Interface編集部
スポーツ・センシング for2020
第31回
UHF帯RFIDで
スキー・ジャンプの通過速度を測る
● 駅伝やマラソンで使われているUHF帯無線タグ
正月は箱根駅伝を見て過ごした方も多いでしょう．駅伝やマラソンでは，選手の靴やゼッケンなどにUHF帯無線タグ（RFID）が装着されており，ゴール・タイムやラップ・タイムが瞬時に計測されます．
自転車やトライアスロンなどでも広く用いられています．路面にアンテナが敷かれているマラソンに対して，自転車競技などでは選手が通過するゲートの上にアンテナが顔をのぞかせています．競技ごとに選手がどこにRFIDタグを装着すれば計測ミスを減らせるのかもレポートされています（1）．測る対象によってはアンテナの工夫も必要です．
● スキー・ジャンプの踏み切り時の速度を測れないか
筆者は10年ほど続けているスキー・ジャンプの計測で，工夫をこらして独自のタイミング・ゲート・システムを作りました．使用したUHF帯RFIDタグは，dogbornと呼ばれる薄型でシール・タイプのものや，金属対応タグなどです．いずれも選手のヘルメットに貼り付けて使用しています（写真1）．このヘルメットに貼り付けたRFIDに対して，踏み切り台側方にアンテナを設置してリーダで読み取ります．踏み切り直前の部分2カ所にアンテナを設置し，2つのアンテナ間の距離を測定しておくことで，踏み切り直前の選手の速度を測定するのが狙いでした（図1）．
さらにRFIDを使うことで，どの選手のデータかも特定できます．「どの選手が，いつ踏み切ったか？」がわかれば，2018年2月号で紹介した，レーザ・スキャナを利用したスキー・ジャンプ飛翔計測装置とあわせることで，選手個々の飛翔データを完全に管理できます．
● 教訓…高速移動体を測るときはチューニングが重要
ところが，これが一筋縄では行きません．マラソン選手などの速度と違い，スキー・ジャンプの場合は秒速25m程度で移動しています．0.01秒のずれは距離にすると25cmにもなるため，高い周波数での読み取りが必要です．リーダで1kHz程度での読み取りを実施しましたが，アンテナの放射パターンによっては，アンテナの正面以外の位置にあるRFIDタグにも反応してしまい，同じRFIDタグの読み取り情報が1度のジャンプで大量に得られます．放射パターンの狭いアンテナを使い，かつ出力を下げて正面のRFIDタグだけに反応させるようにしましたが，それでも得られるデータのうち中間のデータを採用するという工夫が必要でした．
高速移動体の計測では，サンプリング周波数を高くしなければならず，そうするとRFIDのデータが大量に届いてしまう，ということは実に盲点でした．
仰木 裕嗣（Interface2020年3月号 p.157より転載）
