JP7808331B2 - Delay Time Measurement System - Google Patents
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Description
本発明は、映像などの撮像・伝送・表示を行う被測定対象における一連の動作を行う際の所要時間の測定を、GPS(Global Positioning System)を用いて遠隔地間で正確に行う遅延時間測定システムに関する。測定対象は映像だけにとどまらず音声やハプティクスも対象とすることが可能である。 This invention relates to a delay time measurement system that uses GPS (Global Positioning System) to accurately measure the time required for a series of operations to be performed between remote locations in a measurement target that captures, transmits, and displays video and other data. Measurement targets are not limited to video; audio and haptics can also be measured.
映像遅延時間を測定する方法は多数の例があり、タイムスタンプを挿入する方法、時計を撮像・表示する方法、IPネットワークのICMPプロトコルを使用した往復時間を測定する方法などがある。 There are many ways to measure video latency, including inserting a timestamp, capturing and displaying a clock, and measuring the round-trip time using the ICMP protocol on an IP network.
タイムスタンプを使用する方法は、映像送出側で正確な時刻を付した情報を映像信号と一緒に送出し、被測定システムを介して伝送した後、受像側でそれを解析するものである。例えば特許文献1にその詳細が述べられている。しかし、この方法では被測定システムに含まれるビデオカメラやディスプレイの遅延を測ることができず、システムの一部分の遅延時間しか測定できない。また、本来の映像信号に加え、タイムスタンプを付した信号を映像送出側で挿入し、受像側で抜き出す必要があり、測定システムが複雑になる。 The method using timestamps involves sending information with a precise time stamp attached from the video sending side along with the video signal, transmitting it through the system under test, and then analyzing it on the receiving side. For example, details of this method are described in Patent Document 1. However, this method cannot measure the delay of the video cameras and displays included in the system under test, and can only measure the delay time of part of the system. Furthermore, in addition to the original video signal, a signal with a timestamp attached must be inserted on the video sending side and extracted on the receiving side, making the measurement system complicated.
時計を撮像・表示する方法は、例えば特許文献2に述べられていて、被測定システムのビデオカメラで時計の映像を撮像し、伝送後に被測定システムのディスプレイに表示された映像についてその時点での時計の映像と比較して遅延時間を算出するものである。このシステムではビデオカメラやディスプレイを含む遅延時間を測定することが可能ではあるが、時計表示の変化を正確に捉えられないため精度が悪い点に課題がある。 A method for capturing and displaying a clock is described, for example, in Patent Document 2, in which an image of the clock is captured using a video camera in the system under test, and the image displayed on the display of the system under test after transmission is compared with the image of the clock at that time to calculate the delay time. While this system is capable of measuring delay times including the video camera and display, it has the drawback of being inaccurate because it cannot accurately capture changes in the clock display.
IPネットワークのICMPプロトコルによる測定、すなわち、いわゆるpingコマンドによる遅延時間測定は、文献をあげるまでもなく広く一般的に行われるものである。しかしながらこれは往復遅延時間を対象としていて、測定対象はIPネットワークで伝送する場合に限られる。また、ビデオカメラやディスプレイを含む遅延時間を測定することができない。 Measurements using the ICMP protocol on IP networks, i.e., measuring latency using the so-called ping command, are widely performed, and there is no need to refer to the literature. However, this only targets round-trip latency, and measurements are limited to transmissions over IP networks. Furthermore, it cannot measure latency including video cameras and displays.
別の方法として非特許文献1に示されるようなものがある。これは測定装置が点滅させる光源を、被測定システムのビデオカメラで撮像・伝送した後、ディスプレイで表示される点滅映像を光センサで電気信号に変え、その応答から遅延時間を測定する方法である。 Another method is shown in Non-Patent Document 1. In this method, a light source blinks using a measuring device, and the image is captured and transmitted using a video camera in the system under test. The blinking image displayed on the display is then converted into an electrical signal using an optical sensor, and the delay time is measured from the response.
