JPH11248830A - Apparatus for measuring running course - Google Patents

Apparatus for measuring running course

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JPH11248830A
JPH11248830A JP4599698A JP4599698A JPH11248830A JP H11248830 A JPH11248830 A JP H11248830A JP 4599698 A JP4599698 A JP 4599698A JP 4599698 A JP4599698 A JP 4599698A JP H11248830 A JPH11248830 A JP H11248830A
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JP
Japan
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radio wave
speed
racetrack
receiving
identification information
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JP4599698A
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Masayoshi Ito
正義 系
Shingo Tsujimichi
信吾 辻道
Yoshio Kosuge
義夫 小菅
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure a running course of each racing body and a speed on each course by specifying the racing body related to identification information, measuring an azimuth angle of the racing body from an azimuth in which received radio waves come, and tracking a position and a speed of the racing body on the basis of measured results. SOLUTION: A transmitter (transmission means) 1 is mounted to each racing body to transmit radio waves including identification information of the racing body to which the transmitter is mounted. A receiver (reception means) 2 is installed via a specific distance along a track to receive radio waves transmitted from each transmitter 1. An identification process part (specification means) 3 extracts the identification information of the racing body from the radio waves received by the receiver 2, thereby specifying the racing body related to the identification information. A measured angle process part 4 measures an azimuth angle at each time of the racing body from an azimuth in which the radio waves received by the receiver 2 come. A tracking process part 5 tracks a position and a speed at each time of the racing body on the basis of the measured result of the measured angle process part 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、競馬場,競輪場
及び競艇場等において、走行トラック内を走行する競走
馬,自転車,船艇(以下、競走体と呼ぶ)等から発信さ
れる個別送信波を受信して、各競走体の時々刻々の位置
及び速度を自動的に計測する走行経路計測装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an individual transmission transmitted from a racehorse, a bicycle, a boat (hereinafter referred to as a racing body) or the like running on a running track in a racetrack, a bicycle racetrack, a boat racetrack, or the like. The present invention relates to a traveling route measuring device that receives waves and automatically measures the instantaneous position and speed of each racetrack.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は例えば特開平9−159687号
公報に示されたレーン走行速度計測装置を示す構成図で
あり、図において、51は各ハロンに設置されたアクセ
スコントローラ、52はアンテナ、53はデータ送受信
部、54は計時部、55はホストコンピュータである。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a block diagram showing a lane running speed measuring device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-159687. In the drawing, reference numeral 51 denotes an access controller installed in each halon; 53 is a data transmission / reception unit, 54 is a clock unit, and 55 is a host computer.

【0003】次に動作について説明する。各ハロンに設
置されたアクセスコントローラ51がアンテナ52か
ら、搬送波からなる起動要求信号を常時データ送受信部
53に発信する。そして、競走体がハロンに接近して起
動要求信号を検出すると、データ送受信部53が起動信
号を応答信号として発信する。そして、アクセスコント
ローラ51は、この起動信号を検出するとハロン識別信
号を送信する。一方、データ送受信部53は、ハロン識
別信号を受信すると、それに競走体識別コードを付加し
た競走体の走行信号を返信する。
Next, the operation will be described. An access controller 51 installed in each halon always transmits a start request signal composed of a carrier to a data transmitting / receiving unit 53 from an antenna 52. Then, when the race object approaches Halong and detects a start request signal, the data transmission / reception unit 53 transmits the start signal as a response signal. Then, upon detecting this activation signal, the access controller 51 transmits a halon identification signal. On the other hand, when the data transmission / reception unit 53 receives the Halong identification signal, the data transmission / reception unit 53 returns a running signal of the racing body with the racing body identification code added thereto.

【0004】このようにして、競走体が各ハロンに設置
されたアンテナ52に接近すると、アクセスコントロー
ラ51とデータ送受信部53の間で信号が交信され、競
走体がハロンの前を通過したことを認識する。この各ハ
ロン間のデータは計時部54によって計時され、それに
よってハロン間の区間走行速度の計測が可能となってい
た。また、スタート位置からの累積時間を計時すること
により、全走行平均速度の計測が可能となっていた。
As described above, when the racetrack approaches the antenna 52 installed in each halon, a signal is exchanged between the access controller 51 and the data transmission / reception section 53 to confirm that the racetrack has passed in front of Halon. recognize. The data between the halons is timed by the timer 54, whereby the section traveling speed between the halons can be measured. In addition, by measuring the accumulated time from the start position, it was possible to measure the entire running average speed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーン走行速度
計測装置は以上のように構成されているので、各ハロン
毎のラップタイムや競走体の平均速度は計測することが
できるが、各競走体の走行経路や各経路上の速度を計測
することができず、競走体の進路妨害の判定や技術の向
上を目的とするコース取り(速度解析を含む)等を解析
することができないなどの課題があった。
Since the conventional lane running speed measuring device is configured as described above, it is possible to measure the lap time for each halon and the average speed of the racing body. Problems such as the inability to measure the running route and the speed on each route, and the inability to analyze the course taking (including speed analysis) for the purpose of determining the disturbance of the racetrack and improving the technology, etc. there were.

【0006】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、各競走体の走行経路や各経路上の
速度を計測することができる走行経路計測装置を得るこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a traveling route measuring device capable of measuring a traveling route of each racetrack and a speed on each route. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係る走行経路
計測装置は、受信手段により受信された電波から競走体
の識別情報を抽出し、その識別情報に係る競走体を特定
する一方、受信手段により受信された電波の到来方位か
らその競走体の方位角を計測し、その計測結果に基づい
て競走体の位置及び速度を追尾するようにしたものであ
る。
A traveling route measuring apparatus according to the present invention extracts identification information of a racing object from radio waves received by a receiving means, specifies a racing object according to the identification information, and receives the information. The azimuth angle of the race object is measured from the arrival direction of the radio wave received by the system, and the position and speed of the race object are tracked based on the measurement result.

【0008】この発明に係る走行経路計測装置は、周期
的に起動信号を含む電波を発信する送受信手段により受
信された電波から競走体の識別情報を抽出し、その識別
情報に係る競走体を特定する一方、その送受信手段によ
り受信された電波の到来方位からその競走体の方位角を
計測し、その計測結果に基づいて競走体の位置及び速度
を追尾するようにしたものである。
[0008] The traveling route measuring device according to the present invention extracts the identification information of the race object from the radio wave received by the transmission / reception means for periodically transmitting the radio wave including the start signal, and specifies the race object according to the identification information. On the other hand, the azimuth of the race object is measured from the arrival direction of the radio wave received by the transmission / reception means, and the position and speed of the race object are tracked based on the measurement result.

【0009】この発明に係る走行経路計測装置は、送受
信手段により受信された応答信号を含む電波の到来方位
からその競走体の方位角を計測し、その計測手段の計測
結果に基づいて競走体の位置及び速度を追尾するように
したものである。
The traveling route measuring device according to the present invention measures the azimuth of the race object from the arrival direction of the radio wave including the response signal received by the transmission / reception means, and based on the measurement result of the measurement means, The position and speed are tracked.

【0010】この発明に係る走行経路計測装置は、受信
手段により受信された応答信号を含む電波の到来方位か
らその競走体の方位角を計測し、その計測結果に基づい
て競走体の位置及び速度を追尾するようにしたものであ
る。
[0010] The traveling route measuring device according to the present invention measures the azimuth of the race object from the arrival direction of the radio wave including the response signal received by the receiving means, and based on the measurement result, the position and speed of the race object. Is to be tracked.

【0011】この発明に係る走行経路計測装置は、平滑
ベクトル記憶手段に保持されている平滑ベクトルの算出
値に基づいて競走体の走行状態を判定する走行状態判定
手段と、等速直進モデルを使用して予測処理を行う等速
直進モデル用予測処理手段と、等速旋回モデルを使用し
て予測処理を行う等速旋回モデル用予測処理手段と、等
加速度直進モデルを使用して予測処理を行う等加速度直
進モデル用予測処理手段と、計測手段により計測された
方位角が追尾処理に有効なデータであるか否かを判定す
る相関判定処理手段と、その計測手段により計測された
方位角を使用して平滑処理を行う平滑処理手段とを備え
たものである。
The traveling route measuring device according to the present invention uses traveling state determining means for determining a traveling state of a racetrack based on a calculated value of a smooth vector held in a smooth vector storage means, and a constant velocity straight-ahead model. Constant speed straight-line model prediction processing means for performing prediction processing, constant velocity turning model prediction processing means for performing prediction processing using a constant speed rotation model, and performing prediction processing using a constant acceleration straight-line model Uses prediction processing means for a uniform acceleration straight-line model, correlation determination processing means for determining whether the azimuth angle measured by the measurement means is valid data for tracking processing, and azimuth angle measured by the measurement means. And smoothing processing means for performing smoothing processing.

【0012】この発明に係る走行経路計測装置は、予め
競走体の初期位置として競走体の出走位置を設定する一
方、競走体の初期速度として零値を設定するようにした
ものである。
In the running route measuring device according to the present invention, the starting position of the race object is set in advance as the initial position of the race object, and a zero value is set as the initial speed of the race object.

【0013】この発明に係る走行経路計測装置は、競走
体が基準値以上の速度に到達した後に直線コースを走行
している場合、等速直進モデルの走行状態にあると判定
し、競走体が基準値以上の速度に到達した後に旋回コー
スを走行している場合、等速旋回モデルの走行状態にあ
ると判定し、競走体が基準値以上の速度に到達する前に
直線コースを走行している場合には、等加速度直進モデ
ルの走行状態にあると判定するようにしたものである。
[0013] The traveling route measuring device according to the present invention determines that the running object is in the running state of the constant speed straight-ahead model when the running object runs on the straight course after reaching the speed equal to or higher than the reference value. When traveling on a turning course after reaching a speed equal to or higher than the reference value, it is determined that the vehicle is in the running state of the constant speed turning model, and the racetrack travels on a straight course before reaching the speed equal to or higher than the reference value. When the vehicle is running, it is determined that the vehicle is in the running state of the uniform acceleration model.

【0014】この発明に係る走行経路計測装置は、競走
体の平滑ベクトルに含まれる速度の推定値及び旋回コー
スの回転半径に基づいて旋回の角速度を算出するととも
に、等速旋回モデルに従って予測処理を実行するように
したものである。
A traveling route measuring apparatus according to the present invention calculates an angular speed of a turn based on an estimated value of a speed included in a smooth vector of a racetrack and a turning radius of a turning course, and performs prediction processing according to a constant speed turning model. It is intended to be executed.

【0015】この発明に係る走行経路計測装置は、競走
体の加速度として、直線コースに沿いに競走体の進行方
向と同一方向の定数加速度ベクトルを設定するようにし
たものである。
In the traveling route measuring device according to the present invention, a constant acceleration vector in the same direction as the traveling direction of the race object is set along the straight course as the acceleration of the race object.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による走
行経路計測装置を示す構成図であり、図において、1は
各競走体にそれぞれ装着され、装着された競走体の識別
情報を含む電波を発信する発信機(発信手段)、2は走
路沿いに所定の間隔をおいて設置された各ハロンに設け
られ、各発信機1から発信された電波を受信する受信機
(受信手段)、3は受信機2により受信された電波から
競走体の識別情報を抽出し、その識別情報に係る競走体
を特定する識別処理部(特定手段)、4は受信機2によ
り受信された電波の到来方位から各競走体における時々
刻々の方位角を計測する測角処理部(計測手段)、5は
測角処理部4の計測結果に基づいて各競走体における時
々刻々の位置及び速度を追尾する追尾処理部(追尾手
段)である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing a traveling route measuring device according to Embodiment 1 of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a transmission that transmits a radio wave that is mounted on each of the racing bodies and includes identification information of the mounted racing body. A transmitter (transmitting means) 2 is provided in each halon installed at a predetermined interval along the runway, and a receiver (receiving means) for receiving a radio wave transmitted from each transmitter 1, 3 is a receiver 2 The identification processing unit (identifying means) for extracting the race information of the race object from the radio wave received by the receiver 2 and identifying the race object according to the identification information, 4 An angle measurement processing unit (measuring means) for measuring the azimuth angle at every moment in 5. A tracking processing unit (tracking means) for tracking the momentary position and speed of each racetrack based on the measurement result of the angle measurement processing unit 4 ).

【0017】次に動作について説明する。具体的に動作
を説明する前に、この発明における競走体の追尾方法の
原理を説明する。この発明の追尾方法は、競走体から発
信される電波を競走場内の複数の受信機で受信し、各受
信機より見た競走体の方位角についての時々刻々の観測
結果に基づき、拡張カルマンフィルタを使用して、競走
体の位置や速度を追尾することを特徴とするものであ
る。
Next, the operation will be described. Before describing the operation in detail, the principle of the method for tracking a racing object in the present invention will be described. The tracking method of the present invention receives an electric wave transmitted from a racetrack by a plurality of receivers in a racetrack, and uses an extended Kalman filter based on an instantaneous observation result of the azimuth of the racetrack viewed from each receiver. It is used to track the position and speed of a racetrack.

