位置情報検出システム及び位置情報検出方法
【課題】広い競技フィールド上におけるスポーツシーンにおいて、ボールや選手等、複数の移動物の識別と位置関係を検出する際における、検出処理動作の効率化を図る。
【解決手段】
第１及び第２の対象物から当該第１及び第２の対象物に固有の対象物識別子信号を発信し、第１の対象物と第２の対象物との間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として第１又は第２の対象物から発信し、領域内に多数配置された座標位置受信部により第１又は第２の対象物識別子信号を受信するとともに、相対位置受信部により相対位置情報を受信し、第１及び第２の対象物識別子信号と、相対位置情報とを取得し、当該第１又は第２の対象物識別子信号を受信した座標位置受信部を特定し、第１又は第２の対象物の位置を判定するとともに、相対位置情報に基づいて他方の第２又は第１の対象物の位置を判定する。
【解決手段】
第１及び第２の対象物から当該第１及び第２の対象物に固有の対象物識別子信号を発信し、第１の対象物と第２の対象物との間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として第１又は第２の対象物から発信し、領域内に多数配置された座標位置受信部により第１又は第２の対象物識別子信号を受信するとともに、相対位置受信部により相対位置情報を受信し、第１及び第２の対象物識別子信号と、相対位置情報とを取得し、当該第１又は第２の対象物識別子信号を受信した座標位置受信部を特定し、第１又は第２の対象物の位置を判定するとともに、相対位置情報に基づいて他方の第２又は第１の対象物の位置を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サッカーや野球等の広い競技フィールド上におけるスポーツシーンにおいて、ボールや選手等の移動物の識別と位置関係を検出する位置情報検出システム及び位置情報検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サッカーや野球等の広い競技フィールド上におけるスポーツシーンにおいて、ボールや選手等の移動物の識別と位置関係を検出し、ゲーム進行の記録や判定するシステムが提案されている。
【０００３】
このようなシステムとしては、例えば特許文献１に開示された技術があり、この技術では、選手やボール等の対象物にＩＤデータを発信するタグを取り付けるとともに、グランド（競技フィールド）内にＩＤデータを受信し認識するリーダーライターを多数配列して埋設しておき、これらのリーダーライターによりＩＤデータを検出し、ＩＤデータを収集することによって、各選手やボールの位置を判定する。
【０００４】
具体的には、図８に示すように、グランドに予め位置（座標）が既知のリーダーライターＲ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４を配置し、これらのリーダーライターから順次、受信信号を収集し、いずれかのリーダーライターが特定のＩＤデータを検出したときに、そのＩＤデータが付与された対象物がそのＩＤデータを検出したリーダーライターの座標位置に存在していたとして、位置識情報判定装置において対象物の位置を判定している。
【０００５】
そして、この従来の位置情報検出システムでは、位置検出を行う対象物が複数ある場合には、それぞれの対象物について上記の検出処理を行っている。例えば、同図に示すように、サッカー競技における競技者５１とボール６の位置検出を行う場合、リーダーライターを順次駆動させて受信信号を収集し、対象物である競技者５１及びボール６のそれぞれについてＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１，ＩＤ＝Ａ）を読み取り、位置情報判定装置１において、競技者５１はリーダーライターＲ２３が配置された座標上に存在し、ボール６はリーダーライターＲ３３が配置された座標上存在すると判定する。このようにして、Ｒ２３とＲ３３の位置、及び位置関係から競技者５１及びボール６が近接していることを検知することができる。
【特許文献１】特開平７−５６９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の位置情報検出システムでは、２つの対象物の位置関係を認識するためには、２つの対象物とも位置情報の検出をする必要があった。すなわち、スポーツの種類によっては、フィールド全体の検索を行わずに、競技進行の中心となるボールや、ゲーム審判の判定上重要となるベースといった対象物の周辺の位置関係を重点的に検出する必要がある場合があった。
【０００７】
しかしながら、従来のシステムでは、２つの対象物の位置関係を把握するために、フィールド全体の走査を実行しているため、巨大なインフラ設備が必要となり、その運用コストが増大するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたものであり、広い競技フィールド上におけるスポーツシーンにおいて、ボールや選手等の移動物の識別と位置関係を検出する際に、検出処理の効率化を図ることのできる位置情報検出システム及び位置情報検出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、所定領域内に存在する第１の対象物及び第２の対象物の位置を検出するために、第１の対象物に備えられ当該第１の対象物に固有の第１の対象物識別子信号を発信する第１の発信部と、第２の対象物に備えられ当該第２の対象物に固有の第２の対象物識別子信号を発信する第２の発信部と、第１又は第２の対象物に備えられ第１の対象物と第２の対象物との間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として発信する相対位置発信部と、領域内に多数配置され第１又は第２の対象物識別子信号を受信する座標位置受信部と、相対位置情報を受信する相対位置受信部と、第１及び第２の対象物識別子信号と相対位置情報とを取得して当該第１又は第２の対象物識別子信号を受信した座標位置受信部を特定し、第１又は第２の対象物の位置を判定するとともに、相対位置情報に基づいて他方の第２又は第１の対象物の位置を判定する位置情報判定部とを備える。
【００１０】
このような本発明では、第１の対象物から当該第１の対象物に固有の第１の対象物識別子信号を発信するとともに、第２の対象物から当該第２の対象物に固有の第２の対象物識別子信号を発信し、第１の対象物と第２の対象物との間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として第１又は第２の対象物から発信し、領域内に多数配置された座標位置受信部により第１又は第２の対象物識別子信号を受信するとともに、相対位置受信部により相対位置情報を受信し、第１及び第２の対象物識別子信号と、相対位置情報とを取得し、当該第１又は第２の対象物識別子信号を受信した座標位置受信部を特定し、第１又は第２の対象物の位置を判定するとともに、相対位置情報に基づいて他方の第２又は第１の対象物の位置を判定する。
【００１１】
ここで本発明における「第１の対象物と第２の対象物との間の距離に関する情報」は、センチやメートルなどの具体的な距離情報に限定されず、例えば電波の受信強度や、受信エリア内に他の対象物が存在するか否かの情報とすることができる。
【００１２】
このような本発明によれば、第１及び第２の対象物のうちいずれか一方の対象物の座標位置を座標位置受信部により特定し、この特定した一方の対象物の座標位置を基準とし、相対位置情報を用いて他方の対象物の位置を判定することができることから、第１及び第２の対象物のそれぞれに対する位置検出を行う必要がなく、システム全体の動作速度を向上させることができる。
【００１３】
上記発明において、相対位置受信部は座標位置受信部に備えられていることが好ましい。この場合には、領域内における座標位置を取得する処理と併せて相対位置情報を取得することが可能であり、情報取得処理の高速化を図ることができる。
【００１４】
上記発明において、相対位置受信部は座標位置受信部とは別個独立に設けられていることが好ましい。この場合には、多数配置された座標位置受信部とは別途の信号経路により相対位置情報を取得することができ、多数の座標位置受信部の動作処理の影響を受けることなく、相対位置情報を取得することができる。また、相対位置情報を別途独立の信号経路により取得し、この相対位置情報に基づいて座標位置受信部の動作処理を制御することが可能となり、座標位置受信部の動作頻度を調整することによって、システム全体の動作速度をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、サッカーや野球等の広い競技フィールド上におけるスポーツシーンにおいて、ボールや選手等の複数の移動物の識別と位置関係を検出する際に、多数の受信部を用いることなく競技者とボールのそれぞれについての位置検出を行うことができ、位置検出処理を省力化することが可能となり、検出処理動作の効率化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１実施形態］
（位置情報検出システムの構成）
