構成されるグラフ上の一点を定めることができる。そして、高度と温度で構成されるグラフ上の一点が定まれば、前記標準大気の高度と温度の関係である標準大気高度温度情報を生成することができるのである。
【００８７】
例えば、基地局４０の前記特定位置高度情報が海抜０メートルであり、前記特定位置温度が摂氏２０度であるとすれば、標準大気における高度温度直線の傾きはθ１と一義的に決まっているから、図６のＬ１示すような直線に示される標準大気高度温度情報を情報作成することができるのである。
制御部２００は、生成した標準大気高度温度情報を、標準大気高度温度情報格納用データベース２２８に格納する。
【００８８】
ステップＳＴ１０は、気流表示装置７２が、ステップＳＴ９で生成した標準大気高度温度情報に基づいて、気流表示装置７２の現在の高度における標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成する上空標準大気温度生成ステップの一例である。
【００８９】
具体的には、標準大気高度温度情報格納用データベース２２８に格納されている標準大気高度温度情報によって、基地局４０の上空における特定の高度に対応する温度を知ることができるから、基地局４０の上空に位置する航空機７０に搭載された気流表示装置７２の現在高度がわかれば、その現在高度に対応する標準大気の温度である上空標準大気温度情報を生成することができるのである。
【００９０】
すなわち、制御部２００は、上空標準大気温度情報生成情報格納用データベース２３０に格納されている上空標準大気温度情報生成情報に基づいて、標準大気高度温度情報格納用データベース２２８に格納された標準大気高度温度情報と、上空高度情報格納用データベース２１２に格納された上空高度情報に基づいて、上空標準大気温度情報を生成する。
制御部２００は、生成した上空標準大気温度情報を、上空標準大気温度情報格納データベース２３２に格納する。
【００９１】
ステップＳＴ１１は、気流表示装置７２が、上空気温情報と上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成する大気温度比較情報生成ステップの一例である。
具体的には、制御部２００は、図５の大気温度比較情報生成情報格納用データベース２３４に格納された大気温度比較情報生成情報に基づいて、上空気温情報と上空標準大気温度情報との対比である大気温度比較情報を生成する。
制御部２００は、生成した大気温度比較情報を、大気温度比較情報格納用データベース２３６に格納する。
【００９２】
ステップＳＴ１２は、気流表示装置７２が、ステップＳＴ１１で生成した大気温度比較情報に基づいて、前記現在位置が上昇気流の中にあるか否かを判断するための上昇気流判断情報を生成する上昇気流判断情報生成ステップの一例である。
具体的には、制御部２００は、図５の上昇気流判断情報生成情報格納用データベース２３８に格納された上昇気流判断情報生成情報に基づいて、大気温度比較情報格納用データベース２３６に格納されている大気温度比較情報によって、現在位置が上昇気流の中であるか否かを判断する。
【００９３】
すなわち、高度が同じであれば上昇気流の温度は上昇気流の周囲の大気である標準大気の温度よりも高い。周囲の温度よりも温度が高いから、上昇気流は上昇するのである。
よって、気流表示装置７２の現在高度における実際の温度と、その現在高度に対応する標準大気の温度とを対比し、その実際の温度が標準大気の温度よりも高い場合には、現在位置が上昇気流の中にあると判断するのである。
【００９４】
ステップＳＴ１３は、気流表示装置７２が、ステップＳＴ１２で生成した上昇気流判断情報を表示する表示ステップの一例である。
具体的には、制御部２００が、ステップＳＴ１２で生成した上昇気流判断情報を、表示部２０２を介して、図４の表示装置８４に表示させる。
【００９５】
表示装置８４に上昇気流判断情報が表示されることによって、気流表示装置７２の使用者は、現在位置が上昇気流の中か否かを知ることができ、気流の状態に応じた航空機７０の操作等を行うことができるのである。
【００９６】
ここで、航空機７０の操作について、図１３を使用して具体的に説明する。
図１３は、上昇気流Ｓの中を降下する航空機７０を示す図である。
【００９７】
航空機７０は、前述した航空機１と同様に、毎秒ｖ１−ｖ２メートル（ｍ）（ｖ１−ｖ２／ｓｅｃ）で降下する。
【００９８】
そして、航空機７０が上昇気流Ｓから外れると、航空機７０は機体そのものの下降率であるｖ１／ｓｅｃで下降し、下降率が大きくなる。ここで、航空機７０が地表Ｅ付近に位置した場合には、機体の出力を回復する回復操作が間に合わず、地表Ｅに激突する危険があるのである。
【００９９】
ここで、本実施の形態によれば、航空機７０の操縦者は、経験が浅く、気流の知識に乏しいとしても、航空機７０が上昇気流の中に位置することを、気流表示装置７２によって知ることができる。よって、航空機７０の操縦者は、上昇気流を外れた場合を考慮して機体の出力を制御するから、上昇気流を外れた場合に回復動作が間に合わずに、地表に激突するという危険を避けることができるのである。
