(57)【要約】【課題】  無線化による弊害を適切に除去できる競技用計測システム等を提供する。【解決手段】  不正スタート発見装置１は、スタート前に基準時刻を配信し（Ｓ１）、システム全体の時刻同期を行う。引き金が引かれると（Ｓ２）、ピストル２は、トリガ信号をスタート信号発生装置３に送信する。このトリガ信号に応答して、スタート信号発生装置３は、スタート時刻Ｔ１を計時し、不正スタート発見装置１等に配信する（Ｓ３）。スターティングブロック４は、動きを検出した検出時刻Ｔ２を不正スタート発見装置１に送信する。そして、不正スタート発見装置１は、スタート時刻Ｔ１と検出時刻Ｔ２とに基づいて、フライングの有無を判別する（Ｓ４）。その際、フライングを判別すると、不正スタート発見装置１は、リコール信号をスタート信号発生装置３に送信し、フライングを競技者に通知する（Ｓ５）。【選択図】  図７
2005331438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタート信号を発生させる発生機器と、競技者のスタート時における動作を検出する検出機器と、競技者のフライングの有無を判定する判定機器とを少なくとも含んでおり、前記各機器がそれぞれ、無線通信を行う通信手段と、時刻を計時する計時手段と、を備えて構成される競技用計測システムであって、
競技のスタート前に、前記各機器のうち、何れかの機器の前記計時手段が計時する時刻を、基準時刻として前記通信手段から他の機器に配信することにより、前記各機器が同一の基準時刻に基づく時刻を計時する、
ことを特徴とする競技用計測システム。
【請求項２】
基準時刻を配信する基準の機器は、
他の機器に基準時刻を送信するとともに、これに応答して他の機器から送られる情報を受信することにより、往復の通信に要する往復時間を計測する往復時間計測手段と、
他の機器に調整指示を送信して前記往復時間の半分の時間だけ他の機器に計時を進ませるとともに、これに応答して他の機器から送られる予想時刻を受信する予想時刻受信手段と、
前記予想時刻受信手段が受信した予想時刻と受信時の基準時刻との時差の有無を判別する時差判別手段と、
前記時差判別手段が時差を判別した場合に、前記往復時間と当該時差とに基づいて、往路の通信に要する往路時間を算定する往路時間算定手段と、
算定された前記往路時間だけ基準時刻を進めた設定時刻を、他の機器に送信する設定時刻送信手段と、を備え、
基準時刻の配信を受ける他の機器は、
基準の機器から送られる基準時刻を受信して自己が計時している時刻を補正するとともに、これに応答する情報を基準の機器に送信する初期補正手段と、
基準の機器から送られる調整指示を受信して自己が計時している時刻を前記往復時間の半分の時間だけ進めるとともに、自己が計時している時刻を前記往復時間の半分の時間だけ進めた予想時刻を、基準の機器に送信する予想時刻送信手段と、
基準の機器から送られる設定時刻を受信して自己が計時している時刻に設定する時刻設定手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の競技用計測システム。
【請求項３】
前記発生機器は、スタート信号の発生時に自己が計時した時刻を、スタート時刻として他の機器に配信し、
前記検出機器は、競技者の動作検出時に自己が計時した時刻を、検出時刻として前記判定機器に送信し、
前記判定機器は、前記発生機器から配信されたスタート時刻と、前記検出機器から送信された検出時刻とに基づいて、競技者のフライングの有無を判定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の競技用計測システム。
【請求項４】
無線通信を行う通信手段と、時刻を計時する計時手段とを備え、競技のスタートを指示する指示機器が、競技用計測システムに更に含まれており、
前記指示機器は、指示者の操作に従ってスタートを指示するトリガ信号を前記発生機器に送信した後、前記発生機器から配信されるスタート時刻を所定時間内に受信しない場合に、トリガ信号が前記発生機器にて受信されなかったことを指示者に報知する、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の競技用計測システム。
【請求項５】
無線通信を行う通信手段と、時刻を計時する計時手段とを備え、競技者のゴール時における映像を撮影する撮影機器が、競技用計測システムに更に含まれており、
前記撮影機器は、競技者のゴール時に自己が計時したゴール時刻を、撮影した映像と共に記憶する、
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の競技用計測システム。
【請求項６】
スタート信号を発生させる発生機器と、競技者のスタート時における動作を検出する検出機器と、競技者のフライングの有無を判定する判定機器とを少なくとも含んでおり、前記各機器がそれぞれ、無線通信を行う通信部と、時刻を計時する計時部と、を備えて構成されるシステムにおける計測方法であって、
競技のスタート前に、前記各機器のうち、何れかの機器の計時部が計時する時刻を、基準時刻として通信部から他の機器に配信することにより、前記各機器に同一の基準時刻に基づく時刻を計時させる、
ことを特徴とする計測方法。
【請求項７】
基準時刻を配信する基準の機器は、
他の機器に基準時刻を送信するとともに、これに応答して他の機器から送られる情報を受信することにより、往復の通信に要する往復時間を計測する往復時間計測ステップと、
他の機器に調整指示を送信して前記往復時間の半分の時間だけ他の機器に計時を進ませるとともに、これに応答して他の機器から送られる予想時刻を受信する予想時刻受信ステップと、
前記予想時刻受信手段が受信した予想時刻と受信時の基準時刻との時差の有無を判別する時差判別ステップと、
前記時差判別ステップにて時差が判別された場合に、前記往復時間と当該時差とに基づいて、往路の通信に要する往路時間を算定する往路時間算定ステップと、
算定された前記往路時間だけ基準時刻を進めた設定時刻を、他の機器に送信する設定時刻送信ステップと、を備え、
基準時刻の配信を受ける他の機器は、
基準の機器から送られる基準時刻を受信して自己が計時している時刻を補正するとともに、これに応答する情報を基準の機器に送信する初期補正ステップと、
