TWI697843B - 識別計時系統及其方法 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種運用辨識標籤技術的計時系統。該系統包含至少一辨識標籤係被固定地設置在穿戴式裝置上，且能夠由讀取裝置所讀取其辨識碼。穿戴式裝置顯示出至少一視覺可感知標識。本發明藉由將辨識標籤及其辨識碼綁定於穿戴式裝置，而非綁定於個別參賽者，亦即辨識碼並非綁定固定用於單一參賽者而屬於浮動式的辨識碼，從而增進比賽的效率。

Description

識別計時系統及其方法
本發明關於一種計時系統，尤其是一種運用辨識標籤技術的計時系統，特別適用於參賽人數眾多的中、短距離賽事，亦可針對於有限區域內，無法一次供所有人同時進行競賽，需透過多次輪替出發的方式進行，且多次輪替時亦可多組同時競賽而不相互干擾。
跑步是一種最簡單的運動方式。跑者不需要配備太多的裝備，也不需要特殊的訓練或運動技巧，對於場地的要求也不高，通常只要一雙跑鞋就可以順利進行。跑步也是一種全身性的運動。跑步時不僅必須運用身體各部位的肌肉、也考驗身體平衡和穩定的基本能力，所以各級機關學校也將它列為體能測驗的必考項目。舉例而言，依據中華民國106年一般警察特考體能測驗規則，男性考生必須在8分14秒內跑完1600公尺，而女性考生必須4分40秒內完成800公尺，才算及格。
近年來，台灣路跑活動興盛，主要賽事的參賽跑者經常高達數萬人。跑者眾多雖然增添賽事熱鬧氣氛，但使得手動按錶或定點領取信物等傳統計時方式顯得不切實際，而且跑者在鳴槍起跑後仍然需要耐心排隊，往往必須等待數分鐘才能通過起跑線。為了維持比賽的公平性，台灣的馬拉松賽事早在2004年即引進了射頻識別(RFID)晶片計時系統。這種RFID計時晶片一般由感應線圈，微型晶片及塑膠包封材料組成，通常製成卡片、繫帶或試管等構型，在賽前發放給每位參賽選手，供選手綁縛於鞋面或貼附於號碼布上。攜帶RFID 計時晶片的選手通過設置在比賽線路上的RFID讀取機時(通常呈地毯形式)，RFID讀取機與RFID計時晶片之間以交流磁場相互耦合。RFID讀取機提供射頻訊號，產生穩定的交流磁場，使RFID計時晶片能夠將射頻訊號轉變成足夠讓微型晶片工作的穩定電源，使讀取機與計時晶片能夠雙向通信。藉此，計時晶片可以在極短時間內接收到讀取機發射的電波並且發送回應信號，讀取機再將接收到的回應信號發送到與其相連的計算機，計算機記錄下當前的時間和計時晶片的相關資訊，進行數據處理後即完成計時。RFID晶片計時系統的優勢還有：(1)減少裁判和管理人員數量，節約人力成本；(2)滿足多位參賽者同時通過計時點的計時需求；(3)不受場地、天候、溫度等條件限制；(4)計時精度高，確保比賽公平性；以及(5)快速提供即時成績等。
在上述RFID晶片計時系統中，單一個RFID計時晶片只發放給單一位參賽者，供參賽者暫時性地綁繫或配戴於身體上，以記錄個人成績。然而，這種一人使用一張晶片的方式固然適用於長距離或中距離計時賽事，但在參賽者眾多時就需要發放大量的計時晶片，對於中、短距離賽事而言，顯然有效率低下和成本過高的問題。
本案發明人殫精竭智進行廣泛的研究和發展，希望能解決上述產業問題。現在，本案發明人開發出一種計時系統，尤其是一種運用辨識標籤技術的計時系統，其中辨識標籤被固定地設置在穿戴式裝置上。藉由將個別辨識標籤及其辨識碼綁定於個別穿戴式裝置，而非綁定於個別參賽者，屬於浮動式的辨識碼，即可透過使前一位參賽者在比賽完成後脫去穿戴式裝置，再由後一位參賽者穿戴上該穿戴式裝置開始比賽，而記錄參賽者的成績。此外，本案所述穿戴式裝置各自顯示出肉眼易於察知的標識(例如顏色、數字、字母或圖形等)，方便參賽者和賽事工作人員肉眼辨識，有利於參賽者快速換穿，也有利於工作人員監控賽事狀況並維持現場秩序。特別是，本發明可以援用既有系統中 的辨識標籤讀取機和計算機主機，無需大舉更新設備，只要在計算機主機中載入並且儲存對應於各穿戴式裝置之參賽者的順序配對表，就可以容易地將所有參賽者的個別成績列表記錄。本發明特別適用於參賽人數眾多的中、短距離賽事，甚至可以容許參加不同距離賽事的參賽者，同時在同一場地上接受測驗。
