(57)【要約】【課題】複数のゴンドラが懸架されるロープウェーのように移動経路と高度（標高）との関係が既知の移動体であって、異なる速度に変更可能な設備において、運行速度を切り換えた際に、各ゴンドラに装備したアナウンス再生装置の再生タイミングを、アナウンス地点と正確に一致させる上で有用な移動体速度検出装置、移動体位置検出装置と、それらを利用したアナウンス装置を提供する。【課題を解決するための手段】各ゴンドラに、大気圧検出手段、大気圧変化量算出手段、設定された複数の速度と大気圧変化量との関係を記憶したメモリ、大気圧変化量を速度・大気圧変化量メモリ内容と比較して移動体の速度を判断する速度判断手段と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高度変化を伴う経路を、予め設定した複数の速度の一つに切り換えて移動する移動体の移動体速度検出装置において、大気圧を検出する大気圧検出手段と、所定時間における大気圧変化量を算出する大気圧変化量算出手段と、前記予め設定された複数の速度における各速度と所定時間当たりの大気圧変化量との関係を記憶した速度・大気圧変化量メモリと、移動中に前記大気圧変化量算出手段によって検出した大気圧変化量を前記速度・大気圧変化量メモリ内容と比較することによって、そのときの移動体の速度を判断する速度判断手段と、を備えたことを特徴とする移動体速度検出装置。
【請求項２】
前記経路位置に対応してアナウンスする情報を記憶したアナウンス情報記録手段と、前記速度判断手段によって判断した速度に基づいて前記アナウンス記録メモリから読み出したアナウンス情報を再生するアナウンス再生手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の移動体速度検出装置。
【請求項３】
前記経路の始点、終点、最高地点、最低地点、又は、経路中の特徴的な地点における高度と検出した大気圧値との関係に基づいて、大気圧変化による誤差を校正する手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の移動体速度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動体の速度検出装置に関し、詳しくは、ロープウェーやケーブルカーのように高度（標高）変化を伴いながら移動する乗り物に好適な移動体速度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スキー場や山岳地域の観光地では、ロープウェーやケーブルカー等の設備が整えられ、苦労なく数千メートルの高所に移動することができる。このような設備では、途中の景観の説明や、地名の由来等の観光案内や、間もなく終点に到着すること、あるいは特定位置での揺れ発生の予告案内等のアナウンスを行う必要性があるが、アナウンス者やガイド者が同乗する場合を除き、一般的には、録音再生装置を備えてアナウンスしている。
このようなアナウンス再生装置を使用し、予め録音したアナウンス情報を再生する際に肝要なことは、移動経路の所要位置に正確に同期して必要な内容をアナウンスするように、再生タイミングを正確にコントロールすることである。このタイミング制御は、運行速度が一定である場合は、出発時から終点に至る全てにおいて連続再生すること、あるいは、ゴンドラの運行速度に基づいて、スタート時点から経路各所のアナウンス再生位置との時間関係をＣＰＵに記憶させておき、その制御によって必要なアナウンス情報ファイルを読み出してアナウンスすることができる。
【０００３】
ところが、移動体の速度が変化しない場合は問題ないが、運行速度を複数に切り換える機能を備えたものでは、アナウンス再生タイミングが異なるので、何らかの手段によってアナウンス用の録音再生装置を制御する必要がある。運行速度を変更する必要性としては、強風時に安全のために運行スピードを減速する場合や、混雑時期のスピードアップ運行等が考えられる。
そのような場合のアナウンス再生装置の制御手段としては幾種類もの方法が考えられるが、例えば、最も原始的な方法として、ロープウェー等の運行速度を変更する際に、各ゴンドラのアナウンス再生装置に設けた、速度切り換えスイッチを操作することが考えられる。
【０００４】