図1に構成図を示す。図1において1は光源であり例えば発光ダイオードLED(Light Emitting Diode)を、2は光センサであり例えばフォトダイオードPD(Photo Diode)を用いる。3は基準信号発生器でコントローラ7の制御の元で所定の矩形波を出力する。4は光源駆動部で、基準信号発生器3の信号から光源1を駆動する信号を発生する。5はトリガ信号発生で基準信号発生器3の信号を入力し、6の波形測定部に印加する信号を発生する。光源駆動部4とトリガ発生5の信号変化のタイミングは同一である。波形測定部6は、光センサ2の信号とトリガ発生5からの信号の波形を測定する。波形測定部6で取得した波形はコントローラ7に送られ、解析し遅延時間を算出する。コントローラ7は例えばパーソナルコンピュータであり遅延時間算出結果をそのディスプレイ部に表示する。10は被測定システムであり、ビデオカメラ11、映像伝送系12、ディスプレイ13を含む。 Figure 1 shows the configuration. In Figure 1, 1 is a light source, such as a light-emitting diode (LED), and 2 is an optical sensor, such as a photodiode (PD). 3 is a reference signal generator that outputs a predetermined rectangular wave under the control of controller 7. 4 is a light source driver that generates a signal to drive light source 1 from the signal from reference signal generator 3. 5 is a trigger signal generator that inputs the signal from reference signal generator 3 and generates a signal to be applied to waveform measurement unit 6. The timing of signal changes from light source driver 4 and trigger generator 5 is identical. Waveform measurement unit 6 measures the waveforms of the signal from optical sensor 2 and the signal from trigger generator 5. The waveform acquired by waveform measurement unit 6 is sent to controller 7, where it is analyzed and the delay time is calculated. Controller 7 is, for example, a personal computer, and the delay time calculation result is displayed on its display. 10 is the system under test, which includes a video camera 11, a video transmission system 12, and a display 13.
この動作を図2のタイムチャートに示す。光源駆動信号すなわちトリガ信号がローレベルの時には光源1は消灯し、ハイレベルの時には光源は点灯する。光源を撮像した被測定システム10のビデオカメラ11の出力は映像伝送系12を介してディスプレイ13に表示される。この動作の遅延時間は図2に示すように光センサ2から出力される光強度信号の遅れとなり、光源1が消灯から点灯時はT1で示した時間、点灯から消灯の時はT2で示した時間というように、コントローラ7にて解析して遅延時間の測定を行うことができる。 This operation is shown in the timing chart of Figure 2. When the light source drive signal, i.e., the trigger signal, is low level, light source 1 is turned off, and when it is high level, the light source is turned on. The output of video camera 11 of system under test 10, which captures an image of the light source, is displayed on display 13 via video transmission system 12. The delay time of this operation is a delay in the light intensity signal output from optical sensor 2, as shown in Figure 2, and the delay time can be measured by analyzing it in controller 7, such as the time indicated by T1 when light source 1 goes from off to on, and the time indicated by T2 when it goes from on to off.
図1の構成は、タイムスタンプを使わないため被測定系の映像信号には手を加えず、またビデオカメラからディスプレイまでのすべての遅延を測定することができる。さらに、光源のオンオフの2値を用いていてシンプルに遅延時間を算出することができる。ICMPプロトコルと異なり、IPネットワークに限定されない任意の映像伝送系での片道遅延を評価しすることができる。 The configuration in Figure 1 does not use timestamps, so the video signal under test is left untouched, and it can measure all delays from the video camera to the display. Furthermore, it uses two values, the on/off state of the light source, so it can simply calculate delay time. Unlike the ICMP protocol, it can evaluate one-way delays in any video transmission system, not limited to IP networks.
図1の遅延時間測定システムは被測定システム10のビデオカメラ11とディスプレイ13が近距離にあり、測定のための信号をケーブルにて適宜接続できるような距離を前提としていた。ところが被測定システム10のビデオカメラ11とディスプレイ13が遠隔地に設置され、その間の遅延時間を測定したい場合は、図3に示すようにGPSを用いて時刻同期をとることが一般に行われる。 The delay time measurement system in Figure 1 assumes that the video camera 11 and display 13 of the system under test 10 are located close to each other, at a distance that allows the measurement signals to be connected appropriately via cable. However, if the video camera 11 and display 13 of the system under test 10 are installed in remote locations and it is desired to measure the delay time between them, it is common to synchronize the time using GPS, as shown in Figure 3.
