JP2010253088A - 自動スタート合図用ピストル、計時装置および計時システム - Google Patents

Abstract

【課題】 マラソンや駅伝競走などの陸上競技のスタート地点における火薬を使用するスタート合図ピストルにおいて、従来と違和感のない競技スタートが実施できると共に、ＧＰＳ電波受信にて受信した標準時刻に対して高精度かつ自動的に同期したスタート合図を発することができるピストル、計時装置および計時システムを提供する。
【解決手段】 ピストルのストロボ閃光装置の発光制御回路が、計時装置に接続される信号ラインの電圧を感知して昇圧充電回路の充電開始の指示、および発光開始の指示を与え、また撃鉄を動作させる電磁ソレノイドも信号ラインの電圧によって制御することによって、精確にスタート予定時刻に火薬の爆発音とストロボの発光を発することが出来る構成とし、更に引き金をダミー構造として撃鉄動作機構と切り離し、従来と違和感のない持ち方で競技スタートが支障なく実施できるようにした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、マラソンや駅伝等の競技において使用される、火薬を用いた競技用スタート合図用ピストル、計時装置および計時システムに関する。更に詳しくは、スターターの個人的技量や負担に頼らずとも、競技スタート予定時刻に対して極めて高い精度で閃光の発光や発射音の放出を自動的に行えるようにした、スタート合図用のピストルと、それを操作する計時装置および計時システムに関するものである。

近年、技術の発達に伴い、マラソンや駅伝競技などで使用する時間測定機器の競技経過時間測定精度を従来の±1／１００秒（±百分の１秒）精度単位から、現在例えばＧＰＳによって得られる標準時刻の精度である、±1／１，０００秒（±千分の１秒）精度単位への改善が財団法人日本陸上競技連盟などから求められている。そうした中で、競技スターターが使用する火薬を使用した競技用スタート合図用ピストルは、競技スターターが競技スタート予定時刻にむけてカウントダウンする時計装置を目で確認するとか、前記時計装置から発する合成予告音をヘッドホンで聴くなどの方法でタイミングを合わせて競技用スタート合図用ピストルの引き金を引く方法が行われている。このため、競技開始が予定時刻よりも数秒遅れる場合もあり、競技の経過時間測定精度向上を求める陸上競技記録運営面から、さまざまな対応が求められている。

この競技の経過時間測定精度を維持するために、スタート予定時刻に対する実スタート時刻との差分を正確に測定して、その差分データを用いて機器の計測時間誤差補正と機器間の同期を行う競技用計時表示装置の技術が公開されている。〔例えば、特許文献1及び２参照〕。
また、前記スタート予定時刻に実スタート時刻を一致させ、前記差分補正作業を必要としない技術が公開されている。〔例えば、特許文献３参照〕

特開平１１−１６０４６６号公報（第３−４頁、第２図） 特開２００６−１３３９５２号公報 特開２００７−１３９７２３号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示された技術では、各競技用計時装置の実スタート時刻との差分の特定とその差分の補正のための計測機器への入力作業を正しく行い、各計測機器の同期を行うことが必要とされる。その操作は極めて煩雑であるだけでなく、誤って伝達（送信）されたり、誤って入力（受信）されたり、計測機器の同期結果の確認を行うなど多くの人手と点検工数をかけることになる。また、特許文献３に開示される技術は、実スタート時刻の補正入力作業を必要としない画期的な方法であるが、それを具現化して実施できるピストルを提供することが必要となっていた。

