JP2006068186A - 競技用計時システムおよび競技タイム計時方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コリジョンの発生を抑制しつつ、競技者個々の競技タイムを適切に計時することのできる競技用計時システム等を提供する。
【解決手段】 磁場発生装置１５から正弦波が供給されると、ループコイル１６上には、第１の磁場と、第１の磁場との間で磁力を打ち消しあう第２の磁場とが生成される。そして、競技者ＲＮがループコイル１６上を走行すると、無線タグ３０は、生成された磁場の磁界強度の増減に基づいて、磁場の変極点（トリガポイント）を検出する。そして、トリガポイントを検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出して、経過時間受信機１７に送信する。タグコンソール１８は、経過時間受信機１７が受信した経過時間及び、当該経過時間を受信した時点のランニングタイムに基づいて、無線タグ３０がトリガポイントを検出した時刻となる競技タイムを特定する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、競技者個々の競技タイムを適切に計時することのできる競技用計時システムおよび競技タイム計時方法に関する。

近年、マラソン競技等において、競技者個々のゴールタイムを計時する試みがなされている。例えば、競技者のゼッケン等にバーコードを印刷しておき、ゴールした競技者のバーコードをリーダにて読み取った時刻に基づいて、競技者個々のゴールタイムを計時する計時システムも実用化されている。
それでも従来の計時システムでは、ゴール後に所定時間かけてバーコードの読み取りを行うため、そもそも実測よりも遅れたゴールタイムが計時されていた。特に、大勢の競技者が同時期にゴールした場合等では、バーコードの読み取り待ちが生じてしまい、実測よりもかなり遅れたゴールタイムが計時されてしまうという問題があった。
また、ゴールタイムだけでなく、各中継地点における通過タイムも含めた競技タイムも計時したいという要望が高まっているが、従来の計時システムでは、これに対応できなかった。

このような問題を解決するため、種々の計時システムが開発され、実用化に向けた運用試験等が試みられている。新たな計時システムは、より実測に近いゴールタイムを計時するために、また、各中継地点における通過タイムも計時可能とするために、競技者個々の競技タイムを非接触にて計時する形態が主流となっている。
例えば、競技者にタグ送信機を保持させ、このタグ送信機から送られる情報により、競技タイムを計時する、というものである。

より具体的には、方形ループコイル等から競技トラック上の計時エリア内にトリガ信号を送信するようにしておき、タグ送信機を保持する競技者がその計時エリア内を走行すると、このトリガ信号に応答してタグ送信機からＩＤ（識別番号等）が送信される。そして、ＩＤ受信ユニットがこのＩＤを受信することにより、各競技者の周回数や競技タイムを計時する（例えば、特許文献１参照）。
この他にも、タグ送信機がＵＨＦ帯の微弱無線電波等にてＩＤを送出することにより、タグ送信機の通信距離の拡大を図る技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−１４１４９７号公報 （第２−４頁、第２図） 特開２００４−１２５７６５号公報 （第３−４頁、第２図）

上述した特許文献１，２の技術では、計時エリア内にてトリガ信号を受信している間中、タグ送信機がＩＤを間断なく発信し続けている（特許文献２では、ランダムな間隔にて送信を繰り返している）。
これは、方形のループコイルによりトリガ信号が送信されるため、計時エリア内における正確なトリガポイント（例えば、ゴールライン等のような計時ライン）をタグ送信機にて検出することが極めて困難なことに起因している。そのため、タグ送信機は、競技者が計時エリアに入りトリガ信号を検出すると、直ちにＩＤの送信を開始し、計時エリアを抜けてトリガ信号の検出を終えるまで、ＩＤを送信し続けている。
一方、ＩＤ受信ユニットは、このＩＤを最初に受信すると、その時刻を開始時刻とし、また、このＩＤの受信を終えると、その時刻を終了時刻とする。そして、開始時刻から終了時刻までの中間の時刻を求めることにより、このＩＤに対応する競技者の競技タイムを計時していた。

しかしながら、このような特許文献１，２の技術では、同時期に大勢の競技者が計時エリア内に到達すると、ＩＤ受信ユニット側が、送信されるはずのＩＤを適切に受信できない場合があった。これは、計時エリア内にて、複数のタグ送信機がそれぞれにＩＤを送信し続けることにより、ＩＤ受信ユニット側の処理が追いつかない状況が生じたり、各ＩＤの送信時にコリジョンが発生してしまうためである。
このため、ＩＤ受信ユニットにて、開始時刻や終了時刻が正しく得られずに不正確な競技タイムを計時してしまったり、ＩＤの受信が殆ど行えずに計時すべき競技タイムをロストしてしまうという問題があった。
なお、特許文献２に開示されている技術では、コリジョンの発生を抑えるべく、タグ送信機側がランダムな間隔にてＩＤを送信している。それでも現実には、計時エリア内で各タグ送信機がそれぞれにＩＤの送信を繰り返すうちに、コリジョンが発生してしまっていた。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、コリジョンの発生を抑制しつつ、競技者個々の競技タイムを適切に計時することのできる競技用計時システムおよび競技タイム計時方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る競技用計時システムは、
競技者に携帯される送信機器と、前記送信機器から送られる情報を受信する受信機器と、を含む競技用計時システムであって、
前記送信機器は、
所定範囲内における磁場の磁界強度の増減に基づいて、予め設置されたトリガポイントを検出する検出手段と、
前記検出手段が前記トリガポイントを検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する経過時間算出手段と、
前記経過時間算出手段が算出した前記経過時間を前記受信機器に向けて送信する経過時間送信手段と、を備え、
前記受信機器は、
前記経過時間送信手段から送信された前記経過時間を受信する受信手段と、
競技の基準時刻を計時する計時手段と、
前記受信手段が受信した前記経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における前記計時手段が計時した前記基準時刻に基づいて、前記送信機器が前記トリガポイントを検出した時刻となる競技タイムを特定する特定手段と、を備える、
ことを特徴とする。

