JP4854560B2 - 競技用計時システム及び競技用計時方法。 - Google Patents

Description

本発明は、競技用計時システム及び競技用計時方法に関する。特に、陸上競技等に適用され、競技者のタイムを正確に求めることのできる競技用計時システム及び競技用計時方法に関する。

近年、陸上競技等において、競技者個々に送信機を備えた無線タグを保持させ、この無線タグの送信機から送られる情報により、競技者のタイムを正確に測定する試みがなされている。

このような無線タグを使用する競技者のタイムの測定方法の一例について説明する。走行する競技者のフィニッシュラインへの到達時刻を取得する場合、例えば、フィニッシュライン上に、単ループのコイルで上から見て楕円形状の磁界を発生させ、楕円の中心線がフィニッシュラインに重なるようにする。そして、磁界検出器と送信機とを備えた無線タグを競技者に保持させる。無線タグを保持した競技者は走行し、フィニッシュラインに到達する。このとき、フィニッシュライン上の磁界を無線タグに内蔵された磁界検出器が検出する。この磁界検出器による磁界の検出に応答して、無線タグの送信機は所定のＩＤ（識別番号等）を複数回送信する。複数回のＩＤの送信のうち、最初のＩＤの送信時刻（以下、ＳＴという）、又は最後の送信時刻（以下、ＥＴという）或いは最初と最後の送信時刻の和の１／２の値に相当する時刻（以下、ＭＴという）のいずれかをフィニッシュラインへの到達時刻として求める。

かかる無線タグを使用する計時システムに関して、受信したＩＤの受信回数から、競技者の周回数をカウントする技術（特許文献１）や、無線タグの送信機をＵＨＦ帯の微弱送信機とすることで、送信機の通信距離の拡大を図る技術（特許文献２）が開示されている。これらの発明はいずれも単ループコイルを使用して磁界を発生させている。

特開２００３−１４１４９７号公報 特開２００４−１２５７６５号公報

しかし、上記の単ループのコイルを使用する計時システムでは、フィニッシュラインへの到達時刻を正確に計時できない場合があった。具体的には、ＳＴ又はＥＴを到達時刻とする場合、次のような問題点があった。
（１）磁界のエリアが上から見て楕円形をしている。このため、ループの中心付近でのフィニッシュラインの検出点とループの端のフィニッシュラインの検出点との位置に誤差が生じる。
（２）無線タグを複数使用する場合、無線タグ個々の磁界検出能力にばらつきがあるので、フィニッシュラインに対して同じ位置で反応するとは限らない。
（３）単ループコイルに流す電流を制御すると、磁界が変化するため、検出位置とフィニッシュラインとを合わせるのが困難である。

また、ＭＴを到達時刻とする場合、次のような問題点があった。
（１）競技者のフィニッシュラインの通過時のスピードが一定でない場合、ＥＴの計時が影響をうけ、実際の通過時刻とＭＴとの間に誤差が生じる。例えば、競技者はフィニッシュラインを通過するとスピードを落としてしまうことがある。この場合、ＥＴの計時が遅くなり、このため、ＭＴは実際の通過時刻より遅くなる。つまり、フィニッシュライン通過後もスピードを落とさず走り抜けた方が、記録が良くなってしまう。
（２）磁界を小さくすれば、競技者の到達時刻の計時精度が向上する。しかし、磁界を小さくすれば、磁界の検出精度が低下し、計時を取りこぼしやすくなる。かといって流す電流を大きくして、検出精度を維持しようとすると、サイドロープが大きくなったり、楕円の幅が大きくなる。このため、計時精度の向上が困難である。

これらの問題点のため、単ループのコイルを使用する計時システムでは、ＳＴ、ＥＴ、ＭＴのいずれを到達時刻とした場合でも、競技者のラインへの到達時刻を正確に計時することができないことがあった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、競技者のラインへの到達時刻を正確に計時することのできる競技用計時システム及び競技用計時方法を実現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の観点に係る計時システムは、
計時ラインへ向けて走行する競技者に保持された無線タグに内蔵され、前記計時ラインを挟んで隣接する第１の磁界と第２の磁界とを検出する検出手段と、
前記無線タグに内蔵され、前記第１の磁界が前記検出手段により検出されたことに応答して前記無線タグを特定する識別情報を第１の情報として複数回送信し、前記第２の磁界が前記検出手段により検出されたことに応答して前記識別情報を第２の情報として複数回送信する送信手段と、
前記送信手段により複数回送信された前記第１の情報の送信時刻のうち最後の送信時刻と前記送信手段により複数回送信された前記第２の情報の送信時刻のうち最初の送信時刻とを取得し、取得した時刻に基づいて競技者が前記計時ラインに到達した時刻を求める到達時刻取得手段と、
を備えることを特徴とする。

前記到達時刻取得手段は、複数の前記第１の情報の送信時刻のうち最後の送信時刻と複数の前記第２の情報の送信時刻のうち最初の送信時刻との和を２で除算した値を、競技者が前記計時ラインに到達した到達時刻として求めることもできる。