【０１００】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施形態としての環境情報処理システム１０ａ（図１）について説明する。第２の実施形態における環境情報処理システム１０ａの構成は、上記第１の実施形態の環境情報処理システム１０と多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【０１０１】
図８は、第２の実施の形態の気流表示装置７２２の主なソフト構成を示す概略図である。  第２の実施形態では、図８に示すように、気流表示装置７２２のソフト構成において、第１の実施形態とは異なる点がある。
【０１０２】
気流表示装置７２２は、現在高度情報の一例である上空高度情報と現在温度情報の一例である上空気温情報と乾燥断熱減率から、現在位置における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成するための上昇気流高度温度情報生成情報を格納する上昇気流高度温度情報生成情報格納手段である例えば、上昇気流高度温度情報生成情報格納用データベース２４０を有し、生成した上昇気流高度温度情報を格納するための上昇気流高度温度情報格納用データベース２４２を有する。
【０１０３】
上昇気流高度温度情報生成情報格納用データベース２４０には、図８の上空高度情報格納用データベース２１２に格納されている上空高度情報と、上空気温情報格納用データベース２１６に格納されている上空気温情報と、乾燥断熱減率とから、現在位置における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成するための上昇気流高度温度情報生成情報が格納されている。
【０１０４】
すなわち、前記乾燥断熱減率とは、「気相（水蒸気）である水だけを含む空気」の高度上昇に対する気温減少の割合と定義されており、１メートル（ｍ）についての高度上昇について０．０１度（℃）温度が低下するものととされている（−０．０１度／ｍ）。
【０１０５】
例えば、高度を横軸にとり、温度を縦軸にとる図６に示すようなグラフをすると、その傾きである１メートル（ｍ）についての高度上昇について０．０１度（℃）の温度低下は一義的に決まる。この傾きは、図６のθ２に対応する。
【０１０６】
ここで、気流表示装置７２２は、図８の上空高度情報格納用データベース２１２から現在位置における高度である上空高度情報を取得でき、また、上空気温情報格納用データベース２１６から現在位置における温度である上空気温情報を取得できるから、高度と温度で構成されるグラフ上の一点を定めることができる。
そして、高度と温度で構成されるグラフ上の一点が定まれば、図６の直線Ｌ２に示すように、現在位置における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成することができるのである。
【０１０７】
図９の例では、上空高度情報が８００メートル（ｍ）であり、上空気温情報が摂氏１８度であるからまず、上昇気流の地上での気温Ｔ０を例えば、摂氏１８度＝Ｔ０−（０．０１×８００）、という計算式によって求め、Ｔ０＝摂氏２６度という結果を得る。そして、上昇気流の上空での気温Ｔ１を例えば、Ｔ１＝２６−（０．０１×相対高度）、という計算式によって取得する演算を行う。
【０１０８】
また、気流表示装置７２２は、前記標準大気高度温度情報と前記上昇気流高度温度情報とに基づいて、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点である上昇限界点情報を生成するための上昇限界点情報生成情報を格納する上昇限界点情報生成情報格納手段である例えば、高度上昇限界点情報生成情報格納用データベース２４４を有する。
【０１０９】
すなわち、例えば、前記標準大気高度温度情報について、高度を横軸にとり、温度を縦軸にとるグラフにすると、その傾きθ１は前述した通り、−０．００６５度／ｍであり、図６の直線Ｌ１に対応する。一方、前記上昇気流大気高度温度情報について、高度を横軸にとり、温度を縦軸にとるグラフにすると、その傾きθ２は前述した通り−０．０１度／ｍであり、図６の直線Ｌ２に対応する。図６に示すとおり、両直線の傾きが異なるから、前記標準大気高度温度情報を示す直線と前記上昇気流高度温度情報に基づく直線は交わる。そして、その交点が、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点であり、上昇限界点情報である。
【０１１０】
上述したように、図８の例では、基地局４０の高度を０メートルとした場合の相対高度と気温（上空標準大気温度）の関係は例えば、上空標準大気温度をＴＳとすると、ＴＳ＝摂氏２０度−（０．００６５×相対高度）、という計算式で求めることができる。
