JP4242065B2 - 反応時間測定システム - Google Patents

Description

【０００１】
（利用分野）
本発明は、競技イベントまたは練習イベントにおいて競技者の初反応またはスタート動作を評価するための装置及び方法に関する。
【０００２】
（発明の背景）
徒競走のような多数の運動競技においては、全競技者は所定の瞬間にスタートし、そして各々の成績はゴールラインを横切る順番により評価される。普通トラック競技においては、各ランナーは、まずスタートブロック上で「用意」の位置を取り、ついでスタート信号、普通はスタート用ガンすなわちピストルから破裂音が発せられたときに飛び出す。ある種の水中イベントにおいては、泳者が壁から飛び出したり支持体上のグリップを離したりするというように、関連する配置物が存在する。
【０００３】
各ランナーが一つのレーン及び走行路曲線に拘束される長いトラック競技の場合、複数メーター離間して食い違いに配置される、異なる位置にてランナーをスタートさせ、外側レーンに沿ってだんだんに長くなる走行路長を補償することが必要である。これにより、全ランナーは、全所定距離を走行後共通のゴールラインに到達することが保証される。トラックに沿って離間したスタート位置のため、及び音速が単位秒当りほんの約３５０メーターであるため、スタート信号が前列のスタートブロックに達する瞬間と、後列のスタートブロックに達する瞬間との間には１秒の１／１０に及ぶ遅延があり得る。この遅延は、種々の位置に対する距離、したがって音声時間伝播時間を均一にするようにスタートピストルの適切な配置により最小化できる。この固有の空間的遅延に加えて、各ランナーは、音声を聞くのとスタートブロックから飛び出すのとの間に普通約１秒の数十分の一の有限の反応時間を有する。さらに、レースのスタートは、極度に神経質な緊張の時間であり、スタートピストルを聞く前にあるいはピストルが発砲されてしまうよりも前にさえランナーが飛び出すのも異常でなくない。
【０００４】
一般に、このような挙動が観察されると、誤スタートがコールされ、全ランナーは再度整列し、飛び出しの準備をしなければならない。数度の誤スタートは、ランナーを失脚させる。しかしながら、スタート動作は、競争者が互いに互い違いに配置され得る多数の異なるスタート位置にわたり広がるときに起こるから、また誤スタートは、約１秒の何分の一時間間隔で起こるから、誤スタートはスターターまたはジャッジにより単に観察されないこともあり、検出されずに進行することもある。
【０００５】
各ランナーが飛び出す時点を正確に計時することにより誤スタートを検出するための特殊化装置を使用する種々の自動化システムが存在する。さらに、ある種のトラック連盟のルールは、誤スタートをスタート信号後１００ミリ秒以内に起こるものとして定義を成文化している。この間隔は、標準トラックに沿う最前方位置と最後方位置間の距離と、一般に受け入れられる最小反応時間の両者に対応する。これはまた、人間の観察者がこのようなスタートを識別できるであろうような正確さにおおよそ対応する。ジャッジはまた、誤スタートをコールする際ある種の判断力を行使する。
【０００６】
利用可能な自動化検出システムにおいて誤スタートを検出するのに使用される一般的方法は、ランナーによりスタートブロックに掛かる力を測定するセンサを採用し、ついで力曲線の形状を分析して、競技者が飛び出した瞬間であると考えられる瞬間を検出するやり方である。この瞬間は、ついでスタート信号が適用された瞬間と比較され、競技者スタートが早すぎたかどうかを決定する。スタート信号それ自体は、スタートピストル上の電子的トリガにより、あるいはピストルに接近して配置されたマイクロホンでスタートショットを検出ることによって誘導される時間信号によって提供できる。曲線分析アルゴリズムにより決定されるランナーのスタートの瞬間は、普通、スタートブロックに掛かる力が非常に高いスレッショルドを越える時点、すなわち力が最高点に達する瞬間であると考えられる。この形式の自動化スタート検出システムは、一般に、スタートブロックを変更すること、または特定形態のスタートブロックを提供することを必要とする。このスタートブロックは、全力をトラック表面に伝達する代わりに、キャリジ上に乗り、競技者によりスタートブロックに掛かる力の全部または一部が、例えばブロックとキャリジ間に装着されえる力センサ例えばストレインゲージに伝達されるように配置される。
【０００７】
この種の一つの商業的に入手可能なシステムは、後方方向に加わる力を検出する用に力センサを適所に配置し、そして出力を分析し、競技者が約２５０ニュートンのスレッショルド力を加える時点を決定する。この値は、競技者が反応し、飛び出しつつあることを指示するものとして受け入れられるに十分高い。この種の検出プロトコルは、ランナー間にあるレベルの不均一さを導入しよう。何故ならば、普通２４０ニュートンの力を加える高弾力状態のセット位置での競技者は、比較的小さな緊張のシフトやスタート姿勢の僅かな調節でセンサをトリガし、他方用意位置において１００ニュートンしか加えない他の個人は、誤スタート力スレッショルドを越えることなく、すなわち警報をトリガすることなく、より多くの動きを起こすことができるからである。さらに、このシステムの商業的具体例では、トラック組織、すなわち運営機関が一組の専用のスタートブロックアセンブリを購入することが必要である。
【０００８】
類似のシステムは、 特に変更されたスタートブロックに基づく。このシステムはまた、スタートブロックに加わる力の変化を検出するが、競技者の反応瞬間を決定するために異なるアルゴリズムを使用する。
【０００９】
現在使用中のさらに他のシステムは、スタートブロックを分解し、特別の負荷を担持する後端部をブロックに取り付けることによって、種々のスタートブロックに取り付けることができる。このシステムでは、力の変化は電圧出力に変換され、これがデジタル化される。ランナーが飛び出すとき、競技者により達成される力の最大変化が決定され、そして、反応の瞬間、すなわち実際のスタート時間は、曲線が最大値のスレッショルドパーセント例えば２０パーセントに達する瞬間であると解釈される。
【００１０】
上述の各手法は、特別の専用のスターとブロック配置を必要とするか、すなわち、ブロック及び力センサが特別のキャリジ上に支持されるか、さもなければひずみ検出構造体を収容するように数種の部材より形成されるか、あるいは、既存のブロックへの強制的な適合を必要とする。すなわち、適合には、ブロックの分解と、特別の負荷を担持する後端部のブロックへの取り付けを包含する。かくして、上述の反応時間測定システムの一つを使用するためには、使用者は既存の装置を取り替えるか、それを大幅にカストマイズしなければならない。これらの要件は、誤スタートを忠実に検出するようにトラックシステムを更新するためにかなり高い資本的要件を課し、逆に、一度スタートブロック装置が取得されたならば組織がそれを切替えまたは交換する能力を不当に制限する。
【００１１】
