(57)【要約】【課題】  スポーツの競技中に二つの時間基準回路に対して高い精度で維持できる時間計測システムを提供すること。【解決手段】  スポーツ競技の時間計測システムは、第１の時間基準回路を有する主時間計測装置と、第２の時間基準回路（５）を有する副時間計測装置とを備える。二つの時間計測装置は、時間計測システムが動作可能になると、並行して動作可能である。また、二つの時間計測装置は、第２の時間基準回路（５）が、第１の時間基準回路によって生成された基準タイマー信号（ＣＬＫｒｅｆ）を使って同期されるように配設されている。第２の時間基準回路（５）は、第２のタイマー信号（ＣＬＫ＿Ｔ２）の周波数を基準タイマー信号（ＣＬＫｒｅｆ）の周波数によって適合させるための位相ロックループ（１０，１１，１２，１３，１４，１７）を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の時間基準回路（４）を有する主の時間計測装置（２）と、第２の時間基準回路（５）を有する副の時間計測装置（３）とを備えたスポーツ競技の時間計測システムであって、
両時間計測装置は、時間計測システムが動作可能になると、並行して動作可能であり、両時間計測装置（２，３）は、通常動作モードで前記二つの時間基準回路（４，５）が互いに同期されるように配設されており、
前記第２の時間基準回路（５）が前記第１の時間基準回路（４）を使って同期されることを特徴とする時間計測システム。
【請求項２】
前記第２の時間基準回路（５）が位相ロックループを含み、前記第１の時間基準回路（４）に供給された基準タイマー信号（ＣＬＫｒｅｆ）が水晶発振器（１２）によって生成された第２のタイマー信号（ＣＬＫ＿Ｔ２）と比較され、前記第２のタイマー信号（ＣＬＫ＿Ｔ２）の周波数を適合させることを特徴とする請求項１に記載の時間計測システム。
【請求項３】
前記水晶発振器（１２）が、初期は、基準電圧源（１０）から供給される基準電圧（Ｖｒｅｆ）によって制御される電圧制御発振器であることを特徴とする請求項２に記載の時間計測システム。
【請求項４】
前記位相ロックループが、前記基準タイマー信号（ＣＬＫｒｅｆ）の周波数を前記第２のタイマー信号（ＣＬＫ＿Ｔ２）の周波数と比較するための位相および周波数検出器（１３）と、出力に適応電圧を供給するために前記位相および周波数検出器（１３）の前記出力に接続された低域通過フィルター（１４）のような濾波要素と、閉位置でスイッチ（１７）を介して基準電圧（Ｖｒｅｆ）に加算した前記適応電圧を受信し、前記第２のタイマー信号（ＣＬＫ＿Ｔ２）を適応周波数で生成する前記電圧制御発振器に制御電圧を供給するための加算器（１１）とを備える、ことを特徴とする請求項２または３に記載の時間計測システム。
【請求項５】
前記第２の時間基準回路（５）が、前記低域通過フィルター（１４）の前記出力に接続されて前記適応電圧を許容可能な電圧閾値と比較する電圧コンパレータ（１５）と、前記電圧コンパレータによって生成された制御信号によって制御されるＲＳフリップフロップ（１６）と、前記適応電圧が前記コンパレータ（１５）の前記電圧閾値を越える場合に前記スイッチ（１７）を開にするために設けられた前記スリップフロップ（１６）の出力（Ｑ）とを備える、ことを特徴とする請求項４に記載の時間計測システム。
【請求項６】
前記スイッチ（１７）は、二つの入力と一つの出力を備え、第１の入力が前記低域通過フィルターからの前記適応電圧を受信し、一方、前記第２の入力が、規定された連続電圧（ｘ）を受信し、前記スイッチ（１７）が閉位置にあるときには、位相ロックループが閉じた状態で、前記適応電圧が前記基準電圧（Ｖｒｅｆ）に加算され、一方、前記スイッチ（１７）が開位置にあるときには、前記位相ロックループが前記開位置にある状態で、前記規定された連続電圧（ｘ）が前記基準電圧（Ｖｒｅｆ）に加算される、ことを特徴とする請求項４または５に記載の時間計測システム。
【請求項７】
前記ＲＳフリップフロップ（１６）のリセット入力が、前記コンパレータ（１５）によって生成された前記制御信号によって制御されることと、前記ＲＳフリップフロップ（１６）の「１に設定」入力が、前記位相ロックループを閉とするための別の制御信号（Ｌｏ）によって制御されている、ことを特徴とする請求項５に記載の時間計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主時間計測装置と、副時間計測装置を含む、スポーツ競技の時間計測を行うためのシステムに関する。二つの時間計測装置は、スポーツのレースでスタートパルスが与えられるとすぐに並行して動作可能である。よって両装置は、一方の時間計測装置に問題が起きた場合でも、レース時間を提供することができる。