基準の機器から送られる調整指示を受信して自己が計時している時刻を前記往復時間の半分の時間だけ進めるとともに、自己が計時している時刻を前記往復時間の半分の時間だけ進めた予想時刻を、基準の機器に送信する予想時刻送信ステップと、
基準の機器から送られる設定時刻を受信して自己が計時している時刻に設定する時刻設定ステップと、を備える、
ことを特徴とする請求項６に記載の計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線化による弊害を適切に除去することのできる競技用計測システム、および、計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、陸上、水泳、及び、スケート競技等にて、種々の競技用計測システムが導入されている。一例として、陸上トラック競技に導入される競技用計測システムは、スタートを指示するためのピストル（スタータピストル）と、スタート音やスタート信号等を発生させるスタート信号発生機器と、スタート時における競技者の動作を検出するスターティングブロックと、競技者のフライングの有無を判定するフライング判定機器と、競技者のゴール時における映像を撮影する撮影機器（写真判定装置等）とを含んで構成される。
【０００３】
このような構成の競技用計測システムは、スタータによりピストルの引き金が引かれると、ピストルからトリガ信号がスタート信号発生機器に供給される。スタート信号発生機器は、このトリガ信号に応答して、スタート音を発して競技者にスタートを報知すると共に、スタート信号を生成して、フライング判定機器等に供給する。
フライング判定機器は、スターティングブロックが検出した競技者の動作タイミングと、スタート信号を受信したタイミングとに基づいて、フライングの有無を判定する。そして、フライング有りと判定すると、フライング判定機器は、リコール信号をスタート信号発生機器等に供給して、フライングの発生を競技者に報知する音を発生させる。
また、フライング無しと判定されると、競技が有効となり、撮影機器により、ゴール時点における競技者の映像が撮影され、競技者のタイム（競技タイム）や競技者の先後着が特定される。
【０００４】
このような競技用計測システムは、一般に、システム全体で１つの時刻（基準時刻）が計時される。そして、この基準時刻に基づいて、フライング判定や、ゴール時の競技タイムが特定されることになる。
一方、近年では、複数の機器が計時部を備えており、複数の機器がそれぞれ時刻を計時する競技用計測システムも知られている。このような競技用計測システムでは、各機器が計時する時刻を同期させる必要がある。一例として、バスラインを介して親器から子器に同期信号を送信することにより、親器と子器との計時を同期させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１８６０６３号公報  （第３−４頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した競技用計測システムは、有線（ケーブル等）により各機器が接続されているため、実際の会場（競技場等）に配置する際に、種々の制約が生じる場合がある。
例えば、競技者が走行するトラック上をケーブルが横切るように配置できないため、大きく迂回させてケーブルを配置したり、ポール等を立てて空中にケーブルを渡して配置したり、若しくは、トラック下に設置してある配管にケーブルを渡して配置する必要があった。
また、競技者や関係者等の邪魔にならないようにケーブル等を配置する必要があるため、自ずと機器の配置に自由度がなくなり、会場の現状（環境）によっては適切な配置が困難となる場合もあった。
【０００６】
そのため、最近では、有線による各機器の接続をやめて、各機器を無線通信により通信可能とした競技用計測システムの実現が要望されている。つまり、競技用計測システムの無線化が求められるようになってきている。
【０００７】
しかしながら、競技用計測システムの無線化には、現状において以下のような弊害が懸念されている。
まず、無線化による遅延の発生が挙げられる。例えば、トリガ信号やスタート信号を無線により送信する場合、各機器がこれらの信号を受信するまでに、ある程度のタイムラグが生じてしまう。タイムラグが生じると、フライング判定や競技タイムの測定等が正確に行われなくなってしまう。
次に、無線化により各機器がそれぞれ計時部を備えるものと予想されるが、この場合、各機器の時刻同期の困難性が挙げられる。例えば、上述の特許文献１の技術を無線通信にも適用させた場合、搬送波に同期信号を重畳させてリアルタイムに時刻を同期させることになる。それでも、各機器にて同期信号を受信するタイミングが異なると、各機器の時刻を同期させることができなくなってしまう。
【０００８】
すなわち、競技用計測システムの無線化には、遅延や同期ずれが懸念され、実用化に至っていないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、無線化による弊害を適切に除去することのできる競技用計測システム、および、計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、
スタート信号を発生させる発生機器と、競技者のスタート時における動作を検出する検出機器と、競技者のフライングの有無を判定する判定機器とを少なくとも含んでおり、前記各機器がそれぞれ、無線通信を行う通信手段と、時刻を計時する計時手段と、を備えて構成される競技用計測システムであって、
競技のスタート前に、前記各機器のうち、何れかの機器の前記計時手段が計時する時刻を、基準時刻として前記通信手段から他の機器に配信することにより、前記各機器が同一の基準時刻に基づく時刻を計時する、
ことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、競技のスタート前に、例えば、判定機器の計時手段が計時する時刻を、基準時刻として通信手段から、例えば、発生機器及び検出機器に配信することにより、各機器が同一の基準時刻に基づく時刻を計時する。