一般に、スタートの瞬間は重要な瞬間である。１秒の数十分の一の反応時間は、比較的長い間隔であり、短距離のイベントの場合、これは勝利時間と同着でない時間との間の間隔に匹敵する。それゆえ、競技者は、彼が最大可能な速度でブロックを離れることを可能にする位置を取り、スタートが最小の反応時間をもってかつ誤スタートなしに信頼性をもって達成されるように彼のスタート技術を完成させることが重要である。しかしながら、スタート技術を練習することは厄介な動作シーケンスを包含し、普通コーチによる綿密な観察を必要とする。かくして、競技者の能力の多くの側面と異なり、スタート反応は一人での練習では叩き込めない。競技者のスタートは、上述のシステムにより実際の競技中に客観的に測定できるが、この種の装置それ自体は、運動競技者が自分の反応時間を改善するために個々のトレーニング及び普段の使用に供するには使い勝手がよくなさ過ぎる。
【００１２】
それゆえ、多様な既存のスタートブロックに簡単に適用できる反応時間検出システムを提供するのが望ましかろう。
【００１３】
複数競技者系において簡単かつ信頼性をもってセットアップできる反応時間検出システムを提供することも望ましかろう。
【００１４】
個々のトレーニングに有用な反応時間検出システムを提供することも望ましかろう。
【００１５】
さらに、警告能力、警報能力または信号能力の高められた反応時間検出システムを提供することも望ましかろう。
【００１６】
さらに、誤スタートの決定をなしかつホスト組織の記録または表示システムと相互接続するように自動化された反応時間検出システムを提供することも望ましかろう。
【００１７】
（発明の概要）
上述及びその他の目的は、本発明に従うと、スタートブロックまたは台板（これ自体は従来形式である）が適所に堅固に係止され、スタート期間中１または複数の方向に沿う加速度を検出するように加速度計がブロックに取り付けられた反応時間測定システムで達成される。加速度計は、瞬間加速度を指示する出力信号を発生するもので、好ましくは、スタートブロックに除去可能に適合される頑丈なブロックセンサモジュール内に取り付けられるのがよい。モジュール内では、フィルターまたはプロセッサーが、出力信号を受信し、競技者がブロックを離れる反応時間指示または特別の検出信号を発生するように信号を調整または処理する。好ましい具体例においては、モジュールセンサは、従来の形式で、バヨネットまたはあり継ぎ結合のような容易に除去可能な機械的に固いまたは剛性の結合によりスタートブロックに取り付けられる。プロセッサーは、加速度計信号トレースを処理、記憶し、リンクまたはコネクタが中央観察または監視ステーションと通信下にあり、プロセッサーは、これにそのレーンまたはブロックアドレスをもつ検出反応時間データを直接送る。
【００１８】
ブロックセンサモジュールには、スタート信号及び／またはその他の時間データを受信するための手段とともに、スピーカーが取り付けられてもよいし、その中に包含されてもよく、そしてスピーカーを作動するための電力増幅器、発信器またはその他の手段が局部的な音声を発するように設けられてよく、それにより、全位置にあるスタートブロックが、局部的または同時的に可聴スタート信号を発するように作動できるようになされている。トラックシステムにおいて使用するには、各ブロックセンサは電子アドレスを有するが、これは、それぞれの具体例においては、そのレーン番号を指示するように最初に選択的に設定するのが好都合であり、あるいは全部ロックが通信する中心モニターでイニシャライズ手続きを使用してプログラム制御によりセットされる。モジュールはさらに、好ましくは、処理ユニットにタイミング手段を備え、スタート信号を包含する期間の間記録された加速度出力信号トレース上にスタート信号と被検出反応時間との間の間隔を指示する処理出力を発生するのがよい。モジュールは、監視ステーションにより送られる質問信号に応答して、記憶された測定データを伝送し、誤スタートの決定を確認するため実際の加速度曲線を可視的に検査でき、かつプリントアウトまたはその他の方法で記録について記憶することができるようにする。ユニットは、好ましくは、適当な時間記録(これはプロセッサーの局部的発信器またはクロックに基づいてよい)で、競技者の検出された反応時間またはスタートの瞬間を処理、リポートするように構成されるが、基準時間表示として、スタートピストル信号、及び／または「セット」信号またはマイクロホン誘導または電気的切替えスタート線信号のような全イベントに共通の他の初瞬間を含む。
【００１９】
この目的のため、モジュールは１または複数のタイミング信号入力ラインまたはポートを有し、これを他のブロックモジュールに連鎖させてよく、それにより全モジュールは、共通バスまたはワイヤ対に沿って通信し、共通の時間基準を有するようになされる。しかしながら、モジュールは、好ましくは、ブロックセンサで直接誤スタートを検出するのでなく、外部的に提供される時間瞬間を参照して、監視ステーションに検出された反応時間を送り、監視ステーションは、時間基準と、他の全ブロックセンサからの反応時間を受信し、この信号をＯＲ演算して、もっとも早い反応が検出される瞬間に高電位に移行する単一の信号を生ずる。これがＳＴＡＲＴ信号後１秒の１／１０より早く起きると、誤スタートが発生したことが決定される。誤スタートの発生時に、モニターは可聴警報を送る。モニターはまた、ブロックセンサに質問し、それらの記憶された加速度計信号トレースを受信し、それにより包含される競技者の単一または複数の誤スタートが確認され得るようにする。好ましくは、モニター出力はまた、従来形式の他の計算機化競技イベント計時または表示装置とインターフェース接続され、誤スタートが起こったという情報、原因である競技者のレーン,名前または番号を表示する。モニターは,種々の自動化された判断を遂行する。モニターセンタ及び／または各モジュールは、「セット」のスターター指示を示す第１の信号を受信するための手段を含んでよく、そして好ましくは、セット信号に続くマスク時間を設定するための手段を含むのがよい。このマスク時間においては、競技者が自己のスタンスを調節するときに,誤スタート信号をトリガすることなく、ブロックの比較的大きな動揺または加速度が許容される。モニターはまた、「スタート」信号を受信し、スタート信号に続く遅延または誤スタート検出期間をセットする。この期間においては、検出されるスターは早すぎると考えられる。モニターはさらに、マスク期間の後、ピストル発砲前の任意時点の誤スタートを記録するようにセットしてもよい。けれども、一般に役員は、このような非常に早期の動きに対しては、自動化された計時検出よりも直接観察を適用することを望むかもしれない。
【００２０】