〔発明の目的〕
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、競技スタート後の実スタート時刻との差分の補正作業を不要にすることのできる、例えば特許文献３に開示される技術に対して適合性が高く、競技スタートの予定時刻に精確に閃光と発射音の放出を行うことができる、競技用の自動スタート合図用ピストルを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の自動スタート合図用ピストルは、以下の（１）の特徴を有する。またそれに加えて、（２）から（９）の特徴の少なくとも１つを併せ持つことがある。
（１）競技のスタート合図に使用される火薬を使用するピストルであって、該ピストルは、
ストロボ閃光装置とその発光制御回路と、火薬を発火させるための撃鉄を落とす動作を引き金に代わって行う電磁ソレノイドを備え、少なくとも１本の信号ラインが接続されており、前記信号ラインには、前記ストロボ閃光装置の昇圧充電回路に充電開始の指示を与える信号、前記発光制御回路に前記ストロボ閃光装置に発光開始の指示を与える信号、および前記電磁ソレノイドに駆動電圧を与える信号が、組み合わされるかまたは独立に印加され、
前記充電開始の指示を与える信号は競技のスタート予定時刻よりも十分な時間であるＴ０前に前記ピストルに接続される信号ラインに印加される所定レベルの電圧Ｖ１であり、
前記電磁ソレノイドに駆動電圧を与える信号は競技スタート予定時刻よりも所定時間Ｔ１だけ事前に与えられる所定レベルの電圧Ｖ２であり、前記Ｔ１の終了時点で火薬が爆発するように設定し、
前記電磁ソレノイドに駆動電圧を与える信号の開始から前記所定時間Ｔ１の経過後に前記発光制御回路に前記ストロボ閃光装置に対して発光開始の指示を与える信号を印加することによって、
競技スタート予定時刻に精確に、前記ストロボ閃光装置を発光させると共に、前記撃鉄にて火薬を爆発させるようにしたこと。
（２）前記発光制御回路に前記ストロボ閃光装置に対して発光開始の指示を与える信号は、前記信号ラインの１つの電圧が低下したことを感知することによって与えられること。（３）前記電磁ソレノイドが前記ピストルの引き金の指をかける部分を避けて固定配置され、前記引き金は前記撃鉄を落とすことが出来ないダミー構造として、前記撃鉄部分と切り離されていること。
（４）前記昇圧充電回路に充電開始の指示を与える前記電圧Ｖ１のレベルは、前記電磁ソレノイドを動かすことができない低い電圧レベルの範囲としたこと。
（５）前記昇圧充電回路に充電開始の指示を与える前記電圧Ｖ１と、前記電磁ソレノイドの駆動電圧Ｖ２とを同一の信号線に印加すること。
（６）前記電磁ソレノイドの駆動電圧Ｖ２の印加を終了することによって、前記発光制御回路は前記信号ラインの電圧が低下したことを感知すること。
（７）前記電磁ソレノイドに駆動電圧Ｖ２を与える信号の印加を終了するタイミングを、火薬が爆発するタイミングに一致させたこと。
（８）前記発光制御回路に印加される電圧Ｖ１と、前記電磁ソレノイドに印加される駆動電圧Ｖ２とは、前記ピストルに接続される複数の信号線に別個に印加されること。
（９）前記発光制御回路に印加される電圧Ｖ１と、前記電磁ソレノイドに印加される駆動電圧Ｖ２とは同じ信号ラインに印加され、前記発光制御回路に前記ストロボ閃光装置に発光開始の指示を与える信号は別の信号ラインに印加されること。
また、上記目的を達成するため、本発明の計時装置は、以下の（１０）の特徴を有する。またそれに加えて、（１１）の特徴を併せ持つことがある。
（１０）競技のスタート合図に使用されるピストルが接続され、スタート予定時間から計時を開始する計時装置であって、
前記スタート予定時刻より所定時間前に、前記ピストルに対して、ストロボ閃光装置の充電の開始を指示する第１の信号と、火薬を前記スタート予定時刻に爆発させるための動作の開始を指示する第２の信号と、前記ストロボ閃光装置の発光の開始を指示する第３の信号とを出力すること。
（１１）前記第１の信号は第１の電圧レベルの信号であり、第２の信号は、前記第１の信
号に続いて出力され、前記第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベルを有する信号であり、前記第３の信号は、前記第２の信号の電圧レベルが該第２の電圧レベルまたは前記第１の電圧レベル以下に低下した信号であること。
また、上記目的を達成するため、本発明の計時システムは、以下の（１２）の特徴を有する。またそれに加えて、（１３）の特徴を併せ持つことがある。
（１２）ストロボ閃光装置とその発光制御回路と、火薬爆発装置とその爆発制御装置を有するピストルと、
競技のスタート予定時刻より前に、前記ピストルに対して、前記ストロボ閃光装置の充電の開始を指示する第１の信号と、火薬を爆発させるための動作の開始を指示する第２の信号と、前記ストロボ閃光装置の発光の開始を指示する第３の信号とを出力し、前記スタート予定時間から計時を開始する計時装置とを具備し、
前記ピストルの前記発光制御回路は、前記第１の信号により充電回路の充電を開始し、前記第３の信号により前記スタート予定時刻に前記ストロボを発光させ、前記爆発制御装置は、前記第２の信号により、火薬の爆発が前記スタート予定時刻に行われるように前記火薬爆発装置の動作を開始させ、これにより、前記スタート予定時刻に、前記ストロボの発光と火薬の爆発が行われること。
（１３）前記第１の信号は第１の電圧レベルの信号であり、第２の信号は、前記第１の信号に続いて出力され、前記第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベルを有する信号であり、前記第３の信号は、前記第２の信号の電圧レベルが該第２の電圧レベルまたは前記第１の電圧レベル以下に低下した信号であること。

以上本発明は上記の構成により、下記の様な効果を創出することができる。

本発明によれば、従来使用していた通常の（手動）スタート合図ピストルと同じように手で持ち、従来と違和感のない競技スタートを円滑に果たすことができると共に、スタート予定時刻に対して極めて精確に閃光と発射音によるスタート合図を発することができる。特にＧＰＳ電波を受信して標準時刻校正機能を具備した操作器を用いて発光と発射音を制御することによって、標準時刻に対して±1／１，０００秒程度の精度を確保することが可能となる。また、競技の経過時間に対する面倒な補正も不要となる。

