得点可能性定量化装置、得点可能性順序付け装置及び得点可能性定量化プログラム
【課題】複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、指定した地点からのシュートが得点に結びつく可能性を定量化することを課題とする。
【解決手段】得点可能性定量化装置１は、防御側選手配置情報記憶手段１０と、シュートコース演算手段１１と、第１のカウンタ１２と、防御側選手選択手段１３と、妨害容易度演算手段１４と、評価手段１５と、を備え、妨害容易度演算手段１４は、半直線Ｓと防御側選手の２次元空間上の位置ａｉとの相対位置に基づき、半直線Ｓへの到達の容易さを防御側選手ごとに妨害容易度ηｉとして定量化し、評価手段１５は、妨害容易度ηｉを総和し、総和した値を、注目位置ｂから攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたときの攻撃側チームの得点の可能性の評価値Ｅとすることを特徴とする。
【解決手段】得点可能性定量化装置１は、防御側選手配置情報記憶手段１０と、シュートコース演算手段１１と、第１のカウンタ１２と、防御側選手選択手段１３と、妨害容易度演算手段１４と、評価手段１５と、を備え、妨害容易度演算手段１４は、半直線Ｓと防御側選手の２次元空間上の位置ａｉとの相対位置に基づき、半直線Ｓへの到達の容易さを防御側選手ごとに妨害容易度ηｉとして定量化し、評価手段１５は、妨害容易度ηｉを総和し、総和した値を、注目位置ｂから攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたときの攻撃側チームの得点の可能性の評価値Ｅとすることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツの戦術の解析を行うときに用いられる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスポーツ戦術解析手法としては、次のようなものが知られている。
例えば、特許文献１には、選手配置情報及びボール位置情報から各選手の行動を予測し、各チームの優勢度を算出する手法が開示されている。この手法は、フィールド上にメッシュ状のエリアを設定し、このエリア毎にチーム優勢度を求め、チーム優勢度に基づいてパス先候補キャラクタを決定するものである。
【０００３】
また例えば、特許文献２には、選手配置情報や選手の視野、姿勢に基づいて、パスを出す方向を決定する手法が開示されている。この手法は、ボール保持者の行動を評価し、これに基づいて、チームの優勢度を判定するものである。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５３３３９３号公報（段落００５４〜段落００５８、図７）
【特許文献２】特開２００６−２０４４２０号公報（段落０００６、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにして得られた結果は、オペレータが対象スポーツ競技の戦術やルールに精通していなくても、その後のゲームの流れを予想し、あるいは、各チームの戦術を考えることが可能なように、簡単に理解できるものであることが望ましい。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、各チームの支配エリアを可視化し、支配エリア毎のチーム優勢度を求めたり、チーム優勢度に基づいて行動を決定したりするものであるため、オペレータが対象スポーツ競技の戦術やルールに精通していない場合、出力された結果を理解することが困難であった。
【０００６】
また、特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、各チームの支配エリアを可視化し、エリアごとの各チームの優勢度を判定するものであるため、得点の可能性そのものを定量化することができなかった。このため、例えば、劣勢のチームであっても、ある位置からシュートすれば、得点の可能性が高い位置が存在する場合があっても、そのような事情を考慮した戦術の解析を行うことができなかった。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、指定する地点からのシュートが得点に結びつく可能性を定量化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決した請求項１に係る発明は、複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、指定する位置からの前記得点の可能性を定量化する得点可能性定量化装置であって、シュートコース演算手段と、妨害容易度演算手段と、評価手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、得点可能性定量化装置は、シュートコース演算手段によって、外部から入力された操作信号により競技エリア上に設定された注目位置からのシュートコースとして、防御側ゴールに代表点を設定し、前記注目位置から前記代表点に向かってのびる半直線を演算する。
また、得点可能性定量化装置は、妨害容易度演算手段によって、前記半直線と、前記競技エリア上に配置された防御側チームのそれぞれの防御側選手の２次元空間上の位置との相対位置に基づき、前記半直線への前記防御側選手の到達の容易さを妨害容易度として前記防御側選手ごとに定量化する。
また、得点可能性定量化装置は、評価手段によって、前記妨害容易度演算手段によって定量化した前記防御側選手ごとの前記妨害容易度を総和し、前記注目位置から攻撃側チームの攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定した場合の、当該シュートによる前記攻撃側チームの得点の可能性の評価値とする。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る得点可能性定量化装置において、前記防御側選手のうち、前記半直線上のいずれかの点と垂線で結ばれる前記２次元空間上の位置にいる前記防御側選手のそれぞれについて、当該垂線の長さと、前記注目位置から前記半直線上の前記垂線との交点までの長さの比率を、前記妨害容易度として演算することを特徴とする。
これによれば、ある防御側選手の位置からシュートコースとして求めた半直線に下ろした垂線の長さにより、ある防御側選手がシュートコースに到達するための最短移動距離を求め、また、注目位置から垂線の足と半直線の交点までの長さにより、ある防御側選手がシュートコースに到達する地点までのボールの移動距離を求める。このような物理量を用いることにより、ある防御側選手が、シュートコースへの到達の容易さ、すなわち、シュートを妨害可能な程度（妨害容易度）を定量化することができる。そして、防御側選手ごとに妨害容易度を算出し、算出した妨害容易度を総和することで、攻撃側選手が注目位置から防御側ゴールに向かってシュートしたときの、攻撃側チームの得点に結びつく可能性を定量化した評価値を得ることができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る得点可能性定量化装置において、前記妨害容易度演算手段は、前記半直線において、前記注目位置から前記防御側選手が前記ボールに到達するまでの到達点を、前記ボールの速度のモデルと選手の速度のモデルとに基づいて決定し、前記半直線上の到達点と前記防御側選手の前記２次元空間上の位置とを結んだ線分の長さと、前記注目位置から当該半直線上の到達点までの長さの比率を、当該防御側選手の前記半直線への到達の容易さを示す妨害容易度として演算することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の得点可能性定量化装置において、前記チームスポーツをサッカーとし、オフサイドライン推定手段と、オフサイド判定手段と、切替手段とをさらに備える構成とした。
かかる構成によれば、得点可能性定量化装置は、オフサイドライン推定手段によって、前記全ての防御側選手の中で、前記防御側ゴールのゴールライン側から数えて２番目に位置する前記防御側選手の前記２次元空間上の位置に基づいてオフサイドライン位置を推定する。
また、得点可能性定量化装置は、オフサイド判定手段によって、前記オフサイドライン位置と前記注目位置とを比較し、前記注目位置が前記オフサイドライン位置よりも前記防御側ゴールに近い場合、当該注目位置がオフサイドポジションにあると判定する。
また、得点可能性定量化装置は、切替手段によって、前記オフサイド判定手段によって、前記オフサイド判定手段によって、前記注目位置が前記オフサイドポジションにあると判定された場合、前記評価値の範囲外の予め定めた値を出力し、前記注目位置が前記オフサイドポジションにないと判定された場合、前記評価手段から取得した前記評価値を出力する。
【００１３】
また、請求項５に係る発明は、攻撃側チームの複数の攻撃側選手について、当該複数の攻撃側選手のそれぞれの２次元空間上の位置から防御側ゴールに向かってシュートしたときの得点の可能性をそれぞれ評価し、この得点の可能性の高い順に前記複数の攻撃側選手を順序付ける得点可能性順序付け装置であって、請求項１に記載の得点可能性定量化装置と、順序付け手段と、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、得点可能性順序付け装置は、請求項１に記載の得点可能性定量化装置によって、前記複数の攻撃側選手の２次元空間上の位置を順次注目位置として、前記注目位置から前記攻撃側選手が前記防御側ゴールに向かってシュートをしたときの、前記攻撃側チームの得点の可能性の評価値を、前記注目位置ごとに順次求める。
また、得点可能性順序付け装置は、順序付け手段によって、前記請求項１に記載の得点可能性定量化装置から複数の前記評価値を取得し、当該複数の評価値の値が高い方から順に並べ替えて順序付ける。
【００１４】
請求項６に係る発明は、複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、外部から入力された操作信号により競技エリア上に特定された注目位置からの前記得点の可能性を定量化するために、コンピュータを、シュートコース演算手段、妨害容易度演算手段、評価手段として機能させる得点可能性定量化プログラムとして構成した。
【００１５】
かかる構成によれば、得点可能性定量化プログラムは、シュートコース演算手段によって、外部から入力された操作信号により競技エリア上に特定された注目位置からのシュートコースとして、前記防御側ゴールに代表点を設定し、前記注目位置から前記代表点に向かってのびる半直線を演算する。
また、得点可能性定量化プログラムは、前記半直線と、前記競技エリア上に配置された防御側チームのそれぞれの防御側選手の２次元空間上の位置との相対位置に基づき、前記半直線への前記防御側選手の到達の容易さを妨害容易度として前記複数の防御側選手のそれぞれについて定量化する。
そして、得点可能性定量化プログラムは、前記妨害容易度演算手段によって定量化した前記防御側選手ごとの前記妨害容易度を総和し、前記注目位置から攻撃側チームの攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定した場合の、当該シュートによる攻撃側チームの得点の可能性の評価値とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る得点可能性定量化装置及び得点可能性定量化プログラムによれば、以下のような優れた効果を奏する。
請求項１及び請求項６に記載の発明によれば、注目位置からのシュートが攻撃側チームの得点に結びつく可能性を数値化した評価値を算出することができるので、オペレータが、対象スポーツ競技の戦術やルールに精通していない場合であっても、容易に理解可能となる。また、競技エリア上のあらゆる位置からのシュートによる得点の可能性をそれぞれ直接定量化することが可能なため、オペレータが、評価値を用いて、より詳細な戦術の解析を行うことが可能となる。
また、請求項２に記載の発明によれば、攻撃側選手が注目位置から防御側ゴールに向かってシュートしたときの防御側選手の干渉を評価することで、攻撃側チームの得点の可能性を定量化することができる。
また、ある位置からの得点の可能性の評価値を算出するため、オペレータが、対象スポーツ競技の戦術やルールに精通していない場合であっても、出力された結果（評価値）を容易に理解可能となる。
また、請求項３に記載の発明によれば、得点可能性定量化装置は、防御側選手の移動速度及びボールの移動速度として実際の選手の速度、ボールの速度でモデル化した値を用いて妨害容易度を算出することができるので、精度のより高い評価値を算出することができる。
また、請求項４に記載の発明によれば、サッカーのルールの一つである、ボールを相手ゴールに入れた場合であっても得点を認めないというオフサイドルールを評価値に反映することができるので、より適切な評価値を算出することができる。また、注目位置がオフサイドポジションにあると判断された場合には評価値の範囲外の値を出力するため、オペレータがサッカーの戦術やルールに精通していない場合にも、出力された結果（評価値）から、注目位置がオフサイドポジションにあることを容易に理解可能となる。また、注目位置がオフサイドポジションにあると判断された場合には、評価値の範囲外の値を出力するため、計算コストを減らすことができる。
また、請求項５に記載の発明によれば、攻撃側チームの攻撃側選手群を、得点の可能性を示す評価値の高い順に並び替えて順序付けることができる。これにより、どの注目選手の位置からシュートを打てば得点につながりやすいかということがわかるので、戦術の解析を詳細に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の説明］
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置に入力される防御側選手の配置情報を説明するための模式図である。ここでは、サッカー競技をカメラで撮影した入力映像を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態では、サッカー競技場Ｆ（競技エリア）上のセンターサークルＣＣのセンターマークの中心に原点Ｏをとり、タッチラインＴＬ方向をｘ軸とし、防御側の陣地から攻撃側の陣地に向かう方向を、ｘ軸の正方向とする。また、ハーフウェイラインＨＬ方向をｙ軸とし、ｘ軸から９０度正方向に回転した方向をｙ軸の正方向とする。
第１実施形態に係る得点可能性定量化装置は、公知の選手位置検出装置（図示せず）と接続され、選手位置検出装置（図示せず）によって、サッカー競技をカメラで撮影した入力映像から検出された、攻撃側・防御側チームのそれぞれの選手（図１では、△印と×印とで示す）の２次元空間上の位置の入力を受け付けている。
第１実施形態に係る得点可能性定量化装置は、例えば表示手段（図示せず）と接続され、オペレータが、表示手段（図示せず）に表示されたサッカー競技場Ｆの映像を見て、入力手段（図示せず）を介してサッカー競技場Ｆ上のある位置を注目位置として選択すると、当該注目位置から相手ゴールに向かってシュートしたときの得点の可能性を数値化した評価値を算出することができるようになっている。
【００１８】
［第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成］
次に、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を示すブロック構成図である。
