チップタイミング
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トランスポンダータイミング（チップタイミングまたはRFIDタイミングとも呼ばれる）は、スポーツイベントにおけるパフォーマンス測定技術です。無線周波数識別（RFID）方式のトランスポンダーが選手に装着され、固有のコードを発信します。このコードは、イベントの要所に設置された 無線受信機によって検出されます。
この技術が使用される前は、レースの時間は手動で計測されるか（オペレーターがストップウォッチを押す）、ビデオカメラ システムを使用して計測されていました。
トランスポンダーシステム
一般的に、トランスポンダータイミングシステムにはアクティブとパッシブの2種類があります。アクティブトランスポンダーは、選手に接続されたバッテリー駆動のトランシーバーで構成され、通信時に固有のコードを発信します。
パッシブトランスポンダーはトランスポンダー内部に電源を内蔵していません。代わりに、トランスポンダーは近くの励振器によって生成された電磁エネルギーを捕捉し、そのエネルギーを利用して固有のコードを発信します。
どちらのシステムでも、スタート地点、フィニッシュ地点、そして場合によっては中間地点にアンテナが設置され、デコーダーに接続されます。このデコーダーは固有のトランスポンダーコードを識別し、トランスポンダーが計測ポイントを通過した正確な時刻を計算します。計測システムによっては、計測ポイントにマットを敷く必要があるものもあれば、垂直方向のポータルで計測ポイントを設定するものもあります。
歴史
RFID は1980 年代後半に初めて主にモーター レースに使用され、1990 年代半ばにTexas Instrumentsから低価格の 134 kHz トランスポンダーとリーダーが発売されると、スポーツ イベントでより広く採用されるようになりました。このテクノロジは、世界最大級のランニング イベントのほか、サイクリング、トライアスロン、スキーなどの電子スポーツ タイミングの基礎となりました。製造元によっては、読み取りフィールドでより多くのトランスポンダーを処理したり、システムの低周波ノイズに対する耐性を改善したりするために、このテクノロジを改良しました。これらの低周波システムは現在でも頻繁に使用されています。他の製造元は、通常、より産業用のアプリケーションからの派生として、独自の RFID システムを開発しました。後者のシステムでは、読み取りフィールドで多数のトランスポンダーを読み取るという問題を、トランスポンダーとリーダー間のダウンリンク中にタグが互いの信号に干渉するのを防ぐ衝突防止アルゴリズムをトランスポンダーが使用できる高周波 13.56 MHz RFID 方法論を使用して回避しようとしました。アクティブトランスポンダーシステムは成熟を続け、コストがかなり高かったにもかかわらず、モーターレース、自転車競技、アイススケートなどの高速スポーツで市場シェアを維持しました。アクティブシステムは、非常に高い読み取り速度とタイムスタンプの精度のため、オリンピックなどの注目度の高いイベントでも使用されます。2005年までには、より新しいRFID技術が、主に産業用途で利用できるようになり始めました。開発中だった第1世代および第2世代（UHF）のトランスポンダーとリーダーは、メーカー間で複数のトランスポンダーとリーダーを使用できるように、厳格なプロトコルに準拠していました。[ 1 ] HFタグと同様に、UHFタグは量産コストがはるかに安く、スポーツタイミングの次の革命の基礎となりました。現在、大規模な運動イベントの多くは、ゼッケンの裏側かランナーの靴に取り付ける使い捨てのトランスポンダーを使用して計測されています。コストが低いため、トランスポンダーは完全に使い捨てになり、イベント後に主催者に返却する必要はありません。
使用法
1万人以上が参加する大規模なランニングイベントやトライアスロンは、手動で計測することがほぼ不可能であるため、トランスポンダー（またはチップ）による計測が初めて導入されたイベントです。また、大規模なランニングでは、参加者がスタートラインに到達するまでに遅延が発生し、パフォーマンスにペナルティが課せられます。一部のレースでは、スタートラインとフィニッシュラインの両方にアンテナや計測マットを設置し、正確なネットタイムを計測しています。レースの表彰は、IAAFと米国陸上競技連盟のルールに従い、一般的に「号砲タイム」（スタート時の遅延は考慮されません）に基づいています。ただし、年齢別表彰には「ネットタイム」を使用するレースもあります。
