JP4578181B2 - 競技用計測システム - Google Patents

Description

この発明は、競技者個々のタイムを適切に計測することのできる競技用計測システムおよび、タイム計測方法に関する。

近年、マラソン競技等において、競技者個々のタイムを計測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、競技者個々のタイムを計測する計測システムも実用化されている。
それでもこの計測システムは、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タイムが計測されていた。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タイムが計測されてしまうという問題があった。
また、ゴールしたタイムだけでなく、各計時ポイント（中間地点等）における通過タイムの計測も行いたいという要望が高まっているが、この計測システムでは、対応できなかった。

このような問題を解決するため、種々の計測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。新たな計測システムは、より実測に近いタイムを計測するために、また、各計時ポイントにおける計測も可能とするために、非接触にて競技者個々のタイムを計測する形態が主流となっている。
具体的には、競技者が携帯する（ゼッケン等に付けられた）発信器から発せられる電波信号等によりタイムを計測したり、また、撮影した映像から競技者やゼッケン等を識別してタイムを計測する、というものである。

中でも、競技者に発信器を携帯させる計測システムは、実用化に向けて種々の工夫がなされている。一例として、ゴールラインに沿った幅の狭い範囲内に発信器により引き金信号を発信させ、競技者と共に発信器がゴールラインに到達すると、発信器から自動的に固有番号信号を送信させるといった技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−５７１０４号公報 （第３−６頁、第１図）

特許文献１に開示される技術は、発信器から送信された固有番号信号をレシーバが受信した時点で、スタートからの時間（タイム）を測定するものである。そして、同時期に大勢の競技者がゴールラインに到達すると、各発信器から送信される固有番号信号が重なり合って、その識別を行えない場合がある。そのため、発信器が固有番号信号を１回だけ発信するのではなく、複数回に渡って発信することで、レシーバでの固有番号の読み取り不能（取りこぼし）を回避しようとしている。

しかしながら、測定されるタイムが、固有番号信号を受信できた時点で計時されるため、固有番号信号に重なりが生じると、レシーバが固有番号信号をとりこぼし、次の固有番号を受信してしまい、測定されるタイムが実測よりも幾分遅れてしまうという問題があった。
また、固有番号信号の受信によるタイムの計測を、そもそも制限のある範囲内（トリガ信号が送信される幅の狭い範囲内）にて、全て行わなければならないため、固有番号信号の重なりが多数であると、複数回の発信が行われたとしても、固有番号信号の取りこぼしが生じてしまうという問題があった。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、競技者個々のタイムを適切に計測することのできる競技用計測システムおよび、タイム計測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測システムは、
競技者に携帯される計時機器と、計時位置を規定する計時ラインが含まれる所定の計時ゾーン内に向けてトリガ信号を発する信号発生機器と、前記計時機器から送られる検出タイムを受信するタイム受信機と、前記タイム受信機を制御するコンソールと、を含む競技用計測システムであって、
前記計時機器は、
計時の基準となる基準時刻と同期した時刻を計時する計時手段と、
前記信号発生機器が発する前記トリガ信号を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記トリガ信号に基づいて前記計時ゾーンを判別し、判別した前記計時ゾーンの２地点にて前記計時手段が計時した時刻を、前記検出タイムとしてそれぞれ特定する特定手段と、
前記特定手段が特定した前記各検出タイムを前記タイム受信機に向けて送信する送信手段と、を備え、
前記コンソールは、
予め測定された前記計時ゾーンと前記計時ラインとの位置関係を規定するパラメータを記憶する記憶手段と、
前記タイム受信機が受信した前記各検出タイムを取得するタイム取得手段と、
前記記憶手段に記憶される前記パラメータに基づいて、前記タイム取得手段が取得した前記各検出タイムから、競技者が前記計時ラインを通過した時点の計時タイムを算定するタイム算定手段と、を備え、
前記検出手段は、所定の特性を有するアンテナを介して、前記信号発生機器が発する前記トリガ信号を検出し、
前記記憶手段は、前記計時機器のアンテナが、走行する競技者を基準として前方又は後方の指向性を有することを規定する特性情報を記憶し、
前記タイム算定手段は、前記記憶手段に記憶される前記特性情報に基づいて、前記タイム取得手段が取得した前記各検出タイムの一方を計時タイムとして算定する、
ことを特徴とする。

この発明によれば、計時機器において、計時手段は、計時の基準となる基準時刻（例えば、ランニングタイムや現在時刻等）と同期した時刻を計時する。検出手段は、信号発生機器が発するトリガ信号を検出する。特定手段は、検出手段が検出したトリガ信号に基づいて計時ゾーンを判別し、判別した計時ゾーンの２地点にて計時手段が計時した時刻を、検出タイムとしてそれぞれ特定する。そして、送信手段は、特定手段が特定した各検出タイムをタイム受信機に向けて送信する。一方、コンソールにおいて、記憶手段は、予め測定された計時ゾーンと計時ラインとの位置関係を規定するパラメータを記憶する。タイム取得手段は、タイム受信機が受信した各検出タイムを取得する。そして、タイム算定手段は、記憶手段に記憶されるパラメータに基づいて、タイム取得手段が取得した各検出タイムから、競技者が計時ラインを通過した時点の計時タイムを算定する。更に、検出手段は、所定の特性を有するアンテナを介して、前記トリガ信号を検出し、また、記憶手段は、計時機器のアンテナが、走行する競技者を基準として前方又は後方の指向性を有することを規定する特性情報を記憶し、そして、タイム算定手段は、記憶手段に記憶される特性情報に基づいて、タイム取得手段が取得した各検出タイムの一方を計時タイムとして算定する。
この結果、競技者個々のタイムを適切に計測することができる。