図3においてそれぞれの地点にGPS受信機21およびGPS受信機31を設置する。一般に電波状況の良好な場所で受信する場合、GPS受信機の時刻確度は絶対時刻に対して±10ナノ秒程度の誤差に収まる性能を有する。一方測定対象とする被測定システムはビデオ信号のフレームレートが例えば60Hzであればこの周期16.7ミリ秒より小さいことが望ましい。GPS受信機からの信号は十分な精度を有している。このGPSからの信号を元にコントローラ23およびコントローラ24の制御によって、基準信号発生器22および基準信号発生器32から所定の矩形波を発生する。基準信号発生器22の出力は光源駆動部4を介して光源2を駆動する。一方、基準信号発生器32の出力はトリガ発生5を介して波形測定部6に印加する。基準信号発生器22および基準信号発生器32の各出力はGPSの機能によって正確に時刻同期しており、あたかも一つの基準信号発生器にて発生した同一とみなせる信号である。このように構成した場合、図2に示したタイミングチャートと同じ動作が実現でき、遠隔地間での遅延測定が可能となる。
In Figure 3, GPS receiver 21 and GPS receiver 31 are installed at different locations. When receiving signals from a location with good signal reception, the GPS receiver's time accuracy typically achieves an error of approximately ±10 nanoseconds relative to absolute time. On the other hand, if the system under test has a video signal frame rate of, say, 60 Hz, the period should preferably be shorter than 16.7 milliseconds. The signal from the GPS receiver has sufficient accuracy. Based on the signal from the GPS, controllers 23 and 24 control reference signal generators 22 and 32 to generate predetermined square waves. The output of reference signal generator 22 drives light source 2 via light source driver 4. Meanwhile, the output of reference signal generator 32 is applied to waveform measurement unit 6 via trigger generator 5. The outputs of reference signal generator 22 and 32 are precisely synchronized by the GPS function, and are considered identical signals, as if generated by a single reference signal generator. This configuration achieves the same operation as the timing chart shown in Figure 2, enabling delay measurements between remote locations.
図3の構成において、コントローラ23およびコントローラ33はその間で通信をして、それらの動作に齟齬がないよう測定システム全体を制御する必要がある。この通信は例えばインターネットを用いるなどで実現することは可能ではあるが煩雑である。また、それぞれ基準信号発生器22および基準信号発生器32を有する必要があり、その制御も必要となり煩雑である。 In the configuration shown in Figure 3, controllers 23 and 33 must communicate with each other and control the entire measurement system to ensure consistent operation. This communication can be achieved, for example, using the Internet, but it is cumbersome. Furthermore, it is necessary to have reference signal generators 22 and 32, respectively, and the control of these is also cumbersome.
さらに遠隔地における遅延時間を測定したい場合には図3の構成をとり、近距離の場合における遅延時間測定の場合は図1の構成をとることなるが、それぞれに適したコントローラの制御ソフトウエアが必要である。この距離の違いによるハードウエア的な切替およびソフトウエア的な切替の両方を行う必要があり、煩雑である。GPSに対応したソフトウエアを作成することなく近距離の測定のソフトウエアと同じものを改変することなく使用して、GPS同期時にも遅延時間測定を行えることが望ましい。
Furthermore, when measuring delay times at remote locations, the configuration shown in Figure 3 is used, and when measuring delay times at short distances, the configuration shown in Figure 1 is used, but each requires appropriate controller control software. This requires both hardware and software switching depending on the distance, which is cumbersome. It would be desirable to be able to measure delay times even when synchronized with GPS by using the same software used for short-distance measurements without modification, without creating software compatible with GPS.