１具体例においては、ブロックセンサは、中央モニターにハードワイヤ接続されており、それらセンサの反応時間の決定及び加速波形データをそれに送る。この具体例においては、ブロックセンサは、通信ワイヤに沿ってパワーを受け取ってよく、そして共通のＳＴＡＲＴ信号を受信し、合わせて即座にその初反応時間の決定を送信してよい。代わりの具体例においては,ブロックセンサは,その自己のパワー源を有し、モニターユニットとワイヤレス通信で通信する。好ましいワイヤレスリンクでは、放送時間を二組の交互配置の通信サブインターバルに分割する。第１のサブインターバル中、システムは、例えば局部的なスタートピストル音を発生するのに使用される等時的な音声出力を発生するため可聴信号を伝送し、第２のサブインターバル中、システムは、精密なスタートデータ記録を創生し再構成するため、デジタル時間及び信号データをメッセージ確認とともに送受する。好ましくは、モニターユニットは、全ブロックセンサから各位置の反応時間あるいは任意的に全波形を他のコンピユータへアップロードするための他のシステムデータインターフェース接続を含むのがよい。データ記録は、好ましくは、各記録上にセット命令とスタートピストルの発砲の時間の指示を含むのがよい。使用者インターフェースコントロールセンタはまた、遂行されるべき競争及びレースの識別のエントリを可能にし、ランナー反応時間のリストのヘッディングにこの情報をプリントアウトする。
【００２１】
本発明はさらに、個人トレーニングに適合した単一モジュールシステムの具体例を企画する。この具体例においては、パーソナルアダプターが、シアリアルポートにて情報を交換し、質問を送り、そして記録された加速度応答曲線を受信、表示するように、ブロックセンサモジュールに取り付くように構成され、それにより競技者またはコーチが、競技者のセットの姿及び離脱反応をみることができるようにする。ブロックセンサモジュールは、システムブロックモジュールのそれと同一である。けれども、ブロックセンサモジュールは、アドレス能力を有することを要しない。さらに、スタートタイミング入力は、代わりに単にボイス作動インパルスを受信してもよいし、自己スタートシステムと交換されてもよく、そしてこの場合には、ユーザーがボタンを押し、そしてユニットそれ自体が、短い、ただし好ましくはランダム遅延の後スタート音及び計時パルスを発する。個人のトレーニング装置の使用のための好ましい実施形態及びプロトコルにおいては、モジュールが、スタートブロックの反応加速度と個人の初速度の両者を測定する。これは、好ましくは、ホトセル検出器をランナーの前、例えば１０メータのところに配置し、検出器出力を加速度計ブロックモジュールのタイミング入力ポートに供給することによってなされるのがよい。モジュールプロセッサーは、ついで、反応時間及び検出された横断時間の両者を記録し、それによりその例において達成されるスタートの全品質または有効速度の直接的な尺度を提供する。１具体例においては、個人トレーニングシステムは、加速度計信号トレースを局部的に処理して、反応時間間隔ΔＴを検出し、各誤スタートごとに可聴警報をトリガしてよい。
【００２２】
本発明のこれら、及びその他の特徴は、本発明の諸要素と、システムにおけるそれらの形態を例示する図面とともに以下になされる説明を参照することによって容易に理解されよう。
【００２３】
（詳細な説明）
本発明は、本発明の反応時間ブロックセンサ（または、モジュール）１０を示している図２への参照により最もよく理解されるだろう。モジュール１０は、図示されているように、グランド、トラック、または他の固定建造物に固定または固く結合したスターティングブロック１や他のスポーツ用の台（プラットホーム）に取り付けられる。それゆえ、スターティングブロックは静止したブロック、すなわち、実質的に不動のものである。しかしながら、出願人は、大まかな観測において固定され、静止していても、競技者のスタート時の反応の衝撃はブロック自体のたわみ及び振動を生じさせ、これは、反応時間を正確に反映させ、ブロックに支えられている競技者がそれを押す時のスタートの瞬間を決めるために出願人が見出した方法で検出可能な加速を引き起こすことを見つけ出した。よって、出願人は、ブロックから力を受けるために構成された手の込んだ機械的な可動台や構造物を必要とするより、むしろ、ブロックに取り付けられた加速度計を単に利用することでスタート時間を分析及び決定することができることに気付いた。
【００２４】
これは、マイクロチップの加速度計をブロックに（または、ブロックの中に）取り付け、それの出力を処理することにより、本発明の方法によって成し遂げられる。図２Ａに示されている一つの実施例では、例えば、ブロックに穴を開け、（加速度計と）分離した処理回路モジュールに接続するためのプラグか端子盤コネクタを備えて、その中に加速度計チップ１５をセメント付けすることにより、ブロックの中に直接加速度計チップを取り付けている。しかしながら、好まれるものとしては、本発明は図２に示されているように、加速度計ユニット１５と、ある程度の処理回路との両方を収容したセンサモジュール１０を準備し、それをブロック１に取り付ける。モジュール１０は、好まれるものとして、センサモジュール１０をスターティングブロック１に固く付けるために、スターティングブロックの結合用取り付け金具（ブラケット）２に結合する留め金か固定装置１１によって接続する。センサモジュール１０をスターティングブロックにしっかりと、かつ、取り外し可能に固定するために、留め金とブラケットの組み合わせは、例えば、対応するブラケット２の受け口と共にスライドする留め金１１により画定される、あり継ぎ状（dovetail-like）の突起やへこみにより構成されてもよい。（あり継ぎの結合のための）先細りにされたくさびの結合や、２つの結合要素の他の静止はまり（tight fit）は、緩みを持たない固い結合を確実にするので、スターティングブロックのいかなる動作も直接にかつ直ぐにブロックセンサ１０に伝わる。
【００２５】
図示されているように、ブロックセンサ１０はその内部に、加速度に対応する信号出力で応答する（好まれるものとしては、固体素子の小さい感知チップである）加速度計１５を収容し、さらに、その加速度計から電線１６に沿って出力信号を受信するプロセッサー１８、及び、出力ポートかプロセッサーから出力データを受信し、それを外部の接続２１へ送るための通信リンク２０を収容する。外部の接続は配線による接続でもよいし、またはワイヤレスでもよい。以下で説明されるいくつかの実施例では、センサブロック１０はさらに、スピーカー３０、圧電性のブザー、または音声発生器等の音声発生モジュールを含む。バッテリー（または、電池）か配線による電源入力線である電源１２は、プロセッサー１８及び、加速度計１５により発生した測定信号のデジタル化、調整、処理のための全ての補助的な回路に電力を供給する。
【００２６】
図２に図示されているように、信号入力線Ｓは、基準タイミングとして使用される１つまたは複数の外部の信号を供給する。以下でさらに詳細に説明されるが、これらは、競技者がスタートの準備位置につく事を示すセット信号（または、「用意（set）」信号）、及びピストルが発射されたことを示すスタート信号を含んでもよい。この線は単純な配線による入力でもよいし、または、同じポートまたは配線が、（プロセッサー１８に加速度計から配線１６に沿って受信した生データや処理信号を伝送させるための）指示や問い合わせ信号を受信できるように、撚線（twisted wire）のシリアルデータ線であってもよい。通信モジュール２０がワイヤレスモジュールの場合、システムの入力信号線Ｓは配線の接続ではなく、通信リンクの一部であってもよい。その場合、図６との関連で以下に詳細に説明されるプロトコルは可聴周波数のスタート音及び、プロセッサーによって適当に扱われる正確なタイミングのデータメッセージを処理する。