図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１は、防御側選手配置情報記憶手段１０と、シュートコース演算手段１１と、第１のカウンタ１２と、防御側選手選択手段１３と、妨害容易度演算手段１４と、評価手段１５と、を備えている。なお、以下の説明では、二つのチームのうちの一方を攻撃側チーム、他方を防御側チームといい、攻撃側チームの選手を攻撃側選手、防御側チームの選手を防御側選手として区別する。また、チームスポーツをサッカーとするが、複数名の選手が二つのチームに分かれてボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うスポーツであれば、特に限定されるものではない。また、ここでいうボールとは、ゴール内に入れられる可能性を有するものであれば何でも良く、例えば、ホッケー等に使用されるパック等であっても良い。また、ここでいうシュートとは、ボールをゴールに向かわせることを示し、例えば「ショット」等、用いるスポーツの種類で異なる表現を代表したものである。
【００１９】
防御側選手配置情報記憶手段１０は、サッカー競技場Ｆ上にいる防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,N（Ｎは１以上の整数で人数を表す）を記憶するものである。防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nは、前記したように、公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出され、防御側選手配置情報記憶手段１０に出力される。防御側選手配置情報記憶手段１０に記憶された防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nは、後記する防御側選手選択手段１３によって適宜読み出される。
シュートコース演算手段１１は、注目位置ｂからのシュートコースを演算するものである。より詳細には、シュートコース演算手段１１は、注目位置ｂから防御側ゴールに仮想的に設定された代表点ｇに向かってのびる半直線Ｓを演算することにより、シュートコースを求める。
【００２０】
ここで、注目位置ｂは、サッカー競技場Ｆ上に仮想的に設定された位置ベクトルである。注目位置ｂは、例えば、サッカー競技を撮影した入力映像から、オペレータが入力手段（図示せず）を介して、サッカーコート上のある位置を任意に選択すること等によって設定することができる。なお、注目位置ｂは、特開２００４−１１０４４８号公報に記載の映像オブジェクト識別・追跡装置を用いて入力映像から防御側選手の位置を検出してその位置としても良いし、オペレータが手動で入力しても良い。
また、代表点ｇは、注目位置ｂからのシュートの仮想的な軌道、具体的には、注目位置ｂからのシュートが、防御側ゴール内に入るまでの仮想的な軌道（半直線Ｓ）を演算するために、防御側ゴールに仮想的に設定される位置ベクトルである。
注目位置ｂ及び代表点ｇは、そのいずれか一方または双方が地面上にあるものとすることができる。本実施形態では、平面の地面を仮定し、注目位置ｂ及び代表点ｇは、いずれも地面上にあるものとする。
【００２１】
ここで、図３を用いてシュートコース演算手段１１によって演算される半直線Ｓについて詳細に説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置のシュートコース演算手段によって、防御側ゴールに仮想的に代表点を設定する様子を表す概念図である。サッカー競技では、ゴールラインＧＬを完全に超えてゴールの枠内にボールを入れることで得点が認められるため、第１実施形態では、ゴールラインＧＬ上に代表点ｇを設定するものとする。
この代表点ｇは、注目位置ｂの位置によらずに設定しても良い。シュートコース演算手段１１は、注目位置ｂの位置によらずに代表点ｇを設定する場合には、例えば、図３（ａ）に示すように、ゴールラインＧＬの中点の座標を代表点ｇ（ｇｘ，ｇｙ）とする。
【００２２】
一方、代表点ｇを、注目位置ｂの位置に応じて設定しても良い。シュートコース演算手段１１は、注目位置ｂの位置に応じて代表点ｇを設定する場合には、次のようにする。
図３（ｂ）に示すように、ゴールラインＧＬの中点をｙ＝０とおき、線分の両端点のｙ座標をそれぞれ＋Ｒ／２、−Ｒ／２とおき、注目位置ｂの座標をｂ（ｂｘ，ｂｙ）とおく。例えば、注目位置ｂのｙ座標ｂｙが−Ｒ／２以上＋Ｒ／２以下の場合、図３（ｂ）に示すように、代表点ｇのｙ座標ｇｙを、注目位置ｂのｙ座標ｂｙとする。また、例えば、注目位置ｂのｙ座標ｂｙが＋Ｒ／２よりも大きい場合、図３（ｃ）に示すように、代表点ｇのｙ座標ｇｙを＋Ｒ／２とする。また例えば、注目位置ｂのｙ座標ｂｙが−Ｒ／２よりも小さい場合、図３（ｄ）に示すように、代表点ｇのｙ座標ｇｙを−Ｒ／２とする。
シュートコース演算手段１１は、このようにして代表点ｇを設定し、注目位置ｂから代表点ｇを通過する半直線Ｓ（シュートコース）を演算する。シュートコース演算手段１１は、演算した半直線Ｓを、妨害容易度演算手段１４に出力する。
【００２３】
再び図２を参照し、得点可能性定量化装置１の構成について説明する。第１のカウンタ１２は、カウンタ値ｉを設定するものである。カウンタ値ｉは、防御側選手配置情報記憶手段１０に２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nが記憶された防御側選手をそれぞれ識別するために用いられる。また、第１のカウンタ１２は、公知の選手位置検出装置（図示せず）から防御側選手の人数Ｍの値（例えば、Ｍ＝１１）の入力を受け付ける。第１のカウンタ１２は、設定したカウンタ値ｉを防御側選手選択手段１３及び評価手段１５に順次出力する。
【００２４】
防御側選手選択手段１３は、防御側選手配置情報記憶手段１０に記憶された２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nの中から、ｉ番目の２次元空間上の位置ａｉを選択的に取得し、取得した２次元空間上の位置ａｉを、妨害容易度演算手段１４に順次出力するものである。防御側選手選択手段１３は、第一の実施形態では、第１のカウンタ１２からカウンタ値ｉが入力されると、防御側選手配置情報記憶手段１０からｉ番目の２次元空間上の位置ａｉを一つ取得し、当該取得した２次元空間上の位置ａｉを妨害容易度演算手段１４に出力する。
【００２５】
妨害容易度演算手段１４は、シュートコース演算手段１１から入力された半直線Ｓと、防御側選手選択手段１３から入力された防御側選手の２次元空間上の位置ａｉとに基づいて、妨害容易度ηｉを演算する手段である。ここで、妨害容易度ηｉとは、防御側選手の２次元空間上の位置ａｉからの半直線Ｓで表されるシュートコースＳへの到達の容易さを、防御側選手ごとに定量化したものである。
図４は、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の妨害容易度演算手段によって、妨害容易度を演算する様子を表す概念図である。以下の説明では、代表点ｇを、ゴールラインＧＬの中点とする。
【００２６】
ある防御側選手の２次元空間上の位置ａｉ（ａ１，ａ２，・・・，ａＮ）から半直線Ｓに向かって下ろした垂線の長さをαｉ（α１，α２，・・・，αＮ）とおき、ある防御側選手の２次元空間上の位置ａｉから半直線Ｓに向かって下ろした垂線と半直線Ｓの交点をＨｉ（Ｈ１，Ｈ２，・・・，ＨＮ）とおいたときの、注目位置ｂと交点Ｈｉとを結ぶ線分の長さをβｉ（β１，β２，・・・，βＮ）とおくと、垂線の長さαｉと注目位置ｂから交点Ｈｉまでの線分の長さβｉによって、妨害容易度ηｉ（η１，η２，・・・，ηＮ）を決めることができる。この場合、妨害容易度ηｉを、例えば関数ｆを用いて、式（１）により表すことができる。
【００２７】
【数１】
なお、垂線と半直線Ｓの交点Ｈｉが存在しない場合、つまり、ある防御側選手が、半直線Ｓに垂線を下ろせる位置にいない場合には、当該防御側選手は、注目位置ｂからのシュートを妨害することができないものとし、妨害容易度ηｉを“０”とする。
図４に示すように、シュートコース演算手段１１で演算された半直線Ｓに垂線を下ろすことができる位置にいる防御側選手が２人である場合には、残りの９人の防御側選手については、妨害容易度ηｉを“０”とする。
また例えば、妨害容易度ηｉを、垂線の長さαｉに反比例し、注目位置ｂからの線分の長さβｉに比例するものとすることができる。その場合、妨害容易度ηｉを、式（２）により表すことができる。
【００２８】
【数２】
式（２）におけるκは、正の実数係数である。ここで、ある防御側選手が、２次元空間上の位置ａｉから垂線と半直線Ｓの交点Ｈｉにたどり着くまでの時間と、ボールが、注目位置ｂから垂線と半直線Ｓの交点Ｈｉにたどり着くまでの時間とが等しい場合、妨害容易度ηｉを“１”とすることができる。この場合、係数κを、式（３）で表すことができる。
【００２９】
【数３】
数式（３）におけるｖａは、サッカー選手の全力疾走時の平均的な速さを予め設定した値であり、ｖｂは、シュート時のボールの平均的な速さを予め設定した値である。例えば、ｖａ＝２０［ｋｍ／ｈ］とし、ｖｂ＝４０［ｋｍ／ｈ］とした場合には、κ＝０．５となる。
また例えば、妨害容易度ηｉを、関数ｆを用いて、数式（４）のように定義しても良い。このように定義すると、妨害容易度ηｉを０から１の範囲内で表すことができるので、後記する評価手段１５で算出される評価値Ｅをより理解しやすいものとすることができる。
【００３０】
【数４】
【００３１】
また例えば、妨害容易度演算手段１４は、防御側選手の速度の確率的なモデル及びボールの速度の確率的なモデルに基づいて注目位置ｂからのシュートの妨害可能性の確率値を算出し、この確率値に基づいて、妨害容易度ηiを算出しても良い。以下、詳細に説明する。ここで、図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の妨害容易度演算手段によって、防御側選手がボールに到達できる最小の速さを演算する様子を説明するための説明図であり、図６（ａ）は、サッカー選手の全力疾走時の速度がｖａである確率密度関数の一例を示す図、（ｂ）は、シュート時のボールの速度がｖｂである確率密度関数の一例を示す図である。図６（ａ）に示すように、全力疾走時の防御側選手の速度（ただし、速度の水平面内成分とする）がｖａである確率密度関数をＰａ（‖ｖa‖）とおく。また、考えうる選手の最大の速度をｖａｍａｘとおく。一方、図６（ｂ）に示すように、シュート時のボールの速度（ただし、速度の水平面内成分とする）がｖｂである確率密度関数を、Ｐｂ（‖ｖｂ‖）とおく。
【００３２】
ここで、図５に示すように、第１の防御側選手の位置をａ（ａ１）、ボールの位置をｂ、ボールの速度をｖｂとおく。また、位置ｂから位置ｇに向かってのばしたベクトル（ｇ−ｂ）と、位置ｂから位置ａに向かってのばしたベクトル（ａ−ｂ）とでなる角度をθとおく。ボールが位置ｂから速度ｖｂで、位置ｇと位置ｂとを結ぶ線分上を防御側ゴールへ向かって移動する場合に、第１の防御側選手が、位置ａから最小の速さｖａ min（ｖｂ；ａ，ｂ，ｇ）で移動してボールに追いつくことができるのは、到達点ｔの位置である（到達に要する時間をτとおいた）。つまり、図５（ａ）に示すように、円Ｚ内に第１の防御側選手が位置している場合、第１の防御側選手は、位置ａから、位置ｇと位置ｂとを結ぶ線分に向かって、位置ｂから位置ａに向かってのばしたベクトル（ａ−ｂ）に対し直角方向に移動すると、最小の速さｖａ min（ｖｂ；ａ，ｂ，ｇ）でボールに追いつくことができる。一方、図５（ｂ）に示すように、円Ｚ外に第１の防御側選手が位置している場合、第１の防御側選手は、位置ａから、位置ａと位置ｇとを結ぶ線分上を位置ｇに向かって移動すると、最小の速さｖａ min（ｖｂ；ａ，ｂ，ｇ）でボールに追いつくことができる。この場合の、第１の防御側選手がボールに追いつくことができる最小の速さｖａ min（ｖｂ；ａ，ｂ，ｇ）は、前記したような位置ｇと位置ｂとを結ぶ線分を直径とする円Ｚと、位置ａとの位置関係に応じて、式（５）で表すことができる。
【００３３】
【数５】
【００３４】
次に、式（６）に示すように、ボールの速度がｖｂの場合に、図５に示す第１の防御側選手がボールに到達できる確率、すなわち、第１の防御側選手が、式（５）により求めたｖａmin（ｖｂ；ａ，ｂ，ｇ）以上の速さで走れる選手である確率を求め、当該確率を、さまざまなボールの速度ｖｂに関して、Ｐｂ（‖ｖｂ‖）の重み付けで積分することにより、妨害容易度ηｉを求めることができる。
【００３５】
【数６】
ここで、Ｖは、式（７）で示すように、ボールの位置ｂから代表点ｇへ向かう方向を有する０以上ｖｂｍａｘ未満の速度ベクトルの集合である。
【００３６】
【数７】
なお、ｖｂ ｍａｘは、考え得るボールの最大の速さであり、例えば、ｖｂ ｍａｘ＝１００［ｋｍ／ｈ］である。
妨害容易度演算手段１４は、前記したいずれかの手法により妨害容易度ηｉを演算し、演算した妨害容易度ηｉを評価手段１５に出力する。
【００３７】
評価手段１５は、妨害容易度演算手段１４で演算された防御側選手ごとの妨害容易度ηｉを総和し、総和した結果を、注目位置ｂから攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定したときの攻撃側チームの得点の可能性の評価値Ｅとする手段である。
評価手段１５は、妨害容易度演算手段１４によって、妨害容易度ηｉを１以上の防御側選手について総和することによって評価値Ｅを算出する。評価手段１５は、例えば、式（８）に示すように、全ての防御側選手ｉ∈｛１，２，…，Ｎ｝の妨害容易度ηｉを総和する。
【００３８】
【数８】
評価値Ｅは、その値が大きいほど、注目位置ｂからのシュートによる攻撃側チームの得点が困難であるということを示す。
評価手段１５は、妨害容易度ηｉが入力されるごとに、公知の選手位置検出装置（図示せず）から入力された防御側選手の人数Ｎ（例えば、Ｎ＝１１）と、第１のカウンタ１２から入力されたカウンタ値ｉとを比較し、カウンタ値ｉが人数Ｎと等しいか否かを判定する。評価手段１５は、カウンタ値ｉと人数Ｎとが等しくないと判定した場合、第１のカウンタ１２にカウンタ値ｉを１加算するように通知する。一方、評価手段１５は、カウンタ値ｉが人数Ｎと等しいと判定した場合、処理を終了する。なお、評価手段１５は、評価値Ｅを外部に出力して処理を終了しても良い。
【００３９】
以上、得点可能性定量化装置１の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、得点可能性定量化装置１は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。このプログラム（得点可能性定量化プログラム）は、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００４０】
［第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作］
次に図７を参照して、得点可能性定量化装置１の動作を説明する。図７は、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、防御側選手配置情報記憶手段１０に、公知の位置検出装置（図示せず）によって検出されたサッカー競技場Ｆ上の全ての防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nが記憶されているものとする。また、得点可能性定量化装置１は、外部から公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出された防御側選手の人数Ｎの入力を予め受け付け、防御側選手の人数Ｎの値が、第１のカウンタ１２及び評価手段１５に入力されているものとする。さらに、得点可能性定量化装置１は、外部から注目位置ｂの入力を順次受け付けるものとし、この注目位置ｂが、シュートコース演算手段１１に順次入力されるものとする。
