JP4721869B2 - 計測システム、動態管理システム、受信器および計測方法 - Google Patents

Description

この発明は、マラソン、自転車などの集団レースの計測システム、受信器および計測方法に関し、特に所定の位置のデータのみを検出する、計測システム、受信器および計測方法に関する。

集団レースにおける計時装置が、たとえば、特開平８−５７１０４号公報（特許文献１）に開示されている。同公報によれば、多数の競争者が参加する場合には、同時に多数の競争者がゴールラインに入線することがあり、この場合には、個々の競争者が発信する固有の識別番号（ＩＤ）が重なり合って、その識別を行なえないこともある。このため、固有番号を発信する際に、複数回の固有番号を発信するという工夫がなされている。
特開平８−５７１０４号公報（段落番号０００７等）

従来の多数の競争者が参加するレース等においては、上記のようにして、計測が行われていた。一方、マラソン等において、同じコースを往復する場合に、折り返し点前の計測点と、折り返し点後の計測点とが近傍に存在する場合がある。このような場合に、それぞれの計測点からトリガー信号を発信し、それを受けたＩＤタグが、ＩＤ番号を出力して、それを計測点の受信器で受信すると、折り返し前の選手のＩＤ番号を折り返し後の計測点で計測したり、また、その逆も生じうる。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、計測点が相互に近くても、確実にその地点での計測が可能な、計測システム、受信器および計測方法を提供することを目的とする。

この発明にかかる計測システムは、予め定められた位置の近傍に設けられ、予め定められたシステムにユニークなパターンを有するトリガー信号を出力する、トリガー信号出力部と、トリガー信号出力部からのトリガー信号に応答して、ＩＤ番号を出力するＩＤタグとを含み、ＩＤタグは、受信したトリガー信号のパターンに同期したパターンでＩＤ番号を出力し、ＩＤタグが出力したＩＤ番号を受信する受信部を含み、受信部は、受信したＩＤ番号の出力パターンがトリガー信号のパターンに同期しているか否かを判断する判断手段と、判断手段が、受信したＩＤ番号の出力パターンがトリガー信号のパターンに同期し、エラーがないと判断したときにのみ、受信したＩＤ番号を格納する。

ＩＤタグは、受信したトリガー信号のパターンに同期したパターンでＩＤ番号を出力し、受信部は、トリガー信号のパターンに同期したＩＤ番号のみを格納するため、計測点ごとにトリガー信号のパターンを変えておけば、異なる計測点からのトリガー信号に応答して出力されたＩＤ番号を受けることはない。

その結果、計測点が相互に近くても、確実にその地点での計測が可能な、計測システムを提供できる。

好ましくは、現在時刻を検出する現在時刻検出器を含み、受信部の受信したＩＤ番号を現在時刻とともに記憶する。

この発明の他の局面は、トリガー信号に応答して、ＩＤ番号を出力するＩＤタグが出力したＩＤ番号を受信する受信器に関する。トリガー信号は、予め定められたシステムにユニークな出力パターンを有し、ＩＤタグは、受信したトリガー信号の出力パターンに応じたパターンでＩＤ番号を出力する。受信器は、受信したＩＤ番号の出力パターンが、予め定められた出力パターンに同期しているか否かを判断する判断手段と、判断手段が、ＩＤ番号が予め定められた出力パターンに同期し、エラーがないと判断したときのみに、ＩＤ番号を格納する格納手段を含む。

この発明のさらに他の局面においては、計測方法は、予め定められたシステムにユニークなパターンでトリガー信号を出力するステップと、外部に設けられたＩＤタグからＩＤ番号を受信するステップとを含み、ＩＤタグは、トリガー信号を受信するとともに、受信したトリガー信号の出力パターンに同期したパターンでＩＤ番号を出力し、受信するステップは、受信したＩＤ番号の出力パターンがトリガー信号のパターンと同期しているか否かを判断するステップと、同期し、かつエラーがないと判断したときのみに、受信したＩＤ番号を格納するステップとを含む。

この発明の一実施の形態においては、上記した計測システムまたは、受信器を動態管理システムに用いてもよい。

この発明のさらに他の局面によれば、計測システムは、予め定められた位置の近傍に設けられ、予め定められたシステムでユニークなパターン有するトリガー信号を出力する、トリガー信号出力部を有する計測器を含み、トリガー信号出力部は、トリガー信号とともに、計測器自身を識別する計測器ＩＤを併せて出力し、トリガー信号出力部からのトリガー信号に応答して、ＩＤ番号を出力する出力部と、計測器ＩＤを受信する受信部とを有するＩＤタグとを含み、ＩＤタグは、ＩＤ番号を出力する出力部と、受信した計測器ＩＤを格納するメモリと、メモリに格納した計測器ＩＤを所定の時間間隔で発信する発信手段とを含む。

