(57)【要約】【課題】  高精度の時刻情報および空間情報からなる時空情報をネットワークへ配信する。【解決手段】  時空情報配信装置１０は，ＧＰＳアンテナ１１で受信したＧＰＳ信号から当該装置の空間情報を取得し，時刻情報と空間情報とを含む時空情報パケットを生成し，正秒ごとにＬＡＮ３にブロードキャストする。クライアントである端末装置２は，ＬＡＮ３から時空情報パケットを受信し，受信時ごとに，時刻同期情報を用いて現在時刻への時刻変換パラメータを算出する。そして，要求があれば，時空情報パケットの時刻情報から時刻変換パラメータを用いて現在時刻を算出し，空間情報からクライアント空間情報を取得する。【選択図】  図１
2008134947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻情報および空間情報からなる時空情報をネットワークへ配信するサーバ装置，および前記ネットワークから前記時空情報を取得するクライアント装置から構成されるネットワーク時空情報配信システムであって，
前記サーバ装置は，
所定の測位システムから当該サーバ装置の空間情報を取得する空間情報取得手段と，
時刻情報および前記空間情報を含む時空情報パケットを生成するパケット生成手段と，
所定の正秒ごとに前記時空情報パケットをネットワークに送出するパケット送出手段とを備え，
前記クライアント装置は，
ネットワークから前記時空情報パケットを受信するパケット受信手段と，
前記時空情報パケットの受信時ごとに，前記時空情報パケットの時刻情報および所定の時刻同期情報から，時刻変換パラメータを算出する時刻変換パラメータ算出手段と，
前記時空情報パケットの時刻情報から前記時刻変換パラメータを用いて現在時刻を算出し，前記時空情報パケットの空間情報からクライアント空間情報を取得する時刻・空間情報算出手段とを備える
ことを特徴とするネットワーク時空情報配信システム。
【請求項２】
前記パケット受信手段は，前記サーバ装置が複数備えられている場合に同一の正秒時に送出された時空情報パケットを複数受信したときは，最初に受信した時空情報パケットを保持する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク時空情報配信システム。
【請求項３】
前記クライアント装置では，
前記空間情報取得手段から当該クライアント装置までのデータ送信の時間遅延情報を取得する時刻補償情報取得手段を備えるとともに，
前記時刻変換パラメータ算出手段は，前記時間遅延情報を用いて前記時刻変換パラメータを算出する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク時空情報配信システム。
【請求項４】
前記クライアント装置では，
前記空間情報取得手段と当該クライアント装置との相対位置情報を取得する位置補償情報取得手段を備えるとともに，
前記時刻・空間情報算出手段は，前記相対位置情報を用いて前記クライアント空間情報を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク時空情報配信システム。
【請求項５】
前記クライアント装置において，
前記時刻・空間情報算出手段は，前記現在時刻および前記クライアント空間情報を，当該クライアント装置内で共有される内部記憶手段に格納する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク時空情報配信システム。
【請求項６】
時刻情報および空間情報からなる時空情報をネットワークへ送出するネットワーク時空情報配信装置であって，
所定の測位システムから当該サーバ装置の空間情報を取得する空間情報取得手段と，
時刻情報および前記空間情報を含む時空情報パケットを生成するパケット生成手段と，
所定の正秒ごとに前記時空情報パケットをネットワークに送出するパケット送出手段とを備える
ことを特徴とするネットワーク時空情報配信装置。
【請求項７】
ネットワークから，所定の間隔の正秒ごとに送出された，時刻情報および空間情報を含む時空情報パケットを受信するパケット受信手段と，
前記時空情報パケットの受信時ごとに，前記時空情報パケットの時刻情報および所定の時刻同期情報から，時刻変換パラメータを算出する時刻変換パラメータ算出手段と，
前記時空情報パケットの時刻情報から前記時刻変換パラメータを用いて現在時刻を算出し，前記時空情報パケットの空間情報からクライアント空間情報を取得する時刻・空間情報算出手段とを備える
ことを特徴とする時空情報を受信する端末装置。
【請求項８】
