JP2004108978A - 移動体測位装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ID信号を発信する発信機1と、受信機2と、カウントデータを作成するカウンタ装置3と、カウントデータから発信機1の3次元位置を演算する演算装置4を備えた移動体測位装置において、演算装置4と発信機1には、発信機1がID信号を発信するとき演算装置4がその発信機のIDデータを記憶する同期タイマ11、44を設け、受信機2はID信号を受信するとトリガ信号をカウンタ装置3に、IDデータを演算装置4に送り、カウンタ装置3はトリガ信号によってカウントデータを作成して演算装置4に送り、演算装置4は受信機2からのIDデータとカウンタ装置3からのカウントデータを合成する際に、受信機1からのIDデータと記憶したIDデータとを照合し、一致したとき受信機1からのIDデータとカウンタ装置3からのカウントデータとの合成を行う。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばテレビ局のスタジオ内で出演者を自動で追尾して撮影する場合などに好適な、3次元空間内で移動する移動体の位置を測定するための移動体測位装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、カーナビゲーションシステムに代表されるGPS(Groval Positioning System)を利用した移動体の位置測定が広く行われている。しかし、GPSを利用した測位装置は、衛星からの電波が届かない室内空間では機能しないといった問題がある。
【0003】
また、特開平6−130141号には、博覧会の各展示場所に無線強度測定受信機を配置し、入場者に携行させた可搬型無線送信機からの信号を受信することで、入場者の位置測定を行う装置が提案されている。しかし、無線強度受信機と可搬型無線送信機はある一定以上の距離を隔てなければ受信電界強度が変化しなくなるという特性があることから、この装置では無線強度受信機と可搬型無線送信機の距離が近すぎると測定誤差が大きくなったり測定自体が出来なくなるという問題がある。
【0004】
そこで、あらゆる状況下で移動体の位置を高精度で測定するための移動体測位装置として、図5に示すようなものが考えられる。
すなわち、この移動体測位装置は、移動体と共に移動する発信機5と、所定箇所に配置された複数の受信機6と、カウンタ装置7と、演算装置8とで構成し、測位のために次のような処理を行う。
【0005】
発信機5は、同期タイマ51の発信パルスに従って所定間隔でID発信部52からID信号を発信する。
受信機6は、ID受信部61でID信号を受信し、データ転送部62からカウンタ装置7へ出力する。
カウンタ装置7では、演算装置8の同期タイマ81から発信されたパルス信号でゲート72を開き、非同期タイマ71から発信されたパルス信号をカウンタ73へ送る。
【0006】
ゲート72では、受信機6のデータ転送部62からID信号が入力されるとゲート72を閉じ、ID検出部74へID信号を送る。
ID検出部74では、ID信号からIDデータを抽出し、データ合成部75へ送る。
ゲート72が閉じると、カウンタ73からデータ合成部75へ、ゲートが開いてから閉じるまでの間にカウントされたカウントデータを送る。
【0007】
データ合成部75は、IDデータとカウントデータを合成する。
データ出力部76は、データ合成部75で合成された合成データを演算装置8の3次元演算処理部82へ送る。
演算装置8では、3次元演算処理部82で発信機5の3次元位置を演算し、得られた3次元位置データを3次元出力部83からディスプレイ装置や自動追尾装置等の機器へ出力する。
【0008】
【特許文献1】
特開平6−130141号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この移動体測位装置では、カウンタ装置7において、IDデータ抽出、カウントデータ作成、およびIDデータとカウントデータの合成という信号処理を同時に行うため、移動体を高精度で測定するためにはサンプリング周期を短くする必要があり、それに見合った演算処理速度が要求され、測定対象(発信機)の数が多くなると処理能力を超えてしまい測定不能となる。
【0010】