本発明によれば、競技者個々のタイムを適切に計測することができる。

本発明の実施の形態にかかる競技用計測システムについて、以下図面を参照して説明する。なお、一例として、マラソン競技において複数地点にてタイムの計測等を行う競技用計測システムとして説明する。

（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測システム１の構成の一例を示す模式図である。なお、以下ではタイムの計測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、競技用計測システム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、時刻表示装置１４、ランニングタイム送信機１５、タグＩＤ受信機１６、及び、タグコンソール１７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、ランニングタイム送信機１５、タグＩＤ受信機１６、信号発生器機としてのトリガ信号発生装置１８、タイム受信機としての検出タイム受信機１９、コンソールとしてのタグコンソール２０、撮影装置２１、映像記録装置２２、及び、データサーバ２３と、各競技者ＲＮにそれぞれ携帯される計時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。
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２２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から送られたスタート時刻を受信し、受信した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。

ランニングタイム送信機１５は、各競技者ＲＮ（各無線タグ３０）に向けて、タイマコンソール１１が計時しているランニングタイム等を送信して、無線タグ３０が計時する時刻を適宜補正（又は設定）させる。
具体的にスタート地点のランニングタイム送信機１５は、スタート直後に全ての無線タグ３０に向けて、ブロードキャストにて一斉にランニングタイム、関門ＩＤ及び、しきい値ｎを含む情報を送信する。この関門ＩＤとは、ランニングタイム送信機１５（スタート地点や計時地点）に固有の識別情報であり、また、しきい値ｎとは、送信されたランニングタイムの正確さを無線タグ３０にて判別するために使用される値である。
なお、スタート地点のランニングタイム送信機１５は、無線タグ３０に最初に時刻を設定させるため、連続して複数回（例えば、１秒間隔で３回以上）に渡り、ランニングタイム等を送信する。
一方、計時地点のランニングタイム送信機１５は、走行する競技者ＲＮからみて計測ポイント（後述する計時ラインＬ）より手前に配置されており、近傍に位置する競技者ＲＮの無線タグ３０に向けて、ランニングタイム及び、関門ＩＤを含む情報を送信する。
なお、スタート地点のランニングタイム送信機１５は、スタート前に、動作確認のために現在時刻等のテストデータを各無線タグ３０に向けて送信する。

タグＩＤ受信機１６は、ランニングタイム送信機１５が送信したランニングタイムに応答して無線タグ３０から返信されるタグＩＤ（無線タグ３０に固有の識別情報）を受信する。そして、受信したタグＩＤをタグコンソール１７に供給する。
なお、計時地点のタグＩＤ受信機１６も、ランニングタイム送信機１５と同様に、走行する競技者ＲＮからみて計測ポイントより手前に配置されており、競技者ＲＮが後述する計時ゾーンＺに到達する前に、無線タグ３０から返信されるタグＩＤを受信する。
また、スタート地点のタグＩＤ受信機１６は、スタート前に、動作確認のためのテストデータ（現在時刻等）に応答して無線タグ３０から返信されるタグＩＤも受信する。

タグコンソール１７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から送信されるタグＩＤ等を管理する。
具体的にタグコンソール１７は、スタート後に取得した各タグＩＤから、各競技者ＲＮの競技スタートを確認する。なお、スタート前にテストデータに対するタグＩＤが取得されない場合に、そのタグＩＤを送信するはずの無線タグ３０が故障や電池切れの可能性があるため、適宜交換等が行われる。

トリガ信号発生装置１８は、例えば、走行路の沿道から計時ラインＬ（計時位置を規定する判定ライン）に向けて設置され、計時ラインＬを含む所定範囲の計時ゾーンＺ内において、トリガ信号を発する。
一例として、トリガ信号発生装置１８は、２４ＧＨｚのマイクロ波を発生させ、図２（ａ）に示すように、所定のパラボラアンテナにより計時ゾーンＺ内に向けてトリガ信号を送信する。
この他にも、トリガ信号発生装置１８は、図２（ｂ）に示すように、ループコイル（ループアンテナ）を用いて、計時ゾーンＺ内に長波帯のトリガ信号を発生させてもよい。

このような計時ゾーンＺ内に競技者ＲＮが進入すると、無線タグ３０によりトリガ信号が検出される。なお、詳細については後述するが、無線タグ３０は、計時ゾーンＺへの進入時にトリガ信号を検出し（トリガＩＮ）、その時点で計時される検出タイムを特定する。そして、競技者ＲＮが走行して（移動して）計時ゾーンＺからの離脱時に、無線タグ３０は、トリガ信号の検出を終え（トリガＯＵＴ）、その時点で計時される検出タイムを特定する。つまり、無線タグ３０は、計時ゾーンＺの両端（２地点）にて、検出タイムをそれぞれ特定する。

検出タイム受信機１９は、タグコンソール２０に制御され、近傍に位置する（計時ゾーンＺを通過した後の）競技者ＲＮの無線タグ３０からポーリングにて検出タイム等を受信する。
具体的に検出タイム受信機１９は、タグコンソール２０の後述するポーリングリストの順番に従って、各無線タグ３０に検出タイムの送信を要求し、応答して無線タグ３０から送信される検出タイム等（後述するように、タグＩＤ、２地点の検出タイム、関門ＩＤ、及び、補正値α）を受信する。
なお、無線タグ３０側から後述するようにポーリング要求が送信された場合に、検出タイム受信機１９は、その無線タグ３０に検出タイムの送信を要求して検出タイム等を受信する。