【0018】なお、拡張カルマンフィルタのアルゴリズ
ムについては、例えば、片山徹著、「応用カルマンフィ
ルタ」、朝倉書店などに詳しく説明されている。以下で
は、説明の便宜上、単独の競走体についての追尾処理方
法を述べるが、この処理を各競走体毎に実行すれば複数
の競走体の追尾が可能である。
The algorithm of the extended Kalman filter is described in detail, for example, by Toru Katayama, "Applied Kalman Filter", Asakura Shoten, and the like. In the following, a tracking processing method for a single race object will be described for convenience of description. However, if this processing is executed for each race object, a plurality of race objects can be tracked.

【0019】図6に示すように、競走場内に固定のx−
y直交座標系を設定する。走行トラック沿いに所定間隔
で設けられた各ハロン毎に受信機を設けるものとし、競
走場内に計N個の受信機が設置されているとする。ま
た、i番目の受信機をRi (i=1,...,N)と書
き、その位置を[Xi ,Yi T と表す(以降Tは行列
の転置を表す)。また、競走が開始されてからのサンプ
リング時刻をtk (k=0,1,2,・・・)とし、サ
ンプリング時刻tk において、受信機Ri より見た競走
体Hの方位を角θk,i と表す。方位角θk,i は、図6に
示すように、y軸と平行な方向を基準に時計回りの回転
を正と定義する。
As shown in FIG. 6, a fixed x-
Set the y orthogonal coordinate system. It is assumed that a receiver is provided for each halon provided at a predetermined interval along the running track, and that a total of N receivers are installed in the racetrack. Also, the i-th receiver is written as R i (i = 1,..., N), and its position is represented as [X i , Y i ] T (hereinafter T represents the transposition of a matrix). Also, race is the sampling time t k from the start of (k = 0,1,2, ···) and then, at sampling time t k, the angular orientation of the race member H as viewed from the receiver R i theta Expressed as k and i . As shown in FIG. 6 , the azimuth angle θ k, i defines a clockwise rotation based on a direction parallel to the y-axis as positive.

【0020】サンプリング時刻tk における競走体の位
置と速度の真値で与えられる競走体の状態ベクトルを式
(1)で定義する。ここで、dxk /dt,dyk /d
tは、それぞれの時間微分を示す。また、以降、ベクト
ルを表す記号にはアンダーラインを付する。
[0020] The state vector position and velocity of the true value given race of race body at the sampling time t k is defined by equation (1). Here, dx k / dt, dy k / d
t indicates each time derivative. Hereinafter, a symbol representing a vector is underlined.

【0021】[0021]

【数1】 (Equation 1)

【0022】上記状態ベクトルを使用し、競走体の運動
モデルを以下ように3つの場合について定義する。ま
ず、競走体が直線コースをほぼ等速で直進運動している
際の運動モデル(等速直進モデルと呼ぶ)を式(2),
(3)とする。ここで、Φs (k)は等速直進運動の状
態遷移行列である。
Using the above state vector, a motion model of a racetrack is defined for three cases as follows. First, a motion model (referred to as a constant-velocity straight-traveling model) when the racing body is linearly traveling at a substantially constant speed on a straight course is expressed by Equation (2),
(3). Here, Φ s (k) is a state transition matrix of the constant speed linear motion.

【0023】[0023]

【数2】 (Equation 2)

【0024】(k)は競走体の実際の運動を等速直進
運動と見なしたことに伴う誤差を表現するための、加速
度相当の駆動雑音ベクトルであり、式(4),(5)の
性質も持つ正規性白色雑音であるとする。Γ(k)は駆
動雑音の変換行列で、式(6)で表される。
W (k) is a driving noise vector corresponding to acceleration for expressing an error caused by regarding the actual motion of the racetrack as a constant-velocity straight-line motion. Equations (4) and (5) It is assumed that the noise is normal white noise having the property of Γ (k) is a conversion matrix of driving noise, and is represented by Expression (6).

【0025】[0025]

【数3】 (Equation 3)

【0026】また、競走体がほぼ一定の加速度で加速し
ながら直進運動している際の運動モデル(等加速度直進
モデルと呼ぶ)を式(7)とする。Φs (k)は式
(3)で定義した等速直進運動の状態遷移行列で、ま
た、αは予め設定された定数加速度ベクトルであり、図
6の20に示すように、所定の大きさと直線コースに沿
う方向(向きは競走体の進行の向きと同一)を有するベ
クトルであるとする。(k),Γ(k)は式(4)〜
(6)で定義したものと同一とする。
A motion model (referred to as a constant acceleration straight motion model) when the racetrack is running straight while accelerating at a substantially constant acceleration is represented by equation (7). Φ s (k) is a state transition matrix of constant-velocity linear motion defined by equation (3), and α is a preset constant acceleration vector, and as shown in FIG. It is assumed that the vector is a vector having a direction along the straight course (the direction is the same as the traveling direction of the racetrack). w (k) and Γ (k) are obtained from equations (4) to
The same as defined in (6).

【0027】[0027]

【数4】 (Equation 4)

【0028】さらに、競走体が回転半径rturnの旋回コ
ースをほぼ等速で旋回運動している場合の運動モデル
(以下、等速旋回モデルと呼ぶ)を式(8),(9)で
設定する。ΦM (k)は等速旋回運動の状態遷移行列で
あり、ωk は式(10)で表される旋回の角速度であ
る。また、(k),Γ(k)は式(4)〜(6)で定
義したものと同一とする。
Further, a motion model (hereinafter, referred to as a constant speed turning model) when the racing body is turning at a substantially constant speed on a turning course having a turning radius of r turn is set by equations (8) and (9). I do. Φ M (k) is a state transition matrix of constant-speed turning motion, and ω k is a turning angular velocity represented by Expression (10). Also, w (k) and Γ (k) are the same as those defined in Equations (4) to (6).

【0029】[0029]

【数5】 (Equation 5)

【0030】上記述べた3つの場合の運動モデルは、便
宜的に、式(11)により統一的に表現することが可能
である。ここで、等速直進モデルの場合は式(12)
を、等加速度直進モデルの場合は式(13)を、等速旋
回モデルの場合は式(14)を設定すればよい。
The motion models in the above three cases can be conveniently expressed in a unified manner by equation (11). Here, in the case of the straight-travelling model, the equation (12) is used.
Equation (13) may be set for a constant acceleration straight-traveling model, and Equation (14) may be set for a constant velocity turning model.

【0031】[0031]

【数6】 (Equation 6)

【0032】次に、観測モデルを定義する。サンプリン
グ時刻tk において、受信機Ri より見た競走体の方位
角の真値θk,i は、競走体の状態ベクトル(k)によ
り、次式のとおり表せる。
Next, an observation model is defined. At the sampling time t k , the true value θ k, i of the azimuth angle of the racetrack viewed from the receiver R i can be expressed by the following equation using the state vector x (k) of the racetrack.

【0033】[0033]

【数7】 (Equation 7)

【0034】したがって、受信機Ri の観測モデルを式
(17)で定義することができる。ここで、θ* k,iは受
信機Ri による観測値、νk,i は観測雑音を表す。観測
雑音νk,i は、式(18),(19)の性質を持つ正規
性白色雑音であるとする。
Therefore, the observation model of the receiver R i can be defined by equation (17). Here, θ * k, i represents an observation value by the receiver R i , and ν k, i represents observation noise. It is assumed that the observation noise ν k, i is normal white noise having the properties of Expressions (18) and (19).

【0035】[0035]

【数8】 (Equation 8)

【0036】以下、上記の運動モデルと観測モデルに基
づき、拡張カルマンフィルタのアルゴリズムを使用して
行うこの発明の追尾処理方法を説明する。まず、以下の
ように変数を定義しておく。ただし、Eは集合平均を表
す記号である。
Hereinafter, a tracking processing method according to the present invention, which is performed based on the above-described motion model and observation model using an algorithm of the extended Kalman filter, will be described. First, variables are defined as follows. Here, E is a symbol representing the collective average.

【0037】[0037]

【数9】 (Equation 9)

【0038】ここで、x’(k)はサンプリング時刻t
k までの観測情報によりサンプリング時刻tk の状態ベ
クトルを推定した平滑ベクトル、x”(k)はサンプリ
ング時刻tk-1 までの観測情報によりサンプリング時刻
k の状態ベクトルを推定した予測ベクトルである。ま
た、P’(k),P"(k)は、それぞれ平滑ベクトル、
予測ベクトルの誤差共分散行列である。
Here, x ' (k) is the sampling time t
smoothing vector to estimate the state vector of the sampling time t k by observation information to k, x "(k) is the predicted vector to estimate the state vector of the sampling time t k by observation information to the sampling time t k-1 P ′ (k) and P ″ (k) are smoothed vectors,
It is an error covariance matrix of a prediction vector.

【0039】競走の開始時刻を初期サンプリング時刻t
0 とし、平滑ベクトルの初期値x’(0)および平滑誤
差共分散行列の初期値P’(0)を予め設定する。ここ
で、特に平滑ベクトルの初期値には、競走体の初期位置
として予め事前情報として与えられている競走体の出走
位置を設定し、また競走体の初期速度としてx,y各成
分ともゼロを設定する。なお、通常の目標追尾では、平
滑ベクトルの初期値として、初期1サンプルで得られた
観測結果に基づき算出した目標の観測位置と、初期2サ
ンプルで得られた各観測結果より算出した目標の2点の
観測位置に基づき、この2点間の変位と時間間隔より算
出した速度を設定するため、初期値の精度が悪く、追尾
結果が収束し所定の精度に達するまでに時間を要する
が、この発明の装置では、上記のように初期値を設定す
ることにより、追尾開始当初から高い精度の追尾結果が
得られる。
The start time of the race is set to the initial sampling time t.
0, and sets 'initial value P (0) and error covariance matrix' initial value x of the smoothing vector (0) in advance. Here, particularly for the initial value of the smoothing vector, the starting position of the racing object given as advance information in advance as the initial position of the racing object is set, and both the x and y components are set to zero as the initial speed of the racing object. Set. In the normal target tracking, as the initial value of the smoothing vector, the target observation position calculated based on the observation result obtained in the initial one sample and the target observation position calculated from each observation result obtained in the initial two samples are used. Since the speed calculated from the displacement and the time interval between the two points is set based on the observation position of the point, the accuracy of the initial value is poor, and it takes time for the tracking result to converge and reach the predetermined accuracy. In the apparatus of the present invention, by setting the initial value as described above, a tracking result with high accuracy can be obtained from the beginning of tracking.

【0040】以降、N個の受信機のいずれかにおいて、
新たな観測値が得られる毎に、サンプリング時刻を1つ
進めて、追尾処理を実行する。以下に、サンプリング時
刻tk において実行される追尾処理の具体的な方法を説
明していく。サンプリング時刻tk において、受信機R
i により観測値θ* k,iが得られると、まず、拡張カルマ
ンフィルタの処理アルゴリズムに従い、以下の予測処理
を行う。
Hereinafter, in any of the N receivers,
Each time a new observation value is obtained, the sampling time is advanced by one, and tracking processing is executed. Hereinafter, it will be described a specific method of tracking processing executed at the sampling time t k. In sampling time t k, the receiver R
When the observation value θ * k, i is obtained from i , first, the following prediction processing is performed according to the processing algorithm of the extended Kalman filter.

【0041】[0041]

【数10】 (Equation 10)

【0042】式(24),(25)の予測処理式におい
て、状態遷移行列Φ(k−1)および加速度ベクトルa
(k−1)は、観測値θ* k,iが得られる前の時点での競
走体の運動形態により、適宜、式(12),(13),
(14)のいずれかを切り替えて使用する。すなわち、
競走体が出走後、所定の時間が経過して基準値以上の速
度に達し、直線コースを走行している場合には、式(1
2)の等速直進モデルを使用し、競走体が出走後基準値
以上の速度に達するまで加速しながら直線コースを走行
している場合には、式(13)の等加速度直進モデルを
使用し、また、競走体が出走後、基準値以上の速度に達
し、旋回コースを走行している場合には、式(14)の
等速旋回モデルを使用する。競走体がいずれの運動形態
にあるかは、平滑ベクトルx’(k−1)に含まれる競
走体の位置や速度の情報から判断を行う。
In the prediction processing equations (24) and (25), the state transition matrix Φ (k-1) and the acceleration vector a
Equations (12), (13), (13), (k-1) are appropriately determined according to the motion mode of the racetrack before the observation value θ * k, i is obtained.
Switch and use one of (14). That is,
If the predetermined time has elapsed after the racer has started and the speed has reached the reference value or higher and the racetrack is running on a straight course, the formula (1)
In the case where the racing body is running on a straight course while accelerating until it reaches a speed equal to or higher than the reference value after running, the uniform acceleration straight model of the equation (13) is used. In addition, when the race body reaches a speed equal to or higher than the reference value after running, and is running on a turning course, the constant speed turning model of Expression (14) is used. Which exercise mode the racetrack is in is determined from information on the position and speed of the racetrack contained in the smooth vector x ' (k-1).