因此，依據本發明的一個態樣，一個全新的配對邏輯，其關於一種計時系統。該計時系統包含：至少一辨識標籤，其被固定地設置在穿戴式裝置上，其中該辨識標籤係預設有辨識碼，以及其中該穿戴式裝置顯示出至少一視覺可感知標識；讀取裝置，其被設置成適於讀取該辨識標籤，並且接收由該辨識碼；以及計算機，其被耦接至該讀取裝置，且被設置成適於由該讀取裝置接收該辨識碼，並記錄且儲存接收該辨識碼的時間；其中，於開始計時前始將該辨識碼與該參賽者配對，而完成紀錄該參賽者之比賽時間後則解除該配對，讓該辨識碼供下一參賽者配對使用。
依據本發明的另一個實施態樣，其關於一種計時系統。該計時系統包含：第一視覺可感知標識，其係具有第一子標識至第m子標識；第二視覺可感知標識，其係具有第一副標識至第n副標識；(m×n)個穿戴式裝置，係顯示出該第一視覺可感知標識以及該第二視覺可感知標識，並分別固定設置有一辨識標籤，其中該辨識標籤係預設有辨識碼；讀取裝置，其被設置成適於讀取該辨識標籤，並且接收該辨識碼；以及一計算機，其被耦接至該讀取裝置，且被設置成適於由該讀取裝置接收該辨識碼，並記錄且儲存接收該辨識碼的時間；其中，於開始計時前始將該辨識碼與該參賽者配對，而完成紀錄該參賽者之比賽時間後則解除該配對，讓該辨識碼供下一參賽者配對使用。
在一較佳的態樣中，上述辨識標籤分別是近場通訊(Near Field Communication,NFC)標籤、無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)標籤、條碼識別(Bar Code或QR Code)標籤。
在另一較佳的態樣中，上述計時系統另包含一電子發令槍，該電子發令槍被耦接至該計算機，用於指令該計算機紀錄一鳴槍起跑時間。
在較佳的態樣中，上述視覺可感知標識是顏色、數字、字母或圖形。
1:計時系統
10:辨識標籤
20:穿戴式裝置
30:讀取裝置
40:計算機
51:子標籤
60:電子發令槍
81:配對表
82:基本資料表
圖1顯示依據本發明一具體例之計時系統的方塊圖；圖2顯示依據本發明另一具體例之計時系統的方塊圖；圖3顯示依據本發明一具體例之穿戴式裝置的示意圖；以及圖4顯示依據本發明一具體例之配對表及基本資料表的示意圖；。
除非另行說明，否則本案專利說明書和各請求項中所使用的下列用語具有下文給予的定義。請注意，本案說明書和各請求項中所使用的單數形用語「一」意欲涵蓋在一個以及一個以上的所載事項，例如至少一個、至少二個或至少三個，而非意味著僅僅具有單一個所載事項。此外，本案各請求項中使用的「包含」、「具有」等開放式連接詞是表示請求項中所記載的元件或成分之組合中，不排除請求項未載明的其他元件或成分。
本發明涉及習有辨識標籤技術的嶄新應用型式。如圖1所示，本案所揭計時系統1包含有：辨識標籤10、讀取裝置30和計算機40。此處所稱「辨識標籤」分別是近場通訊(Near Field Communication,NFC)標籤、無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)標籤、條碼識別(Bar Code或QR Code)標籤，以下實施例係以無線射頻識別標籤為例。辨識標籤10被設置成儲存有辨識碼，能夠從一射頻收發元件接收代表詢問的射頻訊號，並且能夠回應以帶有辨 識碼的射頻訊號給予該收發元件。所述無線射頻識別標籤的基本架構已為相關技術中具有通常知識者所熟悉，通常包括一微型晶片以及一無線天線，且依據供電特性可區分為被動式(亦即，未內建電源)、主動式(亦即，內建有電源)以及半被動式應答器，外觀上則沒有特定型式，可以被製作成卡片、鈕扣、腕帶、米粒環、試管形、紙片形標籤、智慧型標籤(smart label)等構型。在較佳的具體例中，辨識標籤10是習用的被動式射頻識別元件。