この発明によれば、送信機器における検出手段は、例えば、ループコイル上における磁場の磁界強度の増減に基づいて、予め設置されたトリガポイントを検出する。また、経過時間算出手段は、トリガポイントの検出から、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する。そして、経過時間送信手段は、この経過時間を受信機器に向けて送信する。一方、受信機器における受信手段は、経過時間送信手段から送信された経過時間を受信する。また、計時手段は、競技の基準時刻を計時する。そして、特定手段は、経過時間及び、当該経過時間の受信時点における基準時刻に基づいて、送信機器がトリガポイントを検出した時刻となる競技タイムを特定する。
このように、送信機器は、トリガポイントにより計時ライン等の正確な検出が可能となり、その検出から送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出して、受信機器に送信する。そして、受信機器は、受信した経過時間及び、当該経過時間の受信時における基準時刻に基づいて、正確な競技タイムを計時することができる。また、送信機器は、経過時間を１回だけ送信すればよいため、コリジョンの発生を抑制することができる。
この結果、コリジョンの発生を抑制しつつ、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る競技用計時システムは、
競技者に携帯される送信機器と、前記競技者が走行する走路上の所定範囲に磁場を発生させる磁場発生機器と、前記送信機器から送られる情報を受信する受信機器と、を含む競技用計時システムであって、
前記磁場発生機器は、
前記走路上に配置された所定形状のループコイルと、
前記ループコイルに所定周波数の発振信号を供給する発振手段と、を備え、前記ループコイルと前記発振手段とにより、前記ループコイル上に、第１の磁場と、当該第１の磁場に対して前記競技者の走行方向に隣接し且つ前記第１の磁場と磁力を打ち消しあう第２の磁場とを生成し、
前記送信機器は、
前記ループコイル上に生成された磁場の磁界強度の増減に基づいて、前記第１の磁場と前記第２の磁場との間の磁場の変極点を検出する検出手段と、
前記検出手段が前記変極点を検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する経過時間算出手段と、
前記経過時間算出手段が算出した前記経過時間を前記受信機器に向けて送信する経過時間送信手段と、を備え、
前記受信機器は、
前記経過時間送信手段から送信された前記経過時間を受信する受信手段と、
競技の基準時刻を計時する計時手段と、
前記受信手段が受信した前記経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における前記計時手段が計時した前記基準時刻に基づいて、前記送信機器が前記変極点を検出した時刻となる競技タイムを特定する特定手段と、を備える、
ことを特徴とする。

この発明によれば、磁場発生機器におけるループコイルは、競技者が走行する走路上に配置される。また、発振手段は、ループコイルに所定周波数の発振信号を供給する。そして、ループコイルと発振手段とにより、ループコイル上に、第１の磁場と、当該第１の磁場に対して競技者の走行方向に隣接し且つ第１の磁場と磁力を打ち消しあう第２の磁場とを生成する。送信機器での検出手段は、ループコイル上に生成された磁場の磁界強度の増減に基づいて、第１の磁場と第２の磁場との間の磁場の変極点を検出する。また、経過時間算出手段は、変極点を検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する。そして、経過時間送信手段は、経過時間算出手段が算出した経過時間を受信機器に向けて送信する。受信機器での受信手段は、経過時間送信手段から送信された経過時間を受信する。また、計時手段は、競技の基準時刻を計時する。そして、特定手段は、受信手段が受信した経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における計時手段が計時した基準時刻に基づいて、送信機器が変極点を検出した時刻となる競技タイムを特定する。
このように、送信機器は、磁場の変極点から計時ライン等の正確な検出が可能となり、その検出から通信に要する時間までも含めた経過時間を算出して、受信機器に送信する。そして、受信機器は、受信した経過時間及び、当該経過時間の受信時における基準時刻に基づいて、正確な競技タイムを計時することができる。また、送信機器は、経過時間を１回だけ送信すればよいため、コリジョンの発生を抑制することができる。
この結果、コリジョンの発生を抑制しつつ、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。

前記受信機器は、前記特定手段により、前記経過時間の受信時点における前記計時手段が計時した前記基準時刻から、当該経過時間を減じた時刻を、競技タイムとして特定してもよい。

前記受信機器は、前記受信手段が受信した前記経過時間に応答するための応答情報を、前記送信機器に向けて送信する送信手段を、更に備え、
前記送信機器は、前記送信手段から送られる前記応答情報を受信する応答情報受信手段を、更に備え、前記経過時間を送信しても前記応答情報を受信できない場合に、新たな経過時間を再度算出して前記受信機器に向けて送信してもよい。