【0043】上記予測処理を行ったのち、次に観測値θ
* k,iを使用した平滑処理を行うために、まず、取得され
た観測値が真に既追尾中の競走体の方位に相当する有効
なデータであるか否かの相関判定を行う。相関判定処理
は、極端に精度の悪い観測値を追尾処理への入力から除
外する効果がある。このような精度の悪い観測値は、例
えば、受信機が、競走体から発信された電波の直接波と
ともに、他の構造物に一旦反射してから受信機に到来す
る間接波を、混信して受信した場合等で生ずる。
After performing the above-described prediction processing, the observed value θ
* In order to perform the smoothing process using k and i , first, a correlation determination is made as to whether or not the acquired observation value is really valid data corresponding to the azimuth of the racetrack that is being tracked. The correlation determination processing has an effect of excluding extremely inaccurate observation values from the input to the tracking processing. Such inaccurate observations are caused, for example, by the receiver interfering with the direct waves of the radio waves transmitted from the racetrack and the indirect waves that arrive at the receiver after they are once reflected by other structures. Occurs when received.

【0044】相関判定処理では、まず、上記予測処理で
得られた予測ベクトルx”(k)を使用し、式(26)
に従って、競走体の予測方位θ”k,i を算出する。
In the correlation judgment processing, first, the prediction vector x ″ (k) obtained in the above-mentioned prediction processing is used, and the equation (26) is used.
, The predicted orientation θ ″ k, i of the race object is calculated.

【0045】[0045]

【数11】 [Equation 11]

【0046】実際の観測値と上記得られた予測方位との
差(残差と呼ぶ)θ* k,i−θ”k,i0の大きさに基づい
て、観測値θ* k,iの有効性を判定する。式(17)およ
び式(26)によれば、この残差θ* k,i−θ”k,i は、
次式のように表される。
Based on the magnitude of the difference between the actual observation value and the predicted orientation obtained above (referred to as a residual) θ * k, i− θ ″ k, i0, the observation value θ * k, i According to equations (17) and (26), the residual θ * k, i− θ ″ k, i is
It is expressed as the following equation.

【0047】[0047]

【数12】 (Equation 12)

【0048】予測ベクトルx”(k)と真値(k)の
誤差が微少であることを仮定すれば、式(27)右辺の
第1項は、式(28)のように近似することができる。
ここで、Fi x”(k))は、式(29)に示すよう
に、式(16)の関数Fi (k))の勾配のx”
(k)における値である。
Prediction vectorx "(K) and true valuex(K)
Assuming that the error is very small,
The first term can be approximated as in equation (28).
Where Fi(x "(K)) is as shown in equation (29).
And the function F in equation (16)i(x(K)) gradientx "
(K).

【0049】[0049]

【数13】 (Equation 13)

【0050】上記、式(27)に、式(28)と式(2
3),(19)を用いれば、θ* k,i−θ”k,i の分散値
k,i が以下のように計算できる。
The above equation (27) is replaced by equation (28) and equation (2)
By using 3) and (19) , the variance g k, i of θ * k, i −θ ″ k, i can be calculated as follows.

【0051】[0051]

【数14】 [Equation 14]

【0052】相関判定処理では、上記分散値gk,i を使
用し、dをパラメータとして次式(31)を満たす場合
にのみ、この観測値θ* k,iを有効であると判定する。
In the correlation determination process, the above variance g k, i is used, and only when d is a parameter and the following equation (31) is satisfied, it is determined that the observed value θ * k, i is valid.

【0053】[0053]

【数15】 (Equation 15)

【0054】上記相関判定処理により、観測値θ* k,i
有効であると判断された場合には、拡張カルマンフィル
タのアルゴリズムに従い、以下の式(32)〜(34)
の平滑処理を実行する。ただし、Iは4×4の単位行列
である。
If the observation value θ * k, i is determined to be valid by the above correlation determination processing, the following equations (32) to (34) are used according to the algorithm of the extended Kalman filter.
Is performed. Here, I is a 4 × 4 unit matrix.

【0055】[0055]

【数16】 (Equation 16)

【0056】一方、観測値θ* k,iが有効でないと判断さ
れた場合は、観測値を用いた平滑処理は行わず、以下の
式に示すように、平滑値および平滑誤差共分散行列を予
測値および予測誤差共分散行列で置き換える。
On the other hand, if it is determined that the observed value θ * k, i is not valid, the smoothing process using the observed value is not performed, and the smoothed value and the smoothed error covariance matrix are calculated as shown in the following equation. Replace with prediction value and prediction error covariance matrix.

【0057】[0057]

【数17】 [Equation 17]

【0058】以上が、観測値θ* k,iを用いた相関判定お
よび平滑処理の内容である。ところで、上記述べた相関
判定処理、平滑処理は、サンプリング時刻tk において
1つの受信機Ri のみで観測値が得られた場合の処理方
法を示している。次に、より一般的に、サンプリング時
刻tk において、M個(1≦M≦Nとする)の受信機に
おいて競走体からの電波を探知し観測値を得た場合の相
関判定および平滑処理の方法を説明する。
The above is the content of the correlation judgment and the smoothing process using the observed value θ * k, i . Incidentally, the correlation determination process described above, the smoothing process is how to proceed if the observed value only one receiver R i at the sampling time t k is obtained. Next, more generally, at sampling time t k , M (where 1 ≦ M ≦ N) receivers detect radio waves from a racetrack and obtain an observed value, thereby performing correlation determination and smoothing processing. The method will be described.

【0059】サンプリング時刻tk に、観測値を得た受
信機をRj (j=1,2,...,M)、その観測値を
θ* k,j( j=1,2,...,M)とする。この場
合、以下に述べるように、取得された各観測値毎に相関
判定および平滑処理を行い、これをM回繰り返し実行す
る。なお、以下では、j番目の観測値θ* k,jまでにより
平滑処理を行った結果で得られた状態ベクトルの推定値
x’(k)、その誤差共分散行列をP’j (k)と表
す。
At sampling time t k , the receiver that has obtained the observation value is R j (j = 1, 2,..., M), and the observation value is θ * k, j (j = 1, 2,. ..., M). In this case, as described below, a correlation determination and a smoothing process are performed for each acquired observation value, and this process is repeatedly performed M times. In the following, the estimated value of the state vector obtained as a result of performing the smoothing processing up to the j-th observation value θ * k, j is x ′ (k), and the error covariance matrix is P ′ j (k ).

【0060】まず、j=0の場合の初期値として、式
(37),(38)に示すように、予測ベクトルと予測
誤差共分散行列を設定する。
First, as an initial value when j = 0, a prediction vector and a prediction error covariance matrix are set as shown in equations (37) and (38).

【0061】[0061]

【数18】 (Equation 18)

【0062】上記初期値を設定した後、以下の相関判定
および平滑処理をj=1,2,...,Mについて、順
次、繰り返し実行する。まず、相関処理として、受信機
j により得られた観測値θ* k,jと式(39)で与えら
れる推定方位θ”k,j が、dをパラメータとして、式
(40)を満たすか否かを判定する。式(40)を満た
す場合に限り、観測値θ* k,jは有効であると判定する。
After the initial values are set, the following correlation judgment and smoothing processing are performed for j = 1, 2,. . . , M are sequentially and repeatedly executed. First, as a correlation process, whether the observed value θ * k, j obtained by the receiver R j and the estimated orientation θ ″ k, j given by Expression (39) satisfy Expression (40) using d as a parameter. It is determined that the observed value θ * k, j is valid only when Expression (40) is satisfied.

【0063】[0063]

【数19】 [Equation 19]

【0064】観測値θ* k,jが有効であると判定された場
合には、以下の式(43)〜(45)の平滑処理を実行
する。
When the observation value θ * k, j is determined to be valid, the following equations (43) to (45) are executed.

【0065】[0065]

【数20】 (Equation 20)

【0066】一方、観測値θ* k,jが有効でないと判定さ
れた場合は、この観測値を用いた平滑処理は行わず、次
式のように、j番目の推定値および誤差共分散行列をj
−1番目の推定値および誤差共分散行列で置き換える。
On the other hand, if it is determined that the observed value θ * k, j is not valid, the smoothing process using this observed value is not performed, and the j-th estimated value and error covariance matrix To j
Replace with the 1st estimate and error covariance matrix.

【0067】[0067]

【数21】 (Equation 21)

【0068】上記、式(39)〜(47)の一連の処理
をj=1,2,...,Mについて繰り返し実行する。
この結果、最終的に得られたx’ M (k)およびP’M
(k)を、式(48),(49)に示すように、サンプ
リング時刻tk における平滑ベクトルx’(k)および
平滑誤差共分散行列P’(k)の算出結果として、サン
プリング時刻tk での処理を終了する。
A series of processing of the above equations (39) to (47) is performed by j = 1, 2,. . . , M are repeatedly executed.
As a result, the finally obtained x ′ M (k) and P ′ M
The (k), equation (48), as a calculation result of, as shown in (49), smoothing the vector x at the sampling time t k '(k) and error covariance matrix P' (k), the sampling time t k Is completed.

【0069】[0069]

【数22】 (Equation 22)

【0070】以上が、この発明における競走体の追尾方
法の原理である。以下、各競走体を識別するための情報
として、各競走体毎に異なる周波数の電波を割り当てた
場合を例として、図1の装置の動作を説明する。
The above is the principle of the method for tracking a racing object in the present invention. Hereinafter, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described by taking as an example a case where radio waves having different frequencies are assigned to each race object as information for identifying each race object.

【0071】発信機1は、各競走体に割り当てられた固
有の周波数の電波を常時発信している。各ハロンの受信
機2は、競走体が所定の距離範囲内に入ると、競走体に
装着された発信機1から発信される電波を検出する。こ
のとき、発信機1から発信される電波は、常時、2ない
し3カ所以上のハロンで検出可能なように、発信機1の
発信強度が調整されている。
The transmitter 1 constantly transmits a radio wave of a unique frequency assigned to each racing body. The receiver 2 of each halon detects a radio wave transmitted from the transmitter 1 mounted on the race when the race enters the predetermined distance range. At this time, the transmission intensity of the transmitter 1 is adjusted so that the radio waves transmitted from the transmitter 1 can always be detected by two or more halons.

【0072】そして、受信機2により検出された電波
は、ディジタル信号に変換された後、識別処理部3に送
出される。識別処理部3では、各競走体の周波数に対応
する帯域通過フィルタを介すことにより、それぞれの競
走体毎の信号に弁別する。そして、弁別された各競走体
の信号は測角処理部4に送られ、測角処理部4が、各競
走体毎にその信号電波の到来方位を算出する。
The radio wave detected by the receiver 2 is converted into a digital signal and transmitted to the identification processing unit 3. The identification processing unit 3 discriminates the signals into the signals for each of the racetracks through a band-pass filter corresponding to the frequency of each racetrack. Then, the discriminated signal of each race object is sent to the angle measurement processing unit 4, and the angle measurement processing unit 4 calculates the arrival direction of the signal radio wave for each race object.

【0073】上記到来方位は、ハロン位置より見た各競
走体の方位角の観測値であって、式(17)のθ* k,i
相当する。各ハロンの測角処理部4において算出された
競走体の方位角観測値は全て追尾処理部5に入力され
る。追尾処理部5では、上記入力された競走体の方位角
の時々刻々の観測結果に基づき、各競走体の時々刻々の
位置と速度の推定値である式(20)の平滑ベクトル
x’(k)を算出する。
The above-mentioned arrival direction is an observed value of the azimuth angle of each racetrack viewed from the position of Ha Long , and corresponds to θ * k, i in equation (17). All the azimuth observation values of the racetrack calculated by the angle measurement processing unit 4 of each halon are input to the tracking processing unit 5. In the tracking processing unit 5, based on the input of the azimuth angle of the racetrack, which is input from time to time, the smoothed vector of the equation (20), which is the estimated value of the position and speed of each of the racetracks, is used.
x ′ (k) is calculated.