前記送信手段は、前記第１の情報を送信した順番を示す第１のメッセージ番号を付加した前記第１の情報を一定間隔で複数回送信し、前記第２の情報を送信した順番を示す第２のメッセージ番号と前記第１のメッセージ番号のうち最後のメッセージ番号とを付加した前記第２の情報を一定間隔で複数回送信し、
前記到達時刻取得手段は、前記第１のメッセージ番号のうち最後のメッセージ番号に対応する第１の情報の送信時刻を取得し、前記第２のメッセージ番号のうち最初のメッセージ番号に対応する前記第２の情報の送信時刻を取得し、取得した時刻の和を２で除算した値を、前記到達時刻として求めてもよい。

前記到達時刻取得手段は、前記第１のメッセージ番号のうち最後のメッセージ番号に対応する前記第１の情報の送信時刻を取得できない場合は、取得できた前記第１の情報の送信時刻のうち最後の送信時刻と取得できた前記第２の情報に含まれる最後の前記第１のメッセージ番号と前記第１の情報の送信間隔とに基づいて最後の第１のメッセージ番号に対応する前記第１の情報の送信時刻を取得し、前記第２のメッセージ番号のうち最初のメッセージ番号に対応する前記第２の情報の送信時刻を取得できない場合は、取得できた前記第２の情報の送信時刻のうち最初の送信時刻と取得できた前記第２の情報のうちの最初の第２のメッセージ番号と前記第２の情報の送信間隔とに基づいて最初の第２のメッセージ番号に対応する前記第２の情報の送信時刻を求めることもできる。

複数回送信された前記第１の情報の送信時刻がいずれも取得できない場合は、取得できた前記第２の情報の送信時刻のうち最初の送信時刻と前記第２の情報の送信間隔とに基づいて前記到達時刻を取得し、
複数回送信された前記第２の情報の送信時刻がいずれも取得できない場合は、取得できた前記第１の情報の送信時刻のうち最後の送信時刻と前記第１の情報の送信間隔とに基づいて前記到達時刻を取得することもできる。

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方法は、
計時ラインへ向けて走行する競技者に保持された無線タグに内蔵され、前記計時ラインを挟んで隣接する第１の磁界と第２の磁界とを検出する検出ステップと、
前記無線タグに内蔵され、前記第１の磁界が前記検出ステップで検出されたことに応答して前記無線タグを特定する識別情報を第１の情報として複数回送信し、前記第２の磁界が前記検出手段により検出されたことに応答して前記識別情報を第２の情報として複数回送信する送信ステップと、
前記送信ステップで複数回送信された前記第１の情報の送信時刻うち最後の送信時刻と前記送信ステップで複数回送信された前記第２の情報の送信時刻のうち最初の送信時刻とを取得し、取得した時刻に基づいて競技者が前記計時ラインに到達した時刻を計時する到達時刻計時ステップと、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、競技者のラインへの到達時刻を正確に計時することのできる競技用計時システム及び競技用計時方法を実現できる。

以下、本発明の実施の形態に係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。一例として、競技用計時システムが短距離走などの陸上競技に適用された場合について説明する。

（実施形態１）
図１は、この発明の実施形態１に適用される競技用計時システムの構成の一例を示す図である。図示するように、この競技用計時システムは、競技走路の周辺に配置されるＬＦ（Low Frequency)信号発生装置１０，２０と、タグＩＤ受信機３０，４０と、処理装置５０と、無線タグ７０と、を備えて構成される。

ＬＦ信号発生装置１０は、競技経路の沿道に配置され、図２（ｂ）に示すように、単ループコイル１１上に交流磁界を発生させる。例えば、具体的にはＬＦ信号発生装置１０は、所定の周波数（例えば、１２５ｋＨｚ）に同期して交流磁界を発生させる。また、発生させた交流磁界に所定のＯＮ／ＯＦＦパターンの信号を重畳することができる。ＬＦ信号発生装置２０は、図２（ｂ）に示すように、単ループコイル２１上に交流磁界を発生させ、ＬＦ信号発生装置１０と異なるＯＮ／ＯＦＦパターンの信号を重畳する。

ＬＦ信号発生装置１０に対応する単ループコイル１１は、走行する競技者から見て、計時ラインであるフィニッシュラインＬの直前に配置される。ＬＦ信号発生装置２０に対応する単ループコイル２１は、走行する競技者から見てフィニッシュラインＬの直後に配置される。単ループコイル１１，２１は、例えば、フィニッシュラインＬにほぼ重なる辺を有する矩形（方形）の形状をしている。

そして、フィニッシュラインＬにほぼ重なる辺に流れる電流が同じ方向となるように、単ループコイル１１、２１にＬＦ信号発生装置１０，２０は交流磁界を発生させる。その結果、図２（ａ）に示すように、単ループコイル１１、２１上にそれぞれ交流磁界１１１、２１１が生成される。これらの磁界は、隣接するフィニッシュラインＬを挟んで互いに磁界の方向が異なる。

