| AMB
Transponders Testresultaten (2004, 2005 en 2006).
Laatste update: 2008-01-01 Het seizoen 2007/2008 is voor de jury schaatstijdwaarnemers turbulent begonnen. Na de dubieuze eindtijd van Simon Kuipers tijdens de WorlkdCup in Calgary zijn de nodige twijfels gerezen rondom de betrouwbaarheid van de elektronische tijdwaarneming. In ieder geval is er eindelijk aandacht gekomen voor een fundamenteel probleem van optische detectoren: het probleem dat een schaatser geheel of gedeeltelijk over de lichtstraal kan stappen. Een "stepover" leidt in een dergelijk geval tot een optische tijd die 0.01 s tot 0.05 s langzamer is dan de tijd, waarop de punt van de schaats de finish bereikte. Tijdens het NK Afstanden 2007/2008 en tijdens de WorldCup 5,6,7 december 2007 in Heerenveen kan uit de gedetailleerde rapportage zonder enige twijfel geconcludeerd worden dat ChipX transponders alle tijden binnen de gewenste 1/100 s correct hebben geregistreerd. Iets wat niet zonder meer gezegd kan worden over de optisch gedetecteerde eindtijden, die -behalve in de B-groep- als officiele eindtijd zijn gebruikt. De rapportage omvat van beide toernooien alle eindtijden van alle deelnemers, waarbij de eindtijden van 3 meetsystemen tot op 1/1000 s zijn vergeleken. De 3 meetsystemen betreffen klassieke optische detectie, transponder detectie en foto-finish. (De vergelijking is uitgevoerd in 1/1000 s resolutie, zonder te beweren dat die 1/1000 s digit ook daadwerkelijk significant is). Uit de rapportage wordt ook bevestigd dat ChipX transponders in geval van een normale finish (geen "stepover") iets onnauwkeuriger is dan klassieke optische detectie. Die onnauwkeurigeheid valt echter binnen de grenzen van de gewenste resolutie van 1/100s. Omdat transponders ongevoelig zijn voor het "stepover" probleem, is het gebruik superieur aan klassieke optsiche detectie.
In de bovenstaande figuur staat bovenaan de nauwkeurigheidsdistributie van alle transpondertijden . Elke witte vertikale lijn geeft een 1/100 s grens aan. Te zien is dat alle tijden binnen een +/- 1/100 s interval blijven. In de onderste grafiek staat de nauwkeurigheidsdistributie van de optsiche detectoren. De omcirkelde metingen hebben hun oorzaak in "stepovers", zoals aangegeven in de 2 foto finish voorbeelden eronder. Ook tijdens kwartetten in de B-groep werd nog eens bewezen dat transponders zich niets aantrekken van lastige kwartetten, waarin rijders elkaar inhalen of zelfs (bijna) gelijktijdig de finishlijn in dezelfde baan passeren. Toch worden transponders nog altijd niet als hoofdtijdwaarneming gebruikt. De langere reaktietijd aan de finish, die in ongunstige gevallen kan oplopen tot ruim 10 meter wordt als erg storend ervaren door de kijkers op TV. Ook tijdens het WK Sprint hebben de ChipX transponders zich wederom bewezen. Binnen de tolerantiegrens van 1/100-ste waren alle trabspondertijden zonder correctie correct. Door de nieuwe ISU regel, is voor de uiteindelijke eindtijd de foto-finishtijd leiden geweest en dat heeft een groot aantal tijdcorrecties tot gevolg gehad. In de meeste gevallen ging het om tijdverschillen van enkele ms, die door het "truncationprobleem" een 1/100-ste tijdverschil geven. Voor alle duidelijkheid een voorbeeld van het "truncation probleem": optische tijd: 35.00(0), foto-finish 34.99(8) wordt 34.99 officieel.