【0074】以上で明らかなように、この実施の形態1
によれば、受信機2により受信された電波から競走体の
識別情報を抽出し、その識別情報に係る競走体を特定す
る一方、受信機2により受信された電波の到来方位から
その競走体の方位角を計測し、その計測結果に基づいて
競走体の位置及び速度を追尾するように構成したので、
各競走体の走行経路や各経路上の速度を認識することが
できるようになり、その結果、競走体の進路妨害の判定
や技術の向上を目的とするコース取り(速度解析を含
む)等の解析を行うことができる効果を奏する。
As is apparent from the above, the first embodiment
According to the method, the identification information of the race object is extracted from the radio wave received by the receiver 2 and the race object related to the identification information is specified, while the race object of the race object is identified from the arrival direction of the radio wave received by the receiver 2. Since it was configured to measure the azimuth and track the position and speed of the racetrack based on the measurement result,
It is possible to recognize the traveling route of each racetrack and the speed on each route, and as a result, it is necessary to determine course obstruction of the racetrack and take courses (including speed analysis) to improve technology The effect that analysis can be performed is produced.

【0075】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2による走行経路計測装置を示す構成図であり、図に
おいて、図1と同一符号は同一または相当部分を示すの
で説明を省略する。6は走路沿いに所定の間隔をおいて
設置された各ハロンに設けられ、周期的に起動信号を含
む電波を発信するとともに、応答機7から発信された電
波を受信する送受信機(送受信手段)、7は各競走体に
それぞれ装着され、起動信号を含む電波を受信するとそ
の競走体の識別情報を含む電波を発信する応答機(応答
手段)である。
Embodiment 2 FIG. 2 is a configuration diagram showing a traveling route measuring apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts, and a description thereof will be omitted. A transmitter / receiver (transmitter / receiver) 6 is provided at each of the halons disposed at predetermined intervals along the runway, and periodically transmits a radio wave including a start signal and receives the radio wave transmitted from the transponder 7. .., 7 are transponders (response means) mounted on the respective race vehicles and transmitting a radio wave including identification information of the race when receiving a radio wave including an activation signal.

【0076】次に動作について説明する。以下、各競走
体を識別するための情報として、各競走体毎に異なる周
波数の電波を割り当てた場合を例として、図2の装置の
動作を説明する。競走が開始されると、各ハロンの送受
信機6は、互いに同期しながら、所定の時間間隔毎に起
動信号を送信する。この起動信号は、競走体が走行トラ
ック内のいずれの位置にあっても、少なくともいずれか
一つの送受信機6からの起動信号を応答機7が受信でき
るように、その発信強度が調整されている。
Next, the operation will be described. Hereinafter, the operation of the apparatus shown in FIG. 2 will be described by taking as an example a case where radio waves of different frequencies are assigned to each race object as information for identifying each race object. When the race starts, the transceivers 6 of each halon transmit an activation signal at predetermined time intervals while synchronizing with each other. The starting signal has its transmission intensity adjusted so that the transponder 7 can receive the starting signal from at least one of the transceivers 6 regardless of the position of the racetrack in the running track. .

【0077】応答機7は、上記起動信号を受信すると、
各競走体毎の固有の周波数の電波を所定時間の間、応答
信号として送信する。この応答信号は送受信機6により
受信される。このとき、競走体よりの応答信号の電波
は、常時、2ないし3カ所以上のハロンで検出可能なよ
うに、応答機7の発信強度が設定されている。送受信機
6により検出された電波は、ディジタル信号に変換され
た後、識別処理部3に送出される。識別処理部3では、
各競走体の周波数に対応する帯域通過フィルタを介すこ
とにより、それぞれの競走体毎の信号に弁別する。
When the transponder 7 receives the start signal,
A radio wave of a unique frequency for each race object is transmitted as a response signal for a predetermined time. This response signal is received by the transceiver 6. At this time, the transmission intensity of the transponder 7 is set so that the radio wave of the response signal from the race object can be always detected by two or more halons. The radio wave detected by the transceiver 6 is converted into a digital signal and then transmitted to the identification processing unit 3. In the identification processing unit 3,
By passing through a band-pass filter corresponding to the frequency of each racing body, it is discriminated into signals for each racing body.

【0078】上記弁別された各競走体の信号は測角処理
部4に送られ、測角処理部4が、各競走体毎にその信号
電波の到来方位を算出する。この到来方位は、ハロン位
置より見た各競走体の方位角の観測値であって、式(1
7)のθ* k,iに相当する。各ハロンの測角処理部4で算
出された競走体の方位角観測値は全て追尾処理部5に入
力される。追尾処理部5では、上記入力された競走体の
方位角の時々刻々の観測結果に基づき、各競走体の時々
刻々の位置と速度の推定値である式(20)の平滑ベク
トルx’(k)を算出する。
The discriminated signal of each race object is sent to the angle measurement processing section 4, and the angle measurement processing section 4 calculates the arrival direction of the signal radio wave for each race object. The arrival direction is an observed value of the azimuth angle of each race vehicle viewed from the Ha Long position, and is expressed by the following equation (1).
7) corresponds to θ * k, i . All the azimuth angle observation values of the race object calculated by the angle measurement processing unit 4 of each halon are input to the tracking processing unit 5. The tracking processing unit 5 calculates the smoothed vector x ′ (k) of the equation (20), which is the estimated value of the instantaneous position and speed of each racetrack, based on the input azimuth angle observation results of the racetrack. ) Is calculated.

【0079】以上で明らかなように、この実施の形態2
によれば、周期的に起動信号を含む電波を発信する送受
信機6により受信された電波から競走体の識別情報を抽
出し、その識別情報に係る競走体を特定する一方、その
送受信機6により受信された電波の到来方位からその競
走体の方位角を計測し、その計測結果に基づいて競走体
の位置及び速度を追尾するように構成したので、各競走
体の走行経路や各経路上の速度を認識することができる
ようになり、その結果、競走体の進路妨害の判定や技術
の向上を目的とするコース取り(速度解析を含む)等の
解析を行うことができる効果を奏する。また、応答機7
の発信を競走開始後のみに限ることができるため、応答
機7の消費電力を節約することができる効果も奏する。
As is clear from the above, this embodiment 2
According to the present invention, the identification information of the racetrack is extracted from the radio waves received by the transceiver 6 that periodically transmits the radio waves including the start signal, and the racetrack related to the identification information is specified. The azimuth angle of the race object is measured from the arrival direction of the received radio wave, and the position and speed of the race object are tracked based on the measurement result. As a result, it is possible to recognize the speed, and as a result, it is possible to perform an analysis such as taking a course (including a speed analysis) for the purpose of determining path obstruction of a racetrack and improving a technique. In addition, answering machine 7
Can be limited only after the start of the race, so that there is an effect that the power consumption of the transponder 7 can be saved.

【0080】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3による走行経路計測装置を示す構成図であり、図に
おいて、図2と同一符号は同一または相当部分を示すの
で説明を省略する。8は走路沿いに所定の間隔をおいて
設置された各ハロンに設けられ、周期的に識別情報を含
む電波を発信するとともに、応答機9から発信された応
答信号を含む電波を受信する送受信機(送受信手段)、
9は各競走体にそれぞれ装着され、当該競走体の識別情
報を含む電波を受信すると応答信号を含む電波を発信す
る応答機(応答手段)、10は送受信機8により受信さ
れた電波の到来方位からその競走体の方位角を計測する
測角処理部(計測手段)である。
Embodiment 3 FIG. 3 is a configuration diagram showing a traveling route measuring device according to Embodiment 3 of the present invention. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts, and a description thereof will be omitted. A transceiver 8 is provided at each of the halons arranged at predetermined intervals along the runway, and periodically transmits a radio wave including identification information and receives a radio wave including a response signal transmitted from the transponder 9. (Transmission / reception means),
9 is a transponder (response means) which is attached to each of the race vehicles and transmits a radio wave including a response signal when receiving a radio wave including identification information of the race vehicle, and 10 is an arrival direction of the radio wave received by the transceiver 8. Is an angle measurement processing unit (measuring means) that measures the azimuth angle of the race object from.

【0081】次に動作について説明する。送受信機8は
競走が開始されると、互いに同期しながら、各競走体の
識別コードを含んだパルス状の信号電波を、順次、繰り
返して送信する。即ち、第1の競走体の識別情報を含む
起動信号を送信したのち、所定の時間をおいて、第2の
競走体の識別情報を含む起動信号を送信し、さらに所定
の時間おいて、第3の競走体の識別情報を含む起動信号
を送信するといったように、各競走体毎の起動信号を順
番に送信する。全ての競走体について識別情報を含む起
動信号の送信を終えると、再び第1の競走体から送信を
繰り返す。なお、送受信機8から発信される起動信号
は、走行トラック内のいずれの地点においても応答機9
が受信できるように発信強度が調整されている。
Next, the operation will be described. When the race starts, the transmitter / receiver 8 sequentially and repeatedly transmits a pulse-like signal radio wave including the identification code of each race body while synchronizing with each other. That is, after transmitting the start signal including the identification information of the first race object, a start signal including the identification information of the second race object is transmitted after a predetermined time, and after a predetermined time, the start signal including the identification information of the second race object is further transmitted. For example, the start signal for each race object is transmitted in order, such as transmitting the start signal including the identification information of the three race objects. When the transmission of the activation signals including the identification information is completed for all the racetracks, the transmission is repeated from the first racetrack again. The start signal transmitted from the transceiver 8 is transmitted to the transponder 9 at any point in the traveling track.
The transmission intensity is adjusted so that can be received.

【0082】次に、各競走体の応答機9は、送受信機8
から発信された起動信号を受信すると、起動信号に含ま
れる識別情報を解読し、これが当該競走体のものである
場合に限って応答信号の電波を返信する。例えば、第1
の競走体の応答機9は、第1の競走体の識別情報を含む
起動信号を受信した場合のみ応答信号を返信する。な
お、各応答機9から発信された電波は、常時、2ないし
3カ所以上のハロンで検出可能なように、応答機9の発
信強度が調整されている。
Next, the transponder 9 of each race object is set
Upon receiving the activation signal transmitted from, the identification information included in the activation signal is decoded, and only when the identification information is that of the race object, a response signal wave is returned. For example, the first
The response machine 9 of the race object returns a response signal only when receiving the activation signal including the identification information of the first race object. The transmission intensity of the transponder 9 is adjusted so that the radio waves transmitted from each transponder 9 can always be detected by two or more halons.

【0083】一方、各ハロンの送受信機8は、起動信号
を送信した後、その起動信号に含まれた識別情報に相当
する競走体(応答機9)からの電波を受信するための待
機状態に入る。以後、所定時間の待機中に応答機9から
の電波を受信すると、これを上記送信した起動信号の識
別情報に相当する競走体(応答機9)からの応答信号で
あると判断する。例えば、送受信機8は、第1の競走体
の識別情報を含んだ起動信号を送信した後、第1の競走
体(応答機9)からの応答信号を受信するための待機状
態に入り、この待機中に受信した応答信号を第1の競走
体からのものであると判断する。
On the other hand, after transmitting / receiving the start signal, the transceiver 8 of each halon enters a standby state for receiving a radio wave from the race vehicle (the answering machine 9) corresponding to the identification information included in the start signal. enter. Thereafter, when the radio wave from the transponder 9 is received during the standby for a predetermined time, it is determined that this is a response signal from the race object (the transponder 9) corresponding to the identification information of the transmitted start signal. For example, after transmitting / receiving the start signal including the identification information of the first race object, the transceiver 8 enters a standby state for receiving a response signal from the first race object (the answering machine 9). It is determined that the response signal received during standby is from the first racetrack.

【0084】送受信機8により検出された電波は、ディ
ジタル信号に変換された後、測角処理部10に送出され
る。測角処理部10では、競走体の信号電波の到来方位
を算出する。この到来方位は、ハロン位置より見た各競
走体の方位角の観測値であって、式(17)のθ* k,i
相当する。各ハロンの測角処理部10で算出された競走
体の方位角観測値は全て追尾処理部5に入力される。追
尾処理部5では、上記入力された競走体の方位角の時々
刻々の観測結果に基づき、各競走体の時々刻々の位置と
速度の推定値である式(20)の平滑ベクトルx’
(k)を算出する。
The radio wave detected by the transceiver 8 is
After being converted to digital signals, the signals are sent to the angle measurement processing unit 10.
You. In the angle measurement processing unit 10, the arrival direction of the signal wave of the race object
Is calculated. This arrival direction is determined by each competition viewed from the Ha Long position.
It is an observation value of the azimuth angle of the running body, and is θ in Expression (17).* k, iTo
Equivalent to. The race calculated by the angle measuring unit 10 of each halon
All the azimuth observation values of the body are input to the tracking processing unit 5. Additional
In the tail processing unit 5, the input azimuth angle of the race
Based on the observation results of each moment, the position of each race
Smooth vector of equation (20) which is an estimated value of speedx '
(K) is calculated.