一方、上昇気流の上空での上空気温Ｔ１は、Ｔ１＝２６−（０．０１×相対高度）、という計算式によって取得することができる。
【０１１１】
上記の２つの計算式から、相対高度が等しく、かつ、上空標準大気温度ＴＳと上空気温Ｔ１が等しくなる交点を求めるためには、ＴＳとＴ１が等しくなる相対高度を求めればよいから例えば、２０−（０．００６５×相対高度）＝２６−（０．０１×相対高度）、という計算式で演算することができる。その演算の結果、相対高度として１７１４．２８６メートル（ｍ）を得ることができ、これが上昇限界点情報である。
【０１１２】
上昇気流は上記上昇限界点情報によって得られた相対高度より上空には上昇しない。
すなわち、上昇気流が上昇するのは、標準大気である上昇気流周辺の大気よりも温度が高いからである。よって、上昇気流の温度が上昇気流周辺の大気の温度と等しくなれば、もはや上昇はしないのである。したがって、上昇気流は、上昇限界点の高度以上には上昇しないのである。
【０１１３】
そして、前記上昇限界点情報は、図４の表示装置８４に表示されるから、気流表示装置７２２の使用者は、到達可能な高度をあらかじめ知ることができるのである。
これにより、例えば航空機７０が滑空機である場合には、上昇限界点情報に基づいて、飛行計画を策定することができるのである。
【０１１４】
（第２の実施形態の環境情報処理システム１０ａの動作例等について）
以上のように、第２の実施形態の環境情報処理システム１０ａは構成されるが、以下その動作例を説明する。
図１０は環境情報処理システム１０ａの動作例を示す概略フローチャートである。
第１の実施形態のステップＳＴ１乃至ステップＳＴ９に引き続いて、到達可能高度計算ステップＳＴ１０１が開始される。
【０１１５】
ステップＳＴ１０２は、気流表示装置７２２が、前記現在高度情報と前記現在温度情報と乾燥断熱減率から、前記現在位置における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成する上昇気流高度温度情報生成ステップの一例である。
【０１１６】
具体的には、図８の制御部２００が、上昇気流高度温度情報生成情報格納用データベース２４０に格納されている上昇気流高度温度情報生成情報に基づいて、上空高度情報格納用データベース２１２に格納している現在高度情報の一例である上空高度情報と、上空気温情報格納用データベース２１６に格納している現在温度情報の一例である上空気温情報と、一義的に定義されている乾燥断熱減率から、現在位置における上昇気流の高度と温度との関係である上昇気流高度温度情報を生成する。
制御部２００は、生成した上昇気流高度温度情報を上昇気流高度温度情報格納用データベース２４２に格納する。  
【０１１７】
ステップＳＴ１０３は、気流表示装置７２２が、前記標準大気高度温度情報と前記上昇気流高度温度情報とに基づいて、前記標準大気高度温度情報における高度と前記上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、前記標準大気高度温度情報における温度と前記上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点である上昇限界点情報を生成する上昇限界点情報生成ステップの一例である。
【０１１８】
具体的には、制御部２００は、図８の高度上昇限界点情報生成情報格納用データベース２４４に格納されている高度上昇限界点情報生成情報に基づいて、標準大気高度温度情報格納用データベース２２８に格納されている標準大気高度温度情報と、上昇気流高度温度情報格納用データベース２４２に格納されている上昇気流高度温度情報とを参照する。
そして、標準大気高度温度情報における高度と上昇気流高度温度情報における高度とが一致し、かつ、標準大気高度温度情報における温度と上昇気流高度温度情報における温度とが一致する点である上昇限界点情報を生成する。
【０１１９】
ステップＳＴ１０４は、ステップＳＴ１０３で生成した上昇限界点情報を、図４の表示装置８４に表示する表示ステップである。
具体的には、図８の制御部２００が、表示部２０２を介して、上昇限界点情報を、表示装置８４に表示させる。
【０１２０】
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、上昇気流が上昇する限界高度を知ることができる。
これにより、例えば、航空機７０が動力を持たない滑空機である場合には、高度を獲得するために上昇気流を利用するのであるが、操縦者は到達可能な高度を知ることができるから、その到達可能な高度に基づいて、飛行計画を策定できるのである。