図７に示すように、得点可能性定量化装置１は、外部から入力された注目位置ｂの入力を受け付けると、シュートコース演算手段によって、注目位置ｂから防御側ゴールに仮想的に設定した代表点ｇに向かってのびる半直線Ｓを演算し、演算した半直線Ｓを妨害容易度演算手段１４に出力する（ステップＳ１）。
【００４１】
次に、得点可能性定量化装置１は、第１のカウンタ１２によって、カウンタ値ｉの初期値（ｉ＝１）を設定する（ステップＳ２）。設定されたカウンタ値ｉの初期値は、第１のカウンタ１２及び評価手段１５に出力される。
次に、得点可能性定量化装置１は、防御側選手選択手段１３によって、防御側選手配置情報記憶手段１０に記憶された全ての防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nの中から、ｉ番目の防御側選手の２次元空間上の位置ａｉを選択的に取得し、妨害容易度演算手段１４に出力する（ステップＳ３）。
【００４２】
次に、得点可能性定量化装置１は、妨害容易度演算手段１４によって、防御側選手選択手段１３から入力されたｉ番目の防御側選手の２次元空間上の位置ａｉと、シュートコース演算手段１１から入力された半直線Ｓとを用いて、攻撃側選手が注目位置ｂから防御側ゴールに向かってシュートしたと仮定したときの、ｉ番目の防御側選手の妨害容易度ηｉを演算し、演算した妨害容易度ηｉを評価手段１５に出力する（ステップＳ４）。
そして、得点可能性定量化装置１は、評価手段１５によって、妨害容易度演算手段１４から入力された妨害容易度ηｉを順次加算する（ステップＳ５）。
また、得点可能性定量化装置１は、評価手段１５によって、第１のカウンタ１２から入力されたカウンタ値ｉと、第１のカウンタ１２から入力された防御側選手の人数Ｎの値とが等しいかどうかを比較する（ステップＳ６）。
そして、得点可能性定量化装置１は、評価手段１５によって、カウンタ値ｉと人数Ｎとが等しくないと判定した場合（ステップＳ６でＮｏ）、第１のカウンタ１２に、カウンタ値ｉを１加算する操作信号を出力する（ステップＳ７）。
そして、得点可能性定量化装置１は、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３からステップＳ７までを防御側選手の人数分行う。
一方、ステップＳ６で、得点可能性定量化装置１は、評価手段１５によって、カウンタ値ｉと人数Ｎとが等しいと判定した場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、加算した妨害容易度ηｉを評価値Ｅとして外部に出力する（ステップＳ８）。
以上の動作によって、得点可能性定量化装置１は、攻撃側選手が注目位置ｂからシュートをしたと仮定したときの、攻撃側チームの得点の可能性を定量化した評価値Ｅを算出することができる。
【００４３】
なお、第１のカウンタ１２を設けない場合には、例えば、妨害容易度演算手段１４の内部でカウントし、防御側選手の人数分の妨害容易度ηｉを演算し終えたタイミングで、妨害容易度演算手段１４が評価手段１５に処理終了を通知し、評価手段１５が妨害容易度演算手段１４から処理終了の通知を受け取ると、評価値Ｅを出力することとしてもよい。
【００４４】
第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１によれば、注目位置ｂから攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定したときの、当該シュートが攻撃側チームの得点に結びつく可能性を数値化した評価値Ｅを算出することができるので、オペレータが、サッカーのルールや戦術に精通していない場合でも、出力された結果の内容を容易に理解可能となる。また、サッカー競技場Ｆ上のあらゆる位置からのシュートによる得点の可能性をそれぞれ定量化することができるので、オペレータが、算出された評価値Ｅを用いて、より詳細な戦術の解析を行うことが可能となる。
【００４５】
［第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の説明］
次に、本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置２について、適宜図面を参照して説明する。参照する図８は、本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の概要を説明するための説明図である。図９は、本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を示すブロック構成図である。はじめに、第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の概略を説明する。
第２実施形態に係る得点可能性定量化装置は、サッカーをチームスポーツとしたときに、注目位置ｂがオフサイドポジションにあるか否かに応じて、評価値Ｅを変化させることを目的とする。ここで、サッカーでは、ある選手が（１）相手チームの陣地内で、（２）ボールよりも相手チームのゴールラインに近く、（３）相手チームのゴールライン側から数えて２番目にいる相手選手よりもゴールラインに近い位置にいるという３つの条件を満たした場合に、当該選手がオフサイドポジションにいると判断される。
例えば、攻撃側チームのある攻撃側選手が他の攻撃側選手にボールのパスを出した瞬間に、当該他の攻撃側選手がオフサイドポジションにいる場合には、攻撃側チームに対しオフサイドと呼ばれる反則が適用され、防御側チームに間接フリーキックが与えられる。オフサイドルールが適用された場合、仮にボールが防御側ゴール内に入った場合であっても、攻撃側チームの得点は認められない。
【００４６】
第２実施形態に係る得点可能性定量化装置は、（１）ハーフウェイラインＨＬと、（２）ボールと、（３）相手チームのゴールラインＧＬ側から数えて２番目にいる選手の各位置のうち、もっともゴールラインＧＬに近い位置をオフサイドライン位置Ｌと推定する。例えば図８に示す位置に防御側選手（図８では×印で示す）が配置され、また、ボール（図８では丸印で示す）がある場合には、ゴールラインＧＬ側から数えて２番目にいる防御側選手の位置がもっともゴールラインＧＬに近いため、当該防御側選手のｘ座標をオフサイドライン位置Ｌと推定する。
そして、例えば、注目位置ｂを第１の攻撃側選手の位置ａ１とした場合、注目位置ｂがオフサイドライン位置ＬよりもゴールラインＧＬに近いため、第２実施形態に係る得点可能性定量化装置は、注目位置ｂがオフサイドポジションにあると判定し、評価値として予め定めた値（以下、「固定値」ともいう。）を出力するようになっている。一方、注目位置ｂを第２の攻撃側選手の位置ａ２とした場合、注目位置ｂがオフサイドライン位置ＬよりもゴールラインＧＬから遠いため、第２実施形態に係る得点可能性定量化装置は、注目位置ｂがオフサイドポジションにないと判定し、評価値として算出した値を出力するようになっている。
【００４７】
［第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成］
次に、第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を説明する。
図９に示すように、得点可能性定量化装置２は、防御側選手配置情報記憶手段１０と、シュートコース演算手段１１と、第１のカウンタ１２と、防御側選手選択手段１３と、妨害容易度演算手段１４と、評価手段１５と、オフサイドライン推定手段２０と、オフサイド判定手段２１と、固定値記憶手段２２と、切替手段２３とを備えて構成される。第２実施形態に係る得点可能性定量化装置２が、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１と異なる点は、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１の構成に加え、オフサイドライン推定手段２０と、オフサイド判定手段２１と、固定値記憶手段２２と、切替手段２３とをさらに備えたことにある。
以下の説明では、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１と重複する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、第１実施形態と同様に、適宜図１を参照する。
【００４８】
オフサイドライン推定手段２０は、オフサイドを判定する基準となるオフサイドライン位置Ｌを推定する手段である。
オフサイドラインとは、ハーフウェイラインＨＬと平行に引かれる仮想的な直線であり、（１）ハーフウェイラインＨＬの位置、（２）ボールの位置、（３）防御側チームのゴールラインＧＬ側から数えて２番目にいる防御側選手の位置、のうち、もっとも防御側チームのゴールラインＧＬに近い点又は線の上に仮想的に引かれるものである。
オフサイドライン推定手段２０は、例えば、防御側選手配置情報記憶手段１０に記憶された防御側チームの防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nの中から、防御側チームのゴールラインＧＬ側から数えて２番目にいる防御側選手の２次元空間上の位置ａ２を取得し、当該防御側選手の２次元空間上の位置ａ２のｘ座標と、ハーフウェイラインＨＬ上の原点Ｏのｘ座標（ｘ＝０）とを比較し、いずれか小さい方の値をオフサイドライン位置Ｌと推定し、このオフサイドライン位置Ｌをオフサイド判定手段２２に出力する。
【００４９】
より好ましくは、オフサイドライン推定手段２０は、防御側チームの防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nの中から、防御側チームのゴールラインＧＬ側から数えて２番目にいる防御側選手の２次元空間上の位置ａ２に加えて、ボールの位置のｘ座標をさらに取得し、当該防御側選手の２次元空間上の位置ａ２のｘ座標と、ボールの位置のｘ座標と、ハーフウェイラインＨＬ上の原点Ｏのｘ座標（ｘ＝０）とを比較し、もっとも小さい値をオフサイドライン位置と推定し、このオフサイドライン位置Ｌをオフサイド判定手段２２に出力する。
また、例えば、特開２００５−２０９１４８号に開示されたオフサイドライン検出装置をオフサイドライン推定手段２０として用いても良い。
【００５０】
オフサイド判定手段２１は、オフサイドライン推定手段２０からオフサイドライン位置Ｌの入力を受け付けると共に、外部から入力された操作信号による注目位置ｂの入力を受け付け、注目位置ｂと、オフサイドライン位置Ｌとを比較し、比較結果に基づいて注目位置ｂがオフサイドライン位置Ｌにあるか否かを判定する手段である。
そして、オフサイド判定手段２１は、式（９）により、注目位置ｂのｘ座標を求め、注目位置ｂのｘ座標とオフサイドライン位置Ｌのｘ座標とを比較する。そして、注目位置ｂのｘ座標がオフサイドライン位置Ｌのｘ座標よりも小さい場合には、注目位置ｂがオフサイドポジションにあると判定し、当該判定結果ＪとしてＪ＝１を防御側選手選択手段１３及び切替手段２３に出力する。一方、注目位置ｂのｘ座標がオフサイドライン位置Ｌのｘ座標よりも大きい場合には、注目位置ｂがオフサイドラインポジションにないと判定し、当該判定結果ＪとしてＪ＝０を防御側選手選択手段１３及び切替手段２３に出力する。
【００５１】
【数９】
なお、式（９）における［１，０］ｂは、注目位置ｂのｘ座標を求める行列演算である。
【００５２】
固定値記憶手段２２は、固定値Ｅｏｆｆｓを記憶するものである。ここで、注目位置ｂがオフサイドポジションにある場合には、注目位置ｂからの得点の可能性はないといえるため、固定値Ｅｏｆｆｓとして、例えば、オフサイド判定結果Ｊが“０”の場合のあらゆる評価値Ｅよりも大きな値（すなわち、攻撃側チームに有利な値）又は比較不可能な値を用いることができる。例えば、Ｅｏｆｆｓ＝１０００、Ｅｏｆｆｓ＝∞やＥｏｆｆｓ＝ＮａＮ（Ｎｏｔ ａ Ｎｕｍｂｅｒ、つまり非数）等とすることができる。
切替手段２３は、オフサイド判定手段２１から判定結果Ｊの入力を受け付け、当該判定結果Ｊに基づいて、予め定めた固定値Ｅｏｆｆｓと、算出した評価値Ｅとを切り替えて出力する手段である。
切替手段２３は、オフサイド判定手段２１から、オフサイド判定結果Ｊとして“１”の入力を受け付けた場合、評価値として、予め定めた固定値Ｅｏｆｆｓを出力することとし、固定値記憶手段２２から固定値Ｅｏｆｆｓを取得し、外部に出力する。
【００５３】
一方、切替手段２３は、オフサイド判定手段２１から、オフサイド判定結果Ｊとして“０”の入力を受け付けた場合、防御側選手選択手段１３に処理を開始するように操作信号を出力する。そして、得点可能性定量化装置２は、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１と同様に、第１のカウンタ１２と、防御側選手選択手段１３と、妨害容易度演算手段１４と、評価手段１５と、を用いて、防御側選手ｉ∈｛１，２，…，Ｎ｝について妨害容易度ηiを演算し、演算した妨害容易度ηiを総和して、当該総和した結果である評価値Ｅを切替手段２３に出力する。切替手段２３は、評価手段１５から入力された評価値Ｅを、外部に出力する。
このように、切替手段２３は、注目位置ｂがオフサイドポジションにない場合には、図９の一点鎖線内の各手段を動作させて評価値Ｅを算出し、評価値として、算出した評価値Ｅを外部に出力し、注目位置ｂがオフサイドポジションにある場合には、図９の一点鎖線内の各手段を動作させずに、評価値として、予め定めた固定値Ｅｏｆｆｓを外部に出力する。これにより、計算コストを低減することができる。
なお、シュートコース演算手段１１は、判定結果Ｊの値に関わらず、外部から注目位置ｂが入力されるごとに、半直線Ｓを演算し、演算した半直線Ｓを妨害容易度演算手段１４に順次出力する。
【００５４】
以上、得点可能性定量化装置２の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、得点可能性定量化装置２は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。このプログラム（得点可能性定量化プログラム）は、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００５５】
［第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作］
次に、図１０を参照して第２実施形態に係る得点可能性定量化装置２の動作を説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作を示すフローチャートである。なお、第２実施形態に係る得点可能性定量化装置２では、外部から注目位置ｂが入力されると、シュートコース演算手段１１によって、半直線Ｓを演算し、演算した半直線Ｓを妨害容易度演算手段１４に順次出力するものとする。また、以下の説明では、防御側選手配置情報記憶手段１０に、公知の位置検出装置（図示せず）によって検出されたサッカー競技場Ｆ上の全ての防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,N（Ｎは１以上の整数で人数を表す）が記憶されているものとする。
図１０に示すように、得点可能性定量化装置２は、オフサイドライン推定手段２０によって、オフサイドライン位置Ｌを推定し、このオフサイドライン位置Ｌをオフサイド判定手段２２に出力する（ステップＳ１１）。次に、得点可能性定量化装置２は、オフサイド判定手段２２によって、オフサイドライン推定手段２０から入力されたオフサイドライン位置Ｌと、外部から入力された注目位置ｂとを比較する（ステップＳ１２）。
【００５６】