この結果、フィニッシュラインＬ上では、交流磁界１１１、２１１の磁力が打ち消し合うことにより、磁界の切れ間（スリット）が形成される。

タグＩＤ受信機３０、４０は、上述した単ループコイル１１、２１近傍に配置される受信機であって、図３に示すように、それぞれ単ループアンテナ３１，４１を備える。単ループアンテナ３１，４１は、単ループコイル１１、２１上を通過した無線タグ７０から送信されるタグＩＤ等の情報を受信する。送信される情報の内容については後述する。そして、タグＩＤ受信機３０、４０は受信した情報を処理装置５０に送信する。

処理装置５０は、タグＩＤ受信機３０、４０から送信されるタグＩＤ等の情報に基づいて、競技者がフィニッシュラインＬに到達した時刻を計時する情報処理装置である。具体的には、処理装置５０は、図４に示すように、制御部５１と、記憶部５３と、タグ情報取得部５５と、時刻計時部５７と、を備えて構成される。

制御部５１は、処理装置５０全体を制御する。具体的には、記憶部５３内に格納されたプログラムを読み出して実行し、タグ情報取得部５５からタグＩＤ等の情報を受信し、タグ情報取得部５５からの情報の受信に応じて時刻計時部５７から現在時刻を示す情報を受信する。

記憶部５３は、例えば不揮発性メモリからなり、無線タグ７０毎（競技者ＲＮ毎）に固有の識別情報（タグＩＤ）と、競技者のフィニッシュラインＬへの到達時刻を計時するためのプログラムと、送信間隔Ｄａ、Ｄｂ（msec）と、を予め格納する。その他、制御部５１が取得した競技者のフィニッシュラインＬへの到達時刻を格納する。ここで、送信間隔Ｄａ、Ｄｂ（msec）は、無線タグ７０が交流磁界１１１，２１１をそれぞれ通過する際にタグＩＤを送信する間隔である。

タグ情報取得部５５は、タグＩＤ受信機３０，４０より、単ループコイル１１，２１上を通過した無線タグ７０が送信するタグＩＤと付加情報とを取得する。そして、取得したタグＩＤ等を制御部５１に送信する。

時刻計時部５７は、所定のタイマ回路等からなり、競技用計時システムにおいて、基準となる基準時刻を計時する。例えば、時刻計時部５７は、高安定水晶発振器等を備え、正確な現在時刻等を計時する。

無線タグ７０は、ループコイル１１，２１上の磁界を検出して、タグＩＤ等の情報を発信する小型の機器であり、競技者ＲＮに保持され、競技者ＲＮと共に走路上を移動する。無線タグ７０は競技者ＲＮが保持しても違和感が無いほどの小型、軽量、薄型の機器で、ゼッケンなどに装着して使用する。無線タグ７０は、例えば図５に示すように、制御部７１と、ＬＦアンテナ７３と、増幅回路７５と、検出回路７７と、記憶部７９と、通信回路８１とを備えて構成される。

ＬＦアンテナ７３は、上述した単ループコイル１１，２１の発生する交流磁界１１１，２１１を検出するアンテナである。そして、ＬＦアンテナ７３は検出した磁界強度を示す検出信号を増幅回路７５に送信する。

増幅回路７５は、ＬＦアンテナ７３から受信した検出信号を増幅する回路であり、増幅した検出信号を検出回路７７に送信する。

検出回路７７は、増幅回路７５から受信した検出信号に従って、ループコイル１１，２１上の交流磁界１１１，２１１を検出する回路である。例えば、入力される検出信号の電圧の増加時に所定電圧の信号を出力（ＯＮ）し、入力信号の電圧の減少時には信号を出力しない（ＯＦＦする）。

無線タグ７０による交流磁界の検出について、詳細に説明する。図６は、競技者の走行方向に対して側面から見た計時システムの側面図であり、無線タグ７０の交流磁界の検出位置を示したものである。図６に示すように、無線タグ７０は、競技者のゼッケン等に装着されるので、例えば、地面から７０〜８０ｃｍの高さの位置を走路に沿って移動する。そして、隣接する交流磁界１１１，２１１はフィニッシュラインＬ上で互いの磁力を打ち消し合う。このため、無線タグ７０がフィニッシュラインＬ上を通過するときは、交流磁界を検出しない。この交流磁界が検出されない磁界の切れ間（スリット）は、例えば７０〜８０ｃｍの高さでおよそ５ｃｍ程度となる。無線タグ７０は、所定時間の間、交流磁界を検出しない場合、スリットに入ったと判断する。以下、無線タグ７０が、スリットに近づき、スリット直前の交流磁界１１１を検出（ＯＮ）してから、スリットに入り交流磁界１１１を検出しなくなる（ＯＦＦする）までの区間をトリガーエリアＴＡａとする。無線タグ７０が、スリットから出て、スリットの直後の交流磁界２１１を検出（ＯＮ）してから、交流磁界２１１を検出しなくなる（ＯＦＦする）までの区間をトリガーエリアＴＡｂとする。

そして、ＬＦ信号発生装置１０，２０は、ループコイル１１，２１に発生させる交流磁界１１１、２１１にそれぞれ異なるＯＮ／ＯＦＦパターンの信号を重畳する。無線タグ７０は、これらの信号を検出することにより無線タグ７０が通過しているトリガーエリアがＴＡａ、ＴＡｂのどちらなのかを判別する。