前記ループコイルは、２つの矩形のコイル部を前記競技者の走行方向に並設するように略８の字形状に形成され、
前記発振手段は、所定周波数の正弦波を前記ループコイルに供給することにより、前記コイル部のうち、一方のコイル部上に前記第１の磁場を生成するとともに、他方のコイル部上に前記第２の磁場を生成してもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る競技タイム計時方法は、
競技者に携帯される送信機器と、前記送信機器から送られる情報を受信する受信機器と、を含むシステムにおける競技タイム計時方法であって、
前記送信機器において、所定範囲内における磁場の磁界強度の増減に基づいて、予め設置されたトリガポイントを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにて前記トリガポイントを検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する経過時間算出ステップと、
前記経過時間算出ステップにて算出した前記経過時間を前記受信機器に向けて送信する経過時間送信ステップと、
前記受信機器において、前記経過時間送信ステップにて送信された前記経過時間を受信する受信ステップと、
競技の基準時刻を計時する計時ステップと、
前記受信ステップにて受信した前記経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における前記計時ステップにて計時した前記基準時刻に基づいて、前記送信機器が前記トリガポイントを検出した時刻となる競技タイムを特定する特定ステップと、
を備えることを特徴とする。

この発明によれば、送信機器において、検出ステップは、例えば、ループコイル上における磁場の磁界強度の増減に基づいて、予め設置されたトリガポイントを検出する。また、経過時間算出ステップは、検出ステップにてトリガポイントを検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する。そして、経過時間送信ステップは、経過時間算出ステップにて算出した経過時間を受信機器に向けて送信する。受信機器において、受信ステップは、経過時間送信ステップにて送信された経過時間を受信する。また、計時ステップは、競技の基準時刻を計時する。そして、特定ステップは、受信ステップにて受信した経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における計時ステップにて計時した基準時刻に基づいて、送信機器がトリガポイントを検出した時刻となる競技タイムを特定する。
このように、送信機器では、トリガポイントから計時ライン等の正確な検出が可能となり、その検出から送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出して、受信機器に送信する。そして、受信機器では、受信した経過時間及び、当該経過時間の受信時における基準時刻に基づいて、正確な競技タイムを計時することができる。また、送信機器では、経過時間を１回だけ送信すればよいため、コリジョンの発生を抑制することができる。
この結果、コリジョンの発生を抑制しつつ、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。

上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係る競技タイム計時方法は、
競技者に携帯される送信機器と、前記競技者が走行する走路上の所定範囲に磁場を発生させる磁場発生機器と、前記送信機器から送られる情報を受信する受信機器と、を含むシステムにおける競技タイム計時方法であって、
前記磁場発生機器において、前記走路上に配置されたループコイルに所定周波数の正弦波を供給し、前記ループコイル上に、第１の磁場と、当該第１の磁場に対して前記競技者の走行方向に隣接し且つ前記第１の磁場と磁力を打ち消しあう第２の磁場とを生成する磁場発生ステップと、
前記送信機器において、前記ループコイル上に生成された磁場の磁界強度の増減に基づいて、前記第１の磁場と前記第２の磁場との間の磁場の変極点を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにて前記変極点を検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する経過時間算出ステップと、
前記経過時間算出ステップにて算出した前記経過時間を前記受信機器に向けて送信する経過時間送信ステップと、
前記受信機器において、前記経過時間送信ステップにて送信された前記経過時間を受信する受信ステップと、
競技の基準時刻を計時する計時ステップと、
前記受信ステップにて受信した前記経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における前記計時ステップにて計時した前記基準時刻に基づいて、前記送信機器が前記変極点を検出した時刻となる競技タイムを特定する特定ステップと、
を備えることを特徴とする。

この発明によれば、磁場発生機器において、磁場発生ステップは、競技者が走行する走路上に配置されたループコイルに所定周波数の正弦波を供給し、ループコイル上に、第１の磁場と、当該第１の磁場に対して競技者の走行方向に隣接し且つ第１の磁場と磁力を打ち消しあう第２の磁場とを生成する。送信機器において、検出ステップは、ループコイル上に生成された磁場の磁界強度の増減に基づいて、第１の磁場と第２の磁場との間の磁場の変極点を検出する。また、経過時間算出ステップは、検出ステップにて変極点を検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する。そして、経過時間送信ステップは、経過時間算出ステップにて算出した経過時間を受信機器に向けて送信する。受信機器において、受信ステップは、経過時間送信ステップにて送信された経過時間を受信する。また、計時ステップは、競技の基準時刻を計時する。そして、特定ステップは、受信ステップにて受信した経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における計時ステップにて計時した基準時刻に基づいて、送信機器が変極点を検出した時刻となる競技タイムを特定する。
このように、送信機器では、磁場の変極点から計時ライン等の正確な検出が可能となり、その検出から通信に要する時間までも含めた経過時間を算出して、受信機器に送信する。そして、受信機器では、受信した経過時間及び、当該経過時間の受信時における基準時刻に基づいて、正確な競技タイムを計時することができる。また、送信機器では、経過時間を１回だけ送信すればよいため、コリジョンの発生を抑制することができる。
この結果、コリジョンの発生を抑制しつつ、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。

本発明によれば、コリジョンの発生を抑制しつつ、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。

本発明の実施の形態にかかる競技用計時システムについて、以下図面を参照して説明する。なお、一例として、複数地点にて競技タイムの計時が行われるマラソン競技に、本願発明の競技用計時システムが適用された場合について説明する。

（実施形態１）
図１は、この発明の実施の形態に適用される競技用計時システム１の構成の一例を示す模式図である。なお、以下ではタイム計時を行う中継地点やゴール地点を、便宜的にまとめて計時地点として説明する。つまり、計時地点は、中継地点やゴール地点をそれぞれ示すものとする。また、ゴール地点がスタート地点と異なる場合について説明する。

