JP2022111561A - Transmission device, position measurement system, and transmission method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、位置計測に用いられる信号を送信する送信装置等に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a transmitting device and the like that transmit signals used for position measurement.
GPS(Global Positioning System)を用いた位置計測では、受信側の時計の精度が低いため、受信時刻を未知数として、少なくとも4機の人工衛星からGPS信号を受信する必要がある。しかしながら、人工衛星の位置や障害物の影響などによって、4機の人工衛星からGPS信号を受信できない状況もある。そのような状況では、受信側の位置を高精度で特定できない。 In position measurement using GPS (Global Positioning System), since the precision of the clock on the receiving side is low, it is necessary to receive GPS signals from at least four satellites with the reception time as an unknown. However, there are situations in which GPS signals cannot be received from four satellites due to the positions of the satellites, the influence of obstacles, and the like. In such situations, the location of the receiver cannot be determined with high accuracy.
特許文献1には、2つの互いに独立した測定システムにより測定された時間、または時刻および位置を用いて、位置を測定する方法について開示されている。特許文献1の方法では、標準電波の送信局から送信される時刻情報と、GPS衛星から送信されたGPS信号とを用いて位置を測定する。
特許文献2には、自己の位置が既知である4つの地上局と、それらの地上局において計測されたデータを取得するマスター局と、を備えるGPS衛星標定装置について開示されている。4つの地上局の各々は、4つのGPS衛星から受信した航法メッセージを用いて、それらのGPS衛星の疑似距離データおよび搬送波位相データを計測する。マスター局は、4つの地上局によって計測された疑似距離データおよび搬送波位相データを用いて、4つのGPS衛星の位置や速度、クロック誤差等を推定する。
特許文献1の手法を用いる場合、標準電波の送信局から送信される時刻情報を用いるため、標準電波が受信されない期間においては、受信側の時計で時刻を計測する。そのため、特許文献1の手法では、標準電波を受信していない期間においては、精度の高くない受信側の時計によって計測される時刻情報を用いて位置を計測することになり、位置の計測精度が低下してしまう。
When the method of
特許文献2の手法では、マスター局によって推定されたGPS衛星のクロック誤差を、GPS衛星とは異なる衛星を介して送信する。マスター局によって推定されたGPS衛星のクロック誤差を受信した受信側は、そのクロック誤差を用いて、GPS衛星のクロック誤差を補正し、データの欠落やデータの異常に対応する。そのため、特許文献2の手法では、衛星を介して送信されるクロック誤差を受信側が受信できない状況では、その受信側の位置を正確に計測できなかった。
In the technique of
本開示の目的は、正確な位置計測を実現する信号を送信する送信装置等を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a transmitter or the like that transmits a signal that realizes accurate position measurement.
本開示の一態様の送信装置は、原子時計と、原子時計によって刻まれた時刻とその原子時計の位置に関する位置情報とを含む第1信号を送信する第1信号送信部と、を備える。 A transmission device according to one aspect of the present disclosure includes an atomic clock, and a first signal transmission section that transmits a first signal including time stamped by the atomic clock and position information about the position of the atomic clock.
本開示の一態様の位置計測システムは、原子時計を含み、所定の位置に配置され、前記原子時計によって刻まれた時刻と所定の位置に関する位置情報と含む第1信号を生成し、生成された第1信号を送信する複数の送信装置と、複数の送信装置から送信された第1信号を受信し、受信した第1信号を用いて位置を計測し、計測された位置に関する位置情報を含む第3信号を出力する位置計測装置と、を備える。 A position measurement system according to one aspect of the present disclosure includes an atomic clock, is placed at a predetermined position, generates a first signal including position information about the time and the predetermined position ticked by the atomic clock, and generated a plurality of transmitting devices that transmit first signals; a first signal that receives the first signals transmitted from the plurality of transmitting devices; measures positions using the received first signals; and a position measuring device that outputs three signals.
本開示の一態様の送信方法においては、コンピュータが、原子時計によって刻まれた時刻とその原子時計の位置に関する位置情報とを含む第1信号を生成し、生成された前記第1信号を送信する。 In a transmission method according to one aspect of the present disclosure, a computer generates a first signal including the time stamped by an atomic clock and position information about the position of the atomic clock, and transmits the generated first signal. .
本開示によれば、正確な位置計測を実現する信号を送信する送信装置等を提供することが可能になる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a transmission device or the like that transmits a signal that realizes accurate position measurement.
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成/動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. However, the embodiments described below are technically preferable for carrying out the present invention, but the scope of the invention is not limited to the following. In addition, in all the drawings used for the following description of the embodiments, the same symbols are attached to the same portions unless there is a particular reason. Further, in the following embodiments, repeated descriptions of similar configurations/operations may be omitted.
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係る位置計測システムの一例について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の位置計測システムは、所定の位置に配置された送信装置に含まれる原子時計が刻む時刻と、その既知の位置とが関連付けられたデータを含む信号(測位信号や第1信号とも呼ぶ)を用いて、移動体の位置を計測する。
(First embodiment)
First, an example of the position measurement system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. The position measurement system of this embodiment uses a signal (also referred to as a positioning signal or a first signal) that includes data associated with the time ticked by an atomic clock included in a transmitting device placed at a predetermined position and its known position. ) to measure the position of the moving object.
(構成)
図1は、本実施形態の位置計測システム1の構成の一例を示す概念図である。位置計測システム1は、送信装置11と位置計測装置12を備える。位置計測システム1は、少なくとも4つの送信装置11を備える。送信装置11は、所定の位置に配置される。例えば、位置計測装置12は、移動体(図示しない)などの位置計測の対象物に搭載される。位置計測装置12の数については、特に限定しない。
(Constitution)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a
〔送信装置〕
図2は、送信装置11の構成の一例を示すブロック図である。送信装置11は、原子時計111、記憶部112、および第1信号送信部113を有する。なお、記憶部112に記憶された情報をその他の構成部が保持できる場合は、記憶部112を省略してもよい。
[Transmitter]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the
原子時計111は、正確な時刻を刻む高精度の時計である。原子時計111は、原子/分子のスペクトル線の周波数標準に基づいて、正確な時刻を刻む。原子/分子のスペクトル線の周波数標準が高精度であるため、原子時計111は、水晶振動子よりも高精度に正確な時刻を刻む。例えば、超高精度の水晶振動子によるクォーツ時計と周波数標準器とを原子時計111に組み合わせてもよい。そのように構成されれば、原子時計111が刻む時刻に合わせて、水晶振動子の発振周波数を常に調整/修正することによって、正確な時刻を刻むことができる。
The