タグコンソール２０は、検出タイム受信機１９を制御し、無線タグ３０から送信される検出タイム等を取得する。
具体的にタグコンソール１８は、図３に示すように、タグＩＤ取得部２０ａと、リスト記憶部２０ｂと、タイム取得手段としての検出タイム取得部２０ｃと、記憶手段としての記憶部２０ｄと、タイム算定手段としての制御部２０ｅと、表示部２０ｆと、操作部２０ｇと、通信部２０ｈと、を含んで構成される。

タグＩＤ取得部２０ａは、タグＩＤ受信機１６が無線タグ３０から送られるタグＩＤを受信した際に、そのタグＩＤをタグＩＤ受信機１６から取得する。
リスト記憶部２０ｂは、図４に示すようなポーリングリストを記憶する。このポーリングリストは、制御部２０ｅにより適宜生成される。

検出タイム取得部２０ｃは、検出タイム受信機１９が無線タグ３０から送られた２地点の検出タイム等を受信した際に、その各検出タイム等を検出タイム受信機１９から取得する。具体的には、検出タイム受信機１９が受信したタグＩＤ、２地点の検出タイム、関門ＩＤ、及び、補正値αを含む情報を取得する。
この補正値αは、無線タグ３０にてランニングタイムを受信する度に補正した時刻（時差）を累積した累積時差βから求められた値である。

記憶部２０ｄは、計時ゾーンＺと計時ラインＬとの位置関係を数値化したパラメータを記憶する。
このパラメータは、２地点の検出タイムから、競技者ＲＮが計時ラインＬを通過した時刻（計時タイム）を求めるために使用されるものである。
一般的には、トリガ信号発生装置１８を配置する際に、図５（ａ）に示すように、中央に計時ラインＬが位置するように計時ゾーンＺを形成する。この場合、図５（ｂ）に示すように、トリガＩＮの検出タイムとトリガＯＵＴの検出タイムとの中間の値が、計時タイムになる（ゴール地点における例外については、後述する）。
しかしながら、実際には、計時ゾーンＺの中央に計時ラインＬが位置するようにトリガ信号発生装置１８を配置できない場合がある。
例えば、設置場所の条件（温湿度、材質など）により、図６（ａ）に示すように、計時ゾーンＺの中央から計時ラインＬがずれてしまっている場合には、図６（ｂ）に示すように、無線タグ３０が検出するトリガＩＮとトリガＯＵＴとの中間値から、計時ラインＬがずれることになる。つまり、トリガＩＮ，トリガＯＵＴと計時ラインＬとの位置関係は、図６（ｃ）に示す関係となる。

また、計時ゾーンＺの中央に計時ラインＬが位置するようにトリガ信号発生装置１８を配置できたとしても、無線タグ３０のアンテナ（後述するトリガアンテナ３５）の特性等により、実質的に計時ゾーンＺの中央から計時ラインＬがずれてしまう場合もある。
例えば、図７（ａ）に示すように、計時ゾーンＺの中央に計時ラインＬが位置していても、無線タグ３０のアンテナの特性（指向性等）により、図７（ｂ）に示すように、実質的に無線タグ３０が検出できるトリガＩＮとトリガＯＵＴとの中間値から、計時ラインＬがずれることになる。つまり、トリガＩＮ，トリガＯＵＴと計時ラインＬとの位置関係は、図７（ｃ）に示す関係となる。

このような、図６（ｃ），図７（ｃ）に示すγが、計時ゾーンＺ（トリガＩＮ，トリガＯＵＴ）と計時ラインＬとの位置関係を数値化したパラメータとなる。このようなパラメータ（γ）を、競技役員等は、トリガ信号発生装置１８が実際に設置された後に、所定の計測装置等を用いて事前に求めておく。そして、求めたパラメータ（γ）を、競技のスタート前までに記憶部２０ｄに記憶させる。

制御部２０ｅは、リスト記憶部２０ｂに上述の図４に示すようなポーリングリストを適宜生成し、検出タイム受信機１９を制御して無線タグ３０から検出タイム等を受信させる。
具体的に制御部２０ｅは、タグＩＤ取得部２０ａにてタグＩＤを取得すると、ポーリングリストにそのタグＩＤを登録する。なお、タグＩＤが取得できなかった（タグＩＤ受信機１６がタグＩＤを受信できなかった）場合に、制御部２０ｅは、操作部２０ｇからの入力に従って、対象となるタグＩＤをポーリングリストに登録する。
このように生成したポーリングリストに従って、制御部２０ｅは、検出タイム受信機１９を制御し、無線タグ３０から送られたタグＩＤ、各検出タイム、関門ＩＤ、及び、補正値αを含む情報を取得する。
なお、関門ＩＤがその計時地点におけるランニングタイム送信機１５の関門ＩＤと異なっている場合（以前に通過した計時地点やスタート地点のランニングタイム送信機１５の関門ＩＤである場合）に、制御部２０ｅは、各検出タイムと共に取得した補正値αを使用して、各検出タイムを適宜補正する。