これらの課題を解決するために、第一の地点に設置した光源を光源駆動信号で点灯消灯の動作をさせ、被測定システムでは光源をビデオカメラで映像信号に変換して、伝送した後に、前記被測定システムのディスプレイに表示される光源の像を、第二の地点にて光センサで電気信号に変換し、前記光源駆動信号と前記光センサからの電気信号の変化に関する時間差を測定する装置であって、
前記第一の地点と前記第二の地点が遠隔地の場合は前記第一の地点に第一のGPS受信機、前記第二の地点に第二のGPS受信機を設置し、前記第一のGPS受信機および前記第二のGPS受信機からの信号を各地点における時刻基準とし、前記第一の地点と前記第二の地点が近接地の場合はGPS受信機を用いず、単一の基準信号発生器の信号を電気配線で接続するようにしたものを時刻基準として、
前記第一第二のGPS受信機使用時においてもシステム全体を制御するコントローラは前記第二の地点だけに設置し、前記第一の地点の時刻同期に関する制御は前記コントローラからの通信による指示は行なわず専ら前記第一の地点に設置の前記第一のGPS受信機からの信号のみで行い、
前記コントローラのソフトウエアは前記第一第二のGPS受信機からの信号なしで動作するものと同一のソフトウエアを使用し、所定の時間差を測定するようにした遅延時間測定システムを構築する。
In order to solve these problems, a device is provided which turns on and off a light source installed at a first location using a light source drive signal, converts the light source image into a video signal using a video camera in the system under test, transmits the video signal, and then converts the image of the light source displayed on a display of the system under test into an electrical signal using an optical sensor at a second location, and measures the time difference between the change in the light source drive signal and the electrical signal from the optical sensor,
When the first point and the second point are located far apart, a first GPS receiver is installed at the first point and a second GPS receiver is installed at the second point, and the signals from the first GPS receiver and the second GPS receiver are used as the time reference at each point; when the first point and the second point are located close to each other, no GPS receivers are used, and the signal from a single reference signal generator connected by electrical wiring is used as the time reference;
Even when the first and second GPS receivers are used, a controller that controls the entire system is installed only at the second location, and control of time synchronization at the first location is not performed by instructions from the controller via communication, but is performed solely by signals from the first GPS receiver installed at the first location;
The controller software uses the same software as that which operates without signals from the first and second GPS receivers, and establishes a delay time measurement system that measures a predetermined time difference.
第一のGPS受信機と第二のGPS受信機があたかも一つの基準信号発生器と同じように見えるように構成しているので、遠隔地間における遅延時間を測定する場合のGPS使用の構成と、近距離での遅延時間をGPSなしに測定する場合の図1の構成とが、容易に切り替えられる。また、ソフトウエア的な切り替えを行うことなく。近距離の測定のソフトウエアと同じものを改変することなくGPS使用時にも使用して、遅延時間測定を行える。さらに、測定のためのコントローラからの指示は遠隔地に行わない、すなわち、コントローラが設置される地点2からコントローラが設置されない地点1へは測定のための通信は行わない構成になっているので、簡易なシステムが実現できる。
Because the first GPS receiver and the second GPS receiver are configured to appear as a single reference signal generator, it is easy to switch between a configuration using GPS when measuring delay times between distant locations and the configuration shown in Figure 1 when measuring delay times over short distances without GPS. Furthermore, there is no need to switch software. The same software used for short-distance measurements can be used without modification when using GPS to measure delay times. Furthermore, instructions for measurement from the controller are not sent to remote locations; that is, no communication for measurement is performed from point 2, where the controller is installed, to point 1, where the controller is not installed, making for a simple system.
第一の実施例を図4に示す。ここでGPS受信機21およびGPS受信機31の出力信号は1PPS(Pulse Per Second)と呼ばれる正確な1秒周期の信号で、例えばその変化タイミングが絶対時刻に±10ナノ秒以内の誤差で合致した信号である。この1PPS信号は通常のGPS受信機として市販されている部品や機器から多くの場合標準的に出力されるものである。但し、GPS受信機21の出力は所定のデューティ―比、例えば50%のデューティ―サイクルの信号を出力するよう構成する。使用する部品がそうなっていない場合は、適宜回路を追加して上記を実現する。 The first embodiment is shown in Figure 4. Here, the output signals of GPS receiver 21 and GPS receiver 31 are signals with an accurate 1-second period known as 1PPS (Pulse Per Second), and the timing of their changes matches the absolute time with an error of, for example, ±10 nanoseconds. This 1PPS signal is often output as standard from components and devices sold commercially as ordinary GPS receivers. However, the output of GPS receiver 21 is configured to output a signal with a predetermined duty cycle, for example a 50% duty cycle. If the components used do not have this, the above can be achieved by adding appropriate circuitry.