【背景技術】
【０００２】
例えば、スキーレースのような重要なスポーツ競技で時間計測する場合には、初期較正された時間基準回路をそれぞれ有する、少なくとも二つの時間計測装置を使用する必要がある。二つの時間計測装置は、互いに独立して動作するが、同じスタートゲートから供給された同じレーススタートパルスを受信する。また、時間計測装置は、競技者がフィニッシュラインを横切るとすぐに、レースの時間計測のため、同じストップパルスを受信する。二つの時間計測装置のレース時間は、競技者ごとに周知の方法で保存することができる。さらに、一つまたは複数のレースの時間、特に主装置の時間を観客が見える表示スクリーンに表示することができる。
【０００３】
両時間計測装置において、較正は、初めは、例えば、その時間計測システムがスポーツ競技の本来の状況での使用の前において工場で、等といったそれぞれの時間基準回路について一度しか行われない。同じ時間計測システム装置に配設可能なこれら二つの時間計測装置の操作は、そのいずれかの装置が故障した際にも確実に時間計測を続けることができる。しかしながら、スポーツ競技を通して、二つの装置の時間基準回路はわずかにばらつく。よって、異なる二つの時間測定値を一秒の１００または１０００分の一の位まで四捨五入することになる。よってこのことは、高いレベルの時間計測の正確性を保証しなければならないこの種の時間計測システムの欠点である。
【０００４】
ＥＰ  １１３９２９９  Ａ１では、無線送信時間計測システムを開示している。このシステムは、いくつかの周辺機器を含み、それぞれは、時間基準回路と無線信号送信手段を有している。周辺機器は、各競技者のスタート時間、中間時間、フィニッシュ時間を計測するように、スポーツ競技のコースまたはトラックの異なる位置に配置されている。前記周辺機器間の時間のずれは、それらが互いに離れて配置されている限りは回避することができない。各機器の時間基準回路は、無線またはＧＰＳ信号で互いに同期させる必要がある。これは、スポーツ競技で異なる時間を測定する、各機器を正しく同期させるために立派な構造基板を必要とするという欠点となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＥＰ特許  １１３９２９９  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
よって、本発明の目的は、少なくとも二つの時間計測装置を有する時間計測システムであって、スポーツの競技中に二つの時間基準回路に対して高い精度で維持できる時間計測システムを提供することによって、従来の技術の欠点を克服することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
よって、本発明は、請求項１に記載した特徴を有する、スポーツ競技用の時間計測システムに関する。
【０００８】
この時間計測システムの特定の実施形態については、従属請求項２〜７に記載される。
【０００９】
時間計測システムの一つの利点は、二つの時間基準回路が互いに同期するという点にある。好ましくは、第２の時間基準回路は、第１の時間基準回路を使って同期させる。つまり、二つの時間基準回路のタイマーまたはクロック信号の周波数は、両時間計測装置が適切に動作していれば、操作期間の初めから終わりまで正確に一致させることができる。よって、時間基準回路相互のコヒーレンスは、自動的に制御される。
【００１０】
スポーツ競技用の時間計測システムの目的、利点、特徴については、添付の図面に示した限定されることのない少なくとも一つの実施形態に基づく下記の説明により、さらに明確となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による時間計測システムの二つの時間計測装置の略図である。
【図２】本発明による時間計測システムの副時間計測装置の第２の時間基準回路のさまざまな要素を簡略化した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
