(57)【要約】【課題】陸上競技のリレーのバトン渡し練習時におけるタイム測定において、測定対象はバトンを持っている選手である。バトンは選手から選手に渡されるので、一つの測定区間において、測定対象の選手が入れ替わってしまう。さらには、バトンを持っていない選手が測定の「邪魔」になる。従来技術を利用した装置は、走っている選手が一人しかいないことを前提に作られているので、このようなリレーのバトン渡しに要するタイムは正確に測定できない。【手段】複数の測定位置に設置されたセンサー装置（１）の前を近接して通過する二人の選手のうち、バトンを持ったほうの選手  を選択的に測定対象とするための選択手段（３）を備える。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選手の通過を検知する検知手段と、選手の通過の検知に応じて信号を送信する送信手段と、前記信号を受信する受信手段と、前記信号の受信に応じてタイムを測定する計時手段と、測定されたタイムを表示する表示手段と、によって構成される装置であり、リレーで走る二人の選手のうち、所望の一人の選手を選択的に測定対象とする選択手段を持つことを特徴とする、陸上競技のリレーのバトン渡しに要するタイムを測定する装置
【請求項２】
前記選択手段が、前記検知手段の後段で、かつ、前記送信手段の前段に配置されていることを特徴とする、請求項１の装置
【請求項３】
前記選択手段が、前記受信手段の後段で、かつ、前記計時手段の前段に配置されていることを特徴とする、請求項１の装置
【請求項４】
前記選択手段が、前記計時手段の後段に配置されることを特徴とする、請求項１の装置
【請求項５】
選択すべき選手を、スイッチまたはソフトウエアで指定することができることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、および、請求項４の装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、陸上競技におけるリレーのバトン渡しにおいて、正確なタイムを簡便に測定する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  リレーのバトン渡しについて説明する。バトンを持って走ってくる選手を選手Ａとよび、バトンを受け取る選手を選手Ｂと呼ぶことにする。図１１のように、バトンゾーンと呼ばれる２０ｍの区間があり、選手Ａはバトンを選手Ｂにバトンゾーン内で渡さなければならない。バトンゾーンの１０ｍ手前に、「ブルーライン」と呼ばれるラインがあり、選手Ｂはブルーラインより後ろに下がらない位置で選手Ａを待つ。選手Ａが近づいてきて、所定の位置に来たら、選手Ｂは全力で走り出す。２０ｍ区間のバトンゾーン内で選手Ｂは選手Ａからバトンを受け取り、そのまま駆け抜ける。【０００３】  バトン渡しの練習において、特に興味のある区間は、図１１に示す４ヶ所の通過タイムであることが多いので、それらの区間を測定することを念頭に以下の説明を行う。すなわち、ブルーライン（以下測定位置１と呼ぶ）、バトンゾーン開始位置（以下測定位置２と呼ぶ）、バトンゾーン終了位置（以下測定位置３と呼ぶ）、および、バトンゾーン終了位置から１０ｍ先の最終測定位置（以下測定位置４と呼ぶ）、である。【０００４】  測定位置１から測定位置２までの１０ｍ区間（以下区間１と呼ぶ）では、選手Ａが区間１を通過するのに要するタイムを測定する。測定位置２から測定位置３までの２０ｍ区間（以下区間２とよぶ）では、選手Ａがバトンゾーンに入ってから、バトンを受け取った選手Ｂがバトンゾーンを出るまでに要するタイムを測定する。測定位置３から測定位置４までの１０ｍ区間（以下区間３と呼ぶ）では、選手Ｂが区間３を通過するのに要するタイムを測定する。【０００５】  これらの４つの測定位置で区切られる３区間の測定において、測定しているのは「バトンを持った選手」の通過タイムである。つまり、区間１では選手Ａがバトンを持ち続けているので、測定対象は選手Ａのみである。区間２では、バトンを持った選手Ａから、バトンを受け取った選手Ｂに測定対象が移行する。区間３では選手Ｂがバトンを持ち続けているので、測定対象は選手Ｂのみである。【０００６】  これらの３区間のタイムはそれぞれに異なる意味を持ち、選手やコーチが最も知りたいタイムである。以下の説明においては、この３区間の測定を例に用いるが、本発明は測定区間を限定するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−８７４０９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７２８９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  バトン渡しに要する時間は成績に直接に響くため、バトン渡しのテクニックのみならず、選手Ｂの走り出しのタイミングや、バトンを受けるまでの歩数、受け渡し位置などを最適化する必要がある。