JP2011172895A - 通過タイム計測システム - Google Patents

Abstract

【課題】一人でも持ち運びや設置が簡単にできる練習用の陸上短距離走の通過タイム計測システムを提供する。
【解決手段】検知装置と制御装置で構成される陸上短距離用の通過タイム計測システム。検知装置は陸上短距離の走路を仕切るライン上に設置し、左右２箇所の斜め上方向を検知するように集光レンズと焦電センサが配置され、ラインの右側と左側の走路を走る走者が通過したことを検知しタイムを計測し保存する手段を有する。制御装置は、走者へのスタート音発生手段、検知装置への計時開始指令手段と検知装置からのタイム計測データ入手手段とタイム表示手段を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、陸上短距離走タイム計測に関する。

陸上短距離走の通過タイム計測として、図１２のような光電管を利用した通過タイムを計測するシステムが考案されている。

陸上短距離走の通過タイムを自動で計測しようとすると、通過タイム計測数分の光電管送信器、光電管受信器と関連測定器を陸上トラックまで運び、つぎに光電管送信器や光電管受信器を三脚等に装着してそれらを走路の左右に設置、さらに関連計測器をそれぞれの機器間に接続等する必要がある。装置全体の容積や重量がかさむこと、また準備作業に時間を要することから、１〜２人程度の少人数で練習する場合の通過タイムの自動計測が困難であった。

また、従来のシステムは、光電管をつけた三脚を走路の脇に設置した場合、三脚を設置した走路は練習に使用できなくなることや、全力疾走の走者が誤って、光電管を取付けた三脚に接触した場合、けがをする危険性がある。

そこで、この発明は、一人でも持ち運びや設置や操作が簡単にでき、練習時のタイム評価が行える程度の計測精度を有し、また、他の練習者の邪魔にならない練習用の陸上短距離走の通過タイム計測システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１の発明は、検知装置と制御装置で構成される陸上短距離用の通過タイム計測システムである。

検知装置は、陸上短距離の左右の走路を仕切るライン上に設置して使用するもので、カバーと集光レンズと焦電センサと無線送受信部と制御部とからなり、カバーの２箇所に、焦電センサの検知方向がラインの左側と右側の走路の方向を向き、地面からは２０°〜７０°の斜め上方向を向いた集光レンズと焦電センサを配置した形態を有する。また、制御装置からの指令による計時開始手段と、ラインの右側と左側の走路を走る走者が通過したことを検知し通過タイムを計測し保存する手段と、制御装置にタイムを送信する手段を有する。

制御装置は、走者に対するスタート音発生手段と、検知装置への計時開始の指令手段と、検知装置からの通過タイム入手手段と、タイム表示手段を有する。

請求項２の発明は、請求項１のカバーは、一般的に陸上競技の距離の目印として用いられているマーカーコーンと同様の形状である、円錐または円錐の上部を底面に平行に切り落とした形状で、材料が樹脂であるものである。

または、請求項３の発明として、請求１のカバーは、スタート地点方向から見て幅５〜３０ｃｍ、奥行き５〜３０ｃｍ、高さ３〜３０ｃｍの範囲の形状で、材料が樹脂であるものである。

請求項４の発明は、請求項１または２または３の制御装置は、無線送受信部と制御部と音発生部と表示部とからなるものとしたものである。

または、請求項５の発明は、請求項１または２または３の制御装置は、スタート操作用制御装置と表示操作用制御装置で構成し、スタート操作用制御装置は無線送受信部と制御部と音発生部とからなり、走者に対するスタート音発生手段と検知装置への計時開始の指令手段を有し、また、表示操作用制御装置は無線送受信部と制御部と表示部とからなり、検知装置からの通過タイム入手手段とタイム表示手段を有するようにしたものである。

本発明の請求項１による効果は、樹脂製のカバーの左右２箇所に焦電センサ、集光レンズを配置し、無線送受信器、制御部を装着した検知装置を走路間のライン上に置いて使用することで、三脚等を使用しない軽量、コンパクトな計測システムとなり、持ち運びが簡単であることと、設置が簡単に行えることである。

また、カバーには、左右２箇所に焦電センサと集光レンズが走者の体を検知する向きに装着されているので、検知装置の右側を通過する走者と検知装置の左側を通過する走者２人のタイムを一度に計測できることができ、より試合に近い競争形式のダッシュ練習ができる。