下記の説明では、本技術分野における当業者には周知であるスポーツ競技用の時間計測システムの要素についてはすべて簡単に述べるだけにする。他のいくつかの時間計測装置も並行して関連するが、ここでは、時間計測システムの二つの時間計測装置について主に説明する。
【００１３】
図１は、スキーレースのようなスポーツ競技用に使用することを意図した時間計測システム１を示す略図である。他の周知の構成要素に加え、時間計測システム１は、主時間計測装置２と副時間計測装置３を含む。主時間計測装置２は、第１の時間基準回路４を含み、一方、副時間計測装置３は、第２の時間基準回路５を含む。各時間基準回路４および５は、水晶発振器を備え、例えば、１０ＭＨｚ程度の周波数に較正されている。本発明によると、第２の時間基準回路５は、第１の時間基準回路４によって提供される基準タイマー信号ＣＬＫｒｅｆによって第１の時間基準回路４と同期されている。この基準タイマー信号ＣＬＫｒｅｆは、１０ＭＨｚ程度の周波数に定めてもよく、通常は、主時間計測装置２が提供する第１のタイマーまたはクロック信号ＣＬＫ＿Ｔ１と同等である。副時間計測装置３は、第１のタイマーまたはクロック信号と一致しなければならない第２のタイマーまたはクロック信号ＣＬＫ＿Ｔ２を供給している。
【００１４】
単に例示として、一度較正した後の、二つの時間基準回路４と５の間の周波数の偏差すなわちずれは０．２ｐｐｍ未満がよく、好ましくは０．１ｐｐｍ未満がよい。二つの時間基準回路４および５の二つの時間計測装置２および３は、各種電子構成要素を確実に安定化させるため、スポーツ競技の開始前に電源を入れる。
【００１５】
注目すべきは、二つの時間計測装置２および３は、二つの別の装置ではなく、時間計測システム１の同じ電子装置（図示せず）に取り付けることができる点である。この装置は、周知のごとく、他の電子装置または他の時間計測装置と接続するための各種接続口と、装置のある特定の機能を起動するための一組のボタンを備えている。時間計測装置２および３のうちの一方を、特にその装置の一方が故障したときに、その装置に対応する少なくとも一つのボタンを押すことによって選択することができる。例えば、どの時間計測装置で表示スクリーンにレース時間を提供しなければならないかによって選択すればよい。
【００１６】
動作する二つの時間計測装置２および３を有する装置は、スタートゲートと有線または無線で接続することができる。スタートゲートが開くと、レーススタートパルスＩｍｐが二つの時間計測装置に送信され、レース時間測定が開始する。レース時間測定のためのストップパルス（図示せず）も、競技者がフィニッシュラインを横切ったときに二つの時間計測装置２および３に供給される。数回分のレース時間を、二つの装置に接続した装置の各時間計測装置またはメモリユニットに保存しておくことができる。
【００１７】
図２は、時間計測装置の第２の時間基準回路５の各種要素を簡略化した図である。第２の時間基準回路５は、第２の時間基準回路によって供給される第２のタイマー信号ＣＬＫ＿Ｔ２が主時間計測装置の第１のタイマー信号と同じ周波数となるように、第１の時間基準回路によって供給される基準タイマー信号ＣＬＫｒｅｆによって同期される。
【００１８】
第２の時間基準回路５は、よって、第２の時間基準回路５を第１の時間基準回路と同期させるため、通常ＰＬＬと呼ばれる位相ロックループを含んでいる。通常、それぞれの時間基準回路は、主に基準電圧Ｖｒｅｆを電圧制御発振器ＶＣＯ１２の入力に供給する基準電圧源Ｖｒｅｆ１０を含む。この基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて、電圧制御発振器１２は、１０ＭＨｚに近い周波数でタイマー信号を生成することができる。基準電圧は、非常によく制御されるので、それぞれのタイマー信号ごとに正確な周波数が保証される。
【００１９】
第２の時間基準回路５の位相ロックループは、基準タイマー信号ＣＬＫｒｅｆを、電圧制御発振器１２によって生成された第２のタイマー信号ＣＬＫ＿Ｔ２と比較するための位相および周波数検出器１３を備える。この検出器における比較の結果は、好ましくは従来の低域通過フィルター１４である濾波要素へ提供される。しかし、濾波要素は、単純な積分器であってもよい。基準タイマー信号ＣＬＫｒｅｆと第２のタイマー信号ＣＬＫ＿Ｔ２の間に初期に見られるずれは、低域通過フィルター出力１４で供給された適応電圧によって修正される。二つのタイマー信号が、スタート時、同じ周波数であれば、通常、この適応電圧は、理論的に０Ｖとなる。