また、閃光の発光制御を入力信号電圧Ｖ１のローレベルへの変化を感知して行うことにより、従来例（特許文献３の図２ｂ）のように撃鉄に連動するマイクロスイッチを設ける必要がなくなり、ストロボ閃光装置の耐久性と信頼性を大きく改善することができる。

また、引き金をダミーとし、指を避けて配置した電磁ソレノイドにて撃鉄を動作させることにより、適切なタイプの電磁ソレノイドを使用すればピストルに内蔵させることが可能となると共に、スターター（競技のスタート担当者）の指の安全確保が容易となる。そして従来使用していた通常のスタートピストルと同じように手で持ち、しかも、従来と同じ引き金動作ができ、競技スターターの心理的な負担を軽減するとともに従来と違和感のない競技スタートを円滑に果たすことができる。

また、電圧Ｖ１を電磁ソレノイドが動作できない電圧レベルとしたことにより、電圧Ｖ１による撃鉄の誤動作を防ぐことができる。

また電圧Ｖ１とＶ２を同じ信号ラインに印加することにより、ピストルへの信号線の数を最低限とし、配線重量や剛性を軽減し、ピストルを持ち易くすることができる。

また電圧Ｖ２の印加終了を、電圧Ｖ１よりもローレベルとなったことの感知と兼用することにより、１本の信号線を用いて発光と発射音の制御を行うことができる。

また電圧Ｖ２の印加終了を火薬の爆発タイミングに合わせることにより、１本の信号線を用いて発光と発射音の同期を図ることができる。

また、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２を別個の信号線に印加することにより、電圧Ｖ１レベルの自由度が増し、電圧Ｖ２の終了時間の制約をなくすことができる。

本発明の実施形態における競技用計時表示装置のブロック図である。 本発明の実施形態における競技用計時表示装置内の操作器の詳細ブロック図である。 本発明の実施形態におけるスタートまでの合成予告音のタイムチャートを示す。 本発明の実施形態におけるスタートまでの合成予告音のタイムチャートを示す。 本発明の実施形態におけるスタートまでの合成予告音のタイムチャートを示す。 本発明の自動スタート合図用ピストルの実施例１の詳細ブロック図である。 本発明の自動スタート合図用ピストルの実施例１のストロボ閃光装置の詳細ブロック図である。 本発明の自動スタート合図用ピストルの実施例１のスタート信号入力の電圧波形を示す。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
最初に、本発明の自動スタート合図用ピストルを使用する競技用計時表示装置について説明し、その後、本発明の自動スタート合図用ピストルの実施例を説明する。
図１は本発明の自動スタート合図用ピストルを使用する競技用計時表示装置のブロック図、図２は図１の前記競技用計時表示装置内の操作器の詳細ブロック図、図３ａ、図３ｂ、図３ｃはスタート信号のタイムチャート、図４は本発明の自動スタート合図用ピストルの実施例１の詳細ブロック図、図５は同実施例１のストロボ閃光装置の詳細ブロック図、図６は同実施例１におけるスタート信号入力の電圧波形を示す。

図１において、１００はスタート地点に配置される競技用計時表示装置の構成を示す。競技用計時表示装置１０５に自動スタート合図用ピストル１０６等スタート地点に使用する装置を接続してある。競技用計時表示装置１０５は操作器１０１、表示装置１０２、電源用バッテリー１０３で構成し、後述のように他の中継地点、ゴール地点における競技用計時表示装置と同様な構成となっている。

〔操作器〕
図２に操作器１０１の詳細を示す。１１１は競技タイミング入出力栓であって、スタート合図用ピストル１０６および裁量権行使グリップスイッチ１０６ａ（例えば不測の事態が発生した場合に競技の変更や中断を指示するためのものである）を接続する。１１２は音響入出力栓であって、競技スターターに競技開始タイミングを知らせるヘッドセット１０７および後述の外部スピーカ１０７ｂを接続する。１１３は表示信号出力栓であって、前述の表示装置１０２を接続して操作器１０１の計時データを表示装置１０２で表示する。１１４はデータ出力栓であって、本操作器１０１の内部データを他の操作器に転送する場合の信号出力栓である。１１５はデータ入力栓であって、他の操作器から本操作器１０１に内部データを転送する場合の信号入力栓である。１１７はＧＰＳ電波を受信する受信
アンテナ、１１６は受信アンテナ接続栓であって、操作器１０１が内蔵する時刻校正用受信機のアンテナ接続栓である。

〔表示装置〕
図１に示す表示装置１０２において、１２２は表示データ入力栓であって、操作器１０１からの計時データを入力する。１２３は電源接続栓であって、前述の電源用バッテリー１０３から表示装置駆動用電源を供給する。１２４は表示体であって、ここでは第１表示部、第２表示部を備えた２データ表示の表示体を示す。