前記パケット受信手段は，前記サーバ装置が複数備えられている場合に同一の正秒時に送出された時空情報パケットを複数受信したときは，最初に受信した時空情報パケットを保持する
ことを特徴とする請求項７に記載の時空情報を受信する端末装置。
【請求項９】
前記空間情報取得手段から当該クライアント装置までのデータ送信の時間遅延情報を取得する時刻補償情報取得手段を備えるとともに，
前記時刻変換パラメータ算出手段は，前記時間遅延情報を用いて前記時刻変換パラメータを算出する
ことを特徴とする請求項７に記載の時空情報を受信する端末装置。
【請求項１０】
前記空間情報取得手段と当該クライアント装置との相対位置情報を取得する位置補償情報取得手段を備えるとともに，
前記時刻・空間情報算出手段は，前記相対位置情報を用いて前記クライアント空間情報を算出する
ことを特徴とする請求項７に記載の時空情報を受信する端末装置。
【請求項１１】
前記時刻・空間情報算出手段は，前記現在時刻および前記クライアント空間情報を，当該クライアント装置内で共有される内部記憶手段に格納する
ことを特徴とする請求項７に記載の時空情報を受信する端末装置。
【請求項１２】
情報をネットワークへ送出するサーバ装置が実行する処理方法であって，
所定の測位システムから当該サーバ装置の空間情報を取得し，
時刻情報および前記空間情報を含む時空情報パケットを生成し，
所定の正秒ごとに前記時空情報パケットをネットワークに送出する
ことを特徴とするネットワーク時空情報配信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，時刻情報および位置の空間情報からなる時空情報を毎正秒にネットワークに配信するネットワーク時空情報配信システム，前記システムのサーバであるネットワーク時空情報配信装置，前記時空情報を受信する端末装置，および前記時空情報の配信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯可能な情報装置において，正確な時刻情報および空間情報（位置および速度）などの時空情報を利用する技術として，ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用する技術が広く知られている。例えば，時分割通信方式を利用した携帯電話では，高精度な時刻同期を必要とするため，ＧＰＳ受信機が搭載されている。ＧＰＳ受信機能を持つ携帯電話を対象に，ＧＰＳ情報を用いて端末の現在位置を確認するなどの各種サービスが提供されている。
【０００３】
端末が屋外にある場合には，ＧＰＳ電波信号を受信することによって正確な時空情報が得られる。一方，端末が屋内にある場合は，ＧＰＳ電波信号が端末まで届かない。そのため，屋外アンテナで受信したＧＰＳ電波信号を増幅し，放射器で再輻射するＧＰＳリピータなどを設置して，屋内でもＧＰＳ電波を利用できるようにしている。
【０００４】
しかし，元来，屋内での利用を想定している機器は，ＧＰＳ受信機能を備えていないため，ＧＰＳの空間情報を利用することができない。そのため，ネットワーク機能しか備えていない機器でも，位置情報を利用できるような仕組みが求められている。
【０００５】
特許文献１に，ユーザコンピュータ（クライアント）が，同一ネットワークに接続された位置情報提供装置から位置情報を取得し，この位置情報を自己の位置情報として，ネットワークを介して所定のサーバに通知するシステムが開示されている。
【特許文献１】特表２００２−５１０８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のシステムでは，ユーザコンピュータ（クライアント）と位置情報提供装置とが近い位置に存在するものと仮定している。しかし，広域イーサネットやＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワーク技術の進歩に伴って，同一ネットワークに接続している機器が地理的に近くに存在しているとは限らない。そのため，位置情報提供装置の位置情報をクライアントの位置情報として使用すると，精度が低くなってしまう。
【０００７】
また，広域ネットワークには複数の位置情報提供装置が必要となるため，ユーザコンピュータは，複数の位置情報提供装置から位置情報を受信することになる。しかし，ユーザコンピュータは，どの位置情報が最寄りの位置情報提供装置から送出されたものであるかを特定することができない。
【０００８】
近年では，より高精度な位置情報を利用できる手法が求められている。
【０００９】
例えば，米国では緊急電話に対するＥｘｔｅｎｄｅｄ９１１指令で，発信者の位置情報を５０ｍ〜３００ｍの精度で特定できる位置情報を通知することが要求されている。また，日本においても，同様の指針が提示されている。特許文献１の手法では，この要求を満足する精度の位置情報を得ることはできない。