そして、得点可能性定量化装置２は、オフサイド判定手段２２によって、オフサイドライン位置Ｌと、注目位置ｂとを比較した結果、注目位置ｂがオフサイドポジションにあると判定した場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、判定結果Ｊとして、Ｊ＝１を防御側選手選択手段１３及び切替手段２３に出力する（ステップＳ１４）。次に、得点可能性定量化装置２は、切替手段２３によって、固定値記憶手段２２から固定値Ｅｏｆｆｓを取得する（ステップＳ１５）。そして、得点可能性定量化装置２は、切替手段２３によって、固定値Ｅｏｆｆｓを得点の可能性の評価値として外部に出力する（ステップＳ１６）。
【００５７】
一方、ステップＳ１３で、得点可能性定量化装置２は、オフサイド判定手段２２によって、注目位置ｂがオフサイドポジションにないと判定した場合（ステップＳ１３でＮｏ）、判定結果Ｊとして、Ｊ＝０を防御側選手選択手段１３及び切替手段２３に出力する（ステップＳ１７）。次に、得点可能性定量化装置２は、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１と同様に、第１のカウンタ１２と、防御側選手選択手段１３と、妨害容易度演算手段１４と、評価手段１５とを動作させる。得点可能性定量化装置２は、評価手段１５によって、算出した評価値Ｅを、切替手段２３に出力する。なお、図１０に示すステップＳ１８からステップＳ２３の動作は、図７で説明した第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１のステップＳ２からステップＳ７の動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。
そして、得点可能性定量化装置２は、切替手段２３によって、評価手段１５で算出された評価値Ｅを得点の可能性の評価値として出力する（ステップＳ２４）。
以上の動作によって、得点可能性定量化装置２は、注目位置ｂからの得点の可能性を定量化した評価値を算出することができる。
【００５８】
第２実施形態に係る得点可能性定量化装置２によれば、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１の作用に加え、チームスポーツをサッカーとした場合に、オフサイドルールによって、ボールが防御側ゴール内に入った場合であっても得点が認められない場合がある場合を考慮して評価値を切り替えて出力することができるので、オペレータが、評価値を用いて、より正確にその後のゲームの流れを予測したり、各チームの戦術の解析をしたりすることが可能となる。また、注目位置ｂがオフサイドポジションに有る場合には、評価値Ｅの範囲外の値である固定値Ｅｏｆｆｓを出力するため、オペレータが、サッカーのルールや戦術に精通していない場合にも、注目位置ｂからのシュートが得点に結びつかないことを容易に理解可能となる。また、注目位置ｂがオフサイドポジションに有ると判定した場合には、評価値Ｅを算出せずに、予め定めた固定値Ｅｏｆｆｓを出力することとしたため、計算コストを低減することができる。
【００５９】
［得点可能性順序付け装置の説明］
次に、本発明の得点可能性順序付け装置について、適宜図面を参照して説明する。参照する図１１は、本発明の実施形態に係る得点可能性順序付け装置の構成を示すブロック構成図である。
得点可能性順序付け装置は、注目チームの全選手を、得点の可能性に応じて順序付けることを目的とする。注目チームは、外部から入力された操作信号により防御側チーム又は攻撃側チームのいずれかに特定される。以下の説明では、注目チームを攻撃側チームとして説明する。また、チームスポーツをサッカーとして説明する。
なお、得点可能性順序付け装置は、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１を含むものであるため、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１の構成については、適宜図２を参照するものとし、重複する説明を省略する。
【００６０】
［得点可能性順序付け装置の構成］
図１１に示すように、得点可能性順序付け装置３は、攻撃側選手配置情報記憶手段３０と、第２のカウンタ３１と、攻撃側選手選択手段３２と、得点可能性定量化装置１と、順序付け手段３３と、を備えて構成される。なお、得点可能性定量化装置１は、第１実施形態で説明したものと同じであるため、ここでは説明を省略する。
攻撃側選手配置情報記憶手段３０は、サッカー競技場Ｆ上にいる攻撃側選手の２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,M（Ｍは１以上の整数で人数を表す）を記憶するものである。攻撃側選手の２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,Mは、前記したように、公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出され、攻撃側選手配置情報記憶手段３０に出力されるようになっている。本実施形態では、チームスポーツをサッカーとするため、例えば、Ｍ＝１１とする。
【００６１】
第２のカウンタ３１は、攻撃側選手配置情報記憶手段３０に２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,Mが記憶された攻撃側選手をそれぞれ識別するための計数手段である。第２のカウンタ３１は、公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出された攻撃側選手の人数Ｍの入力を受け付け、カウンタ値ｊとして、“１”〜“Ｍ”を攻撃側選手選択手段３３及び順序付け手段３３に順次出力する。
攻撃側選手選択手段３２は、第２のカウンタ３１からカウンタ値ｊを順次取得し、攻撃側選手配置情報記憶手段３１に記憶された攻撃側選手の２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,Mの中から、ｊ番目の攻撃側選手の２次元空間上の位置ｃｊを選択的に取得し、これを注目位置ｂｊとして、得点可能性定量化装置１のシュートコース演算手段１１に順次出力する。
【００６２】
得点可能性定量化装置１は、シュートコース演算手段１１によって、攻撃側選手選択手段３２から入力された注目位置ｂｊから防御側ゴールへ向かう半直線Ｓを順次演算する。
また、得点可能性定量化装置１は、評価手段１５によって、ある攻撃側選手が、注目位置ｂｊから防御側ゴールへシュートしたときの、攻撃側チームの得点可能性を示す評価値Ｅｊを算出し、算出した評価値Ｅｊを順序付け手段３３に順次出力する。
【００６３】
順序付け手段３３は、それぞれの攻撃側選手について算出された評価値Ｅの大きさに応じて、複数の攻撃側選手を得点可能性の高い順に順序付ける手段である。また、順序付け手段３３は、公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出された攻撃側選手の人数Ｍの入力を受け付ける。
さらに、順序付け手段３３は、評価手段１５から攻撃側選手の人数分の評価値Ｅｊの入力を順次受け付け、評価値群｛Ｅｊ｝ｊ＝1,2,…,Mを整順するか、最大値もしくは最小値演算を適用し、数式（１０）で表される、評価値Ｅｊが特定順位にある攻撃側チームの攻撃側選手のインデックスを出力する。
【００６４】
【数１０】
なお、数式（１０）は、ｏ番目に得点の可能性が高い選手を表すため、これを用いて、戦術上重要な選手を特定することも可能である。
また例えば、順序付け手段３３は、数式（１０）で求めた「ｏ番目に小さい評価値をとった注目チーム（攻撃側チーム）所属の選手のインデックス」を、１以上Ｍ以下のｏに関して求め、それらをまとめて、数式（１１）で示す集合として出力しても良い。
【００６５】
【数１１】
以上、得点可能性順序付け装置３の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、得点可能性定量化装置１は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。このプログラム（得点可能性定量化プログラム）は、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００６６】
［得点可能性順序付け装置の動作］
次に、図１２を参照して得点可能性順序付け装置３の動作を説明する。図１２は、本発明の実施形態に係る得点可能性順序付け装置の動作を示すフローチャートである。
なお、以下の説明では、防御側選手配置情報記憶手段１０には、公知の位置検出装置（図示せず）によって検出されたサッカー競技場Ｆ上の全ての防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,N（Ｎは１以上の整数で人数を表す）が記憶されているものとし、攻撃側選手配置情報記憶手段３０には、公知の位置検出装置（図示せず）によって検出されたサッカー競技場Ｆ上の全ての攻撃側選手の２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,Mが記憶されているものとする。さらに、得点可能性順序付け装置３は、外部から公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出された攻撃側選手の人数Ｍの入力を予め受け付け、攻撃側選手の人数Ｍの値が、第２のカウンタ３１及び順序付け手段３３に入力されているものとする。また、得点可能性定量化装置１には、第１実施形態と同様に、外部から各種情報が入力されるものとする。
【００６７】
図１２に示すように、得点可能性順序付け装置３は、第２のカウンタ３１によって、カウンタ値ｊの初期値（ｊ＝１）を設定する（ステップＳ３１）。第２のカウンタ３１によって設定されたカウンタ値ｊの初期値は、攻撃側選手選択手段３２及び順序付け手段３３に出力される。次に、得点可能性順序付け装置３は、攻撃側選手選択手段３２によって、攻撃側選手配置情報記憶手段３０から、攻撃側選手の２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,Mの中のｊ番目の攻撃側選手の２次元空間上の位置ｃｊを取得する（ステップＳ３２）。そして、得点可能性順序付け装置３は、攻撃側選手選択手段３２によって、ｊ番目の攻撃側選手の２次元空間上の位置ｃｊを得点可能性定量化装置１のシュートコース演算手段１１に出力する（ステップＳ３３）。
【００６８】
次に、得点可能性順序付け装置３は、得点可能性定量化装置１のシュートコース演算手段１１によって、攻撃側選手選択手段３２から入力されたｊ番目の攻撃側選手の２次元空間上の位置ｃｊを注目位置ｂｊとして半直線Ｓｊを演算し、妨害容易度演算手段１４に出力する（ステップＳ３４）。
なお、図１２に示すステップＳ３５からステップＳ４１の動作は、図７で説明した第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１のステップＳ２からステップＳ８の動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６９】
次に、得点可能性順序付け装置３は、順序付け手段３３によって、得点可能性定量化装置１から入力を受け付けた評価値Ｅｊを加算する（ステップＳ４２）。
次に、得点可能性順序付け装置３は、順序付け手段３３によって、第２のカウンタ３１から入力されたカウンタ値ｊと、第２のカウンタ３１から入力された攻撃側選手の人数Ｍの値とが等しいかどうかを比較する（ステップＳ４３）。得点可能性順序付け装置３は、順序付け手段３３によって、カウンタ値ｊと人数Ｍとが等しくないと判定した場合（ステップＳ４３でＮｏ）、第２のカウンタ３１に、カウンタ値ｊを１加算する操作信号を出力する（ステップＳ４４）。
そして、得点可能性順序付け装置３は、ステップＳ３２に戻り、ステップＳ３２からステップＳ４４を攻撃側選手の人数分繰り返し行う。
一方、ステップＳ４３で、得点可能性順序付け装置３は、順序付け手段３３によって、カウンタ値ｊと人数Ｍとが等しいと判定した場合（ステップＳ４３でＹｅｓ）、攻撃側選手を得点の可能性の高い順に並べ替えたインデックスを外部に出力する（ステップＳ４５）。例えば、「ｏ番目に小さい評価値をとった注目チーム（攻撃側チーム）所属の選手のインデックス」を、１以上Ｍ以下のｏに関して求め、数式（１１）で表されるような、それらを集合した値を出力する。なお、 インデックスとして、“１”から“Ｊ”の番号を得点の可能性の高い順に並べ替えたものを出力しても良いし、順序付け手段３３で予め番号と対応付けて攻撃側選手名を記憶しておき、攻撃側選手名を得点の可能性の高い順に並べ替えたものを出力しても良い。
【００７０】
以上説明した得点可能性順序付け装置３によれば、攻撃側チームの攻撃側選手群を、得点の可能性に応じて順序付けることができるので、より詳細な解析を行うことが可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の得点可能性定量化装置及び得点可能性順序付け装置はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００７１】
以上説明した得点可能性定量化装置１、得点可能性定量化装置２、得点可能性順序付け装置３によれば、指定した位置（注目位置）からの得点の可能性を評価値として得ることができるので、この評価値を用いて各チームの戦術の解析を行うことが可能となる。例えば、サッカー競技において、攻撃側チームがある位置からシュートをした場合、このプレイに着目して、その位置からシュートをするという戦術が正しかったのか否か等の戦術の解析を行うことができる。具体的には、その位置を注目位置としたときに、得点の可能性が１０％という評価値が得られ、その位置の周囲のいくつかの位置を注目位置としたときに、得点の可能性が８０％という評価値が得られた位置がある場合、その位置からシュートをするのではなく、得点の可能性が高い位置にパスを出したほうが良かった、というような戦術の解析を行うことができる。このように、評価値を用いて、さまざまな戦術の解析を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態に係る得点可能性定量化装置に入力される防御側選手の配置情報を説明するための模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置のシュートコース演算手段によって、防御側ゴールに仮想的に代表点を設定する様子を表す概念図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の妨害容易度演算手段によって、妨害容易度を演算する様子を表す概念図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の妨害容易度演算手段によって、防御側選手がボールに到達できる最小の速さを演算する様子を説明するための説明図である。
【図６】（ａ）は、防御側選手の全力疾走時の速度がｖａである確率密度関数の一例を示す図、（ｂ）は、シュート時のボールの速度ベクトルがｖｂである確率密度関数の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の概要を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を示すブロック構成図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る得点可能性順序付け装置の構成を示すブロック構成図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る得点可能性順序付け装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１ 得点可能性定量化装置