更に、図１１では便宜上直線で表現したが、実際のバトンの受け渡しは曲線区間で行われる。第一走者から第二走者へ渡すときと、第二走者から第三走者へ渡すときとにおいて、直線部と曲線部の関係は異なり、かつ、どのレーンを走るかによって、曲率も変わってくる。それら、多岐にわたる外部因子がある中、試行錯誤でそれぞれの場合に応じた最適値を探す過程において、結果を客観的に知る方法を簡便に提供することが本発明の課題である。【０００９】  リレーの測定が他のタイム測定と異なるのは、二人の選手が同時に近接して走っていて、タイム測定の対象が二人のうちのバトンを持った方の選手であるということである。言い方を変えると、測定にとって「邪魔な」選手が走っている、ともいえる。【００１０】  従来技術では、一連のタイム測定において、一つの検知手段を二人の選手が近接して通過することを想定していない。一つの検知手段を二人の選手が通過したとき、従来技術の動作としては二種類ある。ひとつは、一人目の選手を検知し、信号を送信したのち、しばらくの間、次の選手の検知を停止するもので、これを従来技術１と呼ぶ。また、通過する選手をすべて検知し、信号を送信するものもあり、これを従来技術２と呼ぶ。【００１１】  従来技術１を用いて、リレーのバトン渡し測定を行うと、測定位置２において、選手Ｂが通過した際にタイムを測定して、その後に通過する選手Ａは測定されない。これは、「バトンを持った選手」を測定したいという要求を満たさない。【００１２】  従来技術２を用いると、すべての選手の通過ごとにタイムが測定されてしまい、所望のタイムが得れらないばかりでなく、どの選手がどこを通過したときのタイムが測定されたのかがわからなくなり、使用できない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  先にも述べたように、リレーのタイム測定では、必ず「邪魔な」選手が走っている。本発明は、通過する二人の選手のうち、所望の選手を選択的に測定対象とする選択手段を持つことが特徴である。【００１４】  本発明の第１の構成を図１２に示す。選手の通過を検知する検知手段を、タイム測定をしたい複数の位置に配置する。選手の通過を検知手段が検知すると、選択手段は、所望の選手が検知されたときにのみ送信手段に指示を出し、送信手段が信号を送信する。受信手段はその信号を受信し、計時手段に指示を出す。計時手段は受信手段からの指示に応じて、タイムを測定する。表示手段はそのタイムを表示する。【００１５】  本発明の第２の構成を図１３に示す。選手の通過を検知する検知手段を、タイム測定をしたい複数の位置に配置する。選手の通過を検知手段が検知すると、検知手段は送信手段に指示を出し、送信手段が信号を送信する。受信手段はその信号を受信し、選択手段がその信号が所望の選手の通過による信号かどうかを判断し、所望の選手の信号である場合にのみ、計時手段に指示を出す。計時手段は、受信手段からの指示に応じてタイムを測定する。表示手段はそのタイムを表示する。【００１６】  本発明の第３の構成を図１４に示す。選手の通過を検知する検知手段を、タイム測定をしたい複数の位置に配置する。選手の通過を検知手段が検知すると、検知手段は送信手段に指示を出し、送信手段が信号を送信する。受信手段はその信号を受信し、計時手段に指示を出す。計時手段は、受信手段からの指示に応じてタイムを測定する。測定されたタイムのうち、所望の選手の通過によるタイムを選択手段が選択し、表示手段が表示する。
【発明の効果】
【００１７】  陸上競技のリレーのバトン渡に要するタイムを測定する際に、二人の選手が近接して走る状況が発生する。測定したいのは、バトンを持った選手が所定の区間を走るタイムであるのだが、区間内でバトンが選手間で手渡されるので、測定対象が移行する。また、測定対象の選手以外に、もう一人「邪魔」な選手が走っていることになり、従来技術で簡便に測定することは不可能であった。本発明では、リレーのバトン渡しに要するタイムを簡便に測定する手段を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１−１０】バトン受け渡しの測定の一連の流れ
【図１１】陸上競技で用いられるルール上のラインとリレーのタイム測定位置の関係
【図１２】本発明の第１の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の第２の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の第３の構成を示すブロック図
【図１５】本発明を実施するための形態１に基づくセンサー装置（１）とタイマー装置（６）の構成
【図１６】本発明を実施するための形態２に基づくセンサー装置（１）とタイマー装置（６）の構成
【図１７】本発明を実施するための形態３に基づくセンサー装置（１）とタイマー装置（６）の構成
【図１８】本発明を実施するための形態１を実際に使って中学生のリレーのバトン渡しを測定した例
【発明を実施するための形態１】