過去には、トランスポンダーはほとんどの場合、アスリートのランニングシューズか足首バンドに装着されていました。これにより、トランスポンダーとリーダーアンテナ間の距離が最小化され、最高の捕捉率が得られるため、アンテナマットの上でトランスポンダーを最もよく読み取ることができました。ランニング用にトランスポンダーを靴ひもに通すこともできます。トライアスロンの場合は、柔らかく伸縮性のある足首バンドでトランスポンダーを脚に固定し、最大の読み取り性能を得るためにトランスポンダーが正しい方向または極性になっているように注意します。トランスポンダーはレースのゼッケンにも付けられるようになりました。ここ 5 年間で、新しい UHF システムでは、靴ひもに付けるか、レースゼッケンに貼り付けるトランスポンダーを使用しています。どちらの場合も、読み取り性能に影響するため、UHF タグが皮膚の大部分に直接触れないように注意する必要があります。それにも関わらず、UHF システムは、従来の低周波および高周波システムと同等 (またはそれ以上) の読み取り性能を備えています。これらのUHFタグは産業用途向けに大量生産されているため、従来の再利用可能なトランスポンダーよりもはるかに安価であり、レース側はタグを回収する必要もありません。2015年現在、多くのUHFタイマーは、地上アンテナとコース脇の三脚に設置されたパネルアンテナを組み合わせて使用しています。[ 2 ]
すべてのRFIDタイミングシステムは、マイクロプロセッサ、シリアルまたはイーサネット通信、電源（バッテリー）などの周辺機器を備えたリーダーを収納するボックスを備えています。リーダーは、特定の動作周波数に合わせて設計された1つまたは複数のアンテナに接続されます。低周波または中周波の場合、これらのアンテナは、計時ポイントの幅全体をカバーするマットに組み込まれたワイヤーループで構成されます。UHFシステムの場合、アンテナはマットシステムで保護されたパッチアンテナで構成されます。パッチアンテナは、スタンドやフィニッシュガントリーに設置され、次の選手に向けて設置されることもあります。ほとんどの場合、リーダーとアンテナ間の距離は制限されています。また、複数の計時ポイントを必要とする競技では、より多くの機器が必要になります。計時ポイントが広いほど、より多くのリーダーとアンテナが必要になります。アクティブシステムの場合、トランスポンダーには独自の電源があり、ループがトランスポンダーの電源をオンにするトリガーとして機能し、トランスポンダーからの比較的強い信号を受信するため、シンプルなワイヤーループで十分です。したがって、アクティブシステムでは、計時ポイントの幅あたりのリーダー（またはデコーダー）の数が少なくて済みます。
すべてのシステムは、結果とタイムの計測に専用のソフトウェアを使用しています。[ 3 ]このソフトウェアは通常、シリアル通信またはイーサネット通信でリーダーに接続された別のPCコンピュータにインストールされています。このソフトウェアは、生のトランスポンダーコードとタイムスタンプデータをデータベース内の各参加者と関連付け、ランナーのスタートタイムとネットタイム、またはトライアスリートのタイムを計算します。[ 4 ]高度なシステムでは、これらの結果は即座に計算され、インターネットに公開されるため、アスリートと観客はWeb対応デバイスから結果にアクセスできます。
参考文献
- ^ 「クラス1第2世代UHFエアインターフェースプロトコル規格「Gen 2」」. 2015年1月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年12月3日閲覧。
- ^ 「アンテナ」（PDF） . 2019年8月8日閲覧。
- ^ Fister, I. Jr., Fister, I., Mernik, M., Brest, J. ドメイン固有言語Easytimeの設計と実装．コンピュータ言語，システム＆構造，37(4), 151-167, 2011. doi : 10.1016/j.cl.2011.04.001
- ^ Fister, I. Jr., Mernik, M., Fister, I., Hrnčič, D. LISAコンパイラジェネレータを用いたEasyTime形式意味論の実装、Comput. Sci. Inf. Syst.、第9巻、第3号、pp. 1019-1044、2012年。doi： 10.2298 /CSIS111110021F