本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明をサッカー競技に適用した場合を例として説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係るサッカー競技フィールドを示す斜視図であり、同図（ｂ）は、サッカー競技フィールド上に存在する競技者及びボールを示す説明図である。また、図２（ａ）は、サッカー競技フィールドに設けられた位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、同図（ｂ）は、本システムによる検出結果を示す説明図である。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、本実施形態では、所定領域であるサッカー競技フィールド４内に存在する競技者５１〜５３及びボール６を位置検出の対象物とし、これら対象物の位置を検出する。同図（ｂ）に示すように、競技者５１〜５３が着用しているシューズには、第１の発信部であるＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａが取り付けられ、ボール６には第２の発信部としてＲＦＩＤタグ６ａが備えられている。なお、本実施形態では、ボール６のＲＦＩＤタグ６ａに”ＩＤ＝Ａ”が付与され、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａに”ＩＤ＝Ｂ５１”が付与されているものとする。
【００１８】
これらのＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａ，６ａは、各対象物に固有のＩＤを電波による対象物ＩＤ信号として発信する無線ＩＣタグであり、小型のＩＣチップと金属製のアンテナとから構成されている。なお、このＲＦＩＤタグとしては、電池等の電源を内蔵してＲＦタグから能動的に情報信号を発信する方式と、受信部側のアンテナから電磁波を出力し、この電磁波の出力に応じて誘導された電流により情報信号を発信する電磁波誘導方式とがある。
【００１９】
特に、競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａには、ボール側のＲＦＩＤタグ６ａとの間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として発信する相対位置発信部としての機能を備えている。すなわち、ＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａは、ボール側のＲＦＩＤタグ６ａからの信号強度を、競技者とボールとの相対距離ｄとして取得するとともに、ボール６の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）を取得し、これらを自機の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１〜５３）とともに直近のリーダーライターＲに発信する。
【００２０】
サッカー競技フィールド４の地中部には、多数の座標位置受信部であるリーダーライターＲ（Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４）が埋設されている。このリーダーライターＲは、それぞれ対象物のＲＦＩＤタグから対象物ＩＤ信号を、電波を通じて受信する金属製のアンテナと、アンテナが受信した信号に基づいて対象物ＩＤを識別するリーダーライター部とから構成され、これらのリーダーライターＲは、図２（ａ）に示すように、それぞれ配線Ｌ１１〜１４，Ｌ２１〜２４，Ｌ３１〜３４，Ｌ４１〜４４で位置情報判定装置１に接続されている。
【００２１】
また、各リーダーライターＲは、相対位置情報（相対距離ｄ，ボール６の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ））を受信する相対位置受信部の機能も兼ね備えており、ＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａから相対位置情報を取得するとともに、識別した対象物ＩＤ信号（ＩＤ＝Ｂ５１〜５３）及び相対位置情報を位置情報判定装置１に出力する。また、リーダーライターＲは、自機を特定するためのリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ）を位置情報判定装置１に出力する。
【００２２】
位置情報判定装置１は、リーダーライターＲ（Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４）の動作を制御するとともに、リーダーライターＲにより読み出された対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１〜５３）、及び当該対象物ＩＤを受信したリーダーライターのＩＤ（ＩＤＲ）を取得して対象物の位置を判定する装置である。併せて、位置情報判定装置１は、相対位置情報（相対距離ｄ及び対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ））に基づいて他方の対象物（ここではボール６）の位置を判定する。
【００２３】
さらに、位置情報判定装置１は、各対象物の変位履歴を記憶する変位履歴記憶部としてメモリ１ａを備えており、メモリ１ａに記憶された変位履歴を取得して対象物の変位を予測し、予測された対象物の移動位置周辺のリーダーライターが優先的に動作するように制御する。
【００２４】
なお、この位置情報判定装置１による対象物変位の予測は、スポーツの種類に応じて、種々の方法が選択される。例えば、サッカー競技のように競技者がボールを中心として移動するようなスポーツシーンでは、先ず、ボールの加速度や移動方向からボールの変位を優先的に予測し、予測されたボールに対する相対位置に基づいて周囲の競技者の位置を予測する。また、野球競技のように、ボールの変位にパターンがあるようなスポーツシーンでは、そのパターンに基づいてボールや競技者の移動を予測する。
【００２５】
（位置情報検出方法）
以上の構成を有する位置情報検出システムを動作させることによって、本発明の位置情報検出方法を実施することができる。図３は、本実施形態に係る位置情報検出システムの動作を示すフローチャート図である。なお、ここでは、図２（ａ）に示すように、競技者５１がリーダーライターＲ３３付近に位置し、ボール６が競技者５１の付近に位置する場合を例に説明する。
【００２６】
先ず、各対象物５１〜５３，６からそれぞれの対象物ＩＤ信号を発信させる（Ｓ２０１）。競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａは、付近にボールが存在するか否かについて、ループ処理により周期的に検出を行い（Ｓ２０２）、ボール６が接近した際に、ボール６側のＲＦＩＤタグ６ａから、当該ＲＦＩＤタグ６ａの対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）を受信し、その対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）とともに、受信電波の信号強度を相対距離ｄとして記憶する（Ｓ２０３）。
【００２７】
これと併せてサッカー競技フィールド４では、リーダーライターＲを順次駆動させ（Ｓ１０１）、フィールド上の競技者の検出を行う（Ｓ１０２及びＳ１０３）。そして、競技者５１がリーダーライターＲ３３の付近に接近すると、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａがリーダーライターＲ３３により検出される（Ｓ１０２における”Ｙ”）。この検出により、リーダーライターＲ３３は、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａの対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）とともに、ＲＦＩＤタグ５１ａに記憶されたボール６の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）及び相対距離ｄを相対距離情報として受信する（Ｓ１０４）。
【００２８】
次いで、競技者を検出したリーダーライターＲ３３は、受信した２つの対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１，ＩＤ＝Ａ）及び相対距離ｄとともに、自機を特定するリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ＝３３）を位置情報判定装置１に出力する（Ｓ１０５）。
【００２９】
位置情報判定装置１では、図２（ｂ）に示すように、取得された対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）及びリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ＝３３）により、リーダーライターＲ３３の付近に競技者５１が存在すると判定し、さらに、相対距離ｄにより、競技者５１の付近にボール６が存在すると判定する（Ｓ１０６）。