【0085】以上で明らかなように、この実施の形態3
によれば、送受信機8により受信された応答信号を含む
電波の到来方位からその競走体の方位角を計測し、その
計測結果に基づいて競走体の位置及び速度を追尾するよ
うに構成したので、各競走体の走行経路や各経路上の速
度を認識することができるようになり、その結果、競走
体の進路妨害の判定や技術の向上を目的とするコース取
り(速度解析を含む)等の解析を行うことができる効果
を奏する。また、応答機9の発信を競走開始後のみに限
ることができるため、応答機9の消費電力を節約するこ
とができるとともに、上記実施の形態1,2のように、
識別処理部3を設けることなく、走行経路計測装置を為
すことができるため、装置構成が簡略化される効果があ
る。なお、起動信号は各ハロンの送受信機8より発信さ
れるため、各送受信機8の発信タイミングを同期させる
必要があるが、起動信号の発信強度は微弱にすることが
できる。
As is apparent from the above, the third embodiment
According to the configuration, the azimuth of the race object is measured from the arrival direction of the radio wave including the response signal received by the transceiver 8, and the position and speed of the race object are tracked based on the measurement result. , It is possible to recognize the running route of each racetrack and the speed on each route, and as a result, take courses (including speed analysis) for the purpose of determining path obstruction of racetracks and improving skills The effect of being able to perform the analysis of FIG. Further, since the transmission of the answering machine 9 can be limited only after the start of the race, the power consumption of the answering machine 9 can be saved, and as in the first and second embodiments,
Since the traveling route measuring device can be formed without providing the identification processing unit 3, there is an effect that the device configuration is simplified. Since the start signal is transmitted from the transceiver 8 of each halon, it is necessary to synchronize the transmission timing of each transceiver 8, but the transmission intensity of the start signal can be weakened.

【0086】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4による走行経路計測装置を示す構成図であり、図に
おいて、図3と同一符号は同一または相当部分を示すの
で説明を省略する。11は周期的に識別情報を含む電波
を発信する起動信号送信機(送信手段)、12は各競走
体にそれぞれ装着され、当該競走体の識別情報を含む電
波を受信すると応答信号を含む電波を発信する応答機
(応答手段)、13は起動信号送信機11から発信され
た電波を受信するとともに、応答機12から発信された
電波を受信する受信機(受信手段)である。
Embodiment 4 FIG. 4 is a configuration diagram showing a traveling route measuring device according to Embodiment 4 of the present invention. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same or corresponding parts, and a description thereof will be omitted. Reference numeral 11 denotes a start signal transmitter (transmitting means) for periodically transmitting a radio wave including identification information. Reference numeral 12 denotes a start signal transmitter which is attached to each of the race vehicles, and transmits a radio wave including a response signal when receiving a radio wave including the identification information of the race vehicle. A transponder (response means) 13 for transmitting the radio wave transmitted from the activation signal transmitter 11 and a receiver (reception means) for receiving the radio wave transmitted from the transponder 12.

【0087】次に動作について説明する。起動信号送信
機11は競走が開始されると、各競走体の識別情報を含
んだパルス状の信号電波を、順次、繰り返して送信す
る。即ち、図7に示すように、まず、第1の競走体の識
別情報を含む起動信号21を送信し、所定の時間間隔を
おいて、次に第2の競走体の識別情報を含む起動信号2
2を送信し、さらに所定の時間間隔おいて、第3の競走
体の識別情報を含む起動信号23を送信するといったよ
うに、各競走体毎の起動信号を順番に送信する。全ての
競走体について送信を終えると、再び第1の競走体から
送信を繰り返す。なお、起動信号送信機11は、例えば
競走場の中央付近に設置するなどし、走行トラック内の
いずれの地点においても応答機12が受信できるよう
に、発信強度が調整されている。
Next, the operation will be described. When the race is started, the activation signal transmitter 11 sequentially and repeatedly transmits a pulse-shaped signal radio wave including identification information of each race body. That is, as shown in FIG. 7, first, the start signal 21 including the identification information of the first race object is transmitted, and after a predetermined time interval, the start signal 21 including the identification information of the second race object is next transmitted. 2
2 and then, at predetermined time intervals, an activation signal for each racetrack is transmitted in order, such as transmitting an activation signal 23 including identification information of the third racetrack. When transmission has been completed for all the racetracks, transmission is repeated from the first racetrack again. Note that the activation signal transmitter 11 is installed, for example, near the center of the racetrack, and the transmission intensity is adjusted so that the transponder 12 can receive the signal at any point in the running track.

【0088】各競走体の応答機12は、起動信号送信機
11から発信された起動信号を受信すると、起動信号に
含まれる識別情報を解読し、これが当該競走体のもので
ある場合に限って応答信号の電波を返信する。図7の場
合では、第1の競走体の応答機は、第1の競走体の識別
情報を含む起動信号21を受信した場合のみ応答信号2
4を返信する。なお、競走体(応答機12)から発信さ
れた電波は、常時、2ないし3カ所以上のハロンで検出
可能なように、応答機12の発信強度が調整されてい
る。
Upon receiving the start signal transmitted from the start signal transmitter 11, the transponder 12 of each race object decodes the identification information included in the start signal, and only when this is for the race object concerned. Returns the response signal radio wave. In the case of FIG. 7, the transponder of the first race object receives the response signal 2 only when receiving the activation signal 21 including the identification information of the first race object.
Reply 4 The transmission intensity of the transponder 12 is adjusted so that the radio waves transmitted from the race object (the transponder 12) can always be detected by two or more halons.

【0089】一方、各ハロンの受信機13は、起動信号
送信機11から発信された起動信号を受信すると、起動
信号に含まれる識別情報を解読し、この識別情報に相当
する競走体からの電波を受信するための待機状態に入
る。以後、所定時間の待機中に応答機12からの電波を
受信すると、これを上記解読した識別情報に相当する競
走体からの応答信号であると判断する。図7の場合で
は、受信機13は、起動信号送信機11から発信された
第1の競走体の識別情報を含む起動信号21を受信し、
これを解読することにより第1の競走体(応答機12)
からの応答信号を受信するための待機状態に入り、この
待機中に受信した応答信号24を第1の競走体からのも
のであると判断する。
On the other hand, upon receiving the activation signal transmitted from the activation signal transmitter 11, the receiver 13 of each halon decodes the identification information included in the activation signal, and transmits the radio wave from the race vehicle corresponding to the identification information. Into a standby state to receive Thereafter, when a radio wave is received from the transponder 12 during the standby for a predetermined time, it is determined that this is a response signal from the race object corresponding to the decoded identification information. In the case of FIG. 7, the receiver 13 receives the activation signal 21 including the identification information of the first race object transmitted from the activation signal transmitter 11,
By decoding this, the first race object (response machine 12)
Enters a standby state for receiving a response signal from the first racetrack, and determines that the response signal 24 received during the standby is from the first racetrack.

【0090】受信機13により検出された電波は、ディ
ジタル信号に変換された後、測角処理部10に送出され
る。測角処理部10では、競走体の信号電波の到来方位
を算出する。この到来方位は、ハロン位置より見た各競
走体の方位角の観測値であって、式(17)のθ* k,i
相当する。各ハロンの測角処理部10で算出された競走
体の方位角観測値は全て追尾処理部5に入力される。追
尾処理部5では、上記入力された競走体の方位角の時々
刻々の観測結果に基づき、各競走体の時々刻々の位置と
速度の推定値である式(20)の平滑ベクトルx’
(k)を算出する。
The radio wave detected by the receiver 13 is
After being converted to digital signals, the signals are sent to the angle measurement processing unit 10.
You. In the angle measurement processing unit 10, the arrival direction of the signal wave of the race object
Is calculated. This arrival direction is determined by each competition viewed from the Ha Long position.
It is an observation value of the azimuth angle of the running body, and is θ in Expression (17).* k, iTo
Equivalent to. The race calculated by the angle measuring unit 10 of each halon
All the azimuth observation values of the body are input to the tracking processing unit 5. Additional
In the tail processing unit 5, the input azimuth angle of the race
Based on the observation results of each moment, the position of each race
Smooth vector of equation (20) which is an estimated value of speedx '
(K) is calculated.

【0091】以上で明らかなように、この実施の形態4
によれば、受信機13により受信された応答信号を含む
電波の到来方位からその競走体の方位角を計測し、その
計測結果に基づいて競走体の位置及び速度を追尾するよ
うに構成したので、各競走体の走行経路や各経路上の速
度を認識することができるようになり、その結果、競走
体の進路妨害の判定や技術の向上を目的とするコース取
り(速度解析を含む)等の解析を行うことができる効果
を奏する。また、応答機12の発信を競走開始後のみに
限ることができるため、応答機12の消費電力を節約す
ることができるとともに、上記実施の形態1,2のよう
に、識別処理部3を設けることなく、走行経路計測装置
を為すことができるため、装置構成が簡略化される効果
がある。なお、起動信号は競走場内の1カ所に設けられ
た起動信号送信機11から発信されるため、所定の発信
強度を必要とするが、発信タイミングを同期させる必要
がなく、さらに装置構成が簡略化される効果がある
As is clear from the above, this embodiment 4
According to the configuration, the azimuth of the race object is measured from the arrival direction of the radio wave including the response signal received by the receiver 13, and the position and speed of the race object are tracked based on the measurement result. , It is possible to recognize the running route of each racetrack and the speed on each route, and as a result, take courses (including speed analysis) for the purpose of determining path obstruction of racetracks and improving skills The effect of being able to perform the analysis of FIG. Further, since the transmission of the transponder 12 can be limited only after the start of the race, the power consumption of the transponder 12 can be saved, and the identification processing unit 3 is provided as in the first and second embodiments. Since the traveling route measuring device can be formed without using the device, there is an effect that the device configuration is simplified. Since the start signal is transmitted from the start signal transmitter 11 provided at one place in the racetrack, a predetermined transmission intensity is required, but there is no need to synchronize the transmission timing, and the device configuration is further simplified. Has the effect

【0092】実施の形態5.図5はこの発明の実施の形
態5による走行経路計測装置の追尾処理部を示す構成図
であり、図において、21は競走体の平滑ベクトルおよ
び平滑誤差共分散行列の初期値を設定する初期値設定器
(初期値設定手段)、22は平滑ベクトルの算出値を記
憶しておく平滑ベクトル用メモリ(平滑ベクトル記憶手
段)、23は平滑誤差共分散行列の算出値を記憶してお
く平滑誤差共分散行列用メモリ(平滑誤差共分散行列記
憶手段)、24は平滑ベクトル用メモリ22から読み出
した平滑ベクトルの値に基づき競走体の走行状態を判定
する走行状態判定器(走行状態判定手段)、25は等速
直進モデルを使用して予測処理を行う等速直進モデル用
予測器(等速直進モデル用予測処理手段)、26は等速
旋回モデルを使用して予測処理を行う等速旋回モデル用
予測器(等速旋回モデル用予測処理手段)、27は等加
速度直進モデルを使用して予測処理を行う等加速度直進
モデル用予測器(等加速度直進モデル用予測処理手
段)、28は測角処理部4から入力した方位角の観測値
が追尾処理に有効なデータであるか否かを判定する相関
判定器(相関判定処理手段)、29は測角処理部4から
入力した方位角の観測値を使用して平滑処理を行う平滑
器(平滑処理手段)である。
Embodiment 5 FIG. 5 is a block diagram showing a tracking processing unit of a traveling route measuring apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, reference numeral 21 denotes an initial value for setting an initial value of a smooth vector and a smooth error covariance matrix of a racetrack A setter (initial value setting means), 22 is a smoothing vector memory (smoothing vector storage means) for storing the calculated value of the smoothed vector, and 23 is a smoothing error memory for storing the calculated value of the smoothed error covariance matrix. A variance matrix memory (smoothing error covariance matrix storage means), 24 is a running state determiner (running state determining means) which determines the running state of the racetrack based on the value of the smoothed vector read from the smoothed vector memory 22, 25 Is a constant velocity straight model predictor for performing prediction processing using a constant velocity straight model (constant velocity straight model prediction processing means), and 26 is a constant velocity turn performing prediction processing using a constant velocity turn model A predictor for Dell (prediction processing means for constant velocity turning model), 27 is a predictor for constant acceleration straight model (prediction processing means for constant acceleration straight model) which performs prediction processing using a constant acceleration straight traveling model, and 28 is measurement A correlation determiner (correlation determination processing means) for determining whether the azimuth angle observation value input from the angle processing unit 4 is valid data for tracking processing, 29 is a azimuth angle input from the angle measurement processing unit 4. This is a smoother (smoothing processing means) that performs a smoothing process using the observed value.