１０ 防御側選手配置情報記憶手段
１１ シュートコース演算手段
１２ 第１のカウンタ
１３ 防御側選手選択手段
１４ 妨害容易度演算手段
１５ 評価手段
２ 得点可能性定量化装置
２０ オフサイドライン推定手段
２１ オフサイド判定手段
２２ 固定値記憶手段
２３ 切替手段
３ 得点可能性順序付け装置
３０ 攻撃側選手配置情報記憶手段
３１ 第２のカウンタ
３２ 攻撃側選手選択手段
３３ 順序付け手段
ＨＬ ハーフウェイライン
Ｌ オフサイドライン位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツの戦術の解析を行うときに用いられる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスポーツ戦術解析手法としては、次のようなものが知られている。
例えば、特許文献１には、選手配置情報及びボール位置情報から各選手の行動を予測し、各チームの優勢度を算出する手法が開示されている。この手法は、フィールド上にメッシュ状のエリアを設定し、このエリア毎にチーム優勢度を求め、チーム優勢度に基づいてパス先候補キャラクタを決定するものである。
【０００３】
また例えば、特許文献２には、選手配置情報や選手の視野、姿勢に基づいて、パスを出す方向を決定する手法が開示されている。この手法は、ボール保持者の行動を評価し、これに基づいて、チームの優勢度を判定するものである。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５３３３９３号公報（段落００５４〜段落００５８、図７）
【特許文献２】特開２００６−２０４４２０号公報（段落０００６、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにして得られた結果は、オペレータが対象スポーツ競技の戦術やルールに精通していなくても、その後のゲームの流れを予想し、あるいは、各チームの戦術を考えることが可能なように、簡単に理解できるものであることが望ましい。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、各チームの支配エリアを可視化し、支配エリア毎のチーム優勢度を求めたり、チーム優勢度に基づいて行動を決定したりするものであるため、オペレータが対象スポーツ競技の戦術やルールに精通していない場合、出力された結果を理解することが困難であった。
【０００６】
また、特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、各チームの支配エリアを可視化し、エリアごとの各チームの優勢度を判定するものであるため、得点の可能性そのものを定量化することができなかった。このため、例えば、劣勢のチームであっても、ある位置からシュートすれば、得点の可能性が高い位置が存在する場合があっても、そのような事情を考慮した戦術の解析を行うことができなかった。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、指定する地点からのシュートが得点に結びつく可能性を定量化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決した請求項１に係る発明は、複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、指定する位置からの前記得点の可能性を定量化する得点可能性定量化装置であって、シュートコース演算手段と、妨害容易度演算手段と、評価手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、得点可能性定量化装置は、シュートコース演算手段によって、外部から入力された操作信号により競技エリア上に設定された注目位置からのシュートコースとして、防御側ゴールに代表点を設定し、前記注目位置から前記代表点に向かってのびる半直線を演算する。
また、得点可能性定量化装置は、妨害容易度演算手段によって、前記半直線と、前記競技エリア上に配置された防御側チームのそれぞれの防御側選手の２次元空間上の位置との相対位置に基づき、前記半直線への前記防御側選手の到達の容易さを妨害容易度として前記防御側選手ごとに定量化する。
また、得点可能性定量化装置は、評価手段によって、前記妨害容易度演算手段によって定量化した前記防御側選手ごとの前記妨害容易度を総和し、前記注目位置から攻撃側チームの攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定した場合の、当該シュートによる前記攻撃側チームの得点の可能性の評価値とする。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る得点可能性定量化装置において、前記防御側選手のうち、前記半直線上のいずれかの点と垂線で結ばれる前記２次元空間上の位置にいる前記防御側選手のそれぞれについて、当該垂線の長さと、前記注目位置から前記半直線上の前記垂線との交点までの長さの比率を、前記妨害容易度として演算することを特徴とする。
これによれば、ある防御側選手の位置からシュートコースとして求めた半直線に下ろした垂線の長さにより、ある防御側選手がシュートコースに到達するための最短移動距離を求め、また、注目位置から垂線の足と半直線の交点までの長さにより、ある防御側選手がシュートコースに到達する地点までのボールの移動距離を求める。このような物理量を用いることにより、ある防御側選手が、シュートコースへの到達の容易さ、すなわち、シュートを妨害可能な程度（妨害容易度）を定量化することができる。そして、防御側選手ごとに妨害容易度を算出し、算出した妨害容易度を総和することで、攻撃側選手が注目位置から防御側ゴールに向かってシュートしたときの、攻撃側チームの得点に結びつく可能性を定量化した評価値を得ることができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る得点可能性定量化装置において、前記妨害容易度演算手段は、前記半直線において、前記注目位置から前記防御側選手が前記ボールに到達するまでの到達点を、前記ボールの速度のモデルと選手の速度のモデルとに基づいて決定し、前記半直線上の到達点と前記防御側選手の前記２次元空間上の位置とを結んだ線分の長さと、前記注目位置から当該半直線上の到達点までの長さの比率を、当該防御側選手の前記半直線への到達の容易さを示す妨害容易度として演算することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の得点可能性定量化装置において、前記チームスポーツをサッカーとし、オフサイドライン推定手段と、オフサイド判定手段と、切替手段とをさらに備える構成とした。
かかる構成によれば、得点可能性定量化装置は、オフサイドライン推定手段によって、前記全ての防御側選手の中で、前記防御側ゴールのゴールライン側から数えて２番目に位置する前記防御側選手の前記２次元空間上の位置に基づいてオフサイドライン位置を推定する。
また、得点可能性定量化装置は、オフサイド判定手段によって、前記オフサイドライン位置と前記注目位置とを比較し、前記注目位置が前記オフサイドライン位置よりも前記防御側ゴールに近い場合、当該注目位置がオフサイドポジションにあると判定する。
また、得点可能性定量化装置は、切替手段によって、前記オフサイド判定手段によって、前記オフサイド判定手段によって、前記注目位置が前記オフサイドポジションにあると判定された場合、前記評価値の範囲外の予め定めた値を出力し、前記注目位置が前記オフサイドポジションにないと判定された場合、前記評価手段から取得した前記評価値を出力する。
【００１３】
また、請求項５に係る発明は、攻撃側チームの複数の攻撃側選手について、当該複数の攻撃側選手のそれぞれの２次元空間上の位置から防御側ゴールに向かってシュートしたときの得点の可能性をそれぞれ評価し、この得点の可能性の高い順に前記複数の攻撃側選手を順序付ける得点可能性順序付け装置であって、請求項１に記載の得点可能性定量化装置と、順序付け手段と、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、得点可能性順序付け装置は、請求項１に記載の得点可能性定量化装置によって、前記複数の攻撃側選手の２次元空間上の位置を順次注目位置として、前記注目位置から前記攻撃側選手が前記防御側ゴールに向かってシュートをしたときの、前記攻撃側チームの得点の可能性の評価値を、前記注目位置ごとに順次求める。
また、得点可能性順序付け装置は、順序付け手段によって、前記請求項１に記載の得点可能性定量化装置から複数の前記評価値を取得し、当該複数の評価値の値が高い方から順に並べ替えて順序付ける。
【００１４】
請求項６に係る発明は、複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、外部から入力された操作信号により競技エリア上に特定された注目位置からの前記得点の可能性を定量化するために、コンピュータを、シュートコース演算手段、妨害容易度演算手段、評価手段として機能させる得点可能性定量化プログラムとして構成した。
【００１５】
かかる構成によれば、得点可能性定量化プログラムは、シュートコース演算手段によって、外部から入力された操作信号により競技エリア上に特定された注目位置からのシュートコースとして、前記防御側ゴールに代表点を設定し、前記注目位置から前記代表点に向かってのびる半直線を演算する。
また、得点可能性定量化プログラムは、前記半直線と、前記競技エリア上に配置された防御側チームのそれぞれの防御側選手の２次元空間上の位置との相対位置に基づき、前記半直線への前記防御側選手の到達の容易さを妨害容易度として前記複数の防御側選手のそれぞれについて定量化する。
そして、得点可能性定量化プログラムは、前記妨害容易度演算手段によって定量化した前記防御側選手ごとの前記妨害容易度を総和し、前記注目位置から攻撃側チームの攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定した場合の、当該シュートによる攻撃側チームの得点の可能性の評価値とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る得点可能性定量化装置及び得点可能性定量化プログラムによれば、以下のような優れた効果を奏する。
請求項１及び請求項６に記載の発明によれば、注目位置からのシュートが攻撃側チームの得点に結びつく可能性を数値化した評価値を算出することができるので、オペレータが、対象スポーツ競技の戦術やルールに精通していない場合であっても、容易に理解可能となる。また、競技エリア上のあらゆる位置からのシュートによる得点の可能性をそれぞれ直接定量化することが可能なため、オペレータが、評価値を用いて、より詳細な戦術の解析を行うことが可能となる。
また、請求項２に記載の発明によれば、攻撃側選手が注目位置から防御側ゴールに向かってシュートしたときの防御側選手の干渉を評価することで、攻撃側チームの得点の可能性を定量化することができる。
また、ある位置からの得点の可能性の評価値を算出するため、オペレータが、対象スポーツ競技の戦術やルールに精通していない場合であっても、出力された結果（評価値）を容易に理解可能となる。
また、請求項３に記載の発明によれば、得点可能性定量化装置は、防御側選手の移動速度及びボールの移動速度として実際の選手の速度、ボールの速度でモデル化した値を用いて妨害容易度を算出することができるので、精度のより高い評価値を算出することができる。
また、請求項４に記載の発明によれば、サッカーのルールの一つである、ボールを相手ゴールに入れた場合であっても得点を認めないというオフサイドルールを評価値に反映することができるので、より適切な評価値を算出することができる。また、注目位置がオフサイドポジションにあると判断された場合には評価値の範囲外の値を出力するため、オペレータがサッカーの戦術やルールに精通していない場合にも、出力された結果（評価値）から、注目位置がオフサイドポジションにあることを容易に理解可能となる。また、注目位置がオフサイドポジションにあると判断された場合には、評価値の範囲外の値を出力するため、計算コストを減らすことができる。
また、請求項５に記載の発明によれば、攻撃側チームの攻撃側選手群を、得点の可能性を示す評価値の高い順に並び替えて順序付けることができる。これにより、どの注目選手の位置からシュートを打てば得点につながりやすいかということがわかるので、戦術の解析を詳細に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の説明］
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置に入力される防御側選手の配置情報を説明するための模式図である。ここでは、サッカー競技をカメラで撮影した入力映像を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態では、サッカー競技場Ｆ（競技エリア）上のセンターサークルＣＣのセンターマークの中心に原点Ｏをとり、タッチラインＴＬ方向をｘ軸とし、防御側の陣地から攻撃側の陣地に向かう方向を、ｘ軸の正方向とする。また、ハーフウェイラインＨＬ方向をｙ軸とし、ｘ軸から９０度正方向に回転した方向をｙ軸の正方向とする。
第１実施形態に係る得点可能性定量化装置は、公知の選手位置検出装置（図示せず）と接続され、選手位置検出装置（図示せず）によって、サッカー競技をカメラで撮影した入力映像から検出された、攻撃側・防御側チームのそれぞれの選手（図１では、△印と×印とで示す）の２次元空間上の位置の入力を受け付けている。
第１実施形態に係る得点可能性定量化装置は、例えば表示手段（図示せず）と接続され、オペレータが、表示手段（図示せず）に表示されたサッカー競技場Ｆの映像を見て、入力手段（図示せず）を介してサッカー競技場Ｆ上のある位置を注目位置として選択すると、当該注目位置から相手ゴールに向かってシュートしたときの得点の可能性を数値化した評価値を算出することができるようになっている。
【００１８】
［第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成］
次に、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を示すブロック構成図である。
図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１は、防御側選手配置情報記憶手段１０と、シュートコース演算手段１１と、第１のカウンタ１２と、防御側選手選択手段１３と、妨害容易度演算手段１４と、評価手段１５と、を備えている。なお、以下の説明では、二つのチームのうちの一方を攻撃側チーム、他方を防御側チームといい、攻撃側チームの選手を攻撃側選手、防御側チームの選手を防御側選手として区別する。また、チームスポーツをサッカーとするが、複数名の選手が二つのチームに分かれてボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うスポーツであれば、特に限定されるものではない。また、ここでいうボールとは、ゴール内に入れられる可能性を有するものであれば何でも良く、例えば、ホッケー等に使用されるパック等であっても良い。また、ここでいうシュートとは、ボールをゴールに向かわせることを示し、例えば「ショット」等、用いるスポーツの種類で異なる表現を代表したものである。
【００１９】