例えば、原子時計111は、マイクロ波時計や光原子時計などによって実現される。マイクロ波時計の一例としては、セシウム原子時計やルビジウム原子時計があげられる。光原子時計の一例としては、単一イオン時計や中性原子光時計があげられる。単一イオン時計の一例としては、ストロンチウムイオン時計やイッテルビウムイオン時計があげられる。中性原子光時計の一例としては、カルシウム時計や、マグネシウム時計、ストロンチウム光格子時計、イッテルビウム光格子時計があげられる。
For example, the
例えば、原子時計111は、CPT(Coherent Population Trapping)共鳴の原理で動作する。例えば、原子時計111は、バッファガストラップ方式やレーザー冷却トラップ方式などのCPT共鳴の原理で動作する。CPT共鳴の原理で動作する方式を用いれば、原子時計111を、自動車などの移動体に搭載できる程度まで小型化できる。
For example, the
記憶部112は、送信装置11が配置された位置に関する情報(位置情報とも呼ぶ)を記憶する。例えば、記憶部112には、送信装置11が配置された位置の緯度や経度などの位置座標を含む位置情報が記憶される。例えば、送信装置11が配置された位置座標が、「北緯35度34分28.0秒、東経139度39分55.3秒」である場合、「35.574454、139.665367」という位置情報が記憶部112に記憶される。例えば、記憶部112には、送信装置11が配置された位置の高度を含む位置情報が記憶される。例えば、記憶部112には、送信装置11が配置された位置の海抜を基準とする標高を、高度として含む位置情報が記憶される。
The
記憶部112には、送信装置11が配置された場所の安定度に応じた位置の精度を示す情報(精度情報とも呼ぶ)が記憶されてもよい。例えば、送信装置11が配置された場所の地殻が安定な場合、位置情報が高精度であることを示す精度情報が記憶部112に記憶される。例えば、送信装置11が配置された場所が不安定である場合、位置情報が低精度であることを示す精度情報が記憶部112に記憶される。例えば、精度情報は、位置計測装置12の位置計測において参照される。送信装置11が配置された場所の地殻が安定な方が、より高精度の位置計測が可能である。
The
第1信号送信部113は、原子時計111によって刻まれた時刻と、記憶部112に記憶された位置情報とを関連付けたデータを含む信号(第1信号とも呼ぶ)を生成する。例えば、第1信号送信部113は、原子時計111が刻んだ時刻から、その時刻に対応するデータが送信されるまでに経過した時間を、原子時計111が刻んだ時刻に足した時刻を、位置情報と関連付けたデータを含む第1信号を生成する。以下において、第1信号送信部113が生成するデータに含まれる時刻を送信時刻とも呼ぶ。
The first
第1信号送信部113は、生成された第1信号を所定のタイミングで送信する。例えば、第1信号送信部113は、予め設定された時刻に第1信号を送信する。例えば、第1信号送信部113は、予め設定された時間間隔で第1信号を送信する。なお、第1信号送信部113が第1信号を送信するタイミングは、任意に設定されてもよい。第1信号送信部113から送信された第1信号は、位置計測装置12による位置計測に用いられる。
The first
第1信号送信部113は、予め設定された周波数帯の電波で第1信号を送信する。例えば、GPS(Global Positioning System)信号(衛星信号や第2信号とも呼ぶ)と第1信号を併用しない場合、第1信号送信部113は、第2信号とは異なる周波数帯で、測位信号を送信する。例えば、第2信号と第1信号を併用しない場合、第2信号と混在しないように、第1信号送信部113は、第2信号のL1波(1575.42メガヘルツ)やL2波(1227.60メガヘルツ)とは異なる周波数帯で、測位信号を送信する。例えば、第2信号と第1信号を併用する場合、第1信号送信部113は、第2信号と同じ周波数帯で、第1信号を送信してもよい。
The
位置計測システム1を構成する複数の送信装置11の間では、原子時計111の時刻同期が取れているものとする。例えば、予め設定されたタイミングにおいて、複数の送信装置11の間で、原子時計111の時刻同期を取るように構成されればよい。複数の送信装置11は、一般的な時計よりも高精度な原子時計111を備える。そのため、複数の送信装置11の原子時計111は、一般的な時計と比較して、時刻同期の頻度を小さくすることができる。
It is assumed that the
ここで、位置計測システム1を構成する複数の送信装置11の原子時計の時刻同期について、一例を上げて説明する。例えば、位置計測システム1を構成する複数の送信装置11が、同一の円の円周上に位置するものとする。そして、複数の送信装置11が位置する円の中心の位置に、同期装置(図示しない)を配置する。複数の送信装置11は、例えば毎晩午前0時などのように、予め設定された時刻同期のタイミングにおいて、それらの装置の装置ID(Identifier)と、互いに共有の波形コードとを含む検知用信号を送信する。波形コードは、各々の送信装置11の原子時計111が刻む時刻に関する時刻情報であってもよい。同期装置は、複数の送信装置11から送信された検知用信号を受信する。複数の送信装置11の原子時計111が互いに正確に同期していれば、それらの送信装置11から同じ距離に位置する同期装置において、それらの送信装置11に共通の波形コードがぴったりと重なる。それに対し、複数の送信装置11の原子時計111がずれていると、それらの送信装置11から同じ距離に位置する同期装置において、それらの送信装置11に共通の波形コードにずれが生じる。同期装置は、複数の送信装置11から受信した検知用信号に含まれる波形コードにずれが生じていた場合、それらの波形コードが正確に同期するように、複数の送信装置11の原子時計111を補正する。
Time synchronization of the atomic clocks of the plurality of
〔位置計測装置〕
図3は、位置計測装置12の構成の一例を示すブロック図である。位置計測装置12は、第1信号受信部121、位置計算部122、および出力部123を有する。
[Position measuring device]
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the
第1信号受信部121は、送信装置11から送信された第1信号を受信する。第1信号受信部121によって受信された第1信号は、位置計測装置12による位置計測に用いられる。
The
位置計算部122は、第1信号受信部121によって受信された少なくとも4つの第1信号に基づいて、位置を計算する。位置計算部122は、少なくとも4つの第1信号に含まれる送信時刻と位置情報を用いて、位置を計算する。
The
例えば、位置計算部122は、送信時刻Tと、位置情報に含まれる位置座標(X、Y、Z)とを用いて、位置計測装置12が搭載された移動体の位置を計測する。以下においては、複数の送信装置11の各々を識別するために、1、2、・・・、iという識別番号を各送信装置11に付ける(iは自然数)。識別番号iの送信装置11の送信時刻Tiにおける位置は、(Xi、Yi、Zi)と記載する。位置計算部122は、下記の式1を用いて、位置計算部122が搭載された移動体の時刻tにおける位置(x、y、z)を計算する。
c2(Ti-t)2=(Xi-x)2+(Yi-y)2+(Zi-z)2・・・(1)
ただし、上記の式1において、cは光速である。
For example, the
c 2 (T i −t) 2 =(X i −x) 2 +(Y i −y) 2 +(Z i −z) 2 (1)
However, in
位置計算部122は、少なくとも4つの送信装置11から受信した第1信号に含まれる、送信時刻と位置座標を上記の式1に代入する。位置計算部122は、第1信号ごとの式1を連立させた連立方程式を解くことによって、位置計算部122が搭載された移動体の位置(x、y、z)と時刻tを計算する。例えば、位置計算部122は、自装置の時計が刻む時刻と、少なくとも3つの送信装置11から受信したデータとを用いて、位置計測装置12が搭載された移動体の位置を計算してもよい。位置計測装置12が高精度の時計(例えば、原子時計)を実装していれば、位置計測装置12は、自装置の時計が刻む時刻と、少なくとも3つの送信装置11から受信したデータとを用いて、移動体の高精度な位置を計測できる。
The
出力部123は、位置計算部122によって算出された位置に関する情報(位置情報)を含む、信号(第3信号とも呼ぶ)を出力する。例えば、出力部123は、表示装置(図示しない)に第3信号を送信する。表示装置は、受信した第3信号に含まれる位置情報を表示部に表示させる。例えば、表示装置は、第3信号に含まれる位置の目印を地図上に表示させる。また、例えば、出力部123は、制御装置(図示しない)に第3信号を送信する。制御装置は、受信した位置情報に含まれる位置情報に基づいて、制御対象装置を制御する。例えば、制御装置は、位置情報に含まれる位置に基づいて、制御対象装置を移動させたり、制御対象装置を動作させたりする。
The
(動作)
次に、位置計測システム1の動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、送信装置11と位置計測装置12の動作について個別に説明する。
(motion)
Next, the operation of the
〔送信装置〕
図4は、送信装置11の動作の一例について説明するためのフローチャートである。図4において、まず、送信装置11は、原子時計111の刻む時刻に基づいて、送信時刻を生成する(ステップS111)。
[Transmitter]
FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the operation of the transmitting
次に、送信装置11は、生成された送信時刻と、自装置の位置情報とを関連付けたデータを含む第1信号を生成する(ステップS112)。
Next, the
次に、送信装置11は、生成された第1信号を送信する(ステップS113)。送信装置11から送信された第1信号は、位置計測装置12によって受信され、位置計測に用いられる。
Next, the
第1信号の送信を停止しない場合(ステップS114でNo)、ステップS111に戻る。一方、第1信号の送信を停止する場合(ステップS114でYes)、図4のフローチャートに沿った処理は終了である。 If the transmission of the first signal is not stopped (No in step S114), the process returns to step S111. On the other hand, if the transmission of the first signal is to be stopped (Yes in step S114), the process according to the flowchart of FIG. 4 is finished.
〔位置計測装置〕
図5は、位置計測装置12の動作の一例について説明するためのフローチャートである。図5において、まず、位置計測装置12は、送信装置11から送信された第1信号を受信する(ステップS121)。
[Position measuring device]
FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of the operation of the
4つ以上の送信装置11から第1信号を受信した場合(ステップS122でYes)、位置計測装置12は、受信した第1信号を用いて、自装置の位置を計算する(ステップS123)。一方、4つ以上の送信装置11から第1信号を受信していない場合(ステップS122でNo)、ステップS121に戻る。
If the first signals have been received from four or more transmitters 11 (Yes in step S122), the
ステップS123の次に、位置計測装置12は、算出された位置に関する情報(位置情報)を含む第3信号を出力する(ステップS124)。
After step S123, the
位置計測を停止しない場合(ステップS125でNo)、ステップS121に戻る。一方、位置計測を停止する場合(ステップS125でYes)、図5のフローチャートに沿った処理は終了である。 If position measurement is not to be stopped (No in step S125), the process returns to step S121. On the other hand, if the position measurement is to be stopped (Yes in step S125), the process according to the flowchart of FIG. 5 is finished.