図５に戻り、制御部７１は、無線タグ７０全体を制御する。制御部７１は、検出回路７７がＯＮ信号を出力したことに応答して、記憶部７９からタグＩＤ送信プログラムを読み出し、このプログラムを実行することによりタグＩＤに所定の情報を付加して通信回路８１から発信する。付加する情報については後述する。

記憶部７９は、例えば、不揮発性メモリからなり、無線タグ７０毎（競技者ＲＮ毎）に異なる固有の識別情報（タグＩＤ）とタグＩＤ送信プログラムとを記憶している。

通信回路８１は、制御部７１がタグＩＤ等に付加した情報とタグＩＤ等とを、図示しない通信アンテナを介して、タグＩＤ受信機３０，４０に送信する。送信チャンネルは少なくとも２つ備え、異なる周波数に応じた異なる送信間隔でタグＩＤ等の情報を送信することができる。

上記の構成により、ＬＦ信号発生装置１０，２０は、単ループコイル１１，２１上に互いに磁界の方向が異なる交流磁界１１１、２１１を発生させる。交流磁界１１１，２１１の間にあるフィニッシュラインＬ上には、交流磁界のスリットが形成される。一方、無線タグ７０は、単ループコイル１１，２１上を通過する場合、交流磁界１１１，２１１を検出する。無線タグ７０は、交流磁界の検出に応答して、タグＩＤ等の情報を発信する。タグＩＤ受信機３０，４０は、タグＩＤ等を受信し、処理装置５０に送信する。処理装置５０は、タグＩＤ等の受信時刻に基づき、競技者のフィニッシュラインＬへの到達時刻を計時する。

図７、８に、無線タグ７０の動作を示す。検出回路７７は、無線タグ７０が単ループコイル１１、２１上を通過する際に、交流磁界１１１，２１１を検出してＯＮする。検出回路がＯＮしたことに応答して、制御部７１は、記憶部７９からタグＩＤ送信プログラムを読み出して実行する。図７に、タグＩＤ送信処理のフローチャートを示す。このプログラムは、タグＩＤに所定の情報を付加して送信するためのものである。

制御部７１は、交流磁界に重畳された信号のＯＮ／ＯＦＦパターンから、トリガーエリアがＴＡａであるか否かを判別する（ステップＳ１０）。トリガーエリアがＴＡａであると判別された場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、制御部７１は、タグＩＤを記憶部７９から読み出す。そして、制御部７１は、タグＩＤを一定間隔で送信する（ステップＳ２０）。具体的には、制御部７１は、図８に示すように、タグＩＤ（７９５）にトリガーエリアを示すエリア識別「ａ」（７９１）と、送信する順番を示すメッセージ番号（７９３）と、を付加して送信する。制御部７１が通信回路８１の周波数を設定することにより、無線タグ７０は、タグＩＤを送信間隔Ｄａ(msec)で送信し続ける。メッセージ番号の初期値は「１」とし、送信する毎に１ずつ増分する。つまり、トリガーエリアＴＡａでは、タグＩＤにａ１〜ａｎの情報が付加されて送信される。

検出回路７７は、無線タグ７０が単ループコイル１１上を通過し、ス
リットに入ると、交流磁界１１１を検出しなくなり、ＯＦＦする。

図７に示すように、制御部７１は、検出回路７７が交流磁界を検出しなくなった（ＯＦＦした）か否かを判別する（ステップＳ３０）。検出回路がＯＦＦした場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、制御部７１は、タグＩＤの送信を停止し、タグＩＤ送信処理を終了する。制御部７１は、最後に送信したタグＩＤに付加したメッセージ番号を最終メッセージ番号「ｎ」として、記憶部７９に格納する。検出回路がＯＦＦしていない場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、ステップＳ１０に戻る。

検出回路７７は、無線タグ７０がスリットを通過し、ループコイル２１上に入ると、交流磁界２１１を検出（ＯＮ）する。

制御部７１は、トリガーエリアがＴＡａでない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、トリガーエリアがＴＡｂであるか否かを判別する（ステップＳ４０）。トリガーエリアＴＡｂでない場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、タグＩＤを送信すべきエリアでないため、制御部７１は、タグＩＤ送信処理を終了する。

トリガーエリアがＴＡｂであると判別された場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、タグＩＤとトリガーエリアＴＡａでの最終メッセージ番号「ｎ」を記憶部７９から読み出して、タグＩＤを一定間隔で送信する（ステップＳ５０）。具体的には、制御部７１は、図８に示すように、タグＩＤ（７９５）にトリガーエリアを示すエリア識別「ｂ」（７９１）と、送信する順番を示すメッセージ番号（７９３）と、最終メッセージ番号「ｎ」（７９７）と、を付加して送信する。制御部７１が通信回路８１の周波数を設定することにより、無線タグ７０は、タグＩＤを送信間隔Ｄｂ(msec)で送信し続ける。メッセージ番号の初期値は「１」とし、送信する毎に１ずつ増分する。つまり、トリガーエリアＴＡｂでの最後のメッセージ番号を「ｍ」とすると、トリガーエリアＴＡｂではタグＩＤにｂ１ｎ〜ｂｍｎの情報が付加されて送信される。