被測定システム10のビデオカメラ11が設置される側の地点において、GPS受信機21の出力は切り替えスイッチ24を介して光源駆動部25に接続される。GPSを使用する遠隔地の測定動作の説明では切り替えスイッチ24はAの接続とする。このようにすることにより光源1は絶対時刻に正確に同期した1秒周期でデューティ―比50%の点灯と消灯とを繰り返す。 At the location where the video camera 11 of the system under test 10 is installed, the output of the GPS receiver 21 is connected to the light source driver 25 via the selector switch 24. When explaining the measurement operation at a remote location using GPS, the selector switch 24 is set to connection A. By doing this, the light source 1 repeatedly turns on and off with a duty cycle of 50% at a one-second interval precisely synchronized with absolute time.
被測定システム10のディスプレイ13が設置される側の地点において、GPS受信機31の出力は切り替えスイッチ34を介してトリガ発生35に接続される。切り替えスイッチ34はAの接続とし、光源の点滅に同期した1秒周期でデューティ比50%のトリガ信号がトリガ発生5から出力される。切り替えスイッチ34はA側の接続になっていて基準信号発生器3は測定に使用しない。同様に、図4で切り替えスイッチ24はA側であるので基準信号発生器3の出力は切替スイッチ24にて使用されないので結線は不要である。 At the point where the display 13 of the system under test 10 is installed, the output of the GPS receiver 31 is connected to the trigger generator 35 via the selector switch 34. The selector switch 34 is set to the A connection, and a trigger signal with a 50% duty cycle is output from the trigger generator 5 at a 1-second cycle synchronized with the flashing of the light source. The selector switch 34 is set to the A connection, and the reference signal generator 3 is not used for measurement. Similarly, in Figure 4, the selector switch 24 is set to the A side, so the output of the reference signal generator 3 is not used by the selector switch 24, and no wiring is required.
波形測定部5は光センサ2とトリガ発生5からの信号を受け、そのデータをコントローラに送り、GPSの有無にかかわらず同じように波形を解析し遅延時間を測定する。 The waveform measurement unit 5 receives signals from the optical sensor 2 and trigger generator 5, sends the data to the controller, and analyzes the waveform and measures the delay time in the same way regardless of whether GPS is present or not.
図5は第一の実施例の説明図であり、図4においてスイッチ24とスイッチ34をA側に倒し、使用しない基準信号発生器3を削除し整理したものである。基準信号発生器3の代わりにGPS受信機21およびGPS受信機31を使用しているものであり、遠隔地であるにもかかわらず、あたかも一つの基準信号発生器からの信号で動作していることがわかる。この時、GPS受信機からの信号は1PPS信号をもとにしたもので周期が1秒、デューティ―比が50%である基準信号発生器の動作と何ら変わらない。繰り返し周期が1秒であるソフトウエア動作は、GPSなしのシステムで実現されている前提で、コントローラ7の制御ソフトウエアはGPSを使用しない場合から改変することなく使用することができる。これが非常に大きな利点である。 Figure 5 is an explanatory diagram of the first embodiment, which is the same as Figure 4, with switches 24 and 34 flipped to position A and the unused reference signal generator 3 removed. GPS receiver 21 and GPS receiver 31 are used in place of reference signal generator 3, and it can be seen that, despite being in a remote location, the system operates as if it were using a signal from a single reference signal generator. At this time, the signal from the GPS receiver is based on a 1PPS signal, and operates in no way differently from a reference signal generator with a 1-second cycle and a 50% duty cycle. Software operation with a 1-second cycle is assumed to be realized in a system without GPS, and the control software for controller 7 can be used without modification even when GPS is not used. This is a significant advantage.
次にGPSを使用せず、近接した地点にビデオカメラとディスプレイが設置される場合について記述する。この場合、図4の切り替えスイッチ24はB側の接続とし、切り替えスイッチ34もB側の接続とする。この場合はGPS受信機21およびGPS受信機31の出力は使用されない。そして図1の接続と全く同じ接続関係となり、その動作も先に述べた通りであり、所望の遅延時間を測定することができる。これら切り替えスイッチ24と切り替えスイッチ34はメカニカルなスイッチのほか、切替頻度が低いのでコネクタの抜き差しで同等のことを行うことが可能である。以下の切り替えスイッチでも同様である。
Next, we will describe the case where GPS is not used and a video camera and display are installed in close proximity. In this case, selector switch 24 in Figure 4 is connected to side B, and selector switch 34 is also connected to side B. In this case, the outputs of GPS receiver 21 and GPS receiver 31 are not used. This results in exactly the same connection relationship as in Figure 1, and its operation is as described above, allowing the desired delay time to be measured. These selector switches 24 and 34 are not only mechanical switches, but also have low switching frequency, so the same can be achieved by simply plugging and unplugging the connector. The same applies to the selector switches below.