【００３０】
この位置情報判定装置１による判定結果は、各対象物の変位履歴としてメモリ１ａに蓄積される（Ｓ１０７）。そして、次回の位置判定において位置情報判定装置１は、メモリ１ａに記憶された変位履歴を読み出して対象物の変位を予測し（Ｓ１０８）、予測された対象物の移動位置周辺のリーダーライターを優先的に駆動させるようにシステムを制御する（Ｓ１０９）。例えば、変位履歴には前回、Ｒ３３でＩＤ＝Ｂ５１を検出していた記録があることから、次回の位置判定では、ＩＤ＝Ｂ５１の予測移動距離がアンテナ間を下回る場合には、Ｒ３３の周囲を優先的に検索する。
【００３１】
（位置情報検出システム及び位置情報検出方法による効果）
このような本実施形態によれば、競技者の座標位置を特定し、この特定した競技者の座標位置を基準とし、相対位置情報を用いてボールの位置を判定することができることから、競技者及びボールのそれぞれに対する位置検出を行う必要がなく、システム全体の動作速度を向上させることができる。
【００３２】
また、本実施形態においては、各リーダーライターＲが、相対位置受信部の機能と座標位置受信部の機能とを兼ね備えていることから、サッカー競技フィールド４内における座標位置を取得する処理と併せて、競技者及びボール間の相対位置情報を取得することが可能であり、情報取得処理の高速化を図ることができる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、対象物の移動を予測してリーダーライターＲの選択を行うため、位置判定を実行する場所を動的に変化させ、検索エリアを縮小して不要な判定動作を削減することが可能となり、システムの走査速度を向上させることができる。
【００３４】
［第２実施形態］
（位置情報検出システムの構成）
次いで、本発明の第２実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、相対位置受信部が、座標位置受信部とは別個独立に設けられていることを特徴とする。なお、本実施形態においても、本発明をサッカー競技に適用した場合を例として、所定領域であるサッカー競技フィールド４内に存在する競技者５１〜５３及びボール６を位置検出の対象物とする。
【００３５】
本実施形態においても、図１（ｂ）に示したように、競技者５１〜５３が着用しているシューズには、第１の発信部であるＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａが取り付けられ、ボール６には第２の発信部としてＲＦＩＤタグ６ａが備えられている。なお、本実施形態においても、ボール６のＲＦＩＤタグ６ａに”ＩＤ＝Ａ”が付与され、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａに”ＩＤ＝Ｂ５１”が付与されているものとする。
【００３６】
そして、本実施形態では、ボール側のＲＦＩＤタグ６ａは、近接する競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａとの間の距離に関する情報と、及び相手側の対象物ＩＤとを相対位置情報として発信する相対位置発信部としての機能を備えている。すなわち、図４（ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ６ａは、ボール側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａからの信号強度を競技者とボールとの相対距離ｄとして取得するとともに、５１ａ〜５３ａの対象物ＩＤ（例えばＩＤ＝Ｂ５１）を取得し、これらを自機の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）とともに相対位置受信部２に発信する。これにより位置情報判定装置１は、同図（ｂ）に示すように、ボール６（ＩＤ＝Ａ）の周囲（相対距離ｄ）の位置に競技者５１（ＩＤ＝Ｂ５１）が存在することを検出することができる。
【００３７】
相対位置受信部２は、サッカー競技フィールド４上に設置され、近距離通信によりフィールド上に位置するボール６を検出するリーダーライターである。この相対位置受信部２は、リーダーライターＲ（Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４）とは独立して動作してボール６から送信される信号を受信し、ボール６のＩＤ（ＩＤ＝Ａ）を識別するとともに、ボール６のＩＤ及び相対距離情報（競技者のＩＤ，相対距離ｄ）を位置情報判定装置１に出力する。
【００３８】
一方、サッカー競技フィールド４の地中部には、多数の座標位置受信部であるリーダーライターＲ（Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４）が埋設されている。このリーダーライターＲは、それぞれ配線Ｌ１１〜１４，Ｌ２１〜２４，Ｌ３１〜３４，Ｌ４１〜４４で位置情報判定装置１に接続されている。そして、各リーダーライターＲは、図５（ａ）に示すように、識別した対象物ＩＤ信号（ＩＤ＝Ｂ５１）とともに、自機を特定するためのリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ）を位置情報判定装置１に出力する。
【００３９】
位置情報判定装置１は、リーダーライターＲ（Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４）の動作を制御するとともに、リーダーライターＲにより読み出された対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）、及び当該対象物ＩＤを受信したリーダーライターＩＤＲを取得して対象物の位置を判定する。併せて、位置情報判定装置１は、相対位置情報（相対距離ｄ及び対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１））とボール６のＩＤ（ＩＤ＝Ａ）を相対位置受信部２から取得し、図５（ｂ）に示すように、これらの情報に基づいて他方の対象物（ここではボール６）の位置を判定する。
【００４０】
さらに、位置情報判定装置１は、各対象物の変位履歴を記憶する変位履歴記憶部としてメモリ１ａを備えており、メモリ１ａに記憶された変位履歴を取得して対象物の変位を予測し、予測された対象物の移動位置周辺のリーダーライターを優先的に検出するするように制御する。なお、この位置情報判定装置１による対象物変位の予測は、スポーツの種類に応じて、種々の方法が選択される。例えば、サッカー競技のように競技者がボールを中心として移動するようなスポーツシーンでは、先ず、ボールの加速度や移動方向からボールの変位を優先的に予測し、予測されたボールに対する相対位置に基づいて周囲の競技者の位置を予測する。また、野球競技のように、ボールの変位にパターンがあるようなスポーツシーンでは、そのパターンに基づいてボールや競技者の移動を予測する。
【００４１】
（位置情報検出方法）
以上の構成を有する位置情報検出システムを動作させることによって、本発明の位置情報検出方法を実施することができる。図６は、本実施形態に係る位置情報検出システムの動作を示すフローチャート図である。ここでは、図５（ａ）に示すように、競技者５１がリーダーライターＲ２３付近に位置し、ボール６が競技者５１の付近に位置する場合を例に説明する。
【００４２】
なお、本実施形態では、ボール６の位置の検出と、競技者５１〜５３の位置の検出を並列に処理するとともに、ボールの位置が大きく変位してゲーム展開が発生した際に、イベント処理を発生させ、このイベント処理としてリーダーライターＲの読み出し順序を変更し、ボールの変位に応じたリーダーライターＲの制御を行う。
【００４３】
先ず、各対象物５１〜５３，６からそれぞれの対象物ＩＤ信号を発信させる（Ｓ３０１）。ボール側のＲＦＩＤタグ６ａは、付近に競技者が存在するか否かについて、ループ処理により周期的に検出を行い（Ｓ３０２）、競技者が接近した際に、競技者（ここでは競技者５１とする。）側のＲＦＩＤタグ５１ａから競技者のＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）を受信するとともに、この競技者ＩＤ及び相対距離ｄを相対距離情報として相対位置受信部２を通じて位置情報判定装置１に送信する（Ｓ３０３）。
【００４４】
位置情報判定装置１では、競技者５１の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）について変位履歴を検索し、競技者５１の座標位置を判定するとともに、競技者５１の位置を基準として、相対距離ｄに基づいてボールの位置を判定する（Ｓ３０４）。そして、これらの判定結果を変位履歴に蓄積する（Ｓ３０５）。
【００４５】
さらに、位置情報判定装置１は、変位履歴を検索することによりボール６の位置が大きく変位しているか否かについて判断し（Ｓ３０６）、大きく変位していなければ（ステップＳ３０１に戻り、ステップＳ３０１〜Ｓ３０５の処理を繰り返す。
【００４６】
