Tijdwaarneming in sport: Hoe werkt het?

KIVI Sports Engineering 17 maart 2016

Tijdwaarneming in de sport

Waarom wordt de tijd bij schaatswedstrijden naast de digitale tijdwaarneming ook nog steeds met stopwatch bijgehouden? Jan van Reede, bestuurslid KIVI Sports Engineering en fervent amateur wedstrijdschaatser, liep al lang met deze vraag rond en heeft deze bijeenkomst geïnitieerd. Vandaag een kijkje achter de schermen van de tijdwaarneming en zien we de technologie en systemen die hierachter schuil gaan.

Na een warm onthaal door MYLAPS’  Jessica en Els én een arsenaal aan heerlijk broodjes en drankjes, druppelen ongeveer 35 gasten binnen. Leuk om de diverse achtergronden te zien; jong en oud, man en vrouw, schaatser, wielrenstudent, atletiekunie, KNSB, KNAW, KNWU, WTOS, en een journalist van De Ingenieur. KIVI bestuurslid Jan trapt de bijeenkomst af met schaatspak en schaatsen in de hand, terwijl enkele vraagstukken benoemt waar hij zich als schaatser druk over maakt. Ten eerste dat zijn tijden niet kloppen (zijn tijden vast altijd te langzaam...) en ten tweede zijn er voor de tijdmetingen zo’n 16 tijdwaarnemers met stopwatches nodig, wat bij de kleinere ijsclubs soms problemen geeft.

Daarna neemt CEO van MyLaps, Bas van Rens, het stokje over en begint een met de ontstaansgeschiedenis van MYLAPS uit haar twee voorgaande bedrijven: AMB-it en ChampionChip. De eerste toepassing van AMB-it was het tellen en identificeren van afstandbestuurbare modelraceauto’s voor circuits. De ontwikkelde technologie op basis van radiofrequente bakens (transponders) en een antenne op de start/finish lijn, maakte het uitermate geschikt om in races bij te houden welke deelnemer over de start- en finishlijn rijdt, en op basis daarvan ronde- en eindtijden vast te stellen. Een vergelijkbare technologie wordt door ChampionChip toegepast om technologie voor tijdwaarneming bij grote hardloopevenementen te leveren. Doordat elke deelnemer een unieke RF transponder krijgt, is bij binnenkomst de tijd feitelijk meteen bekend en gekoppeld aan de deelnemer.

Het productportfolio bevat een uitgebreide selectie aan transponders en antennes die voor iedere sport specifiek geconfigureerd worden. In de afgelopen jaren is er bij de diverse sporten steeds meer behoefte ontstaan om meer data te presenteren dan alleen de eindtijd, bijvoorbeeld de tussentijden. Daarnaast zijn de breedtesportevenementen in omvang toegenomen, denk aan de marathons waaraan tot 80.000 lopers deelnemen. MYLAPS anticipeert op deze ontwikkelingen en past haar portfolio hier op aan. Het aantal transponders (uniek gecodeerd) is toegenomen tot 1.000.000 stuks en de signalen zijn volledig geoptimaliseerd voor de finish. De scheefstand van een transponder wordt door slimme signaalanalyse gecorrigeerd. MYLAPS voor atleten werkt intern op 1/1000 seconde en voor raceauto’s 1/10000 seconde. Afhankelijk van de toepassing wordt een bepaalde meettechniek ingezet; er zijn systemen waarbij de RF transponders worden opgeladen en tevens informatie uitgewisselt op het moment dat de deelnemer langs een antenne komt. Verder zijn er systemen die werken met inductie.

MYLAPS ontwikkelt tegenwoordig naast haar technologische geavanceerde producten ook een ecosysteem met totaaloplossingen, waarbij de sporter wordt ondersteund van training tot aan het evenement waaraan hij gaat deelnemen. Denk hierbij aan databases, websites voor sporters met analyses, en koppelingen naar evenementen. Er is een verschuiving van pure technische tijdmetingen naar het geheel van sportgerelateerde (sociale) ervaringen. De sporter kan zich bijvoorbeeld gemakkelijk opgeven voor een hardloopwedstrijd en kan tot op de dag zelf zijn te lopen afstand veranderen. MYLAPS heeft alles geautomatiseer, waardoor dit geen probleem vormt voor de evenementorganisatie. De gelopen tijden en eventuele andere meetdata kunnen rechtstreeks sociaal worden gedeeld en gebruikt.