〔時刻同期〕
次に、複数の送信装置11の原子時計111の時刻同期について、一例をあげて説明する。図6は、送信装置11の原子時計111の時刻同期の一例について説明するためのフローチャートである。図6のフローチャートに沿った説明においては、位置計測システム1を構成する複数の送信装置11が、同一の円の円周上に位置するものとする。そして、複数の送信装置11が円周上に位置する円の中心の位置に、同期装置(図示しない)が配置されているものとする。以下の図6のフローチャートに沿った説明においては、同期装置を動作主体として説明する。
〔Time synchronization〕
Next, time synchronization of the
時刻同期のタイミングの場合(ステップS131でYes)、同期装置は、複数の送信装置11から送信された検知用信号を受信する(ステップS132)。例えば、同期装置は、予め設定された時刻同期のタイミングにおいて、複数の送信装置11の装置IDと、共有の波形コードとを含む検知用信号を、複数の送信装置11から受信する。一方、時刻同期のタイミングではない場合(ステップS131でNo)、同期装置は、次の時刻同期のタイミングまで待機する。なお、時刻同期のタイミングは、複数の送信装置11から検知用信号が送信されるタイミングと同時であるとみなすこともできる。そのため、複数の送信装置11から検知用信号を受信したタイミングを、時刻同期のタイミングとみなしてもよい。
In the case of time synchronization timing (Yes in step S131), the synchronization device receives detection signals transmitted from the plurality of transmission devices 11 (step S132). For example, the synchronizing device receives detection signals including device IDs of the plurality of transmitting
ステップS132の後、複数の送信装置11の検知用信号に含まれる波形コードにずれがある場合(ステップS133でYes)、同期装置は、それらの波形コードが正確に同期するように、複数の送信装置11の原子時計111を補正する(ステップS134)。ステップS134で、図6のフローチャートに沿った処理は終了である。また、複数の送信装置11の検知用信号に含まれる波形コードにずれがない場合(ステップS133でNo)も、図6のフローチャートに沿った処理は終了である。
After step S132, if there is a deviation in the waveform codes included in the detection signals of the plurality of transmitters 11 (Yes in step S133), the synchronizer performs a plurality of transmissions so that the waveform codes are accurately synchronized. The
〔利用シーン〕
図7は、本実施形態の位置計測システム1の利用シーンの一例を示す概念図である。例えば、複数の送信装置11は、街中の色々な所定の位置に配置される。例えば、位置計測装置12は、自動車に搭載される。自動車に搭載された位置計測装置12は、少なくとも4つの第1信号を用いて、自装置の位置を計測する。位置計測装置12は、自装置の位置情報を含む第3信号を生成する。位置計測装置12によって計測された位置情報を含む第3信号は、その位置計測装置12を搭載する自動車のナビゲーションシステムや、自動制御システムなどに用いられる。
〔Use scene〕
FIG. 7 is a conceptual diagram showing an example of a usage scene of the
以上のように、本実施形態の位置計測システムは、複数の送信装置と位置計測装置を備える。複数の送信装置の各々は、原子時計を含み、所定の位置に配置される。複数の送信装置の各々は、原子時計によって刻まれた時刻と所定の位置に関する位置情報とを含む第1信号を送信する第1信号送信部と、を備える。位置計測装置は、複数の送信装置から送信された第1信号を受信する。位置計測装置は、受信した第1信号を用いて位置を計測する。位置計測装置は、計測された位置に関する位置情報を含む第3信号を出力する。 As described above, the position measurement system of this embodiment includes a plurality of transmitters and position measurement devices. Each of the plurality of transmitters includes an atomic clock and is positioned at a predetermined location. Each of the plurality of transmitters includes a first signal transmitter that transmits a first signal including the time stamped by the atomic clock and position information about a predetermined position. A position measuring device receives first signals transmitted from a plurality of transmitters. The position measuring device measures the position using the received first signal. The position measuring device outputs a third signal containing position information about the measured position.
送信装置は、原子時計によって刻まれる正確な時刻とその原子時計が搭載された送信装置の正確な位置とを含む第1信号を送信する。位置計測装置は、少なくとも4つの送信装置から送信された第1信号に含まれる正確な時刻と正確な位置とを用いて、原子時計が搭載された送信装置の正確な位置を計算する。すなわち、本実施形態によれば、正確な位置計測を実現できる。 The transmitter transmits a first signal containing the exact time ticked by the atomic clock and the exact position of the transmitter on which the atomic clock is mounted. The position measuring device calculates the exact position of the atomic clock-mounted transmitter using the exact time and the exact position contained in the first signals transmitted from the at least four transmitters. That is, according to this embodiment, accurate position measurement can be achieved.
本実施形態の一態様において、原子時計は、CPT共鳴の原理で動作する。CPT共鳴の原理で動作する原子時計は、小型化が可能であるため、種々の移動体に搭載可能な送信装置を実現できる。 In one aspect of this embodiment, the atomic clock operates on the principle of CPT resonance. Atomic clocks that operate on the principle of CPT resonance can be miniaturized, and can be used as transmitters that can be mounted on various moving bodies.
本実施形態の手法によれば、構造物によって電波が反射されたり、電波が妨げられたりしないように複数の送信装置を配置することによって、マルチパスに起因する位置計測の誤差が発生しない。また、本実施形態の手法によれば、送信装置から送信される第1信号が、電離層や対流圏を通過しないため、電離層における電波の速度低下や、対流圏における局所的な電波の屈折率の違いに起因する位置計測の誤差が発生しない。すなわち、本実施形態の手法によれば、それらの誤差が含まれないので、位置計測における精度が向上する。 According to the method of this embodiment, position measurement errors due to multipath do not occur by arranging a plurality of transmitters so that radio waves are not reflected or blocked by structures. In addition, according to the method of the present embodiment, the first signal transmitted from the transmitting device does not pass through the ionosphere or the troposphere. There is no error in position measurement due to this. That is, according to the method of the present embodiment, these errors are not included, so the accuracy in position measurement is improved.
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る位置計測システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の位置計測システムは、送信装置から送信される第1信号と、GPS衛星(人工衛星とも呼ぶ)から送信されるGPS信号(第2信号とも呼ぶ)とを併用して位置計測する点において、第1の実施形態とは異なる。以下においては、第1の実施形態と同様の箇所については、説明を簡略化したり、省略したりする。
(Second embodiment)
Next, a position measurement system according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. The position measurement system of the present embodiment measures position using both a first signal transmitted from a transmitting device and a GPS signal (also referred to as a second signal) transmitted from a GPS satellite (also referred to as an artificial satellite). is different from the first embodiment. In the following, descriptions of the same parts as in the first embodiment are simplified or omitted.
(構成)
図8は、本実施形態の位置計測システム2の構成の一例を示す概念図である。位置計測システム2は、送信装置21と位置計測装置22を備える。送信装置21および位置計測装置22は、複数の人工衛星200から送信される第2信号を受信する。送信装置21は、所定の位置に配置される。位置計測装置22は、移動体(図示しない)などの位置計測の対象物に搭載される。送信装置21および位置計測装置22の数については、特に限定しない。
(Constitution)
FIG. 8 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of the
〔送信装置〕
図9は、送信装置21の構成の一例を示すブロック図である。送信装置21は、原子時計211、記憶部212、第1信号送信部213、第2信号受信部215、および更新部217を有する。なお、記憶部212に記憶された情報を第1信号送信部213が保持できる場合は、記憶部212を省略してもよい。
[Transmitter]
FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of the
原子時計211は、正確な時刻を刻む高精度の時計である。原子時計211は、第1の実施形態の原子時計111と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
The
記憶部212は、送信装置21が配置された位置に関する情報(位置情報とも呼ぶ)を記憶する。記憶部212は、第1の実施形態の記憶部112と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
The
第1信号送信部213は、原子時計211によって刻まれた時刻と、記憶部212に記憶された位置情報とを関連付けたデータを含む第1信号を生成する。第1信号送信部213は、生成された第1信号を所定のタイミングで送信する。第1信号送信部213は、第1の実施形態の第1信号送信部113と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
First
第2信号受信部215は、人工衛星から送信された衛星信号を受信する。第2信号受信部215は、少なくとも3つの人工衛星から送信された第2信号を受信する。送信装置21は、原子時計211によって刻まれる正確な時刻と、記憶部212に記憶された正確な位置情報とを有する。そのため、第2信号受信部215は、少なくとも3つの人工衛星から送信された第2信号を受信すればよい。例えば、第2信号受信部215は、第2信号のL1波(1575.42メガヘルツ)やL2波(1227.60メガヘルツ)の周波数帯の信号を受信する。第2信号受信部215は、他の送信装置21から送信された第1信号を受信できるように構成されてもよい。
The
更新部217は、記憶部212に記憶される位置情報を更新する。更新部217は、キャリブレーションのタイミングにおいて、少なくとも3つの第2信号と、原子時計211が刻んだ時刻および位置座標とを用いて、送信装置21の位置を計算する。更新部217は、第1の実施形態の位置計測装置12と同様の手法で、送信装置21の位置座標を計算する。送信装置21は、原子時計211によって刻まれる正確な時刻と、記憶部212に記憶された正確な位置情報とを有する。そのため、更新部217は、少なくとも3つの人工衛星から送信された第2信号に含まれる時刻および位置座標と、原子時計211によって刻まれる正確な時刻と、記憶部212に記憶された正確な位置情報とを用いれば、正確な位置座標を計算できる。更新部217は、算出された位置座標を含む位置情報で、記憶部212に記憶された位置情報を更新する。
なお、位置計測システム2を構成する複数の送信装置21の間では、原子時計211の時刻同期が取れているものとする。例えば、複数の送信装置21の間で、所定のタイミングにおいて、原子時計211の時刻同期を取るように構成されればよい。例えば、複数の送信装置21の各々が、第2信号受信部215によって受信された複数の第2信号を用いて、時刻ドリフト誤差を補正することによって、原子時計211の時刻を補正してもよい。複数の送信装置21の各々が第2信号を用いて原子時計211の時刻を補正すれば、複数の送信装置21の間で原子時計211を時刻同期させることができる。複数の送信装置21は、一般的な時計よりも高精度な原子時計211を備える。そのため、複数の送信装置21の原子時計211は、一般的な時計と比較して、時刻同期の頻度を小さくすることができる。
It is assumed that the
〔位置計測装置〕
図10は、位置計測装置22の構成の一例を示すブロック図である。位置計測装置22は、第1信号受信部221、位置計算部222、出力部223、および第2信号受信部225を有する。
[Position measuring device]
FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of the
第1信号受信部221は、送信装置21から送信された第1信号を受信する。第1信号受信部221によって受信された第1信号は、位置計測装置22による位置計測に用いられる。第1信号受信部221は、第1の実施形態の第1信号受信部121と同様の構成である。
The
第2信号受信部225は、人工衛星200から送信された第2信号を受信する。第2信号受信部225によって受信された第2信号は、位置計測装置22による位置計測に用いられる。例えば、第2信号受信部225は、受信した第2信号を、第1信号と同じ形式に変換する。
位置計算部222は、第1信号受信部221によって受信された第1信号と、第2信号受信部225によって受信された第2信号とに基づいて、位置を計算する。位置計算部222は、第1の実施形態の位置計算部122と同様の手法を用いて、位置を計算する。
The
出力部223は、位置計算部222によって算出された位置に関する情報(位置情報)を含む第3信号を出力する。出力部223は、第1の実施形態の出力部123と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
The
(動作)
次に、位置計測システム2の動作について図面を参照しながら説明する。以下においては、送信装置21と位置計測装置22の動作について個別に説明する。
(motion)
Next, the operation of the
〔送信装置〕
図11は、送信装置21の動作の一例について説明するためのフローチャートである。図11において、まず、起動時にキャリブレーションを行う場合(ステップS211でYes)、送信装置21は、少なくとも4つの第2信号を受信する(ステップS212)。起動時にキャリブレーションを行わない場合は(ステップS211でNo)、ステップS214に進む。
[Transmitter]
FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of the operation of the
ステップS212の次に、送信装置21は、受信した第2信号を用いてキャリブレーションを実行する(ステップS213)。キャリブレーションにおいて、送信装置21は、少なくとも4つの第2信号に含まれる位置情報および時刻を用いて自装置の位置を計算する。送信装置21は、算出された位置で、記憶部212に記憶された自装置の位置を更新する。キャリブレーションのタイミングは、起動時だけではなく、予め設定された時刻に実行されたり、ユーザの要求に応じて実行されたりしてもよい。
After step S212, the
ステップS211でNoの場合、またはステップS213の次に、送信装置21は、原子時計211の刻む時刻に基づいて、送信時刻を生成する(ステップS214)。
If No in step S211, or after step S213, the
次に、送信装置21は、生成された送信時刻と、自装置の位置情報とを関連付けたデータを含む第1信号を生成する(ステップS215)。
Next, the
次に、送信装置21は、生成された第1信号を送信する(ステップS216)。送信装置21から送信された第1信号は、位置計測装置22によって受信され、位置計測に用いられる。
Next, the
位置計測を停止しない場合(ステップS217でNo)、ステップS214に戻る。位置計測を停止する場合(ステップS217でYes)、図11のフローチャートに沿った処理は終了である。 If position measurement is not to be stopped (No in step S217), the process returns to step S214. If the position measurement is to be stopped (Yes in step S217), the process according to the flowchart of FIG. 11 ends.