すなわち、競技のスタート前に、１つの機器が計時する時刻（基準時刻）を他の機器に配信するため、競技のスタート時には、各機器が同一の基準時刻に基づく時刻を計時することになる。
この結果、無線化による弊害を適切に除去することができる。
【００１２】
基準時刻を配信する基準の機器（例えば、判定機器）は、
他の機器に基準時刻を送信するとともに、これに応答して他の機器から送られる情報を受信することにより、往復の通信に要する往復時間を計測する往復時間計測手段と、
他の機器に調整指示を送信して前記往復時間の半分の時間だけ他の機器に計時を進ませるとともに、これに応答して他の機器から送られる予想時刻を受信する予想時刻受信手段と、
前記予想時刻受信手段が受信した予想時刻と受信時の基準時刻との時差の有無を判別する時差判別手段と、
前記時差判別手段が時差を判別した場合に、前記往復時間と当該時差とに基づいて、往路の通信に要する往路時間を算定する往路時間算定手段と、
算定された前記往路時間だけ基準時刻を進めた設定時刻を、他の機器に送信する設定時刻送信手段と、を備え、
基準時刻の配信を受ける他の機器（例えば、発生機器及び検出機器）は、
基準の機器から送られる基準時刻を受信して自己が計時している時刻を補正するとともに、これに応答する情報を基準の機器に送信する初期補正手段と、
基準の機器から送られる調整指示を受信して自己が計時している時刻を前記往復時間の半分の時間だけ進めるとともに、自己が計時している時刻を前記往復時間の半分の時間だけ進めた予想時刻を、基準の機器に送信する予想時刻送信手段と、
基準の機器から送られる設定時刻を受信して自己が計時している時刻に設定する時刻設定手段と、を備えてもよい。
【００１３】
この場合、時差判別手段により、他の機器から送られた予想時刻と受信時の基準時刻との時差が判別された場合に、往路時間と復路時間とが等しくないことになり、往路時間算定手段が、正確な往路時間を算定する。つまり、往復時間と時差とを用いた所定の演算により、往路時間が算定される。そして、時刻設定手段により、算定された往路時間を考慮した設定時刻が他の機器に設定されることになる。
これにより、往路と復路の通信時間が異なる場合であっても、各機器の時刻を適切に同期させることができる。
【００１４】
前記発生機器は、スタート信号の発生時に自己が計時した時刻を、スタート時刻として他の機器に配信し、
前記検出機器は、競技者の動作検出時に自己が計時した時刻を、検出時刻として前記判定機器に送信し、
前記判定機器は、前記発生機器から配信されたスタート時刻と、前記検出機器から送信された検出時刻とに基づいて、競技者のフライングの有無を判定してもよい。
この場合、発生機器や検出機器から送られた情報に無線による遅延が生じたとしても、判定機器は、受信したスタート時刻及び検出時刻に基づいて、フライング判定を正確に行うことができる。
【００１５】
無線通信を行う通信手段と、時刻を計時する計時手段とを備え、競技のスタートを指示する指示機器（例えば、ピストル）が、競技用計測システムに更に含まれており、
前記指示機器は、指示者（例えば、スタータ）の操作に従ってスタートを指示するトリガ信号を前記発生機器に送信した後、前記発生機器から配信されるスタート時刻を所定時間内に受信しない場合に、トリガ信号が前記発生機器にて受信されなかったことを指示者に報知してもよい。
この場合、スタータ等にピストル等の不発を報知することができる。
【００１６】
無線通信を行う通信手段と、時刻を計時する計時手段とを備え、競技者のゴール時における映像を撮影する撮影機器（例えば、写真判定装置）が、競技用計測システムに更に含まれており、
前記撮影機器は、競技者のゴール時に自己が計時したゴール時刻を、撮影した映像と共に記憶してもよい。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る計測方法は、
スタート信号を発生させる発生機器と、競技者のスタート時における動作を検出する検出機器と、競技者のフライングの有無を判定する判定機器とを少なくとも含んでおり、前記各機器がそれぞれ、無線通信を行う通信部と、時刻を計時する計時部と、を備えて構成されるシステムにおける計測方法であって、
競技のスタート前に、前記各機器のうち、何れかの機器の計時部が計時する時刻を、基準時刻として通信部から他の機器に配信することにより、前記各機器に同一の基準時刻に基づく時刻を計時させる、
ことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、競技のスタート前に、例えば、判定機器の計時部が計時する時刻を、基準時刻として通信部から、例えば、発生機器及び検出機器に配信することにより、各機器が同一の基準時刻に基づく時刻を計時する。
すなわち、競技のスタート前に、１つの機器が計時する時刻（基準時刻）を他の機器に配信するため、競技のスタート時には、各機器が同一の基準時刻に基づく時刻を計時することになる。
この結果、無線化による弊害を適切に除去することができる。
【００１９】
基準時刻を配信する基準の機器は、
他の機器に基準時刻を送信するとともに、これに応答して他の機器から送られる情報を受信することにより、往復の通信に要する往復時間を計測する往復時間計測ステップと、
他の機器に調整指示を送信して前記往復時間の半分の時間だけ他の機器に計時を進ませるとともに、これに応答して他の機器から送られる予想時刻を受信する予想時刻受信ステップと、
前記予想時刻受信手段が受信した予想時刻と受信時の基準時刻との時差の有無を判別する時差判別ステップと、
前記時差判別ステップにて時差が判別された場合に、前記往復時間と当該時差とに基づいて、往路の通信に要する往路時間を算定する往路時間算定ステップと、
算定された前記往路時間だけ基準時刻を進めた設定時刻を、他の機器に送信する設定時刻送信ステップと、を備え、
基準時刻の配信を受ける他の機器は、
基準の機器から送られる基準時刻を受信して自己が計時している時刻を補正するとともに、これに応答する情報を基準の機器に送信する初期補正ステップと、
基準の機器から送られる調整指示を受信して自己が計時している時刻を前記往復時間の半分の時間だけ進めるとともに、自己が計時している時刻を前記往復時間の半分の時間だけ進めた予想時刻を、基準の機器に送信する予想時刻送信ステップと、