讀取裝置30扮演前述射頻收發元件的角色。讀取裝置30的基本架構已為相關技術中具有通常知識者所熟悉，其通常包括一個無線天線、射頻處理電路、處理器、外部連接埠和電源。讀取裝置30的無線天線與辨識標籤10的天線之間可以交流磁場相互耦合。藉著此種耦合可以使辨識標籤10的天線產生感應電動能，經由內部的微型晶片進行整流和濾波，產生足夠讓辨識標籤工作所需要的電源。讀取裝置30的射頻處理電路，適於經由無線天線對辨識標籤發出詢問訊號，使辨識標籤回應以帶有辨識碼的的射頻訊號。接著，讀取裝置30的天線接收來自於辨識標籤的射頻訊號，再傳送至射頻處理電路進行處理。隨後將處理過的辨識碼，經由外部連接埠傳送至計算機40。
計算機40是以有線或無線方式被耦接至讀取裝置30。計算機40可以是個人電腦、平板電腦、智慧型手機、工作站、伺服器或是雲端運算中心，本身設置有自己的處理器，並且設有有線或無線訊號收發元件，供用於耦接讀取裝置30的外部連接埠，以便接收由讀取裝置30所傳送過來的辨識碼。計算機40被適當地程式化，使其自動地記錄且儲存接收該辨識碼的時間。
在圖2所示的另一較佳具體例中，本案計時系統1另包含一電子發令槍60，其是以有線或無線方式被耦接至計算機40和一發令揚聲器(圖未示)。電子發令槍60的結構和作動方式屬習用公知，只要扣動其扳機，即發出電子訊號，啟動發令揚聲器並且指令計算機40紀錄鳴槍起跑時間。隨後，當辨識標籤10接近讀取裝置30時，計算機40自動地記錄且儲存辨識標籤10通過終 點的時間。在此例中，計算機40被適當地程式化，使其分別計算出鳴槍起跑時間與辨識標籤通過終點的時間間隔，即獲得與辨識標籤相關聯之參賽者的比賽成績。
依據本發明，辨識標籤10被固定地設置在穿戴式裝置20上。此處所稱「穿戴式裝置」意欲涵蓋所有適於穿套、配載、綁繫或握持於人類身體某一部位上、容易被肉眼所察覺且便於穿脫的物件，其包括但不限於衣、褲、帽、鞋、襪、手環、腕帶、肩帶、接力棒等。在一較佳具體例中，所述穿戴式裝置為衣服，例如無袖罩衫和圓領衫。「固定地設置」此用語是指應答器被設置成長久地甚至永遠地附隨於其所關聯的特定穿戴式裝置上。藉此，讀取裝置30所接收到的辨識碼，即與特定穿戴式裝置相關聯，而非與個別參賽者相關聯。依據本發明，所述穿戴式裝置20顯示出至少一視覺可感知標識，而該視覺可感知標識是顏色、數字、字母或圖形之其中一種，例如屬於可感知顏色，或者屬於可感知數字，以方便參賽者和賽事工作人員簡單且快速地經由肉眼辨識標識(例如顏色、數字、字母或圖形)來確認個別穿戴式裝置，有利於參賽者快速換穿，也有利於工作人員監控賽事狀況並維持現場秩序。在參賽人數眾多的場合下，除了顏色以外也可以加註醒目的號碼記號，以便將參賽者適當分組。
在圖3所示的另一較佳具體例中，本發明之計時系統包含有：第一視覺可感知標識係具有第一子標識至第m子標識；第二視覺可感知標識係具有第一副標識至第n副標識；如圖所示之實施例中，第一視覺可感知標識係為數字其具有20(m=20)個子標籤51，其第一子標識係為數字”1”、第二子標識係為數字”2”以及至第二十(m=20)子標識係為數字”20”。第二視覺可感知標識係為顏色其具有3(n=3)個副標識，其第一副標識係為”黃色”、第二副標識係為”藍色”以及至第三(n=3)副標識係為”紅色”；而計時系統則具有60(m×n)個穿戴式裝置20，係顯示出該第一視覺可感知標識(不同數字)以及該第二視覺可感知標識(不同顏色)，並分別固定設置有一辨識標籤10，其中該辨識標籤係預設有辨識碼。