【００２７】
図２に図示されているように、スターティングブロック１は、走者がＤｘで示される矢印の方向に押し出すトラックイベントに適応している。以下での説明の目的のために、この方向をＸ方向と考える。容易に理解されるように、走者の押し出す力はセンサブロック１０とスターティングブロック１から成る固く結合した構造物に衝撃を引き起こし、それにより、（主として、ブロック１の材質の固さとそれのグランドへの固定の制動効力によって決まる）周波数、振幅、及び減衰の特性を持った、わずかな摂動や振動が発生するだろう。この動作はＸ方向に加速度の成分を持つはずである。したがって、図で示されるように、加速度計１５はＸ方向の加速に感度を持つように取り付けられ、さらに、それはブロック１０のハウジングか、またはフランジ１１に最も直接に接した部分に、効果的に、かつ固く結合される。しかしながら、本発明の他の側面において、出願人は、スターティングブロックで検出される加速は必ずしも圧倒的にＸ方向を向くとは限らず、例えば、主としてスタート方向Ｄｘに対して横向きの方向になることもあることを発見した。この見かけ上の異常現象の物理的な原因は完全に探究されていないが、これは、足の位置の違い、及び多様な競技者の斜め、または、ずれのスタートの衝撃、及び、取り付け装置、ブロック、固定具及び地面から成る力学的な体系での衝撃の特定のモードや反射の結果であり、ブロックの幾何配置及び固定のための装置の構造的な形状を含むいくつかの要因から生ずると考えられている。最終的な影響（または、効果）は、急激なＸ方向の加速によって特徴付けられるスタートもあれば、小さめのＸ軸の動作を呈し、垂直軸等の横方向に沿った擾乱（disturbance）を示すスタートもあるとういうことである。したがって、以下でさらに説明されように、本発明は、基本的な信号データを形成するために、２または３軸の加速度計を利用してもよい。しかしながら、ここでは説明の目的のために、加速度計の信号の軌跡（または、記録）は一次元で図示される。複数の軸の感知が実施された場合、プロセッサーは各チャンネルを別々に受信及び処理してもよいし、その反応時間の閾値による加速の決定のために、（各チャンネルを）ベクトルの大きさに組み合わせてもよいことが理解される。
【００２８】
加速度計１５はどのような形状であってもよいが、好まれるものとしては、装置の平面に対し垂直な測定方向に沿って作用する加速への応答で周波数や位置を変化させる、振動性または移動可能な（または、ずれることが可能な）薄膜、厚板や、小さなプルーフ質量（proof mass）をそれに吊り下げた梁を持った、マイクロリソグラフィー（microlithographic）技術によって製造されるプレーナー半導体（planar semiconductor）素子として構築される。よって、例えば、加速度計１５は、センサモジュール１０の結合面に実質的に平行な方向を向いた平らなマイクロリソグラフィーチップでもよいだろう。ここでは説明の目的のために、上述のように、加速度計１５は方向Ｘの加速の大きさに比例した電圧か、または、複数の軸に沿った加速を表す複数の電圧を持った出力信号を生成するために、適当な調整用の回路を備えていると仮定する。
【００２９】
図５は、スターティングブロックに結合した加速度計１５の、使用中の、そのような信号の典型的な例を示している。水平軸の時間の目盛は任意であるが、垂直軸の目盛は０から３Ｇの加速に調整されている。示されているように、出力信号は、（好まれるものとして、１秒間に数千回程度）頻繁にサンプリングされ、回路のノイズやブロック自体の振動や構成上のノイズを含む、多様なシステムの構成要素のノイズレベルを示す微小変動を持つ。信号は、微小なノイズレベル（または、隣接する測定点の間の微小変動）、図の領域６２に示されている低レベルの身体の振動及び加えた力に対応する（微小変動に比べ）かなり低めの周波数の大きな変動、及び、領域６３に示されている、さらに大きな加速の領域を含む、振幅の変動のいくつかの顕著なパターンを呈している。領域６２に示される波形は、大きめであるが極端に大きくないこと、及び、適当な振幅（強度）で数回繰り返される（あるいは、領域６１の微小変動で示されるノイズレベルに直ぐに戻る）離散的な擾乱（disturbance）を持った、全体として比較的安定した様相を持つこと、により特長付けられる。その一方で、領域６３は、例としての閾値レベル１．５Ｇを超える大きな増大が加速度に発生し、さらに、ピーク６４に達した後に降下し、加えた力が初期の鋭い構造的または振動性の衝撃を起こしている事を示している。その後に、（必ずしも発生するとは限らないが）スターティングブロック装置の残余の振動による、１つまたは複数の同様なピーク６５、６６が、一般に、減衰する振幅と共に発生する。そのようなピーク後の減衰の存在及び形状、及び、付加的なピークの発生は、スターティングブロック及びトラック表面の材質や、グランドへの固定及び、ブロック装置の構造上の減衰に影響する他の要因、及び、その構造と感知用の加速度計との間の結合の固さに実質的に依存するだろう。
【００３０】
図５の加速度計の軌跡で示されているように、水平の時間軸には、Tpeakで示される加速のピークに加え、いくつかの付加的なタイミングの点が印されている。これらは、スターターが走者に、彼らのスターティングポジションに入るための「用意（set）」信号を与えたときに、加速度信号の通常のノイズレベルの領域６１で起きる最初の注釈（すなわち、軌跡上に加えられた付加的な印）Tsetを含む。これは、モジュール１０の時間の尺度（または、目盛）に基準点またはゼロ点を与える外部からの時間の刺激であり、それゆえ、そのデータはシステム内の他の全てのモジュールで参照されてもよい。その直ぐ後に、走者が彼らの足をブロックに対し準備状態になるように位置させ、スターティングブロックに対し力を掛け始めるので、領域６２の適当な擾乱レベルが発生する。その後に、例として、領域６２の小さめの擾乱のピークの１つの最中に発生した、２番目の時点Tstartが示される。ここでの適当な（または、大きめな）加速度のレベルは、走者がスタンスを調整しており、信号の時間に、まだ反応していないことを示している。このTstartもまた、スタート用のピストルからセンサモジュールに外部から加えられたタイミング信号であり、全てのモジュールにより生成された信号の軌跡がお互いに共通の時間尺度で比較できることを確実にするための、もう１つの客観的な基準時間を構成する。この特定の信号の軌跡でさらに示されているように、スタート信号Tstartの後の短い時間の間、加速度計の出力レベルは再びその中間レベルより下がり、走者が準備状態に入り、スタート用のピストルにまだ反応していないことを示している。しかしながら、その後に、加速は上昇し始め、例としての約１．５Ｇの閾値を越え、大きい振幅の周期に入る前に鋭いピークまで上昇する。
【００３１】