〔電源用バッテリー〕
図１における１３１は電源用バッテリー１０３の電源端子栓であって、電源用バッテリー１０３から表示装置１０２に電源を供給するが、電源用バッテリー１０３は競技コース上を走行する車両に競技用計時表示装置を搭載する車載競技用計時表示装置の場合は車両の電源バッテリーから供給する場合もある。

すなわち、スタート地点における競技用計時表示装置１００は操作器１０１、表示装置１０２、電源用バッテリー１０３で構成し、操作器１０１は内蔵する標準時計を基準にして予め設定した刻限に競技スタートに必要な信号（スタートまでの予告信号〔図３〕としてヘッドセットなどに与える信号やスタート基準信号１１１ａ〔図４、図5〕としてピストルに与える信号）を出力するとともに、スタート後は競技経過時間の計測を開始し、競技計測に必要な全ての計時データを保持し、かつ、操作器１０１内の計時データを操作器１０１の操作で表示装置１０２に競技計測データを表示することができるものである。

なお、図１の競技用計時表示装置１０５はスタート地点の競技用計時表示装置として説明したが、他地点における競技用計時表示装置も同様な構成であり、特に操作器１０１は他の地点、すなわち中継地点、ゴール地点等の競技用計時表示装置に組み込む操作器と全く同じ仕様である。

〔操作器の詳細〕
以下操作器１０１の内部構成と機能を図２の操作器の詳細ブロック図にもとづいて説明する。

図２において、２０１は基準クロック部、２０２は時刻積算演算部、２０３は操作部、２０４はモニタ部、２０５は起動停止タイミング入出力部、２０６は音響入出力部、２０７は時刻校正用受信機である。

時刻積算演算部２０２はＣＰＵ（中央演算処理装置）を主体に構成し、基準クロック部２０１のクロック信号の積算動作により標準時計機能を有するほか、操作器１０１機能の動作処理、すなわち、前記各地点における競技用計時表示装置オペレーターによる操作部２０３の操作に応じた処理、操作器１０１の操作と動作状況をモニタ部２０４へ表示する処理、競技タイミング入出力栓１１１を経由する起動停止タイミング入出力部２０５への信号処理、音響入出力栓１１２を経由する音声入出力部２０６への信号処理、受信アンテナ１１７および受信アンテナ接続栓１１６を経由して標準電波等を受信して操作器１０１内の標準時計機能を校正する時刻校正用受信機２０７の制御等の動作処理、および表示信号出力栓１１３、データ出力栓１１４、データ入力栓１１５経由の信号入出力の制御を行う。

〔全操作器の時刻同期〕
スタート地点および他の地点、すなわち中継地点、ゴール地点に配置した全競技用計時表示装置の操作器１０１は競技開始前に時刻校正用受信機２０７によりＧＰＳ衛星から送
信される標準時刻（ＧＰＳ時刻）を受信して時刻積算演算部２０２の標準時計機能を正しく±1／１，０００秒精度で時刻を設定し、操作部２０３の操作で前記標準時計機能を基準として操作器１０１により予め決められた競技開始刻限に前記全競技用計時表示装置が計数を開始するように同期を設定する。

〔タイミング動作〕
そして、競技タイミング入出力栓１１１には、スタート地点においては競技スタート合図を発する本発明の自動スタート合図用ピストル１０６と裁量権行使グリップスイッチ１０６ａを接続する。また、前記音響入出力栓１１２には、スタート地点においては競技スターターに競技開始タイミングを知らせるヘッドセット１０７および競技参加者へスタート合図を知らせる外部スピーカ１０７ｂを接続し、他の地点、すなわち中継地点、ゴール地点では競技情報の必要に応じてヘッドセット１０７あるいは外部スピーカ１０７ｂを接続する。

すなわち、前記スタート地点において、スターターはヘッドセット１０７を通じて操作器１０１からの予め設定した競技開始刻限の予告信号を聴取し、スタート合図用ピストル１０６を構える。次いで操作器１０１からの計数開始のタイミングでスタート合図用ピストルは自動的に発射する。スターターにとっては、ピストルの火薬が爆発する直前に音でびっくりしないように身構えることができ、心理的に気軽にスターターとしての責務が果たすことができる。

〔スピーカ〕
スタート地点の外部スピーカ１０７ｂからは操作器１０１に予め設定した競技開始刻限の予告信号音あるいは合成予告音を出力し、競技者あるいは競技開催者に競技開始刻限が迫っていることを知らせる。そして競技開始数１０分前から分単位間隔の合成予告音、競技開始直前は秒単位間隔の予告信号音を出力する。他の地点、すなわち中継地点、ゴール地点の外部スピーカ１０７ｂは接続の必要は無いが、周囲の観客に競技開始の雰囲気を知らせるために用いても良い。

