チップタイミング

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、スポーツイベントでパフォーマンスを測定する技術です。無線周波数識別(RFID) ベースで動作するトランスポンダーがアスリートに取り付けられ、イベントの戦略的なポイントに配置された無線受信機によって検出される固有のコードを発信します。

この技術が使用される前は、レースは手動で（オペレーターがストップウォッチを押す）またはビデオカメラ システムを使用して時間を計測していました。

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、アスリート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、問い合わせがあると固有のコードを発信します。

パッシブトランスポンダーにはトランスポンダー内部に電源が内蔵されていません。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、アンテナはスタート地点、ゴール地点、場合によっては中間地点に配置され、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タイミング ポイントを通過する正確な時間を計算します。タイミング システムの実装によっては、タイミング ポイントで地面にマットを敷く必要がありますが、他のシステムでは、垂直方向のポータルを使用してタイミング ポイントを実装します。

RFID は1980 年代後半に主にモーター レースで初めて使用され、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。一部のメーカーは、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、現在でもよく使用されています。他のメーカーは、通常、より産業的な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。これらの後者のシステムは、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ためにトランスポンダーが衝突防止アルゴリズムを使用できるようにする高周波 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、サイクリング、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、読み取り速度が極めて速く、タイムスタンプの精度が高いため、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ています。2005年までに、主に産業用途向けに、新しいRFID技術が利用可能になりました。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、複数のトランスポンダーとリーダーをメーカー間で使用できるように、厳格なプロトコルに従っていました。^[1] HFタグと同様に、UHFタグは大量生産がはるかに安価で、スポーツタイミングの次の革命の基礎を形成しました。現在、大規模な運動イベントの多くは、レースゼッケンの裏側かランナーの靴に取り付けられた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。低コストのため、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。

非常に大規模なランニング イベント (10,000 人以上) やトライアスロンは、手動で時間を計測することがほぼ不可能なため、トランスポンダー (またはチップ) で計測される最初のイベントでした。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れが生じ、パフォーマンスにペナルティが課されます。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またはタイミング マットを設置し、正確なネット タイムを計算できるようにしています。レースでの表彰は、IAAF および USA 陸上競技規則に従って、通常「ガン タイム」(スタート時の遅れは無視) に基づいています。ただし、一部のレースでは、年齢グループ賞の授与に「ネット タイム」を使用しています。

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限に抑えられ、最高のキャプチャ率が得られるため、アンテナマット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す。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。トライアスロンでは、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、読み取り性能を最大限に高め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ことを確認します。トランスポンダーはレースゼッケンにも取り付けられていました。過去5年間^{[いつ? ]}の新しいUHFシステムでは、靴ひもに取り付けたり、レースゼッケンに貼り付けたりしたトランスポンダーを使用しています。どちらの場合も、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。触れると読み取り性能に影響します。それにもかかわらず、UHFシステムの読み取り性能は、従来の低周波システムや高周波システムと同等(またはそれ以上)です。これらのUHFタグは産業用途で大量に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、レースでは後でタグを回収する手間がかかりません。2015年現在、多くのUHFタイマーは、地上アンテナとレースコースの脇の三脚に取り付けら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 システムには、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が組み込まれています。リーダーは、特定の動作周波数用に設計された 1 つ以上のアンテナに接続されています。低周波数または中周波数の場合、これらはタイミング 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 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、スタンドまたはゴール ガントリーに設置して、近づいてくるアスリートに向けることもできます。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、複数のタイミング ポイントを必要とするイベントでは、より多くの機器が必要になります。タイミング 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、ループはトランスポンダー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比較的強い信号を受信するため、単純なワイヤ ループのみが必要です。したがって、アクティブ システムでは、タイミング 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、結果とスプリットを計算するため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、シリアルまたはイーサネット通信を介してリーダーに接続された別の PC コンピューターに常駐しています。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に関連付け、ランナーのスタート時間とネットタイム、またはトライアスロン選手のスプリットを計算します。^[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 対応デバイスを介して結果にアクセスできます。