〔位置計測装置〕
図12は、位置計測装置22の動作の一例について説明するためのフローチャートである。図12において、まず、位置計測装置22は、送信装置21から送信された第1信号と、人工衛星200から送信された第2信号を受信する(ステップS221)。
[Position measuring device]
FIG. 12 is a flowchart for explaining an example of the operation of the
4つ以上の第1信号/第2信号を受信した場合(ステップS222でYes)、位置計測装置22は、受信した第1信号/第2信号を用いて自装置の位置を計算する(ステップS223)。一方、4つ以上の第1信号/第2信号を受信していない場合(ステップS222でNo)、ステップS221に戻る。
If four or more first/second signals have been received (Yes in step S222), the
ステップS223の次に、位置計測装置22は、算出された位置に関する情報(位置情報)を含む第3信号を出力する(ステップS224)。
After step S223, the
位置計測を停止しない場合(ステップS225でNo)、ステップS221に戻る。一方、位置計測を停止する場合(ステップS225でYes)、図12のフローチャートに沿った処理は終了である。 If position measurement is not to be stopped (No in step S225), the process returns to step S221. On the other hand, if the position measurement is to be stopped (Yes in step S225), the processing according to the flowchart of FIG. 12 is finished.
〔利用シーン〕
図13は、本実施形態の位置計測システム2の利用シーンの一例を示す概念図である。例えば、複数の送信装置21は、街中の色々な所定の位置に配置される。例えば、位置計測装置22は、自動車に搭載される。自動車に搭載された位置計測装置22は、少なくとも4つの第1信号/第2信号を用いて、自装置の位置を計測する。位置計測装置22によって計測された位置情報を含む第3信号は、その位置計測装置22を搭載する自動車のナビゲーションシステムや、自動制御システムなどに用いられる。
〔Use scene〕
FIG. 13 is a conceptual diagram showing an example of a usage scene of the
以上のように、本実施形態の位置計測システムは、複数の送信装置と位置計測装置を備える。複数の送信装置の各々は、所定の位置に配置される。複数の送信装置の各々は、原子時計と、原子時計によって刻まれた時刻とその原子時計の位置に関する位置情報とを含む第1信号を送信する第1信号送信部と、を備える。また、複数の送信装置の各々は、人工衛星から送信された第2信号を受信する第2信号受信部と、少なくとも4つの第2信号を用いて位置を計測し、計測された位置で自装置の位置を更新する更新部と、を備える。複数の送信装置の各々は、原子時計によって刻まれた時刻と所定の位置に関する位置情報とを含む第1信号を生成する。複数の送信装置の各々は、生成された第1信号を送信する。また、複数の送信装置の各々は、少なくとも4つの第2信号に基づいて、自装置の位置を更新する。位置計測装置は、複数の送信装置から送信された第1信号を受信する。位置計測装置は、受信した第1信号を用いて、自装置の位置を計測する。位置計測装置は、計測された位置に関する位置情報を含む第3信号を出力する。 As described above, the position measurement system of this embodiment includes a plurality of transmitters and position measurement devices. Each of the plurality of transmitters is arranged at a predetermined position. Each of the plurality of transmitters includes an atomic clock, and a first signal transmitter that transmits a first signal including the time stamped by the atomic clock and position information about the position of the atomic clock. Further, each of the plurality of transmitters includes a second signal receiver that receives a second signal transmitted from an artificial satellite, measures a position using at least four second signals, and measures the position of the transmitter at the measured position. and an updating unit that updates the position of the . Each of the plurality of transmitters generates a first signal including the time stamped by the atomic clock and position information about a predetermined position. Each of the multiple transmitters transmits the generated first signal. Also, each of the plurality of transmitting devices updates its own position based on at least four second signals. A position measuring device receives first signals transmitted from a plurality of transmitters. The position measurement device uses the received first signal to measure its own position. The position measuring device outputs a third signal containing position information about the measured position.
本実施形態の送信装置は、衛星信号(第2信号)に基づいて、自装置の位置を更新する。そのため、本実施形態によれば、送信装置の位置が変化した場合、その位置に関する位置情報を更新できるので、より正確な位置情報を含む測位信号(第1信号)を生成できる。 The transmitting device of this embodiment updates its own position based on the satellite signal (second signal). Therefore, according to this embodiment, when the position of the transmitting device changes, the position information about the position can be updated, so that the positioning signal (first signal) including more accurate position information can be generated.
本実施形態の一態様において、位置計測装置は、第2信号を受信する。位置計測装置は、第2信号と第1信号を併用して、自装置の位置を計測する。本態様によれば、送信装置の配置密度が低い場所においても、衛星信号(第2信号)を受信できさえすれば、正確な位置計測を実現できる。 In one aspect of this embodiment, the position-measuring device receives a second signal. The position measuring device uses both the second signal and the first signal to measure its own position. According to this aspect, accurate position measurement can be achieved even in a place where the density of the transmission devices is low, as long as the satellite signals (second signals) can be received.
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る送信装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の送信装置は、各実施形態の送信装置を簡略化した構成である。
(Third embodiment)
Next, a transmission device according to a third embodiment will be described with reference to the drawings. The transmission device of this embodiment has a simplified configuration of the transmission device of each embodiment.
図14は、本実施形態の送信装置31の構成の一例のブロック図である。送信装置31は、原子時計311と、原子時計311によって刻まれた時刻と原子時計311が配置された位置に関する位置情報とを含む第1信号を送信する第1信号送信部313と、を備える。
FIG. 14 is a block diagram of an example of the configuration of the
以上のように、本実施形態の送信装置は、原子時計によって刻まれる正確な時刻と、その送信装置の正確な位置とが関連付けられたデータを含む第1信号(測位信号)を送信する。本実施形態の送信装置によれば、正確な位置計測を実現する信号を送信することができる。 As described above, the transmitter of the present embodiment transmits the first signal (positioning signal) including data in which the exact time ticked by the atomic clock and the exact position of the transmitter are associated. According to the transmitting device of this embodiment, it is possible to transmit a signal that realizes accurate position measurement.