【００１０】
さらに，近年の活用が期待されているユビキタスコンピューティング環境では，時刻と空間情報などの時空情報を利用することにより，分散している多数の端末，特に屋内に設定される機器を有機的に結びつけることができ，効果的な運用が可能となる。そのため，ＧＰＳ電波信号が届かない屋内や，ＧＰＳ受信機能を備えていない端末機器においても高精度の位置情報を利用できるようにする必要がある。
【００１１】
一方で，従来から，ＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＩＥＥＥ１５８８を始めとして，ネットワークを介して時刻情報を提供するシステムは数多く存在する。しかし，ネットワークを介して位置情報とともに空間情報をも含めた時空情報を提供するシステムは存在していなかった。
【００１２】
本発明の目的は，時刻情報および空間情報からなる時空情報を，ネットワークを介してクライアントに配信するネットワーク時空情報配信システムを提供することである。また，前記時空情報を配信するネットワーク時空情報配信装置，および前記時空情報を受信する端末装置を提供することである。さらに，前記時空情報の配信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は，時刻情報および空間情報からなる時空情報をネットワークへ配信するサーバ装置，および前記ネットワークから前記時空情報を取得するクライアント装置から構成されるネットワーク時空情報配信システムである。
【００１４】
本発明にかかるシステムにおいて，前記サーバ装置であるネットワーク時空情報配信装置（以下，単に「時空情報配信装置」という）は，所定の測位システムから当該サーバ装置の空間情報を取得する空間情報取得手段と，時刻情報および前記空間情報を含む時空情報パケットを生成するパケット生成手段と，所定の正秒ごとに前記時空情報パケットをネットワークに送出するパケット送出手段とを備える。
【００１５】
また，前記クライアントの端末装置は，ネットワークから前記時空情報パケットを受信するパケット受信手段と，前記時空情報パケットの受信時ごとに，前記時空情報パケットの時刻情報および所定の時刻同期情報から，時刻変換パラメータを算出する時刻変換パラメータ算出手段と，前記時刻変換パラメータを用いて，前記時空情報パケットの時刻情報から現在時刻を算出し，前記時空情報パケットの空間情報からクライアント空間情報を取得する時刻・空間情報算出手段とを備える。
【００１６】
本発明のシステムにおいて，前記時空情報配信装置は，空間情報取得手段によって，例えばＧＰＳ電波信号から当該装置の空間情報（緯度，経度，海抜高度，進行方向，速度など）を受信する。そして，パケット生成手段によって，時刻情報および空間情報を所定の型式のデータパケットに設定して時空情報パケットを生成する。パケット送出手段によって，所定の正秒（例えば，１正秒）ごとに，時空情報パケットをネットワークに送出する。ここで，“正秒ごとに時空情報パケットを送出する”とは，正確な一定の間隔で時空情報パケットをネットワークへ送出することであり，送出は，サブマイクロ秒精度であることが好ましい。
【００１７】
前記クライアント装置である端末装置は，パケット受信手段によって，ネットワークから時空情報パケットを受信する。時刻変換パラメータ算出手段によって，時空情報パケットの受信時ごとに，時空情報パケットの時刻情報および所定の時刻同期情報（例えばプロセッササイクルカウンタ値）を用いて，現在時刻への時刻変換パラメータを算出する。
【００１８】
そして，時刻・空間情報算出手段によって，時空情報パケットの時刻情報から時刻変換パラメータを用いて現在時刻を算出する。さらに，時空情報パケットの空間情報からクライアント空間情報を取得する。
【００１９】
本発明によれば，ＧＰＳ受信機能を持たない屋内用の機器であっても，ネットワークに接続して時空情報配信装置から配信された時空情報パケットを受信することによって，高精度の時刻情報と空間情報とを同時に取得することができる。
【００２０】
時空情報配信装置は，正秒ごとに時空情報パケットをネットワークへ送出するので，端末装置側から時空情報パケットの送信要求を発する必要がない。よって，端末装置の電源投入直後に時空情報パケットを受信して，高精度に時刻情報および空間情報を取得することができる。
【００２１】
さらに，本発明は，前記構成をとる場合に，前記端末装置のパケット受信手段は，前記サーバ装置が複数備えられている場合に，同一時刻（正秒）に送出された複数の時空情報パケットを受信したときは，最初に受信した時空情報パケットのみを受信パケットとして保持する。
【００２２】
広域イーサネットなどのネットワーク内に複数の時空情報配信装置が備えられている場合に，時空情報配信装置各々は，高精度に同一のタイミングで時空情報パケットを配信する。端末装置には，最も近い時空情報配信装置から送出された時空情報パケットが最も早く到着することになる。端末装置では，最初に到着した時空情報パケットのみを採用すれば，端末装置に最も近く位置する時空情報配信装置の空間情報をもとに自己の空間情報を得ることができる。
【００２３】
本発明は，前記構成をとる場合に，前記端末装置は，前記時空情報配信装置の空間情報取得手段から当該端末装置までのデータ送信の時間遅延情報を取得する時刻補償情報取得手段を備えるとともに，前記時刻変換パラメータ算出手段は，前記時間遅延情報を用いて前記時刻変換パラメータを算出することができる。
【００２４】
または，前記端末装置は，前記時空情報配信装置の空間情報取得手段と当該端末装置との相対位置情報を取得する位置補償情報取得手段を備えるとともに，前記時刻・空間情報算出手段は，前記相対位置情報を用いて前記時空パケットの空間情報から前記クライアント位置情報を算出することができる。
【００２５】
これにより，端末装置は，さらに高い精度の時刻情報および空間情報を取得することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば，建物の屋上や外壁などにＧＰＳ電波信号が受信可能な処理手段を設置した時空情報配信装置と，ビル内で使用される移動可能な端末装置とを無線ネットワークで接続することにより，屋内で使用される端末装置に対して高精度な時刻情報および空間情報を配信することができる。
【００２７】
これにより，ネットワーク機能を持ち屋内で使用される機器に対しても，従来のＧＰＳリピータを代替して，より高精度の空間情報を提供することが可能となる。例えば，ＧＰＳ電波信号を直接受信できない状況にある携帯電話端末，ＧＰＳ受信機能を持たず屋内利用を前提とするＩＰ電話端末なども，自己の高精度の空間情報を得ることができ，米国のＥｘｔｅｎｄｅｄ９１１指令の位置情報義務に対応した緊急通知を発信することができるようになる。
【００２８】
また，ユビキタスコンピューティング環境において，空間情報を利用した情報処理（Ｌｏｃａｔｉｏｎ−ａｗａｒｅ  ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）および時刻同期によって，屋内で使用される多数の端末を統合化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１に，本発明を実施するための最良の形態における時空情報配信システムの構成例を示す。
【００３０】
時空情報配信システム１は，時空情報配信装置（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ（ＮＳＴ）サーバ）１０，およびクライアントである端末装置２で構成される。
【００３１】
ＮＳＴサーバ１０は，ＧＰＳ電波信号を受信するＧＰＳアンテナ１１を備え，受信したＧＰＳ電波信号をもとに，時刻情報および空間情報からなる時空情報を含む時空情報パケットを，サブマイクロ秒の精度でＬＡＮ３へブロードキャストする。
【００３２】
ＮＳＴサーバ１０のクライアントである端末装置２は，ＮＳＴサーバ１０からの時空情報パケットを受信し，時空情報パケット内の時刻情報および空間情報をもとに，現在時刻および端末装置２の空間情報を取得する。
【００３３】
ＮＳＴサーバ１０のＧＰＳアンテナ１１はＧＰＳ電波信号を常時受信できる場所，ＮＳＴサーバ１０本体はＧＰＳアンテナ１１からアクセスの良い場所，例えば建物の最上階などに設置することが好ましい。
【００３４】
図２に，時空情報配信装置（ＮＳＴサーバ）１０の構成例を示す。ＮＳＴサーバ１０は，ＧＰＳ情報受信部１３，時空情報パケット作成部１５，時空情報パケット送出部１７を備える。
【００３５】
ＧＰＳ情報受信部１３は，ＧＰＳ電波信号を受信し，ＧＰＳ電波信号の空間情報（緯度，経度，高度，時刻，進行方向など）を，ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）を通じて時空情報パケット作成部１５へ出力する。また，１ｐｌｓ／ｓの同期信号を出力する処理手段である。
【００３６】
時空情報パケット作成部１５は，時刻情報と，ＧＰＳ情報受信部１３から得た時空情報を用いて，次の正秒（１秒）における時空情報パケットを生成する処理手段である。