防御側選手配置情報記憶手段１０は、サッカー競技場Ｆ上にいる防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,N（Ｎは１以上の整数で人数を表す）を記憶するものである。防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nは、前記したように、公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出され、防御側選手配置情報記憶手段１０に出力される。防御側選手配置情報記憶手段１０に記憶された防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nは、後記する防御側選手選択手段１３によって適宜読み出される。
シュートコース演算手段１１は、注目位置ｂからのシュートコースを演算するものである。より詳細には、シュートコース演算手段１１は、注目位置ｂから防御側ゴールに仮想的に設定された代表点ｇに向かってのびる半直線Ｓを演算することにより、シュートコースを求める。
【００２０】
ここで、注目位置ｂは、サッカー競技場Ｆ上に仮想的に設定された位置ベクトルである。注目位置ｂは、例えば、サッカー競技を撮影した入力映像から、オペレータが入力手段（図示せず）を介して、サッカーコート上のある位置を任意に選択すること等によって設定することができる。なお、注目位置ｂは、特開２００４−１１０４４８号公報に記載の映像オブジェクト識別・追跡装置を用いて入力映像から防御側選手の位置を検出してその位置としても良いし、オペレータが手動で入力しても良い。
また、代表点ｇは、注目位置ｂからのシュートの仮想的な軌道、具体的には、注目位置ｂからのシュートが、防御側ゴール内に入るまでの仮想的な軌道（半直線Ｓ）を演算するために、防御側ゴールに仮想的に設定される位置ベクトルである。
注目位置ｂ及び代表点ｇは、そのいずれか一方または双方が地面上にあるものとすることができる。本実施形態では、平面の地面を仮定し、注目位置ｂ及び代表点ｇは、いずれも地面上にあるものとする。
【００２１】
ここで、図３を用いてシュートコース演算手段１１によって演算される半直線Ｓについて詳細に説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置のシュートコース演算手段によって、防御側ゴールに仮想的に代表点を設定する様子を表す概念図である。サッカー競技では、ゴールラインＧＬを完全に超えてゴールの枠内にボールを入れることで得点が認められるため、第１実施形態では、ゴールラインＧＬ上に代表点ｇを設定するものとする。
この代表点ｇは、注目位置ｂの位置によらずに設定しても良い。シュートコース演算手段１１は、注目位置ｂの位置によらずに代表点ｇを設定する場合には、例えば、図３（ａ）に示すように、ゴールラインＧＬの中点の座標を代表点ｇ（ｇｘ，ｇｙ）とする。
【００２２】
一方、代表点ｇを、注目位置ｂの位置に応じて設定しても良い。シュートコース演算手段１１は、注目位置ｂの位置に応じて代表点ｇを設定する場合には、次のようにする。
図３（ｂ）に示すように、ゴールラインＧＬの中点をｙ＝０とおき、線分の両端点のｙ座標をそれぞれ＋Ｒ／２、−Ｒ／２とおき、注目位置ｂの座標をｂ（ｂｘ，ｂｙ）とおく。例えば、注目位置ｂのｙ座標ｂｙが−Ｒ／２以上＋Ｒ／２以下の場合、図３（ｂ）に示すように、代表点ｇのｙ座標ｇｙを、注目位置ｂのｙ座標ｂｙとする。また、例えば、注目位置ｂのｙ座標ｂｙが＋Ｒ／２よりも大きい場合、図３（ｃ）に示すように、代表点ｇのｙ座標ｇｙを＋Ｒ／２とする。また例えば、注目位置ｂのｙ座標ｂｙが−Ｒ／２よりも小さい場合、図３（ｄ）に示すように、代表点ｇのｙ座標ｇｙを−Ｒ／２とする。
シュートコース演算手段１１は、このようにして代表点ｇを設定し、注目位置ｂから代表点ｇを通過する半直線Ｓ（シュートコース）を演算する。シュートコース演算手段１１は、演算した半直線Ｓを、妨害容易度演算手段１４に出力する。
【００２３】
再び図２を参照し、得点可能性定量化装置１の構成について説明する。第１のカウンタ１２は、カウンタ値ｉを設定するものである。カウンタ値ｉは、防御側選手配置情報記憶手段１０に２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nが記憶された防御側選手をそれぞれ識別するために用いられる。また、第１のカウンタ１２は、公知の選手位置検出装置（図示せず）から防御側選手の人数Ｍの値（例えば、Ｍ＝１１）の入力を受け付ける。第１のカウンタ１２は、設定したカウンタ値ｉを防御側選手選択手段１３及び評価手段１５に順次出力する。
【００２４】
防御側選手選択手段１３は、防御側選手配置情報記憶手段１０に記憶された２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nの中から、ｉ番目の２次元空間上の位置ａｉを選択的に取得し、取得した２次元空間上の位置ａｉを、妨害容易度演算手段１４に順次出力するものである。防御側選手選択手段１３は、第一の実施形態では、第１のカウンタ１２からカウンタ値ｉが入力されると、防御側選手配置情報記憶手段１０からｉ番目の２次元空間上の位置ａｉを一つ取得し、当該取得した２次元空間上の位置ａｉを妨害容易度演算手段１４に出力する。
【００２５】
妨害容易度演算手段１４は、シュートコース演算手段１１から入力された半直線Ｓと、防御側選手選択手段１３から入力された防御側選手の２次元空間上の位置ａｉとに基づいて、妨害容易度ηｉを演算する手段である。ここで、妨害容易度ηｉとは、防御側選手の２次元空間上の位置ａｉからの半直線Ｓで表されるシュートコースＳへの到達の容易さを、防御側選手ごとに定量化したものである。
図４は、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の妨害容易度演算手段によって、妨害容易度を演算する様子を表す概念図である。以下の説明では、代表点ｇを、ゴールラインＧＬの中点とする。
【００２６】
ある防御側選手の２次元空間上の位置ａｉ（ａ１，ａ２，・・・，ａＮ）から半直線Ｓに向かって下ろした垂線の長さをαｉ（α１，α２，・・・，αＮ）とおき、ある防御側選手の２次元空間上の位置ａｉから半直線Ｓに向かって下ろした垂線と半直線Ｓの交点をＨｉ（Ｈ１，Ｈ２，・・・，ＨＮ）とおいたときの、注目位置ｂと交点Ｈｉとを結ぶ線分の長さをβｉ（β１，β２，・・・，βＮ）とおくと、垂線の長さαｉと注目位置ｂから交点Ｈｉまでの線分の長さβｉによって、妨害容易度ηｉ（η１，η２，・・・，ηＮ）を決めることができる。この場合、妨害容易度ηｉを、例えば関数ｆを用いて、式（１）により表すことができる。
【００２７】
【数１】
なお、垂線と半直線Ｓの交点Ｈｉが存在しない場合、つまり、ある防御側選手が、半直線Ｓに垂線を下ろせる位置にいない場合には、当該防御側選手は、注目位置ｂからのシュートを妨害することができないものとし、妨害容易度ηｉを“０”とする。
図４に示すように、シュートコース演算手段１１で演算された半直線Ｓに垂線を下ろすことができる位置にいる防御側選手が２人である場合には、残りの９人の防御側選手については、妨害容易度ηｉを“０”とする。
また例えば、妨害容易度ηｉを、垂線の長さαｉに反比例し、注目位置ｂからの線分の長さβｉに比例するものとすることができる。その場合、妨害容易度ηｉを、式（２）により表すことができる。
【００２８】
【数２】
式（２）におけるκは、正の実数係数である。ここで、ある防御側選手が、２次元空間上の位置ａｉから垂線と半直線Ｓの交点Ｈｉにたどり着くまでの時間と、ボールが、注目位置ｂから垂線と半直線Ｓの交点Ｈｉにたどり着くまでの時間とが等しい場合、妨害容易度ηｉを“１”とすることができる。この場合、係数κを、式（３）で表すことができる。
【００２９】
【数３】
数式（３）におけるｖａは、サッカー選手の全力疾走時の平均的な速さを予め設定した値であり、ｖｂは、シュート時のボールの平均的な速さを予め設定した値である。例えば、ｖａ＝２０［ｋｍ／ｈ］とし、ｖｂ＝４０［ｋｍ／ｈ］とした場合には、κ＝０．５となる。
また例えば、妨害容易度ηｉを、関数ｆを用いて、数式（４）のように定義しても良い。このように定義すると、妨害容易度ηｉを０から１の範囲内で表すことができるので、後記する評価手段１５で算出される評価値Ｅをより理解しやすいものとすることができる。
【００３０】
【数４】
【００３１】
また例えば、妨害容易度演算手段１４は、防御側選手の速度の確率的なモデル及びボールの速度の確率的なモデルに基づいて注目位置ｂからのシュートの妨害可能性の確率値を算出し、この確率値に基づいて、妨害容易度ηiを算出しても良い。以下、詳細に説明する。ここで、図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の妨害容易度演算手段によって、防御側選手がボールに到達できる最小の速さを演算する様子を説明するための説明図であり、図６（ａ）は、サッカー選手の全力疾走時の速度がｖａである確率密度関数の一例を示す図、（ｂ）は、シュート時のボールの速度がｖｂである確率密度関数の一例を示す図である。図６（ａ）に示すように、全力疾走時の防御側選手の速度（ただし、速度の水平面内成分とする）がｖａである確率密度関数をＰａ（‖ｖa‖）とおく。また、考えうる選手の最大の速度をｖａｍａｘとおく。一方、図６（ｂ）に示すように、シュート時のボールの速度（ただし、速度の水平面内成分とする）がｖｂである確率密度関数を、Ｐｂ（‖ｖｂ‖）とおく。
【００３２】
ここで、図５に示すように、第１の防御側選手の位置をａ（ａ１）、ボールの位置をｂ、ボールの速度をｖｂとおく。また、位置ｂから位置ｇに向かってのばしたベクトル（ｇ−ｂ）と、位置ｂから位置ａに向かってのばしたベクトル（ａ−ｂ）とでなる角度をθとおく。ボールが位置ｂから速度ｖｂで、位置ｇと位置ｂとを結ぶ線分上を防御側ゴールへ向かって移動する場合に、第１の防御側選手が、位置ａから最小の速さｖａ min（ｖｂ；ａ，ｂ，ｇ）で移動してボールに追いつくことができるのは、到達点ｔの位置である（到達に要する時間をτとおいた）。つまり、図５（ａ）に示すように、円Ｚ内に第１の防御側選手が位置している場合、第１の防御側選手は、位置ａから、位置ｇと位置ｂとを結ぶ線分に向かって、位置ｂから位置ａに向かってのばしたベクトル（ａ−ｂ）に対し直角方向に移動すると、最小の速さｖａ min（ｖｂ；ａ，ｂ，ｇ）でボールに追いつくことができる。一方、図５（ｂ）に示すように、円Ｚ外に第１の防御側選手が位置している場合、第１の防御側選手は、位置ａから、位置ａと位置ｇとを結ぶ線分上を位置ｇに向かって移動すると、最小の速さｖａ min（ｖｂ；ａ，ｂ，ｇ）でボールに追いつくことができる。この場合の、第１の防御側選手がボールに追いつくことができる最小の速さｖａ min（ｖｂ；ａ，ｂ，ｇ）は、前記したような位置ｇと位置ｂとを結ぶ線分を直径とする円Ｚと、位置ａとの位置関係に応じて、式（５）で表すことができる。
【００３３】
【数５】
【００３４】
次に、式（６）に示すように、ボールの速度がｖｂの場合に、図５に示す第１の防御側選手がボールに到達できる確率、すなわち、第１の防御側選手が、式（５）により求めたｖａmin（ｖｂ；ａ，ｂ，ｇ）以上の速さで走れる選手である確率を求め、当該確率を、さまざまなボールの速度ｖｂに関して、Ｐｂ（‖ｖｂ‖）の重み付けで積分することにより、妨害容易度ηｉを求めることができる。
【００３５】
【数６】
ここで、Ｖは、式（７）で示すように、ボールの位置ｂから代表点ｇへ向かう方向を有する０以上ｖｂｍａｘ未満の速度ベクトルの集合である。
【００３６】
【数７】
なお、ｖｂ ｍａｘは、考え得るボールの最大の速さであり、例えば、ｖｂ ｍａｘ＝１００［ｋｍ／ｈ］である。
妨害容易度演算手段１４は、前記したいずれかの手法により妨害容易度ηｉを演算し、演算した妨害容易度ηｉを評価手段１５に出力する。
【００３７】
評価手段１５は、妨害容易度演算手段１４で演算された防御側選手ごとの妨害容易度ηｉを総和し、総和した結果を、注目位置ｂから攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定したときの攻撃側チームの得点の可能性の評価値Ｅとする手段である。
評価手段１５は、妨害容易度演算手段１４によって、妨害容易度ηｉを１以上の防御側選手について総和することによって評価値Ｅを算出する。評価手段１５は、例えば、式（８）に示すように、全ての防御側選手ｉ∈｛１，２，…，Ｎ｝の妨害容易度ηｉを総和する。
【００３８】
【数８】
評価値Ｅは、その値が大きいほど、注目位置ｂからのシュートによる攻撃側チームの得点が困難であるということを示す。
評価手段１５は、妨害容易度ηｉが入力されるごとに、公知の選手位置検出装置（図示せず）から入力された防御側選手の人数Ｎ（例えば、Ｎ＝１１）と、第１のカウンタ１２から入力されたカウンタ値ｉとを比較し、カウンタ値ｉが人数Ｎと等しいか否かを判定する。評価手段１５は、カウンタ値ｉと人数Ｎとが等しくないと判定した場合、第１のカウンタ１２にカウンタ値ｉを１加算するように通知する。一方、評価手段１５は、カウンタ値ｉが人数Ｎと等しいと判定した場合、処理を終了する。なお、評価手段１５は、評価値Ｅを外部に出力して処理を終了しても良い。
【００３９】
以上、得点可能性定量化装置１の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、得点可能性定量化装置１は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。このプログラム（得点可能性定量化プログラム）は、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００４０】
［第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作］
次に図７を参照して、得点可能性定量化装置１の動作を説明する。図７は、本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、防御側選手配置情報記憶手段１０に、公知の位置検出装置（図示せず）によって検出されたサッカー競技場Ｆ上の全ての防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nが記憶されているものとする。また、得点可能性定量化装置１は、外部から公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出された防御側選手の人数Ｎの入力を予め受け付け、防御側選手の人数Ｎの値が、第１のカウンタ１２及び評価手段１５に入力されているものとする。さらに、得点可能性定量化装置１は、外部から注目位置ｂの入力を順次受け付けるものとし、この注目位置ｂが、シュートコース演算手段１１に順次入力されるものとする。
図７に示すように、得点可能性定量化装置１は、外部から入力された注目位置ｂの入力を受け付けると、シュートコース演算手段によって、注目位置ｂから防御側ゴールに仮想的に設定した代表点ｇに向かってのびる半直線Ｓを演算し、演算した半直線Ｓを妨害容易度演算手段１４に出力する（ステップＳ１）。
【００４１】
次に、得点可能性定量化装置１は、第１のカウンタ１２によって、カウンタ値ｉの初期値（ｉ＝１）を設定する（ステップＳ２）。設定されたカウンタ値ｉの初期値は、第１のカウンタ１２及び評価手段１５に出力される。
次に、得点可能性定量化装置１は、防御側選手選択手段１３によって、防御側選手配置情報記憶手段１０に記憶された全ての防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nの中から、ｉ番目の防御側選手の２次元空間上の位置ａｉを選択的に取得し、妨害容易度演算手段１４に出力する（ステップＳ３）。
【００４２】