図示するように、競技用計時システム１は、スタート地点に設置されたタイマコンソール１１、ＧＰＳ受信機１２、無線通信端末１３、及び、時刻表示装置１４と、計時地点（中継地点やゴール地点）に設置されたタイマコンソール１１、ＧＰＳ受信機１２、無線通信端末１３、時刻表示装置１４、磁場発生機器としての磁場発生装置１５、ループコイル１６、受信機器としての経過時間受信機１７、タグコンソール１８、撮影装置１９、映像記録装置２０、及び、データサーバ２１と、各競技者ＲＮにそれぞれ携帯される送信機器としての無線タグ３０と、を含んで構成される。

なお、スタート地点のタイマコンソール１１には、スタートピストルＳＰが接続されており、また、計時地点のタイマコンソール１１には、グリップスイッチＧＳが接続されている。
スタートピストルＳＰは、スタータの操作に応答して、スタート信号をスタート地点のタイマコンソール１１に供給する。また、グリップスイッチＧＳは、計時役員等の操作に応答して、グリップ信号を計時地点のタイマコンソール１１に供給する。

タイマコンソール１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部、ランニングタイムを計時するタイマ、及び、キーボード等の操作部を含んで構成される。
タイマコンソール１１は、競技のスタート前までに時刻同期の処理を実行し、ＧＰＳ受信機１２が受信した標準時刻に同期した現在時刻の計時を始める。

そして、スタート地点のタイマコンソール１１は、競技のスタートに伴って、スタートピストルＳＰからスタート信号が入力されると、その時刻をスタート時刻（時刻情報）として自己のメモリに保持すると共に、無線通信端末１３を制御して、スタート時刻を計時地点のタイマコンソール１１に向けて送信する。
一方、計時地点のタイマコンソール１１は、スタート地点の無線通信端末１３から送られたスタート時刻を無線通信端末１３にて受信すると、そのスタート時刻を無線通信端末１３から取得して自己のメモリに保持する。
タイマコンソール１１は、このようにしてスタート時刻を自己のメモリに保持した後に、自己のタイマが計時する現在時刻と保持しているスタート時刻との差に基づいて、ランニングタイムを順次生成し、タイム情報として時刻表示装置１４に供給する。なお、計時地点のタイマコンソール１１は、ランニングタイムをタグコンソール１８にも供給する。
また、計時地点のタイマコンソール１１は、グリップスイッチＧＳからグリップ信号が入力されると、その時刻をグリップ時刻（時刻情報）として映像記録装置２０等に供給する。

ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機１２は、ＧＰＳ衛星から送信される標準時刻（ＧＰＳ時刻）を受信し、受信した標準時刻をタイマコンソール１１に供給する。

無線通信端末１３は、公衆回線（移動体通信網等）を介して他の無線通信端末１３との間でデータ通信が可能な携帯電話等からなる。
そして、スタート地点の無線通信端末１３は、タイマコンソール１１から供給されたスタート時刻を含む通信データを、計時地点の無線通信端末１３に送信する。
一方、計時地点の無線通信端末１３は、スタート地点の無線通信端末１３から送られた通信データを受信し、通信データに含まれるスタート時刻をタイマコンソール１１に供給する。

時刻表示装置１４は、電光掲示板等からなり、タイマコンソール１１から順次供給されるタイム情報に従って、ランニングタイム等を表示する。

計時地点に設置される磁場発生装置１５は、例えば、後述するループコイル１６が配置された走路の沿道に配置され、ループコイル１６上に磁場を発生させる。
具体的に磁場発生装置１５は、正弦波発生回路と、電力増幅回路とを含んで構成される。この正弦波発生回路は、例えば、周波数が１００ｋＨｚの正弦波を発生させ、電力増幅回路に供給する。また、電力増幅回路は、供給された正弦波を適宜増幅して、ループコイル１６に供給する。

計時地点に設置されるループコイル１６は、略「８の字」形状に形成されたコイルであり、競技者ＲＮが走行する走路上に適宜配置される。
ループコイル１６は、一例として、図２（ａ）に示すように、矩形（方形）のコイル部を競技者ＲＮの走行方向（図２（ａ）矢印Ａ方向）に２つ連ねたような８の字に形成されている。より詳細には、ループコイル１６は８の字順方向巻きとなっており、８の字の中心（中点）、すなわち交差部に給電点ｓを有するように形成され、この給電点ｓを通って競技者ＲＮの走行方向に対して直交する方向に延びる直線ｂを中心線として、略平行に所定距離だけ隔てた直線ａ，ｂに沿って、８の字の上下部が形成されている。なお、ループコイル１６は、この直線ｂが計時を行うための計時ラインＬ上に重なるように配置される。

そして、ループコイル１６は、図２（ａ）の給電点ｓから矢印方向に電流が流れるようになっており、磁場発生装置１５から正弦波が供給されると、コイル上に交流磁場を生成する。具体的には、図２（ｂ）に示すように、一方のコイル部上に第１の磁場１６０ａを生成するとともに、他方のコイル部上に第１の磁場１６０ａに対して競技者ＲＮの走行方向（矢印Ａ方向）に隣接し且つ第１の磁場１６０ａと磁力を打ち消しあう第２の磁場１６０ｂを生成する。

このような磁場中を、検出コイル面が走路面と平行（検出コイル面の法線が走路に対して鉛直方向）に配置された磁場検出コイルＣ（後述する無線タグ３０の磁場検出コイル３１）が矢印Ｂ方向に移動すると、図２（ｃ）に示すような磁界強度分布が得られる。つまり、直線ｂ上の磁場の磁界強度は、上述の第１の磁場１６０ａと第２の磁場１６０ｂとの磁場の磁力の打ち消しにより、その両側の磁界強度よりも極めて小さくなっている（例えば、磁界強度が”０”となっている）。
このため、競技者ＲＮがループコイル１６上を、矢印Ｂ方向に沿って通過した場合に、無線タグ３０は、計時ラインＬ上（直線ｂ上）を、第１の磁場１６０ａと第２の磁場１６０ｂとの間の磁場の変極点（後述するトリガポイント）として検出することができる。