〔タイムチャート〕
次に前述の操作器１０１の予め決められた競技開始刻限に前記全競技用計時表示装置が計数を開始するまでの時間経過を図３ａ、図３ｂ、図３ｃのタイムチャートにより説明する。

図３ａは競技開始３０分前からのタイムチャートで、符号３０１の範囲は競技開始３０分前から１分前までの操作器１０１が出力する合成予告音で、ここでは競技開始３０分前、２０分前、１５分前、１０分前、５分前、４分前、３分前、２分前に競技開始予告アナウンスを音声合成信号等で出力する。符号３０２は図３ｂで詳述する競技開始６０秒前からの信号出力部である。

図３ｂは合成予告音３０１に続く競技開始６０秒前からのタイムチャートで、競技開始６０秒前から５秒前までの合成予告音であって符号３０２で示す。ここでは競技開始６０秒前、５０秒前、４０秒前、３０秒前、２０秒前、１０秒前、５秒前に競技開始予告アナウンスを音声合成信号等で出力する。符号３０３は図３ｃで詳述する競技開始３秒前からのスタート合図信号である。

図３ｃは図３ｂの符号３０３で示した競技開始３秒前からのタイムチャートで、スタート合図信号３０３は競技開始予告信号音３０４と競技開始信号音３０５で構成している。ここでは競技開始予告信号音３０４は競技開始３秒前、２秒前、１秒前に４４０Ｈｚ０．１秒間の予告信号音出力であり、競技開始信号音３０５は８８０Ｈｚ１秒間に減衰を伴っ
た競技開始信号音出力であって、前述のスタート合図用ピストル１０６の発射と競技開始信号音３０５の出力開始タイミングは操作器１０１が出力する競技開始信号に同期して作動する。なお、スタート地点においてはスタート合図用ピストル１０６が発射されるので競技開始信号音３０５は出力しない場合もある。

すなわち、本発明のスタート地点における競技用計時表示装置は、競技開始３０分前から競技開始刻限が近づくに従い間隔が分単位あるいは秒単位で短くなる競技開始を予告する競技開始予告信号音あるいは合成音によるアナウンスと競技開始３秒前からは秒間隔の競技開始予告信号音をスターターへはヘッドセット１０７、競技者にはスピーカ１０７ｂを通じて発し、競技開始刻限には競技開始信号音を発すると同時にスタート合図用ピストルが発射されて前記競技用計時表示装置の競技経過時間の計数が開始する。

スタート地点以外の地点、すなわち中継地点、ゴール地点に配置した競技用計時表示装置にはスタート合図用ピストルは接続しないが、競技開始予告信号音あるいは競技開始信号音の出力は可能である。

以上のように、複数の競技用計時表示装置を競技コースのスタート地点、中継地点、ゴール地点等互いに離れた地点に配置して競技計時を行うマラソン競技等において、前記各競技用計時表示装置は内蔵する標準時計を基準に予め設定した刻限に前記各競技用計時表示装置の計数を開始し、かつ、前記スタート地点における競技用計時表示装置は計数の開始前に予告信号を出力し、計数の開始のタイミングでスタート合図用ピストルを自動的に発射するので、競技スターターの心理的な負担を軽減するとともに競技スターターの人為的な誤操作を無くし、かつ、スタート合図の発信に対して前記競技コースに配置した複数の競技用計時表示装置全てを極めて精確に同期起動することができるのである。

本発明の自動スタート合図用ピストルの実施例１について図面を用いて説明する。図４は、本発明の実施例１のピストルの詳細ブロック図を示す。図において、電磁ソレノイド２２１をスタート合図用ピストル１０６の本体の外側に配置してある。撃鉄２２２は手動で巻き上げられたバネ（図示せず）の力で打ち下ろされて火薬２２３を爆発させるものであり、電磁ソレノイド２２１はそのバネを機械的に開放する役割を持つ。電磁ソレノイド２２１にはロータリーソレノイド、小型直流モータ、ステッピングモータなどの回転出力軸を持ち大きな始動トルクを持つ部材を採用することで、容易に強力で効率良く急激な加速性を持つ回転動作を行い、撃鉄動作の遅れを少なくすることができ、さらに、回転動作する部分が内蔵型になっている部材が選定できることから、競技のスタートピストルを担当する人の指の安全確保が容易となる。図４は更に、ストロボ閃光装置２２５と電磁ソレノイド２２１の制御をスタート信号入力１１１aのみで行うことを示している。スタート信号入力１１１ａは、起動停止タイミング入出力部２０５から競技タイミング入出力栓１１１を介して入力される。ストロボ閃光装置２２５は、単三電池２２５ａを電源として、スタート信号入力１１１ａの電圧低下を検知して発光する。
火薬の破裂による炸裂音は放音口２２６から、火薬の発煙が発煙口２２７から、ストロボ閃光装置２２５の動作により発光部２２８から閃光が発せられる。
ダミートリガー２２９が通常の引き金の位置に配置される。発光、破裂音の発生、発煙は、ダミートリガー２２９の操作と関係なく実行される。