前述の曲線は図解のためであり、処理され記憶された信号の軌跡に加えられた時間の注釈（すなわち、軌跡上に加えられた付加的な印）を示すためと、走者が位置につき、スタート信号に反応するときの、緩和や擾乱の多様な状態に関連した信号出力を表すための両方の意図で示されている。詳細に言うと、注釈無しの加速度計の出力信号はデジタル化され、（外部からのタイミング信号を受信し、加速度計の出力の軌跡を処理し、それを１つまたは複数のこれらのタイミング信号と共に、注釈付きの信号の軌跡として格納する）プロセッサーに供給される。
【００３２】
図３は、本発明のプロトタイプモジュール１００のさらに詳細な図である。示されているように、この実施例のモジュール１００は加速度計１１５及びマイクロコントローラー／プロセッサー１１８を含む第１機能グループ１００ａを含み、さらに、電源を備える第２機能グループ１００ｂ、及び、音声源を備える第３機能グループ１００ｃを含む。「機能グループ」は、説明されている機能を実施する構成要素か、構成要素のグループを意味する。よって、電源機能グループは、１つの実施例において、センサモジュールにプラグ接続する独立した電源ボックスとしてか、または、モジュールに取り付けられた構成要素として、バッテリー（または、電池）及び電源スイッチと共に実施される。このグループは、充電可能なバッテリー及び適当な充電回路、ＬＥＤ、及びその類の部品を含む、一般的な形状やそれの変形のいかなる形状であってもよい。あるいは、機能グループ１００ｂは単に電源入力ポートから構成されてもよく、それは、回路がそれを通して、例えば外部との通信やデータの転送のために使用されるデータ線の全体のバイアス等として、外部電源から電力を受信するための接続を与える。同様に、パワーアンプ及びスピーカーや他の音声変換機として示されている、音声信号機能グループ１００ｃは、例えばポットユニット（potted unit）として、加速度計部分１００ａと一体型にされてもよいし、基本的なセンサモジュールを増強するためのオプションとして与えられるプラグイン装置であってもよい。
【００３３】
１つのそのような実施例では、反応時間ユニットは陸上競技のためのマルチユニットシステム（複数のユニットのシステム）の１つとして使用され、各モジュールは、「スタート」時間信号メッセージを受信する外部入力ＸＬＲ１（図４）を持つ。この実施例において、マイクロコントローラーは、例えば、大きなトーンバースト（tone burst）やスタート用のピストルに匹敵する爆発音等の局所的な「スタート」音を発生するために音声源１００ｃを制御する。
【００３４】
以下で説明されるもう１つの実施例では、モジュールは単体で使用される（すなわち、競技者が「用意」及びスタートの技術を練習するための個人的なトレーニング装置として、単体のユニットとして使用される）。この場合、音声ユニット制御器は「用意（set）」音を発するように設定され、その直ぐ後に、好まれるものとして、ランダム化された間隔を空けて「スタート」音が続く。そしてその間、加速度計の出力が記録され続ける。よって、以下にさらに詳しく説明されるように、ユニットは、競技者の反応時間及びスタートの効率や力の組み合わせの結果をさらに効果的に評価するために、好まれるものとして、信号を発し、スタート時間等の競技者の能力の１つまたは複数の側面を記録する「スタート練習」、または、スタート練習の繰り返しの実施に使用される。
【００３５】
そのような動作は、図４に示されている、第４のユニット２００により達成される。ユニット２００は、ここで説明されているような個人的なトレーニングのための独立したシステムを与えるために、単体のセンサモジュールを増強する。上述されたように、マルチユニットシステムで利用される基本的なセンサモジュール１０または１００は、スタート信号の付近の時間間隔中の加速度計の信号の軌跡をデジタル化及び格納し、その軌跡に少なくとも１つの共通の外部信号（好まれるものとして、スタート信号）の注釈を付ける。ユニット２００は、センサモジュールの通信ポートＳＰ１（例として、シリアルデータポート）に取り付けるために適合しており、センサブロックが個人的なトレーニングのためのスタンドアローンユニットとして機能することを可能にする。パーソナルアダプターユニット２００はセンサブロック内のスタートシーケンス（スタートの一連の処理）を始動し、その後に競技者への即座のフィードバックのためにデータを表示するための情報を受信し、格納する。好まれるものとして、センサモジュールは、例として、入力ポートＸＬＲ２で、例えば、スタート位置から１０メートル等の、ブロックの近くに位置する交線の光電池（crossing line photocell）からフォトアイ（photo eye）信号を受信し、この信号の時間をモジュールに格納された加速度計の軌跡のなかに組み込む。交差検知器（crossing detector）に取り付けられたそのようなシステムの基本的な実施例において、パーソナルアダプターユニット２００はスタート信号から競技者が１０メートルの標識に到着した瞬間までの時間を表示し、それにより、各スタートに関する全体を通しての効果（全ての遅延を含むスタートの平均速度）の客観的な測定を与える。これは、ユニット２００で、基本的な回路要素によって接続され機能する、簡単な英数字表示器により表示されてもよい。
【００３６】
図４Ａはアダプター２００に関連のある構成要素を示している。示されているように、プラグ及び（／または）端子盤コネクタ２０２はシリアルデータ線２０２ａ及び、複数の独立した電圧レベル信号線２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄを接続する。各々の信号レベル線は対応するボタンスイッチ２０５ｂ、２０５ｃ、または２０５ｄに接続されており、競技者は、事前にセンサブロック１０の中にプログラムされている動作の処理を始動するために適当なボタンを押す。例として、ボタン２０５ｂはスタートシミュレートプログラムを始動し、それにより、モジュールは、競技者が準備に入るように、数秒間待った後に「用意（set）」音を発し、さらにその数秒後に、スタート信号としてスピーカーから爆発音を発する。上述のように、その間、モジュール１０または１００は加速度計の信号の軌跡を記録しており、スタートシミュレートのスタート信号は、上述されたマルチユニットシステム構成の外部から与えられる「用意（set）」及び「スタート」信号のように、その軌跡データに組み込まれる。そのような記録及び注釈付けは直接的な方法で実施される。例えば、加速度計の信号はデジタル化され、再循環バッファ（recirculating buffer）に送信され、「スタート」信号を受信するたびに、加速度計の出力データからの信号の軌跡の、その時の数秒間（のデータ）が格納されてもよい。
【００３７】