【0093】次に動作について説明する。以下では、単
独の競走体に対する追尾処理の動作について述べるが、
この発明の実際の追尾処理部は、以下の処理を各競走体
毎に実行することによって、複数の競走体の追尾を実現
するものである。
Next, the operation will be described. In the following, the operation of the tracking process for a single race object is described,
The actual tracking processing unit of the present invention realizes tracking of a plurality of racetracks by executing the following processing for each racetrack.

【0094】競走の開始時刻を初期サンプリング時刻t
0 とし、初期値設定器21により、平滑ベクトル用メモ
リ22、平滑誤差共分散行列用メモリ23に対し、それ
ぞれ平滑ベクトルx’(k)の初期値x’(0)および
平滑誤差共分散行列P’(k)の初期値P’(0)を設
定することにより、追尾処理が開始される。ここで、平
滑ベクトルの初期値x’(0)には、競走体の初期位置
として予め事前情報として得ている競走体の出走位置を
設定し、また競走体の初期速度としてx,y各成分とも
ゼロを設定する。
The starting time of the race is set to the initial sampling time t.
The initial value setting unit 21 sets the initial value x ' (0) of the smooth vector x' (k) and the smooth error covariance matrix P in the smooth vector memory 22 and the smooth error covariance matrix memory 23, respectively. The tracking process is started by setting the initial value P '(0) of' (k). Here, as the initial value of the smoothing vector x ' (0), the starting position of the racing object obtained in advance as the initial position of the racing object is set, and the x, y components are set as the initial speed of the racing object. Set both to zero.

【0095】以降、各ハロンに対応する測角処理部4の
いずれかから新たな観測値が入力される度に、サンプリ
ング時刻を1つ進めて追尾処理が実行される。なお、同
一サンプリング時刻に、複数のハロンの測角処理部4か
ら観測値が入力される場合もある。以下、サンプリング
時刻tk における処理手順を説明する。
Thereafter, every time a new observation value is input from any of the angle measurement processing units 4 corresponding to each halon, the tracking processing is executed with the sampling time advanced by one. At the same sampling time, observation values may be input from a plurality of halon angle measurement processing units 4. Hereinafter, the processing procedure at the sampling time t k.

【0096】観測値が入力されると、まず、走行状態判
定器24において、平滑ベクトル用メモリ22より1サ
ンプル前の平滑ベクトルx’(k−1)を読み出し、ま
た、平滑誤差共分散行列用メモリ23より1サンプル前
の平滑誤差共分散行列P’(k−1)を読み出したの
ち、サンプリング時刻のデータと平滑ベクトルx’(k
−1)に含まれる位置と速度のデータに基づき、競走体
の走行状態が、等加速度直進モデル、等速直進モデル、
等加速度直進モデルのいずれの運動モデルの状態にある
かの判定を行う。まず、出走後所定の時間が経過してお
り、式(50)で算出した競走体の速度が所定の大きさ
に達しており、かつ、競走体の位置(x’k-1 ,y’
k-1 )が、例えば、図8の31のように、直線コースの
領域内に存在した場合は、競走体は等速直進モデルの走
行状態にあると判定し、上記メモリより読み出した平滑
ベクトルx’(k−1)および平滑誤差共分散行列P’
(k−1)を等速直進モデル用予測器25に送出する。
When the observation value is input, first, the running state determiner 24 reads the smoothed vector x ' (k-1) one sample before from the smoothed vector memory 22, and reads the smoothed error covariance matrix. After reading the smoothed error covariance matrix P ′ (k−1) one sample before from the memory 23, the data at the sampling time and the smoothed vector x ′ (k
Based on the position and speed data included in -1), the running state of the racetrack is represented by a constant acceleration straight model, a constant speed straight model,
It is determined which of the motion models of the uniform acceleration straight-line model is in the state. First, a predetermined time has elapsed since the start, the speed of the racetrack calculated by the equation (50) has reached a predetermined size, and the position of the racetrack (x ′ k−1 , y ′)
If k-1 ) exists in the area of the straight course, for example, as shown at 31 in FIG. 8, it is determined that the racetrack is in the running state of the constant-speed straight-forward model, and the smoothed vector read from the memory is read. x ′ (k−1) and the smooth error covariance matrix P ′
(K-1) is sent to the constant velocity straight-line model predictor 25.

【0097】また、出走後所定の時間が経過しており、
式(50)で算出した競走体の速度が所定の大きさに達
しており、かつ、競走体の位置(x’k-1 ,y’k-1
が、例えば、図8の32のように、旋回コースの領域内
に存在した場合は、競走体は等速旋回モデルの走行状態
にあると判定し、上記メモリより読み出した平滑ベクト
x’(k−1)および平滑誤差共分散行列P’(k−
1)を等速旋回モデル用予測器26に送出する。また、
出走後所定の時間が経過する以前で、かつ、式(50)
で算出した競走体の速度が、所定の大きさに達していな
い場合は、競走体は等加速度直進モデルの走行状態にあ
ると判定し、上記メモリより読み出した平滑ベクトル
x’(k−1)および平滑誤差共分散行列P’(k−
1)を等加速度直進モデル用予測器27に送出する。
A predetermined time has elapsed since the start of the race,
The speed of the racetrack calculated by equation (50) has reached a predetermined size, and the position of the racetrack ( x'k-1 , y'k-1 )
However, for example, as shown at 32 in FIG. 8, when it is within the area of the turning course, it is determined that the racing object is in the running state of the constant speed turning model, and the smoothed vector x ′ (k −1) and the smoothed error covariance matrix P ′ (k−
1) is sent to the constant velocity turning model predictor 26. Also,
Before the predetermined time has elapsed since the start, and the equation (50)
If the speed of the racetrack calculated in step (a) does not reach the predetermined size, it is determined that the racetrack is in the running state of the constant acceleration straight-running model, and the smooth vector read from the memory is determined.
x ′ (k−1) and the smooth error covariance matrix P ′ (k−
1) is sent to the constant acceleration model predictor 27.

【0098】[0098]

【数23】 (Equation 23)

【0099】次に、等速直進モデル用予測器25、等速
旋回モデル用予測器26、等加速度直進モデル用予測器
27における処理を説明する。これらの予測器は、走行
状態判定器24における判定結果が、それぞれ等速直進
モデルの走行状態、等速旋回モデルの走行状態、等加速
度直進モデルの走行状態であった場合に限って動作す
る。
Next, a description will be given of the processing in the predictor 25 for a constant velocity straight model, the predictor 26 for a constant velocity turning model, and the predictor 27 for a constant acceleration straight model. These predictors operate only when the result of the determination by the traveling state determiner 24 is the traveling state of the constant velocity straight model, the traveling state of the constant velocity turning model, and the traveling state of the constant acceleration straight traveling model, respectively.

【0100】まず、等速直進モデル用予測器25では、
式(12)に示すように、状態遷移行列Φ(k)に式
(3)のΦS (k)を設定し、また、加速度ベクトル
(k)にゼロベクトルを設定したのち、予め設定された
駆動雑音の共分散行列Q(k)を使用して、式(24)
および式(25)に基づき、予測ベクトルx”(k)と
予測誤差共分散行列P”(k)を算出する。また、等速
旋回モデル用予測器26では、まず、走行状態判定器2
4より入力した平滑ベクトルx’(k−1)に含まれる
競走体の位置(x’k-1 ,y’k-1)と、予め事前情報
として得ている旋回コースの回転半径Rturnを使用し
て、式(10)の旋回角速度ωk を算出し、式(14)
に示すように、状態遷移行列Φ(k)として式(9)の
ΦM (k)を設定し、また、加速度ベクトル(k)に
ゼロベクトルを設定したのち、予め設定された駆動雑音
の共分散行列Q(k)を使用して、式(24)および式
(25)に基づき、予測ベクトルx”(k)と予測誤差
共分散行列P”(k)を算出する。
First, in the predictor 25 for a straight-forward model,
As shown in Expression (12), Φ S (k) in Expression (3) is set in the state transition matrix Φ (k), and the acceleration vector a
After setting a zero vector to (k), using a preset covariance matrix of driving noise Q (k), equation (24)
And the prediction vector x ″ (k) and the prediction error covariance matrix P ″ (k) are calculated based on the equation (25). In the predictor for constant velocity turning model 26, first, the traveling state determiner 2
The position (x ′ k−1 , y ′ k−1 ) of the racetrack included in the smooth vector x ′ (k−1) input from No. 4 and the turning radius R turn of the turning course obtained as advance information in advance are By using this, the turning angular velocity ω k in equation (10) is calculated, and equation (14) is used.
As shown in FIG. 7, after setting Φ M (k) in the equation (9) as the state transition matrix Φ (k), and setting a zero vector as the acceleration vector a (k), Using the covariance matrix Q (k), a prediction vector x ″ (k) and a prediction error covariance matrix P ″ (k) are calculated based on Expressions (24) and (25).

【0101】また、等加速度直進モデル用予測器27で
は、式(13)に示すように、状態遷移行列Φ(k)に
式(3)のΦS (k)を設定し、また、加速度ベクトル
(k)に固定の定数ベクトルαを設定し、予め設定さ
れた駆動雑音の共分散行列Q(k)を使用して、式(2
4)および式(25)に基づき、予測ベクトルx”
(k)と予測誤差共分散行列P”(k)を算出する。こ
こで、定数加速度ベクトルαとしては、図6の20のよ
うに、所定の大きさで、出走直後の直線コースに沿う方
向(向きは競走体の進行の向きと同一)を持つ定数ベク
トルを設定するものとする。上記等速直進モデル用予測
器25、等速旋回モデル用予測器26、等加速度直進モ
デル用予測器27により算出された予測ベクトルx”
(k)、予測誤差共分散行列P”(k)は相関判定器2
8に送られる。
Further, the constant-acceleration straight-motion model predictor 27
Is expressed in the state transition matrix Φ (k) as shown in Expression (13).
Φ in equation (3)S(K) is set and the acceleration vector
aConstant vector fixed to (k)αSet and preset
Using the obtained driving noise covariance matrix Q (k), equation (2)
4) and equation (25),x "
(K) and a prediction error covariance matrix P ″ (k).
Where the constant acceleration vectorαAs shown in FIG.
A person who follows a straight course just after starting
Constant vector with direction (the direction is the same as the direction of progress of the racetrack)
Torr shall be set. Forecast for constant velocity straight model
Device 25, constant speed turning model predictor 26,
Prediction vector calculated by Dell predictor 27x "
(K), the prediction error covariance matrix P ″ (k) is
8

【0102】次に、相関判定器28および平滑器29に
おける処理を説明する。以下では、サンプリング時刻
に、M(1≦M≦N)個の測角処理部4よりの観測値θ
* k,j(j=1,2,...,M)が入力された場合とす
る。予測ベクトルx”(k)と予測誤差共分散行列P”
(k)が入力されると、相関判定器28は、式(3
7),(38)に従い、j (k)の初期値j
(0)に予測ベクトルx”(k)を設定し、P’(k)
の初期値P’(0)に予測誤差共分散行列P”(k)を
設定する。以降、相関判定器28と平滑器29におい
て、互いにデータ交換を行いながら、以下に示す一連の
処理をj=1,2,...,Mについて繰り返し実行す
る。
Next, the correlation judgment unit 28 and the smoothing unit 29
Will be described. Below, sampling time
Are the observed values θ from the M (1 ≦ M ≦ N) angle measurement processing units 4
* k, j(J = 1, 2,..., M) is input
You. Prediction vectorx "(K) and the prediction error covariance matrix P ″
When (k) is input, the correlation determiner 28 calculates the equation (3)
7) According to (38),x j 'Initial value of (k)x j '
Predicted vector at (0)x "(K) and P '(k)
Of the prediction error covariance matrix P ″ (k) to the initial value P ′ (0) of
Set. Thereafter, the correlation judgment unit 28 and the smoothing unit 29
While exchanging data with each other, a series of
Processing is j = 1, 2,. . . , M repeatedly
You.

【0103】相関判定器28では、式(39)により推
定方位θ”k,j を算出し、式(42)によりFj
j-1(k))を算出し、さらに式(41)により残差
θ* k,j−θ”k,j の分散gk,j を算出したのち、予め設
定されたしきい値dを使用して、取得した観測値θ* k,j
が式(40)を満たすか否かの判定を行う。式(40)
を満たす場合には、判定結果データとしてCor=1を
設定し、また、式(40)を満たさない場合には、判定
結果データとしてCor=0を設定する。j-1
(k)、Pj-1 ’(k)と上記算出したFj j-1
(k))、gk,j 、および観測値θ* k,jと上記設定した
判定結果データは平滑器29に送られる。
In the correlation judgment unit 28, the estimation is made by the equation (39).
Orientation θ ”k, j Is calculated, and F is calculated by equation (42).j(x
j-1 '(K)), and the residual is calculated by equation (41).
θ* k, j−θ ”k, j Dispersion gk, jAfter calculating
Obtained value θ using the specified threshold value d* k, j
Is determined whether or not satisfies Expression (40). Equation (40)
Is satisfied, Cor = 1 is set as the determination result data.
If the value is not set and Expression (40) is not satisfied, the determination is made.
Cor = 0 is set as result data.x j-1 '
(K), Pj-1′ (K) and the calculated Fj(x j-1 '
(K)), gk, j, And the observation θ* k, jAnd set above
The judgment result data is sent to the smoother 29.