Problematiek bij het vaststellen van de nauwkeurigheid zit niet alleen in de technologie, maar ook in de interactie van technologie, mens en regelement. Ten eerste wordt bij het schaatsen de transponder aan de enkel van de schaatser bevestigd. Aangezien de orientatie van de transponder daarmee kan wisselen en de orientatie van invloed is op wanneer het systeem bepaalt dat de transponder op de finsh is, zit hier een eerste invloed. Daarnaast zegt het regelement in het schaatsen dat het moment dat de punt van de schaats het vlak van de finish doorbreekt, het finish-moment bepaalt. En aangezien de punt van de schaats niet bij alle schaatsers exact even ver voor de enkel ligt, zit hier een tweede invloed.

In het tweede deel vertelt tijdwaarnemer Floris Klunder van ETiming verder over de regelementen en de gebruikte technologieën in het schaatsen. De ISU (Internationale Schaats Unie) heeft bepaald dat er bij internationale wedstrijden fotofinish nodig is en deze de als primaire tijd moet worden beschouwd. Zodoende zijn er naast het systeem met transponders van MYLAPS, een optisch systeem op de finish (op basis van laser) en een fotofinish camera. Ieder systeem is onafhankelijk in de finish detectie en twee fotofinish systemen zijn onafhankelijk verbonden met het startpistool, zodat als een van de andere systemen uitvalt, er toch een start- en eindtijd geregistreerd wordt.

Elk van de systemen heeft zijn unieke voor- en nadelen zodat ze elkaar aanvullen. Zo is de fotofinish camera als enige in staat een directe bepaling van finishtijd te doen op de referentie zoals die door het regelement gegeven wordt; namelijk de punt van de schaats. De fotofinish camera is echter van de 3 systemen ook het traagst in het weergeven van de tijd aangezien altijd handmatig gecontroleerd wordt of de fotofinish camera daadwerkelijk het tijd frame van de finish laat zien. Het optische systeem daarentegen is wel snel met weergeven, maar aangezien de laserstaal op een bepaaldehoogte boven het ijs zit, hangt het van de vorm van de punt van de schaats af wanneer deze de laserstraal doorsnijdt om de tijd te stoppen. Ook is het mogelijk dat de schaats net opgetild wordt waardoor de tijd pas stilgezet wordt op het moment dat de 2^e schaats de finishlijn passeert. Het MYLAPS transponder systeem is snel in het weergeven van de tijd, zet de tijd stil op het moment dat de transponder de finishlijn passeert, maar kan weer beïnvloed worden doordat de schaatser zijn been op dat moment heel schuin houdt, maar wordt ook beïnvloed door de afstand van transponder tot de punt van de schaats. De ogenschijnlijke overkill aan systemen om de tijdwaarneming te verzorgen, is met de huidige regels dan ook niet te vereenvoudigen.

Dat een visueel beeld van de finish altijd de ‘beste’ tijdwaarneming biedt, wordt tot slot ontkracht door een mooi voorbeeld uit de praktijk.

Zo kwam het een keer voor dat een camera van de NOS gericht op de finishlijn een ander beeld van de winnaar geeft dan de andere tijdwaarnemingssystemen. Op de NOS camera was te zien hoe de dichtsbijzijnde (onderaan in het beeld) dichterbij de finishlijn was, terwijl de andere schaatser als winnaar wordt aangewezen. Na lang zoeken blijkt de verklaring te liggen in de manier waarop de camera de beelden opbouwt; dit gebeurt namelijk door de beeldlijnen van links naar rechts en van boven naar onder per beeld vast te leggen. Zodoende zijn de beeldlijnen waarop de schaatser verder weg (boven in beeld) te zien is, eerder in de tijd opgenomen dan de beeldlijnen onder in beeld. Ondanks dat een camera dus de illusie geeft dat het om een momentopname gaat, zijn er in één beeldlijn meerdere tijdstippen te zien.

Graag willen we de sprekers hartelijk danken, alsmede alle anderen (voor èn achter de schermen) die deze bijeenkomst mogelijk hebben gemaakt!