図４Ａの説明に戻ると、第２の押しボタン２０５ｃは、通常のレースのマルチモードシステムのセントラルモニタークエリーメッセージ（記録を検索または問い合わせするためのメッセージ）の代わりをしてもよく、１回または数回のスタートの後、センサモジュールが格納された信号の軌跡やスタートの時間間隔のデータをパーソナルアダプター２００の表示器に送信するために押されてもよい。第３のボタンは、マイクロコントローラーが複数のスタートデータの組を格納するように構成されているときに、「次へ」メッセージを実施するか、「リセット」メッセージを実施することができる。これらのボタンの１つがセンサモジュール１００から時間のデータを呼び出したとき、受信されたデータはシフトレジスタ２０８に送信され、４つのフィフティーンセグメント（fifteen segment）の英数字表示器構成要素の組２１０に適用される。よって、ユーザーはユニット２００の表面から直接１０メートルの時間を読み出すことができる。選択的に、ブロックセンサ１００のマイクロプロセッサーは、閾値、ピークの検出、または、他の自動化された数値分析や信号の評価テストを使用して、加速度計のデータから実際の反応時間を決定するようにプログラムされてもよい。この場合、アダプター２００に送信されるデータは「スタート」時間、検出された反応時間、及び１０メートルの光電池交差時間を含んでもよいし、あるいは、反応時間の後に、平均の、または、反応時間の遅延に対し修正されたスタートの速度等の処理された、または派生するデータの測定を含んでもよい。モジュール１００のマイクロコントローラーは、個人的なトレーニングのためのデータ出力のために、多様な実施例でプログラムすることができるだろう。目下のところ、好まれるシステムは、スタートの爆発と光電池により検出される１０メートルの交差時間との間の単純な時間間隔を出力する。これは、競技者が、（競技者の技術を監督し、競技者に信号や合図を与えるコーチや他のスタッフを必要とせずに）自分一人でスタートを最適化することを可能にする。上述されたように、スタートの爆発音は、特に、トレーニングシステムのために生成される、プログラムされたタイミング信号のシーケンス（一連の動作）の一部であり、これは、アナログ式のトリガ及びスイッチ要素か、スタート信号が予期されるタイミングで発生しないことを確実にするために付加された擬似的なランダム状態と共にプログラムされたインターバルタイマーにより容易に実施できるだろう。もう１つの実施例では、センサモジュールのプロセッサーは、反応時間やスタートの瞬間を求めるために上述の加速度計の信号の軌跡の基本的な分析を実施し、アダプター２００へデジタル出力信号として反応時間を示してもよい。この場合、競技者はブロックから離れた時間と結果としての初期速度との間の相互作用を評価してもよい。モジュールはさらに、個人的なトレーニングのモードで使用され、早すぎるスタートを検出したとき、フライングの警告をスピーカーから発してもよい。もう１つの実施例においては、パーソナルアダプターモジュール２００は英数字による表示の代わりに（または、に加え）、センサモジュール１００により生成され記録された完全な加速度計の軌跡を表示するために、グラフィックディスプレイを含んでもよい。この情報は競技者のスタート技術の初期の段階に便利な特徴を与え、スタートの位置での姿勢の非能率さを指摘することに役立つだろう。よって、センサモジュールの出力はトレーニングの目的のための反応時間の直接の測定値を与えるだけではなく、反応時間とスタート技術との間の関係を学習及び改善するための分析ツールを構成する。
【００３８】
ここで（図１及び３の）マルチ（複数の）センサブロックモジュールによる通常のスタートラインのシステムの説明に戻る。システムが配線によるシステムとして実施された場合、好まれるものとして、センサモジュールは環状に接続され、各々は断続的にそれの加速度計データを処理し、競技者のスタートを示す反応を検出した瞬間に信号を送信する。セントラルモニターは、各モジュールからの、これらの反応時間信号と共に「スタート」信号を受信し、モジュールからの反応時間信号が「スタート」信号に対しあまりにも早く受信された場合、フライングが発生したことを決定する。選択的に、セントラルモニター４０及び（／または）各センサモジュール１０は、スターターの「用意（set）」の指示を示す第１の信号を受信し、マスク時間信号を確立することにより、この信号に応答してもよい。マスク時間信号中は、競技者が彼らの姿勢を調整するので、モジュールの反応時間の出力やセントラルモジュールのフライング出力にトリガを掛けず、（モジュール１０で）比較的大きな擾乱や加速が許され（または、見逃され）、（モジュール４０で）反応信号が無視される。一般に、一度、マスク間隔が経過すると、モニターは全てのモジュールから入力される信号を受信し、誰かが動いたかを示す信号を生成するために、それらの論理和（ＯＲ）をとり、スタート用のピストル信号の１００ミリ秒以内にこの信号が発生した場合、フライングの警告を発生する。選択的に、判定の権威者（または、役員）が、スタート用のピストルの前に発生する視覚によるフライングの検出ではなく、自動化されたものを利用すると決定した場合、例えば、論理ＯＲ回路の入力警告回路を始動させるか、「用意（set）」信号を「スタート」信号の入力に適用する押しボタンによって、スタート用のピストルの前にモニターを「武装」した状態（すなわち、フライングの検出可能状態）にしてもよい。セントラルモニター装置で、一度、フライングスタートが検出されると、マイクロプロセッサーが応答しているモジュールから加速度計の全体の記録、及びブロックのアドレスやその他の識別子を要求し、格納するように、マイクロプロセッサーは構成される。ユーザーインターフェースはまた競技及びレースの識別名を入力することができ、この情報は走者の反応時間のリストのヘッダーに印刷される。よって、モニターは、複数のブロックセンサの出力の算出の実施や比較、及び、記録の生成、警告の発生、スポーツ設備に設置されているようなディスプレイやイメージシステム等にデジタルデータを供給することの機能に利用される。
【００３９】
これらの特徴の実施はプログラムの問題であり、ワイヤデータ線やもっと複雑なリングバスプロトコルの使用はフライングスタートの決定が容易くなされることや、警告音が数分の１秒内に効果的に鳴ることを可能にする。それはさらに、共通の標準時間が全てのユニットに送信されることを可能にする。他の側面に関して述べると、モニターシステムは、本質的な、時間やアドレス／レーンの情報を含む少数の信号にだけ依存するように構成される。よって、毎秒５０キロから数百キロバイトのデータの転送速度で通信することにより、システムは容易く、わずかな遅延内にフライングを検出し、それらを直ぐに検査できるように関連した軌跡を取得し、表示する。本発明のもう１つの実施例では、このデータは他の競技者の測定値や他のシステムの表示データと相互に作用したり、組み合わされたりする。例えば、モジュールのアドレスはレーンの番号を示したり、レーンの番号と同一にしたりすることができ、そして、これらは競技者の名前を示すことができるので、フライングを犯した競技者を識別するメッセージを表示するために、これらの「フライング」メッセージは競技者の識別と共に変換され、更新され、施設の表示システムに送られてもよい。データはさらに、競技者の相対的なスタート時間を表示するためにシステムとインターフェースしてもよく、それにより、観客の興味のための最初の測定値として利用されてもよい。