基準の機器から送られる設定時刻を受信して自己が計時している時刻に設定する時刻設定ステップと、を備えてもよい。
これにより、往路と復路の通信時間が異なる場合であっても、各機器の時刻を適切に同期させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、無線化による弊害を適切に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、競技用計測システムが陸上トラック競技に適用された場合について説明する。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、この発明の実施形態に適用され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。図示するように、競技用計測システムは、判定機器としての不正スタート発見装置１と、指示機器としてのピストル２と、発生機器としてのスタート信号発生装置３（３ａ〜３ｄ）と、検出機器としてのスターティングブロック４（４ａ〜４ｈ）と、ＰＢＵ（フォトビームユニット）５（５ａ，５ｂ）と、速報タイム表示システム６と、撮影機器としての写真判定装置７とを含んで構成される。
【００２３】
なお、各機器（各装置）１〜７は、それぞれ、図２に示すように、制御部１１と、計時手段としての計時部１２と、記憶部１３と、通信手段としての無線通信部１４と、を含んで構成される。
そして、各機器１〜７は、無線通信部１４により、例えば、アドホックネットワークによる通信が可能となっている。つまり、各機器は、それぞれ通信可能なエリアを有しており、このエリアと各機器の配置との関係により、複数階層が形成される。そして、階層の上下の機器の間で無線通信が行われる際に、上層の機器が基準機器となり、下層の機器が従属機器となる。
例えば、最上層から順に、Ａ層，Ｂ層，Ｃ層の３階層が形成された場合、Ａ層の機器とＢ層の機器とが無線通信を行う際には、Ａ層（上層）の機器が基準機器となり、Ｂ層（下層）の機器が従属機器となる。また、Ｂ層の機器とＣ層の機器とが無線通信を行う際には、Ｂ層（上層）の機器が基準機器となり、Ｃ層（下層）の機器が従属機器となる。
以下、図２の各構成について説明する。
【００２４】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなり、機器全体を制御する。
基準機器の制御部１１は、従属機器の計時部１２が計時する時刻を、基準機器の計時部１２が計時する時刻（基準時刻）に同期させる。
図３は、基準機器の制御部１１の構成を示す模式図である。基準機器の制御部１１には、往復時間計測手段としての往復時間計測回路１１ａと、予想時刻受信手段としての予想時刻受信回路１１ｂと、時差判別手段としての時差判別回路１１ｃと、往路時間算定手段としての往路時間算定回路１１ｄと、設定時刻送信手段としての設定時刻送信回路１１ｅとが設けられている。
往復時間計測回路１１ａは、従属機器に基準時刻を送信して時刻を補正させ、これに応答して従属機器から送られる情報を受信することにより、往復の通信に要する往復時間を計測するようになっている。予想時刻受信回路１１ｂは、従属機器に調整指示を送信し、往復時間計測回路１１ａによって計測された往復時間の半分の時間だけ従属機器に計時を進ませ、これに応答して従属機器から送られる予測時刻を受信するようになっている。時差判別回路１１ｃは、予想時刻受信回路１１ｂが受信した予想時刻と受信時の基準時刻との時差の有無を判別するようになっている。往路時間算定回路１１ｄは、時差判別回路１１ｃが時差を判別した場合に、当該時差と、往復時間計測回路１１ａによって計測された往復時間とに基づいて、往路の通信に要する往路時間を算定するようになっている。設定時刻送信回路１１ｅは、往路時間算定回路１１ｄによって算定された往路時間だけ基準時刻を進めた設定時刻を従属機器に送信するようになっている。
【００２５】
また、従属機器の制御部１１は、基準機器との無線通信に従って、従属機器の計時部１２が計時する時刻を補正する。
図４は、従属機器の制御部１１の構成を示す模式図である。従属機器の制御部１１には、初期補正手段としての初期補正回路１１ｆと、予想時刻送信手段としての予想時刻送信回路１１ｇと、時刻設定手段としての時刻設定回路１１ｈとが設けられている。
初期補正回路１１ｆは、基準機器の往復時間計測回路１１ａから送られる基準時刻を受信して自己の計時部１２が計時している時刻を補正するとともに、これに応答する情報を基準機器の往復時間計測回路１１ａに送信するようになっている。予想時刻送信回路１１ｇは、基準機器の予想時刻受信回路１１ｂから送られる調整指示を受信し、往復時間計測回路１１ａによって計測された往復時間の半分だけ自己の計時部１２が計時している時刻を進めるとともに、自己の計時部１２が計時している時刻から往復時間の半分だけ時刻を進めた予想時刻を、基準機器の予想時刻受信回路１１ｂに送信するようになっている。時刻設定回路１１ｈは、基準機器の設定時刻送信回路１１ｅから送信された設定時刻（すなわち、往路時間算定回路１１ｄによって算定された往路時間だけ基準時刻を進めた設定時刻）を受信して、自己の計時部１２が計時している時刻に設定するようになっている。
【００２６】
図２に戻って、計時部１２は、時刻を計時するタイマ等からなる。なお、計時部１２は、例えば、高安定水晶発振器等を備えており、時刻（基準時刻等）の計時を安定して維持することが可能となっている。
【００２７】
記憶部１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリからなる。
具体的に基準機器の記憶部１３は、基準機器を起点として従属機器との往復の通信時間（後述する通信時間α）等を記憶する。この往復の通信時間は、基準機器から従属機器への往路の通信時間（後述する通信時間β１）や、従属機器から基準機器への復路の通信時間（後述する通信時間β２）等を求めるために使用される。
【００２８】
無線通信部１４は、例えば、特定小電力、微弱無線、無線ＬＡＮ（IEEE802.11x等）、Blue tooth（ブルートゥース）、ZigBee（ジグビー）、及び、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）といった無線通信規格にて、他の機器との間で所定の情報を送受信する。