図１に戻って、計時地点に設置される経過時間受信機１７は、近傍に位置する（計時ラインＬを通過した後の）競技者ＲＮの無線タグ３０から送られる経過時間（後述する経過時間ΔＴ）等を受信する。
具体的に経過時間受信機１７は、無線タグ３０から送られるタグＩＤ及び経過時間を受信すると、タグコンソール１８に供給する。そして、受信した経過時間等に応答するために、同じタグＩＤを含んだ応答情報を生成して無線タグ３０に向けて返信する。

計時地点に設置されるタグコンソール１８は、ＣＰＵ等の制御部、ＲＡＭ等のメモリ、ＬＣＤ等の表示部、及び、キーボード等の操作部を含んで構成され、無線タグ３０から送信される経過時間等を、経過時間受信機１７を介して受信すると、競技者ＲＮが計時ラインＬを通過した競技タイムを計時する。
具体的にタグコンソール１８は、無線タグ３０から送られた経過時間と、タイマコンソール１１から送られたランニングタイムとに基づいて、無線タグ３０が上述のループコイル１６上にて磁場の変極点（トリガポイント）を検出した時刻（競技タイム）を特定する。なお、経過時間（経過時間ΔＴ）及び、競技タイムの計時手法についての詳細は、後述する。
そして、タグコンソール１８は、計時した競技タイムを、タグＩＤと共にデータサーバ２１に送信する。なお、競技タイムを計時できなかった場合に、タグコンソール１８は、未通過者情報を生成して映像記録装置２０に通知し、未通過者の競技タイム（グリップ時刻）の特定を要求してもよい。

計時地点に設置される撮影装置１９は、例えば、ビデオカメラ等からなり、計時ラインＬを通過する競技者ＲＮの映像を撮影する。
具体的に撮影装置１９は、走行する競技者ＲＮからみて磁場発生装置１５よりも遠方に配置され、競技者ＲＮのゼッケン番号や顔等が分かるように、競技者ＲＮの正面（前面）の映像を撮影する。そして、撮影した映像（映像信号）を映像記録装置２０に供給する。

計時地点に設置される映像記録装置２０は、映像記録機器等からなり、撮影装置１９から供給される映像（映像信号）に、タイマコンソール１１から供給されるグリップ時刻やランニングタイム等のタイムデータを合成して（同期させて）、記録する。

計時地点に設置されるデータサーバ２１は、タグコンソール１８や映像記録装置２０等からの更新された適宜データにより、公式タイムや着順等の判定を行う。
また、競技のスタートに先立って、データサーバ２１は、所定の操作部から、競技者ＲＮの選手情報や使用される無線タグ３０のタグＩＤ等が入力されると、これらの情報を関連付けて記憶し、タイマコンソール１１、タグコンソール１８、及び、映像記録装置２０に適宜供給する。

競技者ＲＮに携帯される無線タグ３０は、ループコイル１６上に生成された磁場の磁界強度の増減に基づいて、磁場の変極点（トリガポイント）を検出し、このタイミングから経過時間受信機１７へのデータ送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出して、経過時間受信機１７に送信する。
具体的に無線タグ３０は、図３に示すように、磁場検出コイル３１と、増幅回路３２と、検出回路３３と、タイマ３４と、制御部３５と、通信機３６と、アンテナ３７とを含んで構成される。

磁場検出コイル３１は、上述のループコイル１６上に生成された磁場を検出する。そして、検出した磁場の磁界強度を検出信号として増幅回路３２に供給する。
なお、磁場検出コイル３１は、コイル面が走路面と平行（コイル面の法線が走路に対して鉛直方向）となるように設置されている。例えば、無線タグ３０がゼッケン等に固定され、競技者ＲＮに携帯される際に、磁場検出コイル３１のコイル面が走路面と略平行となるように設定される。
このため、無線タグ３０が上述の図２（ｂ）に示す矢印Ｂ方向に移動した場合に、磁場検出コイル３１は、走路に対して鉛直方向の磁束をコイル面にて捉え、上述の図２（ｃ）に示すような磁界強度分布を検出する。

増幅回路３２は、磁場検出コイル３１から供給された検出信号を、適宜増幅して、検出回路３３に供給する。

検出回路３３は、増幅回路３２から供給される検出信号に従って、ループコイル１６上に生成された磁場の変極点、すなわち、図２（ｂ）に示すような第１の磁場１６０ａと第２の磁場１６０ｂとの間の磁場の変極点を、図２（ｃ）に示すような磁界強度分布に基づいて検出する。
より詳細に説明すると、検出回路３３は、一例として、図４（ａ）に示すような抵抗Ｒ１〜Ｒ３、コンデンサＣ、及び、オペアンプＯＰから構成される。この検出回路３３は、図４（ｂ）に示すように、入力される検出信号の電圧が増加時に所定電圧の信号を出力し、また、入力される検出信号の電圧が減少時には信号を出力しない。
すなわち、検出回路３３は、ループコイル１６上に生成された磁場の磁界強度の増加を検出し、２回目の磁界強度の増加時に磁場の変極点を検出する。つまり、図４（ｂ）に示す２回目の立ち上がりを、ループコイル１６上におけるトリガポイントとして特定する。