【００３７】
時空情報パケット送出部１７は，１ｐｌｓ／ｓ信号を待機し，１ｐｌｓ／ｓ信号が入力されたら，時空情報パケット作成部１５によって生成された時空情報パケットをＬＡＮ３へ送出する処理手段である。時空情報パケットの送出の間隔は，例えば正１秒とし，数百ナノ秒（ｎｓ）以下の精度とする。
【００３８】
具体的には，ＮＳＴサーバ１０は，以下のような仕様とする。
【００３９】
パケットの送出タイミング：  １秒間隔，
送出ジッタ：１７ｎｓ．ｒ．ｍ．ｓ
出力遅延時間：  ３２０ｎｓ（ＴＹＰ）
ポジショニング精度：  ２ｍ（ＡＮＴ．）
トラッキング感応度：  −１５２ｄＢｍ
時空情報パケット送出部１７は，イーサネットブロードキャストフレームを送出するだけであり，ＩＰスタックなどは不要である。
【００４０】
ＮＳＴサーバ１０の各処理部は，ハードウェアとして実施されることが好ましい。各処理部をハードウェア化することによって処理ジッタが生じなくなる。
【００４１】
時空情報パケットは，時刻情報および空間情報を格納したＩＰｖ４／ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットである。
【００４２】
図３に，時空情報パケットのペイロード部のデータ構成例を示す。ペイロード部を構成する各フィールドは以下のとおりである。
【００４３】
Ｍａｇｉｃ：  時空情報を識別するためのビットパタン（６Ａ８８ｈ），
Ｖｅｒ：  パケット型式のバージョン情報，
ＧＰＳｍｏｄｅ：  ＧＰＳ測位モード情報（１＝非測位，２＝２Ｄ測位，３＝３Ｄ測位），
ＬｅａｐＳｅｃ：累積うるう秒（ＴＡＩ−ＵＴＣ），
ＵＮＩＸ  Ｔｉｍｅ（ＴＡＩ）：  １９７０年１月１日を起点とするＵＮＩＸ（登録商標）タイムの積算秒数（うるう秒もカウントアップする），
ｏｕｔｂｏｕｎｄ  ｌａｔｅｎｃｙ：  １ｐｌｓ／ｓ信号の立ち上がりから，パケット先頭がネットワークインタフェースから送出されるまでに要する時間，
Ｌａｔｉｔｕｄｅ：  緯度，
Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ：  経度，
Ａｌｔｉｔｕｄｅ：  海抜高度，
Ｔｒａｃｋ：  進行方向，
Ｓｐｅｅｄ：  速度，
上記のＵＮＩＸ  Ｔｉｍｅは時刻情報，Ｌａｔｉｔｕｄｅ，Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ，Ａｌｔｉｔｕｄｅ，Ｔｒａｃｋ，およびＳｐｅｅｄは空間情報となるデータである。
【００４４】
図４に，端末装置（クライアント）２の構成例を示す。クライアント２は，時空情報パケット受信部２１，時刻・空間情報抽出部２２，時刻同期情報取得部２３，遅延情報取得部２４，時刻変換パラメータ算出部２５，時間計測部２６，共有メモリ２７，時刻・空間情報算出部２８を備える。
【００４５】
時空情報パケット受信部２１は，ＬＡＮ３から，時空情報パケットを受信する処理手段である。
【００４６】
時刻・空間情報抽出部２２は，時空情報パケットから，時刻情報Ｔと，空間座標を示す空間情報Ｐとを取り込む処理手段である。具体的には，時空情報パケットのＵＮＩＸ  Ｔｉｍｅを時刻情報Ｔとして，Ｌａｔｉｔｕｄｅ，Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ，Ａｌｔｉｔｕｄｅを空間情報Ｐ（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）として取得する。
【００４７】
時刻・空間情報抽出部２２は，同時刻に送出された２以上の時空情報パケットを受信した場合には，最初に受信した時空情報パケットのみを使用する。
【００４８】
時刻同期情報取得部２３は，時空情報パケット受信時の割り込みハンドラによって，時間計測部２６から時刻同期情報を取得する処理手段である。ここで，時間計測部２６として，プロセッササイクルカウンタ（ＰＣＣ：Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｃｙｃｌｅ  Ｃｏｕｎｔｅｒ）を用いる。時空情報パケット受信時の時刻同期情報としてＰＣＣ２６のカウンタ値ＰＣＣ（ＣＩ）が取得される。
【００４９】
遅延情報取得部２４は，時間遅延情報Ｄｔと相対位置情報Ｄｐとを取得する処理手段である。時間遅延情報Ｄｔは，ＮＳＴサーバ１０のＧＰＳアンテナ１１の位置からクライアント２までの遅延時間ｓ＿ｉｎｃｏｍｉｎｇと，クライアント２内部の処理遅延時間ｓ＿ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎとの和である（ｓ＿ｉｎｃｏｍｉｎｇ＋ｓ＿ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）。