これと併せてサッカー競技フィールド４では、リーダーライターＲを順次駆動させ（Ｓ４０１）、フィールド上の競技者の検出を行う（Ｓ４０２及びＳ４０３）。このリーダーライターＲの駆動については、平常時にあっては、リーダーライターＲの配置順、或いは後述するステップＳ４０８で行われた変位位置予測にしたがって順次行うが、上記ステップＳ３０６においてボール６の位置が大きく変位していると判断した場合には、ステップＳ３０７において選択されたリーダーライターを優先して動作させる。このステップＳ３０７では、例えばボール６の現在位置に近接するリーダーライターを選択する。
【００４７】
そして、競技者５１がリーダーライターＲ２３の付近に接近していた場合、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａがリーダーライターＲ２３により検出される（Ｓ４０２における”Ｙ”）。この検出により、リーダーライターＲ２３は、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａの対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）を読み出し（Ｓ４０４）、競技者５１の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ，ＩＤ＝Ａ）及び自機を特定するリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ＝２３）を位置情報判定装置１に出力する（Ｓ４０５）。
【００４８】
位置情報判定装置１では、図５（ｂ）に示すように、取得された対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）及びリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ＝２３）により、リーダーライターＲ２３の付近に競技者５１が存在すると判定し、さらに、変位履歴から相対距離ｄを読み出し、競技者５１の付近にボール６が存在すると判定する（Ｓ４０６）。
【００４９】
この位置情報判定装置１による判定結果は、各対象物の変位履歴としてメモリ１ａに蓄積される（Ｓ４０７）。そして、次回の位置判定において位置情報判定装置１は、メモリ１ａに記憶された変位履歴を読み出して対象物の変位を予測し（Ｓ４０８）、予測された対象物の移動位置周辺のリーダーライターを優先的に駆動させるようにシステムを制御する（Ｓ４０９）。例えば、変位履歴には前回、Ｒ２３でＩＤ＝Ｂ５１を検出していた記録があることから、次回の位置判定では、ＩＤ＝Ｂ５１の予測移動距離がアンテナ間を下回る場合には、Ｒ２３の周囲を優先的に検索する。
【００５０】
（位置情報検出システム及び位置情報検出方法による効果）
このような本実施形態によれば、競技者の座標位置を特定し、この特定した競技者の座標位置を基準とし、相対位置情報を用いてボールの位置を判定することができることから、競技者及びボールのそれぞれに対する位置検出を行う必要がなく、システム全体の動作速度を向上させることができる。また、本実施形態では、対象物の移動を予測してリーダーライターの選択を行うため、位置判定を実行する場所を動的に変化させ、検索エリアを縮小して不要な判定動作を削減することが可能となり、システムの走査速度を向上させることができる。
【００５１】
特に、本実施形態では、相対位置受信部２により、多数配置されたリーダーライターＲとは別途の信号経路により相対位置情報を取得することができ、多数のリーダーライターＲの動作処理の影響を受けることなく、相対位置情報を取得することができる。また、本実施形態では、ボールからの相対位置情報に基づいてイベント処理を発生させ、リーダーライターＲの動作順序を変更するため、リーダーライターＲの動作頻度を調整して、システム全体の動作速度をより向上させることができる。
【００５２】
（変更例）
なお、上述した第２実施形態では、ボール６にボール側のＲＦＩＤタグ６ａに、近接する競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａとの間の距離に関する情報を発信する相対位置発信部としての機能を設けたが、例えば、図７（ａ）に示すように、競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａに相対位置発信部の機能を設けてもよい。
【００５３】
この場合には、競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａにおいて、ボール側のＲＦＩＤタグ６ａからの信号強度を、競技者とボールとの相対距離ｄとして取得するとともに、ＲＦＩＤタグ６ａの対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）を取得し、これらを自機の対象物ＩＤ（例えばＩＤ＝Ｂ５１）とともに相対位置受信部２に発信する。これにより位置情報判定装置１は、同図（ｂ）に示すように、リーダーライターＲ３３の付近に位置する競技者５１（ＩＤ＝Ｂ５１）の周囲（相対距離ｄ）にボール６（ＩＤ＝Ａ）が存在することを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】（ａ）は、第１実施形態に係るサッカー競技フィールドを示す斜視図であり、（ｂ）は、サッカー競技フィールド上に存在する競技者及びボールを示す説明図である。
【図２】（ａ）は、第１実施形態に係る位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本システムによる検出結果を示す説明図である。
【図３】第１実施形態に係る位置情報検出システムの動作を示すフローチャート図である。
【図４】（ａ）は、第２実施形態に係る位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本システムによる検出結果を示す説明図である。
【図５】（ａ）は、第２実施形態に係る位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本システムによる検出結果を示す説明図である。
【図６】第２実施形態に係る位置情報検出システムの動作を示すフローチャート図である。
【図７】（ａ）は、第２実施形態の変更例に係る位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本システムによる検出結果を示す説明図である。
【図８】（ａ）は、従来の位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、従来のシステムによる検出結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｌ１１〜１４，Ｌ２１〜２４，Ｌ３１〜３４，Ｌ４１〜４４…配線、Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４…リーダーライター、ｄ…相対距離、１…位置情報判定装置、１ａ…メモリ、２…相対位置受信部、４…サッカー競技フィールド、６…ボール、６ａ…ＲＦＩＤタグ、５１ａ〜５３ａ…ＲＦＩＤタグ、５１〜５３…競技者
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サッカーや野球等の広い競技フィールド上におけるスポーツシーンにおいて、ボールや選手等の移動物の識別と位置関係を検出する位置情報検出システム及び位置情報検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サッカーや野球等の広い競技フィールド上におけるスポーツシーンにおいて、ボールや選手等の移動物の識別と位置関係を検出し、ゲーム進行の記録や判定するシステムが提案されている。
【０００３】
このようなシステムとしては、例えば特許文献１に開示された技術があり、この技術では、選手やボール等の対象物にＩＤデータを発信するタグを取り付けるとともに、グランド（競技フィールド）内にＩＤデータを受信し認識するリーダーライターを多数配列して埋設しておき、これらのリーダーライターによりＩＤデータを検出し、ＩＤデータを収集することによって、各選手やボールの位置を判定する。
【０００４】
具体的には、図８に示すように、グランドに予め位置（座標）が既知のリーダーライターＲ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４を配置し、これらのリーダーライターから順次、受信信号を収集し、いずれかのリーダーライターが特定のＩＤデータを検出したときに、そのＩＤデータが付与された対象物がそのＩＤデータを検出したリーダーライターの座標位置に存在していたとして、位置識情報判定装置において対象物の位置を判定している。
【０００５】
そして、この従来の位置情報検出システムでは、位置検出を行う対象物が複数ある場合には、それぞれの対象物について上記の検出処理を行っている。例えば、同図に示すように、サッカー競技における競技者５１とボール６の位置検出を行う場合、リーダーライターを順次駆動させて受信信号を収集し、対象物である競技者５１及びボール６のそれぞれについてＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１，ＩＤ＝Ａ）を読み取り、位置情報判定装置１において、競技者５１はリーダーライターＲ２３が配置された座標上に存在し、ボール６はリーダーライターＲ３３が配置された座標上存在すると判定する。このようにして、Ｒ２３とＲ３３の位置、及び位置関係から競技者５１及びボール６が近接していることを検知することができる。