好ましくは、メモリは、異なる計測器ＩＤを受信したときは、以前受信した計測器ＩＤに代えて、新たに受信した計測器ＩＤを格納する。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施の形態に係る計測システムを、２箇所の計測点で計測するトラック競技に適用した場合の計測点Ａ，Ｂを示す図（Ａ）と、計測点Ａ，Ｂに設置された計測器１０の構成を示すブロック図（Ｂ）である。

図１（Ａ）を参照して、トラック２０には、ゴール地点Ａ（スタート地点を兼用）と、中間地点Ｂの２箇所の計測点が設けられている。ゴール地点Ａと中間地点Ｂとは、相互に電波の届く範囲に存在するものとする。このトラック２０上を複数のランナー２１ａ、２１ｂ等が、それぞれ異なる番号のゼッケンを付けるとともに、ゼッケンに対応したＩＤ番号を出力するＩＤタグを保持して走行している。ＩＤタグは、それぞれが固有のＩＤ番号を内蔵しており、後に説明するように、トリガー信号を受けると、内蔵するＩＤ番号を出力するようになっている。

図１（Ｂ）を参照して、計測器１０は、それぞれがトリガー信号を出力する、トリガー出力部１２と、ＩＤタグからのＩＤ番号を受信する受信部１３と、現在時刻を出力する計時部１４と、後に説明する、トリガー信号の出力タイミングの基準となるクロックを出力するクロック出力部１５と、データを格納する、ハードディスク１６と、計測器１０全体を制御する、ＣＰＵ１１とを含む。トリガー出力部１２は、図示のない、発信アンテナを有し、システムにユニークなパターンのトリガー信号を出力する。ここで、システムにユニークなパターンとは、この計測器１０（以下に示す計測器１０ａ、１０ｂを含む）において唯一のパターンのことをいう。

ゴール地点Ａと中間地点Ｂの近傍に設けられた、計測器１０ａ、１０ｂの出力するトリガー信号のパターンは相互に異なっている。図２は、複数のトリガー信号の出力パターンを示す図である。図２（Ａ），（Ｃ），（Ｅ）はそれぞれ、トリガー出力部１２の出力するトリガー信号のパターンの一例を示す図である。これらのトリガー信号は、クロック出力部１５からのクロック信号に基づいて作成されている。

ＩＤタグは、これらのパターンのトリガー信号を受信すると、そのパターンに同期して、内蔵するＩＤ番号を出力する。図２（Ｂ），（Ｄ），（Ｆ）はそれぞれ、トリガー出力部１２の出力するトリガー信号（Ａ），（Ｃ）、（Ｅ）に同期した、ＩＤタグの出力するＩＤ信号の出力パターンを示す図である。図２に示すように、トリガー信号とＩＤタグのＩＤ番号の出力パターンとは同期している。

受信部１３は、ＩＤタグからのＩＤ信号を受信すると、計時部１４から現在時刻を入力し、その時刻とともにＩＤ番号をハードディスク１６に格納する。ここで、計時部１４は、標準時間を検出する機能を有するもので、標準電波を受信してもよいし、ＧＰＳからの計時信号を受信してもよい。

次に、ＩＤタグについて説明する。図３は、ＩＤタグ４０の構成を示すブロック図である。図３を参照して、ＩＤタグ４０は受信用アンテナ５１とトリガー信号検知部４１と、電池４９と、スィッチ４２と固有番号としてのＩＤ番号を発生する、ＩＤ番号発生部４３とを含む。ＩＤ番号発生部４３はアドレス計数部４５とＩＤ番号記憶部４６と発振器４７と出力回路４８と、ＩＤ番号を出力する送信用アンテナ４４と、メモリ５２と、全体を制御するマイコン５０とから構成される。

受信用アンテナ５１は、各トリガー出力部１２からのトリガー信号を受信するようになっており、トリガー信号検知部４１は、受信用アンテナ５１で受信された信号が、トリガー信号であると認識したときにスイッチ４２をＯＮするようになっている。スイッチ４２がＯＮされると、ＩＤ番号発生部４３に電源が供給されて、このＩＤ番号発生部４３からそのＩＤタグ４０に対応するＩＤ番号を送信用アンテナ４４を介して出力される。このように出力されたＩＤ番号は発振器４７によって高周波信号に変換されて出力回路４８を介して送信用アンテナ４４から送信される。