(適用例)
次に、各実施形態の位置計測システムの適用例について図面を参照しながら説明する。図15~図20は、各実施形態の位置計測システムの適用例の概念図である。各適用例において、位置計測システムは、複数の送信装置41と複数の位置計測装置42によって構成される。送信装置41は、第1の実施形態の送信装置11または第2の実施形態の送信装置21である。位置計測装置42は、第1の実施形態の位置計測装置12または第2の実施形態の位置計測装置22である。以下の説明においては、測位信号(第1信号)を用いて位置計測する例をあげる。
(Application example)
Next, application examples of the position measurement system of each embodiment will be described with reference to the drawings. 15 to 20 are conceptual diagrams of application examples of the position measurement system of each embodiment. In each application example, the position measurement system is composed of a plurality of
〔適用例1〕
図15は、各実施形態の位置計測システムの適用例1について説明するための概念図である。本適用例では、複数の送信装置41は、街中にばらまかれるように配置される。位置計測装置42は、それらの送信装置41から送信された第1信号に基づいて、自装置の位置を計測する。また、本適用例では、位置計測装置42の機能を有するアプリケーションが携帯端末420にインストールされる。
[Application example 1]
FIG. 15 is a conceptual diagram for explaining application example 1 of the position measurement system of each embodiment. In this application example, a plurality of
送信装置41は、街中に配置される。例えば、送信装置41は、信号器や、電柱、ビル、ガードレールなどに配置される。複数の送信装置41は、各々の送信装置41から送信される第1信号が位置計測装置42によって受信されやすい位置に、配置されればよい。複数の送信装置41は、少なくとも4つの送信装置41から送信された第1信号が、どのような位置においても位置計測装置42によって受信されるように、配置されることが好ましい。
The
位置計測装置42は、自動車や自転車などの移動体に配置される。位置計測装置42は、車椅子や人力車、台車などの移動体に搭載されてもよい。位置計測装置42は、ユーザが携帯する携帯端末420にインストールされたアプリケーションであってもよい。位置計測装置42は、複数の送信装置41から送信された第1信号を用いて、自装置の位置を計測する。位置計測装置42は、計測した自装置の位置情報を含む第3信号を出力する。
The
例えば、位置計測装置42から出力された第3信号は、自動車や自転車などの移動体のナビゲーションシステムに用いられる。例えば、位置計測装置42から出力された第3信号は、自動車などの移動体の自動運転制御システムに用いられる。例えば、位置計測装置42から出力された第3信号は、携帯端末420の表示部に表示されたマップ上に現在位置を示すために用いられる。例えば、位置計測装置42から出力される第3信号に基づいて、自動車や自転車、歩行者の正確な位置関係を把握し、それらの位置関係を共有できれば、自動車や自転車、歩行者の衝突を回避できるシステム(衝突回避システム)を実現できる。例えば、衝突回避システムは、自動車や自転車、歩行者の正確な位置関係に応じて、制御対象の自動車や自転車の速度や進行方向を制御することによって、自動車や自転車、歩行者の衝突を回避する。例えば、位置計測装置42から出力される第3信号に基づいて携帯端末の位置を特定すれば、その携帯端末を保持するユーザを特定の施設に案内/誘導するシステム(誘導システム)を実現できる。
For example, the third signal output from the
以上のように、本適用例において、複数の送信装置は、街中の所定の位置に配置される。位置計測装置は、移動体に搭載される。位置計測装置は、少なくとも4つの第1信号を用いて自装置の位置を計測する。本適用例によれば、衛星信号(第2信号)を受信できない状況であっても、街中にばらまかれた送信装置からの第1信号を少なくとも4つ受信できれば、位置計測装置や携帯端末の位置を正確に計測できる。 As described above, in this application example, a plurality of transmitting devices are arranged at predetermined positions in the city. A position measuring device is mounted on a moving object. The position measuring device measures its own position using at least four first signals. According to this application example, even in a situation where satellite signals (second signals) cannot be received, if at least four first signals from transmitting devices scattered around the city can be received, the position of the position measuring device and the mobile terminal can be detected. can be measured accurately.
例えば、位置計測装置は、計測された位置に関する位置情報を含む第3信号を、移動体の制御系統に出力する。このように構成されれば、位置計測装置は、第1信号に基づいて計測された、正確な移動体の位置に応じて、その移動体を制御できる。例えば、複数の移動体の位置関係を管理し、管理される複数の移動体が衝突し合うことのないように移動体の速度や進行方向を制御すれば、移動体同士の衝突を回避するシステムを実現できる。 For example, the position measurement device outputs a third signal including position information regarding the measured position to the control system of the moving body. With this configuration, the position measuring device can control the moving object according to the accurate position of the moving object measured based on the first signal. For example, a system that manages the positional relationships of multiple moving bodies and controls the speed and direction of movement of the managed bodies so that they do not collide with each other, thereby avoiding collisions between moving bodies. can be realized.
〔適用例2〕
図16は、各実施形態の位置計測システムの適用例2について説明するための概念図である。本適用例では、橋梁などのインフラストラクチャ―(以下、インフラと呼ぶ)や、送電線の鉄塔などに、複数の送信装置41が配置される。位置計測装置42は、それらの送信装置41から送信された第1信号に基づいて、自装置の位置を計測する。また、本適用例では、原子時計を有するログ収集装置410が、橋梁や鉄塔などのインフラや、土手などの地中に埋設される。
[Application example 2]
FIG. 16 is a conceptual diagram for explaining application example 2 of the position measurement system of each embodiment. In this application example, a plurality of
送信装置41は、橋梁や鉄塔などに配置される。複数の送信装置41は、各々の送信装置41から送信される第1信号が位置計測装置42によって受信されやすい位置に配置されればよい。例えば、複数の送信装置41は、少なくとも4つの送信装置41から送信された第1信号が、どのような位置においても位置計測装置42によって受信されるように、配置されることが好ましい。
The
位置計測装置42は、電車などの移動体に配置される。例えば、位置計測装置42は、ユーザが携帯する携帯端末(図示しない)にインストールされたアプリケーションであってもよい。位置計測装置42は、複数の送信装置41から送信された第1信号を用いて、自装置の位置を計測する。位置計測装置42は、計測した自装置の位置情報を含む第3信号を出力する。
The
例えば、位置計測装置42から出力された第3信号は、電車などの移動体の自動運転制御システムに用いられる。例えば、位置計測装置42から出力された第3信号は、電車に乗っている乗客や、線路の近くにいる人が携帯する携帯端末の表示部に表示されたマップ上に、電車の現在位置を示すために用いられる。例えば、位置計測装置42から出力される位置信号に含まれる位置情報に基づいて、電車の正確な位置を把握できれば、電車間の間隔や、駅への電車の到着時刻などを正確に把握できる。また、線路上に進入した人の位置を正確に把握できれば、その人と電車の位置関係に応じて電車のブレークを制御することによって、その人と電車の衝突を回避することも可能になる。
For example, the third signal output from the
ここで、本適用例のログ収集装置410の一例について図面を参照しながら説明する。図17は、ログ収集装置410の一例を示すブロック図である。ログ収集装置410は、送信装置41の一形態である。ログ収集装置410は、原子時計411、センサ412、ログ生成部413、および記憶部415を有する。原子時計411は、第1の実施形態の原子時計111と同様の構成である。センサ412は、加速度や角速度、振動、熱、光、電気、磁気などの物理量を計測し、それらの物理量を含むセンサデータを生成する。ログ生成部413は、センサ412によって計測された物理量を含むセンサデータと、その物理量が計測された時刻(原子時計411によって計測された時刻)とを関連付けて記憶部415に記憶させる。また、ログ収集装置410は、ログ生成部413によって生成されたログを含む信号を送信する送信部を有してもよい。
Here, an example of the
例えば、ログ収集装置410は、橋梁や土手などに設置される。例えば、ログ収集装置410は、土手の土中に埋設される。ログ収集装置410は、センサ412によって計測された物理量を含むセンサデータのログを蓄積する。例えば、ログ収集装置410は、所定のタイミングや、変位や速度が閾値を超えたタイミングにおいて、原子時計411によって刻まれる正確な時刻にセンサデータを対応付けたログを蓄積する。例えば、自然災害や事故などの事象が発生した後に、ログ収集装置410を回収し、そのログ収集装置410に蓄積されたログを解析すれば、それらの事象の発生状況や規模を検証できる。ログ収集装置410に収集されたログを解析する用途であれば、通信環境が整備されていない状況であっても、正確な位置情報に対応付けられたセンサデータを得ることができる。例えば、土手の土中にログ収集装置410を埋設しておけば、洪水などの影響を検証できる。
For example, the
例えば、ログ収集装置410に信号の送信機能を設け、ログ収集装置410に大きな変位が検出されたタイミングで信号を送信するように構成されれば、土手の決壊の予兆を検出する装置としてログ収集装置410を用いることができる。例えば、ログ収集装置410に衛星信号(第2信号)の受信機能を設け、原子時計411の時刻を調整できるように構成されてもよい。原子時計411は、高精度であるものの、時間経過に伴って時刻がドリフトする。そのため、第2信号を用いて原子時計411の時刻を調整できれば、より正確な時刻情報を含むログを蓄積できる。
For example, if the
例えば、ログ収集装置410は、鉄塔の先端に設置されてもよい。例えば、ログ収集装置410は、雷や天気などに起因する変化をセンサ412で検知し、それらの変化に応じた物理量のログを収取する。例えば、ログ収集装置410によって収集されたログを、雷の発生状況や天気に対応付けて解析すれば、雷の発生や天気の変化の前兆を検出できる可能性がある。例えば、ログ収集装置410に信号の送信機能を設け、雷の発生や天気の変化の前兆が検出されたタイミングで信号を送信するように構成されれば、雷や天気の変化を検出する装置としてログ収集装置410を用いることができる。
For example, the
本適用例によれば、衛星信号(第2信号)を受信できない状況であっても、インフラなどに配置された送信装置からの第1信号を少なくとも4つ受信できれば、位置計測装置が搭載された移動体の位置を正確に計測できる。 According to this application example, even in a situation where satellite signals (second signals) cannot be received, if at least four first signals can be received from transmission devices placed in infrastructure or the like, the position measurement device can be installed. The position of a moving object can be accurately measured.