【００５０】
相対位置情報Ｄｐ（Δｐｘ，Δｐｙ，Δｐｚ）は，ＮＳＴサーバ１０のＧＰＳアンテナ１１の位置とクライアント２との相対的座標情報である。相対位置情報Ｄｐは，クライアント２が固定設置されている場合には，例えば，建築設計図などから得た距離を用いる。
【００５１】
一方，クライアント２が移動可能な場合には，既存の測位システムを併用して測位結果を用いる。例えば，低コストかつ高精度の測位システムとして知られている超音波測位システムを利用する（J. Hightower and G. Borriello; “Location systems for ubiquitous computing”; IEEE Computer Magazine, 34, 8, pp57-66; 2001）。
【００５２】
また，時間遅延情報Ｄｔおよび相対位置情報Ｄｐは，ユーザによって入力される値を用いてもよい。ここでは，ユーザによって入力された時間遅延情報Ｄｔおよび相対位置情報Ｄｐが使用される。
【００５３】
なお，アプリケーションの要求精度によっては，時間遅延情報Ｄｔおよび相対位置情報Ｄｐは不要である。すなわち，地域情報のように建物位置が特定できれば十分であるような測位精度しか要求されていない場合には，ＧＰＳアンテナ１１の位置を空間情報として使用すればよい。一方，ロボット制御のように，室内での位置を特定する必要がある場合には，ＧＰＳアンテナ１１とクライアント２との相対的位置情報Ｄｐで補償する。
【００５４】
時刻変換パラメータ算出部２５は，時空情報パケットの受信時ごとに，時間同期情報を現在時刻に変換するための時刻変換パラメータを算出する処理手段である。
【００５５】
時刻変換パラメータ算出部２５は，ＰＡＩ同期アルゴリズムにもとづいて，ＰＣＣ２６のカウンタ値ＰＣＣ（Ｃ）を時刻へ変換する時刻変換パラメータとして，周波数ＲとオフセットＯとを算出し，共有メモリ２７へ格納する。具体的には，時空情報パケットの受信時刻から，受信間隔の最適値を求め，周波数Ｒを算出する。また，周波数Ｒを用いて，時空情報パケットの受信時刻の片方向遅延からドリフト成分を補償し，補償値からの所定の範囲となる受信時刻の平均値を用いてオフセットＯを算出する（特願２００５−３２４６７５の明細書を参照）。
【００５６】
時刻変換パラメータ算出部２５は，遅延情報取得部２４から取得した時間遅延情報Ｄｔを用いて時刻変換パラメータを算出してもよい。
【００５７】
さらに，時刻変換パラメータ算出部２５は，時空情報パケットの空間情報Ｐをクライアント２の空間情報ｐ（ｐｘ，ｐｙ，ｐｚ）として，共有メモリ２７へ格納する。
【００５８】
遅延情報取得部２４から取得した相対位置情報Ｄｐ（Δｐｘ，Δｐｙ，Δｐｚ）を用いて，空間情報ｐを補償してもよい。
【００５９】
クライアント２において，時空情報パケットは正１秒ごとに受信されるので，時刻変換パラメータの周波数Ｒ，オフセットＯ，および空間情報ｐも１秒ごとに更新される。
【００６０】
時刻・空間情報算出部２８は，アプリケーションからの要求に応じて，ＰＣＣ２６のカウンタ値ＰＣＣ（Ｃ）を取得し，共有メモリ２７から毎秒更新されている時刻変換パラメータを取得し，以下の式（１）に従って現在時刻ｔとクライアント２の空間情報ｐとをアプリケーションに返す。
【００６１】
ｔ＝Ｒ・ＰＣＣ（Ｃ）＋Ｏ    式（１）
時刻・空間情報算出部２８は，アプリケーションインタフェース（ＡＰＩ）として構成され，例えば，現在時刻ｔを取得するｎｓｔ＿ｇｅｔｔａｉ（），空間情報ｐを取得するｎｓｔ＿ｇｅｔｌｏｃａｔｉｏｎ（）の２つのプログラムとして実施される。
【００６２】
以下に，本発明の処理の流れを示す。ステップＳ１〜Ｓ３は，ＮＳＴサーバ１０の処理の流れである。
【００６３】
ステップＳ１：  ＧＰＳ情報受信部１３は，ＧＰＳ電波信号を受信する。ＧＰＳ電波信号の空間情報（緯度，経度，高度，時刻，進行方向など）を，ＵＡＲＴを通じて時空情報パケット作成部１５へ出力する。また，１ｐｌｓ／ｓ信号を出力する。
ステップＳ２：  時空情報パケット作成部１５は，ＧＰＳ電波信号の空間情報を用いて，次の正秒（１秒）における時空情報パケットを生成する。
【００６４】
ステップＳ３：  時空情報パケット送出部１７は，１ｐｌｓ／ｓの信号が入力されると，時空情報パケットをＬＡＮ３へ送出する。
【００６５】
これによって，時空情報配信システム１のＬＡＮ３に，高精度の１秒間隔で時空情報パケットがブロードキャストされる。
【００６６】
