(57)【要約】【課題】  測定対象物に向ける計測方向を自動制御することのできる距離計測システム等を提供する。【解決手段】  移動無線機１０が測定点に配置された状態で、固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）は、無線通信により、移動無線機１０との距離を算定する。制御コンソール３０は、算定された距離（距離データ）を固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）から取得すると、この距離データ及び、固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）の位置等から、移動無線機１０の位置を特定する。そして、制御コンソール３０は、特定した移動無線機１０の位置に基づいて、基準線を基準とした移動無線機１０までの角度を求め、この角度情報を光波距離測定機４０に供給することで、移動無線機１０の位置に、計測方向が向くように、光波距離測定機４０を回動制御する。【選択図】  図１
2006126142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定位置に予め配置される２つの固定無線機と、計測地点に移動自在に配置される移動無線機と、測距を行う基準位置に配置される測定機と、前記測定機を制御する制御装置と、を含む距離計測システムであって、
前記固定無線機は、
前記移動無線機との間で無線通信を行う通信手段と、
前記通信手段が要する通信時間に基づいて、前記移動無線機との距離を算定する算定手段と、を備え、
前記移動無線機は、
前記固定無線機との間で無線通信を行う通信手段と、
前記測定機から送られる光波を反射する反射手段と、を備え、
前記測定機は、
任意の計測方向に向けて照射した光波の反射波を受信して、距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段を少なくとも水平平面内で回動させ、前記計測方向を変位させる回動手段と、を備え、
前記制御装置は、
前記基準位置と基点との距離と、前記基準位置と前記所定位置との距離及び角度とを含む情報を記憶する記憶手段と、
前記固定無線機の前記算定手段によりそれぞれ算定された前記距離及び、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記移動無線機が配置された位置を特定する特定手段と、
前記特定手段が特定した前記位置に、前記測定機の計測方向が向くように、前記測定機の前記回動手段を制御する回動制御手段と、を備える、
ことを特徴とする距離計測システム。
【請求項２】
前記固定無線機は、前記測定機から送られる光波を反射する反射手段を更に備え、
前記測定機では、予め前記距離測定手段が、前記基点に配置された際の前記移動無線機との距離並びに、前記固定無線機との距離及び角度を測定しておき、
前記制御装置では、前記距離測定手段により予め測定された距離及び角度を含む情報を、前記測定機による測距の前に、前記記憶手段に格納する、
ことを特徴とする請求項１に記載の距離計測システム。
【請求項３】
前記特定手段は、前記所定位置を中心とし、かつ、算定された前記距離を半径とした２つの円の交点若しくは接点に基づいて、前記移動無線機が配置された前記位置を特定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の距離計測システム。
【請求項４】
前記算定手段は、前記無線通信の送信開始時と受信終了時との時間差から前記通信時間を求め、当該通信時間に光速を乗じることにより、前記移動無線機との前記距離を算定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の距離計測システム。
【請求項５】
計測地点に移動自在に配置される移動無線機と、基準位置に配置される測定機と、を含む距離計測システムであって、
前記移動無線機は、
所定位置に予め配置される２つの固定無線機との間で無線通信を行う通信手段と、
前記通信手段が前記固定無線機との無線通信に要する通信時間に基づいて、前記固定無線機との距離をそれぞれ算定する算定手段と、
前記測定機から送られる光波を反射する反射手段と、を備え、
前記測定機は、
前記基準位置と基点との距離と、前記基準位置と前記所定位置との距離及び角度とを含む情報を記憶する記憶手段と、
前記移動無線機の前記算定手段が算定した前記距離及び、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記移動無線機が配置された位置を特定する特定手段と、
任意の計測方向に向けて照射した光波の反射波を受信して、距離を測定する距離測定手段と、
前記特定手段が特定した前記位置に向けて、前記距離測定手段を少なくとも水平平面内で回動させ、前記計測方向を変位させる回動手段と、を備える、
ことを特徴とする距離計測システム。
【請求項６】
所定位置に予め配置される２つの固定無線機と、反射鏡を有し、計測地点に移動自在に配置される移動無線機と、測距を行う基準位置に配置される測定機と、前記測定機を制御する制御装置と、を含むシステムにおける計測方向制御方法であって、
前記固定無線機と前記移動無線機との間で無線通信を行う通信ステップと、
前記通信ステップにて要する通信時間に基づいて、前記固定無線機と前記移動無線機との距離をそれぞれ算定する算定ステップと、
前記算定ステップにて算定された前記距離と、前記基準位置と基点との距離並びに、前記基準位置と前記所定位置との距離及び角度とに基づいて、前記移動無線機が配置された位置を特定する特定ステップと、