【0104】平滑器29では、相関判定器28より入力
した上記判定結果データがCor=1である場合には、
式(43)〜(45)を使用し、また、上記判定結果デ
ータがCor=0である場合には、式(46),(4
7)を使用して、j (k)、Pj ’(k)を算出す
る。j (k)、Pj ’(k)の算出結果は、j=M
の場合を除き、再び相関判定器28に送られ、jの値を
一つ更新して、再び上記一連の処理が実行される。
In the smoother 29, when the above-mentioned judgment result data input from the correlation judgment unit 28 is Cor = 1,
Expressions (43) to (45) are used, and when the determination result data is Cor = 0, Expressions (46) and (4)
Calculate x j (k) and P j ′ (k) using 7). The calculation results of x j (k) and P j ′ (k) are j = M
Except in the case of (1), the value is again sent to the correlation determiner 28, the value of j is updated by one, and the above series of processing is executed again.

【0105】上記一連の処理をj=1,2,...,M
について繰り返し実行した結果得られたM (k)、
M ’(k)は、式(48),(49)のように、サン
プリング時刻tk における平滑ベクトルx’(k)、平
滑誤差共分散行列P’(k)の算出結果として、それぞ
れ、平滑ベクトル用メモリ22、平滑誤差共分散行列用
メモリ23に格納される。以上述べた処理が、競走体の
追尾終了まで、各サンプリング時刻毎に繰り返し実行さ
れる。
The above series of processing is performed by j = 1, 2,. . . , M
X M (k) obtained as a result of repeatedly executing
P M '(k) has the formula (48), as in (49), smoothing the vector x at the sampling time t k' as a calculation result of (k), error covariance matrix P '(k), respectively, The data are stored in the smoothed vector memory 22 and the smoothed error covariance matrix memory 23. The processing described above is repeatedly executed at each sampling time until the tracking of the race object is completed.

【0106】以上で明らかなように、この実施の形態5
によれば、平滑ベクトル記憶手段に保持されている平滑
ベクトルの算出値に基づいて競走体の走行状態を判定す
る走行状態判定手段と、等速直進モデルを使用して予測
処理を行う等速直進モデル用予測処理手段と、等速旋回
モデルを使用して予測処理を行う等速旋回モデル用予測
処理手段と、等加速度直進モデルを使用して予測処理を
行う等加速度直進モデル用予測処理手段と、計測手段に
より計測された方位角が追尾処理に有効なデータである
か否かを判定する相関判定処理手段と、その計測手段に
より計測された方位角を使用して平滑処理を行う平滑処
理手段とを備えるように構成したので、各ハロンより見
た競走体の方位角の観測結果から、高精度に競走体の時
々刻々の位置及び速度を追尾することができる効果を奏
する。
As is clear from the above, the fifth embodiment
According to the above, the running state determining means for determining the running state of the racetrack based on the calculated value of the smooth vector held in the smooth vector storage means, and the constant speed straight ahead performing a prediction process using a constant speed straight ahead model Prediction processing means for a model, prediction processing means for a constant velocity turning model for performing prediction processing using a constant velocity turning model, and prediction processing means for a constant acceleration straight traveling model for performing prediction processing using a constant acceleration straight traveling model Correlation determination processing means for determining whether the azimuth angle measured by the measurement means is valid data for tracking processing, and smoothing processing means for performing smoothing processing using the azimuth angle measured by the measurement means Is provided so that the position and speed of the racetrack can be tracked with high accuracy from the observation result of the azimuth angle of the racetrack viewed from each halon.

【0107】[0107]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、受信
手段により受信された電波から競走体の識別情報を抽出
し、その識別情報に係る競走体を特定する一方、受信手
段により受信された電波の到来方位からその競走体の方
位角を計測し、その計測結果に基づいて競走体の位置及
び速度を追尾するように構成したので、各競走体の走行
経路や各経路上の速度を認識することができるようにな
り、その結果、競走体の進路妨害の判定や技術の向上を
目的とするコース取り(速度解析を含む)等の解析を行
うことができる効果がある。
As described above, according to the present invention, the identification information of the racetrack is extracted from the radio wave received by the reception means, and the racetrack according to the identification information is specified, while the racetrack is received by the reception means. The azimuth angle of the racetrack is measured from the direction of arrival of the received radio wave, and the position and speed of the racetrack are tracked based on the measurement results. As a result, it is possible to determine a course obstruction of a racetrack and to analyze a course (including speed analysis) for the purpose of improving technology.

【0108】この発明によれば、周期的に起動信号を含
む電波を発信する送受信手段により受信された電波から
競走体の識別情報を抽出し、その識別情報に係る競走体
を特定する一方、その送受信手段により受信された電波
の到来方位からその競走体の方位角を計測し、その計測
結果に基づいて競走体の位置及び速度を追尾するように
構成したので、各競走体の走行経路や各経路上の速度を
認識することができるようになり、その結果、競走体の
進路妨害の判定や技術の向上を目的とするコース取り
(速度解析を含む)等の解析を行うことができる効果が
ある。また、応答手段の発信を競走開始後のみに限るこ
とができるため、応答手段の消費電力を節約することが
できる効果もある。
According to the present invention, the identification information of the race object is extracted from the radio wave received by the transmission / reception means for periodically transmitting the radio wave including the start signal, and the race object related to the identification information is specified. The azimuth of the race object is measured from the arrival direction of the radio wave received by the transmission / reception means, and the position and speed of the race object are tracked based on the measurement result. As a result, it is possible to recognize the speed on the route, and as a result, it is possible to perform an analysis such as taking a course (including speed analysis) for the purpose of judging a path obstruction of a racetrack and improving a technique. is there. Further, since the transmission of the response means can be limited only after the start of the race, there is an effect that the power consumption of the response means can be reduced.

【0109】この発明によれば、送受信手段により受信
された応答信号を含む電波の到来方位からその競走体の
方位角を計測し、その計測手段の計測結果に基づいて競
走体の位置及び速度を追尾するように構成したので、各
競走体の走行経路や各経路上の速度を認識することがで
きるようになり、その結果、競走体の進路妨害の判定や
技術の向上を目的とするコース取り(速度解析を含む)
等の解析を行うことができる効果がある。また、応答手
段の発信を競走開始後のみに限ることができるため、応
答手段の消費電力を節約することができるとともに、特
定手段を設けることなく、走行経路計測装置を為すこと
ができるため、装置構成が簡略化される効果がある。な
お、起動信号は各ハロンの送受信手段より発信されるた
め、各送受信手段の発信タイミングを同期させる必要が
あるが、起動信号の発信強度は微弱にすることができる
効果もある。
According to the present invention, the azimuth of the race object is measured from the arrival direction of the radio wave including the response signal received by the transmission / reception means, and the position and speed of the race object are determined based on the measurement result of the measurement means. The system is configured to track, so that it is possible to recognize the running route of each racetrack and the speed on each route, and as a result, it is necessary to determine course obstruction of the racetrack and take courses to improve technology (Including velocity analysis)
And the like. In addition, since the transmission of the response means can be limited only after the start of the race, the power consumption of the response means can be reduced, and the traveling route measuring device can be formed without providing the specifying means. There is an effect that the configuration is simplified. Since the starting signal is transmitted from the transmitting and receiving means of each halon, it is necessary to synchronize the transmitting timing of each transmitting and receiving means, but there is also an effect that the transmitting intensity of the starting signal can be weakened.

【0110】この発明によれば、受信手段により受信さ
れた応答信号を含む電波の到来方位からその競走体の方
位角を計測し、その計測結果に基づいて競走体の位置及
び速度を追尾するように構成したので、各競走体の走行
経路や各経路上の速度を認識することができるようにな
り、その結果、競走体の進路妨害の判定や技術の向上を
目的とするコース取り(速度解析を含む)等の解析を行
うことができる効果がある。また、応答手段の発信を競
走開始後のみに限ることができるため、応答手段の消費
電力を節約することができるとともに、特定手段を設け
ることなく、走行経路計測装置を為すことができるた
め、装置構成が簡略化される効果がある。なお、起動信
号は競走場内の1カ所に設けられた送信手段から発信さ
れるため、所定の発信強度を必要とするが、発信タイミ
ングを同期させる必要がなく、さらに装置構成が簡略化
される効果がある
According to the present invention, the azimuth of the race object is measured from the arrival direction of the radio wave including the response signal received by the receiving means, and the position and speed of the race object are tracked based on the measurement result. In this way, it is possible to recognize the running route of each racetrack and the speed on each route, and as a result, take a course (speed analysis , Etc.) can be performed. In addition, since the transmission of the response means can be limited only after the start of the race, the power consumption of the response means can be reduced, and the traveling route measuring device can be formed without providing the specifying means. There is an effect that the configuration is simplified. Since the start signal is transmitted from the transmission means provided at one place in the racetrack, a predetermined transmission intensity is required, but there is no need to synchronize the transmission timing, and the device configuration is further simplified. There is

【0111】この発明によれば、平滑ベクトル記憶手段
に保持されている平滑ベクトルの算出値に基づいて競走
体の走行状態を判定する走行状態判定手段と、等速直進
モデルを使用して予測処理を行う等速直進モデル用予測
処理手段と、等速旋回モデルを使用して予測処理を行う
等速旋回モデル用予測処理手段と、等加速度直進モデル
を使用して予測処理を行う等加速度直進モデル用予測処
理手段と、計測手段により計測された方位角が追尾処理
に有効なデータであるか否かを判定する相関判定処理手
段と、その計測手段により計測された方位角を使用して
平滑処理を行う平滑処理手段とを備えるように構成した
ので、各ハロンより見た競走体の方位角の観測結果か
ら、高精度に競走体の時々刻々の位置及び速度を追尾す
ることができる効果がある。
According to the present invention, the running state determining means for determining the running state of the racetrack based on the calculated value of the smoothed vector held in the smoothed vector storage means, and the predicting process using the constant speed straight ahead model Constant velocity straight-line model prediction processing means for performing prediction processing, a constant velocity rotation model prediction processing means for performing prediction processing using a constant velocity rotation model, and a constant acceleration linear movement model for performing prediction processing using a constant acceleration straight-line model Prediction processing means, correlation determination processing means for determining whether the azimuth angle measured by the measurement means is valid data for tracking processing, and smoothing processing using the azimuth angle measured by the measurement means. And the smoothing processing means for performing the following processing, so that the position and speed of the racetrack can be tracked with high accuracy from the observation result of the azimuth angle of the racetrack viewed from each halon. A.

【0112】この発明によれば、予め競走体の初期位置
として競走体の出走位置を設定する一方、競走体の初期
速度として零値を設定するように構成したので、追尾処
理結果が所定の精度に収束するまでに時間を要すること
なく、追尾開始当初から高精度に競走体の時々刻々の位
置及び速度を追尾することができる効果がある。
According to the present invention, the starting position of the race object is set in advance as the initial position of the race object, while a zero value is set as the initial speed of the race object. There is an effect that the position and speed of the racetrack can be tracked from time to time with high accuracy from the beginning of tracking without the need for time to converge.

【0113】この発明によれば、競走体が基準値以上の
速度に到達した後に直線コースを走行している場合、等
速直進モデルの走行状態にあると判定し、競走体が基準
値以上の速度に到達した後に旋回コースを走行している
場合、等速旋回モデルの走行状態にあると判定し、競走
体が基準値以上の速度に到達する前に直線コースを走行
している場合には、等加速度直進モデルの走行状態にあ
ると判定するように構成したので、競走体の走行状態を
適切に判定し、各走行状態に適した追尾処理を行うこと
が可能になり、その結果、高い追尾精度を実現できる効
果がある。
According to the present invention, when the racing body is running on the straight course after reaching the speed equal to or higher than the reference value, it is determined that the running state is the constant-speed straight-ahead model, and the racing body is equal to or higher than the reference value. When traveling on the turning course after reaching the speed, it is determined that it is in the running state of the constant speed turning model, and when the racing body is running on the straight course before reaching the speed above the reference value, Since it is configured to determine that the vehicle is in the running state of the uniform acceleration model, it is possible to appropriately determine the running state of the racetrack and perform a tracking process suitable for each running state. This has the effect of realizing tracking accuracy.