【特許文献１】特開平７−５６９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の位置情報検出システムでは、２つの対象物の位置関係を認識するためには、２つの対象物とも位置情報の検出をする必要があった。すなわち、スポーツの種類によっては、フィールド全体の検索を行わずに、競技進行の中心となるボールや、ゲーム審判の判定上重要となるベースといった対象物の周辺の位置関係を重点的に検出する必要がある場合があった。
【０００７】
しかしながら、従来のシステムでは、２つの対象物の位置関係を把握するために、フィールド全体の走査を実行しているため、巨大なインフラ設備が必要となり、その運用コストが増大するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたものであり、広い競技フィールド上におけるスポーツシーンにおいて、ボールや選手等の移動物の識別と位置関係を検出する際に、検出処理の効率化を図ることのできる位置情報検出システム及び位置情報検出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、所定領域内に存在する第１の対象物及び第２の対象物の位置を検出するために、第１の対象物に備えられ当該第１の対象物に固有の第１の対象物識別子信号を発信する第１の発信部と、第２の対象物に備えられ当該第２の対象物に固有の第２の対象物識別子信号を発信する第２の発信部と、第１又は第２の対象物に備えられ第１の対象物と第２の対象物との間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として発信する相対位置発信部と、領域内に多数配置され第１又は第２の対象物識別子信号を受信する座標位置受信部と、相対位置情報を受信する相対位置受信部と、第１及び第２の対象物識別子信号と相対位置情報とを取得して当該第１又は第２の対象物識別子信号を受信した座標位置受信部を特定し、第１又は第２の対象物の位置を判定するとともに、相対位置情報に基づいて他方の第２又は第１の対象物の位置を判定する位置情報判定部とを備える。
【００１０】
このような本発明では、第１の対象物から当該第１の対象物に固有の第１の対象物識別子信号を発信するとともに、第２の対象物から当該第２の対象物に固有の第２の対象物識別子信号を発信し、第１の対象物と第２の対象物との間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として第１又は第２の対象物から発信し、領域内に多数配置された座標位置受信部により第１又は第２の対象物識別子信号を受信するとともに、相対位置受信部により相対位置情報を受信し、第１及び第２の対象物識別子信号と、相対位置情報とを取得し、当該第１又は第２の対象物識別子信号を受信した座標位置受信部を特定し、第１又は第２の対象物の位置を判定するとともに、相対位置情報に基づいて他方の第２又は第１の対象物の位置を判定する。
【００１１】
ここで本発明における「第１の対象物と第２の対象物との間の距離に関する情報」は、センチやメートルなどの具体的な距離情報に限定されず、例えば電波の受信強度や、受信エリア内に他の対象物が存在するか否かの情報とすることができる。
【００１２】
このような本発明によれば、第１及び第２の対象物のうちいずれか一方の対象物の座標位置を座標位置受信部により特定し、この特定した一方の対象物の座標位置を基準とし、相対位置情報を用いて他方の対象物の位置を判定することができることから、第１及び第２の対象物のそれぞれに対する位置検出を行う必要がなく、システム全体の動作速度を向上させることができる。
【００１３】
上記発明において、相対位置受信部は座標位置受信部に備えられていることが好ましい。この場合には、領域内における座標位置を取得する処理と併せて相対位置情報を取得することが可能であり、情報取得処理の高速化を図ることができる。
【００１４】
上記発明において、相対位置受信部は座標位置受信部とは別個独立に設けられていることが好ましい。この場合には、多数配置された座標位置受信部とは別途の信号経路により相対位置情報を取得することができ、多数の座標位置受信部の動作処理の影響を受けることなく、相対位置情報を取得することができる。また、相対位置情報を別途独立の信号経路により取得し、この相対位置情報に基づいて座標位置受信部の動作処理を制御することが可能となり、座標位置受信部の動作頻度を調整することによって、システム全体の動作速度をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、サッカーや野球等の広い競技フィールド上におけるスポーツシーンにおいて、ボールや選手等の複数の移動物の識別と位置関係を検出する際に、多数の受信部を用いることなく競技者とボールのそれぞれについての位置検出を行うことができ、位置検出処理を省力化することが可能となり、検出処理動作の効率化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１実施形態］
（位置情報検出システムの構成）
本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明をサッカー競技に適用した場合を例として説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係るサッカー競技フィールドを示す斜視図であり、同図（ｂ）は、サッカー競技フィールド上に存在する競技者及びボールを示す説明図である。また、図２（ａ）は、サッカー競技フィールドに設けられた位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、同図（ｂ）は、本システムによる検出結果を示す説明図である。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、本実施形態では、所定領域であるサッカー競技フィールド４内に存在する競技者５１〜５３及びボール６を位置検出の対象物とし、これら対象物の位置を検出する。同図（ｂ）に示すように、競技者５１〜５３が着用しているシューズには、第１の発信部であるＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａが取り付けられ、ボール６には第２の発信部としてＲＦＩＤタグ６ａが備えられている。なお、本実施形態では、ボール６のＲＦＩＤタグ６ａに”ＩＤ＝Ａ”が付与され、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａに”ＩＤ＝Ｂ５１”が付与されているものとする。
【００１８】
これらのＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａ，６ａは、各対象物に固有のＩＤを電波による対象物ＩＤ信号として発信する無線ＩＣタグであり、小型のＩＣチップと金属製のアンテナとから構成されている。なお、このＲＦＩＤタグとしては、電池等の電源を内蔵してＲＦタグから能動的に情報信号を発信する方式と、受信部側のアンテナから電磁波を出力し、この電磁波の出力に応じて誘導された電流により情報信号を発信する電磁波誘導方式とがある。
【００１９】
特に、競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａには、ボール側のＲＦＩＤタグ６ａとの間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として発信する相対位置発信部としての機能を備えている。すなわち、ＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａは、ボール側のＲＦＩＤタグ６ａからの信号強度を、競技者とボールとの相対距離ｄとして取得するとともに、ボール６の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）を取得し、これらを自機の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１〜５３）とともに直近のリーダーライターＲに発信する。
【００２０】
サッカー競技フィールド４の地中部には、多数の座標位置受信部であるリーダーライターＲ（Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４）が埋設されている。このリーダーライターＲは、それぞれ対象物のＲＦＩＤタグから対象物ＩＤ信号を、電波を通じて受信する金属製のアンテナと、アンテナが受信した信号に基づいて対象物ＩＤを識別するリーダーライター部とから構成され、これらのリーダーライターＲは、図２（ａ）に示すように、それぞれ配線Ｌ１１〜１４，Ｌ２１〜２４，Ｌ３１〜３４，Ｌ４１〜４４で位置情報判定装置１に接続されている。
【００２１】