検出回路７７は、無線タグ７０が単ループコイル２１上を通過すると交流磁界２１１を検出しなくなり、ＯＦＦする。

続いて、図７に示すように、制御部７１は、検出回路７７が交流磁界を検出しなくなった（ＯＦＦした）か否かを判別する（ステップＳ６０）。検出回路がＯＦＦした場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、制御部７１は、タグＩＤの送信を停止し、タグＩＤ送信処理を終了する。検出回路がＯＦＦしていない場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、ステップＳ５０に戻る。

図７，８で説明したタグＩＤ送信処理によりタグＩＤが送信されたタグＩＤを、タグＩＤ受信機３０、４０が受信する。そして、制御部５１は、このうちのａｎとｂ１ｎに対応するタグＩＤの受信時刻から競技者のフィニッシュラインＬへの到達時刻を求める。

ここで、競技者が多い場合や周波数が高いため送信回数が多くなる場合、タグＩＤ受信機３０、４０は、トリガーエリアＴＡａ、ＴＡｂで送信された全てのタグＩＤを受信できず、いくつかを取りこぼしてしまうことがある。しかし、ａｎに対応するタグＩＤを取りこぼした場合であっても、トリガーエリアＴＡｂで送信されるタグＩＤにトリガーエリアＴＡａでの最終メッセージ番号「ｎ」が付加されているから、この付加情報から「ｎ」を取得できる。そして、ａ１〜ａ（ｎ−１）のいずれかに対応するＩＤの受信時刻が取得できれば、その受信時刻と「ｎ」の値と送信間隔Ｄａとから、ａｎに対応するタグＩＤの受信時刻を求めることができる。また、ｂ１ｎに対応するタグＩＤを取りこぼした場合であっても、ｂ２ｎ〜ｂｍｎのいずれかに対応するタグＩＤの受信時刻がわかれば、その受信時刻と検出間隔Ｄｂとから、ｂ１ｎに対応するタグＩＤの受信時刻を取得することができる。従って、制御部５１は、ａｎとｂ１ｎに対応するタグＩＤの受信時刻からフィニッシュラインＬへの到達時刻を求めることができる。

タグ情報取得部５５からタグＩＤと付加情報とを受信した制御部５１の動作を、図９〜図１２に示す。制御部５１は、電源がＯＮされると記憶部５３から処理装置５０の制御プログラムを読み出して実行する。そして、図８に示したａ１〜ａｎ、ｂ１ｎ〜ｂｍｎに対応するタグＩＤを受信する毎にタグＩＤと付加された情報ａ１〜ａｎ、ｂ１ｎ〜ｂｍｎとを記憶部５３に格納する。また、時刻計時部５７からタグＩＤのそれぞれの受信時刻(msec)を取得して記憶部５３に格納する。

ａ１〜ａｎ、ｂ１ｎ〜ｂｍｎに対応するタグＩＤの全てを受信できない場合もある。しかし、本実施形態では、説明を容易にするため、ａ１〜ａｎ、ｂ１ｎ〜ｂｍｎに対応するタグＩＤのうち、少なくとも１つは受信できた場合を考える。

制御部５１は、ユーザ操作等により、制御プログラムの中で、到達時刻計時プログラムを読み出して到達時刻計時処理を実行する。到達時刻計時処理は、競技者ＲＮがフィニッシュラインＬに到達した時刻Ｔｇを取得する処理である。

まず、図９に示すように制御部５１は、記憶部５３から付加情報ｂｍｎを読み出し、トリガーエリアＴＡｂでの交流磁界の検出回数「ｍ」とトリガーエリアＴＡａでの交流磁界の検出回数「ｎ」とを取得し、記憶部５３に格納する（ステップＳ１１０）。

制御部５１は、記憶部５３からａ１〜ａｎ、ｂ１ｎ〜ｂｍｎに対応するタグＩＤの受信時刻を読み出し、Ta1〜Tan(msec)、Tb1〜Tbm(msec)として、記憶部５３に格納する（ステップＳ１２０）。タグＩＤの受信時刻が記憶されていない場合、すなわちタグＩＤを取りこぼした場合、取りこぼしたタグＩＤの受信時刻としてＮＵＬＬを格納する。

制御部５１はTanがＮＵＬＬでないか否かを判別する（ステップＳ１３０）。TanがＮＵＬＬである場合は（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、制御部５１は、Tan取得処理を実行する（ステップＳ１４０）。

図１０にTan取得処理のフローチャートを示す。Tan取得処理は、Tanを取りこぼした場合、Ta1〜Ta(n-1)のいずれかの値からTanを取得する処理である。

制御部５１は、変数ｉに初期値n-1を代入する（ステップＳ１４１）。そして、Tai(msec)がＮＵＬＬであるか否かを判別する（ステップＳ１４３）。Tai(msec)がＮＵＬＬでない場合（ステップＳ１４３：ＮＯ）、制御部５１は、記憶部５３からＤａ（msec)の値を読み出す。そして、n-1にＤａの値を乗算し、Tai（msec)の値を加えて、この値をTan(msec)に代入する（ステップＳ１４５）。