そして、制御部２０ｅは、記憶部２０ｄに記憶されるパラメータに基づいて、各検出タイムから、競技者ＲＮが計時ラインＬを通過した時点の計時タイムを算定する。
具体的に制御部２０ｅは、記憶部２０ｄに記憶されるパラメータ（γ）と、２地点の検出タイムとを、以下の数式４，５の何れかに代入して、競技者ＲＮが計時ラインＬを通過した時点の計時タイムを求める。

（数４）
Ｔ ＝ Ｔin ＋（Ｔot − Ｔin）× γ
Ｔ：計時タイム
Ｔin：トリガＩＮの検出タイム
Ｔot：トリガＯＵＴの検出タイム
γ：パラメータ

（数５）
Ｔ ＝ Ｔot −（Ｔot − Ｔin）× γ
Ｔ：計時タイム
Ｔin：トリガＩＮの検出タイム
Ｔot：トリガＯＵＴの検出タイム
γ：パラメータ

これにより、計時ゾーンＺの中央に計時ラインＬが位置するようにトリガ信号発生装置１８を配置できない場合や、無線タグ３０のアンテナに特性（指向性等）がある場合でも、競技者の計時タイムを求めることができる。
そして、制御部２０ｅは、計時タイムを算定すると、通信部２０ｈを介して、タグＩＤと共にデータサーバ２３に送信する。計時タイム等をデータサーバ２３に送信後、制御部２０ｅは、対応するタグＩＤをポーリングリストから削除する。なお、一定時間が経過してもポーリングリストから削除されずに残っているタグＩＤがある場合、制御部２０ｅは、そのタグＩＤを含む未通過者情報を生成し、通信部２０ｈを介して、映像記録装置２２に送信する。

表示部２０ｆは、タグコンソール２０の動作状況を示す情報等を表示する。例えば、リスト記憶部２０ｂに記憶されたポーリングリスト等を表示する。
操作部２０ｇは、競技役員等の操作に応じた指示情報等を制御部２０ｅ等に供給する。例えば、ポーリングリストに追加するタグＩＤ等が入力されると、そのタグＩＤを制御部２０ｅ等に供給する。

通信部２０ｈは、制御部２０ｅにより算定された計時タイムを、タグＩＤと共にデータサーバ２３に送信する。

撮影装置２１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２０は、走行する競技者ＲＮからみてトリガ信号発生装置１８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２２に供給する。

映像記録装置２２は、映像記録機器等からなり、撮影装置２１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。
そして、タグコンソール２０から未通過者情報が送信されると、記録した映像を適宜検索し、未通過者のタイムを特定する。

データサーバ２３は、タグコンソール２０から適宜データを取得し、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２３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２０、及び、映像記録装置２２に適宜供給する。

競技者ＲＮに携帯される計時機器としての無線タグ３０は、スタート地点や計時地点のランニングタイム送信機１５から送信されるランニングタイム等を受信して、ランニングタイムに同期した時刻を計時する。そして、計時地点のトリガ信号発生装置１８から発せられるトリガ信号を検出して、計時ゾーンＺの２地点における検出タイムを特定し、ポーリングに応じて検出タイム受信機１９に検出タイムを送信する。
具体的に無線タグ３０は、図８に示すように、アンテナ３１と、受信ユニット３２と、タイム補正ユニット３３と、計時手段としての計時ユニット３４と、トリガアンテナ３５と、検出手段としてのトリガ検出ユニット３６と、特定手段としてのタイム特定ユニット３７と、記憶部３８と、送信手段としての送信ユニット３９と、から構成される。

アンテナ３１は、送受信用のアンテナである。
受信ユニット３２は、アンテナ３１を介して、ランニングタイム送信機１５から送信されるランニングタイム等を受信する。
具体的に受信ユニット３２は、スタート直後にスタート地点のランニングタイム送信機１５から送信されるランニングタイム、関門ＩＤ及び、しきい値ｎを含む情報を受信する。なおこの際、ランニングタイム送信機１５からは、連続して複数回（例えば、１秒間隔で３回以上）に渡って送信されるランニングタイム等を受信する。
また、受信ユニット３２は、計時地点のランニングタイム送信機１５から送信されるランニングタイム及び、関門ＩＤを含む情報を受信する。
そして、受信ユニット３２は、受信したランニングタイム等をタイム補正ユニット３３に供給する。
この他にも受信ユニット３２は、検出タイム受信機１９から検出タイムの送信要求（ポーリング）を受信する。そして、受信した送信要求を送信ユニット３９に供給する。

タイム補正ユニット３３は、計時地点にて受信ユニット３２が受信したランニングタイムに基づいて、計時ユニット３４が計時するランニングタイムを補正する。その際、タイム補正した時差（受信したランニングタイムと計時ユニット３４が計時したランニングタイムとの時差）を求め、記憶部３８の累積時差βに加算して記憶する。そして、累積時差βから単位時間あたりの補正値αを求め、記憶部３８に記憶する（更新する）。また、タイム補正を行った計時地点を明らかにするために、ランニングタイムと共に送られる関門ＩＤを記憶部３８に記憶する（更新する）。
なお、競技スタート時点では、それまで計時ユニット３４にランニングタイムが未設定であったため、タイム補正ユニット３３は、スタート地点にてランニングタイム送信機１５から送られるランニングタイムを、受信ユニット３２が例えば、１秒間隔で３回以上受信した後に、正当なランニングタイムを計時ユニット３４に設定する。
なおこの際、タイム補正ユニット３３は、スタート地点のランニングタイム送信機１５からランニングタイムと共に送られたしきい値ｎを記憶部３８に記憶する。