前記特定ステップにて特定された前記位置に向けて、前記測定機を回動させる回動ステップと、
前記回動ステップにて回動された前記測定機から、前記移動無線機に向けて照射した光波の反射波を受信して、前記移動無線機と前記測定機との距離を測定する距離測定ステップと、
を備えることを特徴とする計測方向制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測定対象物に向ける計測方向を自動制御することのできる距離計測システム及び、計測方向制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、陸上競技等において、種々の計測技術や判定技術が採用されている。例えば、フィールド競技８種目（走り高跳び、走り幅跳び、三段跳び、棒高跳び、円盤投げ、砲丸投げ、ハンマー投げ、槍投げ）において、光波距離計等の距離計測装置が使用されている。
この距離計測装置は、赤外線等を使用して測定点までの距離を正確に計測できる。具体的には、選手が着地した場所、または、槍や円盤等が落下した地点（測定点）にプリズムマーカを置き、基準点（基準線付近）に設置した距離計測装置からプリズムマーカに向けて赤外線を照射し、その光がプリズムに反射して戻ってくる時間等から、正確に距離を計測する。
距離計測装置は、このように計測した距離数値を自己の表示部に表示し、審判（競技役員）の確認を得る。確認を得た後、距離計測装置は、距離数値をフィールド表示盤等に供給し、スタジアムの観客等に報知する。
【０００３】
このような距離計測装置は、通常三脚に取り付けられて使用される。そして、軟弱な地面でも距離計測装置を適切に保持することのできる三脚の固定装置の技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２６０５２５１号公報  （第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような距離計測装置では、距離を計測するために、操作者が計測方向を手動にてプリズムマーカ（計測対象物）に向ける必要があった。
しかしながら、慣れない操作者等では、計測方向が計測対象物から僅かにずれてしまう場合も多かった。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、測定対象物に向ける計測方向を自動制御することのできる距離計測システム及び、計測方向制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る距離計測システムは、
所定位置に予め配置される２つの固定無線機と、計測地点に移動自在に配置される移動無線機と、測距を行う基準位置に配置される測定機と、前記測定機を制御する制御装置と、を含む距離計測システムであって、
前記固定無線機は、
前記移動無線機との間で無線通信を行う通信手段と、
前記通信手段が要する通信時間に基づいて、前記移動無線機との距離を算定する算定手段と、を備え、
前記移動無線機は、
前記固定無線機との間で無線通信を行う通信手段と、
前記測定機から送られる光波を反射する反射手段と、を備え、
前記測定機は、
任意の計測方向に向けて照射した光波の反射波を受信して、距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段を少なくとも水平平面内で回動させ、前記計測方向を変位させる回動手段と、を備え、
前記制御装置は、
前記基準位置と基点との距離と、前記基準位置と前記所定位置との距離及び角度とを含む情報を記憶する記憶手段と、
前記固定無線機の前記算定手段によりそれぞれ算定された前記距離及び、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記移動無線機が配置された位置を特定する特定手段と、
前記特定手段が特定した前記位置に、前記測定機の計測方向が向くように、前記測定機の前記回動手段を制御する回動制御手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、固定無線機では、通信手段が、移動無線機との間で無線通信を行い、算定手段が、通信手段が要する通信時間に基づいて、移動無線機との距離を算定する。また、制御装置では、特定手段が、それぞれ算定された距離に基づいて、移動無線機が配置された位置を特定し、回動制御手段が、特定した位置に、計測方向が向くように、測定機の回動手段を制御する。そして、測定機では、距離測定手段が、計測方向に照射した光波の反射波を受信して、移動無線機との距離を測定する。
つまり、固定無線機と移動無線機との距離が無線通信の通信時間により算定され、これらの距離に基づいて、移動無線機の配置された位置が特定される。そして、この移動無線機の位置に、測定機の計測方向が向くように回動制御され、移動無線機との距離が測定される。
この結果、測定対象物に向ける計測方向を自動制御することができる。
【０００８】
前記固定無線機は、前記測定機から送られる光波を反射する反射手段を更に備え、
前記測定機では、予め前記距離測定手段が、基点に配置された際の前記移動無線機との距離並びに、前記固定無線機との距離及び角度を測定しておき、
前記制御装置では、前記距離測定手段により予め測定された距離及び角度を含む情報を、前記測定機による測距の前に、前記記憶手段に格納してもよい。
【０００９】
前記特定手段は、前記所定位置を中心とし、かつ、算定された前記距離を半径とした２つの円の交点若しくは接点に基づいて、前記移動無線機が配置された前記位置を特定してもよい。
【００１０】