さらに、制御装置は、走者に対するスタート音発生手段と、検知装置への計時開始の指令手段を有することで、制御装置を操作することにより、音声によりスタートまでの誘導処理が行われるため、走者はスタートダッシュに精神を集中させることができる。また、通過タイム入手手段と、タイム表示手段を有することで、複数の検知装置に保存されたタイムデータを一度に表示することができる。

請求項２による効果は、陸上競技の距離の目印として用いられる樹脂製のマーカーコーン形状のカバーを用いることで、走路間を仕切るライン上に検知装置を設置でき、設置時の高さも低く抑えられるため、他の練習者への邪魔にならないこと、また樹脂製のカバー自体が他の練習者に注意を促す効果を持つので、あやまってカバーを踏みつける心配が少ないこと、また、万が一踏みつけても樹脂製のカバーがつぶれ、他の練習者のけがを防ぐことができることである。

請求項３による効果は、従来のマーカーコーン形状にとらわれず、目印機能と検知機能と他の練習者に邪魔にならない機能を持つような検知装置の最適形状化を行えることである。

請求項４による効果は、制御装置を無線送受信部と制御部と音発生部と表示部で構成することによって、走者本人が自分自身で、スタート操作を行い、また、タイム確認を行うことができることである。

請求項５による効果は、制御装置をスタート操作用制御装置と表示操作用制御装置で構成することで、スタート操作は走者本人が行い、タイムの確認はスタート場所から離れた計測場所にいる走者とは別の記録係が行えるようになることである。

なお、タイムの計測誤差は主に、走者の胸より前に位置する手足が検知されることにより生じるが、たとえば秒速８ｍ／ｓの走者が手または足の前方向振り幅０．４ｍで通過する場合の誤差はせいぜい０．４／８＝０．０５ｓ程度であり、練習時のタイム評価を行うには十分な精度を有している。

通過タイム計測システムの第１実施形態の概略を示す図 検知装置の分解図 検知装置の集光レンズ取付部の部分断面図 制御装置の斜視図 ブロック図であり、（ａ）は検知装置のブロック図（ｂ）は制御装置のブロック図 フローチャートであり、（ａ）は検知装置のフローチャート（ｂ）は制御装置のフローチャート 通過タイム計測システムの第２実施形態を概略的に示す図 第２実施形態の制御装置のブロック図で（ａ）はスタート操作用制御装置のブロック図（ｂ）は表示操作用制御装置のブロック図 第２実施形態の制御装置のフローチャートで（ａ）はスタート操作用制御装置のフローチャート（ｂ）は表示操作用制御装置のフローチャート カバー形状例であり、（ａ）〜（ｉ）に種々の形状例を示している。 集光レンズを通した焦電センサの検知方向説明図 従来のシステム例

「第１実施形態」
この発明の第１実施形態を、図１、図２、図３、図４、図５、図６を用いて説明する。

図１は通過タイム計測システムの概略を示す図である。右側走路５３ａと左側走路５３ｂを仕切るライン５２上のスタート地点から所定の距離に複数個の検知装置１０を設置している。スタート地点に制御装置３０を設置している。

図２は検知装置の分解図である。陸上競技等で距離の目印等に用いられるマーカーコーンと呼ばれる樹脂製円錐形状のカバー２１に、人体から発する赤外線を焦電センサに導く集光レンズ１３ａ，１３ｂを取付け、集光レンズに焦電センサ１２ａ，１２ｂ、増幅器１４ａ，１４ｂを取付けている。カバー内部には無線送受信器２０、制御部１６等が装着されている。

図３は焦電センサ取付け部分の断面図である。ライン上に設置した検知装置の左右を通過する２人の走者のタイムを一度に計測するため、焦電センサ１２ａ，１２ｂ、集光レンズ１３ａ，１３ｂ、増幅器１４ａ，１４ｂがカバーの左右に取付けられている。焦電センサの検知方向の地面からの角度５４ａは、マーカーコーン内側角度５５で設定する。本実施形態ではマーカーコーンの側面角度５５は約４５°、焦電センサの検知方向５４ａは約４５°に設定した。大きさは、走者が距離の目標として識別でき、一方、走者の邪魔にならないような大きさの一例として、底面の直径を約１９ｃｍ、また、高さは約６ｃｍとしているが、円錐形状の場合、底面の直径は１０から２５ｃｍ程度が望ましい。