【００４０】
モジュールがセントラルモニターと共に環状に配線された場合、各モジュールは隣のモジュール１０と接続するために入力ポート、及び出力ポートを持つ。データ及びメッセージは、各メッセージが短い時間内に意図した受信機に到達するように、受信すること、アドレスを検査すること、再送信すること、及び（／または）各通信を増強することにより、既知の通信プロトコルで循環してもよい。しかしながら、好まれる配線の実施例では、さらに簡単で直接的なプロトコルが使用される。最初の決定（例えば、フライングの検出）は、セントラルモニターが、モジュールのどれかが反応時間信号を送信していることを認識することだけを必要とするので、このデータは全てのモジュールからパラレルで送信されてもよく、配線は検出された反応を示すために、単にＨＩＧＨかＬＯＷになる。さらに、そのような配線による通信経路と共に、セントラルモニターは好まれるものとして、自動的にアドレスを確立し、各モジュールのレーン番号を識別するようにプログラムされる。これは、単純な初期化の手続きにより成し遂げられ、そこにおいて、第１のモジュールがポーリングされ、隣のモジュールに接続されたその出力を振り動かすことを生じさせられ、そして、振り動かされた信号を入力線で検出したモジュールはそのアドレスを送信する。この処理は、配線にそって、それらの発生順に、全てのセンサモジュールのアドレスが決定されるまで続く。その後、セントラルモニターが加速度計の信号の記録及びタイミングデータを要求したとき、通信は形式付けられたメッセージとして成し遂げられる。そこにおいて、モジュールアドレス、フレーミングビット、データビットが伝送され、モニターは各モジュールから全ての記録を集めることができる。
【００４１】
加速度計の記録が正確になることを確実にするために重要な要求が、「スタート」信号を含む共通の基準時間であることは明白である。この信号は、ワイヤ通信バスにそって、全てのモジュールに同時に与えられるので、その条件は満たされている。各マイクロプロセッサーは、処理された加速度計の信号を読み込み、格納することを制御する、既定の周波数の局所的なクロックかクリスタル発振器を持つ。数秒間の加速度計の信号の記録中の（クロックの）ずれはミリ秒よりかなり小さいので、これらのクロックは十分に正確であると言える。各モジュールのスピーカーに局所的な「スタート」音を与えるために、好まれるシステムは共通のワイヤバスに沿って全てのモジュールに実際の音声信号またはデジタルの音声信号を送信する。電源を持ったスピーカーユニットは同時に（それを）増幅し、局所的に音声を発生する。
【００４２】
好まれるものとして、ブロックセンサモジュール及びセントラルモニターの全てのシステムはユニット間でワイヤレスの通信リンクを持って構成されてもよい。ほとんどデータに対し、従来のパケットラジオ（packet radio）メッセージプロトコルは十分に機能する。しかしながら、１つの好まれる実施例では、ラジオ通信は、保証付きのもの（guaranteed）と保証付きでないもの（nonguaranteed）との両方のメッセージを１つの伝送チャンネルかハードウエアユニットで実施する、送信／受信システムで成し遂げられる。このユニットは、１つのデータクラスのためのデータ送信／再構築と、もう１つのデータクラスのための高度に正確なデータ送信／再構築を同時に達成する。これは図６に示されるようになされる。
【００４３】
図６に図示されているように、ＲＦ通信は、時間分割メッセージシーケンスとして送信され、そこにおいて、第１のインターバル「ａ」は等間隔で第２のインターバル「ｂ」に交番する（交互に置き換わる）。各インターバルａ、ｂの間、フレーミング（または、タイミング）ビット、同期復調、及び時間同期化かフェーズロックフィードバックループや他の適当な技術の使用による既知の方法で、送信との同期を保っている受信ユニットと共に、デジタル式にエンコードされたデータが送信される。
【００４４】
例として、インターバルａ、ｂの各々は、通常、基本のＲＦ搬送波周波数の十から千倍の、固定した継続時間を持つ。本発明のこの側面により、インターバルａは受信機の出力で１つの連続したデータストリームの中に集められ、インターバルｂは第２のデータストリームの中に分離される。さらに、第１のデータストリームは、スタート用のピストルや爆発音のデジタル化された音声信号を運ぶために利用される。これは、データストリームａの実質的な連続出力の結果となり、全てのブロックセンサモジュールによって同時にかつ同一に受信される。各受信機にドロップアウトが発生するかもしれないが、個々のインターバルａはとても短いので、適当に受信され復調されるべき個々のインターバルの欠落は、（多数の送信インターバル上を数ミリ秒以上にわたって拡張する）全体の音声には影響を与えないであろう。それゆえ、承認（acknowledgment）プロトコルや選択的なエラーコーディングが無くてもメッセージは単純に送ることができる。受信されたメッセージはＤ／Ａ変換され、アナログフィルターを通され、増幅され、ブロックモジュールのスピーカーからスタート信号として放出される。アナログの電子機器やスピーカー要素の使用は受信した音声を十分にスムースにするので、フィルターは省略されてもよい。
【００４５】
一方、ｂメッセージのストリームはタイミング、信号データ、モジュールアドレス及びその類のものに使用される。よって、ｂメッセージは、できれば、メッセージの保全性をチェックするエラー検出、コード修正と共にコード化され、さらに、受信ユニットは、ｂメッセージの受信を承認し、適時の承認が無い場合、（一般に時間分割デジタル伝送やパケットラジオ通信で行われているように）メッセージは再送信される。これは、受信機が正確に、加速度計の記録等の比較的長いデータのブロックを取得することを可能にし、モジュールアドレスの正当性確認または確実にする。これらのｂメッセージは、デジタルの信号の追跡記録やその類を運ぶのに加え、モジュールに時間の同期信号を与えるために使用され、各モジュールが定期的にそれらの局所的な時間を更新することを可能にし、各モジュールに格納されたデータの記録が１ミリ秒以下の正確さで、時間の尺度を共有することを可能にする。しかしながら、目下の好まれる実施では、時間の標準信号はｂメッセージとして一斉送信されるが、メッセージの承認プロトコルはなされない。代わりに、それらは１秒間に何回も一斉送信され、受信されたとき、受信モジュールは単にエラーコードをチェックし、それが正確であれば、それの時間同期更新処理機に送り、それが不正確であればデータを破棄する。それに応じて、送信側では、時間の同期データメッセージが、自動的に承認されたように処理され、チェックや再送信は実施されない。よって、ｂデータは保証付きのメッセージを含むが、それらは必ずしも全てが正当性が確認された送信から成るとは限らず、通信は、異なったメッセージの最適な、スピード、正確さ、または同期性にフレキシブルに順応する。よって、モニターとブロックモジュールとの間のワイヤレス通信は、保証付きでないデータの連続した等時性のデータチャンネルと、即時ではないが、システムの時間が全ての受信場所で正確に保持されることを確実にする、メッセージの保全性を与えることができる保証付きのデータチャンネルとを含む。