【0114】この発明によれば、競走体の平滑ベクトル
に含まれる速度の推定値及び旋回コースの回転半径に基
づいて旋回の角速度を算出するとともに、等速旋回モデ
ルに従って予測処理を実行するように構成したので、競
走場の旋回コースの大きさに適合した運動モデルを設定
し、旋回中も高精度に追尾を行うことができる効果があ
る。
According to the present invention, the angular velocity of the turn is calculated based on the estimated value of the speed included in the smooth vector of the racetrack and the turning radius of the turning course, and the prediction process is executed according to the constant speed turning model. With this configuration, there is an effect that a motion model suitable for the size of the turning course of the racetrack is set, and tracking can be performed with high accuracy even during turning.

【0115】この発明によれば、競走体の加速度とし
て、直線コースに沿いに競走体の進行方向と同一方向の
定数加速度ベクトルを設定するように構成したので、競
走場の出走直後の直線コースの方向に適合した運動モデ
ルを設定し、出走直後の加速中も高精度に追尾を行うこ
とができる効果がある。
According to the present invention, the constant acceleration vector in the same direction as the running direction of the racetrack is set along the straight course as the acceleration of the racetrack. Therefore, the acceleration of the straight course immediately after the start of the racetrack is set. There is an effect that a motion model adapted to the direction is set, and tracking can be performed with high accuracy even during acceleration immediately after running.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1による走行経路計測
装置を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a traveling route measurement device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2による走行経路計測
装置を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a traveling route measurement device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3による走行経路計測
装置を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a traveling route measurement device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態4による走行経路計測
装置を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a traveling route measurement device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態5による走行経路計測
装置の追尾処理部を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a tracking processing unit of a traveling route measurement device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】 受信機より見た競走体の方位角の定義を示す
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a definition of an azimuth angle of a race object viewed from a receiver.

【図7】 この発明の実施の形態4による走行経路計測
装置における信号の送受のタイミングを示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing signal transmission / reception timings in the traveling route measurement device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図8】 直進コースと旋回コースの領域を説明する説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating regions of a straight course and a turning course.

【図9】 従来のレーン走行速度計測装置を示す構成図
である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a conventional lane traveling speed measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発信機(発信手段)、2,13 受信機(受信手
段)、3 識別処理部(特定手段)、4,10 測角処
理部(計測手段)、5 追尾処理部(追尾手段)、6,
8 送受信機(送受信手段)、7,9,12 応答機
(応答手段)、11起動信号送信機(送信手段)、21
初期値設定器(初期値設定手段)、22平滑ベクトル
用メモリ(平滑ベクトル記憶手段)、23 平滑誤差共
分散行列用メモリ(平滑誤差共分散行列記憶手段)、2
4 走行状態判定器(走行状態判定手段)、25 等速
直進モデル用予測器(等速直進モデル用予測処理手
段)、26 等速旋回モデル用予測器(等速旋回モデル
用予測処理手段)、27 等加速度直進モデル用予測器
(等加速度直進モデル用予測処理手段)、28 相関判
定処理器(相関判定処理手段)、29 平滑器(平滑処
理手段)。
REFERENCE SIGNS LIST 1 transmitter (transmitting means), 2, 13 receiver (receiving means), 3 identification processing section (identifying means), 4, 10 angle measurement processing section (measuring means), 5 tracking processing section (tracking means), 6,
8 Transceiver (Transceiver), 7, 9, 12 Responder (Response), 11 Start signal transmitter (Transmit), 21
Initial value setter (initial value setting means), 22 Smooth vector memory (smooth vector storage means), 23 Smooth error covariance matrix memory (smooth error covariance matrix storage means), 2
4 traveling state determiner (traveling state determining means), 25 constant velocity straight-running model predictor (constant velocity straight-running model prediction processing means), 26 constant velocity turning model predictor (constant speed turning model prediction processing means), 27: a constant acceleration straight-line model predictor (equal acceleration straight-line model prediction processing means), 28 a correlation determination processor (correlation determination processing means), 29 a smoother (smoothing processing means).

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 競走体に装着され、その競走体の識別情
報を含む電波を発信する発信手段と、上記発信手段から
発信された電波を受信する受信手段と、上記受信手段に
より受信された電波から競走体の識別情報を抽出し、そ
の識別情報に係る競走体を特定する特定手段と、上記受
信手段により受信された電波の到来方位からその競走体
の方位角を計測する計測手段と、上記計測手段の計測結
果に基づいて競走体の位置及び速度を追尾する追尾手段
とを備えた走行経路計測装置。
1. A transmitting means mounted on a racing body for transmitting a radio wave including identification information of the racing body, a receiving means for receiving a radio wave transmitted from the transmitting means, and a radio wave received by the receiving means Extracting the identification information of the racing object from the, and identifying means for identifying the racing object according to the identification information, measuring means for measuring the azimuth angle of the racing object from the arrival direction of the radio wave received by the receiving means, A traveling route measurement device comprising: a tracking unit that tracks a position and a speed of a racetrack based on a measurement result of the measurement unit.
【請求項2】 競走体に装着され、起動信号を含む電波
を受信するとその競走体の識別情報を含む電波を発信す
る応答手段と、周期的に起動信号を含む電波を発信する
一方、上記応答手段から発信された電波を受信する送受
信手段と、上記送受信手段により受信された電波から競
走体の識別情報を抽出し、その識別情報に係る競走体を
特定する特定手段と、上記送受信手段により受信された
電波の到来方位からその競走体の方位角を計測する計測
手段と、上記計測手段の計測結果に基づいて競走体の位
置及び速度を追尾する追尾手段とを備えた走行経路計測
装置。
2. A response means mounted on a race object and transmitting a radio wave including identification information of the race object when receiving a radio wave including a start signal, and transmitting a radio wave including a start signal periodically while receiving the radio wave including the start signal. Transmitting / receiving means for receiving a radio wave transmitted from the means, identification means for extracting a racetrack from the radio wave received by the transmitting / receiving means, and specifying the racetrack according to the identification information; A travel route measuring device comprising: a measuring means for measuring an azimuth angle of the race object from an arrival direction of the received radio wave; and a tracking means for tracking a position and a speed of the race object based on the measurement result of the measuring means.
【請求項3】 競走体に装着され、その競走体の識別情
報を含む電波を受信すると応答信号を含む電波を発信す
る応答手段と、周期的に識別情報を含む電波を発信する
一方、上記応答手段から発信された電波を受信する送受
信手段と、上記送受信手段により受信された電波の到来
方位からその競走体の方位角を計測する計測手段と、上
記計測手段の計測結果に基づいて競走体の位置及び速度
を追尾する追尾手段とを備えた走行経路計測装置。
3. A response means mounted on a racing body and transmitting a radio wave including a response signal when receiving a radio wave including identification information of the racing body, and periodically transmitting a radio wave including the identification information while receiving the radio wave including the identification information. Transmitting and receiving means for receiving the radio wave transmitted from the means, measuring means for measuring the azimuth of the race object from the arrival direction of the radio wave received by the transmitting and receiving means, and A traveling route measuring device comprising: a tracking means for tracking a position and a speed.
【請求項4】 周期的に識別情報を含む電波を発信する
送信手段と、競走体に装着され、その競走体の識別情報
を含む電波を受信すると応答信号を含む電波を発信する
応答手段と、上記送信手段から発信された電波を受信す
るとともに、上記応答手段から発信された電波を受信す
る受信手段と、上記受信手段により受信された応答信号
を含む電波の到来方位からその競走体の方位角を計測す
る計測手段と、上記計測手段の計測結果に基づいて競走
体の位置及び速度を追尾する追尾手段とを備えた走行経
路計測装置。
4. A transmitting means for periodically transmitting a radio wave including identification information, a response means mounted on a racing body and transmitting a radio wave including a response signal when receiving a radio wave including the identification information of the racing body; Receiving means for receiving the radio wave transmitted from the transmitting means and receiving the radio wave transmitted from the responding means; and an azimuth angle of the race object based on an arrival direction of the radio wave including the response signal received by the receiving means. A traveling route measuring device comprising: a measuring means for measuring the distance; and a tracking means for tracking the position and the speed of the racetrack based on the measurement result of the measuring means.
【請求項5】 追尾手段は、競走体の平滑ベクトル及び
平滑誤差共分散行列の初期値を設定する初期値設定手段
と、平滑ベクトルの算出値を保持する平滑ベクトル記憶
手段と、その平滑誤差共分散行列の算出値を保持する平
滑誤差共分散行列記憶手段と、上記平滑ベクトル記憶手
段に保持されている平滑ベクトルの算出値に基づいて競
走体の走行状態を判定する走行状態判定手段と、等速直
進モデルを使用して予測処理を行う等速直進モデル用予
測処理手段と、等速旋回モデルを使用して予測処理を行
う等速旋回モデル用予測処理手段と、等加速度直進モデ
ルを使用して予測処理を行う等加速度直進モデル用予測
処理手段と、計測手段により計測された方位角が追尾処
理に有効なデータであるか否かを判定する相関判定処理
手段と、上記計測手段により計測された方位角を使用し
て平滑処理を行う平滑処理手段とから構成されたことを
特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項
記載の競走体の走行経路計測装置。
5. A tracking means comprising: an initial value setting means for setting an initial value of a smooth vector and a smooth error covariance matrix of a racetrack; a smooth vector storage means for holding a calculated value of a smooth vector; A smoothing error covariance matrix storing means for holding the calculated value of the variance matrix, a running state determining means for determining the running state of the racetrack based on the calculated value of the smoothed vector held in the smoothed vector storing means, etc. A prediction processing means for a constant-velocity straight-forward model that performs prediction processing using a fast-straight-traveling model, a prediction processing means for a constant-speed rotation model that performs prediction processing using a constant-speed turning model, and a constant-acceleration straight-forward model. Prediction processing means for a constant acceleration straight-forward model for performing prediction processing, correlation determination processing means for determining whether or not the azimuth angle measured by the measurement means is valid data for tracking processing; The running route measurement of a racetrack according to any one of claims 1 to 4, further comprising a smoothing processing means for performing a smoothing process using the azimuth angle measured by the step. apparatus.
【請求項6】 初期値設定手段は、予め競走体の初期位
置として競走体の出走位置を設定する一方、競走体の初
期速度として零値を設定することを特徴とする請求項5
記載の走行経路計測装置。
6. The initial value setting means sets the starting position of the racetrack in advance as the initial position of the racetrack, and sets a zero value as the initial speed of the racetrack.
The traveling route measuring device according to the above.
【請求項7】 走行状態判定手段は、競走体が基準値以
上の速度に到達した後に直線コースを走行している場
合、等速直進モデルの走行状態にあると判定し、競走体
が基準値以上の速度に到達した後に旋回コースを走行し
ている場合、等速旋回モデルの走行状態にあると判定
し、競走体が基準値以上の速度に到達する前に直線コー
スを走行している場合には、等加速度直進モデルの走行
状態にあると判定することを特徴とする請求項5記載の
走行経路計測装置。
7. The running state determination means determines that the running body is in a running state of a constant speed straight-ahead model when the running body is running on a straight course after reaching a speed equal to or higher than the reference value, and the running body is determined to be the reference value. When traveling on a turning course after reaching the above speed, it is determined that the vehicle is in the running state of the constant speed turning model, and when the racing body is running on the straight course before reaching the speed above the reference value 6. The travel route measuring device according to claim 5, wherein it is determined that the vehicle is in a traveling state of a straight acceleration model.
【請求項8】 等速旋回モデル用予測処理手段は、競走
体の平滑ベクトルに含まれる速度の推定値及び旋回コー
スの回転半径に基づいて旋回の角速度を算出するととも
に、等速旋回モデルに従って予測処理を実行することを
特徴とする請求項5記載の走行経路計測装置。
8. A constant speed turning model prediction processing means calculates a turning angular speed based on an estimated value of a speed included in a smooth vector of a racetrack and a turning radius of a turning course, and predicts according to a constant speed turning model. The travel route measuring device according to claim 5, wherein the process is executed.
【請求項9】 等加速度直進モデル用予測処理手段は、
競走体の加速度として、直線コースに沿いに競走体の進
行方向と同一方向の定数加速度ベクトルを設定すること
を特徴とする請求項5記載の走行経路計測装置。
9. The prediction processing means for a constant acceleration straight-running model,
6. The travel route measuring device according to claim 5, wherein a constant acceleration vector in the same direction as the traveling direction of the racing object is set along the straight course as the acceleration of the racing object.
JP04599698A 1998-02-26 1998-02-26 Travel route measuring device Expired - Lifetime JP3442642B2 (en)

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