前記算定手段は、前記無線通信の送信開始時と受信終了時との時間差から前記通信時間を求め、当該通信時間に光速を乗じることにより、前記移動無線機との前記距離を算定してもよい。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る距離計測システムは、
計測地点に移動自在に配置される移動無線機と、基準位置に配置される測定機と、を含む距離計測システムであって、
前記移動無線機は、
所定位置に予め配置される２つの固定無線機との間で無線通信を行う通信手段と、
前記通信手段が前記固定無線機との無線通信に要する通信時間に基づいて、前記固定無線機との距離をそれぞれ算定する算定手段と、
前記測定機から送られる光波を反射する反射手段と、を備え、
前記測定機は、
前記基準位置と基点との距離と、前記基準位置と前記所定位置との距離及び角度とを含む情報を記憶する記憶手段と、
前記移動無線機の前記算定手段が算定した前記距離及び、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記移動無線機が配置された位置を特定する特定手段と、
任意の計測方向に向けて照射した光波の反射波を受信して、距離を測定する距離測定手段と、
前記特定手段が特定した前記位置に向けて、前記距離測定手段を少なくとも水平平面内で回動させ、前記計測方向を変位させる回動手段と、を備える、
ことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、移動無線機において、通信手段は、所定位置に予め配置された複数の固定無線機との間で無線通信を行う。また、算定手段は、通信手段が固定無線機との無線通信に要する通信時間に基づいて、固定無線機との距離をそれぞれ算定する。一方、測定機において、特定手段は、移動無線機の算定手段が算定した距離に基づいて、移動無線機が配置された位置を特定する。また、回動手段は、特定手段が特定した位置に向けて、距離測定手段を少なくとも水平方向に沿って回動させ、計測方向を変位させる。そして、距離測定手段は、計測方向に向けて照射した光波の反射波を受信して、移動無線機との距離を測定する。
つまり、移動無線機と固定無線機との距離が無線通信の通信時間により算定され、これらの距離に基づいて、移動無線機の配置された位置が特定される。そして、この移動無線機の位置に、測定機の計測方向が向くように回動制御され、移動無線機との距離が測定される。
この結果、測定対象物に向ける計測方向を自動制御することができる。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る計測方向制御方法は、
所定位置に予め配置される２つの固定無線機と、反射鏡を有し、計測地点に移動自在に配置される移動無線機と、測距を行う基準位置に配置される測定機と、前記測定機を制御する制御装置と、を含むシステムにおける計測方向制御方法であって、
前記固定無線機と前記移動無線機との間で無線通信を行う通信ステップと、
前記通信ステップにて要する通信時間に基づいて、前記固定無線機と前記移動無線機との距離をそれぞれ算定する算定ステップと、
前記算定ステップにて算定された前記距離と、前記基準位置と基点との距離並びに、前記基準位置と前記所定位置との距離及び角度とに基づいて、前記移動無線機が配置された位置を特定する特定ステップと、
前記特定ステップにて特定された前記位置に向けて、前記測定機を回動させる回動ステップと、
前記回動ステップにて回動された前記測定機から、前記移動無線機に向けて照射した光波の反射波を受信して、前記移動無線機と前記測定機との距離を測定する距離測定ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、通信ステップは、固定無線機と移動無線機との間で無線通信を行う。算定ステップは、通信ステップにて要する通信時間に基づいて、固定無線機と移動無線機との距離をそれぞれ算定する。特定ステップは、算定ステップにて算定された距離と、基準位置と基点との距離並びに、基準位置と所定位置との距離及び角度とに基づいて、移動無線機が配置された位置を特定する。回動ステップは、特定ステップにて特定された位置に向けて、測定機を回動させる。そして、距離測定ステップは、回動ステップにて回動された測定機から、移動無線機に向けて照射した光波の反射波を受信して、移動無線機と測定機との距離を測定する。
つまり、固定無線機と移動無線機との距離が無線通信の通信時間により算定され、これらの距離に基づいて、移動無線機の配置された位置が特定される。そして、この移動無線機の位置に、測定機の計測方向が向くように回動制御され、移動無線機との距離が測定される。
この結果、測定対象物に向ける計測方向を自動制御することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、測定対象物に向ける計測方向を自動制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態にかかる距離計測システムについて、以下図面を参照して説明する。
【００１７】
（実施形態１）
図１は、この発明の実施の形態に適用される距離計測システム１の構成の一例を示す模式図である。
図示するように、距離計測システム１は、移動無線機１０と、固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）と、制御装置としての制御コンソール３０と、測定機としての光波距離測定機４０とを含んで構成される。
なお、一例として、この距離計測システム１が、投擲種目（円盤投げ、砲丸投げ、ハンマー投げ、槍投げ）に使用される場合について説明する。
【００１８】