Tai(msec)がＮＵＬＬである場合（ステップＳ１４３：ＹＥＳ）又はステップＳ１４５の後、制御部５１はｉ＜１又は、Tan(msec)がＮＵＬＬであるか否かを判別する。そして、ｉ＜１又は、Tan(msec)がＮＵＬＬである場合は、到達時刻計時処理に戻る。そうでない場合は、ｉから１を減じてステップＳ１４３、Ｓ１４５を実行する（ステップＳ１４１）。

図９に示すように、TanがＮＵＬＬでない場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）又はTan取得処理（ステップＳ１４０）を実行した後、制御部５１はTb1がＮＵＬＬでないか否かを判別する（ステップＳ１５０）。Tb1がＮＵＬＬである場合は（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、制御部５１は、Tb1取得処理を実行する（ステップＳ１６０）。

図１１にTb1取得処理のフローチャートを示す。Tb1取得処理は、Tb1を取りこぼした場合、Tb2〜Tbmのいずれかの値からTb1を取得する処理である。

制御部５１は、変数ｊに初期値２を代入する（ステップＳ１６１）。そして、Tbj(msec)がＮＵＬＬであるか否かを判別する（ステップＳ１６３）。Tbj(msec)がＮＵＬＬでない場合（ステップＳ１６３：ＮＯ）、制御部５１は、記憶部５３から検出間隔Ｄｂ（msec)の値を読み出す。そして、Taj（msec)の値から、ｊにＤｂの値を乗算した値を減算して、この値をTb1(msec)に代入する（ステップＳ１６５）。

Tbj (msec)がＮＵＬＬである場合（ステップＳ１６３：ＹＥＳ）又はステップＳ１６５の後、制御部５１はｊ＞ｍ又は、Tb1(msec)がＮＵＬＬでないか否かを判別する（ステップＳ１６１）。そして、ｊ＞ｍ又は、Tb1(msec)がＮＵＬＬでない場合は、到達時刻計時処理に戻る。ｊ≦ｍ且つTb1(msec)がＮＵＬＬである場合は、ｊに１を加えてステップＳ１６３、Ｓ１６５を実行する（ステップＳ１６１）。

図９に示すように、Tb1がＮＵＬＬでない場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）又はTb1取得処理（ステップＳ１６０）を実行した後、制御部５１は、Tan、Tb1のいずれかがＮＵＬＬか否かを判別する（ステップＳ１７０）。Tan、Tb1のいずれかがＮＵＬＬである場合は（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、制御部５１は、TanがＮＵＬＬか否かを判別する（ステップＳ１８０）。TanがＮＵＬＬでない場合（ステップＳ１８０：ＮＯ）、制御部５１は、検出間隔Ｄａ、Ｄｂを記憶部５３から読み出し、TanにＤａ＋Ｄｂの値を加え、この値をTb1(msec)に代入する（ステップＳ１９０）。上述したように、説明を容易にするため、Ta1〜Tan、Tb1〜Tbnのうち少なくとも１つは取得できた場合を想定しているので、TanがＮＵＬＬである場合（ステップＳ１８０：ＹＥＳ）、Tb1はＮＵＬＬでない。この場合、制御部５１は、Ｄａ、Ｄｂを記憶部５３から読み出し、Tb1からＤａ及びＤｂの値を減算し、この値をTan(msec)に代入する（ステップＳ２００）。

Tan、Tb1の両方がＮＵＬＬでない場合（ステップＳ１７０：ＮＯ）、又はステップＳ１９０，ステップＳ２００の後、制御部５１はTan、Tb1の和を２で除算し、この値を到達時刻Ｔｇ（msec)に代入する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０の後、制御部５１は、処理装置５０の制御プログラムに戻る。そして、制御部５１は、取得した到達時刻Ｔｇ（msec)を記憶部５３に格納し、処理装置５０の画面等に表示する。

上記の構成により、制御部５１は、ａ１〜ａｎ、ｂ１ｎ〜ｂｍｎに対応するタグＩＤの受信時刻であるTa1〜Tan、Tb1〜Tbnのうち、少なくとも１つ以上取得できれば、その値とTa1〜Tan、Tb1〜Tbnと検出間隔Ｄａ，Ｄｂとに基づいて、Tan及びTb1を取得することができる。そして、取得したTan及びTb1の和を２で除算することで、競技者ＲＮのフィニッシュラインＬへの到達時刻Ｔｇ（msec)を求めることができる。

（第２実施形態）
図１２を参照して本発明の第２実施形態に係る計時システムにおける、交流磁界の判別方法を説明する。本実施形態に係るシステムは、第１実施形態と同様に、２組のＬＦ信号発生装置及びタグＩＤ受信機と、処理装置と、無線タグと、を備えて構成される。但し、ＬＦ装置発生装置１０，２０は、図１２に示すように、異なる周波数の搬送周波数を送信する。無線タグ７０は、この搬送周波数により、トリガーエリアがＴＡａ、ＴＡｂのどちらなのかを判別する（ステップＳ１０，Ｓ４０）。