次に、得点可能性定量化装置１は、妨害容易度演算手段１４によって、防御側選手選択手段１３から入力されたｉ番目の防御側選手の２次元空間上の位置ａｉと、シュートコース演算手段１１から入力された半直線Ｓとを用いて、攻撃側選手が注目位置ｂから防御側ゴールに向かってシュートしたと仮定したときの、ｉ番目の防御側選手の妨害容易度ηｉを演算し、演算した妨害容易度ηｉを評価手段１５に出力する（ステップＳ４）。
そして、得点可能性定量化装置１は、評価手段１５によって、妨害容易度演算手段１４から入力された妨害容易度ηｉを順次加算する（ステップＳ５）。
また、得点可能性定量化装置１は、評価手段１５によって、第１のカウンタ１２から入力されたカウンタ値ｉと、第１のカウンタ１２から入力された防御側選手の人数Ｎの値とが等しいかどうかを比較する（ステップＳ６）。
そして、得点可能性定量化装置１は、評価手段１５によって、カウンタ値ｉと人数Ｎとが等しくないと判定した場合（ステップＳ６でＮｏ）、第１のカウンタ１２に、カウンタ値ｉを１加算する操作信号を出力する（ステップＳ７）。
そして、得点可能性定量化装置１は、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３からステップＳ７までを防御側選手の人数分行う。
一方、ステップＳ６で、得点可能性定量化装置１は、評価手段１５によって、カウンタ値ｉと人数Ｎとが等しいと判定した場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、加算した妨害容易度ηｉを評価値Ｅとして外部に出力する（ステップＳ８）。
以上の動作によって、得点可能性定量化装置１は、攻撃側選手が注目位置ｂからシュートをしたと仮定したときの、攻撃側チームの得点の可能性を定量化した評価値Ｅを算出することができる。
【００４３】
なお、第１のカウンタ１２を設けない場合には、例えば、妨害容易度演算手段１４の内部でカウントし、防御側選手の人数分の妨害容易度ηｉを演算し終えたタイミングで、妨害容易度演算手段１４が評価手段１５に処理終了を通知し、評価手段１５が妨害容易度演算手段１４から処理終了の通知を受け取ると、評価値Ｅを出力することとしてもよい。
【００４４】
第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１によれば、注目位置ｂから攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定したときの、当該シュートが攻撃側チームの得点に結びつく可能性を数値化した評価値Ｅを算出することができるので、オペレータが、サッカーのルールや戦術に精通していない場合でも、出力された結果の内容を容易に理解可能となる。また、サッカー競技場Ｆ上のあらゆる位置からのシュートによる得点の可能性をそれぞれ定量化することができるので、オペレータが、算出された評価値Ｅを用いて、より詳細な戦術の解析を行うことが可能となる。
【００４５】
［第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の説明］
次に、本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置２について、適宜図面を参照して説明する。参照する図８は、本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の概要を説明するための説明図である。図９は、本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を示すブロック構成図である。はじめに、第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の概略を説明する。
第２実施形態に係る得点可能性定量化装置は、サッカーをチームスポーツとしたときに、注目位置ｂがオフサイドポジションにあるか否かに応じて、評価値Ｅを変化させることを目的とする。ここで、サッカーでは、ある選手が（１）相手チームの陣地内で、（２）ボールよりも相手チームのゴールラインに近く、（３）相手チームのゴールライン側から数えて２番目にいる相手選手よりもゴールラインに近い位置にいるという３つの条件を満たした場合に、当該選手がオフサイドポジションにいると判断される。
例えば、攻撃側チームのある攻撃側選手が他の攻撃側選手にボールのパスを出した瞬間に、当該他の攻撃側選手がオフサイドポジションにいる場合には、攻撃側チームに対しオフサイドと呼ばれる反則が適用され、防御側チームに間接フリーキックが与えられる。オフサイドルールが適用された場合、仮にボールが防御側ゴール内に入った場合であっても、攻撃側チームの得点は認められない。
【００４６】
第２実施形態に係る得点可能性定量化装置は、（１）ハーフウェイラインＨＬと、（２）ボールと、（３）相手チームのゴールラインＧＬ側から数えて２番目にいる選手の各位置のうち、もっともゴールラインＧＬに近い位置をオフサイドライン位置Ｌと推定する。例えば図８に示す位置に防御側選手（図８では×印で示す）が配置され、また、ボール（図８では丸印で示す）がある場合には、ゴールラインＧＬ側から数えて２番目にいる防御側選手の位置がもっともゴールラインＧＬに近いため、当該防御側選手のｘ座標をオフサイドライン位置Ｌと推定する。
そして、例えば、注目位置ｂを第１の攻撃側選手の位置ａ１とした場合、注目位置ｂがオフサイドライン位置ＬよりもゴールラインＧＬに近いため、第２実施形態に係る得点可能性定量化装置は、注目位置ｂがオフサイドポジションにあると判定し、評価値として予め定めた値（以下、「固定値」ともいう。）を出力するようになっている。一方、注目位置ｂを第２の攻撃側選手の位置ａ２とした場合、注目位置ｂがオフサイドライン位置ＬよりもゴールラインＧＬから遠いため、第２実施形態に係る得点可能性定量化装置は、注目位置ｂがオフサイドポジションにないと判定し、評価値として算出した値を出力するようになっている。
【００４７】
［第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成］
次に、第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を説明する。
図９に示すように、得点可能性定量化装置２は、防御側選手配置情報記憶手段１０と、シュートコース演算手段１１と、第１のカウンタ１２と、防御側選手選択手段１３と、妨害容易度演算手段１４と、評価手段１５と、オフサイドライン推定手段２０と、オフサイド判定手段２１と、固定値記憶手段２２と、切替手段２３とを備えて構成される。第２実施形態に係る得点可能性定量化装置２が、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１と異なる点は、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１の構成に加え、オフサイドライン推定手段２０と、オフサイド判定手段２１と、固定値記憶手段２２と、切替手段２３とをさらに備えたことにある。
以下の説明では、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１と重複する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、第１実施形態と同様に、適宜図１を参照する。
【００４８】
オフサイドライン推定手段２０は、オフサイドを判定する基準となるオフサイドライン位置Ｌを推定する手段である。
オフサイドラインとは、ハーフウェイラインＨＬと平行に引かれる仮想的な直線であり、（１）ハーフウェイラインＨＬの位置、（２）ボールの位置、（３）防御側チームのゴールラインＧＬ側から数えて２番目にいる防御側選手の位置、のうち、もっとも防御側チームのゴールラインＧＬに近い点又は線の上に仮想的に引かれるものである。
オフサイドライン推定手段２０は、例えば、防御側選手配置情報記憶手段１０に記憶された防御側チームの防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nの中から、防御側チームのゴールラインＧＬ側から数えて２番目にいる防御側選手の２次元空間上の位置ａ２を取得し、当該防御側選手の２次元空間上の位置ａ２のｘ座標と、ハーフウェイラインＨＬ上の原点Ｏのｘ座標（ｘ＝０）とを比較し、いずれか小さい方の値をオフサイドライン位置Ｌと推定し、このオフサイドライン位置Ｌをオフサイド判定手段２２に出力する。
【００４９】
より好ましくは、オフサイドライン推定手段２０は、防御側チームの防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,Nの中から、防御側チームのゴールラインＧＬ側から数えて２番目にいる防御側選手の２次元空間上の位置ａ２に加えて、ボールの位置のｘ座標をさらに取得し、当該防御側選手の２次元空間上の位置ａ２のｘ座標と、ボールの位置のｘ座標と、ハーフウェイラインＨＬ上の原点Ｏのｘ座標（ｘ＝０）とを比較し、もっとも小さい値をオフサイドライン位置と推定し、このオフサイドライン位置Ｌをオフサイド判定手段２２に出力する。
また、例えば、特開２００５−２０９１４８号に開示されたオフサイドライン検出装置をオフサイドライン推定手段２０として用いても良い。
【００５０】
オフサイド判定手段２１は、オフサイドライン推定手段２０からオフサイドライン位置Ｌの入力を受け付けると共に、外部から入力された操作信号による注目位置ｂの入力を受け付け、注目位置ｂと、オフサイドライン位置Ｌとを比較し、比較結果に基づいて注目位置ｂがオフサイドライン位置Ｌにあるか否かを判定する手段である。
そして、オフサイド判定手段２１は、式（９）により、注目位置ｂのｘ座標を求め、注目位置ｂのｘ座標とオフサイドライン位置Ｌのｘ座標とを比較する。そして、注目位置ｂのｘ座標がオフサイドライン位置Ｌのｘ座標よりも小さい場合には、注目位置ｂがオフサイドポジションにあると判定し、当該判定結果ＪとしてＪ＝１を防御側選手選択手段１３及び切替手段２３に出力する。一方、注目位置ｂのｘ座標がオフサイドライン位置Ｌのｘ座標よりも大きい場合には、注目位置ｂがオフサイドラインポジションにないと判定し、当該判定結果ＪとしてＪ＝０を防御側選手選択手段１３及び切替手段２３に出力する。
【００５１】
【数９】
なお、式（９）における［１，０］ｂは、注目位置ｂのｘ座標を求める行列演算である。
【００５２】
固定値記憶手段２２は、固定値Ｅｏｆｆｓを記憶するものである。ここで、注目位置ｂがオフサイドポジションにある場合には、注目位置ｂからの得点の可能性はないといえるため、固定値Ｅｏｆｆｓとして、例えば、オフサイド判定結果Ｊが“０”の場合のあらゆる評価値Ｅよりも大きな値（すなわち、攻撃側チームに有利な値）又は比較不可能な値を用いることができる。例えば、Ｅｏｆｆｓ＝１０００、Ｅｏｆｆｓ＝∞やＥｏｆｆｓ＝ＮａＮ（Ｎｏｔ ａ Ｎｕｍｂｅｒ、つまり非数）等とすることができる。
切替手段２３は、オフサイド判定手段２１から判定結果Ｊの入力を受け付け、当該判定結果Ｊに基づいて、予め定めた固定値Ｅｏｆｆｓと、算出した評価値Ｅとを切り替えて出力する手段である。
切替手段２３は、オフサイド判定手段２１から、オフサイド判定結果Ｊとして“１”の入力を受け付けた場合、評価値として、予め定めた固定値Ｅｏｆｆｓを出力することとし、固定値記憶手段２２から固定値Ｅｏｆｆｓを取得し、外部に出力する。
【００５３】
一方、切替手段２３は、オフサイド判定手段２１から、オフサイド判定結果Ｊとして“０”の入力を受け付けた場合、防御側選手選択手段１３に処理を開始するように操作信号を出力する。そして、得点可能性定量化装置２は、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１と同様に、第１のカウンタ１２と、防御側選手選択手段１３と、妨害容易度演算手段１４と、評価手段１５と、を用いて、防御側選手ｉ∈｛１，２，…，Ｎ｝について妨害容易度ηiを演算し、演算した妨害容易度ηiを総和して、当該総和した結果である評価値Ｅを切替手段２３に出力する。切替手段２３は、評価手段１５から入力された評価値Ｅを、外部に出力する。
このように、切替手段２３は、注目位置ｂがオフサイドポジションにない場合には、図９の一点鎖線内の各手段を動作させて評価値Ｅを算出し、評価値として、算出した評価値Ｅを外部に出力し、注目位置ｂがオフサイドポジションにある場合には、図９の一点鎖線内の各手段を動作させずに、評価値として、予め定めた固定値Ｅｏｆｆｓを外部に出力する。これにより、計算コストを低減することができる。
なお、シュートコース演算手段１１は、判定結果Ｊの値に関わらず、外部から注目位置ｂが入力されるごとに、半直線Ｓを演算し、演算した半直線Ｓを妨害容易度演算手段１４に順次出力する。
【００５４】
以上、得点可能性定量化装置２の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、得点可能性定量化装置２は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。このプログラム（得点可能性定量化プログラム）は、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００５５】
［第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作］
次に、図１０を参照して第２実施形態に係る得点可能性定量化装置２の動作を説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作を示すフローチャートである。なお、第２実施形態に係る得点可能性定量化装置２では、外部から注目位置ｂが入力されると、シュートコース演算手段１１によって、半直線Ｓを演算し、演算した半直線Ｓを妨害容易度演算手段１４に順次出力するものとする。また、以下の説明では、防御側選手配置情報記憶手段１０に、公知の位置検出装置（図示せず）によって検出されたサッカー競技場Ｆ上の全ての防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,N（Ｎは１以上の整数で人数を表す）が記憶されているものとする。
図１０に示すように、得点可能性定量化装置２は、オフサイドライン推定手段２０によって、オフサイドライン位置Ｌを推定し、このオフサイドライン位置Ｌをオフサイド判定手段２２に出力する（ステップＳ１１）。次に、得点可能性定量化装置２は、オフサイド判定手段２２によって、オフサイドライン推定手段２０から入力されたオフサイドライン位置Ｌと、外部から入力された注目位置ｂとを比較する（ステップＳ１２）。
【００５６】
そして、得点可能性定量化装置２は、オフサイド判定手段２２によって、オフサイドライン位置Ｌと、注目位置ｂとを比較した結果、注目位置ｂがオフサイドポジションにあると判定した場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、判定結果Ｊとして、Ｊ＝１を防御側選手選択手段１３及び切替手段２３に出力する（ステップＳ１４）。次に、得点可能性定量化装置２は、切替手段２３によって、固定値記憶手段２２から固定値Ｅｏｆｆｓを取得する（ステップＳ１５）。そして、得点可能性定量化装置２は、切替手段２３によって、固定値Ｅｏｆｆｓを得点の可能性の評価値として外部に出力する（ステップＳ１６）。
【００５７】
一方、ステップＳ１３で、得点可能性定量化装置２は、オフサイド判定手段２２によって、注目位置ｂがオフサイドポジションにないと判定した場合（ステップＳ１３でＮｏ）、判定結果Ｊとして、Ｊ＝０を防御側選手選択手段１３及び切替手段２３に出力する（ステップＳ１７）。次に、得点可能性定量化装置２は、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１と同様に、第１のカウンタ１２と、防御側選手選択手段１３と、妨害容易度演算手段１４と、評価手段１５とを動作させる。得点可能性定量化装置２は、評価手段１５によって、算出した評価値Ｅを、切替手段２３に出力する。なお、図１０に示すステップＳ１８からステップＳ２３の動作は、図７で説明した第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１のステップＳ２からステップＳ７の動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。