また、計時地点において、受信したランニングタイムと計時ユニット３４にて計時したランニングタイムとの時差が、記憶部３８に記憶したしきい値ｎよりも大きい場合に、タイム補正ユニット３３は、タイム補正を行わない。これは、何らかの原因により、送信されたランニングタイム又は受信されたランニングタイムに文字化け等が生じてしまっていることが考えられるため、タイム補正ユニット３３は、不正確と思われるランニングタイムをそのまま破棄する。この場合、関門ＩＤの更新も行わない。

計時ユニット３４は、タイム補正ユニット３３により適宜補正（設定）され、受信ユニット８２が受信したランニングタイムに同期したランニングタイムを計時する。
計時ユニット３４は、高安定水晶発振器を備えており、ランニングタイムの計時を安定して維持することが可能となっている。

トリガアンテナ３５は、トリガ信号発生装置１８が発するマイクロ波や電磁波に同調し、トリガ信号を受信する。
トリガ検出ユニット３６は、トリガアンテナ３５を介して、トリガ信号を検出する。そして、検出結果をタイム特定ユニット３７に通知する。例えば、トリガ検出ユニット３６は、トリガＩＮのタイミング（トリガ信号を検出していない状態から最初にトリガ信号を検出したタイミング）、及び、トリガＯＵＴのタイミング（トリガ信号を検出していた状態から検出を終えたタイミング）を、タイム特定ユニット３７に通知する。

タイム特定ユニット３７は、トリガ検出ユニット３６が検出したトリガ信号に基づいて計時ゾーンＺを判別し、計時ゾーンＺの両端にて計時ユニット３４が計時したランニングタイムを、検出タイムとしてそれぞれ特定する。
例えば、タイム特定ユニット３７は、競技者ＲＮが計時ゾーンＺに到達し、トリガＩＮのタイミングがトリガ検出ユニット３６から通知されると、計時ユニット３４が計時しているランニングタイムを１つ目の検出タイムとして特定し、記憶部３８に記憶する。その後、競技者ＲＮが計時ゾーンＺを通過し、トリガＯＵＴのタイミングがトリガ検出ユニット３６から通知されると、計時ユニット３４が計時しているランニングタイムを２つ目の検出タイムとして特定し、記憶部３８に記憶する。

記憶部３８は、受信ユニット３２が受信したしきい値ｎや、タイム補正ユニット３３が求めた補正値α，累積時差βや、タイム補正を行った地点の関門ＩＤや、タイム特定ユニット３７が特定した各検出タイム等を記憶する。
また、記憶部３８は、無線タグ３０毎（競技者ＲＮ毎）に異なる固有のタグＩＤを予め記憶している。

送信ユニット３９は、受信ユニット３２がランニングタイムを受信した際に、その応答として、記憶部３８から読み出したタグＩＤをタグＩＤ受信機１６に向けて送信する。その際、コリジョンの発生を抑えるために、無線タグ３０毎に定められた、異なる応答タイミングにて、タグＩＤを送信する。また、複数の無線のチャンネルを使用可能とし、各無線タグ３０を異なるチャンネルに割り振ることで、コリジョンの発生を抑えてもよい。
また、送信ユニット３９は、受信ユニット３２が検出タイムの送信要求（ポーリング）を受信した際に、記憶部３８からタグＩＤ、各検出タイム、関門ＩＤ、及び、補正値αを読み出して、検出タイム受信機１９に送信する。
なお、送信ユニット３９は、検出タイム受信機１９から検出タイムの送信要求（ポーリング）が送られない場合等に、自ら検出タイム受信機１９に対してポーリング要求を送信してもよい。例えば、自己のタグＩＤがタグコンソール２０のポーリングリストに登録されていないことも考慮して、タイム特定ユニット３７が各検出タイムを記憶部３８に記憶してから所定時間経過後）までに、検出タイムの送信要求を受信しなかった場合、送信ユニット３９は、自発的に検出タイム受信機１９に対してポーリング要求を送信する。この際、送信ユニット３９は、他の無線タグ３０の送信を考慮してタイミングをずらしたり、異なるチャンネルのバンドにてポーリング要求を送信してもよい。

以下、上述した構成の競技用計測システム１の動作について、図面を参照して説明する。
最初に図９を参照して、競技のスタートから、タグコンソール２０がポーリングリストを生成するまでの動作について簡単に説明する。

まず、スタート直後に、図９（ａ）に示すように、スタート地点のランニングタイム送信機１５は、無線タグ３０に向けて、連続して複数回（例えば、１秒間隔で３回以上）に渡ってランニングタイムを送信する（Ｔ１）。

無線タグ３０は、複数のランニングタイムから正当なランニングタイムを特定し、特定したランニングタイムを計時ユニット３４に設定する（Ｔ２）。なお、無線タグ３０は、ランニングタイムと共に送られた関門ＩＤやしきい値ｎを記憶部３８に記憶する。
そして、無線タグ３０は、受信したランニングタイムの応答として、自己のタグＩＤをタグＩＤ受信機１６に送信する（Ｔ３）。

スタート地点のタグコンソール１７は、タグＩＤ受信機１６が受信したタグＩＤに基づいて、競技者ＲＮのスタートを確認する。

その後、競技者ＲＮが計時地点（計時ゾーンＺの手前）まで走行すると、図９（ｂ）に示すように、計時地点のランニングタイム送信機１５は、無線タグ３０にランニングタイム等を送信する（Ｔ４）。