図５は本実施例のストロボ閃光装置２２５の詳細ブロック図である。ストロボ閃光装置２２５の発光部分である閃光放電管２２５ｇはピストルの上部に配置され、ピストルを手で掲げて発射すれば、その閃光が遠方の観客にも良く見えるように配慮されており、そのほかの回路部分は主にピストルのグリップ内に納められている。スタート信号入力１１１aが昇圧充電回路２２５bおよび発光制御回路２２５eに接続されている。昇圧充電回路２
２５bは、スタート信号入力１１１aの所定レベルの電圧Ｖ１（例えば、1Ｖから３Ｖ）を感知した場合に作動し、接続されている単三電池２２５aの供給電力を昇圧し、整流ダイオード２２５cで整流されメインコンデンサ２２５dを高電圧に充電する。発光制御回路２２５eは、スタート信号入力１１１aの電圧レベルＶ１からそれよりも低い電圧ローレベルへの変化を感知した場合に作動し、接続されている閃光放電管２２５gの閃光トリガー極２２５fにトリガー電圧を印加すると共に、ＩＧＢＴスイッチング素子２２５h（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）をオンにするため、メインコンデンサ２２５dにチャージされた電荷が閃光放電管２２５d及びＩＧＢＴスイッチング素子２２５hを通して流れ、閃光放電管２２５gが発光する。ローレベルの感知から発光までのタイムラグは極めて小さい。

図６は競技用計時装置１０１からピストル１０６に入力されるスタート信号入力１１１ａの電圧波形を示す。昇圧充電回路２２５bの電圧レベルＶ１（例えば、1Ｖから３Ｖ）の感知開始が時刻ｔ０である事を示す。
スタート予定時刻ｔ２よりＴ０時間前の時刻ｔ０に電圧レベルＶ１（例えば、１Ｖから３Ｖ）の信号が入力される。この電圧Ｖ１の感知により、昇圧充電回路２２５ａが充電を開始する。時間Ｔ０は、メインコンデンサ２２５ｄが完全に充電されるのに必要な時間（例えば数秒から１分程度）とされる。なお、電圧レベルＶ１は後述の電磁ソレノイド２２１が起動する電圧より低いレベルに設定されている。

スタート予定時刻ｔ２よりＴ１時間前の時刻ｔ１に、信号の電圧レベルはＶ２（たとえば、１２Ｖ）に上昇する。この電圧Ｖ２の感知により、電磁ソレノイド２２１が動作をする。電圧レベルＶ２は、電磁ソレノイド２２１が急激に起動することができる電圧レベルであり巻き上げられた撃鉄２２２を落とす動作をすばやく行う。
時間Ｔ１は、火薬を爆発させるのに必要な時間に設定される。つまり、電圧Ｖ２の保持時間Ｔ１は、電磁ソレノイド２２１が動作を開始し撃鉄２２２により火薬が爆発する時間（例えば数ｍｓ〜数１０ｍｓ程度）まで延長保持されるのである。これにより、スタート時刻ｔ２に爆発音を発生させることができる。
スタート時刻ｔ２に電圧Ｖ２が終止し、電圧レベルがＶ１よりも低下する。電圧レベルがＶ１より十分に低下したことを感知すると、発光制御回路２２５ｅの制御により、閃光放電管２２５ｇが発光をする。発光までの遅延時間は例えば数μｓ以下（１μｓ以下の場合もある）と極めて小さいため、ローレベル電圧感知で事実上タイムラグなしに発光する。これにより、ストロボ閃光装置２２５の発光と火薬部２２３の爆発音とを一致させることができる。

なお、電磁ソレノイド２２１の動作から火薬の爆発までは、ピストルの個性、つまり撃鉄構造やバネの強さなどによって異なって来る。これに対しては、ピストルごとに試射をして確認し時間Ｔ１を調整する。同じピストルでの発射ごとのバラツキは十分少ないことが確認されている。よって、電圧Ｖ２の印加開始時刻ｔ１は、ピストルの機差を考慮して定めるとよい。

また、本実施例１においてスタート入力信号１１１ａの内に、ストロボ閃光装置の昇圧充電回路に充電開始の指示を与える信号、電磁ソレノイドに駆動電圧を与える信号と共に含まれる発光開始の指示を与える信号は、必ずしも信号線の電圧がＶ１からそれよりもローレベルに変化したときに作成されることに限定されない。即ち、電圧Ｖ２の印加が終了し、信号線の電圧がＶ２からＶ１に向かって低下することを感知して発光開始の指示を与える信号を作成しても差し支えない。