以下のステップＳ１０〜Ｓ１５は，クライアント２の処理の流れである。
【００６７】
ステップＳ１０：  時空情報パケット受信部２１は，ＬＡＮ３から時空情報パケットを受信する。
【００６８】
ステップＳ１１：  時刻・空間情報抽出部２２は，受信した時空情報パケットから，時刻情報Ｔと空間情報Ｐとを取り込む。
【００６９】
ステップＳ１２：  時刻同期情報取得部２３は，時空情報パケット受信時の割り込みハンドラによって，ＰＣＣ２６からカウンタ値ＰＣＣ（ＣＩ）を取得する。
【００７０】
ステップＳ１３：  遅延情報取得部２４は，必要があれば，時間遅延情報Ｄｔと相対位置情報Ｄｐとを取得する。
【００７１】
ステップＳ１４：  時刻変換パラメータ算出部２５は，時空情報パケットの受信時ごとに，時刻変換パラメータの周波数ＲとオフセットＯとを算出する。算出した周波数ＲとオフセットＯとを共有メモリ２７へ格納する。また，時空情報パケットの空間情報Ｐを空間情報ｐとして，共有メモリ２７へ格納する。
【００７２】
ステップＳ１５：  時刻・空間情報算出部２８は，アプリケーションからの要求があれば，ＰＣＣ２６のカウンタ値ＰＣＣ（Ｃ）を取得し，共有メモリ２７に格納された周波数ＲとオフセットＯとを用いて，現在時刻ｔを算出する。また，共有メモリ２７に格納された空間情報ｐを取得し，現在時刻ｔと空間情報ｐとを要求元アプリケーションに返す。
【００７３】
このように，ＮＳＴサーバ１０が接続されるＬＡＮ３では，時空情報パケットが１秒間隔でブロードキャストされているため，センサーネットのノードのように，省電力を図るために必要な時のみ電源が入るようなクライアント２であっても，起動から１秒以内に時空情報パケットを受信して，現在時刻ｔおよび空間情報ｐを得ることができる。しかも，能動的にリクエストパケットを送出する必要がないので省電力なクライアントにも適している。
【００７４】
以下に，前述の時空情報配信システムと従来手法との時刻同期精度の比較を説明する。
【００７５】
時刻同期精度を評価するために，クライアント２は，時刻サーバに同期するとともに，毎秒パルス（１ｐｌｓ／ｓ）を発生させた。タイムインターバルカウンタを設けて，クライアント２が送出した毎秒パルスとＣｓ原子時計の毎秒パルスとのオフセットを計測できるようにした。
【００７６】
また，本発明と比較する従来技術として，ＮＴＰとＩＥＥＥ１５８８の２つの方式による処理を行った。また，ｎｔｐｄ（ＮＴＰ）のバージョンは４．２．０，ＰＴＰｄ（ＩＥＥＥ１５８８）のバージョンは１ｂ４を用いた。
【００７７】
クライアント２において毎秒パルスの発生は，時刻取得関数ｎｓｔ＿ｇｅｔｔａｉ（）を用いて行った。従来手法のＮＴＰ，ＩＥＥＥ１５８８では，それぞれ，ｇｅｔｔｉｍｅｏｆｄａｙ（）を用いた。具体的には，これらの時刻取得関数をループ内で繰り返して呼び出し，秒の小数部が所定値を超えたら，速やかにループから抜け出し，ディジタル出力ポートにパルスを発生させた。したがって，毎秒パルスは，クライアントの時刻オフセットと時刻取得関数の呼び出しに必要な時間を解像度とする誤差とを含むことになる。
【００７８】
図５に，ＮＳＴサーバ１０のＧＰＳ情報受信部１１が発生させる１ｐｌｓ／ｓのパルスのタイミング精度を示す。図５（Ａ）は，オフセットの時間変動を示す図である。図５（Ｂ）は，オフセットの大きさをヒストグラムで表した図である。ヒストグラムのビン幅は，５ｎｓである。また，オフセットは，日本標準時に同期させたＣｓ原子時計との差を示している。
【００７９】
図５（Ａ）に示すオフセットは，プラスマイナス５０ｎｓほどに収まり，標準偏差は１７ｎｓである。しかし，数十秒間にわたるドリフトが示されている。これは，ＧＰＳ衛星の移動に起因していると考えられる。
【００８０】
図６に本発明の計測結果，図７に従来手法ＮＴＰの計測結果，図８に従来手法ＩＥＥＥ１５８８の計測結果を示す。図６〜８に示す計測データは，同期開始後６時間以上経過し，十分に収束した状態で取得したものである。図６〜８の各図（Ａ）は，オフセットの時間変動を示す図であり，各図（Ｂ）は，オフセットのヒストグラムである。
【００８１】
図７（Ａ）および図８（Ａ）では，オフセットのドリフトが観測された。また，ドリフト以外の帯状に広がる細かなジッタは，時刻取得関数ｇｅｔｔｉｍｅｏｆｄａｙ（）による解像度の限界を示していると考えられる。
【００８２】
時刻取得の所要時間は，ｇｅｔｔｉｍｅｏｆｄａｙ（）が２１００クロック必要であるのに対し，本発明のｎｓｔ＿ｇｅｔｔａｉ（）では１４０クロックしか必要でない。
【００８３】