すなわち、基準機器の無線通信部１４は、計時部１２が計時する現在時刻を従属機器に送信し、また、従属機器にて計時される現在時刻を従属機器から受信する。具体的に基準機器の無線通信部１４は、従属機器から送られる予想時刻を受信する。その他にも、基準機器の無線通信部１４は、時刻を進めるための指示情報等を、従属機器に送信する。
また、従属機器の無線通信部１４は、基準機器から送られる調整指示を受信して自己が計時している時刻を往復時間の半分の時間だけ進め、自己が計時している時刻を往路時間だけ進めた予想時刻を、基準機器に送信する。
【００２９】
このような構成を含んだ各装置について、再度図１を参照して説明する。なお、不正スタート発見装置１を最上層の機器とした場合を一例として説明する。
【００３０】
不正スタート発見装置１は、基準となる基準時刻を計時する。そして、基準時刻に基づく処理を行い、スタート信号発生装置３から得る後述するスタート時刻と、スターティングブロック４から得る後述する圧力変化およびその時刻情報（検出時刻）から、競技者のリアクションタイム（競技者が動作を開始したタイミング等）を特定する。
すなわち、不正スタート発見装置１は、特定したリアクションタイムがスタート時刻を基準として、例えば、０．５秒前から０．１秒後までの間となる場合に、競技者にフライングが有ったと判別する。その場合、リコール信号をスタート信号発生装置３に送信して、フライングを示す音を発生させる。
このような、不正スタート発見装置１は、他の機器（下層の機器）が計時する時刻を、自己が計時する基準時刻と同期させるために、他の機器に基準時刻を配信する。
なお、この時刻を同期させる方法の詳細については、後述する。
【００３１】
ピストル２は、スタータによる引き金操作に応答して、トリガ信号をスタート信号発生装置３に送信する。
なお、ピストル２は、競技のスタート前に、上層の機器（例えば、スタート信号発生装置３）から基準時刻が配信されており、基準時刻に基づいた時刻を計時している。また、自己が基準機器となる場合には、他の機器（下層の機器）が計時する時刻を、自己が計時する基準時刻と同期させるために、他の機器に基準時刻を配信する。
そして、ピストル２は、トリガ信号を出力した後、スタート時刻の受信を監視し、受信するまでに（若しくは、受信しないまま）一定時間（不発判定時間）が経過した場合には、スタータに不発を通知する。
【００３２】
スタート信号発生装置３（３ａ〜３ｄ）は、スタート音を発して競技者にスタートを報知し、その時点のスタート時刻を検出する。
なお、スタート信号発生装置３は、競技のスタート前に、上層の機器（例えば、不正スタート発見装置１）から基準時刻が配信されており、基準時刻に基づいた時刻を計時している。また、自己が基準機器となる場合には、他の機器（下層の機器）が計時する時刻を、自己が計時する基準時刻と同期させるために、他の機器に基準時刻を配信する。
【００３３】
具体的に、スタート信号発生装置３ａ〜３ｄは、スタート時のずれ（遅延）を生じさせないように、それぞれ有線の伝送路Ｎにて接続されている。そして、スタート信号発生装置３ａが親機となり、スタート信号発生装置３ｂ〜３ｄが子機となり、スタート信号発生装置３ａ〜３ｄが同時にスタート音を発する。また、スタート時刻の検出は、親機のスタート信号発生装置３ａが代表して検出する。なお、スタート信号発生装置３ａ〜３ｄがそれぞれスタート時刻を検出するようにし、検出した各スタート時刻の正確性を検証しつつ、１つのスタート時刻を特定するようにしてもよい。
そして、スタート信号発生装置３は、検出（特定）したスタート時刻を他の機器に配信する。
なお、上述したリコール信号が不正スタート発見装置１から送られた場合に、スタート信号発生装置３は、フライングの発生を競技者に報知する音を発する。例えば、スタート音と区別するために、スタート信号発生装置３は、スタート音から所定時間ａ（例えば、０．８秒）経過後に音を発する。
【００３４】
スターティングブロック４（４ａ〜４ｈ）は、例えば、フットプレートに加わる後方への荷重を検出するセンサ等を備えており、圧力変化およびその検出時刻を不正スタート発見装置１に送信する。
なお、スターティングブロック４は、競技のスタート前に、上層の機器（例えば、スタート信号発生装置３）から基準時刻が配信されており、基準時刻に基づいた時刻を計時している。また、自己が基準機器となる場合には、他の機器（下層の機器）が計時する時刻を、自己が計時する基準時刻と同期させるために、他の機器に基準時刻を配信する。
つまり、スターティングブロック４は、基準時刻に基づいて荷重（圧力変化）を検出した時刻（検出時刻）を計時し、この検出時刻を不正スタート発見装置１に送信する。
なお、上述した不正スタート発見装置１は、この検出時刻と、スタート信号発生装置３から配信されるスタート時刻との関係に従って、フライング判定を行う。
【００３５】
ＰＢＵ（フォトビームユニット）５（５ａ，５ｂ）は、競技者の通過（到達）を検出する。例えば、ＰＢＵ５ｂにフォトビームの発光部が設けられ、また、ＰＢＵ５ａにフォトビームの受光部が設けられており、所定の計測ラインに沿ってフォトビームが照射されるようにＰＢＵ５ａ，５ｂが配置される。そして、競技者がフォトビームを遮ったタイミングで、ＰＢＵ５ａが通過時刻を計時する。
なお、ＰＢＵ５（ＰＢＵ５ａ）は、競技のスタート前に、上層の機器（例えば、スタート信号発生装置３）から基準時刻が配信されており、基準時刻に基づいた時刻を計時している。また、自己が基準機器となる場合には、他の機器（下層の機器）が計時する時刻を、自己が計時する基準時刻と同期させるために、他の機器に基準時刻を配信する。
つまり、ＰＢＵ５は、基準時刻に基づいて競技者が計測ラインを通過した時刻（通過時刻）を計時する。なお、ＰＢＵ５は、計時した通過時刻を速報タイム表示システム６に送信し、通過時刻を表示させる。
【００３６】
速報タイム表示システム６は、例えば、操作盤及び表示盤を含んで構成され、通過地点やゴール地点の速報タイム等を表示する。