ここでＩＤタグ４０に設けられた発振器４７からは受信したトリガー信号のシステムにユニークなパターンに同期して、ＩＤ番号が発信し続けられ、このＩＤ番号を、受信部１３が受信する。

次に、ＩＤタグ４０の動作について説明する。図４は、ＩＤタグ４０の動作を示すフローチャートである。図４を参照して、ＩＤタグ４０は、まず、トリガー信号を検出する（ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。トリガー信号を受信すると（Ｓ１１でＹＥＳ）、マイコン５０を起動して（Ｓ１２）、トリガー信号を取り込む（Ｓ１３）。トリガー信号は、所定のパターンを有している。このパターンを検出する（Ｓ１４）。

ここで、図２に示したように、トリガー信号に応じて、データの発信パターンが定められているものとする。たとえば、トリガー信号Ａであれば、データの発信パターンは、０．１ｍ秒（ミリセカンド）のオフ後、０．１ｍ秒ごとにデータの発信を繰り返すパターンである。トリガー信号Ｂは、データの発信パターンは、０．１ｍ秒のオフ後、０．２ｍ秒ごとにデータの発信を繰り返すパターンであり、トリガー信号Ｃは、０．１ｍ秒のオフ後、０．１ｍ秒オンし、０．２ｍ秒オフする発信を繰り返すパターンである。

トリガー信号から検出したパターンと、ＩＤ番号記憶部４６に格納されているＩＤタグ４０のＩＤ番号とから、データの準備を行ない（Ｓ１５）、受信したトリガー信号から、上記したパターンデータに応じて、タイマをセットする（Ｓ１６）。

次いで、タイマカウントをセットし、カウントダウンを開始する（Ｓ１７，Ｓ１８）。セットしたカウント値になると（Ｓ１９）、ＲＦ（無線周波数）を発信し（Ｓ２０）、準備したデータを送信して、ＲＦをオフする（Ｓ２１、Ｓ２２）。その後、トリガー信号の検出を待ち（Ｓ２３）、検出すれば、Ｓ１６へ戻り、タイマをセットした後、データ送信を繰り返す。これは、予め定められた所定回数繰り返される。検出しなければ、Ｓ１１へ戻る。

このように、ＩＤタグ４０は、受信したトリガー信号の出力パターンに同期して受信部１３に送信するため、計測点ごとのトリガー信号のパターンを異ならせておけば、異なる計測点からのトリガー信号に応答したＩＤタグのデータを受けることはない。その結果、計測点が相互に近くても、確実にその地点での計測が可能になる。

また、一定間隔で、複数回データを送信することにより、データの受信漏れは生じない。

また、計時部１７での計時時間を合わせてハードディスク１９に記憶することにより、誰が何時にゴールしたか、を知ることができる。

なお、ここでは、トリガー出力部１２と受信部１３とを、計測器１０内に内蔵した場合について説明したが、これに限らず、別体としてもよい。

次に、トリガー出力部１２の動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図５を参照して、トリガー出力部１２はまずそれぞれの独自のパターンでトリガー信号を出力する（Ｓ３１）。受信部１３は、ＩＤタグ４０からＩＤ番号を受信すると（Ｓ３２）、それが自分の発信したトリガー信号のパターンと同期しているか否かを確認する（Ｓ３３）。同期していれば（Ｓ３３でＹＥＳ）、エラーチェックを行い（Ｓ３４）、エラーが無ければ（Ｓ３５でＹＥＳ）、計時部１４からの計時データとともに、受信したＩＤ番号を取り込み（Ｓ３６）、ハードディスク１６に格納する（Ｓ３７）。

なお、ここで、受信部１２は、たとえば、図２に示したパターンのオン部分のみで、データの読取りが可能であり、このオン部分にＩＤ番号が載せられてくるため、パターンが異なれば、その信号を解読できず、エラーとなる。

このように、近接する受信部１２は、自分の生成したトリガー信号以外で起動したＩＤ信号は受信するが、クロックが一致しないため、正しいデータとして取り入れることができない。

また、トリガー信号同士が近接するエリアであっても同居が可能で、たとえ、ＩＤタグ４０が複数のトリガー信号のベクトル合成で作動したとしても、いずれのトリガー出力部１２とも一致しないためデータとして取り入れられることはない。