図３に戻って、タイマ３４は、経過時間を計時するためのタイマであり、後述する制御部３５の制御に従って検出回路３３が磁場の変極点（トリガポイント）を検出したタイミングから計時を開始する。つまり、トリガポイントとして計時ラインＬを検出してからの経過時間を計時する。

制御部３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等からなり、検出回路３３により磁場の変極点が検出されると、自己が記憶する固有のＩＤ情報（タグＩＤ）を読み出した後、無線通信が行える状態になるまで待機する。そして、無線通信が行える状態になると、タイマ３４にて計時されている経過時間に、送信のための所要時間を加算した経過時間ΔＴを算出し、算出した経過時間ΔＴ（時間情報）と、読み出したＩＤ情報とを通信機３６から経過時間受信機１７に向けて送信する。
なお、制御部３５は、送信中となっている他の無線タグ３０が無いことを確認した後に、経過時間ΔＴ等を送信する。もしも、他の無線タグ３０が送信中である場合には、制御部３５は、通信処理時間α（１回の通信に要する時間）だけ待機した後、新たな経過時間ΔＴを算出し直して、自己の送信をリトライする。

また、制御部３５は、経過時間ΔＴ等を送信した後に、経過時間受信機１７から返信される応答情報（自己のＩＤ情報が含まれる応答情報）を、通信機３６を通じて受信できた場合に、自己の送信が正常に完了したことを検知する。
なお、返信される応答情報（自己のＩＤ情報）を待機している間に、他のＩＤ情報を受信したり、タイムアウト時間βが経過すると、コリジョンや無線エラーが発生しているため、制御部３５は、ランダム時間γ（最大でα）だけ待機した後、新たな経過時間ΔＴを算出し直して、自己の送信をリトライする。

このような制御部３５（無線タグ３０）と経過時間受信機１７との通信の様子を、図５を参照して具体的に説明する。
図５（ａ）に示すように、無線タグ３０ａは、Ｋ１のタイミングでトリガポイントを検出すると、送信のための所要時間までを含めた経過時間ΔＴ１を算出し、経過時間受信機１７に向けて送信する。
その後、応答情報（自己のＩＤ情報）を受信すると、無線タグ３０ａは、自己の送信が正常に完了したことを検知する。
一方、無線タグ３０ｂは、Ｋ２のタイミングでトリガポイントを検出し、同様に経過時間を送信しようとしても、無線タグ３０ａが送信中（話中）であるため、通信処理時間αだけ待機する。そして、新たな経過時間ΔＴ２を算出し直して、自己の送信をリトライする。

また、図５（ｂ）に示すように、Ｋ３，Ｋ４のタイミングで、それぞれトリガポイントを検出した無線タグ３０ｃ，３０ｄは、同様に通信処理時間αだけ待機した後に自己の送信をリトライする。ここで、コリジョン（衝突）が生じてしまい、それぞれ、タイムアウト時間βが経過しても、応答情報を受信できないものとする。
この場合、無線タグ３０ｃは、更にランダム時間γだけ待機した後、新たな経過時間ΔＴ３を算出し直して、自己の送信をリトライする。
一方、無線タグ３０ｄは、同様に経過時間を送信しようとしても、無線タグ３０ｃが送信中（話中）であるため、更に通信処理時間αだけ待機する。そして、新たな経過時間ΔＴ４を算出し直して、自己の送信をリトライする。

このようにして、経過時間ΔＴ（ΔＴｎ）が経過時間受信機１７に送信され、タグコンソール１８に供給されると、タグコンソール１８は、この経過時間ΔＴｎと、経過時間ΔＴｎを受信した時点でのランニングタイムＴｎとに基づいて、トリガポイントの検出タイミングとなる競技タイムＫｎを特定する。
例えば、タグコンソール１８は、図６（ａ）に示すように、経過時間ΔＴ１を受信した時点でのランニングタイムＴ１から経過時間ΔＴ１を減算することにより、競技タイムＫ１を算出する。同様に、タグコンソール１８は、経過時間ΔＴ１を受信した時点でのランニングタイムＴ２から経過時間ΔＴ２を減算することにより、競技タイムＫ２を算出する。

なお、図６（ｂ）に示すように、タグコンソール１８がランニングタイムＴｎを得るまでに、処理時間ΔＰが要する場合には、その処理時間ΔＰもランニングタイムＴｎから減算して、競技タイムＫｎを特定する。
つまり、タグコンソール１８は、ランニングタイムＴ１から経過時間ΔＴ１及び処理時間ΔＰを減算することにより、競技タイムＫ１を算出する。同様に、タグコンソール１８は、ランニングタイムＴ２から経過時間ΔＴ２及び処理時間ΔＰを減算することにより、競技タイムＫ２を算出する。

図３に戻って、通信機３６は、制御部３５から供給されたＩＤ情報及び経過時間ΔＴを、アンテナ３７を介して経過時間受信装置１７に向けて送信する。
また、通信機３６は、経過時間受信装置１７から送られた応答情報（自己のＩＤ情報）を、アンテナ３７を介して受信する。
アンテナ３７は、経過時間ΔＴ等を搬送波に重畳して送信する。また、応答情報等も受信する。

以下、上述した構成の競技用計時システム１の動作について、図７を参照して説明する。図７は、無線タグ３０が実行する経過時間送信処理を説明するためのフローチャートである。この経過時間送信処理は、例えば、ループコイル１６の磁場が検出された際に開始される。

まず、無線タグ３０は、トリガポイントを検出するまで待機する（ステップＳ１１）。すなわち、検出回路３３が図４（ｂ）に示すような２回目の立ち上がりを特定し、磁場の変極点となるトリガポイントを検出するまで、後続処理の実行を待機する。