【０１２１】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施形態の環境情報処理システム１０ｘ（図１）について説明する。第３の実施形態における環境情報処理システム１０ｘの構成は、上記第２の実施形態の環境情報処理システムと多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【０１２２】
図１２は、到達高度予測を示すことができる気流表示装置７２３の例を示す図である。
気流表示装置７２３は、昇降計として航空機７０の昇降状態を示すための昇降指示針７２３ａを有する。図１２の状態では、昇降指示針７２３は、０のメモリを指しており、航空機７０が上昇も下降もしていないことを示している。
【０１２３】
気流表示装置７２３はまた、到達可能な高度を示す上昇限界点表示部７２３ｂを有する。上昇限界点表示部７２３ｂには、基地局位置を基準とする相対高度である到達可能高度から、航空機７０の現在の相対高度を相殺した高度が示されている。つまり、現在位置から、さらに上昇可能な相対高度が示される。図１２では、あと１５００メートル（ｍ）上昇可能であることが表示されている。
第３の実施の形態における気流表示装置７２３は以上のように構成されている。
【０１２４】
なお、図４のバス７４に図示しない湿度計を接続し、図６の標準大気の高度上昇に対する気温の低減率を湿度によって調整してもよい。すなわち、空気の中に含まれる水分（水滴、雲、霧）の割合が高くなると、水の持つ潜熱の影響が大きくなるから、高度上昇に対する気温の低減率が小さくなる。よって、図６のθ１の角度は小さくなる。
同様に、図６の上昇気流の高度上昇に対する気温の低減率を湿度によって調整してもよい。
このように、標準大気及び／又は上昇気流の、高度上昇に対する気温の低減率を湿度によって調整することにより、気流表示装置７２３は、自己位置が上昇気流の中に位置するか、及び、上昇気流の到達可能高度（上昇限界点）をより正確に取得することができる。
【０１２５】
なお、本実施の形態とは異なり、上昇限界点表示部７２３ｂには、現在位置から、さらに上昇可能な相対高度ではなく、基地局位置を基準とする相対高度である到達可能高度自体を表示するようにしてもよい。
【０１２６】
本発明は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態である環境情報処理システムを示す概略図である。
【図２】基地局の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図３】基地局の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図４】気流表示装置の主なハードウエア構成を示す概略図である。
【図５】気流表示装置の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
【図６】高度と温度の関係を示す図である。
【図７】環境情報処理システムの動作例を示す概略フローチャートである。
【図８】気流表示装置の主なソフト構成を示す概略図である。
【図９】上空高度情報等を示す図である。
【図１０】環境情報処理システムの動作例を示す概略フローチャートである。
【図１１】上昇気流の発生モデルを示す図である。
【図１２】気流表示装置を示す概略図である。
【図１３】昇降計の表示の説明図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０・・・環境情報処理システム、４０・・・基地局、５２…基地局温度計、７０・・・航空機、７２・・・気流表示装置、８２・・・通信装置、８４・・・表示装置、８８・・温度計、９０・・・気圧高度計、１４４・・・特定位置情報格納用データベース、２０６・・・上空気圧情報取得情報格納用データベース、２１０・・・上空高度情報生成情報格納用データベース、２１４・・・上空気温情報取得情報格納用データベース、２２８・・・標準大気高度温度情報格納用データベース、２３４・・・大気温度比較情報生成情報格納用データベース、２３８・・・上昇気流判断情報生成情報格納用データベース、２４０・・・上昇気流高度温度情報生成情報格納用データベース、２４４・・・高度上昇限界点情報生成情報格納用データベース
【図１】
2005219697.tif 000003
【図２】
2005219697.tif 000004
【図３】
2005219697.tif 000005
【図４】
2005219697.tif 000006
【図５】
2005219697.tif 000007
【図６】
2005219697.tif 000008
【図７】
2005219697.tif 000009
【図８】
2005219697.tif 000010
【図９】
2005219697.tif 000011
【図１０】
2005219697.tif 000012
【図１１】
2005219697.tif 000013
【図１２】
2005219697.tif 000014
【図１３】
2005219697.tif 000015