また、本適用例のログ収集装置は、原子時計、センサ、および記憶部を有する。センサは、少なくとも一つの物理量を検出する。記憶部は、原子時計によって刻まれた時刻と、センサによって検出された物理量とを関連付けて記憶する。本適用例のログ収集装置によれば、自然災害などの事象が起きた場合、正確な時刻に対応付けられたセンサデータを含むログを解析することによって、それらの事象を検証できる。例えば、本適用例のログ収集装置に送信機能を設ければ、雷や天気の変化を検出する装置として、ログ収集装置を用いることができる。 Further, the log collection device of this application example has an atomic clock, a sensor, and a storage unit. A sensor detects at least one physical quantity. The storage unit stores the time stamped by the atomic clock and the physical quantity detected by the sensor in association with each other. According to the log collection device of this application example, when an event such as a natural disaster occurs, the event can be verified by analyzing the log including sensor data associated with accurate time. For example, if the log collection device of this application example is provided with a transmission function, the log collection device can be used as a device for detecting lightning or weather changes.
〔適用例3〕
図18は、各実施形態の位置計測システムの適用例3について説明するための概念図である。本適用例では、複数の送信装置41および複数の位置計測装置42をサッカースタジアムに配置する。例えば、サッカーの試合が始まる前に、送信装置41と位置計測装置42の間で、時刻同期が取られることが好ましい。また、本適用例では、送信装置41から送信された第1信号を反射する反射体が実装されたボール430を用いる。
[Application example 3]
FIG. 18 is a conceptual diagram for explaining application example 3 of the position measurement system of each embodiment. In this application example, a plurality of transmitting
送信装置41は、サッカースタジアム内に配置される。複数の送信装置41は、各々の送信装置41から送信される第1信号が位置計測装置42やボール430に届きやすい、位置に配置される。複数の送信装置41は、少なくとも4つの送信装置41から送信された第1信号が、どのような位置においても位置計測装置42やボール430に届くように、配置されることが好ましい。例えば、送信装置41は、サッカーコートのコーナーの近傍に配置される。
The
位置計測装置42は、サッカースタジアム内に配置される。複数の位置計測装置42は、各々の送信装置41から送信される第1信号と、ボール430によって反射された第1信号(以下、反射信号とも呼ぶ)を受信しやすい、位置に配置される。例えば、位置計測装置42は、ゴールラインGL(Goal Line)やサイドラインSL(Side Line)などの近傍に配置される。
The
位置計測装置42は、位置計測装置42と同じ位置に配置されてもよい。位置計測装置42と位置計測装置42が同じ位置に配置されれば、送信装置41から第1信号が送信された時刻からボール430からの反射波が到達するまでの時間に基づいて、位置計測装置42とボール430の距離を計算できる。複数の位置計測装置42とボール430の距離を用いれば、サッカーコートにおけるボール430の位置を特定できる。
The
ボール430は、一般的なサッカーボールの形状や性状を有する。ボール430には、第1信号の周波数帯の電波を反射する反射体が実装される。例えば、反射体は、金属やカーボンなどの導電体によって実現される。例えば、反射体は、ボール430の表面や縫い目に形成される。例えば、反射体は、ボール430の表面層の下層に形成される。例えば、反射体は、ボール430の内部に形成される。
本適用例において、複数の送信装置41と複数の位置計測装置42の位置関係は固定される。サッカーのプレイ中において、複数の送信装置41は、周期性のある信号パターンを有する第1信号を送信する。複数の送信装置41から送信された第1信号は、位置計測装置42に受信される。また、ボール430によって反射された第1信号の反射波も、位置計測装置42に受信される。複数の送信装置41から位置計測装置42に直接届く第1信号は、位置の計測には用いられない。ボール430によって反射された第1信号の反射波は、ボール430の位置の計測に用いられる。
In this application example, the positional relationship between the plurality of transmitting
位置計測装置42は、送信装置41から直接受信した第1信号を除いた反射波を用いて、ボール430の位置を計測する。例えば、位置計測装置42は、少なくとも4つの反射波に含まれる位置座標および時刻に基づいて、ボール430の位置座標を計算する。例えば、位置計測装置42は、ボール430の位置に応じた反射波の受信パターンを学習させたモデルに、受信した反射波を入力することによって、ボール430の位置を推定する。
The
位置計測装置42によって計測された位置座標を、サッカーコート上の座標と重ね合わせれば、サッカーコートにおけるボール430の位置を特定できる。例えば、サッカーコートにおけるボール430の位置を特定できれば、ゴールラインGLやサイドラインSL、センターラインCL(Center Line)、センターサークルCC(Center Circle)と、ボール430との位置関係を特定できる。例えば、ゴールラインGLやサイドラインSLと、ボール430との位置関係が分かれば、ボール430がラインを割っているか判定できる。例えば、サッカーゴールとボール430の位置関係を特定できれば、ゴールの判定を行うことができる。例えば、ファウルが起きた時刻におけるボール430の位置を特定できれば、リスタートの位置を正確に特定できる。例えば、ファウルが起きた時刻におけるボール430の位置とペナルティエリアPA(Penalty Area)との位置関係を特定できれば、ファウルがペナルティエリアPAの内部で起きたか判定できる。例えば、選手の体に装着されたGPSトラッカーによって特定される選手の位置と、ボール430との位置関係を特定できれば、試合の進行状況を正確に記録できる。例えば、位置計測装置42によって特定されたボール430の位置に応じた判定は、表示装置(図示しない)の画面に表示させたり、ログとして蓄積させたりすることができる。
By superimposing the position coordinates measured by the
本適用例は、サッカー以外のスポーツにも適用できる。例えば、本適用例は、野球やアメリカンフットボール、バスケットボール、アイスホッケー、ラグビー、バレーボール、ハンドボール、テニス、バドミントン、ゴルフなどの球技に適用できる。なお、本適用例は、これらの球技以外のスポーツに適用されてもよい。本適用例は、それぞれのスポーツのルールに応じて使用されればよい。 This application example can also be applied to sports other than soccer. For example, this application example can be applied to ball games such as baseball, American football, basketball, ice hockey, rugby, volleyball, handball, tennis, badminton, and golf. Note that this application example may be applied to sports other than these ball games. This application example may be used according to the rules of each sport.
以上のように、本適用例において、複数の送信装置は、球技が行われるスポーツ施設に配置される。位置計測装置は、第1信号を反射する反射体が実装されたボールによって反射された第1信号の反射波を用いて、ボールの位置を計測する。位置計測装置は、計測されたボールの位置に関する位置情報を含む第3信号を出力する。本適用例によれば、第3信号に基づいて、スポーツが行われる競技場におけるボールの位置を正確に特定できるので、明確で公平な判定が実現される。また、本適用例によれば、競技場におけるボールの正確な位置をログとして収集することによって、精密なデータ解析を実現できる。 As described above, in this application example, a plurality of transmission devices are arranged in a sports facility where ball games are played. The position measuring device measures the position of the ball using the reflected wave of the first signal reflected by the ball mounted with the reflector that reflects the first signal. The position measuring device outputs a third signal containing position information about the measured position of the ball. According to this application example, the position of the ball in the stadium where the sport is played can be accurately specified based on the third signal, so clear and fair determination can be realized. Moreover, according to this application example, accurate data analysis can be realized by collecting the exact position of the ball on the stadium as a log.