次に、本発明の自動スタート合図用ピストルの実施例２について述べる。本実施例２は
既述の実施例１を少し変更して容易に得られるものなので、図面を用いないで説明する。
本実施例２と実施例１との相違点は、ピストルへの信号の与え方にある。すなわち、実施例２においてはスタート信号入力ラインを２本設け、一方の入力ラインには電圧Ｖ１が印加され、ストロボ閃光装置の発光制御回路のみを操作する。すなわち、発光制御回路は、その入力信号ラインの電圧Ｖ１を感知して充電を開始させ、電圧がＶ１より低下したことを感知して閃光を発光させる。また他方の入力ラインには電圧Ｖ２の信号のみが印加され、電磁ソレノイドのみを操作する。発光制御回路は信号電圧Ｖ２を感知しない。この変更に伴って、操作器１０１側でもＶ１とＶ２の信号を別ラインに分離して出力することになるが、構成上の差は小さい。本実施例２においては、信号ケーブルの重量が増えることにはなるが、充電開始を指示する電圧Ｖ１のレベルを自由に定めることができ、電磁ソレノイドが動作できない範囲に限る必要はない。例えば、Ｖ１を充電用電源にも用い、Ｖ１を高くして充電時間を短縮することができる。また、電圧Ｖ２の持続時間Ｔ１は撃鉄の動作をスタートさせるに十分かまたはそれ以上であればよく（撃鉄は一旦動作を開始すれば、あとは自身が有するバネ力により火薬を爆発させる）、実施例１と異なりスタート時刻ｔ２丁度に終わらせる必要はないので持続時間Ｔ１については自由度がある（しかし、電圧Ｖ２の印加開始時刻であるｔ１はピストルの機差を考慮して定める必要がある）。ただし、本実施例２においては、ピストルへの信号線が２本になり、信号線の重量や剛性が増えるので、ピストル操作の軽快性が実施例１より低下するのはやむをえない。

次に、本発明の自動スタート合図用ピストルの実施例３について述べる。本実施例３も図面を用いないで説明する。本実施例においてもスタート信号入力ラインを２本設け、一方の信号入力ラインには充電開始の指示を与える信号と電磁ソレノイドを駆動する信号を重畳して印加し、他方の信号入力ラインには発光開始を指示する信号を独立して与える。この場合に、発光開始を指示するタイミングは、その入力信号ラインの電圧の低下ではなく、信号電圧の増加を検出してもよいことは明らかである。

次に、本発明の自動スタート合図用ピストルの実施例４について述べる。本実施例４も図面を用いないで説明する。本実施例においてはスタート信号入力ラインを３本設け、各信号入力ラインには、ストロボ閃光装置の昇圧充電回路に充電開始の指示を与える信号、発光制御回路に前記ストロボ閃光装置に対する発光開始の指示を与える信号、および前記電磁ソレノイドに駆動電圧を与える信号が、それぞれ独立に印加される。本実施例においては信号線の重量や剛性が増してピストルが更に扱い難くなる可能性もあるが、各信号の電圧や波形をある程度自由に設定できる長所がある。

１００ スタート地点の競技用計時表示装置
１０５ 競技用計時表示装置
１０１ 操作器
１０２ 表示装置
１０３ 電源用バッテリー
１０６ スタート合図用ピストル
１０６ａ 裁量権行使グリップスイッチ
１０７ ヘッドセット
１０７ｂ 外部スピーカ
１１１ 競技タイミング入出力栓
１１１a スタート信号入力
１１２ 音響入出力栓
１１７ 受信アンテナ
２０１ 基準クロック部
２０２ 時刻積算演算部
２０３ 操作部
２０４ モニタ部
２０５ 起動停止タイミング入出力部
２０６ 音響入出力部
２０７ 時刻校正用受信機
２２１ 電磁ソレノイド
２２２ 撃鉄
２２３ 火薬部
２２５ ストロボ閃光装置
２２９ ダミートリガー部
３０１、３０２ 合成予告音
３０３ スタート合図信号
３０４ 予告信号音
３０５ 競技開始信号音

Claims (13)