また、各リーダーライターＲは、相対位置情報（相対距離ｄ，ボール６の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ））を受信する相対位置受信部の機能も兼ね備えており、ＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａから相対位置情報を取得するとともに、識別した対象物ＩＤ信号（ＩＤ＝Ｂ５１〜５３）及び相対位置情報を位置情報判定装置１に出力する。また、リーダーライターＲは、自機を特定するためのリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ）を位置情報判定装置１に出力する。
【００２２】
位置情報判定装置１は、リーダーライターＲ（Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４）の動作を制御するとともに、リーダーライターＲにより読み出された対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１〜５３）、及び当該対象物ＩＤを受信したリーダーライターのＩＤ（ＩＤＲ）を取得して対象物の位置を判定する装置である。併せて、位置情報判定装置１は、相対位置情報（相対距離ｄ及び対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ））に基づいて他方の対象物（ここではボール６）の位置を判定する。
【００２３】
さらに、位置情報判定装置１は、各対象物の変位履歴を記憶する変位履歴記憶部としてメモリ１ａを備えており、メモリ１ａに記憶された変位履歴を取得して対象物の変位を予測し、予測された対象物の移動位置周辺のリーダーライターが優先的に動作するように制御する。
【００２４】
なお、この位置情報判定装置１による対象物変位の予測は、スポーツの種類に応じて、種々の方法が選択される。例えば、サッカー競技のように競技者がボールを中心として移動するようなスポーツシーンでは、先ず、ボールの加速度や移動方向からボールの変位を優先的に予測し、予測されたボールに対する相対位置に基づいて周囲の競技者の位置を予測する。また、野球競技のように、ボールの変位にパターンがあるようなスポーツシーンでは、そのパターンに基づいてボールや競技者の移動を予測する。
【００２５】
（位置情報検出方法）
以上の構成を有する位置情報検出システムを動作させることによって、本発明の位置情報検出方法を実施することができる。図３は、本実施形態に係る位置情報検出システムの動作を示すフローチャート図である。なお、ここでは、図２（ａ）に示すように、競技者５１がリーダーライターＲ３３付近に位置し、ボール６が競技者５１の付近に位置する場合を例に説明する。
【００２６】
先ず、各対象物５１〜５３，６からそれぞれの対象物ＩＤ信号を発信させる（Ｓ２０１）。競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａは、付近にボールが存在するか否かについて、ループ処理により周期的に検出を行い（Ｓ２０２）、ボール６が接近した際に、ボール６側のＲＦＩＤタグ６ａから、当該ＲＦＩＤタグ６ａの対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）を受信し、その対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）とともに、受信電波の信号強度を相対距離ｄとして記憶する（Ｓ２０３）。
【００２７】
これと併せてサッカー競技フィールド４では、リーダーライターＲを順次駆動させ（Ｓ１０１）、フィールド上の競技者の検出を行う（Ｓ１０２及びＳ１０３）。そして、競技者５１がリーダーライターＲ３３の付近に接近すると、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａがリーダーライターＲ３３により検出される（Ｓ１０２における”Ｙ”）。この検出により、リーダーライターＲ３３は、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａの対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）とともに、ＲＦＩＤタグ５１ａに記憶されたボール６の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）及び相対距離ｄを相対距離情報として受信する（Ｓ１０４）。
【００２８】
次いで、競技者を検出したリーダーライターＲ３３は、受信した２つの対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１，ＩＤ＝Ａ）及び相対距離ｄとともに、自機を特定するリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ＝３３）を位置情報判定装置１に出力する（Ｓ１０５）。
【００２９】
位置情報判定装置１では、図２（ｂ）に示すように、取得された対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）及びリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ＝３３）により、リーダーライターＲ３３の付近に競技者５１が存在すると判定し、さらに、相対距離ｄにより、競技者５１の付近にボール６が存在すると判定する（Ｓ１０６）。
【００３０】
この位置情報判定装置１による判定結果は、各対象物の変位履歴としてメモリ１ａに蓄積される（Ｓ１０７）。そして、次回の位置判定において位置情報判定装置１は、メモリ１ａに記憶された変位履歴を読み出して対象物の変位を予測し（Ｓ１０８）、予測された対象物の移動位置周辺のリーダーライターを優先的に駆動させるようにシステムを制御する（Ｓ１０９）。例えば、変位履歴には前回、Ｒ３３でＩＤ＝Ｂ５１を検出していた記録があることから、次回の位置判定では、ＩＤ＝Ｂ５１の予測移動距離がアンテナ間を下回る場合には、Ｒ３３の周囲を優先的に検索する。
【００３１】
（位置情報検出システム及び位置情報検出方法による効果）
このような本実施形態によれば、競技者の座標位置を特定し、この特定した競技者の座標位置を基準とし、相対位置情報を用いてボールの位置を判定することができることから、競技者及びボールのそれぞれに対する位置検出を行う必要がなく、システム全体の動作速度を向上させることができる。
【００３２】
また、本実施形態においては、各リーダーライターＲが、相対位置受信部の機能と座標位置受信部の機能とを兼ね備えていることから、サッカー競技フィールド４内における座標位置を取得する処理と併せて、競技者及びボール間の相対位置情報を取得することが可能であり、情報取得処理の高速化を図ることができる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、対象物の移動を予測してリーダーライターＲの選択を行うため、位置判定を実行する場所を動的に変化させ、検索エリアを縮小して不要な判定動作を削減することが可能となり、システムの走査速度を向上させることができる。
【００３４】
［第２実施形態］
（位置情報検出システムの構成）
次いで、本発明の第２実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、相対位置受信部が、座標位置受信部とは別個独立に設けられていることを特徴とする。なお、本実施形態においても、本発明をサッカー競技に適用した場合を例として、所定領域であるサッカー競技フィールド４内に存在する競技者５１〜５３及びボール６を位置検出の対象物とする。
【００３５】
本実施形態においても、図１（ｂ）に示したように、競技者５１〜５３が着用しているシューズには、第１の発信部であるＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａが取り付けられ、ボール６には第２の発信部としてＲＦＩＤタグ６ａが備えられている。なお、本実施形態においても、ボール６のＲＦＩＤタグ６ａに”ＩＤ＝Ａ”が付与され、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａに”ＩＤ＝Ｂ５１”が付与されているものとする。
【００３６】
そして、本実施形態では、ボール側のＲＦＩＤタグ６ａは、近接する競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａとの間の距離に関する情報と、及び相手側の対象物ＩＤとを相対位置情報として発信する相対位置発信部としての機能を備えている。すなわち、図４（ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ６ａは、ボール側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａからの信号強度を競技者とボールとの相対距離ｄとして取得するとともに、５１ａ〜５３ａの対象物ＩＤ（例えばＩＤ＝Ｂ５１）を取得し、これらを自機の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）とともに相対位置受信部２に発信する。これにより位置情報判定装置１は、同図（ｂ）に示すように、ボール６（ＩＤ＝Ａ）の周囲（相対距離ｄ）の位置に競技者５１（ＩＤ＝Ｂ５１）が存在することを検出することができる。