〔適用例4〕
図19は、各実施形態の位置計測システムの適用例4について説明するための概念図である。本適用例では、複数の送信装置41をサッカーゴールに配置し、位置計測装置42をサッカーゴールの近傍に配置する。例えば、サッカーの試合が始まる前に、送信装置41と位置計測装置42の間で時刻同期を取ることが好ましい。本適用例では、適用例3と同様に、送信装置41から送信された第1信号を反射する反射体が実装されたボール430を用いる。本適用例では、位置計測装置42から出力される第3信号に基づいて判定する判定装置440を用いる。本適用例では、位置計測装置42によって計測されたボール430の位置に応じた情報を表示させる表示装置450を用いる。
[Application example 4]
FIG. 19 is a conceptual diagram for explaining application example 4 of the position measurement system of each embodiment. In this application example, a plurality of transmitting
送信装置41は、サッカーゴールに配置される。複数の送信装置41は、各々の送信装置41から送信される第1信号が位置計測装置42やボール430に届きやすい、位置に配置される。複数の送信装置41は、少なくとも4つの送信装置41から送信された第1信号が、どのような位置においても位置計測装置42によって受信されるように、配置されることが好ましい。例えば、送信装置41は、サッカーゴールのゴールマウスの四隅の内側に配置される。
A
位置計測装置42は、送信装置41から送信される第1信号を受信できる、位置に配置される。例えば、位置計測装置42は、各々の送信装置41から送信される第1信号と、ボール430によって反射された第1信号(以下、反射信号とも呼ぶ)を受信しやすい、位置に配置される。複数の送信装置41は、少なくとも4つの送信装置41から送信された第1信号とボール430からの反射波が、サッカーゴールの近傍や内部のボール430の位置に届くるように配置されることが好ましい。例えば、位置計測装置42は、サッカーゴールの近傍に配置される。位置計測装置42は、計測したボール430の位置に関する第3信号を出力する。
The
位置計測装置42は、位置計測装置42と同じ位置に配置されてもよい。位置計測装置42と位置計測装置42が同じ位置に配置されれば、送信装置41から第1信号が送信された時刻からボール430からの反射波が到達するまでの時間に基づいて、位置計測装置42とボール430の距離を計算できる。複数の位置計測装置42とボール430の距離を用いれば、ゴールの近傍/内部におけるボール430の位置を特定できる。
The
ボール430は、一般的なサッカーボールの形状や性質を有する。ボール430には、第1信号の周波数帯の電波を反射する反射体が実装される。例えば、反射体は、金属やカーボンなどの導電体によって実現される。例えば、反射体は、ボール430の表面や縫い目に形成される。例えば、反射体は、ボール430の表面層の下層に形成される。例えば、反射体は、ボール430の内部に形成される。
本適用例において、複数の送信装置41と位置計測装置42の位置関係は固定される。サッカーのプレイ中において、複数の送信装置41は、周期性のある信号パターンを有する第1信号を送信する。複数の送信装置41から送信された第1信号は、位置計測装置42に受信される。また、ボール430によって反射された第1信号の反射波も、位置計測装置42に受信される。複数の送信装置41から位置計測装置42に直接届く第1信号は、周期性のある信号パターンを有し、位置の計測には用いられない。ボール430によって反射された第1信号の反射波は、ボール430の位置の計測に用いられる。
In this application example, the positional relationship between the
位置計測装置42は、送信装置41から直接受信した第1信号を除き、ボール430からの反射波を抽出する。位置計測装置42は、抽出された反射波に基づいて、ボール430の位置を計測する。例えば、位置計測装置42は、少なくとも4つの送信装置41に由来する反射波に含まれる位置座標および時刻を用いて、ボール430の位置座標を計算する。例えば、位置計測装置42は、ボール430の位置に応じた反射波の受信パターンを学習させたモデルに、受信した反射波を入力することによって、ボール430の位置を推定する。
The
判定装置440は、位置計測装置42によって計測された位置座標を、サッカーコート上の座標と重ね合わせて、サッカーコートにおけるボール430の位置を特定する。例えば、ゴールラインGLとボール430の位置関係が特定されれば、ボール430がゴールしたか判定できる。例えば、ファウルが起きた時刻におけるボール430の位置とペナルティエリアPAとの位置関係を特定できれば、ファウルがペナルティエリアPAの内部で起きたか判定できる。判定装置440は、ボール430の位置に応じた判定結果を含む信号(判定信号とも呼ぶ)を表示装置450に出力する。判定装置440から出力された判定信号に含まれる判定結果は、表示装置450の画面に表示される。
The
表示装置450は、一般的な電光掲示板である。表示装置450は、判定装置440から出力された判定信号を受信する。表示装置450には、判定装置440から出力された判定信号に含まれる判定結果に関する情報が表示される。例えば、ボール430がゴールすると、「GOAL!!!」という情報が表示装置450の画面に表示される。例えば、ボール430がゴール内部のゴールラインにかかったが、ゴールしていない場合は、「No_goal」という情報が表示装置450の画面に表示されてもよい。表示装置450には、ゴールに関係のない情報が表示されてもよい。
The
本適用例は、サッカー以外のスポーツにも適用できる。例えば、本適用例は、アイスホッケーや、ハンドボール、水球などの球技に適用できる。なお、本適用例は、これらの球技以外のスポーツに適用されてもよい。本適用例は、それぞれのスポーツのルールに応じて使用されればよい。 This application example can also be applied to sports other than soccer. For example, this application example can be applied to ball games such as ice hockey, handball, and water polo. Note that this application example may be applied to sports other than these ball games. This application example may be used according to the rules of each sport.
以上のように、本適用例において、複数の送信装置は、球技が行われるスポーツ施設に配置される。位置計測装置は、第1信号を反射する反射体が実装されたボールによって反射された第1信号の反射波を用いて、ボールの位置を計測する。位置計測装置は、計測されたボールの位置に関する位置情報を含む第3信号を出力する。本適用例によれば、第3信号に基づいて、スポーツが行われる競技場におけるボールの位置を正確に特定できるので、明確で公平な判定が実現される。また、本適用例によれば、正確なボールの位置に基づいて、ゴールの判定結果などを表示装置に表示することによって、スポーツの振興状況を明確に把握できる。 As described above, in this application example, a plurality of transmission devices are arranged in a sports facility where ball games are played. The position measuring device measures the position of the ball using the reflected wave of the first signal reflected by the ball mounted with the reflector that reflects the first signal. The position measuring device outputs a third signal containing position information about the measured position of the ball. According to this application example, the position of the ball in the stadium where the sport is played can be accurately specified based on the third signal, so clear and fair determination can be realized. In addition, according to this application example, it is possible to clearly grasp the state of promotion of sports by displaying the goal determination result and the like on the display device based on the accurate position of the ball.
適用例3-4では、送信装置41と位置計測装置42を別々の構成とする例を示した。適用例3-4のように反射波に基づいて位置計測する場合、送信装置41と位置計測装置42は、原子時計を共通とする単一の装置としてもよい。送信装置41と位置計測装置42を単一の装置として構成されれば、送信装置41と位置計測装置42の間で時刻同期が取れている。そのため、位置計測のために電波を送受信する装置間において、相対時刻を補正する必要がない。
Application example 3-4 shows an example in which the transmitting
〔適用例5〕
図20は、各実施形態の位置計測システムの適用例5について説明するための概念図である。本適用例では、複数の送信装置41を競輪場の内部に配置し、計測された位置を送信する機能を有する位置計測装置425を自転車に実装する。例えば、競輪のレースが始まる前に、送信装置41と位置計測装置425の間で時刻同期を取ることが好ましい。本適用例では、位置計測装置425から出力される第3信号に基づいて、自転車の着順や順番を判定する判定装置460を用いる。本適用例では、判定装置460によって判定された自転車の位置に応じた情報を表示させる表示装置450を用いる。
[Application example 5]
FIG. 20 is a conceptual diagram for explaining application example 5 of the position measurement system of each embodiment. In this application example, a
送信装置41は、競輪場の内部に配置される。複数の送信装置41は、各々の送信装置41から送信される第1信号が、バンクを走行する自転車に実装された位置計測装置42に届きやすい、位置に配置される。複数の送信装置41は、少なくとも4つの送信装置41から送信された第1信号が、バンク内のどのような位置においても位置計測装置42によって受信されるように、配置されることが好ましい。例えば、送信装置41は、バンクの近傍に配置される。
The
位置計測装置425は、自転車に実装される。例えば、位置計測装置42は、自転車のフレームやハンドルなどに実装される。位置計測装置425は、少なくとも4つの送信装置41から送信された第1信号に基づいて、自装置の位置を計測する。位置計測装置425は、計測した自装置の位置に関する第3信号を出力する。第3信号は、位置計測装置425が搭載された自転車を識別するための識別子を含む。例えば、位置計測装置425は、第3信号を無線信号として送信する。
A
本適用例において、複数の送信装置41の位置は固定される。競輪の競技中において、複数の送信装置41は、周期性のある信号パターンを有する第1信号を送信する。複数の送信装置41から送信された第1信号は、位置計測装置42に受信される。複数の送信装置41から位置計測装置42に直接届く第1信号は、周期性のある信号パターンを有し、位置の計測に用いられる。位置計測装置42は、送信装置41から受信した第1信号を用いて、自装置の位置を計測する。例えば、位置計測装置42は、少なくとも4つの送信装置41に由来する第1信号に含まれる位置座標および時刻を用いて、自装置の位置を計算する。
In this application example, the positions of the plurality of
判定装置460は、位置計測装置42から送信された第3信号を受信する。判定装置460は、位置計測装置42によって計測された識別子ごとの位置座標を、競輪場の内部の座標と重ね合わせて、識別子に対応する自転車の位置を競輪場内のバンク上の位置に対応付ける。例えば、ゴールラインと各自転車の位置関係が分かれば、各自転車のゴール時刻を特定できる。例えば、判定装置460は、各自転車のゴール時刻の順番に応じて、着順を判定する。判定装置460による判定結果は、表示装置450の画面に表示される。
The
判定装置460は、位置計測装置425から送信される第3信号を受信できる、位置に配置される。判定装置460は、表示装置450に接続される。例えば、判定装置460は、各々の位置計測装置425から送信される第3信号を受信しやすい、位置に配置される。例えば、判定装置460は、バンクの近傍に配置される。
The determining
表示装置450は、一般的な電光掲示板である。表示装置450は、判定装置460から出力された判定信号を受信する。表示装置450には、判定装置460から出力された判定信号に含まれる判定結果に関する情報が表示される。例えば、判定装置460は、自転車の着順に関する情報を表示装置450に表示させる。例えば、判定装置460は、レース中における自転車の順番に関する情報を表示装置450に表示させる。
The
本適用例は、競輪以外の競技にも適用できる。例えば、本適用例は、オートレースや、ボートレース、カーレース、競馬などの競技に適用できる。なお、本適用例は、これらの競技以外適用されてもよい。本適用例は、それぞれの競技のルールに応じて適用されればよい。例えば、本適用例と写真判定を併用すれば、正確かつ公平な着順判定を行うことができる。例えば、適用例3-4のように、第1信号を反射する反射体を自転車に実装し、反射体によって反射された第1信号(反射波)を用いて、自転車の位置を計測するように構成されてもよい。 This application example can also be applied to competitions other than bicycle racing. For example, this application example can be applied to competitions such as auto races, boat races, car races, and horse races. Note that this application example may be applied to competitions other than these competitions. This application example may be applied according to the rules of each competition. For example, if this application example and photo determination are used together, accurate and fair arrival order determination can be performed. For example, as in application example 3-4, a reflector that reflects the first signal is mounted on the bicycle, and the first signal (reflected wave) reflected by the reflector is used to measure the position of the bicycle. may be configured.