このように、トリガー信号出力部１２と、受信部１３との組み合わせが、微弱電波で受信可能な範囲に複数存在しても、データの交錯はおこらない。

また、この計測システムにおいては、これらの信号を外部で受信しても、元のデータを再現しにくい。また、盗聴しにくいので、セキュリティが高い。

次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図６はこの発明の他の実施の形態を示す図である。この実施の形態においては、計測システムを動態管理システムとして使用する。

図６を参照して、ある門２６ヘの入退室をこの計測システムを用いて行なう。すなわち、門２６内部に計測器３０が設置され、外部に計測器４０が設置される。両計測器３０，４０とも、ここでは、図１に示した計測器１０の要素の内、トリガー出力部１２と同様のトリガー出力部３２、４２と受信部３３、４３のみを示し、他の構成要素については省略している。

上記したＩＤタグ４０を有した人２３、２４が門２６を通過するときに、計測器３０でＩＤ番号を受信した後に、計測器４０でＩＤ番号を受信すれば、そのときは、人は門２６の内部から外部へ移動したと判断でき、逆の場合は、人は、門２６の外部から内部へ移動したと判断できる。これによって、門２６を通過した人ごとの通過時間を管理できる。

なお、このような計測にためには、複数の計測器３０、４０等を相互に接続し、管理コンピュータによって、各計測器３０、４０からのＩＤ番号および通過時間を収集して一括管理するのが好ましい。

次に、この発明の他の実施の形態について説明する。この実施の形態においては、計測器は、ユニークなパターンのトリガー信号を出力すると同時に、自己の固有の計測器ＩＤを併せて出力する。一方、ＩＤタグはメモリに、トリガー信号と同時に検出した、計測器のＩＤを記憶する。

図７はこの実施の形態におけるＩＤタグ６０の構成を示すブロック図である。図７を参照して、ＩＤタグ６０は、図３に示したＩＤタグ４０と同様の構成以外にトリガー信号から計測器のＩＤを検出する計測器ＩＤ検出部６１を有する。この計測器ＩＤ検出部６１も、マイコン５０で制御される。計測器ＩＤ検出部６１で検出された計測器ＩＤは、メモリ５２に格納される。

図８は、この実施の形態におけるＩＤタグ６０の動作を示すフローチャートである。この実施の形態におけるＩＤタグ６０は、基本的に、ＩＤタグ４０と同様に作動する。したがって、図８を参照して、この実施の形態においは、まず、計測器からトリガー信号を受けると、そこに含まれる、計測器ＩＤを計測器ＩＤ検出部６１で検出する（Ｓ４１）。次いで、検出した計測器ＩＤをメモリ５２に格納する（Ｓ４２）。その後、一定の時間経過を待つ（Ｓ４３）。この時間経過は、マイコン５０の有するタイマ機能で測定する。具体的な時間経過としては、１分、１０分、１時間等のように、予めＩＤタグ６０において定めておいてもよいが、図示のない設定器によって設定可能としてもよい。一定時間経過すると（Ｓ４３でＹＥＳ）、計測器ＩＤを送信用アンテナ４４から外部へ送信する（Ｓ４４）。また、新たに計測器からトリガー信号を受けると、その計測器の計測器ＩＤを格納するため（Ｓ４４〜Ｓ４１）、常に最新の計測器ＩＤを発信する。この実施の形態においては、ＩＤタグ６０は、自分のＩＤ番号を出力するときに、先の実施の形態と異なり、受信したトリガー信号のパターンに同期することなく出力する。なお、先の実施の形態と同様に、受信したトリガー信号のパターンに同期したパターンで出力してもよい。

以上のように、この実施の形態によれば、ＩＤタグ６０は、計測器ＩＤの受信後、一定時間経過すると、自分が検知した最新の計測器ＩＤを外部へ送信するため、外部においてこれ用の受信器を用いてこの計測器ＩＤを検出すれば、そのＩＤタグ６０が検出したトリガー信号を送信した最新の計測器位置を知ることができる。

すなわち、トリガー信号を送信する計測器の位置は予めわかっているため、計測器ＩＤがわかれば、その位置を知ることができる。したがって、このＩＤタグ６０をたとえば商品に付しておき、計測器ＩＤ受信器で計測器ＩＤを受信すれば、その商品の存在する位置、すなわち、在庫の管理等が可能になる。