移動無線機１０は、計測時に、測定点（円盤や砲丸等が落下した地点）まで競技役員等により移動され、そして、その位置にて測定対象物（マーカ）として使用される。つまり、測定点に移動自在に配置され、光波距離測定機４０による距離測定の対象となる。なお、光波距離測定機４０による距離測定の前に、固定無線機２０と移動無線機１０との無線通信を通じて、固定無線機２０と移動無線機１０との距離（固定無線機２０ａと移動無線機１０との距離、及び、固定無線機２０ｂと移動無線機１０との距離）が算定される。
【００１９】
具体的に、移動無線機１０は、図２に示すように、アンテナ１１と、通信手段としての通信部１２と、制御部１３と、カウンタ１４と、操作パネル１５と、反射手段としての反射鏡１６と、を含んで構成される。
【００２０】
アンテナ１１は、送受信用のアンテナである。
通信部１２は、例えば、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）を用いた無線通信にて、制御コンソール３０や、固定無線機２０との間で所定の情報を送受信する。なお、無線通信の規格は、ＵＷＢに限られず、他に、特定小電力、微弱無線、無線ＬＡＮ（IEEE802.11x等）、Blue tooth（ブルートゥース）、及び、ZigBee（ジグビー）等を用いてもよい。
具体的に通信部１２は、測定点に移動無線機１０が配置されると、計測開始を指示するための指示データを制御コンソール３０に送信する。
そして、通信部１２は、固定無線機２０から送られる基準時刻（時刻情報）をアンテナ１１を介して受信し、その後、時刻応答指示（現在時刻の応答を要求する指示）を受信すると、カウンタ１４にてカウントしている現在時刻をアンテナ１１を介して固定無線機２０に返信する。このような無線通信を通じて、移動無線機１０と固定無線機２０との各距離が算定される。なお、距離の算定方法の詳細については、後述する。
【００２１】
制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等からなり、移動無線機１０全体を制御する。
具体的に制御部１３は、測定点に移動無線機１０が設置された後に、操作パネル１５を介して競技役員等から所定の操作入力を受け付けると、計測開始を指示する指示データを生成し、通信部１２から制御コンソール３０に向けて送信する。
また、固定無線機２０から送られた基準時刻を通信部１２にて受信すると、制御部１３は、その基準時刻をカウンタ１４にセットする。その後、固定無線機２０から送られた時刻応答指示（現在時刻の応答を要求する指示）を通信部１２にて受信すると、制御部１３は、カウンタ１４が計時している時刻を読み出し、通信部１２から固定無線機２０に返信する。
【００２２】
カウンタ１４は、タイマ等からなり、所定の精度で計時を行う。なお、通信部１２にて基準時刻が受信されると、カウンタ１４には、この基準時刻がセットされる。
【００２３】
操作パネル１５は、所定のキースイッチ群等からなり、競技役員等の操作に応じた操作入力を受け付け、制御部１３に供給する。
例えば、操作パネル１５には、計測を要求する操作キー等が含まれ、測定すべき測定点に移動無線機１０が設置された後に、競技役員等により押下される。
【００２４】
反射鏡１６は、プリズム等からなり、光波距離測定機４０から照射される光波を反射する。なお、反射鏡１６は、測定点等に移動無線機１０が設置された際に、その中心位置が予め定められた地上高になるように設定されている。
【００２５】
図１に戻って、固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）は、競技フィールドの両側（例えば、対向する各ファウルゾーン）に定められた固定位置に配置される。そして、上述の移動無線機１０と異なり、固定無線機２０は、競技中に固定位置から移動されずにそのまま保持される。なお、これらの固定位置は、種目等に応じて、適宜定められている。
【００２６】
具体的に、固定無線機２０は、図３に示すように、アンテナ２１と、通信手段としての通信部２２と、制御部２３と、カウンタ２４と、算定手段としての距離算定部２５と、反射手段としての反射鏡２６と、を含んで構成される。
【００２７】
アンテナ２１は、送受信用のアンテナである。
通信部２２は、例えば、ＵＷＢにて、制御コンソール３０や、移動無線機１０との間で所定の情報を送受信する。
具体的に通信部２２は、制御コンソール３０から送られる算定要求データ（距離の算定を要求するデータ）をアンテナ２１を介して受信する。
そして、通信部２２は、カウンタ２４にて計時されている時刻を基準時刻としてアンテナ２１を介して移動無線機１０に送信する。その後、通信部２２は、現在時刻の応答を要求する時刻応答指示を移動無線機１０に送信し、移動無線機１０から返信される現在時刻を受信する。
【００２８】
制御部２３は、ＣＰＵ及びメモリ等からなり、固定無線機２０全体を制御する。
具体的に制御部２３は、制御コンソール３０から送られた算定要求データを通信部２２にて受信すると、制御部２３は、カウンタ２４にて計時されている時刻（基準時刻）を通信部２２から移動無線機１０に送信し、この時刻をカウンタ１４にセットさせる。
その後、制御部２３は、カウンタ２４から送信開始時刻を読み出すと共に、時刻応答指示を通信部２２から移動無線機１０に送信する。そして、移動無線機１０から現在時刻を受信した時点で、カウンタ２４から受信終了時刻を読み出す。
【００２９】
より詳細に説明すると、図４に示すように、固定無線機２０では、時刻Ｔ０がカウンタ２４より読み出され、通信部２２から移動無線機１０に送信される。なお、固定無線機２０から移動無線機１０への送信には、送信時間ＴＳ１だけ要するものとする。