以上のように、本適用例において、複数の送信装置は、レースが行われる競技施設に配置される。位置計測装置は、レースで用いられる乗り物に搭載される。位置計測装置は、少なくとも4つの第1信号を用いて自装置の搭載された乗り物の位置を計測する。位置計測装置は、計測された乗り物の位置に関する位置情報を含む第3信号を送信する。本適用例によれば、レースにおける途中順位や、最終的な着順を正確に判定できるため、公正かつ明確にレースを運営できる。 As described above, in this application example, a plurality of transmission devices are arranged at the competition facility where the race is held. A position measuring device is mounted on a vehicle used in a race. The position measuring device uses at least four first signals to measure the position of the vehicle on which it is mounted. The position measuring device transmits a third signal containing position information about the measured position of the vehicle. According to this application example, it is possible to accurately determine the intermediate ranking and the final order of finish in the race, so that the race can be managed fairly and clearly.
(ハードウェア)
ここで、本開示の各実施形態に係る送信装置や位置計測装置の処理を実行するハードウェア構成について、図21の情報処理装置90を一例として挙げて説明する。なお、図21の情報処理装置90は、各実施形態の送信装置や位置計測装置の処理を実行するための構成例であって、本開示の範囲を限定するものではない。
(hardware)
Here, the hardware configuration for executing the processing of the transmission device and the position measurement device according to each embodiment of the present disclosure will be described by taking the
図21のように、情報処理装置90は、プロセッサ91、主記憶装置92、補助記憶装置93、入出力インターフェース95、および通信インターフェース96を備える。図21においては、インターフェースをI/F(Interface)と略して表記する。プロセッサ91、主記憶装置92、補助記憶装置93、入出力インターフェース95、および通信インターフェース96は、バス98を介して互いにデータ通信可能に接続される。また、プロセッサ91、主記憶装置92、補助記憶装置93および入出力インターフェース95は、通信インターフェース96を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。
As shown in FIG. 21, an
プロセッサ91は、補助記憶装置93等に格納されたプログラムを主記憶装置92に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、情報処理装置90にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ91は、本実施形態に係る送信装置や位置計測装置による処理を実行する。
The
主記憶装置92は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置92は、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリとすればよい。また、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)などの不揮発性メモリを主記憶装置92として構成・追加してもよい。
The
補助記憶装置93は、種々のデータを記憶する。補助記憶装置93は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、種々のデータを主記憶装置92に記憶させる構成とし、補助記憶装置93を省略することも可能である。
The
入出力インターフェース95は、情報処理装置90と周辺機器とを接続するためのインターフェースである。通信インターフェース96は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークを通じて、外部のシステムや装置に接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース95および通信インターフェース96は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。
The input/
情報処理装置90は、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器が接続されてもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ91と入力機器との間のデータ通信は、入出力インターフェース95に仲介させればよい。
The
また、情報処理装置90には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、情報処理装置90には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置(図示しない)が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース95を介して情報処理装置90に接続すればよい。
Further, the
また、情報処理装置90には、ドライブ装置を備え付けてもよい。ドライブ装置は、プロセッサ91と記録媒体(プログラム記録媒体)との間で、記録媒体からのデータやプログラムの読み込み、情報処理装置90の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。ドライブ装置は、入出力インターフェース95を介して情報処理装置90に接続すればよい。
Further, the
以上が、本発明の各実施形態に係る送信装置や位置計測装置を可能とするためのハードウェア構成の一例である。なお、図21のハードウェア構成は、各実施形態に係る送信装置や位置計測装置の演算処理を実行するためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施形態に係る送信装置や位置計測装置に関する処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、各実施形態に係るプログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。記録媒体は、例えば、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)などの光学記録媒体で実現できる。また、記録媒体は、USB(Universal Serial Bus)メモリやSD(Secure Digital)カードなどの半導体記録媒体や、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、その他の記録媒体によって実現してもよい。プロセッサが実行するプログラムが記録媒体に記録されている場合、その記録媒体はプログラム記録媒体に相当する。 The above is an example of the hardware configuration for enabling the transmitting device and the position measuring device according to each embodiment of the present invention. Note that the hardware configuration of FIG. 21 is an example of a hardware configuration for executing arithmetic processing of the transmitting device and the position measuring device according to each embodiment, and does not limit the scope of the present invention. The scope of the present invention also includes a program that causes a computer to execute processing related to the transmitting device and the position measuring device according to each embodiment. Further, the scope of the present invention also includes a program recording medium on which the program according to each embodiment is recorded. The recording medium can be implemented by, for example, an optical recording medium such as a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disc). The recording medium may be a semiconductor recording medium such as a USB (Universal Serial Bus) memory or an SD (Secure Digital) card, a magnetic recording medium such as a flexible disk, or other recording medium. When a program executed by a processor is recorded on a recording medium, the recording medium corresponds to a program recording medium.
各実施形態の送信装置や位置計測装置に含まれる構成部は、任意に組み合わせることができる。また、各実施形態の送信装置や位置計測装置に含まれる構成部は、ソフトウェアによって実現してもよいし、回路によって実現してもよい。 The components included in the transmitting device and the position measuring device of each embodiment can be combined arbitrarily. Also, the components included in the transmitting device and the position measuring device of each embodiment may be realized by software or by circuits.
以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
1、2 位置計測システム
11、21、31、41 送信装置
12、22、42 位置計測装置
111、211、311 原子時計
112、212 記憶部
113、213、313 第1信号送信部
121 第1信号受信部
122 位置計算部
123 出力部
215 第2信号受信部
217 更新部
221 第1信号受信部
222 位置計算部
223 出力部
225 第2信号受信部
410 ログ収集装置
411 原子時計
412 センサ
413 ログ生成部
415 記憶部
Claims (10)
前記原子時計によって刻まれた時刻と前記原子時計の位置に関する位置情報とを含む第1信号を送信する第1信号送信手段と、を備える送信装置。 an atomic clock;
and a first signal transmitting means for transmitting a first signal including the time stamped by the atomic clock and position information about the position of the atomic clock.
少なくとも4つの前記第2信号を用いて位置を計測し、計測された位置で前記原子時計の位置を更新する更新手段と、を備える請求項1または2に記載の送信装置。 a second signal receiving means for receiving a second signal transmitted from a GPS (Global Positioning System) satellite;
3. The transmitting device according to claim 1, further comprising updating means for measuring a position using at least four of said second signals and updating the position of said atomic clock with the measured position.
前記原子時計によって刻まれた時刻と、前記センサによって検出された前記物理量とが関連付けて記憶される記憶手段と、を備える請求項1乃至3のいずれか一項に記載の送信装置。 a sensor that detects at least one physical quantity;
4. The transmission device according to claim 1, further comprising storage means for storing the time stamped by the atomic clock and the physical quantity detected by the sensor in association with each other.
複数の前記送信装置から送信された前記第1信号を受信し、受信した前記第1信号を用いて位置を計測し、計測された位置に関する位置情報を含む第3信号を出力する位置計測装置と、を備える位置計測システム。 a plurality of devices including atomic clocks, arranged at a predetermined position, generating a first signal containing the time stamped by the atomic clock and positional information about the predetermined position, and transmitting the generated first signal; a transmitting device;
a position measuring device that receives the first signals transmitted from the plurality of transmitters, measures a position using the received first signals, and outputs a third signal including position information about the measured positions; , a position measurement system.
前記位置計測装置は、
移動体に搭載され、少なくとも4つの前記第1信号を用いて前記位置計測装置の位置を計測する請求項5に記載の位置計測システム。 a plurality of said transmitters are arranged in the city,
The position measuring device is
6. The position measuring system according to claim 5, which is mounted on a moving object and measures the position of said position measuring device using at least four of said first signals.
計測された位置に関する位置情報を含む前記第3信号を、前記移動体の制御系統に出力する請求項6に記載の位置計測システム。 The position measuring device is
7. The position measurement system according to claim 6, wherein said third signal including position information regarding the measured position is output to a control system of said moving body.
前記位置計測装置は、
前記第1信号を反射する反射体が実装されたボールによって反射された前記第1信号の反射波を用いて前記ボールの位置を計測し、計測された前記ボールの位置に関する位置情報を含む前記第3信号を出力する請求項5に記載の位置計測システム。 the plurality of transmitting devices are arranged in a sports facility where ball games are played;
The position measuring device is
measuring the position of the ball using a reflected wave of the first signal reflected by a ball on which a reflector that reflects the first signal is mounted; 6. The position measurement system according to claim 5, which outputs three signals.
前記位置計測装置は、
前記レースで用いられる乗り物に搭載され、少なくとも4つの前記第1信号を用いて前記位置計測装置の搭載された前記乗り物の位置を計測し、計測された前記乗り物の位置に関する位置情報を含む前記第3信号を送信する請求項5に記載の位置計測システム。 A plurality of said transmission devices are arranged at a competition facility where a race is held,
The position measuring device is
The position measurement device is mounted on a vehicle used in the race, measures the position of the vehicle on which the position measuring device is mounted using at least four of the first signals, and includes position information about the measured position of the vehicle. 6. The position measurement system according to claim 5, which transmits three signals.
原子時計によって刻まれた時刻と前記原子時計の位置に関する位置情報とを含む第1信号を生成し、
生成された前記第1信号を送信する送信方法。 the computer
generating a first signal including the time stamped by an atomic clock and position information about the position of the atomic clock;
A transmission method for transmitting the generated first signal.
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