舉例來說，假設台灣鐵路公司某年度舉辦鐵路人員特考，有5000位男生報考，必須於體能測驗中測量1200公尺的跑步成績。如果就每位考生分發個人計時晶片，並且運用傳統的晶片計時系統來測量跑步成績，則顯然將會耗費相當高昂的計時晶片成本，且一般運動場地也無法容納如此眾多的考生同時受測。依據本發明，可以準備20件黃色穿戴式裝置20，分別標註為黃1至黃20、20件藍色的穿戴式裝置20，分別標註為藍1至藍20，以及20件紅色的穿戴式裝置20，分別標註為紅1至紅20。總共有60件穿戴式裝置20以及60個辨識碼，而該些穿戴式裝置所對應之辨識碼可製作成一配對表81，如圖4所示，該第一、第二視覺可感知標識係分別對應該參賽者所屬的組別及其場次順序。
將複數參賽者依據該第一視覺可感知標識進行分組，將複數參賽者以m(m=20)個數量為一組，以5000位參賽者為例則分為250組，且將該組中各參賽者分別標定為第1號至第20號，並將各參賽者所標定之數字製作成一基本資料表82，如圖4所示，該基本資料表82中並包含有各參賽者的姓名以及各參賽者所屬的組別及其場次順序，且該基本資料表82並預留一辨識碼欄位。
其中一組參賽者穿著同時顯示有該第n副標識以及該第一子標識至第m子標識之穿戴裝置進行比賽時；例如該組參賽者穿戴顯示有黃1至黃20的穿戴式裝置，此時賽事工作人員則將透過計算機將顯示有黃1至黃20的穿戴式裝置上辨識標籤所具有的辨識碼編入該基本資料82之辨識碼欄位處，如圖4虛線框選處，此時穿戴黃1至黃20之參賽者則標定配對有辨識碼；並由讀取裝置係讀取接收該m(m=20)個辨識碼，並由該計算機記錄且儲存接收黃1至黃20上m(m=20)個辨識碼的時間，以完成計時。
而在第一次賽事中(event)，由穿戴黃1至黃20的考生先行起跑一段時間，例如數秒至數分鐘，隨後再由穿戴藍1至藍20的考生起跑。當穿戴黃1至黃20的考生抵達終點後立即脫下穿戴式裝置，換由下一批20位考生穿戴，並且參加第二次賽事。當穿戴藍1至藍20的考生抵達終點後，亦由下一批 另20位考生換穿，並且參加第二次賽事。據此，藉由穿戴式裝置的循環換穿，可以容許所有考生快速地完成測驗。相關技術領域中具有通常知識者顯然可以容易地思及，在同一次賽事中再額外增加其他視覺可感知顏色的穿戴式裝置，例如綠1至綠20以及黑1至黑20，或者增加其他視覺可感知數字例如綠1至綠30以及黑1至黑30，可進一步增進測驗的效率，節省整體測驗時間。本發明甚至可以容許參加不同距離賽事的考生，同時在同一場地上接受測驗。
本發明相較於習有計時系統係具有下列功效：
1、將個別辨識標籤及其辨識碼綁定於個別穿戴式裝置，而非綁定於個別參賽者，亦即個別辨識碼並非綁定固定用於單一參賽者而屬於浮動式的辨識碼，從而增進比賽的效率。
2、由於屬於浮動式的辨識碼，於開始計時前始將辨識碼與參賽者配對，其他未配對之辨識碼即使進入感應區也不會有誤讀情況，可大為減輕讀取裝置與計算機之負擔。
3、由於個別辨識標籤及其辨識碼非綁定固定用於單一參賽者，該些穿戴式裝置可重複使用，不須因應眾多參賽者眾多而製作相同數量的穿戴式裝置及其辨識標籤，可降低成本及增加使用率。
4、利用視覺可感知標識，以方便參賽者和賽事工作人員簡單且快速地經由肉眼辨識標識來確認個別穿戴式裝置，有利於參賽者快速換穿，也有利於工作人員監控賽事狀況並維持現場秩序。
5、多組參賽者可同時進行計時，增進測驗的效率，節省整體測驗時間。
以上各具體例僅供說明本發明之用，並非對本發明的限制，相關領域的技術人員，在不脫離本發明的技術範圍做出的各種修改或變化也應屬於本發明的保護範疇。
1‧‧‧計時系統
10‧‧‧辨識標籤
20‧‧‧穿戴式裝置
30‧‧‧讀取裝置
40‧‧‧計算機
60‧‧‧電子發令槍

Claims (5)