【００３７】
相対位置受信部２は、サッカー競技フィールド４上に設置され、近距離通信によりフィールド上に位置するボール６を検出するリーダーライターである。この相対位置受信部２は、リーダーライターＲ（Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４）とは独立して動作してボール６から送信される信号を受信し、ボール６のＩＤ（ＩＤ＝Ａ）を識別するとともに、ボール６のＩＤ及び相対距離情報（競技者のＩＤ，相対距離ｄ）を位置情報判定装置１に出力する。
【００３８】
一方、サッカー競技フィールド４の地中部には、多数の座標位置受信部であるリーダーライターＲ（Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４）が埋設されている。このリーダーライターＲは、それぞれ配線Ｌ１１〜１４，Ｌ２１〜２４，Ｌ３１〜３４，Ｌ４１〜４４で位置情報判定装置１に接続されている。そして、各リーダーライターＲは、図５（ａ）に示すように、識別した対象物ＩＤ信号（ＩＤ＝Ｂ５１）とともに、自機を特定するためのリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ）を位置情報判定装置１に出力する。
【００３９】
位置情報判定装置１は、リーダーライターＲ（Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４）の動作を制御するとともに、リーダーライターＲにより読み出された対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）、及び当該対象物ＩＤを受信したリーダーライターＩＤＲを取得して対象物の位置を判定する。併せて、位置情報判定装置１は、相対位置情報（相対距離ｄ及び対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１））とボール６のＩＤ（ＩＤ＝Ａ）を相対位置受信部２から取得し、図５（ｂ）に示すように、これらの情報に基づいて他方の対象物（ここではボール６）の位置を判定する。
【００４０】
さらに、位置情報判定装置１は、各対象物の変位履歴を記憶する変位履歴記憶部としてメモリ１ａを備えており、メモリ１ａに記憶された変位履歴を取得して対象物の変位を予測し、予測された対象物の移動位置周辺のリーダーライターを優先的に検出するするように制御する。なお、この位置情報判定装置１による対象物変位の予測は、スポーツの種類に応じて、種々の方法が選択される。例えば、サッカー競技のように競技者がボールを中心として移動するようなスポーツシーンでは、先ず、ボールの加速度や移動方向からボールの変位を優先的に予測し、予測されたボールに対する相対位置に基づいて周囲の競技者の位置を予測する。また、野球競技のように、ボールの変位にパターンがあるようなスポーツシーンでは、そのパターンに基づいてボールや競技者の移動を予測する。
【００４１】
（位置情報検出方法）
以上の構成を有する位置情報検出システムを動作させることによって、本発明の位置情報検出方法を実施することができる。図６は、本実施形態に係る位置情報検出システムの動作を示すフローチャート図である。ここでは、図５（ａ）に示すように、競技者５１がリーダーライターＲ２３付近に位置し、ボール６が競技者５１の付近に位置する場合を例に説明する。
【００４２】
なお、本実施形態では、ボール６の位置の検出と、競技者５１〜５３の位置の検出を並列に処理するとともに、ボールの位置が大きく変位してゲーム展開が発生した際に、イベント処理を発生させ、このイベント処理としてリーダーライターＲの読み出し順序を変更し、ボールの変位に応じたリーダーライターＲの制御を行う。
【００４３】
先ず、各対象物５１〜５３，６からそれぞれの対象物ＩＤ信号を発信させる（Ｓ３０１）。ボール側のＲＦＩＤタグ６ａは、付近に競技者が存在するか否かについて、ループ処理により周期的に検出を行い（Ｓ３０２）、競技者が接近した際に、競技者（ここでは競技者５１とする。）側のＲＦＩＤタグ５１ａから競技者のＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）を受信するとともに、この競技者ＩＤ及び相対距離ｄを相対距離情報として相対位置受信部２を通じて位置情報判定装置１に送信する（Ｓ３０３）。
【００４４】
位置情報判定装置１では、競技者５１の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）について変位履歴を検索し、競技者５１の座標位置を判定するとともに、競技者５１の位置を基準として、相対距離ｄに基づいてボールの位置を判定する（Ｓ３０４）。そして、これらの判定結果を変位履歴に蓄積する（Ｓ３０５）。
【００４５】
さらに、位置情報判定装置１は、変位履歴を検索することによりボール６の位置が大きく変位しているか否かについて判断し（Ｓ３０６）、大きく変位していなければ（ステップＳ３０１に戻り、ステップＳ３０１〜Ｓ３０５の処理を繰り返す。
【００４６】
これと併せてサッカー競技フィールド４では、リーダーライターＲを順次駆動させ（Ｓ４０１）、フィールド上の競技者の検出を行う（Ｓ４０２及びＳ４０３）。このリーダーライターＲの駆動については、平常時にあっては、リーダーライターＲの配置順、或いは後述するステップＳ４０８で行われた変位位置予測にしたがって順次行うが、上記ステップＳ３０６においてボール６の位置が大きく変位していると判断した場合には、ステップＳ３０７において選択されたリーダーライターを優先して動作させる。このステップＳ３０７では、例えばボール６の現在位置に近接するリーダーライターを選択する。
【００４７】
そして、競技者５１がリーダーライターＲ２３の付近に接近していた場合、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａがリーダーライターＲ２３により検出される（Ｓ４０２における”Ｙ”）。この検出により、リーダーライターＲ２３は、競技者５１のＲＦＩＤタグ５１ａの対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）を読み出し（Ｓ４０４）、競技者５１の対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ，ＩＤ＝Ａ）及び自機を特定するリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ＝２３）を位置情報判定装置１に出力する（Ｓ４０５）。
【００４８】
位置情報判定装置１では、図５（ｂ）に示すように、取得された対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ｂ５１）及びリーダーライターＩＤ（ＲＩＤ＝２３）により、リーダーライターＲ２３の付近に競技者５１が存在すると判定し、さらに、変位履歴から相対距離ｄを読み出し、競技者５１の付近にボール６が存在すると判定する（Ｓ４０６）。
【００４９】
この位置情報判定装置１による判定結果は、各対象物の変位履歴としてメモリ１ａに蓄積される（Ｓ４０７）。そして、次回の位置判定において位置情報判定装置１は、メモリ１ａに記憶された変位履歴を読み出して対象物の変位を予測し（Ｓ４０８）、予測された対象物の移動位置周辺のリーダーライターを優先的に駆動させるようにシステムを制御する（Ｓ４０９）。例えば、変位履歴には前回、Ｒ２３でＩＤ＝Ｂ５１を検出していた記録があることから、次回の位置判定では、ＩＤ＝Ｂ５１の予測移動距離がアンテナ間を下回る場合には、Ｒ２３の周囲を優先的に検索する。
【００５０】
（位置情報検出システム及び位置情報検出方法による効果）
このような本実施形態によれば、競技者の座標位置を特定し、この特定した競技者の座標位置を基準とし、相対位置情報を用いてボールの位置を判定することができることから、競技者及びボールのそれぞれに対する位置検出を行う必要がなく、システム全体の動作速度を向上させることができる。また、本実施形態では、対象物の移動を予測してリーダーライターの選択を行うため、位置判定を実行する場所を動的に変化させ、検索エリアを縮小して不要な判定動作を削減することが可能となり、システムの走査速度を向上させることができる。
【００５１】
特に、本実施形態では、相対位置受信部２により、多数配置されたリーダーライターＲとは別途の信号経路により相対位置情報を取得することができ、多数のリーダーライターＲの動作処理の影響を受けることなく、相対位置情報を取得することができる。また、本実施形態では、ボールからの相対位置情報に基づいてイベント処理を発生させ、リーダーライターＲの動作順序を変更するため、リーダーライターＲの動作頻度を調整して、システム全体の動作速度をより向上させることができる。
【００５２】
（変更例）