Historisch verslag sinds 23 december 2005: Onderstaand op deze pagina staat een historisch overzicht van een aantal belijkrijke testresultaten uit de testperiode vanaf 2004. NB: Deze testresultaten hebben geleid tot productaanpassingen en de ontwikkeling van ChipX. Betreffende resultaten zijn daarom thans achterhaald en verbeterd. Op deze pagina staan enige testresultaten van de laatste testwedstrijd met AMB transponders (Thialf Heerenveen, STD, 23 december 2005). De resultaten van de verbeteringen liegen er niet om: de gewenste resolutie van 1/100s is min of meer bereikt. Het plan is om de elektronische tijdwaarneming bij zowel het NK-Junioren en de WorldCup Finale met transponders te doen. Als backup en controle tijdwaarneming zal met foto-finish apparatuur van FinishLynx worden gewerkt. De technische configuratie lijkt thans voldoende nauwkeurig en betrouwbaar om met transponders te werken. In deze configuratie zijn op de baan de optische finish detectoren verdwenen. Onderstaand als voorbeeld een grafiek met alle waarnemingen en bijbehorende afwijking t.o.v. de foto-finish in 1/1000-ste (1ms) van de 1500m heren.
Historisch verslag sinds de eerste tests in 2004/2005: Op deze pagina wordt kort verslag gedaan over de bevindingen tijdens het NK Junioren in Assen, waarbij een test is uitgevoerd met transponders van AMB. Tevens worden enige conclusies gemeld n.a.v. de overige testresultaten die tijdens het seizoen 2004/2005 zijn verzameld, waaronder tijdens de WorldCup Finale in Thialf Heerenveen. Doelstelling en context: Het
toevoegen van een ploegenachtervolging aan langebaanwedstrijden
vergt een andere wijze van tijdregistreren dan de gebruikelijke
tijdwaarneming voor langebaanwedstrijden. In samenwerking met de
I.S.U. zijn we bezig om tijdwaarneming op basis van een transpondersysteem
te ontwikkelen. Voor het langebaanschaatsen zien we ook een optie
om het transpondersysteem te gaan gebruiken. Vooral bij wedstrijden
die verreden worden in kwartetvorm kan transponderregistratie een
verbetering zijn bij het registreren van tijden. Transponders kunnen
ook tijdens trainingen worden gebruikt om rondetijden te meten. Voordat
een systeem operationeel kan worden ingezet is het van groot belang
om zo veel mogelijk testdata te verkrijgen. Hiermee krijgen we inzicht
in de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van het systeem. Het zou
bijzonder onzorgvuldig zijn om aan te nemen dat transpondersystemen
vanzelfsprekend voldoende nauwkeurig zijn om de conventionele tijdmeetappatuur
te vervangen. Tijdens het NK Junioren is gebruik 3 tijdwaarnemingssystemen, waarvan de resultaten met elkaar zijn vergeleken:
Meetmethode: Als uitgangspunt is de huidige officiele KNSB tijdwaarnemingsapparatuur genomen, die wordt gebruikt bij officiele KNSB en ISU langebaanwedstrijden. Deze apparatuur werkt met "elektronische ogen" op de finishlijn, die reageert op de punt van de schaats. De relatieve nauwkeurigheid van de finishdetectie bedraagt ongeveer 1ms (ofwel 1/1000s). De tijd van deze apparatuur is tijdens het NK Junioren als enige officiele tijdwaarneming gebruikt en geldt als referentietijd. De officiele tijd is vergeleken met de tijd afkomstig van transponders om de enkels van de schaatsers. Hierbij is gebruik gemaakt van in totaal 2x 120 transponders van het type AMB Elite. Deze transponders wegen inclusief bandje circa 19gram per stuk. Volgens leverancier AMB zou een nauwkeurigheid van 10ms (1/100s) zeker haalbaar moeten zijn. Omdat de transponders om de enkels worden gedragen, hebben de transponders een fundamenteel tijdnadeel t.o.v. de punt van de schaats, zoals die door de officiele tijdwaarneming wordt gemeten. Dit tijdnadeel is afhankelijk van de snelheid. Om dit tijdverschil inzichtelijk te maken is gebruik gemaakt van een foto-finish camera van FinishLynx. Met dergelijke apparatuur kan op ms niveau dit tijdverschil worden gemeten. Bij de evaluatie van de meetresultaten zijn de AMB transpondertijden gecorrigeerd t.o.v. de punt van de schaats. Tijdens de 1500m heren neo senioren leek de gemiddelde correctietijd volgens de Finishlynx apparatuur 26ms te bedragen. Op de tweede testdag is een finishcorrectietijd in de sourcecode van ETWClock verwerkt. De gebruikte correctietijden waren 28ms voor afstanden <=1000m, 26ms voor de 1500m, 23ms voor de 3000m en 22ms voor de langere afstanden. Resultaten: Uit de testresultaten, verzameld op de 2e dag van het NK Junioren, kan worden geconcludeerd dat het AMB transpondersysteem zonder meer pretentie heeft. Of het systeem onder alle omstandigheden een nauwkeurigheid van 10ms (1/100s) haalt is nog niet helemaal bewezen. Het systeem werkt uitermate betrouwbaar, voor wat betreft het "stabeen" en detecteert ook bijna alle doorkomsten van het "achterste been", dat soms hoger boven het ijs over de finish gaat. Op enkele uitzonderingen na vielen de metingen, binnen de toleranties van de meetnauwkeurigheid van +/- 1/100s. Er zijn op de 1e testdag geen afwijkingen groter dan +/- 2/100s gemeten. Wel moet worden opgemerkt dat niet alle testresultaten op de zaterdag bruikbaar zijn, i.v.m. technische aanloopproblemen tijdens het ochtendprogramma. Op zondag 6 februari heeft het transpondersysteem bij bijna alle ritten gefunktioneerd. De meetresulataten op deze 2e testdag zijn in overeenstemming met de bevindingen van de voorgaande dag. Toch is in een aantal uitzonderingen een afwijking >2/100s gemeten. Er wordt nog nagedacht over een technisch sluitende verklaring hiervoor. Onderstaande grafieken geven een overzicht van de gemeten afwijking van de AMB transponders met de officiele tijdwaarneming. Op de horizontale as staat de distributie als reeks <-0.02s, -0.02s, -0.01s, gelijk, +0.01s, +0.02s, >+0.02s. Vertikaal staat het aantal waarnemingen, waarbij alle doorkomsten zijn meegenomen. De 6 grafieken hebben betrekking op de laatste 6 afstanden van het NKJ toernooi (3000m Jun B, 500m Jun C en 1500m Jun C). In alle gevallen is reeds een tijdcorrectie verwerkt voor het afstandverschil tussen punt van de schaats en de positie van de transponder (om de enkel). Uit de verdeling blijkt dat de toegepaste tijdcorrectie te voorzichtig is geweest. (NB: Helaas was in de gebruikte testcode een bug geslopen, waardoor de afstandsafhankelijke tijdcorrectie verkeerd heeft gewerkt. In de grafrieken staan de waarden van het toegepaste algoritme. Voor de 1500m grafieken heeft dit geen gevolgen. Ook op de overall distributie heeft dit nauwelijks effect. De 500m grafiek is 4ms naar links verschoven. De 3000m grafiek is voor de meisjes 1ms naar rechts en voor de jongens 5ms naar rechts verschoven. Dit laatste verklaart ook de verschoven verdeling tussen jongens en meisjes op de 3000m).
Fig 1: Overall, gem. finish correctie=26ms.
Fig 2: Meisjes en jongens 3000m Jun B, Finish correctie=resp. 27ms en 23ms.
Fig 3: Meisjes en jongens 500m Jun C, Finish correctie=28ms.