または、近年容易に入手可能になったＧＰＳ受信装置を各ゴンドラに搭載し、ＧＰＳシステムによって各ゴンドラの位置情報を検出しながらアナウンスすべき位置に達したとき、メモリに記憶した所要アナウンス情報を読み出し再生して報知する方法が知られている（特許文献１参照）。
図６（ａ）は、特許文献１に記された、ＧＰＳシステムを利用してスキーヤーのリフト利用経路を検出しリフト料金を精算するシステムを参照し、ＧＰＳシステムをロープウェーの速度検出に利用した場合のシステム概要図である。図６（ａ）において、５１はロープウェーの山麓駅舎、５２は山頂駅舎であって、両者間に、鉄塔等の支柱５３−１乃至５３−６を介してロープ５４を敷設すると共に、このロープ５４に複数のゴンドラ５５−１乃至５５−５を懸架し、夫々のゴンドラに連結した牽引用ロープ（図示省略）を、山麓駅舎５１と山頂駅舎５２間で上下線を循環駆動することによって、ゴンドラを移動させるものである。図６（ｂ）は上記ゴンドラの車体５５の一例を示す外観構造図であり、屋根の一部にＧＰＳ受信用アンテナ５６と、速度設定用スイッチ（ＳＷ）５７とを備え、図示を省略するが、ゴンドラ車体内部にはアナウンス再生装置と、ＧＰＳ受信装置、各種の制御装置が収納されている。
【０００５】
このシステムにおいては、ＧＰＳ用人工衛星５８からの電波を受信することによって、地球上のゴンドラの位置を、その高度を含めて検出することが可能であるので、その位置情報に基づいてアナウンス再生装置を制御して、所要位置におけるアナウンス情報を読み出し、ゴンドラ内の乗客に報知する。
また、他の方法として、例えば牽引ロープを支える鉄塔等（図６における、支柱５３）に位置情報を送信するサインポストを設けるとともに、移動体に上記サインポストから送出する位置信号を受信する装置を備え、各サインポストから無線電波や、超音波、赤外線等の無線手段によって送信する位置情報信号の受信をトリガとして、必要なアナウンスファイルを読み出す方法が考えられる。
【特許文献１】特開２０００−３３９５０４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、以上説明したような従来の方法やシステムでは、夫々次のような問題点があった。
先ず、ロープウェー等の運行速度を変更する際に移動体のアナウンス装置の再生タイミングを切り換える操作を行う方法は、上下一対のゴンドラを対抗運行させる方式の場合は、スタートする前にゴンドラに乗り込んで切り換え操作を行うことが可能であるが、牽引ロープに多数のゴンドラを配設したものでは対応不可能である。なお、多数のゴンドラを懸架する方式であっても、乗り換え地点等において牽引ロープからゴンドラを切り離す方式であれば対応可能ではあるが、相当の手間を要することになる。
【０００７】
また、図６に示したＧＰＳを用いる方法では設備費用が高くなる上に、山岳や渓谷等の人工衛星からの電波受信を遮るものが存在する場合は、良好な位置検出が妨げられる。また樹木や濃霧や雲等（図６、５９）による受信電界低下もあり得るので、全ての場合に有効なものではなかった。また、ゴンドラに無線送受信機を取り付けて利用する方法もあるが、安全上の配慮から、ゴンドラの車体に貫通孔を施す場合は、厳しい密閉処理が必要であるので、既設のゴンドラへの適用は困難な場合が多い。
このような移動体の位置情報を必要とする例は、ロープウェーやケーブルカーに限らず、自走式の登山電車においても同様である。
本発明は、このような従来の移動体アナウンス装置等の問題を解決することを一つの目的としてなされたものであって、多数の移動体が一つのロープに牽引されて同時に移動する場合等において好適な、移動体速度検出装置、移動体位置検出装置、及び移動体アナウンス装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１に記載の移動体速度検出装置は、高度変化を伴う経路を、予め設定した複数の速度の一つに切り換えて移動する移動体の移動体速度検出装置において、大気圧を検出する大気圧検出手段と、所定時間における大気圧変化量を算出する大気圧変化量算出手段と、前記予め設定された複数の速度における各速度と所定時間当たりの大気圧変化量との関係を記憶した速度・大気圧変化量メモリと、移動中に前記大気圧変化量算出手段によって検出した大気圧変化量を前記速度・大気圧変化量メモリ内容と比較することによって、そのときの移動体の速度を判断する速度判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の移動体速度検出装置において、前記経路位置に対応してアナウンスする情報を記憶したアナウンス情報記録手段と、前記速度判断手段によって判断した速度に基づいて前記アナウンス記録メモリから読み出したアナウンス情報を再生するアナウンス再生手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の移動体速度検出装置において、前記経路の始点、終点、最高地点、最低地点、又は、経路中の特徴的な地点における高度と検出した大気圧値との関係に基づいて、大気圧変化による誤差を校正する手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、ロープウェーのように高度変化を伴いながら移動する移動体における速度や位置を検出する手段として、高度（標高）に対応して変化する大気圧情報を用いたので、人工衛星からの電波を受信する必要が無く、またゴンドラ等の車体に貫通孔等の工事を施すことなく、確実に移動速度検出、更には、その速度検出に基づいて移動経路上の位置を検出することが可能である。また、この速度検出手段や位置検出手段を利用すれば、移動体（ゴンドラ）内のアナウンス再生手段の制御タイミングを正確に行うことができるので、複数の速度変更機能をもった移動体であっても、正確なタイミングで録音再生装置を起動してアナウンスサービスが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、本発明をロープウェーに適用した場合の移動体速度検出装置における、大気圧変化とロープウェーの速度との関係の一例を示したグラフである。この図において縦軸は大気圧値、横軸はゴンドラの移動時間（秒）を示し、直線Ａは、例えばロープウェーのゴンドラの移動速度が５ｍ／秒（Ｓ）、Ｂは速度が半分の２．５ｍ／秒（Ｓ）であることを示したものである。
このグラフを、例えば、上記図６に示したロープウェーシステム概要図と対比して考えると、山麓駅舎５１の地点（位置）が、図１のグラフの始点１であり、山頂駅舎５２の位置が、同グラフの横軸右端の２（縦軸では、上端部２）に該当することになる。この図に示す例では、山麓駅舎の大気圧が９００ｈＰａ（ヘクトパスカル）、山頂駅舎の大気圧が８９０ｈＰａであり、山麓駅舎５１（図１では１）と山頂駅舎５２（図１では２）間の大気圧差は１０（ｈＰａ）となる。
【００１３】
図１に示すグラフＡにおける実際のゴンドラの速度は、山麓駅舎と山頂駅舎間の距離を、移動時間５０秒で割った値となるが、ここではその結果得られた速度が５ｍ／秒であるものと想定する。このとき、例えば、速度が半分になれば、山麓駅舎５１（図１では１）から山頂駅舎５２（図１では２）間の移動には、１００秒を要することになる。この関係は、大気圧の変化と一対一に対応するから、ゴンドラ（移動体）に大気圧検出手段を搭載し、その変化を検出すれば、高度（標高）の変化を知ることができるので、高度（標高）とゴンドラの経路位置との関係が既知であれば、移動距離が判明し、同時にゴンドラの速度を計算することができる。
なお、実際の大気圧変化と高度（標高）との関係は、種々の文献（例えば電子航法研究所報告Ｎｏ．１１４；２００５年３月等）に詳しく説明されているので参照することができる。
そこで、本発明の移動体速度検出装置は、ゴンドラ等の移動体に大気圧検出手段と、移動に伴う所定時間における大気圧変化量を算出する大気圧変化量算出手段と、設定された複数の速度における各速度と所定時間当たりの大気圧変化量との関係を記憶した速度・大気圧変化量メモリと、移動中に前記大気圧変化量算出手段によって検出した大気圧変化量を前記速度・大気圧変化量メモリ内容と比較することによって、そのときの移動体の速度を判断する速度判断手段と、を備えたことを特徴としたものである。
【００１４】
図２は、本発明の移動体速度検出装置を利用して、ゴンドラのアナウンス再生タイミングを制御する移動体アナウンス装置の要部構成を示すブロック図である。