本発明は、移動体測位装置における上記問題を解決するものであって、カウンタ装置の負荷を軽減することで高精度の3次元位置測定を実現可能な移動体測位装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動体測位装置は、所定の時間間隔でID信号を発信する発信機と、所定の距離間隔を隔てて配置された複数の受信機と、カウントデータを作成する複数のカウンタ装置と、複数のカウントデータから発信機の3次元位置を演算する演算装置を備えた移動体測位装置において、演算装置と発信機には、発信機がID信号を発信するとき演算装置がその発信機のIDデータを記憶するよう互いに同期をとった同期タイマをそれぞれ設け、受信機は、ID信号を受信するとトリガ信号をカウンタ装置に、IDデータを演算装置に送り、カウンタ装置は、トリガ信号によってカウントデータを作成して演算装置に送り、演算装置は、受信機からのIDデータとカウンタ装置からのカウントデータを合成する際に、受信機からのIDデータと記憶したIDデータとを照合し、一致したときは受信機からのIDデータとカウンタ装置からのカウントデータとの合成を行い、一致しないときは異常と判断して受信機からのIDデータとカウンタ装置からのカウントデータとの合成を行わないないよう構成することにより、上記課題を解決している。
【0012】
この移動体測位装置では、発信機がID信号を発信するとき演算装置がその発信機のIDデータを記憶する。受信機は、ID信号を受信するとトリガ信号をカウンタ装置に、IDデータを演算装置に送る。カウンタ装置は、トリガ信号によってカウントデータを作成して演算装置に送る。演算装置は、受信機からのIDデータとカウンタ装置からのカウントデータを合成する際に、受信機からのIDデータと記憶したIDデータとを照合し、一致したときは受信機からのIDデータとカウンタ装置からのカウントデータとの合成を行い、一致しないときは異常と判断して受信機からのIDデータとカウンタ装置からのカウントデータとの合成を行わないないようにする。
【0013】
この移動体測位装置では、IDデータ抽出、カウントデータ作成、およびIDデータとカウントデータの合成という信号処理を、受信機とカウンタ装置と演算装置とで分担し、カウンタ装置の負荷を軽減することで高速データ処理が可能となり、測定対象の数が多い場合でも高精度の3次元位置測定が可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の一形態である移動体測位装置の構成図、図2は移動体測位装置のブロック図、図3はID信号の信号処理の説明図、図4は信号処理の流れ図である。
この移動体測位装置は、移動体Mと共に移動する発信機1と、所定箇所に配置された受信機2と、カウンタ装置3と、演算装置4とで構成されている。
【0015】
発信機1は無線送信機(音波、電波、赤外線いずれも可)であり、固有のID信号を発信する。
受信機2は閉所内の4箇所(X、Y、Z、および原点)に配設された無線受信機であり、ID受信部21でID信号を受信すると、ID検出部22でIDデータとトリガ信号に分離し、トリガ信号をトリガ出力部23からカウンタ装置3のゲート32へ送り、IDデータをID出力部24から演算装置4のID入力部41に送る。
【0016】
カウンタ装置3では演算装置4の同期タイマ44より発信されたパルス信号でゲート32を開き、非同期タイマ31より発信されたパルス信号をカウンタ33へ送る。
ゲート32はトリガ出力部23から送られたトリガ信号で回路を閉じる。
ゲート32が閉じるとカウンタ33でカウントデータが作成され、演算装置4のカウントデータ入力部42へカウントデータを送る。
【0017】
演算装置4では、受信機2から送られたIDデータはID入力部41で受信しデータ合成部43へ送る。
データ合成部43ではIDデータとカウントデータを合成する際、同期タイマ44から送られたパルス信号で識別すべきIDデータを特定し受信機からのIDデータとを照合し、一致するカウントデータのみIDデータとカウントデータの合成を行う。
【0018】
ここで、IDデータの識別は以下のステップによる(図3参照)。
1. 演算装置4に発信機1の数、各発信機1に固有なIDデータ、および受信する(発信させる)順序を予め設定する。
2. 演算装置4の同期タイマ44の発信パルスはある一定の間隔で発信するが、そのパルスがどの発信機に割り当てられているか、すなわち、発信機1のIDデータをその都度記憶する。
3. 発信機1の同期タイマ11では、発信する順序に従い(発信機の数)×(同期タイマ44のパルス間隔)の間隔でIDデータを発信する。
4. 演算装置4では、カウンタ装置3からのカウントデータと受信機2からのIDデータ入力が入力されると、演算装置4に記憶されたIDデータと受信機2からのIDデータを照合して両者が一致する場合のみIDデータとカウントデータを合成する。
5. 記憶されたIDデータと入力されたIDデータを照合して、両者が一致しない場合は(例えば、検出不良により次の発信機のIDデータが入力されたときは、記憶されたものがIDデータ(A)で入力されたものがIDデータ(B)となる)、そのカウントデータは破棄し前回合成した合成データを3次元演算処理部45へ送る。
【0019】
3次元演算処理部45ではX−Y−Z−原点の各受信機2で受信し処理された各合成データで発信機1の3次元位置を演算し3次元出力部46へ送る。