第二の実施例を示す図6において、第一の実施例である図4に比べて光源駆動部とトリガ発生がそれぞれ2つずつ描かれていて、切り替えスイッチの位置が異なるものとなっている。 In Figure 6, which shows the second embodiment, two light source drivers and two trigger generators are depicted, and the positions of the selector switches are different from those in Figure 4, which shows the first embodiment.
被測定システム10のビデオカメラ11が設置される側の地点において、GPS受信機21の出力は光源駆動部25を介して切り替えスイッチ26に接続される。切り替えスイッチ26がA側に接続されているとすると、GPS受信機21からの1PPS信号に従って、光源は1秒周期でデューティ―比50%の点灯と消灯とを繰り返す。 At the point where the video camera 11 of the system under test 10 is installed, the output of the GPS receiver 21 is connected to the changeover switch 26 via the light source driver 25. If the changeover switch 26 is connected to side A, the light source will repeatedly turn on and off with a duty cycle of 50% in one-second cycles in accordance with the 1 PPS signal from the GPS receiver 21.
被測定システム10のディスプレイ13が設置される側の地点において、GPS受信機31の出力はトリガ発生35を介して切り替えスイッチ36に接続される。切り替えスイッチ36はAの接続とし、光源の点滅に同期した1秒周期でデューティ比50%のトリガ信号がトリガ発生37から出力される。切り替えスイッチ36はA側の接続になっていて基準信号発生器3からトリガ発生3を介した信号は測定に使用しない。同様に、図6で切り替えスイッチ26はA側であるので基準信号発生器3の出力から光源駆動部4を介した信号は切替スイッチ26にて使用されないので結線は不要である。 At the point where the display 13 of the system under test 10 is installed, the output of the GPS receiver 31 is connected to the selector switch 36 via the trigger generator 35. The selector switch 36 is set to the A connection, and a trigger signal with a 50% duty cycle is output from the trigger generator 37 at a 1-second cycle synchronized with the blinking of the light source. Because the selector switch 36 is set to the A connection, the signal from the reference signal generator 3 via the trigger generator 3 is not used for measurement. Similarly, in Figure 6, the selector switch 26 is set to the A side, so the signal from the output of the reference signal generator 3 via the light source driver 4 is not used by the selector switch 26, and no wiring is required.
図6において、波形測定部5は光センサ2トリガ発生37からの信号を受け、そのデータをコントローラに送り、GPSの有無にかかわらず同じように波形を解析し遅延時間を測定する。 In Figure 6, the waveform measurement unit 5 receives a signal from the optical sensor 2 trigger generation 37, sends the data to the controller, and analyzes the waveform and measures the delay time in the same way regardless of whether GPS is present or not.
このように、スイッチ26とスイッチ36をA側に倒し、使用しない基準信号発生器3、光源駆動部3、トリガ発生3を削除し整理すると図5と同じになる。基準信号発生器3などの代わりにGPS受信機21およびGPS受信機31を使用しているものであり、この場合も遠隔地であるにもかかわらず、あたかも一つの基準信号発生器からの信号で動作していることがわかる。 In this way, if you flip switches 26 and 36 to side A and remove the unused reference signal generator 3, light source driver 3, and trigger generator 3, the system will look the same as Figure 5. Instead of the reference signal generator 3, GPS receiver 21 and GPS receiver 31 are used, and even in this case, despite being in remote locations, it can be seen that the system is operating as if it were using a signal from a single reference signal generator.