この図に示す例では、測定位置における大気圧情報を電気信号として出力する気圧計（大気圧検出手段）２１と、その電気信号がＲＳ−２３２Ｃ等のシリアル信号である場合、それらを所要数のパラレル信号に変換するインターフェース（ＩＦ）２２と、所要のアルゴリズムを含むプログラムや、必要なデータを記録したメモリを内蔵したＣＰＵ２３と、大気圧情報から移動体の速度を計算すると共に、計算した速度情報に基づいて、アナウンスを再生するタイミング信号を発生するアナウンス再生タイミング発生部２４と、そのタイミング信号によって、経路位置に対応してアナウンスすべき情報を読み出して再生するアナウンス再生装置２５と、その再生信号を音響に変換するスピーカ２６とを備えている。
【００１５】
また、アナウンス再生タイミング発生部２４には、上述したように検出した大気圧情報と、予め既知のゴンドラ（移動体）移動経路における大気圧変化量と速度との関係を示す速度変換データ（ＣＰＵの中、又は図示を省略したメモリ装置に記録したもの）に基づいて、その時の移動速度を求める制御部２７と、その求めた移動体速度情報に基づいて、アナウンス再生装置２５の起動タイミング信号を発生するタイミング信号発生部２８を含んでいる。
なお、上述した気圧計（大気圧検出手段）としては種々のものが知られているので、それらを使用すればよい。例えば、アネロイド（Aneroid）気圧計は、内部をほぼ真空にした円盤状や円筒形の金属性密封容器（ベローズ、チャンバー等と呼ばれ、リン青銅等で作られる）の大気圧による変形力と内部のバネの反発力との関係から大気圧を検出するもので、その機械的な出力を、水晶振動子の共振周波数を変化させるようにして、電気信号に変換したものや、半導体等や水晶振動子を用いた圧力センサにより大気圧を検出するもの等が知られているので、本発明に適宜利用することができる。
【００１６】
また、アナウンス再生装置も、既存の技術を使用すれば容易に実現可能であるので、詳細な説明は省略するが、例えば、録音用磁気テープに夫々の経路の所要位置においてアナウンスすべき音声等を、その前後に再生スタート・ストップ信号を付加しながら録音しておき、運用に当たっては、この録音用磁気テープを再生装置に装着し、上述したアナウンス再生タイミング発生部２４から出力される信号に従って、必要な部分のテープを回転させることによってアナウンス音声等を再生するように構成するものが一般的であった。近年は、半導体メモリに、デジタル信号に変換し、制御信号やアドレスを関連付けて記録しておき、運用に際しては、必要な部分を制御信号やアドレス等を介して読み出し、アナログ信号に変換して再生音を発生するものが主流である。本発明においては、目的を達成し得るものであれば、如何なる方式の再生装置であっても構わない。
【００１７】
ところで、上述したように移動体に搭載した大気圧検出値から、移動体の移動に伴う大気圧変化量、即ち、単位時間あたりの大気圧変化量に基づいて移動体速度を算出する場合は、移動体の正確な高度を求める必要はなく、単に気圧の変化を検出できればよいから、図３に示すように、上記図１の縦軸を気圧変化量（ΔｈＰａ）として書き表したグラフを使用すればよいことになる。このことは、気象状況や温度によって生じる大気圧の変化の影響を受けることなく、正確に移動体の速度を検出することができることを意味する。実際に正確な高度を求めるには、その時々の大気圧変化に応じて、検出する高度情報を校正する必要があるので若干処理が複雑になる。
【００１８】
本発明は上述した例に限ることなく、種々変形が可能である。
例えば、図１に示したように、縦軸、横軸に実際の大気圧値と移動時間を表したものに代わり、図４に示すように、縦軸に実際の高度（標高）、横軸に移動体経路の位置番号、若しくは、実際の移動経路の水平距離に対応する数値を付したグラフを用いる。実際のロープウェー設備ではこのグラフに示すように、移動経路の位置と高度情報とが既知のルートを移動するので、これらの関係を記録したデータテーブルを構築することは容易である。そして、ロープウェーのゴンドラに、図２に示したように、大気圧検出手段としての気圧計と、移動経路の各位置と高度（標高）との関係を記憶した経路位置情報メモリと、この経路位置情報と上記気圧計（気圧検出手段）によって求めた大気圧情報とから、ゴンドラの経路上における位置を算出する位置算出手段とを備える。