【００１９】  本発明を実施するための形態１は、本発明の第１の構成に対応する。図１５を参照しつつ以下に説明する。
【００２０】  本発明の実施形態１における、大きな構成要素は、センサー装置（１）とタイマー装置（６）である。センサー装置（１）は、選手が所定の位置を通過したことを検知する検知手段（２）と、所望の選手を選択する選択手段（３）と無線信号（５）を送信する送信手段（４）とで構成される。タイマー装置（６）は、無線信号（５）を受信する受信手段（７）と、タイムを測定する計時手段（８）と、タイムを表示する表示手段（９）によって構成される。
【００２１】  検知手段（２）の動作を説明する。検知手段（２）は、光（１０Ａ）を照射する発光手段（２Ａ）と光を検知するセンサー（２Ｂ）で構成される。選手（１１）が検知手段（２）の前を通過すると、光（１０Ａ）が選手（１１）の衣類などで反射され、反射光（１０Ｂ）として、センサー（２Ｂ）に検知される。ここで、光（１０Ａ）は、波長１００ｎｍから波長１ｃｍの間の電磁波であり、ミリ波、遠赤外線、赤外線、可視光線、紫外線のいずれでもよい。また、太陽光と識別するために、光（１０Ａ）は特定の変調を受けているものが望ましいが、本発明において、変調方式を限定しない。
【００２２】  一方で、光を対面から照射し、選手が通過する際に、それを遮ったことを検知する「光電管型」の検知手段もあり、この場合も以下における動作は同様である。本発明では、検知手段の種類を限定しない。
【００２３】  選択手段（３）の動作を説明する。選択手段（３）には、あらかじめどちらの選手を測定の対象とするかがスイッチやソフトウエアで指定されている。検知手段（２）が選手の通過を検知すると、選択手段（３）に信号を送り、選択手段は所望の選手が通過したときにのみ、送信手段（４）に指示を送る。
【００２４】  計時手段（８）の動作を説明する。計時手段（８）の動作には、計時を開始する「スタート」、途中の経過時間を測定する「ラップ」、測定後計時を終了する「ストップ」の３種類がある。これは、計時手段（８）が順を追って遂行するようにあらかじめスイッチやソフトウエアで設定してもよいし、センサー装置（１）から送信される信号（５）に、その指示内容を含ませるという方式をとってもよい。
【００２５】  全体の動作について説明する。図１のように、センサー装置（１）を、測定位置１、測定位置２、測定位置３、および、測定位置４に配置する。以下、それぞれを、センサー装置１、センサー装置２、センサー装置３、および、センサー装置４と呼び、図２から図１０においても同様である。それぞれのセンサー装置は以下に示すように、異なる動作をする。
【００２６】  図１のように、選手Ｂは測定位置１で待機しているが、センサー装置１に検知されないような位置を取る。図２のように、選手Ａが選手Ｂに所定の位置まで近づくと、選手Ｂが走り出す。ついで、図３のように、選手Ａが測定位置１を通過する。そのとき、センサー装置１が選手Ａを検知し、タイマー装置に無線信号を送る。タイマー装置はこれを受けてタイム測定を開始する「スタート」動作を行う。
【００２７】  図４のように、選手Ｂが先に測定位置２を通過する。このときセンサー装置２は選手Ｂを検知はするが、タイマー装置に信号を送らず、図５のように、その直後に通過する選手Ａを検知するとタイマー装置に無線信号を送る。タイマー装置はそこまでの経過時間を測定し記録するが停止はしない「ラップ」動作を行う。
【００２８】    センサー装置２の動作は、本発明において、特徴的である。一人目を検知した後、所定の時間以内に検知した二人目の通過に対して無線信号を出すというところが、従来のタイム測定装置にはない特徴である。
【００２９】  図６のように、バトンゾーン内で選手Ａは選手Ｂにバトンを渡す。これで、測定対象が選手Ｂへと移行する。
【００３０】  図７のように、選手Ｂが測定位置３を通過すると、センサー装置３は選手を検知しタイマー装置に無線信号を送る。タイマー装置はそこまでの経過時間を測定し記録するが停止はしない「ラップ」動作を行う。その後、図８のように、選手Ａがその後測定位置３を通過すると、検知手段は（２）選手を検知するが、無線信号は送らない。
【００３１】  図９のように、選手Ｂが測定位置４を通過すると、センサー装置４はタイマー装置に無線信号を送る。タイマーはそこまでの経過時間を測定し計時を終了する「ストップ」動作を行う。その後、図１０のように選手Ａが測定位置４を通過すると、検知手段（２）は選手を検知するが、無線信号は送らない。
【００３２】  センサー装置３およびセンサー装置４の動作も特徴的である。一人目は検知して、タイマー装置に無線信号を送るが、一人目を検知した後、所定の時間内に検知した二人目に対しては無線信号を送らないというところが、従来のタイム測定装置にない特徴である。
【００３３】  以上の一連の動作の大切な点は、タイマー装置は、図３で「スタート」し、図５、図７で「ラップ」測定を行い、図９で測定後、「ストップ」する、ということである。これは、まさに、バトンを持った選手の通過を選択的に測定していることになる。