【００２０】
低域通過フィルター１４の出力での適応電圧は、電圧制御発振器１２に供給して第２のタイマー信号ＣＬＫ＿Ｔ２の周波数を希望通りに適合させなければならない。そのためには、適応電圧を従来の加算器１１によって基準電圧Ｖｒｅｆに加算する。この適応電圧は、スイッチ１７を介して加算器１１に供給される。このスイッチ１７は、この制御位相で低域通過フィルター１４を加算器１１に接続するように切り替えられる。適応電圧が所定の閾値未満である限り、ロックループは、スイッチ１７が低域通過フィルター１４の出力を加算器１１に接続するように切り替えられた状態では、閉状態である。
【００２１】
第２の時間基準回路５は、適応電圧を許容可能な電圧閾値と比較するように低域通過フィルター１４の出力に接続された電圧コンパレータ１５も含む。この適応電圧が許容所定電圧閾値を超えている場合、制御信号がＲＳフリップフロップ１６に供給されるので、フリップフロップは、スイッチ１７を開く。制御信号は、ＲＳフリップフロップ１６のリセット入力Ｒに印加されるのが好ましい。制御信号が「０」の状態から「１」の状態に変更するので、適応電圧が許容閾値より高い場合には、制御信号は、スイッチ１７を制御するために使用するフリップフロップの出力Ｑを０に設定する。出力Ｑを０に設定すると、スイッチ１７は開く。ＲＳフリップフロップ１６の入力Ｓが１に設定されると、「０」状態から「１」状態への変更によってスイッチ１７が閉とされる。時間計測装置の電源がＯＮになると、まず、コマンドＬｏがフリップフロップ１６の入力Ｓに入力され、これにより、位相ロックループを要望どおり閉とすることができる。
【００２２】
上記のように、フリップフロップ１６が「０」の状態で、スイッチ１７が信号によって出力Ｑから開となると、位相ロックループが開となる。この状態で、電圧ｘが基準電圧Ｖｒｅｆに追加され、電圧制御発振器１２によって生成された第２のタイマー信号の周波数を適合させる。一般的に、この電圧ｘの値は０Ｖであり、これは、電圧制御発振器１２の初期の較正状態に相当する。しかし、位相ロックループが閉位置にあるときには、電圧ｘは許容可能な適応電圧値に定められると予想することができる。許容可能な適応電圧値とは、基準タイマー信号ＣＬＫｒｅｆの周波数と、第２のタイマー信号の初期周波数との間の許容可能な周波数のずれに相当する。この周波数のずれは、０．２ｐｐｍ未満、好ましくは０．１ｐｐｍ未満に定めてもよい。
【００２３】
スポーツ競技の間、主時間計測装置の第１の時間基準回路に問題が起き、レース時間測定値が不正確となってしまう場合もある。そのような場合、基準タイマー信号ＣＬＫｒｅｆの周波数は、電圧制御発振器１２が生成した第２のタイマー信号ＣＬＫ＿Ｔ２の初期周波数に相当する初期の基準周波数から離れる。よって、低域通過フィルター１４の出力の適応電圧は、コンパレータ１５の電圧閾値より上を通過する。第２のタイマー信号のこの初期周波数は、純粋に電圧制御発振器１２の入力に印加される基準電圧Ｖｒｅｆに基づく。主時間計測装置に問題が生じた場合、副時間計測装置自体が主装置から離れ、それ以降すべてのレース時間の測定を行う。
【００２４】
よって、第２の時間基準回路５により、主時間計測装置の操作を適切に制御することができる。第１の時間基準回路により、第２の時間基準回路５との良好な同期も期待通り実行される。しかし、副時間計測装置においても問題が起きる可能性があり、その場合は、主時間計測装置を離れて時間計測を行う。
【００２５】
上記の説明から、当業者によれば、特許請求の範囲に定義した本発明の範囲にもとることなく、スポーツ競技用の時間計測システムの他の種々の態様を考案可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１…時間計測システム、２…主時間計測装置、３…副時間計測装置、４…第１の時間基準回路、５…第２の時間基準回路、１２…電圧制御発振器、１３…周波数検出器、１４…低域通過フィルター、１５…コンパレータ。
【図１】
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【図２】
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