この例において位置算出手段は、図２のアナウンス再生タイミング発生部２４を若干変形するだけで実現できるであろう。なお、このとき実際の大気圧を測定する場合は、上述したように気象状況や温度によって大気圧が変動するので、それらを更正（修正）する必要があるが、これを自動的に行うには、例えば、ゴンドラの始発点である山麓駅舎５１や、終点の山頂駅舎５２のように、標高が明確である地点にゴンドラが位置するときに、検出した大気圧と標高値とが一致するように、気圧計の出力値を校正（修正）する処理を行えばよい。
もし、この変形実施例においても、移動経路の各位置の高度（標高）が一対一に対応する（同位置の高度値をもつ場所がない）場合は、図３に示したように縦軸の数値を、始発点Ｓ（山麓駅舎５１）または、終点Ｅ（山頂駅舎５２）との気圧差（ΔｈＰａ）によって表すことも可能であり、その場合は、大気圧の校正は不要であろう。
【００１９】
なお、図５に示すように、移動経路の高度の変化が単一ではなく、複数の異なる傾斜角度を含み、更には、一部高度変化が小さい領域等を含む場合は、より正確に経路上の位置を検出する上では、実際の高度（標高）を検出することが有用であろう。その際は、上述したように、高度（標高）が明らかな特定地点において検出した大気圧値がその時点の標高値に換算した大気圧との関係が正しくなるように気圧と高度（標高）との換算係数を校正することもできる。
ここで、標高とは平均海面から測った高さを云い、日本では東京湾の平均海面を標準としており、海抜とも称される。本発明の説明において記載する「高度」は「標高」の意味と同義に使用し、また、気圧も大気圧と同じ意味として使用している。
【００２０】
本発明は、以上説明したように、ロープウェーのように高度変化を伴いながら移動する移動体における速度や位置を検出する手段として、高度（標高）に対応して変化する大気圧情報を用いたので、人工衛星からの電波を受信する必要が無く、確実に移動速度を検出することが可能であり、また、その速度検出結果に基づいて移動経路上の位置を推定することが可能である。更に、この速度検出手段や位置検出手段を利用すれば、移動体（ゴンドラ）内のアナウンス再生手段の制御タイミングを正確に行うことができるので、複数の速度に変更する機能をもった移動体であっても、正確なタイミングで録音再生装置を起動してアナウンスサービスが可能である。
更には、本発明では、個々のゴンドラ夫々に自移動体の検出手段を備えるので、もし自走式のゴンドラや、ケーブルカーが実現された場合においても、同様に採用可能である。
また、本発明による移動体速度検出制御方法、移動体位置検出方法、あるいはそれらを利用した移動体アナウンス方法を、コンピュータが制御可能なＯＳに従ってプログラミングすることにより、そのＯＳを備えたコンピュータであれば同じ処理方法により制御することができる。更に、このようなプログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録媒体に記録すれば、記録媒体を持ち運ぶことにより何処でもプログラムを稼動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の基本的な考え方を説明するための速度の違いによる大気圧と時間との関係を示すグラフ図。
【図２】本発明に係る移動体速度検出装置の一例を示す要部概要ブロック図。
【図３】本発明において利用する大気圧と時間との関係の他の例を示すグラフ図。
【図４】本発明の他の実施例を示す経路位置と標高との関係を示す図。
【図５】本発明の他の実施例を示す経路位置と標高との関係を示す図。
【図６】従来のロープウェーの位置検出装置の例を示す図で、（ａ）はＧＰＳシステムを利用した位置検出システムの概要構成図、（ｂ）はゴンドラの例を示す外観構成図。
【符号の説明】
【００２２】
１  山麓駅舎、２  山頂駅舎、２１  気圧計（大気圧検出手段）、２３  ＣＰＵ、２４  アナウンス再生タイミング発生部、２５  アナウンス再生装置、２６  スピーカ、２７  制御部、２８  タイミング信号発生部、５１、Ｓ  始点（山麓駅舎）、５２、Ｅ  終点（山頂駅舎）、５５−１乃至５５−５  ゴンドラ（移動体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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