無線タグ３０は、受信したランニングタイムの正当性を判別した後、計時ユニット３４の時刻を補正する（Ｔ５）。
具体的に無線タグは、ランニングタイムを受信すると、自己が計時しているランニングタイムとの時差を求める。そして、求めた時差としきい値ｎとを比較して、ランニングタイムが正確であるか否かを判別する。
ここで、無線タグ３０は、求めた時差がしきい値ｎより大きくない（しきい値ｎ以内である）場合に、自己のランニングタイムを補正する。そして、求めた時差を記憶部３８の累積時差βに加算して記憶すると共に、累積時差βから単位時間あたりの補正値αを求め、記憶部３８に記憶する（更新する）。また、関門ＩＤの更新も行う。
一方、求めた時差がしきい値ｎより大きい場合に、無線タグ３０は、不正確と思われるランニングタイムをそのまま破棄し、関門ＩＤの更新も行わない。
そして、無線タグ３０は、受信したランニングタイムの応答として、自己のタグＩＤをタグＩＤ受信機１６に送信する（Ｔ６）。

計時地点のタグコンソール２０は、無線タグ３０から送られたタグＩＤを受信すると、このタグＩＤをポーリングリストに登録する（Ｔ７）。
なお、タグコンソール２０は、操作部から手動によるタグＩＤの入力があった場合にも、このタグＩＤをポーリングリストに登録する。つまり、タグコンソール２０が、タグＩＤが取得できなかった（タグＩＤ受信機１６がタグＩＤを受信できなかった）場合に、競技役員等は、タグコンソール２０を操作して、検出できなかったタグＩＤ（対象となる競技者ＲＮの無線タグ３０に対応するタグＩＤ）を手動で入力する。

このようにして、競技者ＲＮが計時ゾーンＺに到達する前までに、ポーリングリストが生成され、タグコンソール２０に登録される。

次に、図１０を参照して、ポーリングリストを生成したタグコンソール２０が行う計時タイムを算定する動作について説明する。図１０は、タグコンソール２０が実行する計時タイム算定処理を説明するためのフローチャートである。

まず、タグコンソール２０は、ポーリングリストから１つのタグＩＤを読み出す（ステップＳ１１）。つまり、タグコンソール１７は、ポーリングリストに登録されたタグＩＤを所定の順番に従って読み出す。
例えば、タグコンソール２０は、登録時刻が早い順に従って、１つのタグＩＤを読み出す。なお、このステップＳ１１が繰り返し実行され、登録時刻が最も遅いタグＩＤの読み出しを終えると、タグコンソール２０は、以前のタグＩＤが残っている場合に、再度先頭から、登録時刻が早い順に再度タグＩＤを読み出す。

タグコンソール２０は、そのタグＩＤがポーリングリストに登録されてから一定時間が経過しているか否かを判別する（ステップＳ１２）。すなわち、読み出したタグＩＤが、ポーリング受信が行えずに、一定時間が経過してもポーリングリストから削除されずに残っている状態であるか否かを判別する。

タグコンソール２０は、一定時間が経過していないと判別すると、検出タイム受信機１９に検出タイムをポーリング受信させる（ステップＳ１３）。つまり、タグコンソール２０は、検出タイム受信機１９を制御してポーリングリストから読み出したタグＩＤの無線タグ３０に検出タイムの送信を要求し、応答してその無線タグ３０から送られたタグＩＤ、各検出タイム、関門ＩＤ、及び、補正値αを含む情報を取得する。

タグコンソール２０は、関門ＩＤが当該計時地点のものと一致しているか否かを判別する（ステップＳ１４）。すなわち、タグコンソール２０は、受信した関門ＩＤが当該計時地点のランニングタイム送信機１５の関門ＩＤと同じであるか否かを判別する。ここで、関門ＩＤが一致している場合には、当該計時地点にて無線タグ３０のランニングタイムが補正されており、一方、関門ＩＤが一致していない場合には、当該計時地点にて補正が行われておらず、以前の計時地点にて補正が行われていることになる。

タグコンソール２０は、関門ＩＤが一致していると判別すると、各検出タイムの補正が不要であるため、後述するステップＳ１６に処理を進める。
一方、関門ＩＤが一致していないと判別した場合に、タグコンソール２０は、補正値αを使用して、各検出タイムを補正する（ステップＳ１５）。

タグコンソール２０は、計時ゾーンＺと計時ラインＬとの位置関係を数値化したパラメータに基づいて、各検出タイムから、計時タイムを算定する（ステップＳ１６）。
すなわち、タグコンソール２０は、記憶部２０ｄに記憶されるパラメータ（γ）に基づいて、各検出タイムから、競技者ＲＮが計時ラインＬを通過した時点の計時タイムを算定する。より具体的には、上述した数式４，５等を用いて計時タイムを求める。

タグコンソール２０は、算定した計時タイムをデータサーバ２３に送信する（ステップＳ１７）。つまり、タグコンソール２０は、パラメータ（γ）と各検出タイムとを用いて算定した計時タイムを、タグＩＤと共にデータサーバ２３に送信する。

タグコンソール２０は、ポーリングリストから対象のタグＩＤを削除する（ステップＳ１８）。すなわち、計時タイムの算定を終えて不要となった無線タグ３０のタグＩＤをポーリングリストから削除する。