次にGPSを使用せず、近接した地点にビデオカメラとディスプレイが設置される場合について記述する。この場合、図6の切り替えスイッチ26はB側の接続とし、切り替えスイッチ36もB側の接続とする。この場合はGPS受信機21、光源駆動部25、GPS受信機31、トリガ発生37の出力は使用されない。そして図1の接続と全く同じ接続関係となり、その動作も先に述べた通りであり、所望の遅延時間を測定することができる。
Next, we will describe the case where a video camera and display are installed in close proximity without using GPS. In this case, the selector switch 26 in Figure 6 is connected to side B, and the selector switch 36 is also connected to side B. In this case, the outputs of the GPS receiver 21, light source driver 25, GPS receiver 31, and trigger generator 37 are not used. This results in exactly the same connection relationship as in Figure 1, and its operation is as described above, allowing the desired delay time to be measured.
本発明の第三の実施例を図7に示す。これはGPS受信機、光源駆動部、トリガ発生を一つの筺体におさめたGPSモジュールとしたものである。すなわちGPSモジュール28はGPS受信機21、光源駆動部25、トリガ発生27からなる。スイッチ26には光源駆動部25の出力のみ接続し、トリガ発生27の出力は利用しない。同様にGPSモジュール38はGPS受信機31、光源駆動部35、トリガ発生37からなる。スイッチ36にはトリガ発生37の出力のみ接続し、光源駆動部35の出力は利用しない。この場合の動作もすでに述べた動作と同じとなる。
ブロックの数が増え複雑になるように見えるが、ここで増加する一つ一つの回路ブロックの大きさは小さく問題にならない。例えば光源駆動部はトランジスタ1個、トリガ発生は2本の抵抗による分圧回路である。このように構成することによりGPSモジュール28とGPSモジュール38は同一となり、利用者は使い分けをする必要がなく、製造者にとっても作り分けして在庫する必要がなく大きな利点がある。
A third embodiment of the present invention is shown in Figure 7. This is a GPS module that houses the GPS receiver, light source driver, and trigger generation in a single housing. That is, GPS module 28 consists of GPS receiver 21, light source driver 25, and trigger generation 27. Only the output of light source driver 25 is connected to switch 26, and the output of trigger generation 27 is not used. Similarly, GPS module 38 consists of GPS receiver 31, light source driver 35, and trigger generation 37. Only the output of trigger generation 37 is connected to switch 36, and the output of light source driver 35 is not used. The operation in this case is the same as that already described.
Although the number of blocks increases and it may seem more complex, the size of each individual circuit block is small and not a problem. For example, the light source driver is a single transistor, and the trigger is generated by a voltage divider circuit using two resistors. By configuring it in this way, GPS module 28 and GPS module 38 are the same, so users do not need to use them differently, and manufacturers also have the great advantage of not having to manufacture and stock separate modules.
今までの説明は映像の遅延測定について説明した。測定対象は映像だけでなく例えば音声にすることもできる。この場合オンオフするのは光源でなくスピーカからの音、被測定システムのビデオカメラの代わりにマイクロフォン、ディスプレイの代わりにスピーカとなる。測定システム側で音を受けるのはマイクロフォンとなる。この場合も音声を電気信号に変えたものを検波し音声強度の電気信号にする同じように本発明を適用することができる。 So far, we have been explaining how to measure video delay. The object of measurement is not limited to video; it can also be audio, for example. In this case, what is turned on and off is the sound from the speaker instead of the light source, a microphone instead of a video camera in the system being measured, and a speaker instead of a display. The microphone receives the sound on the measurement system side. In this case, too, the present invention can be applied in the same way, converting the audio into an electrical signal, detecting it, and converting it into an electrical signal of audio intensity.
他にハプティクスも測定対象とすることができる。ハプティクスとは、利用者に力、振動、動きなどを与えることで皮膚感覚フィードバックを得るテクノロジーである。すなわち被測定システムのビデオカメラの代わりに振動をセンシングするセンサ、ディスプレイの代わりに振動を発生するアクチュエータを有するものとし、測定側は光源の代わりに振動を発生するアクチュエータ、光センサの代わりに振動をセンシングするセンサを設置し、その振動の強度を使って遅延測定に供するようにする。
Haptics can also be measured. Haptics is a technology that obtains tactile feedback by applying force, vibration, movement, etc. to the user. In other words, the system under test has a vibration-sensing sensor instead of a video camera, and a vibration-generating actuator instead of a display. On the measurement side, an actuator that generates vibrations is installed instead of a light source, and a vibration-sensing sensor is installed instead of an optical sensor, and the intensity of the vibrations is used to measure delay.
