ゲートセンサ

【目的】ゲート上の任意の位置を通過する複数の被測定体の個々のゲート通過時刻を正確に計時することができるゲートセンサを提供すること
【構成】ゲートまたはゲートの近くに磁界源１１を配置する。磁界源１１による影響を受けた磁界の方向を検出する磁気方位センサ１４、この磁気方位センサ１４が所定の方向を検出したとき検出した時刻を計時するタイマ１５およびこのタイマ１５により計時された時刻を記録する記録器１６を被測定体１３に配置する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陸上競技や競馬、競輪などに利用されるゲートセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】陸上競技や競馬などでは、人間や馬など（被測定体）がゲートを通過する時刻を個々に計時する必要がある。
【０００３】ところで、例えば１００ｍ競争のように被測定体の通過位置が決まっている場合には、それぞれのコース上のゲート位置に光遮断式の光学センサなどを配置することで個々の被測定体のゲート通過時刻を計時することができるが、長距離走や競馬のようにオープンコースの場合には、個々の被測定体のゲート通過時刻を計時することができない。
【０００４】そこで、かかる場合には、ドップラー法を用いることが考えられる。
【０００５】これは、図１１に示すように、各被測定体１に固有の周波数を発信する発信器（図示せず）を持たせ、ゲート２の端にこれを受信する受信器３を配置する。そして、被測定体１と受信器３の相対位置の変化速度により受信周波数が変化すること受信器３により検出し、被測定体１がゲート２を通過する時刻を計時するものである。
【０００６】つまり、被測定体１と受信器３の相対距離ｌの変化率Δｌは、Ｔ1 からＴ0 において減少し、Ｔ0 のとき“０”、Ｔ0 からＴ2 において増加する。これらの場合の受信周波数は、発信器が発信する周波数をｆ0 とすると、Ｔ1 からＴ0 のときｆ0 ＋αでＴ0 に近づくに従いｆ0 に近づき、Ｔ0 のときｆ0 、Ｔ0 からＴ2のときｆ0 −αとなる。よって、発信器が発信する周波数ｆ0 を検出することで、ゲート２の通過を認識することができる。
【０００７】しかしながら、発信器が発信する周波数ｆ0 は温度変化により変動するため、またＴ0 付近ではｆ0 ±αのαの値が極めて小さくなるため、受信器３により検出される周波数ｆ0 にある程度幅を持たせる必要がある。このため、図１２に示すように、このｆ0 の幅によるいわゆる不感域■が被測定体１のゲート２通過位置が受信器３より離れる程拡がる。つまり、測定精度がゲート２通過位置に応じて変動する。このことは、図中■に示すように被測定体１の移動速度が遅くなる程顕著となり、例えば移動速度が時速３０Ｋｍ以下では測定不能となる。
【０００８】具体的には、図１３に示すように、被測定体１の移動速度をＶ、受信器との相対速度Ｖs 、被測定体１の移動方向と受信器との角度をψ°とすると、Ｖs ＝Ｖ cosψ°ここで、被測定体１の移動速度Ｖを６０Ｋｍ／ｈ、測定限界速度を３０Ｋｍ／ｈとすると、ゲートと認識される点と受信器との角度ψは、ψ＝ cos^-1３０／６０＝６０°また、被測定体１の移動速度Ｖを４０Ｋｍ／ｈでは、ψ＝ cos^-1４０／６０＝４１．４°したがって、誤差ではすまされない値となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように従来では、長距離走や競馬のようにオープンコースの場合には、個々の被測定体のゲート通過時刻を計時することができないという問題があった。そこで、ドップラー法を用いることが考えられるが、精度が悪いという問題がある。
【００１０】本発明は、このような事情に基づきなされたもので、ゲート上の任意の位置を通過する複数の被測定体の個々のゲート通過時刻を正確に計時することができるゲートセンサを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のゲートセンサは、上述した目的を達成するために、（ａ）ゲートまたはゲートの近くに配置された磁界源と、（ｂ）被測定体に配置された、前記磁界源による影響を受けた磁界の方向を検出する磁気方位センサと、この磁気方位センサが所定の方向を検出したとき検出した時刻を計時するタイマと、このタイマにより計時された時刻を記録する記録器とを具備する。
【００１２】
【作用】予め磁気方位センサが検出する所定の位置をゲートを通過する位置に合致させておく。したがって、磁気方位センサが所定の位置を検出すると、検出した時刻がゲートを通過した時刻となる。よって、かかる時刻をタイマにより計時し、記録器に記録すれば、被測定体のゲート通過時刻を計時することができる。
【００１３】そして、これら磁気方位センサ、タイマおよび記録器からなる１セットを各被測定体に持たせれば、被測定体の個々のゲート通過時刻を計時することができる。また、磁気方位センサを用いていることから、ゲート通過時刻を正確に計時することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１５】図１は本発明の一実施例に係るゲートセンサの構成を示している。