（第３実施形態）
図１３に、この発明の第３実施形態に適用される計時システムの構成の一例を示す。図１３に示すように、この計時システムは、競技走路の周辺に配置されるＬＦ信号発生装置１０ａと、タグＩＤ受信機３０ａと、処理装置５０ａと、無線タグ７０ａと、を備えて構成される。実施形態３に係る計時システムは、第１実施形態に係る計時システムとは、ＬＦ信号発生装置とタグＩＤ受信機とを１組しか備えていない点で異なるが、他の構成は同様である。

ＬＦ信号発生装置１０ａは、ループコイル１１ａに交流磁界を発生させる。このループコイル１１ａは、略「８の字」形状に形成されたコイルである。一例として、図１４（ｂ）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１１ａ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ＲＤに対して直交する方向に延びるフィニッシュラインＬの直上を中心線として、略平行に所定距離だけ隔てた２つの平行な直線に沿って、８の字の上下部が形成されている。このループコイル１１ａに電流を通じることで、図１４（ａ）に示すように、ＬＦ信号発生装置１０ａは、互いに磁界の方向の異なる交流磁界１１１ａ、２１１ａを発生させる。

タグＩＤ受信機３０ａは、上述したループコイル１１ａ近傍に配置され、図１５に示すように、ループアンテナ３１ａを備える。実施形態１では、ａ１〜ａｎ、ｂ１ｎ〜ｂｍｎに対応するタグＩＤ等を２台のアンテナ（３１，４１）で受信していたのに対し、ループアンテナ３１ａは、１台でこれらの情報を受信する。タグＩＤ受信機３０ａは受信した情報を処理装置５０ａに送信する。

処理装置５０ａと、無線タグ７０ａとの動作は、実施形態１の処理装置５０と、無線タグ７０と同様である。但し、ループコイルが１つしか無いので、無線タグ７０ａが通過中のトリガーエリアがＴＡａ、ＴＡｂのどちらなのかを判別するには、第１、第２実施形態のように、コイル毎の異なるＯＮ／ＯＦＦ信号パターン或いは搬送周波数を判別する方式は採用できない。そこで、最初に検出した磁界をトリガーエリアＴＡａ、スリットを通過し、検出装置がＯＦＦとなった後、検出した電磁界をＴｂと判別する。

実施形態３に係る競技用計時システムは、ＬＦ信号発生装置及びタグＩＤ受信機が１組でよいので、２組を要する実施形態１の競技用計時システムと比較してコストが低く、設置等が容易である。但し、通信トラフィックが増加した場合、受信機１台では対処できなくなる可能性がある。

そして、本発明に係る計時システムは、先行技術と比較して有利な下記の作用、効果を奏する。
（１）隣接する交流磁界のそれぞれの電磁界は上から見て楕円形をしている。しかし、交流磁界のスリットをフィニッシュラインＬとするので中央の検出点とループの端のフィニッシュラインＬの検出点との位置に誤差が生じない。
（２）無線タグを複数使用する場合、無線タグ個々の電磁界検出能力にばらつきがある。しかし、電磁界検出能力の低い無線タグであっても、タグＩＤのいくつかの取りこぼしをフォローできるので到達時刻を正確に計時できる。
（３）単ループコイルに流す電流を制御すると、電磁界が変化する。しかし、交流磁界のスリット位置はほとんど変化しないので、到達時刻の計時に影響がない。
（４）競技者のフィニッシュラインの通過前後のスピードが一定でない場合がある。しかし、本発明では交流磁界のスリット前後の受信時刻であるTan、Tb1に基づいて計時し、スリットの隙間は５ｃｍ程度である。このため、競技者が通過後にスピードを落としてもほとんど影響なく、正確に計時できる。
（５）電磁界を小さくすれば、到達時刻の計時精度が向上する一方で電磁界の検出精度が低下し、計時を取りこぼしやすくなる。しかし、タグＩＤを多少取りこぼしても到達時刻を計時できるので、到達時刻の計時精度の向上が容易である。

なお、上記の実施形態では、ＬＦ信号発生装置及びタグＩＤ受信機が２組の場合（実施形態１、２）と１組の場合（実施形態３）とを例示したが、ＬＦ信号発生装置とタグＩＤ受信機との台数構成は任意である。例えば、ＬＦ信号発生装置２台に対してタグＩＤ受信機１台であってもよいし、２組に限らず、３組以上備えても良い。