一方、移動無線機１０では、時刻Ｔ０が通信部１２にて受信されると、タイマセット時間ＰＳだけ要した後に、この時刻Ｔ０がカウンタ１４にセットされる。このとき、カウンタ１４は、送信時間ＴＳ１＋タイマセット時間ＰＳだけ遅れている。
【００３０】
次に、固定無線機２０では、送信開始時刻として時刻Ｔ０＋ΔＴがカウンタ２４より読み出されると共に、時刻応答指示が通信部２２から移動無線機１０に送信される。
一方、移動無線機１０では、時刻応答指示が通信部１２にて受信されると、カウンタ１４から時刻Ｔ０＋ΔＴがタイマリード時間ＰＲだけ要した後に読み出され、通信部１２から固定無線機２０に送信される。なお、移動無線機１０から固定無線機２０への送信には、送信時間ＴＲ１だけ要するものとする。
そして、固定無線機２０では、この時刻Ｔ０＋ΔＴが通信部１２にて受信されると、受信終了時刻として時刻Ｔ０＋ΔＴ＋ＴＳ１＋ＰＳ＋ＰＲ＋ＴＲ１がカウンタ２４より読み出される。
【００３１】
制御部２３は、このようにして読み出した送信開始時刻及び、受信終了時刻を距離算定部２５に供給する。
【００３２】
図３に戻って、カウンタ２４は、タイマ等からなり、所定の精度で計時を行う。
距離算定部２５は、制御部２３から供給された送信開始時刻と受信終了時刻との時間差等から通信時間（片道の通信時間）を求める。
【００３３】
より詳細に説明すると、上述した図４に示すように、送信開始時刻として時刻Ｔ０＋ΔＴが供給され、また、受信終了時刻として時刻Ｔ０＋ΔＴ＋ＴＳ１＋ＰＳ＋ＰＲ＋ＴＲ１が供給された場合に、距離算定部２５は、受信終了時刻から送信開始時刻を減算して、ＴＳ１＋ＰＳ＋ＰＲ＋ＴＲ１を得る。ここで、タイマセット時間ＰＳとタイマリード時間ＰＲとは、固有の値であり、予め算出可能である。このため、予め算出しておいたＰＳ＋ＰＲ分を補正（控除）すると、送信時間ＴＳ１と送信時間ＴＲ１だけが残る。そして、同じ通信量であれば同じ時間がかかることから、このＴＳ１＋ＴＲ１を２で割れば、片道の通信時間を求めることができる。
【００３４】
そして、求めた通信時間に光速ｃ（例えば、ｃ＝３００，０００，０００ｍ／ｓ）を乗じて、距離を算定する。つまり、通信時間（受信終了時刻−送信開始時刻）×ｃ（光速）によって、固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）と、移動無線機１０との距離を算定する。
なお、算定した距離の値（距離データ）は、通信部２２から制御コンソール３０に向けて送信される。
【００３５】
反射鏡２６は、プリズム等からなり、光波距離測定機４０から照射される光波を反射する。なお、光波距離測定機４０は、競技の開催に先立って、固定位置に配置された固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）との距離をそれぞれ測定しておく。この際、反射鏡２６は、その中心位置が予め定められた地上高になるように設定されている。
【００３６】
図１に戻って、制御コンソール３０は、移動無線機１０や固定無線機２０と無線通信可能であり、また、光波距離測定機４０を制御可能な制御装置からなる。なお、制御コンソール３０は、光波距離測定機４０の近傍に配置される。
【００３７】
具体的に、制御コンソール３０は、図５に示すように、無線ユニット３１と、記憶部３２と、演算処理部３３と、特定手段としての位置特定部３４と、回動制御手段としての回動制御部３５と、インタフェース３６と、を含んで構成される。
【００３８】
無線ユニット３１は、移動無線機１０から送られる指示データ（計測開始を指示するための指示データ）を受信する。また、無線ユニット３１は、算定要求データ（距離の算定を要求するデータ）を固定無線機２０に送信し、そして、固定無線機２０から送られる距離データ（固定無線機２０ａと移動無線機１０との距離、及び、固定無線機２０ｂと移動無線機１０との距離のデータ）を受信する。
【００３９】
記憶部３２は、競技の開催に先立って光波距離測定機４０が測定した固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）との距離等や、基点に配置された際の移動無線機１０との距離等の情報を記憶する。
例えば、図６に示すように、移動無線機１０が基点（投擲サークルの中心）に配置された状態で、光波距離測定機４０によって、移動無線機１０との距離Ｌ０、固定無線機２０ａとの距離Ｌ１、及び、固定無線機２０ｂとの距離Ｌ２がそれぞれ測定された場合に、記憶部３２は、これら距離Ｌ０〜Ｌ２の情報を記憶する。
また、基準線（基点と光波距離測定機４０とを結ぶ線）を基準とした、固定無線機２０ａまでの角度θ１、及び、固定無線機２０ｂまでの角度θ２も記憶する。
更に、光波距離測定機４０の位置を原点（０，０）とした場合の、固定無線機２０ａの位置（Ｌ１・ｃｏｓ（θ１），Ｌ１・ｓｉｎ（θ１））、及び、固定無線機２０ｂの位置（Ｌ２・ｃｏｓ（θ２），Ｌ２・ｓｉｎ（θ２））も記憶する。すなわち、基点の位置を基準とした固定無線機２０ａ、固定無線機２０ｂの位置情報が記憶部３２に記憶される。
【００４０】
図５に戻って、演算処理部３３は、競技の開催に先立って、インタフェース３６を介して光波距離測定機４０から得た情報等を記憶部３２に記憶させる。つまり、上述の図６を参照して説明した距離や角度等の情報を、記憶部３２に記憶させる。
また、演算処理部３３は、競技開催後の計測時に、無線ユニット３１を介した移動無線機１０や固定無線機２０との無線通信を制御する。そして、演算処理部３３は、無線ユニット３１を介して受信した距離データと、記憶部３２に記憶された情報とを位置特定部３４に供給して、移動無線機１０の位置（測定点）を特定させる。
更に、演算処理部３３は、特定された移動無線機１０の位置（位置データ）を回動制御部３５に供給して、光波距離測定機４０を回動制御させる。