なお、速報タイム表示システム６は、競技のスタート前に、上層の機器（例えば、ＰＢＵ５）から基準時刻が配信されており、基準時刻に基づいた時刻を計時している。また、速報タイム表示システム６が基準機器となる場合には、他の機器（下層の機器）が計時する時刻を、速報タイム表示システム６が計時する基準時刻と同期させるために、他の機器に基準時刻を配信する。
【００３７】
具体的に、速報タイム表示システム６は、スタート信号発生装置３からスタート時刻の配信を受けた時点から、基準時刻に基づいてランニングタイムの計時を開始し、計時したランニングタイムを表示する。また、上述のＰＢＵ５から通過時刻等を受信すると、そのタイムを一定時間表示する。
更に、速報タイム表示システム６は、写真判定装置７にて特定された正式タイム（オフィシャルタイム）を受信すると、そのタイムを表示する。
【００３８】
写真判定装置７は、ゴール地点に配置されたカメラＣを備えたスリットビデオ装置（ラインセンサを使用したビデオ装置）等からなり、カメラＣが撮影した競技者の映像（画像）に、自己が計時した時刻（タイムデータ）を合成して（同期させて）、記録する。
なお、写真判定装置７は、競技のスタート前に、上層の機器（例えば、スタート信号発生装置３）から基準時刻が配信されており、基準時刻に基づいた時刻を計時している。また、自己が基準機器となる場合には、他の機器（下層の機器）が計時する時刻を、自己が計時する基準時刻と同期させるために、他の機器に基準時刻を配信する。
つまり、写真判定装置７は、基準時刻に基づいて計時したタイムデータを、ゴールした競技者の映像に同期させて記録する。
【００３９】
具体的に、写真判定装置７は、上述したＰＢＵ５と同様の検出ユニットを備えており、競技者のゴール到達（通過）を検出して自動撮影を行う。なお、検出ユニットは、ゴール到達の検出時に速報タイムを計測し、この速報タイムを速報タイム表示システム６に送信して表示させる。また、写真判定装置７は、ゴール時点の画像を切り出し、審判員により判定された正式タイム（確定した計測タイム）を特定する。そして、特定した正式タイムを速報タイム表示システム６に送信して表示させる。
【００４０】
以下、このような構成の競技用計測システムにおける時刻同期方法の概要について、図５を参照して説明する。図５は、下層の従属機器の時刻が、上層の基準機器の基準時刻と同期するまでの様子を説明するための模式図である。
【００４１】
前提として、図５（ａ）に示すように、基準機器を起点として従属機器との往復の通信には、通信時間αがかかり、この通信時間αが一定な状態に維持されているものとする。なお、基準機器から従属機器への往路の通信には、通信時間β１がかかり、また、従属機器から基準機器への復路の通信には、通信時間β２がかかる。つまり、α＝β１＋β２の関係となっている。
【００４２】
まず、基準機器は、往復時間計測回路１１ａによって、往復の通信に要する通信時間αを算出する。また、従属機器は、初期補正回路１１ｆによって、計時部１２が計時している時刻を初期補正する。
具体的に、基準機器（計時部１２）は、図５（ｂ）に示すように、現在の基準時刻Ｈ０を計時し、この基準時刻Ｈ０（時刻情報）を従属機器に送信する。一方、従属機器は、基準時刻Ｈ０を受信すると、この基準時刻Ｈ０を自己の計時部１２に設定する。つまり、従属機器は、図５（ｂ）に示すように、通信時間β１だけ遅れて基準時刻Ｈ０に基づく時刻の計時を開始する。そして、従属機器は、所定の応答メッセージを基準機器に返信する。
こうして応答メッセージを受信すると、基準機器は、基準時刻Ｈ０の送信から応答メッセージの受信までの通信時間αを算出する。
【００４３】
次に、基準機器は、予想時刻受信回路１１ｂによって、往復時間の半分の時間だけ従属機器に計時を進ませ、これに応答して従属機器から送られる予測時刻を受信する。また、従属機器は、予想時刻送信回路１１ｇによって、往復時間の半分だけ自己の計時部１２が計時している時刻を進めるとともに、自己の計時部１２が計時している時刻から往復時間の半分だけ時刻を進めた予想時刻を、基準機器に送信する。
具体的に、基準機器は、図５（ｃ）に示すように、現在の基準時刻Ｈ１を計時すると共に、通信時間αの半分の時間（α／２）だけ計時を進める命令（指示情報）を、従属機器に送信する。なお、この時点では、従属機器が通信時間αの半分だけ計時が遅れている（往路の通信時間β１と復路の通信時間β２とが等しい）と仮定している。
一方、従属機器は、α／２だけ計時を進める命令を受信すると、命令に従って自己の計時部１２の計時を進める。つまり、従属機器は、基準時刻Ｈ１からβ１−α／２だけ遅れた（β１−α／２＜０の場合は進んだ）時刻Ｈ２の計時を開始する。そして、従属機器は、この時刻Ｈ２にα／２を加算した時刻（時刻情報）を基準機器に返信する。つまり、基準機器が受信した時点での予想時刻となるＨ２＋α／２の時刻を、基準機器に返信する。なお、この時点でも、往路の通信時間β１と復路の通信時間β２とが等しいと仮定している。
【００４４】
次に、基準機器は、時差判別回路１１ｃによって、受信した予想時刻と受信時の基準時刻との時差の有無を判別する。
つまり、従属機器からＨ２＋α／２の時刻（予想時刻）を受信すると、基準機器は、受信時に計時した時刻と送られた予想時刻との時差ΔＴを求める。そして、求めた時差ΔＴがゼロ（若しくは、極めてゼロに近い）の場合には、仮定通り、往路の通信時間β１と復路の通信時間β２とが等しいことになる。つまり、β１＝β２＝α／２となり、通信時間β１，β２が求まる。なお、この場合、従属機器が計時する時刻は、基準機器の基準時刻と既に同期している。
一方、時差ΔＴが生じている場合には、往路の通信時間β１と復路の通信時間β２とが等しくないことになる。この場合、基準機器は、往路時間算定回路１１ｄによって、時差ΔＴと往復時間とに基づいて、往路の通信に要する往路時間を算定する。
具体的に、基準機器１は、Ｈ２＝Ｈ１＋β１の前提から、以下の数式１により通信時間β１を求める。そして、求めたβ１から、通信時間β２を求めることもできる。
【００４５】
【数１】
2005331438.tif 000003
ΔＴ：時差
α：往復時間
β１：往路時間
β２：復路時間
Ｈ１，Ｈ２：時刻
【００４６】
なお、上記の数式１より、時差ΔＴについて、Ｈ１，Ｈ２に関係なく求められることが分かる。
【００４７】