3次元出力部46は3次元位置データをディスプレイ装置や自動追尾装置等の機器(図示略)へと出力する。
この移動体測位装置では、IDデータ抽出、カウントデータ作成、およびIDデータとカウントデータの合成という信号処理を、受信機2とカウンタ装置3と演算装置4とで分担し、カウンタ装置3の負荷を軽減することで高速データ処理が可能となり、測定対象である移動体M(発信機1)の数が多い場合でも高精度の3次元位置測定が可能となる。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の移動体測位装置によれば、カウンタの負荷を受信機と演算機に分担することで高速データ処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である移動体測位装置の構成図である。
【図2】移動体測位装置のブロック図である。
【図3】ID信号の信号処理の説明図である。
【図4】信号処理の流れ図である。
【図5】従来の移動体測位装置の構成図である。
【符号の説明】
1 発信機
2 受信機
3 カウンタ装置
4 演算装置
11 同期タイマ
12 ID発信部
21 ID受信部
22 ID検出部
23 トリガ出力部
24 ID出力部
31 非同期タイマ
32 ゲート
33 カウンタ
41 ID入力部
42 カウントデータ入力部
43 データ合成部
44 同期タイマ
45 3次元演算処理部
46 3次元出力部
M 移動体
Claims (1)
- 所定の時間間隔でID信号を発信する発信機と、所定の距離間隔を隔てて配置された複数の受信機と、カウントデータを作成する複数のカウンタ装置と、複数のカウントデータから発信機の3次元位置を演算する演算装置を備えた移動体測位装置において、
演算装置と発信機には、発信機がID信号を発信するとき演算装置がその発信機のIDデータを記憶するよう互いに同期をとった同期タイマをそれぞれ設け、受信機は、ID信号を受信するとトリガ信号をカウンタ装置に、IDデータを演算装置に送り、カウンタ装置は、トリガ信号によってカウントデータを作成して演算装置に送り、演算装置は、受信機からのIDデータとカウンタ装置からのカウントデータを合成する際に、受信機からのIDデータと記憶したIDデータとを照合し、一致したときは受信機からのIDデータとカウンタ装置からのカウントデータとの合成を行い、一致しないときは異常と判断して受信機からのIDデータとカウンタ装置からのカウントデータとの合成を行わないないよう構成したことを特徴とする移動体測位装置。
Priority Applications (1)
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JP2002273041A JP3905007B2 (ja) | 2002-09-19 | 2002-09-19 | 移動体測位装置 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8630147B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-01-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of determining position where work is done in space surrounded by surfaces and work result management device |
US8839721B2 (en) | 2009-02-20 | 2014-09-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Bogie for guide rail type vehicle |
JP2022172183A (ja) * | 2019-08-06 | 2022-11-15 | 直之 村上 | コンピユーターの目(pceye) |
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2002
- 2002-09-19 JP JP2002273041A patent/JP3905007B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US8839721B2 (en) | 2009-02-20 | 2014-09-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Bogie for guide rail type vehicle |
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