そして、トリガポイントを検出すると、無線タグ３０は、経過時間の計時を開始する（ステップＳ１２）。つまり、タイマ３４による計時を開始する。

無線タグ３０は、無線通信が行える状態になるまで待機する（ステップＳ１３）。つまり、制御部３５は、自己のＩＤ情報を読み出した後、通信機３６にて無線通信の準備が整うまで待機する。

そして、無線通信が行える状態になると、無線タグ３０は、送信のための所要時間までを含めた経過時間ΔＴを算出する（ステップＳ１４）。つまり、制御部３５は、タイマ３４にて計時されている経過時間に、送信のための所要時間を加算した経過時間ΔＴを算出する。

無線タグ３０は、他の無線タグ３０が送信中（話中）であるか否かを判別する（ステップＳ１５）。
無線タグ３０は、他の無線タグ３０が送信中であると判別すると、通信処理時間αの経過を待機する（ステップＳ１６）。そして、通信処理時間αが経過した後、上述のステップＳ１４に処理を戻し、自己の送信をリトライする。

一方、他の無線タグ３０が送信中でないと判別した場合に、無線タグ３０は、ＩＤ情報と経過時間ΔＴとを経過時間受信機１７に向けて送信する（ステップＳ１７）。つまり、制御部３５は、ＩＤ情報と経過時間ΔＴとを１つのフォーマットに載せて出力する。

そして、このＩＤ情報と経過時間ΔＴとが経過時間受信機１７に送信されると、経過時間受信機１７は、同じＩＤ情報を含む応答情報を生成して、無線タグ３０に向けて返信する。
また、経過時間受信機１７が受信した経過時間ΔＴがタグコンソール１８に供給されると、タグコンソール１８は、この経過時間ΔＴと、経過時間ΔＴを受信した時点でのランニングタイムとに基づいて、トリガポイントの検出タイミングとなる競技タイムを算出する。

無線タグ３０は、応答情報の受信を待機する（ステップＳ１８）。つまり、経過時間受信機１７から返信される応答情報の受信を待機する。
応答情報を受信すると、無線タグ３０は、応答情報中に自己のＩＤ情報が含まれるか否かを判別する（ステップＳ１９）。つまり、自己の送信が正常に完了したか否かを判別する。

無線タグ３０は、応答情報中に自己のＩＤ情報が含まれないと判別すると、上述のステップＳ１８に処理を戻す。
そして、自己の送信が完了しないまま、タイムアウト時間βが経過した場合、ランダム時間γの経過を待機する（ステップＳ２０）。そして、ランダム時間γが経過した後、上述のステップＳ１４に処理を戻し、自己の送信をリトライする。
なお、上述のステップＳ１９にて、応答情報中に自己のＩＤ情報が含まれない場合にも、このステップＳ２０に処理を進めてもよい。

また、上述のステップＳ１９にて、応答情報中に自己のＩＤ情報が含まれると判別すると、無線タグ３０は、自己の送信が正常に完了したことを検知し、経過時間送信処理を終える。

このように、無線タグ３０が行う経過時間送信処理により、トリガポイントの検出から送信のための所要時間までも含めた経過時間ΔＴを算出して、経過時間受信機１７（タグコンソール１８）に送信する。そして、タグコンソール１８は、受信した経過時間ΔＴ及び、当該経過時間ΔＴの受信時におけるランニングタイムに基づいて、正確な競技タイムを計時することができる。
また、無線タグ３０が、最低１回だけ経過時間ΔＴ等を送信すればよいため、コリジョンの発生を抑制することができる。
この結果、コリジョンの発生を抑制しつつ、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。

上記の実施の形態では、スタート地点とゴール地点とが異なる場合を一例として説明したが、スタート地点とゴール地点が同じ場合にも、同様に適用可能である。

上記の実施の形態では、マラソン競技を一例として説明したが、計時対象の競技は、これに限られず任意である。
例えば、駅伝、競歩、身障者車椅子ロードレース、自転車ロードレース、トライアスロン、及び、ランニングやオリエンテーション等の山岳競技等にも適宜適用可能である。

以上説明したように、本発明によれば、コリジョンの発生を抑制しつつ、競技者個々の競技タイムを適切に計時することができる。

本発明の実施の形態に適用される競技用計時システムの構成の一例を示す模式図である。 （ａ）がループコイルの形状の一例を示す模式図であり、（ｂ）が生成される磁場を説明するための模式図であり、（ｃ）が磁場の強度分布を説明するための模式図である。 無線タグの構成の一例を示すブロック図である。 （ａ）が検出回路の一例を示す回路図であり、（ｂ）が変極点の特定を説明するための模式図である。 （ａ），（ｂ）共に、無線タグと経過時間受信機との通信の様子を説明するための模式図である。 （ａ），（ｂ）共に、競技タイムの算出を説明するための模式図である。 無線タグが実行する経過時間送信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

１ 競技用計時システム
１１ タイマコンソール
１２ ＧＰＳ受信機
１３ 無線通信端末
１４ 時刻表示装置
１５ 磁場発生装置
１６ ループコイル
１７ 経過時間受信機
１８ タグコンソール
１９ 撮影装置
２０ 映像記録装置
２１ データサーバ
３０ 無線タグ

Claims (7)