図４は制御装置の斜視図を示している。スタート操作および表示操作用スイッチ３１、無線送受信器３２、表示演算部３４、制御演算部３５、表示部であるデジタル表示器３６、音発生部であるスピーカ３７等がケースに装着されている。

図５（ａ）は検知装置のブロック図である。走者が検知装置を通過すると焦電センサ１２ａまたは１２ｂの信号が増幅器１４ａまたは１４ｂで増幅され、コンパレータ１７ａまたは１７ｂにより所定以上のレベルの信号が走者通過の検知信号として演算部１８に送られる。複数個の検知装置を番号で識別するために、識別番号切替スイッチ１９を有している。演算部１８に接続された無線送受信器２０で制御装置との信号の送受信が行われる。また、モニタ用のストップウォッチ１５ａ、１５ｂが演算部に接続されている。

図５（ｂ）は制御装置のブロック図である。スタート操作および表示操作兼用のスイッチ３１を有する。
制御演算部３５はスイッチ３１によるスタート操作により予告音、用意音、スタート音をスピーカ３７に出力し、また、検知装置へ無線送受信器３２を通してスタート指令の信号を送る。
表示演算部３４はスイッチ３１による表示操作により、無線送受信器３２を通して、検知装置への通過タイムの送信指令と検知装置から送信された通過タイム受信を行い、通過タイムをデジタル表示器３６に表示する。

図６（ａ）は検知装置のフローチャート、図６（ｂ）は制御装置のフローチャートである。
制御装置は、スイッチ３１によりスタート操作が指示されると、指令１信号を無線送信するとともに、予告音を発し、所定時間後に用意音を発し、所定時間後に指令２信号を無線出力するとともにスタート音を発する（ステップＳ２１〜Ｓ２８）。
検知装置は、指令１信号を無線送受信器から検知すると、モニタ用のストップウォッチをリセットし、指令２信号の検知の待機をし、指令２信号を無線送受信器から検知すると、演算部での計時を開始するとともにモニタ用のストップウォッチにスタート信号を出力する（ステップＳ０１〜Ｓ０４）。走者ａまたは走者ｂの通過を検知すると、そのときのタイムを演算部に保存し、また、モニタ用のストップウォッチにストップ信号を出力する（ステップＳ０５〜Ｓ０７またはステップＳ０８〜Ｓ１０）。

制御装置は、スイッチ３１により表示操作が行われると指令３信号を無線送信する（ステップＳ２９〜Ｓ３０）。
検知装置は、指令３信号を無線送受信器から受信すると、検知装置の識別番号に応じた所定の待ち時間の後、指令４と検知装置の識別番号とタイムを送信する（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。
制御装置は、指令４を受信すると、引き続き検知装置の識別番号とタイムを受信する。次にデジタル表示器の識別番号に応じた行へ、タイムを表示する（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。

「第２実施形態」
図７は第２実施形態の使用例である。制御装置をスタート操作用制御装置３０ａと表示操作用制御装置３０ｂに分けた形態である。

図８の（ａ）はスタート操作用制御装置のブロック図（ｂ）は表示操作用制御装置のブロック図である。スタート操作用制御装置３０ａは無線送受信部３２と制御演算部３５とスピーカ３７を有し、表示操作用制御装置３０ｂは、無線送受信部３２と表示演算部３４とデジタル表示部３６を有する。

図９（ａ）はスタート操作用制御装置のフローチャート（ｂ）は表示操作用制御装置のフローチャートである。

制御装置を、スタート操作用制御装置と表示操作用制御装置に分けたことで、走者がスタート位置におかれたスタート操作用制御装置３０ａでスタート操作を行い、記録者はテーブル等に置いた表示操作用制御装置３０ｂでタイム表示の操作を行うことができる。

「その他の実施形態」
検知装置のカバー形状は、持ち運びが容易であること、走者の目印の機能を有すること、地面設置時に安定していること、集光レンズを所定の角度で配置できることが必要である。一方、これらの機能を有すればどのような形状でもかまわない。第１実施形態は一般的に陸上競技等で目印として用いられるマーカーコーン形状で、スタート方向から見て三角をベースにした形状、上方から見て円形であるが、その他の実施形態例を図１０に示す。たとえば、スタート方向から見て三角形をベースにした形状例として図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、四角形をベースにした形状例を図１０の（ｄ）、（ｅ）、円弧をベースにした形状例を図１０の（ｆ）に示す。一方、上面から見て円をベースにした形状例として、図１０の（ａ），（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）、四角形をベースにした形状例として図１０の（ｂ）、（ｅ）に分類できる。また、これら基本的な形状の組み合わせの例を図１０の（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）に示す。なお、持ち運びが容易であること、走者の目印の機能を有することを考慮すると、カバーを含めた検知装置の寸法は、スタート方向から見て幅５〜３０ｃｍ、奥行き５〜３０ｃｍ、高さ３〜３０ｃｍの範囲が望ましい。
カバーの色は、黄色、赤、青、白、それらの組み合わせ、蛍光色でもかまわない。