【００４１】
位置特定部３４は、無線ユニット３１が受信した距離データ（固定無線機２０ａと移動無線機１０との距離、及び、固定無線機２０ｂと移動無線機１０との距離）と、記憶部３２に記憶された情報とに基づいて、移動無線機１０の位置（測定点）を特定する。
【００４２】
この測定点の特定の様子を図７を参照して具体的に説明する。この場合、固定無線機２０ａにより距離Ｅ１（固定無線機２０ａと移動無線機１０との距離）が算定され、固定無線機２０ｂにより距離Ｅ２（固定無線機２０ｂと移動無線機１０との距離）が算定されているものとする。なお、光波距離測定機４０を基準とした固定無線機２０ａ，２０ｂとの距離等は、上述の図６と同様である。
【００４３】
まず、位置特定部３４は、固定無線機２０ａの位置を原点（０，０）とし、固定無線機２０ｂの位置を（Ｌ２・ｃｏｓ（θ２）−Ｌ１・ｃｏｓ（θ１），Ｌ２・ｓｉｎ（θ２）−Ｌ１・ｓｉｎ（θ１））とする。なお、この固定無線機２０ｂの位置を簡単に表現するために、（Ｌｘ、Ｌｙ）と置き換える。
そして、固定無線機２０ａの位置を中心とした半径Ｅ１の円と、固定無線機２０ｂの位置を中心とした半径Ｅ２の円の交点（２つの交点の一方）が、求めるべき移動無線機１０の位置（Ｘｅ，Ｙｅ）となる。
そのため、位置特定部３４は、以下の数式１にて示される２つの方程式を解くことにより、（Ｘｅ，Ｙｅ）を求める。
【００４４】
【数１】
2006126142.tif 000003
【００４５】
具体的な算出方法は、数式２に示す前提が成り立ち、これから、数式３にて順に示される式が導かれる。
【００４６】
【数２】
2006126142.tif 000004
【００４７】
【数３】
2006126142.tif 000005
【００４８】
ここで、数式４に示す式（数式３における最下行の式の右辺）をＳと置き換えると、更に、数式５にて順に示される式が導かれる。
【００４９】
【数４】
2006126142.tif 000006
【００５０】
【数５】
2006126142.tif 000007
【００５１】
そして、最終的に、数式６にて示される式が導かれ、Ｘｅを求めることができる。
【００５２】
【数６】
2006126142.tif 000008
【００５３】
なお、固定無線機２０ａの位置を原点としているため、図７に示すような配置では、上述の数式６のマイナスの数になる方が、Ｘｅの値となる。
一方、Ｙｅは、求めたＸｅを数式７に代入することにより、数式８にて順に示される式が導かれ、最終的には、数式９にて、Ｙｅを求めることができる。
【００５４】
【数７】
2006126142.tif 000009
【００５５】
【数８】
2006126142.tif 000010
【００５６】
【数９】
2006126142.tif 000011
【００５７】
なお、同様に固定無線機２０ａの位置を原点としているため、図７に示すような配置では、上述の数式９のマイナスの数になる方が、Ｙｅの値となる。
【００５８】
ところで、固定無線機２０ａ，２０ｂを結ぶ直線上に、移動無線機１０が位置している場合には、距離Ｅ１，Ｅ２との接点（半径Ｅ１の円と半径Ｅ２の円との接点）から、Ｘｅ，Ｙｅが求まることになる。
それでも、距離Ｅ１，Ｅ２が長く測定された場合は、上記と同様に２つの円が交わることになる。逆に、距離Ｅ１，Ｅ２が長く測定された場合は、２つの円が交わらないこととなるが、この場合でも、移動無線機１０が、各固定無線機２０ａ，２０ｂの線分上にあるので、各固定無線機２０ａ，２０ｂ間の距離をＬとし、各固定無線機２０ａ，２０ｂと移動無線機１０との距離をそれぞれＬａ，Ｌｂとすると、Ｌ＞Ｌａ＋Ｌｂの関係となっている。そこで、Ｌ−（Ｌａ＋Ｌｂ）をＬａ：Ｌｂの比で分割した距離として算出された位置が、最も近似された移動無線機１０の位置となる。
【００５９】
以上のようにして、位置特定部３４は、移動無線機１０の位置（Ｘｅ，Ｙｅ）を特定する。
【００６０】
また、例外として、図８に示すような固定無線機２０ａ,２０ｂの配置では、位置特定部３４が、移動無線機１０の位置がどちらであるのかを特定するのが困難となる場合もある。
このような場合、制御コンソール３０と移動無線機１０との無線通信により（制御コンソール３０が光波距離測定機４０の近傍に配置されているため）、光波距離測定機４０と移動無線機１０との距離Ｌ３を求め、移動無線機１０の位置を特定できるようにしてもよい。
また、この距離Ｌ３から競技記録をそれぞれ概算して、この２つの概算記録を表示して、競技役員等が何れかを選択できるようにしてもよい。
【００６１】
図５に戻って、回動制御部３５は、インタフェース３６を介して、光波距離測定機４０の計測方向を制御する。つまり、回動制御部３５は、位置特定部３４により特定された移動無線機１０の位置（測定点）に基づいて角度情報を生成する。そして、この角度信号をインタフェース３６を介して光波距離測定機４０に供給し、移動無線機１０の位置に、計測方向が向くように、光波距離測定機４０を回動制御する。
【００６２】
具体的に回動制御部３５は、特定された移動無線機１０の位置（Ｘｅ，Ｙｅ）に基づいて、光波距離測定機４０が向くべき角度（基準線と計測方向とがなす角度）を求める。
つまり、図９に示すように、光波距離測定機４０を原点（０，０）に戻し、移動無線機１０の位置を（Ｘｅ＋Ｌ１・ｃｏｓ（θ１），Ｙｅ＋Ｌ１・ｓｉｎ（θ１））とする。
このため、基準線と計測方向とがなす角度θ３は、数式１０にて表される。
【００６３】
【数１０】
2006126142.tif 000012
【００６４】
そして、回動制御部３５は、数式１０から角度θ３を求め、求めた角度θ３の値を角度情報として、光波距離測定機４０に供給し、移動無線機１０の位置に、計測方向が向くように、光波距離測定機４０を回動制御する。