一方、上述のステップＳ１２にて、一定時間が経過していると判別した場合に、タグコンソール２０は、そのタグＩＤを含む未通過者情報を生成し、映像記録装置２２に供給する（ステップＳ１９）。

そして、タグコンソール２０は、他のタグＩＤがポーリングリストに登録されているか否かを判別する（ステップＳ２０）。
タグコンソール２０は、他のタグＩＤがあると判別すると、ステップＳ１１に処理を戻し、上述したステップＳ１１〜Ｓ２０の処理を繰り返し実行する。
一方、他のタグＩＤがないと判別した場合に、タグコンソール２０は、計時タイム算定処理を終了する。

このように、計時地点のタグコンソール２０が行う計時タイム算定処理により、計時ゾーンＺの中央に計時ラインＬが位置するようにトリガ信号発生装置１８を配置できない場合や、無線タグ３０のトリガアンテナ３５に特性（指向性等）がある場合でも、競技者の計時タイムを求めることができる。
この結果、競技者個々のタイムを適切に計測することができる。

上記の実施の形態では、タグコンソール２０（記憶部２０ｄ）に、計時ゾーンＺと計時ラインＬとの位置関係を数値化したパラメータを記憶させ、このパラメータに基づいて、各検出タイムから、計時タイムを算定する場合について説明した。
しかしながら、タグコンソール２０（記憶部２０ｄ）に記憶させる情報は、このようなパラメータに限られず、他に、無線タグ３０のトリガアンテナ３５の特性を規定する特性情報や、トリガ信号発生装置１８の設置ポイントを含めた設置環境を規定する設置情報等を記憶させてもよい。

例えば、無線タグ３０のトリガアンテナ３５が、走行する競技者ＲＮを基準として前方又は後方に指向性を有している場合に、タグコンソール２０（記憶部２０ｄ）に、その指向性を規定する特性情報を記憶させる。
なお、トリガアンテナ３５が、走行する競技者ＲＮを基準として前方に指向性を有している場合に、前方からのトリガ信号は受信し易いが、後方からのトリガ信号は受信し難くなる。逆に、トリガアンテナ３５が後方に指向性を有している場合に、後方からのトリガ信号は受信し易いが、前方からのトリガ信号は受信し難くなる。
このような場合を考慮すると、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、計時ゾーンＺの一端（端部Ａ）が計時ラインＬと接するようにトリガ信号発生装置１８を配置したり、図１１（ｃ），（ｄ）に示すように、計時ゾーンＺの他の一端（端部Ｂ）が計時ラインＬと接するようにトリガ信号発生装置１８を配置する場合がある。
このような場合、タグコンソール２０（制御部２０ｅ）は、記憶部２０ｄに記憶される特性情報に基づいて、検出タイム取得部２０ｃが取得した各検出タイムの一方を計時タイムとして算定する。
例えば、トリガアンテナ３５が前方に指向性を有しており、図１１（ｃ），（ｄ）に示すように計時ゾーンＺの端部Ｂが計時ラインＬと接している場合に、タグコンソール２０は、トリガＯＵＴの検出タイムを計時タイムとして算定する。

この他にも、ゴール地点では、他の計測ポイントと異なり、計時ラインＬの前後で、競技者ＲＮの速度が大きく異なる。ゴール地点以外の中継地点では、通常、競技者ＲＮは、計時ラインＬの前後をほぼ等速で走行（通過）する。しかしながら、ゴール地点では、競技者ＲＮは、ゴールライン（計時ラインＬ）を通過すると、急激に速度を落とすことになる。
そのため、２地点の検出タイムから計時タイムを正確に算定することが困難となる。
この場合も、上述の図１１（ａ），（ｂ）に示すように、計時ゾーンＺの端部Ａが計時ラインＬと接するようにトリガ信号発生装置１８を配置したり、図１１（ｃ），（ｄ）に示すように、計時ゾーンＺの端部Ｂが計時ラインＬと接するようにトリガ信号発生装置１８を配置する必要がある。
つまり、トリガ信号発生装置１８の設置ポイントがゴール地点である場合に、タグコンソール２０（記憶部２０ｄ）には、計時ゾーンの何れか一端が計時ラインと接していることを規定する設置情報を記憶させる。
そして、タグコンソール２０（制御部２０ｅ）は、記憶部２０ｄに記憶される設置情報に基づいて、検出タイム取得部２０ｃが取得した各検出タイムの一方を計時タイムとして算定する。
これらの場合も、競技者個々のタイムを適切に計測することができる。

上記の実施の形態では、ランニングタイム送信機１５からランニングタイムを無線タグ３０に向けて送信し、無線タグ３０の計時ユニット３４にてランニングタイムに同期した時刻を計時する場合について説明した。
しかしながら、ランニングタイム送信機１５から送信するのは、ランニングタイムに限られず、他の時刻情報を送信してもよい。例えば、タイマコンソール１１にて計時されている現在時刻をランニングタイム送信機１５から無線タグ３０に向けて送信し、無線タグ３０（計時ユニット３４）にてこの現在時刻に同期した時刻を計時させるようにしてもよい。

具体的に説明すると、スタート地点のランニングタイム送信機１５は、競技がスタートする前に、全ての無線タグ３０に向けて、ブロードキャストにて一斉に現在時刻、関門ＩＤ及び、しきい値ｎを含む情報を送信する。この際、ランニングタイム送信機１５は、連続して複数回（例えば、１秒間隔で３回以上）に渡り、現在時刻等を送信する。
一方、無線タグ３０は、経時的に変化するはずの複数の現在時刻を参酌して、正当な現在時刻を計時ユニット３４に設定する。そして、現在時刻と共に送られたしきい値ｎ及び、初回設定時刻を記憶部３８に記憶する。