一方，図６に示すように，本発明では，ドリフトもジッタも小さく，標準偏差は７６ｎｓである。図６（Ａ）では，時空情報パケットの時刻制度であるＧＰＳ情報受信部１３の１ｐｌｓ／ｓの信号の時間変動も併せて表示したが，１ｐｌｓ／ｓのドリフトの影響もわずかである。
【００８４】
図９に，本発明および上記２つの従来手法において，同期に要する初期時間の計測結果を示す。収束までの所要時間として，２つの従来手法のｎｔｐｄ（ＮＴＰ），ＰＴＰｄ（ＩＥＥＥ１５８８）は，それぞれ約１時間，約１０００秒を要した。これに対し，本発明は，同期開始後３秒で，マイクロ秒以下に収束した。
【００８５】
この比較からも，本発明によれば，端末装置は，短時間に高精度の時空情報を取得できることがわかる。
【００８６】
以上，本発明をその実施の形態により説明したが，本発明はその主旨の範囲において種々の変形が可能であることは当然である。
【００８７】
さらに，既に説明したが，本発明のＮＳＴサーバ１０から提供される空間情報は，接続しているＧＰＳアンテナ１１の位置である。広域イーサネットやＶＬＡＮの普及に伴い，ネットワークは地域的に広がってきている。しかし，複数の地域にわたるネットワークであっても，単純に地域ごとにＮＳＴサーバ１０を接続すればよい。
【００８８】
同一セグメントに複数のＮＳＴサーバ１０が存在する場合には，クライアント２は，全てのマスタコンピュータから同時（正秒）に送出される時空情報パケットのうち，最初に受信した時空情報パケットを使用することによって，常に，最寄りのＮＳＴサーバ１０から送出された時空情報パケットを使用して，最も近いＧＰＳアンテナ１１の位置を利用することができる。
【００８９】
また，相対的位置情報Ｄｐの取得のために利用する超音波測位システムでは，センサ間の同期が必要である。しかし，本発明の時空情報配信システムと超音波測位システムとを併用する場合には，本発明の時刻情報によって，超音波測位システムでも高精度な同期が可能となる。したがって，超音波測位システムにＡｃｔｉｖｅ  Ｂａｔ（A. Harter, et al.; “The anatomy of a context-aware application”; Proc. Mobicom ’99, pp.59-68; 1999）で使用されているような電波によるトリガが不要となり，超音波測位システム自体の構成も簡略化することができる。
【００９０】
また，クライアント２の各処理部を実現するソフトウェアプログラムは，コンピュータが読み取り可能な可搬媒体メモリ，半導体メモリ，ハードディスクなどの適当な記録媒体に格納することができ，これらの記録媒体に記録して提供され，または，通信インタフェースを介して種々の通信網を利用した送受信により提供される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明を実施するための最良の形態における時空情報配信システムの構成例を示す図である。
【図２】時空情報配信装置（ＮＳＴサーバ）の構成例を示す図である。
【図３】時空情報パケットのペイロード部のデータ構成例を示す図である。
【図４】端末装置（クライアント）の構成例を示す図である。
【図５】ＮＳＴサーバのＧＰＳ情報受信部が発生させる同期信号のタイミング精度を示す図である。
【図６】本発明による処理の計測結果を示す図である。
【図７】従来手法ＮＴＰによる処理の計測結果を示す図である。
【図８】従来手法ＩＥＥＥ１５８８による処理の計測結果を示す図である。
【図９】本発明および２つの従来手法における，同期に要する初期時間の計測結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  時空情報配信システム
１０  時空情報配信装置（ＮＳＴサーバ）
１１  ＧＰＳアンテナ
１３  ＧＰＳ情報受信部
１５  時空情報パケット作成部
１７  時空情報パケット送出部
２  端末装置（クライアント）
２１  時空情報パケット受信部
２２  時刻・空間情報抽出部
２３  時刻同期情報取得部
２４  遅延情報取得部
２５  時刻変換パラメータ算出部
２６  時間計測部
２７  共有メモリ
２８  時刻・空間情報算出部
３  ネットワーク（ＬＡＮ）
【図１】
2008134947.tif 000003
【図２】
2008134947.tif 000004
【図３】
2008134947.tif 000005
【図４】
2008134947.tif 000006
【図５】
2008134947.tif 000007
【図６】
2008134947.tif 000008
【図７】
2008134947.tif 000009
【図８】
2008134947.tif 000010
【図９】
2008134947.tif 000011