Fig 4: Meisjes en jongens 1500m Jun C, Finish correctie=26ms. Conclusies: Ofschoon de meetresultaten nog niet 100% overtuigend zijn, lijkt het het AMB systeem de beloftes waar te maken en is wellicht een goede toekomst weggelegd voor een verantwoorde toepassing van transponders bij het langebaanschaatsen. De gewenste nauwkeurigheid van +/-0.01s (of beter) is nog niet bereikt. De nauwkeurigheid tijdens de tests lag in de orde van +/-0.02s. Tijdens de ritten die in kwartetten werden verreden was het een aangename ervaring om te zien dat geen enkele bediening noodzakelijk was om de volgorde van de rijders correct te houden. Dankzij de transponders is immers impliciet duidelijk wie de finishlijn passeert. Het toepassen van een tijdcorrectie aan de finish voor de positie van de transponder is niet eenduidig en afhankelijk van de snelheid waarmee de rijder de finishlijn passeert. Op 2 uitzonderingen na zijn de gevallen, waarin <-0.02s of >+0.02s werd gemeten verklaarbaar o.a. door bijvoorbeeld een sterk afwijkende (lage) snelheid na een val, waardoor de tijdcorrectie onjuist is. Het is wellicht verstandiger de antennelus asymetrisch t.o.v. de finishlijn te plaatsen. Door het hart van de antennelus circa 28 cm voor de finishlijn te leggen, zal het moment van transponderdetectie ongeveer overeen komen met het moment dat de punt van de schaats de finishlijn raakt. In dat geval vervalt de finishcorrectie en is de snelheidsafhankelijkheid geelimineerd. Alle rijders en rijdsters hebben uitstekend meegewerkt aan dit experiment door de transponders correct te dragen. Juist dat heeft belangrijk bijgedragen aan de betrouwbaarheid van onze metingen. Helaas heeft 1 rijder op zondag (abusievelijk) verzuimd de transponders tijdens de wedstrijd te dragen. Follow up: De testresultaten worden verwerkt als verbeteringen in de ETWClock software. Meer testresultaten zullen worden verzameld tijdens de WC Finale in Thialf Heerenveen en tijdens het NK Ploegenachtervolging in Utrecht. Ook in het seizoen 2005/2006 zullen verdere testresultaten verzameld worden, waaronder tijdens het NK Junioren in Groningen. Volgens AMB is nog enige verbetering t.a.v. nauwkeurigheid aan de transponders mogelijk, door deze transponders beter af te stemmen op de bewegingsrichting, snelheid en orientatie bij het schaatsen. In samenwerking met AMB moet worden onderzocht hoe de incidenteel gemeten tijden met een tolerantie groter dan 2/100s verklaard kunnen worden. Dit is inmiddels duidelijk en er wordt gewerkt aan een technische verbetering van het systeem. Een bijzondere meerwaarde ontstaat als het mogelijk zou zijn, om met behulp van een tweede antennelus, de inrijbaan van de wedstrijdbaan te kunnen onderscheiden. In dat geval is niet meer nodig om precies te weten, welke transponders in de wedstrijdbaan zitten en kan in voorkomende gevallen afwijkend van de startlijst gestart worden, zonder dat problemen ontstaan met transponders van rijders op de inrijbaan.
Resultaten bij de WC Finale in Thialf 2005: Tijdens een vervolgtest bij de WC Finale in Thialf 2005 en later tijdens een testwedstrijd in Nijmegen is gebruik gemaakt van experimentele techniek, gebaseerd op iets andere decoder firmware, iets gemodificeerde transponders van het type AMB Activ en een smallere antennelus (alleen bij de test in Nijmegen). Ofschoon de eindresulaten van de tests nog niet openbaar zijn, kan vastgesteld worden dat de nauwkeurigheid van 95% van de waarnemingen (uit 2x 181 tijden) binnen -10ms en +1ms ligt (of na hartlijncorrectie van de antennelus tussen -7ms en +4ms). Voor 100% van de waarneming lag de afwijking tussen de -22ms en +4ms. Een beperkt aantal waarnemingen wordt bij een 60cm lus incorrect (te vroeg) vastgesteld. Dit euvel is verklaard en lijkt te verhelpen door toepassing van een smallere lusbreedte van 45cm. Samengevat mag worden geconcludeerd dat na doorvoering van een aantal technische aanpassingen een nauwkeurigheid van +/- 1/100s bereikt wordt. Dit is dus wezenlijk nauwkeuriger dan de hierboven gepubliceerde resultaten van het NK Junioren. |
|
Menu Instellingen MicroClock Optical detectors Scorebord
Configuratie AMB Technische informatie
|