【００４６】
ワイヤレス送信の実施例において、モジュールは各々、それ自体の電源を持ち、ラジオ通信プロトコルは全てのメッセージが短い時間間隔内に受信されることを確実にする。この実施例において、各モジュールの実際のレーンの場所は、好まれるものとして、プログラムされ、モジュールのハウジングに印を付けるか、あるいは、設定の後にマニュアルで確かめる等の、非本質的な方法で確立される。どちらの場合でも、センサモジュールは各々のシステムクロックを持っているので、基準時間が全てのモジュールに一斉送信され、各モジュールにより格納され、それらがその後にデータを送信するとき、共通の基準点を持つか、あるいは、望まれる精度までモジュール内部で修正されることが望ましい。
【００４７】
本発明の基本的な実施例及びスターティングブロックの反応時間測定システムに適用された説明のための本発明の変化の説明はこれで完了する。本発明は現存する多様なトレーニングやスポーツの設備や装置に適用が可能であると考えられ、それのシンプルな物理的構成及び電子データの注釈及び出力信号の特徴により、検出、測定、タイミング、及び表示の多様なシステムにフィットし、インターフェース可能であり、役に立つであろう。よって、開示され、説明された本発明に対し、当業者は変更、改善を思い付くだろうが、そのような変更や改善は請求項によって記され規定される本発明の範囲に入ると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の反応時間検出システムのブロック図である。
【図２】 図２は図１のシステムに有用な本発明のブロックセンサモジュールを示す線図である。
【図２Ａ】 本発明の他のセンサモジュールの具体例を示す線図である。
【図３】 図２のプロトタイプセンサモジュールと同様なプロトタイプセンサモジュールのより詳細な概略図である。
【図４】 本発明のセンサモジュールをもつ個人トレーニングシステムの特徴を例示する線図である。
【図４Ａ】 図４のシステムにおいてセンサモジュールを適合させるための個人モジュールの諸要素を例示するブロック図である。
【図５】 それぞれの記憶された信号トレースを示す波形図である。
【図６】 本発明に従う好ましいワイヤレスシステムの通信プロトコルを例示する線図である。
【符号の説明】
１ スターティングブロック
２ 結合用取り付け金具（ブラケット）
１０ センサブロック
１１ 留め金（フランジ）
１２ 電源入力
１５ 加速度計
１８ マイクロプロセッサー
２０ 通信リンク（または、通信モジュール）
２１ 外部への接続
３０ スピーカー
６１、６２、６３ 加速度の領域
６４、６５ ピーク
１００ センサモジュール
１００ａ 第１機能グループ
１００ｂ 第２機能グループ
１００ｃ 第３機能グループ
１１５ 加速度計
１１８ マイクロプロセッサー
２００ パーソナルアダプター
２０２ 端子盤コネクタ
２０２ａ シリアルデータ線
２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ 電圧レベル信号線
２０５ｂ−２０５ｄ ボタンスイッチ
２０８ シフトレジスタ
２１０ 英数字表示器（フィフティーンセグメント）
ａ、ｂ データのインターバル
Ｄｘ スタート方向
Ｓ 信号入力線
Tset 「用意（ｓｅｔ）」信号
Tstart スタート信号
Tpeak ピーク信号

Claims (13)

1. 競技者のスタート反応を決定するための反応時間検出システムであって、
   プレスタート位置において競技者を支える固定のブロックまたは台板に取り付け可能な検出ユニットであって、該固定のブロックまたは台板とともに動くために該検出ユニットに取り付けられ、その動きを示す加速度計信号を生ずる加速度計を含む検出ユニットと、
   前記加速度計信号を処理して、競技者のスタート反応時間を検出するためのプロセッサーと、
   複数の競争者のスタート反応が時間的に比較されるように、複数の前記検出ユニットに提供される共通の時間信号である初期時間信号とともに、所定の時間期間の間、前記加速度計からの信号を記憶するための手段と、
   を備え、
   前記加速度計が複数の測定軸線を有しており、そのうちの１つが、スタート方向と整列される測定軸線であり、他の１つが、スタート方向に対して横断方向に整列される測定軸線である
   反応時間検出システム。
2. 前記検出ユニットが、競技者に可聴のスタート音声を発するように構成された音声発生器を備え、競争者がスタート信号を同時に聞くようになされた請求項１記載の反応時間検出システム。
3. 前記検出ユニットが、誤スタートを識別するため、識別されるスタート反応を共通の受信時間と比較し、前記音声発生器が、誤スタートが識別されたときに信号するように警報音声を発する請求項２記載の反応時間検出システム。
4. 検出ユニットが、前記反応時間を検出するために前記加速度計信号の閾値を決定する請求項１記載の反応時間検出システム。
5. 前記検出ユニットが、ノイズを除去するために加速度計信号を濾波する請求項１記載の反応時間検出システム。
6. 前記検出ユニットが、スタート時間間隔を決定する請求項１記載の反応時間検出システム。
7. 前記検出された時間間隔を観察するために前記検出ユニットに取り付け可能な表示器を備える請求項６記載の反応時間検出システム。
8. 前記検出ユニットがさらに、ライン交差時間を受信するための手段を備え、前記プロセッサーがライン交差時間に対する前記時間間隔を決定し、それにより競技者がスタート効率を評価し得るようになされた請求項７記載の反応時間検出システム。
9. スタート効率を評価するため、前記プロセッサーが、競技者に対して複数組の反応時間及びライン交差時間を記憶し、前記表示器がこれを表示する請求項７記載の反応時間検出システム。
10. 前記表示器がさらに、誤スタートを検出し信号するための手段を備える請求項７記載の反応時間検出システム。
11. 前記検出システムと通信下にあり、複数の検出ユニットにより発生される反応時間の決定を受信し、誤スタートを検出するように動作する中央モニターをさらに備え、該中央モニターが、誤スタートの検出の際警報信号を発生する請求項１記載の反応時間検出システム。
12. 前記中央モニターが、ワイヤレス通信で前記検出ユニットと通信する請求項１１記載の反応時間検出システム。
13. 前記ワイヤレス通信が、第１の一組と第２の一組の通信インターバルを含み、前記インターバルが、全検出ユニットにより同時に受信される等時的な音声の第１のデータの組と、エラーコードがチェックされた通信メッセージから再構成される時間データの第２のデータの組を生じるように規則的に交番し、前記第１または第２のデータの組が共通の受信チャンネルを介して伝送される請求項１２記載の反応時間検出システム。

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