  1. 一種識別計時系統，用於紀錄至少一參賽者之比賽時間，其包含：至少一辨識標籤，其被固定地設置在穿戴式裝置上，其中該辨識標籤係預設有辨識碼，該辨識標籤分別是近場通訊(Near Field Communication,NFC)標籤、無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)標籤、條碼識別(Bar Code或QR Code)標籤，以及其中該穿戴式裝置顯示出至少一視覺可感知標識，該視覺可感知標識係為顏色、數字、字母或圖形；讀取裝置，其被設置成適於讀取該辨識標籤，並且接收由該辨識碼；計算機，其被耦接至該讀取裝置，且被設置成適於由該讀取裝置接收該辨識碼，並記錄且儲存接收該辨識碼的時間；配對表，其記載該穿戴式裝置所對應之該辨識碼及其顯示之該視覺可感知標識；以及基本資料表，其記載該參賽者的姓名以及該參賽者所屬的組別及其場次順序，以及預留一辨識碼欄位，該參賽者所屬的組別及其場次順序係對應該視覺可感知標識；其中，於開始計時前，該參賽者穿戴該穿戴裝置後，始透過該計算機將該參賽者所穿戴之該穿戴裝置所對應之該辨識碼與該參賽者配對，並將配對後的該辨識碼填入該辨識碼欄位，而完成紀錄該參賽者之比賽時間後則解除該配對，讓該辨識碼供下一參賽者配對使用。
  2. 一種識別計時系統，用於紀錄至少一參賽者之比賽時間，其包含：第一視覺可感知標識，其係具有第一子標識至第m子標識，該第一視覺可感知標識係為顏色、數字、字母或圖形； 第二視覺可感知標識，其係具有第一副標識至第n副標識，該第二視覺可感知標識係為顏色、數字、字母或圖形；(m×n)個穿戴式裝置，係顯示出該第一視覺可感知標識以及該第二視覺可感知標識，並分別固定設置有一辨識標籤，其中該辨識標籤係預設有辨識碼，該辨識標籤分別是近場通訊(Near Field Communication,NFC)標籤、無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)標籤、條碼識別(Bar Code或QR Code)標籤；讀取裝置，其被設置成適於讀取該辨識標籤，並且接收由該辨識碼；一計算機，其被耦接至該讀取裝置，且被設置成適於由該讀取裝置接收該辨識碼，並記錄且儲存接收該辨識碼的時間；配對表，其記載該穿戴式裝置所對應之該辨識碼及其顯示之該第一、第二視覺可感知標識；以及基本資料表，其記載該參賽者的姓名以及該參賽者所屬的組別及其場次順序，以及預留一辨識碼欄位，該參賽者所屬的組別及其場次順序係分別對應該第一、第二視覺可感知標識；其中，於開始計時前，該參賽者穿戴該穿戴裝置後，始透過該計算機將該參賽者所穿戴之該穿戴裝置所對應之該辨識碼與該參賽者配對，並將配對後的該辨識碼填入該辨識碼欄位，而完成紀錄該參賽者之比賽時間後則解除該配對，讓該辨識碼供下一參賽者配對使用。
  3. 如請求項2所述之識別計時系統，其另包含一電子發令槍，該電子發令槍被耦接至該計算機，用於指令該計算機紀錄一鳴槍起跑時間。
  4. 一種識別計時方法，其至少包含下列步驟：提供一如請求項2或3所述之識別計時系統，其中該識別計時系統具有(m×n)個辨識碼； 將複數參賽者依據該第一視覺可感知標識進行分組，將複數參賽者以m個數量為一組，且將該組中各參賽者分別標定為第一子標識至第m子標識；其中一組參賽者穿著同時顯示有該第n副標識以及該第一子標識至第m子標識之穿戴裝置進行比賽，以及透過該計算機選擇顯示有該第n副標識之穿戴裝置上所固定之m個辨識碼標定配對於該組參賽者；讀取裝置係讀取接收該m個辨識碼，並由該計算機記錄且儲存接收該m個辨識碼的時間，以完成計時。
  5. 如請求項4所述之識別計時方法，其中該讀取裝置被設置成建立一終點位置；另包含一電子發令槍，該電子發令槍被耦接至該計算機，用於指令該計算機紀錄一鳴槍起跑時間。
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