上記実施の形態においては、ＩＤタグは最新の計測器位置をメモリに格納する場合について説明したが、これに限らず、過去の履歴を全て格納するようにしてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明にかかる計測システムが適用される一例としてのトラック競技場と、計測点に設けられる計測器の要部を示すブロック図である。 トリガー信号およびＩＤ番号の出力パターンの一例を示す図である。 ＩＤタグの構成を示すブロック図である。 ＩＤタグの動作を示すフローチャートである。 トリガー出力部の動作を示すフローチャートである。 この発明の他の実施の形態を示すブロック図である。 この発明の他の実施の形態に係るＩＤタグの構成を示すブロック図である。 この発明の他の実施の形態に係るＩＤタグの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 計測器、１１ ＣＰＵ、１２ トリガー信号出力部、１３ 受信部、１４ 計時部、１５ クロック出力部、１６ ハードディスク、４０，６０ ＩＤタグ、６１ 計測器ＩＤ検出部。

Claims (8)

1. 予め定められた位置の近傍に設けられ、予め定められたシステムでユニークなパターンを有するトリガー信号を出力する、トリガー信号出力部を含み、
   前記ユニークなパターンを有するトリガー信号はクロック信号に基づいて作成され、
   前記トリガー信号出力部からのトリガー信号に応答して、ＩＤ番号を出力するＩＤタグとを含み、
   前記ＩＤタグは、受信したトリガー信号のパターンに同期したパターンで前記ＩＤ番号を出力し、
   前記ＩＤタグが出力したＩＤ番号を受信する受信部とを含み、
   前記受信部は、受信したＩＤ番号の出力パターンが前記トリガー信号のパターンに同期しているか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が、受信したＩＤ番号の出力パターンがトリガー信号のパターンに同期し、エラーがないと判断したときにのみ、前記受信したＩＤ番号を格納する格納手段とを含む、計測システム。
2. 現在時刻を検出する現在時刻検出器を含み、前記受信部の受信したＩＤ番号を前記現在時刻とともに記憶する、請求項１に記載の計測システム。
3. トリガー信号に応答して、ＩＤ番号を出力するＩＤタグが出力したＩＤ番号を受信する受信器であって、
   前記トリガー信号は、予め定められたシステムでユニークな出力パターンを有し、
   前記ユニークなパターンを有するトリガー信号はクロック信号に基づいて作成され、
   前記ＩＤタグは、受信したトリガー信号の出力パターンに応じたパターンで前記ＩＤ番号を出力し、
   受信したＩＤ番号の出力パターンが、前記予め定められた出力パターンに同期しているか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が、前記ＩＤ番号の出力パターンが前記予め定められた出力パターンに同期し、エラーがないと判断したときのみに、前記ＩＤ番号を格納する格納手段を含む、受信器。
4. 予め定められたシステムにユニークなパターンでトリガー信号を出力するステップを含み、
   前記ユニークなパターンを有するトリガー信号はクロック信号に基づいて作成され、
   外部に設けられたＩＤタグからＩＤ番号を受信するステップとを含み、
   前記ＩＤタグは、前記トリガー信号を受信するとともに、受信したトリガ信号の出力パターンに同期したパターンで前記ＩＤ番号を出力し、
   前記受信するステップは、受信したＩＤ番号の出力パターンがトリガ信号のパターンと同期しているか否かを判断するステップと、同期し、かつ、エラーがないと判断したときのみに、受信したＩＤ番号を格納するステップとを含む、計測方法。
5. 請求項１で規定された計測システムを用いた動態管理システム。
6. 請求項３で規定された受信器を用いた動態管理システム。
7. 予め定められた位置の近傍に設けられ、予め定められたシステムでユニークなパターン有するトリガー信号を出力する、トリガー信号出力部を有する計測器を含み、
   前記ユニークなパターンを有するトリガー信号はクロック信号に基づいて作成され、
   前記トリガー信号出力部は、トリガー信号とともに、計測器自身を識別する計測器ＩＤを併せて出力し、
   前記トリガー信号出力部からのトリガー信号に応答して、ＩＤ番号を出力する出力部と、前記計測器ＩＤを受信する受信部とを有するＩＤタグとを含み、
   前記ＩＤタグは、
   前記ＩＤ番号を出力する出力部と、
   受信した前記計測器ＩＤを格納するメモリと、
   前記メモリに格納した計測器ＩＤを所定の時間間隔で発信する発信手段とを含む、
   計測システム。
8. 前記メモリは、異なる計測器ＩＤを受信したときは、以前受信した計測器ＩＤに代えて、新たに受信した計測器ＩＤを格納する、請求項７に記載の計測システム。

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