ところで、垂直方向（仰角）の制御については、図１０に示すように、移動無線機１０の反射鏡１６の垂直位置から、光波距離測定機４０（測定部４１）の垂直位置までに、高さＨの差が生じている場合に、角度θ４の角度が付くことになる。この角度θ４は、数式１１にて表される。
【００６５】
【数１１】
2006126142.tif 000013
【００６６】
このため、回動制御部３５は、数式１１から角度θ４を求めて、光波距離測定機４０に供給する。
なお、移動無線機１０と各固定無線機２０との無線通信においてＵＷＢを用いると、距離情報が、ある程度正確に算出されるので、このように仰角を調整することにより、光波距離測定機４０の自動計測機能を高速に機能させ、また、光波距離測定機４０の高さを気にせずに運用することができる。
また、角度θ４が、光波距離測定機４０の有する性能（例えば、移動無線機１０と真正面に対向して、プラスマイナス２度の範囲内）を満足する場合、垂直方向の補正を行わなくとも、移動無線機１０までの距離を正確に計測可能となる。
【００６７】
インタフェース３６は、所定の規格にて、制御コンソール３０と光波距離測定機４０との間で角度情報や距離データ等の受け渡しを行う。
【００６８】
図１に戻って、光波距離測定機４０は、測距を行う基準位置（例えば、基準線上）に配置され、光波を使用して、移動無線機１０や固定無線機２０ａ，２０ｂとの距離を計測する。
【００６９】
具体的に、光波距離測定機４０は、図１１に示すように、距離測定手段としての測定部４１と、回動手段としての回動機構４２と、制御部４３と、インタフェース４４と、を含んで構成される。
【００７０】
測定部４１は、計測方向に位置する移動無線機１０等に向けて所定波長の光波を照射し、反射鏡１６等にて戻ってくるまでの波の数（又は時間等）により、移動無線機１０等との距離を計測する。
そして、移動無線機１０との距離等から、競技記録となる計測距離を求める。
【００７１】
回動機構４２は、測定部４１を水平方向に回動させる。例えば、回動機構４２は、測定部４１を回転台上に回動自在に保持し、所定のモータ駆動により、測定部４１を水平方向に回動させる。
【００７２】
制御部４３は、回動機構４２を制御して、測定部４１の計測方向を変位させ、また、測定部４１を制御して、移動無線機１０等との距離を計測させる。
例えば、制御部４３は、インタフェース４４を介して制御コンソール３０（回動制御部３５）から送られる角度情報に応じて、回動機構４２を制御し、測定部４１の計測方向を移動無線機１０等に向ける。また、制御部４３は、競技の開催前に測定部４１にて測定された固定無線機２０ａ，２０ｂとの距離等のデータを、インタフェース４４を介して制御コンソールに供給する。
【００７３】
インタフェース４４は、所定の規格にて、光波距離測定機４０と制御コンソール３０との間で角度情報や距離データ等の受け渡しを行う。
【００７４】
上述した構成の距離計測システム１の動作について、以下、図１２等を参照して説明する。
図１２は、制御コンソール３０にて実行される自動計測制御処理を説明するためのフローチャートである。
【００７５】
この自動計測制御処理は、競技が開始され、競技役員等により移動無線機１０が測定点（槍や円盤等が落下した地点）に配置された後に、移動無線機１０の操作パネル１５（計測を要求する操作キー）が操作されると、開始される。
なお、競技の開催に先立って、上述の図６を参照して説明したように、光波距離測定機４０にて、固定無線機２０ａ，２０ｂとの距離等が測定されており、このような距離等の情報が制御コンソール３０（記憶部３２）に記憶されているものとする。
【００７６】
まず、制御コンソール３０は、移動無線機１０から送られる指示データを受信する（ステップＳ１１）。つまり、測定点に配置された移動無線機１０にて、操作パネル１５が操作されたことにより送られる、計測開始を指示する指示データを受信する。
【００７７】
制御コンソール３０は、算定要求データを固定無線機２０に送信する（ステップＳ１２）。つまり、固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）と移動無線機１０との距離の算定を要求する算定要求データを固定無線機２０に送信する。
そして、制御コンソール３０は、固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）から返信される距離データを待機する（ステップＳ１３）。
【００７８】
一方、固定無線機２０は、制御コンソール３０から送られた算定要求データを受信すると、図１３に示すような距離算定処理を実行する。
つまり、固定無線機２０は、カウンタ２４にて計時されている時刻（基準時刻）を移動無線機１０に送信し、この時刻をカウンタ１４にセットさせる（ステップＳ２１）。例えば、時刻Ｔ０がカウンタ２４より読み出され、通信部２２から移動無線機１０に送信される。
【００７９】
固定無線機２０は、カウンタ２４から送信開始時刻を読み出すと共に、時刻応答指示を移動無線機１０に送信する（ステップＳ２２）。例えば、送信開始時刻として時刻Ｔ０＋ΔＴがカウンタ２４より読み出されると共に、時刻応答指示が通信部２２から移動無線機１０に送信される。
固定無線機２０は、移動無線機１０から返信される現在時刻の受信を待機する（ステップＳ２３）。そして、移動無線機１０から送られた現在時刻を受信すると、固定無線機２０は、カウンタ２４から受信終了時刻を読み出す（ステップＳ２４）。例えば、受信終了時刻として時刻Ｔ０＋ΔＴ＋ＴＳ１＋ＰＳ＋ＰＲ＋ＴＲ１がカウンタ２４より読み出される。
【００８０】