集光レンズを通した焦電センサの検知方向は図１１のとおり、走者の体の一部が検知される方向に設定すればよく、検知方向の地面からの角度は最小角度５４ｂの約２０°から最大角度５４ｃの約７０°までの範囲で設定できる。なお、他のレーンを走っている走者５１ｃの検知を避けたい場合、角度５４ｄのように約４５°程度以上の設定が望ましい。

なお、検知方向の地面からの角度は図１０のようにカバーの側面角度や集光レンズの取付け方法を調整することで設定する。

焦電センサはカバーに２個装着したが、１個の形態でもよい。

モニタ用ストップウォッチはなくてもかまわない。

１０検知装置、１１焦電センサ部、１２ａ右焦電センサ、１２ｂ左焦電センサ、１３ａ右集光レンズ、１３ｂ左集光レンズ、１４ａ，１４ｂ増幅器、１５ａ，１５ｂモニタ用ストップウォッチ、１６制御部、１７ａ，１７ｂコンパレータ、１８演算部、１９識別番号切替スイッチ、２０無線送受信器、２１カバー、
３０制御装置、３０ａスタート操作用制御装置、３０ｂ表示操作用制御装置、３１スタート操作および表示操作用スイッチ、３１ａスタート操作用スイッチ、３１ｂ表示操作用スイッチ、３２無線送受信器、３３制御部、３４表示演算部、３５制御演算部、３６デジタル表示器、３７スピーカ、
５１ａ右走者、５１ｂ左走者、５１ｃ他の走者、５２ライン、５３ａ右走路、５３ｂ左走路、５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ焦電センサの検知方向の地面からの角度
５５マーカーコーン側面の内側角度、５６焦電センサ検知範囲、
６１光電管送信器、６２光電管受信器、６３三脚

Claims (5)

1. 陸上短距離用の通過タイム計測システムにおいて、検知装置と制御装置で構成され、
   検知装置は、陸上短距離の左右の走路を仕切るライン上に設置し、
   カバーと集光レンズと焦電センサと無線送受信部と制御部とからなり、
   カバーの２箇所に、焦電センサの検知方向がラインの左側と右側の走路の方向を向き地面からは２０°〜７０°の斜め上方向を向くように、集光レンズと焦電センサを配置した形態を有し、
   制御装置からの指令による計時開始手段と、ラインの右側と左側の走路を走る走者が通過したことを検知し通過タイムを計測し保存する手段と、制御装置にタイムを送信する手段を有し、
   制御装置は、走者に対するスタート音発生手段と、検知装置への計時開始の指令手段と、検知装置からの通過タイム入手手段と、タイム表示手段を有する、
   ことを特徴とする通過タイム計測システム。
2. 前記カバーは、陸上競技の距離の目印で用いられるマーカーコーンと同様の形状である、円錐または円錐の上部を底面に平行に切り落とした形状で、材料が樹脂であることを特徴とする請求項１記載の通過タイム計測システム。
3. 前記カバーは、スタート地点方向から見て、幅５〜３０ｃｍ、奥行き５〜３０ｃｍ、高さ３〜３０ｃｍの範囲の形状で、材料が樹脂であることを特徴とする請求項１記載の通過タイム計測システム。
4. 前記制御装置は、無線送受信部と制御部と音発生部と表示部とからなることを特徴とする請求項１または２または３記載の通過タイム計測システム。
5. 前記制御装置はスタート操作用制御装置と表示操作用制御装置で構成され、
   スタート操作用制御装置は無線送受信部と制御部と音発生部とからなり、走者に対するスタート音発生手段と検知装置への計時開始の指令手段を有し
   表示操作用制御装置は無線送受信部と制御部と表示部とからなり、検知装置からの通過タイム入手手段とタイム表示手段を有する
   ことを特徴とする請求項１または２または３記載の通過タイム計測システム。

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