【００３４】  二人の選手のうち、測定したい選手の通過時にセンサー装置が選択的に無線信号を送るわけだが、二人目の選手を検知できないことがある。二人目の選手が走るのを途中で棄権したり、走り出しのタイミングのミスで二人が重なってしまい、センサー装置が二人を分離して検知できなかったりするようなときである。このような事態において、二人目を永遠に待ってしまうと、次からの測定ができなくなる。リレーにおいて、一人目の通過の後、二人目が通過するまでの時間は、長くても２秒程度なので、センサー装置は、一人目を検知した後、２秒経っても二人目が検知されないときは、先ほどの一人目を「忘れて」、次の選手を再度一人目として処理することが望ましい。本発明において、この２秒という時間を限定するものではないが、２秒程度が実用的である。
【００３５】  本発明を実施するための形態１において、センサー装置は、それぞれ異なる動作をする。まず、選択する選手が一人目の選手か、二人目の選手かという違いがある。また、選手を検知したときに送るタイマー装置への命令信号が、測定開始に当たる「スタート」か、途中経過を測定する「ラップ」か、測定を終了する「ストップ」かの違いもある。それらの機能をスイッチやソフトウエアで切り替えられるようにすることが望ましい。それにより、センサー装置は、実施形態１に従った測定に限定されず、区間２だけの測定や、その他、広範囲の陸上競技のタイム測定にも使用できる。
【００３６】  本発明を実施するための形態１の特徴は、タイマー装置（６）の機能を減じたことである。特に、「スタート」「ラップ」「ストップ」の動作指示もセンサー装置（１）から発せられると、タイマー装置には判断機能が不要となり、回路規模が小さく、消費電力も小さくなる。また、設定も不要なため、入力手段が必要なく、小型化に適している。タイマー装置（６）はコーチが手に持つことが多いので、小さくて電池のもちのよいところが利点となる。
【００３７】  図１８は本発明を実施するための形態１を使って、実際にリレーのバトン渡し測定を行ったときのタイムである。表の▲１▼、▲２▼、▲３▼がそれぞれ、区間１、区間２、区間３に相当し、▲４▼が全区間の総合タイムである。ほとんどの場合、区間１が１秒強、区間２が２秒強、区間３が１秒強、となっており、測定したいタイムが正確に測定できていることがわかる。Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．８において、測定ミスが発生しているが、これは、選手側のミスに起因する。選手Ｂの走り出しが遅く、選手Ａがバトンゾーン開始位置（測定位置２）で選手Ｂに追いついてしまい、二人が重なったため、検知手段（２）が二人を分離できず、一人として認識したため、二人目を待った状態で信号を出さなかったことによる。
【発明を実施するための形態２】
【００３８】  本発明を実施するための形態２は、本発明の第２の構成に対応する。図１６を参照しつつ以下に説明する。
【００３９】  本発明を実施するための形態２においては、センサー装置（１）が選択手段（３）を持たず、タイマー装置（６）が選択手段（３）を持つ。受信手段（７）が信号を受信し、それを、選択手段（３）に伝えると、選択手段（３）が所望の選手に対してのみ計時手段（８）に測定の指示を送る。本発明を実施するための形態１と同じく、センサー装置（１）は所望の複数の測定位置に配置し、測定結果も同じものになる。
【００４０】  本発明を実施するための形態２のよさは、センサー装置（１）はどの位置に配置されるものも同じ動作をするだけなので、機能が限られ、小さく、低価格で作れることである。
【００４１】  その一方で、タイマー装置（６）に処理の負担が行く。選択手段（３）がタイマー装置（６）に含まれるため、単純に選択手段（３）に対するハードウエアが増えるだけでなく、その動作を設定するための入力手段が必要になる。結果として、サイズが大きくなるだけでなく、消費電力が増えたことで電池も重くなり、持ち運びは不便になる。
【発明を実施するための形態３】
【００４２】  本発明を実施するための形態３は、本発明の第３の構成に対応する。図１７を参照しつつ以下に説明する。
【００４３】  センサー装置（１）は選手が通過するのを検知するたびにタイマー装置（６）に信号を送り、タイマー装置（６）の計時手段（８）はすべての信号に対して測定を行う。その後、測定されたタイムから、選択手段（３）が所望のタイムを選択し、必要に応じて計算を施し、所望のタイムを表示手段（９）が表示する。
【００４４】  この方式は、さらにタイマー装置（６）側に処理の負担が増える。タイマー装置（６）の処理を指示するための高度な入力機構が必要になるので、本発明を実施するための形態２よりも、さらに、サイズが大きく、電池の消耗が大きくなり、重くなるが、ソフトウエア的な処理ゆえに、柔軟性の富む処理が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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