【００１６】同図において、１１はゲート１２の近くの地中に埋設されたに磁界源を示している。この磁界源１１は、電磁石や永久磁石のいずれであってもよく、また単極（Ｎ極、Ｓ極を問わず。）や２極のいずれであってもよいが、後述する磁気方位センサの通過点において、磁気方位センサが磁界源が発生する磁界を地磁気の影響を含めても検出可能なだけの磁界を発生できる磁束密度を必要とする。
【００１７】また、被測定体１３には、磁気方位センサ１４、タイマ１５および記録器１６が配置されている。
【００１８】磁気方位センサ１４は、磁界源１１による影響を受けた磁界の方向を検出する。タイマ１５は、磁気方位センサ１４が所定の方向を検出したとき検出した時刻を計時する。記録器１６は、タイマ１５により計時された時刻を記録する。
【００１９】ここで、磁界源１１による影響を受ける磁界の方向は、例えば図２に示すように、磁界源１１による磁界Ａと地磁気による磁界Ｂとを合成した磁界Ｃによるものとなる。ただし、図３に示すように、地磁気の方向が紙面と垂直の場合には、磁界源１１による影響を受ける磁界の方向は、磁界源１１による磁界Ａだけによるものとなる。
【００２０】磁気方位センサ１４は、この合成磁界Ｃ（地磁気の方向が紙面と垂直の場合にはＡ）の方向を検出する。
【００２１】したがって、例えば図２に示したように、ゲート１２上で合成磁界Ｃが９０°真上の方向となる場合には、磁気方位センサ１４がその方向を示したときの時刻をタイマ１５により計時し、この時刻を記録器１６に記録すれば、被測定体１３がゲート１２上を通過した時刻を記録できる。
【００２２】そして、これら磁気方位センサ１４、タイマ１５および記録器１６からなる１セットを各被測定体１３に持たせれば、被測定体１３の個々のゲート通過時刻を記録することができる。
【００２３】次に、本発明の他の実施例を説明する。
【００２４】図４〜図７に示すように、磁界源１１となる磁石の方向または磁石の組み合わせによって磁気方位センサ１４が各位置で示す方向は異なるものとなる。なお、ここでは、地磁気による影響は無視している。
【００２５】ここで、図８に示すように、磁気方位センサ１４が示す方向ａ〜ｄを決めると、磁気方位センサ１４により、図４ではｄ→ａ→ｂ、図５ではｂ→ｃ→ｄ、図６ではｃ→ｄ→ａ、図７ではａ→ｂ→ｃの順にそれぞれ示されることになる。
【００２６】そこで、磁気方位センサ１４が各方向を示したときの時刻をタイマ１５により計時し、これらの時刻を記録器１６に記録すれば、例えば各被測定体１３の移動速度を計測することができる。
【００２７】なお、磁界源１１は、図９に示すようにコース上を横切るように点在させたり、図１０に示すようにコース上を横切るように長尺なものであってもよい。
【００２８】また、磁界源１１は、コースの上に配置してもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、磁界源をゲートまたはゲートの近くに配置するとともに、各被測定体に配置した磁気方位センサが所定の方向を示した時刻を記録することでゲート通過時刻を計時しているので、ゲート上の任意の位置を通過する複数の被測定体の個々のゲート通過時刻を正確に計時することができるゲート通過時刻を正確に計時することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るゲートセンサの構成を示す図である。
【図２】図１に示す磁界源による影響を受ける磁界の方向を示す図である。
【図３】図１に示す磁界源による影響を受ける磁界の方向を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例を説明するための図である。
【図５】本発明の他の実施例を説明するための図である。
【図６】本発明の他の実施例を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施例を説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施例を説明するための図である。
【図９】本発明の他の実施例を説明するための図である。
【図１０】本発明の他の実施例を説明するための図である。
【図１１】ドップラー法による従来の技術を説明するための図である。
【図１２】ドップラー法による従来の技術を説明するための図である。
【図１３】ドップラー法による従来の技術を説明するための図である。
【符号の説明】
１１…磁界源、１３…被測定体、１４…磁気方位センサ、１５…タイマ、１６…記録器。

【特許請求の範囲】
【請求項１】（ａ）ゲートまたはゲートの近くに配置された磁界源と、（ｂ）被測定体に配置された、前記磁界源による影響を受けた磁界の方向を検出する磁気方位センサと、この磁気方位センサが所定の方向を検出したとき検出した時刻を計時するタイマと、このタイマにより計時された時刻を記録する記録器とを具備することを特徴とするゲートセンサ。

【図１】