なお、上述した第２実施形態では、ボール６にボール側のＲＦＩＤタグ６ａに、近接する競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａとの間の距離に関する情報を発信する相対位置発信部としての機能を設けたが、例えば、図７（ａ）に示すように、競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａに相対位置発信部の機能を設けてもよい。
【００５３】
この場合には、競技者側のＲＦＩＤタグ５１ａ〜５３ａにおいて、ボール側のＲＦＩＤタグ６ａからの信号強度を、競技者とボールとの相対距離ｄとして取得するとともに、ＲＦＩＤタグ６ａの対象物ＩＤ（ＩＤ＝Ａ）を取得し、これらを自機の対象物ＩＤ（例えばＩＤ＝Ｂ５１）とともに相対位置受信部２に発信する。これにより位置情報判定装置１は、同図（ｂ）に示すように、リーダーライターＲ３３の付近に位置する競技者５１（ＩＤ＝Ｂ５１）の周囲（相対距離ｄ）にボール６（ＩＤ＝Ａ）が存在することを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】（ａ）は、第１実施形態に係るサッカー競技フィールドを示す斜視図であり、（ｂ）は、サッカー競技フィールド上に存在する競技者及びボールを示す説明図である。
【図２】（ａ）は、第１実施形態に係る位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本システムによる検出結果を示す説明図である。
【図３】第１実施形態に係る位置情報検出システムの動作を示すフローチャート図である。
【図４】（ａ）は、第２実施形態に係る位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本システムによる検出結果を示す説明図である。
【図５】（ａ）は、第２実施形態に係る位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本システムによる検出結果を示す説明図である。
【図６】第２実施形態に係る位置情報検出システムの動作を示すフローチャート図である。
【図７】（ａ）は、第２実施形態の変更例に係る位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、本システムによる検出結果を示す説明図である。
【図８】（ａ）は、従来の位置情報検出システムの構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、従来のシステムによる検出結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｌ１１〜１４，Ｌ２１〜２４，Ｌ３１〜３４，Ｌ４１〜４４…配線、Ｒ１１〜１４，Ｒ２１〜２４，Ｒ３１〜３４，Ｒ４１〜４４…リーダーライター、ｄ…相対距離、１…位置情報判定装置、１ａ…メモリ、２…相対位置受信部、４…サッカー競技フィールド、６…ボール、６ａ…ＲＦＩＤタグ、５１ａ〜５３ａ…ＲＦＩＤタグ、５１〜５３…競技者
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域内に存在する第１の対象物及び第２の対象物の位置を検出する位置情報検出システムであって、
前記第１の対象物に備えられ当該第１の対象物に固有の第１の対象物識別子信号を発信する第１の発信部と、
前記第２の対象物に備えられ当該第２の対象物に固有の第２の対象物識別子信号を発信する第２の発信部と、
前記第１又は第２の対象物に備えられ、該第１の対象物と該第２の対象物との間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として発信する相対位置発信部と、
前記領域内に多数配置され、前記第１又は第２の対象物識別子信号を受信する座標位置受信部と、
前記相対位置情報を受信する相対位置受信部と、
前記第１及び第２の対象物識別子信号と前記相対位置情報とを取得し、当該第１又は第２の対象物識別子信号を受信した座標位置受信部を特定し、前記第１又は第２の対象物の位置を判定するとともに、前記相対位置情報に基づいて、他方の前記第２又は第１の対象物の位置を判定する位置情報判定部と、
を備えることを特徴とする位置情報検出システム。
【請求項２】
前記相対位置受信部は、座標位置受信部に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の位置情報検出システム。
【請求項３】
前記相対位置受信部は、座標位置受信部とは別個独立に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の位置情報検出システム。
【請求項４】
所定領域内に存在する第１の対象物及び第２の対象物の位置を検出する位置情報検出方法であって、
前記第１の対象物から、当該第１の対象物に固有の第１の対象物識別子信号を発信するとともに、前記第２の対象物から、当該第２の対象物に固有の第２の対象物識別子信号を発信するステップと、
前記第１の対象物と該第２の対象物との間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として第１又は第２の対象物から発信するステップと、
前記領域内に多数配置された座標位置受信部により、前記第１又は第２の対象物識別子信号を受信するとともに、相対位置受信部により前記相対位置情報を受信するステップと、
前記第１及び第２の対象物識別子信号と、前記相対位置情報とを取得するとともに、当該第１又は第２の対象物識別子信号を受信した座標位置受信部を特定し、前記第１又は第２の対象物の位置を判定するとともに、前記相対位置情報に基づいて他方の前記第２又は第１の対象物の位置を判定するステップと、
を有することを特徴とする位置情報検出方法。
【請求項１】
所定領域内に存在する第１の対象物及び第２の対象物の位置を検出する位置情報検出システムであって、
前記第１の対象物に備えられ当該第１の対象物に固有の第１の対象物識別子信号を発信する第１の発信部と、
前記第２の対象物に備えられ当該第２の対象物に固有の第２の対象物識別子信号を発信する第２の発信部と、
前記第１又は第２の対象物に備えられ、該第１の対象物と該第２の対象物との間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として発信する相対位置発信部と、
前記領域内に多数配置され、前記第１又は第２の対象物識別子信号を受信する座標位置受信部と、
前記相対位置情報を受信する相対位置受信部と、
前記第１及び第２の対象物識別子信号と前記相対位置情報とを取得し、当該第１又は第２の対象物識別子信号を受信した座標位置受信部を特定し、前記第１又は第２の対象物の位置を判定するとともに、前記相対位置情報に基づいて、他方の前記第２又は第１の対象物の位置を判定する位置情報判定部と、
を備えることを特徴とする位置情報検出システム。
【請求項２】
前記相対位置受信部は、座標位置受信部に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の位置情報検出システム。
【請求項３】
前記相対位置受信部は、座標位置受信部とは別個独立に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の位置情報検出システム。
【請求項４】
所定領域内に存在する第１の対象物及び第２の対象物の位置を検出する位置情報検出方法であって、
前記第１の対象物から、当該第１の対象物に固有の第１の対象物識別子信号を発信するとともに、前記第２の対象物から、当該第２の対象物に固有の第２の対象物識別子信号を発信するステップと、
前記第１の対象物と該第２の対象物との間の距離に関する情報、及び相手側の対象物識別子信号を相対位置情報として第１又は第２の対象物から発信するステップと、
前記領域内に多数配置された座標位置受信部により、前記第１又は第２の対象物識別子信号を受信するとともに、相対位置受信部により前記相対位置情報を受信するステップと、
前記第１及び第２の対象物識別子信号と、前記相対位置情報とを取得するとともに、当該第１又は第２の対象物識別子信号を受信した座標位置受信部を特定し、前記第１又は第２の対象物の位置を判定するとともに、前記相対位置情報に基づいて他方の前記第２又は第１の対象物の位置を判定するステップと、
を有することを特徴とする位置情報検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３４７１７（Ｐ２００６−３４７１７Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２０６３９（Ｐ２００４−２２０６３９）
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（５０１４３１０７３）ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 (810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（５０１４３１０７３）ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 (810)
【Ｆターム（参考）】
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