図1~図7における符号は以下のとおりである。
1 --- 光源
2 --- 光センサ
3 --- 基準信号発生器
4 --- 光源駆動部
5 --- トリガ発生
6 --- 波形測定部
7 --- コントローラ
10 --- 被測定システム
11 --- ビデオカメラ
12 --- 映像伝送系
13 --- ディスプレイ
21 --- GPS受信機
22 --- 基準信号発生器
23 --- コントローラ
24 --- 切り替えスイッチ
25 --- 光源駆動部
26 --- 切り替えスイッチ
27 --- トリガ発生
28 --- GPSモジュール
31 --- GPS受信機
32 --- 基準信号発生器
33 --- コントローラ
34 --- 切り替えスイッチ
35 --- 光源駆動部
36 --- 切り替えスイッチ
37 --- トリガ発生
38 --- GPSモジュール
The symbols in Figures 1 to 7 are as follows:
1 --- Light source
2 --- Optical sensor
3 --- Reference signal generator
4 --- Light source driver
5 --- Trigger occurs
6 --- Waveform measurement section
7 --- Controller
10 --- System under test
11 --- Video camera
12 --- Video transmission system
13 --- Display
21 --- GPS receiver
22 --- Reference signal generator
23 --- Controller
24 --- Changeover switch
25 --- Light source driver
26 --- Changeover switch
27 --- Trigger occurs
28 --- GPS module
31 --- GPS receiver
32 --- Reference signal generator
33 --- Controller
34 --- Changeover switch
35 --- Light source driver
36 --- Changeover switch
37 --- Trigger occurs
38 --- GPS module
Claims (4)
前記第一の地点と前記第二の地点が遠隔地の場合は前記第一の地点に第一のGPS受信機、前記第二の地点に第二のGPS受信機を設置し、前記第一のGPS受信機および前記第二のGPS受信機からの信号を各地点における時刻基準とし、前記第一の地点と前記第二の地点が近接地の場合はGPS受信機を用いず、単一の基準信号発生器の信号を電気配線で接続するようにしたものを時刻基準として、
前記第一第二のGPS受信機使用時においてもシステム全体を制御するコントローラは前記第二の地点だけに設置し、前記第一の地点の時刻同期に関する制御は前記コントローラからの通信による指示は行なわず専ら前記第一の地点に設置の前記第一のGPS受信機からの信号のみで行い、
前記コントローラのソフトウエアは前記第一第二のGPS受信機からの信号なしで動作するものと同一のソフトウエアを使用し、所定の時間差を測定するようにした遅延時間測定システム.
An apparatus for driving an actuator installed at a first point by an electric drive signal to turn it on and off, sensing and transmitting the signal in a system under test, and then converting a physical quantity output from a second point of the system under test into an electric signal by a sensor, and measuring the time difference between the change in the electric drive signal and the change in the electric signal from the sensor, comprising:
When the first point and the second point are located far apart, a first GPS receiver is installed at the first point and a second GPS receiver is installed at the second point, and the signals from the first GPS receiver and the second GPS receiver are used as the time reference at each point; when the first point and the second point are located close to each other, no GPS receivers are used, and the signal from a single reference signal generator connected by electrical wiring is used as the time reference;
Even when the first and second GPS receivers are used, a controller that controls the entire system is installed only at the second location, and control of time synchronization at the first location is not performed by instructions from the controller via communication, but is performed solely by signals from the first GPS receiver installed at the first location;
The controller software is the same as that which operates without signals from the first and second GPS receivers, and is used to measure a predetermined time difference.
The delay time measurement system according to claim 1, wherein the system under test comprises a video camera, a video transmission unit, and a display, the actuator is a light source, and the sensor is an optical sensor.
The delay time measurement system according to claim 1, wherein the system under test comprises a first microphone, an audio signal transmission unit, and a first speaker, the actuator is a second speaker, and the sensor is a second microphone.
The delay time measurement system according to claim 1, wherein the system under test comprises a first vibration sensor, a vibration signal transmission unit, and a first vibration actuator, the actuator being a second vibration actuator, and the sensor being a second vibration sensor.
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