そして、時差ΔＴが生じている場合には、従属機器が計時する時刻は、基準機器の基準時刻と同期していないことになる。そのため、基準機器は、設定時刻送信回路１１ｅによって、往路時間だけ基準時刻を進めた設定時刻を従属機器に送信する。また、従属機器は、時刻設定回路１１ｈによって、設定時刻送信回路１１ｅから送信された設定時刻を受信して、計時部１２が計時している時刻に設定する。
具体的に、基準機器は、図５（ｄ）に示すように、現在の基準時刻Ｈ３を計時し、この基準時刻Ｈ３に通信時間β１を加算した時刻（時刻情報）を従属機器に送信する。一方、従属機器は、通信時間β１が経過した後にＨ３＋β１の時刻を受信すると、受信した時刻を自己の計時部１２に設定する。以降、従属機器は、基準機器が計時する基準時刻と同期した時刻の計時を開始することになる。
【００４８】
なお、時刻同期を終えた従属機器が、自ら親局に成り代わり（基準機器のように振舞い）、他の従属機器の時刻を自己が計時する時刻（基準時刻）に同期させてもよい。
この場合、従属機器の制御部１１の構成は、上述の基準機器の制御部１１の構成を更に含むものとする。つまり、従属機器の制御部１１の構成は、図６に示すように、往復時間計測手段としての往復時間計測回路１１ａと、予想時刻受信手段としての予想時刻受信回路１１ｂと、時差判別手段としての時差判別回路１１ｃと、往路時間算定手段としての往路時間算定回路１１ｄと、設定時刻送信手段としての設定時刻送信回路１１ｅと、初期補正手段としての初期補正回路１１ｆと、予想時刻送信手段としての予想時刻送信回路１１ｇと、時刻設定手段としての時刻設定回路１１ｈとが設けられている。
【００４９】
さらにまた、時刻を同期する際に、設定時刻を送信する代わりに、時刻を補正する命令を従属機器に送信し、従属機器に基準時刻と同期した時刻を計時させるようにしてもよい。
つまり、上述の図５（ｃ）にて、従属機器では、基準機器が計時する基準時刻からβ１−α／２だけ遅れた（β１−α／２＜０の場合は進んだ）時刻Ｈ２を計時しているため、基準機器は、β１−α／２だけ計時を進める命令（β１−α／２＜０の場合は遅らせる命令）を従属機器に送信する。この場合も、従属機器では、基準機器が計時する基準時刻との誤差（時差）が解消し、以降、基準時刻と同期した時刻の計時を開始することになる。
【００５０】
このような時刻同期方法により、無線伝送路における往路と復路との通信時間が等しくない場合でも、従属機器が計時する時刻を基準機器の基準時刻と同期させることができる。
そして、このような方法による時刻同期が、競技のスタート前に、上層の機器から下位の機器に順に行われ、スタート時点（スタートより所定時間前）には、競技用計測システム全体で、基準時刻に基づく時刻の計時がなされる。
【００５１】
上述した時刻同期方法がスタータによるスタート準備合図時（「よーい」等）に実行される（起動される）場合を一例に、以下、競技用計測システムの動作について、図７を参照して説明する。
図７は、競技用計測システムにおける各機器の一連の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００５２】
まず、ピストル２を操作するスタータにより、「よーい」等のスタート準備合図が発せられると、不正スタート発見装置１は、基準時刻を配信する（Ｓ１）。
この例の場合、上述の時刻同期方法により、不正スタート発見装置１から始まり、スタート信号発生装置３，スターティングブロック４，ＰＢＵ５，速報タイム表示システム６，写真判定装置７と、順番に基準時刻が配信される（時刻が同期される）。なお、ピストル２にも同様に基準時刻が配信される。そして、スタートより所定時間前には、競技用計測システム全体で、基準時刻に基づく時刻の計時がなされている。
【００５３】
そして、スタータによりピストル２の引き金が引かれると（Ｓ２）、ピストル２からトリガ信号がスタート信号発生装置３に送信される。このトリガ信号に応答して、スタート信号発生装置３は、図中のＴ１のタイミングにて、スタート音（「ドン」）を発し、その時点の時刻を計時してスタート時刻を検出する。つまり、スタート時刻Ｔ１がスタート信号発生装置３により計時され、そのスタート時刻Ｔ１が不正スタート発見装置１を含めた他の機器に配信される（Ｓ３）。例えば、速報タイム表示システム６は、スタート時刻Ｔ１の配信を受けた時点から、基準時刻に基づいたランニングタイムを計時し、計時したランニングタイムを表示する。なお、ピストル２は、不発判定時間（トリガ信号を出力してから一定時間）内にスタート時刻Ｔ１を受信しない場合に、スタータに不発を通知する。
【００５４】
また、スターティングブロック４は、図中のＴ２のタイミングにて、競技者の動き（圧力の変化）を検出すると、検出した時刻が計時される。つまり、検出時刻Ｔ２がスターティングブロック４により計時され、その検出時刻Ｔ２が不正スタート発見装置１に送信される。
不正スタート発見装置１は、スタート時刻Ｔ１と検出時刻Ｔ２とを受信すると、これら２つの時刻からフライングの有無を算術的に判定する（Ｓ４）。
そして、フライング有りと判定すると、不正スタート発見装置１は、リコール信号をスタート信号発生装置３に送信して、スタート時刻Ｔ１からａ秒後に音を発生させ、フライングを競技者に通知する（Ｓ５）。
【００５５】
一方、不正スタート発見装置１によりフライング無しと判定されると、競技がそのまま続けられる。そして、図中のＴ３のタイミングにて、競技者が計測ラインを通過すると、ＰＢＵ５は、その時点の時刻を計時する。つまり、ＰＢＵ５は、通過時刻Ｔ３を計時し、計時した通過時刻Ｔ３を速報タイム表示システム６に送信する。そして、速報タイム表示システム６は、受信した通過時刻Ｔ３（速報タイム）を一定時間表示する（Ｓ６）。
【００５６】
その後、図中のＴ４のタイミングにて、競技者がゴール（フィニッシュ）すると、ＰＢＵ５と同様の検出ユニットを備えた写真判定装置７は、検出ユニットが速報タイムＴ４を計測すると共に、自動撮影を行う（Ｓ７）。なお、検出ユニットが計測した速報タイムＴ４は、速報タイム表示システム６に送信され、表示される。
そして、写真判定装置７は、自動撮影した画像の中から、速報タイムＴ４前後の画像を切り出す。この画像の切り出しには、ｂ秒が必要となる。なお、切り出された画像は、審判員により正式タイムの判定に使用される。