1. 競技者に携帯される送信機器と、前記送信機器から送られる情報を受信する受信機器と、を含む競技用計時システムであって、
   前記送信機器は、
   所定範囲内における磁場の磁界強度の増減に基づいて、予め設置されたトリガポイントを検出する検出手段と、
   前記検出手段が前記トリガポイントを検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する経過時間算出手段と、
   前記経過時間算出手段が算出した前記経過時間を前記受信機器に向けて送信する経過時間送信手段と、を備え、
   前記受信機器は、
   前記経過時間送信手段から送信された前記経過時間を受信する受信手段と、
   競技の基準時刻を計時する計時手段と、
   前記受信手段が受信した前記経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における前記計時手段が計時した前記基準時刻に基づいて、前記送信機器が前記トリガポイントを検出した時刻となる競技タイムを特定する特定手段と、を備える、
   ことを特徴とする競技用計時システム。
2. 競技者に携帯される送信機器と、前記競技者が走行する走路上の所定範囲に磁場を発生させる磁場発生機器と、前記送信機器から送られる情報を受信する受信機器と、を含む競技用計時システムであって、
   前記磁場発生機器は、
   前記走路上に配置された所定形状のループコイルと、
   前記ループコイルに所定周波数の発振信号を供給する発振手段と、を備え、前記ループコイルと前記発振手段とにより、前記ループコイル上に、第１の磁場と、当該第１の磁場に対して前記競技者の走行方向に隣接し且つ前記第１の磁場と磁力を打ち消しあう第２の磁場とを生成し、
   前記送信機器は、
   前記ループコイル上に生成された磁場の磁界強度の増減に基づいて、前記第１の磁場と前記第２の磁場との間の磁場の変極点を検出する検出手段と、
   前記検出手段が前記変極点を検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する経過時間算出手段と、
   前記経過時間算出手段が算出した前記経過時間を前記受信機器に向けて送信する経過時間送信手段と、を備え、
   前記受信機器は、
   前記経過時間送信手段から送信された前記経過時間を受信する受信手段と、
   競技の基準時刻を計時する計時手段と、
   前記受信手段が受信した前記経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における前記計時手段が計時した前記基準時刻に基づいて、前記送信機器が前記変極点を検出した時刻となる競技タイムを特定する特定手段と、を備える、
   ことを特徴とする競技用計時システム。
3. 前記受信機器は、前記特定手段により、前記経過時間の受信時点における前記計時手段が計時した前記基準時刻から、当該経過時間を減じた時刻を、競技タイムとして特定する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の競技用計時システム。
4. 前記受信機器は、前記受信手段が受信した前記経過時間に応答するための応答情報を、前記送信機器に向けて送信する送信手段を、更に備え、
   前記送信機器は、前記送信手段から送られる前記応答情報を受信する応答情報受信手段を、更に備え、前記経過時間を送信しても前記応答情報を受信できない場合に、新たな経過時間を再度算出して前記受信機器に向けて送信する、
   ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の競技用計時システム。
5. 前記ループコイルは、２つの矩形のコイル部を前記競技者の走行方向に並設するように略８の字形状に形成され、
   前記発振手段は、所定周波数の正弦波を前記ループコイルに供給することにより、前記コイル部のうち、一方のコイル部上に前記第１の磁場を生成するとともに、他方のコイル部上に前記第２の磁場を生成する、
   ことを特徴とする請求項２、３又は４に記載の競技用計時システム。
6. 競技者に携帯される送信機器と、前記送信機器から送られる情報を受信する受信機器と、を含むシステムにおける競技タイム計時方法であって、
   前記送信機器において、所定範囲内における磁場の磁界強度の増減に基づいて、予め設置されたトリガポイントを検出する検出ステップと、
   前記検出ステップにて前記トリガポイントを検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する経過時間算出ステップと、
   前記経過時間算出ステップにて算出した前記経過時間を前記受信機器に向けて送信する経過時間送信ステップと、
   前記受信機器において、前記経過時間送信ステップにて送信された前記経過時間を受信する受信ステップと、
   競技の基準時刻を計時する計時ステップと、
   前記受信ステップにて受信した前記経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における前記計時ステップにて計時した前記基準時刻に基づいて、前記送信機器が前記トリガポイントを検出した時刻となる競技タイムを特定する特定ステップと、
   を備えることを特徴とする競技タイム計時方法。
7. 競技者に携帯される送信機器と、前記競技者が走行する走路上の所定範囲に磁場を発生させる磁場発生機器と、前記送信機器から送られる情報を受信する受信機器と、を含むシステムにおける競技タイム計時方法であって、
   前記磁場発生機器において、前記走路上に配置されたループコイルに所定周波数の正弦波を供給し、前記ループコイル上に、第１の磁場と、当該第１の磁場に対して前記競技者の走行方向に隣接し且つ前記第１の磁場と磁力を打ち消しあう第２の磁場とを生成する磁場発生ステップと、
   前記送信機器において、前記ループコイル上に生成された磁場の磁界強度の増減に基づいて、前記第１の磁場と前記第２の磁場との間の磁場の変極点を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップにて前記変極点を検出してから、送信のための所要時間までも含めた経過時間を算出する経過時間算出ステップと、
   前記経過時間算出ステップにて算出した前記経過時間を前記受信機器に向けて送信する経過時間送信ステップと、
   前記受信機器において、前記経過時間送信ステップにて送信された前記経過時間を受信する受信ステップと、
   競技の基準時刻を計時する計時ステップと、
   前記受信ステップにて受信した前記経過時間及び、当該経過時間を受信した時点における前記計時ステップにて計時した前記基準時刻に基づいて、前記送信機器が前記変極点を検出した時刻となる競技タイムを特定する特定ステップと、
   を備えることを特徴とする競技タイム計時方法。
   

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