1. 競技のスタート合図に使用される火薬を使用するピストルであって、該ピストルは、
   ストロボ閃光装置とその発光制御回路と、火薬を発火させるための撃鉄を落とす動作を引き金に代わって行う電磁ソレノイドを備え、少なくとも１本の信号ラインが接続されており、前記信号ラインには、前記ストロボ閃光装置の昇圧充電回路に充電開始の指示を与える信号、前記発光制御回路に前記ストロボ閃光装置に対する発光開始の指示を与える信号、および前記電磁ソレノイドに駆動電圧を与える信号が、組み合わされるかまたは独立に印加され、
   前記充電開始の指示を与える信号は競技のスタート予定時刻よりも十分な時間であるＴ０前に前記ピストルに接続される信号ラインに印加される所定レベルの電圧Ｖ１であり、
   前記電磁ソレノイドに駆動電圧を与える信号は競技スタート予定時刻よりも所定時間Ｔ１だけ事前に与えられる所定レベルの電圧Ｖ２であり、前記Ｔ１の終了時点で火薬が爆発するように設定し、
   前記電磁ソレノイドに駆動電圧を与える信号の開始から前記所定時間Ｔ１の経過後に前記発光制御回路に前記ストロボ閃光装置に対する発光開始の指示を与える信号を印加することによって、
   競技スタート予定時刻に精確に、前記ストロボ閃光装置を発光させると共に、前記撃鉄にて火薬を爆発させるようにしたことを特徴とする自動スタート合図用ピストル。
2. 前記発光制御回路に前記ストロボ閃光装置に対して発光開始の指示を与える信号は、前記信号ラインの１つの電圧が低下したことを感知することによって与えられることを特徴とする請求項１に記載の自動スタート合図用ピストル。
3. 前記電磁ソレノイドが前記ピストルの引き金の指をかける部分を避けて固定配置され、前記引き金は前記撃鉄を落とすことが出来ないダミー構造として、前記撃鉄部分と切り離されていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動スタート合図用ピストル。
4. 前記昇圧充電回路に充電開始の指示を与える前記電圧Ｖ１のレベルは、前記電磁ソレノイドを動かすことができない低い電圧レベルの範囲としたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自動スタート合図用ピストル。
5. 前記昇圧充電回路に充電開始の指示を与える前記電圧Ｖ１と、前記電磁ソレノイドの駆動電圧Ｖ２とを同一の信号線に印加することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自動スタート合図用ピストル。
6. 前記電磁ソレノイドの駆動電圧Ｖ２の印加を終了することによって、前記発光制御回路は前記信号ラインの電圧が低下したことを感知することを特徴とする請求項５に記載の自動スタート合図用ピストル。
7. 前記電磁ソレノイドに駆動電圧Ｖ２を与える信号の印加を終了するタイミングを、火薬が爆発するタイミングに一致させたことを特徴とする請求項６に記載の自動スタート合図用ピストル。
8. 前記発光制御回路に印加される電圧Ｖ１と、前記電磁ソレノイドに印加される駆動電圧Ｖ２とは、前記ピストルに接続される複数の信号線に別個に印加されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自動スタート合図用ピストル。
9. 前記発光制御回路に印加される電圧Ｖ１と、前記電磁ソレノイドに印加される駆動電圧Ｖ２とは同じ信号ラインに印加され、前記発光制御回路に前記ストロボ閃光装置に発光開
   始の指示を与える信号は別の信号ラインに印加されることを特徴とする請求項１に記載の自動スタート合図用ピストル。
10. 競技のスタート合図に使用されるピストルが接続され、スタート予定時間から計時を開始する計時装置であって、
    前記スタート予定時刻より所定時間前に、前記ピストルに対して、ストロボ閃光装置の充電の開始を指示する第１の信号と、火薬を前記スタート予定時刻に爆発させるための動作の開始を指示する第２の信号と、前記ストロボ閃光装置の発光の開始を指示する第３の信号とを出力すること
    を特徴とする計時装置。
11. 前記第１の信号は第１の電圧レベルの信号であり、第２の信号は、前記第１の信号に続いて出力され、前記第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベルを有する信号であり、前記第３の信号は、前記第２の信号の電圧レベルが該第２の電圧レベルまたは前記第１の電圧レベル以下に低下した信号であることを特徴とする請求項１０に記載の計時装置。
12. ストロボ閃光装置とその発光制御回路と、火薬爆発装置とその爆発制御装置を有するピストルと、
    競技のスタート予定時刻より前に、前記ピストルに対して、前記ストロボ閃光装置の充電の開始を指示する第１の信号と、火薬を爆発させるための動作の開始を指示する第２の信号と、前記ストロボ閃光装置の発光の開始を指示する第３の信号とを出力し、前記スタート予定時間から計時を開始する計時装置とを具備し、
    前記ピストルの前記発光制御回路は、前記第１の信号により充電回路の充電を開始し、前記第３の信号により前記スタート予定時刻に前記ストロボを発光させ、前記爆発制御装置は、前記第２の信号により、火薬の爆発が前記スタート予定時刻に行われるように前記火薬爆発装置の動作を開始させ、これにより、前記スタート予定時刻に、前記ストロボの発光と火薬の爆発が行われること、
    を特徴とする計時システム。
13. 前記第１の信号は第１の電圧レベルの信号であり、第２の信号は、前記第１の信号に続いて出力され、前記第１の電圧レベルより高い第２の電圧レベルを有する信号であり、前記第３の信号は、前記第２の信号の電圧レベルが該第２の電圧レベルまたは前記第１の電圧レベル以下に低下した信号であることを特徴とする請求項１２に記載の計時システム。

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