固定無線機２０は、これら送信開始時刻と受信終了時刻との時間差等から通信時間（片道の通信時間）を求める（ステップＳ２５）。例えば、送信開始時刻として時刻Ｔ０＋ΔＴが読み出され、また、受信終了時刻として時刻Ｔ０＋ΔＴ＋ＴＳ１＋ＰＳ＋ＰＲ＋ＴＲ１が読み出された場合に、固定無線機２０は、受信終了時刻から送信開始時刻を減算して、ＴＳ１＋ＰＳ＋ＰＲ＋ＴＲ１を得る。なお、上述したように、タイマセット時間（ＰＳ）やタイマリード時間（ＰＲ）等は、適宜補正され、送信時間ＴＳ１と送信時間ＴＲ１だけが残る。そして、このＴＳ１＋ＴＲ１を２で除算し、片道の通信時間を求める。
固定無線機２０は、求めた通信時間に光速を乗じて、移動無線機１０との距離を算定する（ステップＳ２６）。例えば、通信時間に光速ｃを乗じることによって、固定無線機２０と、移動無線機１０との距離を算定する。
そして、算定した距離（距離データ）を、制御コンソール３０に送信する（ステップＳ２７）。
【００８１】
図１２に戻って、ステップＳ１３にて、距離データ（固定無線機２０ａと移動無線機１０との距離、及び、固定無線機２０ｂと移動無線機１０との距離）を受信すると、制御コンソール３０は、この距離データと記憶部３２に記憶された情報とに基づいて、移動無線機１０の位置（測定点）を特定する（ステップＳ１４）。
つまり、上述の数式６や数式９の式を解くことにより、移動無線機１０の位置（Ｘｅ，Ｙｅ）を求める。
【００８２】
制御コンソール３０は、特定した移動無線機１０の位置に基づいて角度情報を生成して光波距離測定機４０に供給し、光波距離測定機４０を制御する（ステップＳ１５）。つまり、移動無線機１０の位置に、計測方向が向くように、光波距離測定機４０を回動制御する。
【００８３】
そして、制御コンソール３０は、光波距離測定機４０に移動無線機１０との距離を計測させる（ステップＳ１６）。
つまり、光波距離測定機４０は、計測方向に位置する移動無線機１０に向けて所定波長の光波を照射し、移動無線機１０の反射鏡１６にて反射され戻ってくるまでの波の数（又は時間等）により、移動無線機１０との距離を計測する。
そして、光波距離測定機４０は、この距離等に基づいて、競技記録となる計測距離を求める。この計測距離を求めると、光波距離測定機４０は、適切な丸め処理等を施した後、図示せぬリザルトシステムに計測距離データを送信する。
【００８４】
このような自動計測制御処理（距離算定処理）によって、移動無線機１０の位置が求まり、この移動無線機１０の位置に、計測方向が向くように、光波距離測定機４０が回動制御される。つまり、測定対象物に向ける計測方向を自動制御することができる。
そして、計測方向が自動制御された光波距離測定機４０により移動無線機１０との距離が自動的に計測されるため、計測方向の制御から距離の計測に至るまで、全て自動的に行うことができる。
【００８５】
（他の実施の形態）
上記の実施の形態では、固定無線機２０側が、移動無線機１０との距離を無線通信を通じて算定する場合について説明したが、逆に、移動無線機１０側が、固定無線機２０（２０ａ，２０ｂ）との距離を無線通信を通じて算定するようにしてもよい。
この場合、移動無線機１０は、算定手段としての距離算定部を更に備えることになる。
【００８６】
上記の実施の形態では、陸上競技のフィールド競技に適用する場合について説明したが、他の競技や他の産業等にも適宜利用可能である。
【００８７】
以上説明したように、本発明によれば、測定対象物に向ける計測方向を自動制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態に係る距離計測システムの構成の一例を示す模式図である。
【図２】移動無線機の構成の一例を示す模式図である。
【図３】固定無線機の構成の一例を示す模式図である。
【図４】固定無線機と移動無線機との無線通信の様子を説明するための模式図である。
【図５】制御コンソールの構成の一例を示す模式図である。
【図６】競技の開催前に予め測定される各距離等について説明するための模式図である。
【図７】移動無線機の位置（測定点）を特定する様子を説明するための模式図である。
【図８】移動無線機の位置を特定するのが困難な場合について説明するための模式図である。
【図９】基準線と計測方向とがなす角度θ３を求める様子を説明するための模式図である。
【図１０】垂直方向の制御について説明するための模式図である。
【図１１】光波距離測定機の構成の一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る自動計測制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態に係る距離算定処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１    距離計測システム
１０  移動無線機
２０（２０ａ，２０ｂ）  固定無線機
３０  制御コンソール
４０  光波距離測定機
【図１】
2006126142.tif 000014
【図２】
2006126142.tif 000015
【図３】
2006126142.tif 000016
【図４】
2006126142.tif 000017
【図５】
2006126142.tif 000018
【図６】
2006126142.tif 000019
【図７】
2006126142.tif 000020
【図８】
2006126142.tif 000021
【図９】
2006126142.tif 000022
【図１０】
2006126142.tif 000023
【図１１】
2006126142.tif 000024
【図１２】
2006126142.tif 000025
【図１３】
2006126142.tif 000026