やがて競技がスタートし、競技者ＲＮが計時地点まで進むと、無線タグ３０は、計時地点のランニングタイム送信機１５から送られる現在時刻を受信する。この現在時刻を受信すると、無線タグ３０（タイム補正ユニット３３）は、受信した現在時刻に基づいて、計時ユニット３４が計時する時刻を補正する。その際、補正した時差（受信した現在時刻と計時ユニット３４が計時した時刻との時差）を求め、記憶部３８の累積時差βに加算して記憶する。そして、累積時差βから単位時間あたりの補正値αを求め、記憶部３８に記憶する（更新する）。また、補正を行った計時地点を明らかにするために、現在時刻と共に送られる関門ＩＤを記憶部３８に記憶する（更新する）。
なお、この場合も、計時地点で受信した現在時刻と計時ユニット３４にて計時した時刻との時差が、記憶部３８に記憶したしきい値ｎよりも大きい場合に、タイム補正ユニット３３は、時刻の補正を行わない。

そして、無線タグ３０は、検出したトリガ信号に基づいて２地点で特定した各検出タイムを記憶部３８に記憶した後に、ポーリングに応答して、タグＩＤ、各検出タイム、関門ＩＤ、及び、補正値αを記憶部３８から読み出し、検出タイム受信機１９に送信する。
一方、タグコンソール２０は、検出タイム受信機１９を介してこれらの情報を取得すると、関門ＩＤがその計時地点におけるランニングタイム送信機１５の関門ＩＤと異なっている場合に、検出タイムと共に取得した補正値αを使用して、各検出タイムを適宜補正する。タグコンソール２０は、パラメータ（γ）に基づいて、各検出タイムから、競技者ＲＮが計時ラインＬを通過した時点の計時タイムを算定する。タグコンソール２０は、算定した計時タイムを、タグＩＤと共にデータサーバ２３に送信する。そして、データサーバ２３は、スタート時刻と計時タイムとから、各競技者ＲＮのタイムを特定する。

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、競技者個々のタイムを適切に計測することができる。

本発明の実施の形態に係る競技用計測システムの構成の一例を示す模式図である。 （ａ），（ｂ）共に、トリガ信号発生装置により形成される計時ゾーンを説明するための模式図である。 計時地点に配置されるタグコンソールの構成の一例を示すブロック図である ポーリングリストの一例を示す模式図である。 （ａ），（ｂ）共に、中央に計時ラインが位置する計時ゾーンを説明するための模式図である。 （ａ）〜（ｃ）共に、計時ラインが中央からずれた計時ゾーンを説明するための模式図である。 （ａ）〜（ｃ）共に、アンテナの特性により、計時ラインが実質的に中央からずれた計時ゾーン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）が競技のスタート時における無線タグ等の動作を説明するための模式図であり、（ｂ）がポーリングリストを生成するタグコンソール等の動作を説明するための模式図である。 タグコンソールが実行する計時タイム算定処理を説明するためのフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）共に、計時ゾーンの一端に計時ラインが接する場合を説明するための模式図である。

符号の説明

１ 競技用計測システム
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 ランニングタイム送信機
１６ タグＩＤ受信機
１７，２０ タグコンソール
１８ トリガ信号発生装置
１９ 検出タイム受信機
２１ 撮影装置
２２ 映像記録装置
２３ データサーバ
３０ 無線タグ

Claims (1)

1. 競技者に携帯される計時機器と、計時位置を規定する計時ラインが含まれる所定の計時ゾーン内に向けてトリガ信号を発する信号発生機器と、前記計時機器から送られる検出タイムを受信するタイム受信機と、前記タイム受信機を制御するコンソールと、を含む競技用計測システムであって、
   前記計時機器は、
   計時の基準となる基準時刻と同期した時刻を計時する計時手段と、
   前記信号発生機器が発する前記トリガ信号を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出した前記トリガ信号に基づいて前記計時ゾーンを判別し、判別した前記計時ゾーンの２地点にて前記計時手段が計時した時刻を、前記検出タイムとしてそれぞれ特定する特定手段と、
   前記特定手段が特定した前記各検出タイムを前記タイム受信機に向けて送信する送信手段と、を備え、
   前記コンソールは、
   予め測定された前記計時ゾーンと前記計時ラインとの位置関係を規定するパラメータを記憶する記憶手段と、
   前記タイム受信機が受信した前記各検出タイムを取得するタイム取得手段と、
   前記記憶手段に記憶される前記パラメータに基づいて、前記タイム取得手段が取得した前記各検出タイムから、競技者が前記計時ラインを通過した時点の計時タイムを算定するタイム算定手段と、を備え、
   前記検出手段は、所定の特性を有するアンテナを介して、前記信号発生機器が発する前記トリガ信号を検出し、
   前記記憶手段は、前記計時機器のアンテナが、走行する競技者を基準として前方又は後方の指向性を有することを規定する特性情報を記憶し、
   前記タイム算定手段は、前記記憶手段に記憶される前記特性情報に基づいて、前記タイム取得手段が取得した前記各検出タイムの一方を計時タイムとして算定する、
   ことを特徴とする競技用計測システム。

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