ＬＦ信号発生装置を３台以上備え、交流磁界を３つ以上、スリットを２つ以上発生させ、到達時刻を２つ以上計時しても良いのは勿論である。

上記の実施形態ではタグＩＤの受信時刻を計時しているが、無線タグが現在時刻を計時して、タグＩＤと共に送信時刻を送信する構成としても良い。

また、ループコイルに発生させる電磁界は交流磁界でなく、直流磁界であってもよい。

本発明の実施形態１に係る計時システムの構成図である。 （ａ）本発明の実施形態１に係るＬＦ信号発生装置が発生させる交流磁界の側面図である。（ｂ）本発明の実施形態１に係る単ループコイルの構成図である。 本発明の実施形態１に係るＬＦアンテナの構成図である。 本発明の実施形態１に係る処理装置のブロック図である。 本発明の実施形態１に係る無線タグのブロック図である。 本発明の実施形態１に係る無線タグが交流磁界を検出する位置を説明するための図である。 本発明の実施形態１に係るタグＩＤ送信処理のフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る無線タグの送信するタグＩＤと付加情報とを示した図である。 本発明の実施形態１に係る到達時刻計時処理のフローチャートである。 本発明の実施形態１に係るTan取得処理のフローチャートである。 本発明の実施形態１に係るTb1取得処理のフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る計時システムにおける、交流磁界の判別方法を説明するための図である。 本発明の実施形態３に係る計時システムの構成図である。 （ａ）本発明の実施形態３に係るＬＦ信号発生装置が発生させる交流磁界の側面図である。（ｂ）本発明の実施形態３に係る８の字ループコイルの構成図である。 本発明の実施形態３に係るＬＦアンテナの構成図である。

符号の説明

１０、２０ ＬＦ信号発生装置
３０、４０ タグＩＤ受信機
５０ 処理装置
７０ 無線タグ

Claims (6)

1. 計時ラインへ向けて走行する競技者に保持された無線タグに内蔵され、前記計時ラインを挟んで隣接する第１の磁界と第２の磁界とを検出する検出手段と、
   前記無線タグに内蔵され、前記第１の磁界が前記検出手段により検出されたことに応答して前記無線タグを特定する識別情報を第１の情報として複数回送信し、前記第２の磁界が前記検出手段により検出されたことに応答して前記識別情報を第２の情報として複数回送信する送信手段と、
   前記送信手段により複数回送信された前記第１の情報の送信時刻のうち最後の送信時刻と前記送信手段により複数回送信された前記第２の情報の送信時刻のうち最初の送信時刻とを取得し、取得した時刻に基づいて競技者が前記計時ラインに到達した時刻を求める到達時刻取得手段と、
   を備えることを特徴とする競技用計時システム。
2. 前記到達時刻取得手段は、複数の前記第１の情報の送信時刻のうち最後の送信時刻と複数の前記第２の情報の送信時刻のうち最初の送信時刻との和を２で除算した値を、競技者が前記計時ラインに到達した到達時刻として求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載の競技用計時システム。
3. 前記送信手段は、前記第１の情報を送信した順番を示す第１のメッセージ番号を付加した前記第１の情報を一定間隔で複数回送信し、前記第２の情報を送信した順番を示す第２のメッセージ番号と前記第１のメッセージ番号のうち最後のメッセージ番号とを付加した前記第２の情報を一定間隔で複数回送信し、
   前記到達時刻取得手段は、前記第１のメッセージ番号のうち最後のメッセージ番号に対応する第１の情報の送信時刻を取得し、前記第２のメッセージ番号のうち最初のメッセージ番号に対応する前記第２の情報の送信時刻を取得し、取得した時刻の和を２で除算した値を、前記到達時刻として求める、
   ことを特徴とする請求項２に記載の競技用計時システム。
4. 前記到達時刻取得手段は、前記第１のメッセージ番号のうち最後のメッセージ番号に対応する前記第１の情報の送信時刻を取得できない場合は、取得できた前記第１の情報の送信時刻のうち最後の送信時刻と取得できた前記第２の情報に含まれる最後の前記第１のメッセージ番号と前記第１の情報の送信間隔とに基づいて最後の第１のメッセージ番号に対応する前記第１の情報の送信時刻を取得し、前記第２のメッセージ番号のうち最初のメッセージ番号に対応する前記第２の情報の送信時刻を取得できない場合は、取得できた前記第２の情報の送信時刻のうち最初の送信時刻と取得できた前記第２の情報のうちの最初の第２のメッセージ番号と前記第２の情報の送信間隔とに基づいて最初の第２のメッセージ番号に対応する前記第２の情報の送信時刻を求める、
   ことを特徴とする請求項３に記載の競技用計時システム。
5. 複数回送信された前記第１の情報の送信時刻がいずれも取得できない場合は、取得できた前記第２の情報の送信時刻のうち最初の送信時刻と前記第２の情報の送信間隔とに基づいて前記到達時刻を取得し、
   複数回送信された前記第２の情報の送信時刻がいずれも取得できない場合は、取得できた前記第１の情報の送信時刻のうち最後の送信時刻と前記第１の情報の送信間隔とに基づいて前記到達時刻を取得する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の競技用計時システム。
6. 計時ラインへ向けて走行する競技者に保持された無線タグに内蔵され、前記計時ラインを挟んで隣接する第１の磁界と第２の磁界とを検出する検出ステップと、
   前記無線タグに内蔵され、前記第１の磁界が前記検出ステップで検出されたことに応答して前記無線タグを特定する識別情報を第１の情報として複数回送信し、前記第２の磁界が前記検出手段により検出されたことに応答して前記識別情報を第２の情報として複数回送信する送信ステップと、
   前記送信ステップで複数回送信された前記第１の情報の送信時刻うち最後の送信時刻と前記送信ステップで複数回送信された前記第２の情報の送信時刻のうち最初の送信時刻とを取得し、取得した時刻に基づいて競技者が前記計時ラインに到達した時刻を計時する到達時刻計時ステップと、
   を備えることを特徴とする競技用計時方法。

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