同様に、図中のＴ５のタイミングにて、別の競技者がゴールすると、写真判定装置７は、その時点の時刻の自動撮影を行う（Ｓ８）。つまり、検出ユニットにより速報タイムＴ５が計時され、また、自動撮影した画像の中から、速報タイムＴ５前後の画像が切り出される。その際、前画像（速報タイムＴ４の画像）の切り出しが終わっていない場合（Ｔ４からｂ秒経過前）、写真判定装置７は、前画像の切り出しを終えた後に（Ｔ４からｂ秒経過後に）、速報タイムＴ５前後の画像を切り出すものとする。
これは、写真判定装置７が、競技者がゴールした速報タイム時点の画像を撮影済み（記録済み）であり、リアルタイムに画像の切り出しを行う必要がなく、審判員による正式タイムの判定に合わせて、画像が得られれば問題ないためである。つまり、写真判定装置７は、速報タイムに応じたその前後の画像の切り出し処理を順次行えばよいことになる。
そして、審判員により切り出された画像から正式タイムが判定されると、写真判定装置７は、この正式タイムを速報タイム表示システム６に送信し、表示させる。
【００５７】
このように、上述した競技用計測システムは、競技のスタート前に、上位の基準機器が計時する時刻（基準時刻）を下位の従属機器に配信し、従属機器が計時する時刻を基準機器の基準時刻と同期させるため、競技のスタート時には、各機器が同一の基準時刻に基づく時刻を計時することになる。その際、無線伝送路における往路と復路との通信時間が等しくない場合でも、従属機器が計時する時刻を基準機器の基準時刻と同期させることができる。
また、スタート信号発生装置３がトリガ信号に応答して自己が計時した時刻を、スタート時刻として不正スタート発見装置１等に配信する。一方、スターティングブロック４は、競技者の動作検出時に自己が計時した時刻を、検出時刻として不正スタート発見装置１に送信する。そして、不正スタート発見装置１が、受信したスタート時刻及び検出時刻に基づいて、競技者のフライングの有無を判別する。このため、スタート信号発生装置３やスターティングブロック４送られた情報に無線による遅延が生じたとしても、不正スタート発見装置１は、フライング判定を正確に行うことができる。
【００５８】
この結果、無線化による弊害を適切に除去することができる。
【００５９】
（他の実施形態）
上記の実施形態では、不正スタート発見装置１から写真判定装置７までを、全て無線による通信により接続する場合について説明した。しかしながら、安全性の確保等から、一部の機器同士を有線により接続するようにしてもよい。
例えば、図８（ａ）に示すように、スタート信号発生装置３ａと写真判定装置７とを有線の伝送路Ｍにて接続し、写真判定装置７によるタイム計測等の安全性を確保するようにしてもよい。
なお、その際、伝送路Ｍがトラックを横切ることになる場合には、図８（ｂ）に示すように、無線中継を行う中継機器Ｋを配置してトラック上だけを無線化し、スタート信号発生装置３ａと写真判定装置７とを接続するようにしてもよい。
【００６０】
また、上記の実施形態では、各機器がアドホックネットワークによる通信を行う場合について説明したが、アドホックネットワーク以外で通信を行うようにしてもよい。例えば、各機器の通信可能となるエリア（無線の到達距離）に応じてスター型による通信を行うようにしてもよい。
【００６１】
また、上記の実施形態では、不正スタート発見装置１〜写真判定装置７からなる競技用計測システムについて説明したが、競技用計測システムを構成する機器は、これらに限られず任意である。例えば、競技を放送するテレビ局やラジオ局の機器にも、基準時刻が配信されるようにし、更に、スタート時刻や通過時刻、そして、ゴールタイム等も送信できるようにしてもよい。
その際、送信するデータを暗号化して送信することで、機密性を確保するようにしてもよい。
【００６２】
上記の実施形態では、陸上トラック競技に競技用計測システムが適用された場合について説明したが、陸上競技は、これに限られず任意である。
例えば、水泳競技やスピードスケート競技等にも適宜適用可能である。
【００６３】
以上説明したように、本発明によれば、無線化による弊害を適切に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に適用され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。
【図２】各機器が共通して有する構成の一例を示すブロック図である。
【図３】制御部（基準機器）の構成の一例を示す模式図である。
【図４】制御部（従属機器）の構成の一例を示す模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）共に、従属機器の時刻が基準時刻と同期するまでの様子を説明するための模式図である。
【図６】制御部（従属機器）の他の構成を示す模式図である。
【図７】競技用計測システムの全体動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】（ａ），（ｂ）共に、他の実施形態に適用され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。
【符号の説明】
【００６５】
１    不正スタート発見装置
２    ピストル
３ａ〜３ｄ  スタート信号発生装置
４ａ〜４ｈ  スターティングブロック
５ａ，５ｂ  ＰＢＵ
６    速報タイム表示システム
７    写真判定装置
１１  制御部
１２  計時部
１３  記憶部
１４  無線通信部
１１ａ  往復時間計測回路
１１ｂ  予想時刻受信回路
１１ｃ  時差判別回路
１１ｄ  往路時間算定回路
１１ｅ  設定時刻送信回路
１１ｆ  初期補正回路
１１ｇ  予想時刻送信回路
１１ｈ  時刻設定回路
【図１】
2005331438.tif 000004
【図２】
2005331438.tif 000005
【図３】
2005331438.tif 000006
【図４】
2005331438.tif 000007
【図５】
2005331438.tif 000008
【図６】
2005331438.tif 000009
【図７】
2005331438.tif 000010
【図８】
2005331438.tif 000011