そして、得点可能性定量化装置２は、切替手段２３によって、評価手段１５で算出された評価値Ｅを得点の可能性の評価値として出力する（ステップＳ２４）。
以上の動作によって、得点可能性定量化装置２は、注目位置ｂからの得点の可能性を定量化した評価値を算出することができる。
【００５８】
第２実施形態に係る得点可能性定量化装置２によれば、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１の作用に加え、チームスポーツをサッカーとした場合に、オフサイドルールによって、ボールが防御側ゴール内に入った場合であっても得点が認められない場合がある場合を考慮して評価値を切り替えて出力することができるので、オペレータが、評価値を用いて、より正確にその後のゲームの流れを予測したり、各チームの戦術の解析をしたりすることが可能となる。また、注目位置ｂがオフサイドポジションに有る場合には、評価値Ｅの範囲外の値である固定値Ｅｏｆｆｓを出力するため、オペレータが、サッカーのルールや戦術に精通していない場合にも、注目位置ｂからのシュートが得点に結びつかないことを容易に理解可能となる。また、注目位置ｂがオフサイドポジションに有ると判定した場合には、評価値Ｅを算出せずに、予め定めた固定値Ｅｏｆｆｓを出力することとしたため、計算コストを低減することができる。
【００５９】
［得点可能性順序付け装置の説明］
次に、本発明の得点可能性順序付け装置について、適宜図面を参照して説明する。参照する図１１は、本発明の実施形態に係る得点可能性順序付け装置の構成を示すブロック構成図である。
得点可能性順序付け装置は、注目チームの全選手を、得点の可能性に応じて順序付けることを目的とする。注目チームは、外部から入力された操作信号により防御側チーム又は攻撃側チームのいずれかに特定される。以下の説明では、注目チームを攻撃側チームとして説明する。また、チームスポーツをサッカーとして説明する。
なお、得点可能性順序付け装置は、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１を含むものであるため、第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１の構成については、適宜図２を参照するものとし、重複する説明を省略する。
【００６０】
［得点可能性順序付け装置の構成］
図１１に示すように、得点可能性順序付け装置３は、攻撃側選手配置情報記憶手段３０と、第２のカウンタ３１と、攻撃側選手選択手段３２と、得点可能性定量化装置１と、順序付け手段３３と、を備えて構成される。なお、得点可能性定量化装置１は、第１実施形態で説明したものと同じであるため、ここでは説明を省略する。
攻撃側選手配置情報記憶手段３０は、サッカー競技場Ｆ上にいる攻撃側選手の２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,M（Ｍは１以上の整数で人数を表す）を記憶するものである。攻撃側選手の２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,Mは、前記したように、公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出され、攻撃側選手配置情報記憶手段３０に出力されるようになっている。本実施形態では、チームスポーツをサッカーとするため、例えば、Ｍ＝１１とする。
【００６１】
第２のカウンタ３１は、攻撃側選手配置情報記憶手段３０に２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,Mが記憶された攻撃側選手をそれぞれ識別するための計数手段である。第２のカウンタ３１は、公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出された攻撃側選手の人数Ｍの入力を受け付け、カウンタ値ｊとして、“１”〜“Ｍ”を攻撃側選手選択手段３３及び順序付け手段３３に順次出力する。
攻撃側選手選択手段３２は、第２のカウンタ３１からカウンタ値ｊを順次取得し、攻撃側選手配置情報記憶手段３１に記憶された攻撃側選手の２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,Mの中から、ｊ番目の攻撃側選手の２次元空間上の位置ｃｊを選択的に取得し、これを注目位置ｂｊとして、得点可能性定量化装置１のシュートコース演算手段１１に順次出力する。
【００６２】
得点可能性定量化装置１は、シュートコース演算手段１１によって、攻撃側選手選択手段３２から入力された注目位置ｂｊから防御側ゴールへ向かう半直線Ｓを順次演算する。
また、得点可能性定量化装置１は、評価手段１５によって、ある攻撃側選手が、注目位置ｂｊから防御側ゴールへシュートしたときの、攻撃側チームの得点可能性を示す評価値Ｅｊを算出し、算出した評価値Ｅｊを順序付け手段３３に順次出力する。
【００６３】
順序付け手段３３は、それぞれの攻撃側選手について算出された評価値Ｅの大きさに応じて、複数の攻撃側選手を得点可能性の高い順に順序付ける手段である。また、順序付け手段３３は、公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出された攻撃側選手の人数Ｍの入力を受け付ける。
さらに、順序付け手段３３は、評価手段１５から攻撃側選手の人数分の評価値Ｅｊの入力を順次受け付け、評価値群｛Ｅｊ｝ｊ＝1,2,…,Mを整順するか、最大値もしくは最小値演算を適用し、数式（１０）で表される、評価値Ｅｊが特定順位にある攻撃側チームの攻撃側選手のインデックスを出力する。
【００６４】
【数１０】
なお、数式（１０）は、ｏ番目に得点の可能性が高い選手を表すため、これを用いて、戦術上重要な選手を特定することも可能である。
また例えば、順序付け手段３３は、数式（１０）で求めた「ｏ番目に小さい評価値をとった注目チーム（攻撃側チーム）所属の選手のインデックス」を、１以上Ｍ以下のｏに関して求め、それらをまとめて、数式（１１）で示す集合として出力しても良い。
【００６５】
【数１１】
以上、得点可能性順序付け装置３の構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、得点可能性定量化装置１は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。このプログラム（得点可能性定量化プログラム）は、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００６６】
［得点可能性順序付け装置の動作］
次に、図１２を参照して得点可能性順序付け装置３の動作を説明する。図１２は、本発明の実施形態に係る得点可能性順序付け装置の動作を示すフローチャートである。
なお、以下の説明では、防御側選手配置情報記憶手段１０には、公知の位置検出装置（図示せず）によって検出されたサッカー競技場Ｆ上の全ての防御側選手の２次元空間上の位置｛ａｉ｝ｉ＝1,2,…,N（Ｎは１以上の整数で人数を表す）が記憶されているものとし、攻撃側選手配置情報記憶手段３０には、公知の位置検出装置（図示せず）によって検出されたサッカー競技場Ｆ上の全ての攻撃側選手の２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,Mが記憶されているものとする。さらに、得点可能性順序付け装置３は、外部から公知の選手位置検出装置（図示せず）によって検出された攻撃側選手の人数Ｍの入力を予め受け付け、攻撃側選手の人数Ｍの値が、第２のカウンタ３１及び順序付け手段３３に入力されているものとする。また、得点可能性定量化装置１には、第１実施形態と同様に、外部から各種情報が入力されるものとする。
【００６７】
図１２に示すように、得点可能性順序付け装置３は、第２のカウンタ３１によって、カウンタ値ｊの初期値（ｊ＝１）を設定する（ステップＳ３１）。第２のカウンタ３１によって設定されたカウンタ値ｊの初期値は、攻撃側選手選択手段３２及び順序付け手段３３に出力される。次に、得点可能性順序付け装置３は、攻撃側選手選択手段３２によって、攻撃側選手配置情報記憶手段３０から、攻撃側選手の２次元空間上の位置｛ｃｊ｝ｊ＝1,2,…,Mの中のｊ番目の攻撃側選手の２次元空間上の位置ｃｊを取得する（ステップＳ３２）。そして、得点可能性順序付け装置３は、攻撃側選手選択手段３２によって、ｊ番目の攻撃側選手の２次元空間上の位置ｃｊを得点可能性定量化装置１のシュートコース演算手段１１に出力する（ステップＳ３３）。
【００６８】
次に、得点可能性順序付け装置３は、得点可能性定量化装置１のシュートコース演算手段１１によって、攻撃側選手選択手段３２から入力されたｊ番目の攻撃側選手の２次元空間上の位置ｃｊを注目位置ｂｊとして半直線Ｓｊを演算し、妨害容易度演算手段１４に出力する（ステップＳ３４）。
なお、図１２に示すステップＳ３５からステップＳ４１の動作は、図７で説明した第１実施形態に係る得点可能性定量化装置１のステップＳ２からステップＳ８の動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６９】
次に、得点可能性順序付け装置３は、順序付け手段３３によって、得点可能性定量化装置１から入力を受け付けた評価値Ｅｊを加算する（ステップＳ４２）。
次に、得点可能性順序付け装置３は、順序付け手段３３によって、第２のカウンタ３１から入力されたカウンタ値ｊと、第２のカウンタ３１から入力された攻撃側選手の人数Ｍの値とが等しいかどうかを比較する（ステップＳ４３）。得点可能性順序付け装置３は、順序付け手段３３によって、カウンタ値ｊと人数Ｍとが等しくないと判定した場合（ステップＳ４３でＮｏ）、第２のカウンタ３１に、カウンタ値ｊを１加算する操作信号を出力する（ステップＳ４４）。
そして、得点可能性順序付け装置３は、ステップＳ３２に戻り、ステップＳ３２からステップＳ４４を攻撃側選手の人数分繰り返し行う。
一方、ステップＳ４３で、得点可能性順序付け装置３は、順序付け手段３３によって、カウンタ値ｊと人数Ｍとが等しいと判定した場合（ステップＳ４３でＹｅｓ）、攻撃側選手を得点の可能性の高い順に並べ替えたインデックスを外部に出力する（ステップＳ４５）。例えば、「ｏ番目に小さい評価値をとった注目チーム（攻撃側チーム）所属の選手のインデックス」を、１以上Ｍ以下のｏに関して求め、数式（１１）で表されるような、それらを集合した値を出力する。なお、 インデックスとして、“１”から“Ｊ”の番号を得点の可能性の高い順に並べ替えたものを出力しても良いし、順序付け手段３３で予め番号と対応付けて攻撃側選手名を記憶しておき、攻撃側選手名を得点の可能性の高い順に並べ替えたものを出力しても良い。
【００７０】
以上説明した得点可能性順序付け装置３によれば、攻撃側チームの攻撃側選手群を、得点の可能性に応じて順序付けることができるので、より詳細な解析を行うことが可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の得点可能性定量化装置及び得点可能性順序付け装置はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００７１】
以上説明した得点可能性定量化装置１、得点可能性定量化装置２、得点可能性順序付け装置３によれば、指定した位置（注目位置）からの得点の可能性を評価値として得ることができるので、この評価値を用いて各チームの戦術の解析を行うことが可能となる。例えば、サッカー競技において、攻撃側チームがある位置からシュートをした場合、このプレイに着目して、その位置からシュートをするという戦術が正しかったのか否か等の戦術の解析を行うことができる。具体的には、その位置を注目位置としたときに、得点の可能性が１０％という評価値が得られ、その位置の周囲のいくつかの位置を注目位置としたときに、得点の可能性が８０％という評価値が得られた位置がある場合、その位置からシュートをするのではなく、得点の可能性が高い位置にパスを出したほうが良かった、というような戦術の解析を行うことができる。このように、評価値を用いて、さまざまな戦術の解析を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態に係る得点可能性定量化装置に入力される防御側選手の配置情報を説明するための模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置のシュートコース演算手段によって、防御側ゴールに仮想的に代表点を設定する様子を表す概念図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の妨害容易度演算手段によって、妨害容易度を演算する様子を表す概念図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の妨害容易度演算手段によって、防御側選手がボールに到達できる最小の速さを演算する様子を説明するための説明図である。
【図６】（ａ）は、防御側選手の全力疾走時の速度がｖａである確率密度関数の一例を示す図、（ｂ）は、シュート時のボールの速度ベクトルがｖｂである確率密度関数の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の概要を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の構成を示すブロック構成図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る得点可能性定量化装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る得点可能性順序付け装置の構成を示すブロック構成図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る得点可能性順序付け装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１ 得点可能性定量化装置
１０ 防御側選手配置情報記憶手段
１１ シュートコース演算手段
１２ 第１のカウンタ
１３ 防御側選手選択手段
１４ 妨害容易度演算手段
１５ 評価手段
２ 得点可能性定量化装置
２０ オフサイドライン推定手段
２１ オフサイド判定手段
２２ 固定値記憶手段
２３ 切替手段
３ 得点可能性順序付け装置
３０ 攻撃側選手配置情報記憶手段
３１ 第２のカウンタ
３２ 攻撃側選手選択手段
３３ 順序付け手段
ＨＬ ハーフウェイライン
Ｌ オフサイドライン位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、外部から入力された操作信号により競技エリア上に特定された注目位置からの前記得点の可能性を定量化する得点可能性定量化装置であって、
前記注目位置からのシュートコースとして、防御側ゴールに代表点を設定し、前記注目位置から前記代表点に向かってのびる半直線を演算するシュートコース演算手段と、
前記半直線と、前記競技エリア上に配置された防御側チームの複数の防御側選手のそれぞれの２次元空間上の位置との相対位置に基づき、前記複数の防御側選手の前記２次元空間上の位置からの前記半直線への到達の容易さを妨害容易度として前記複数の防御側選手のそれぞれについて定量化する妨害容易度演算手段と、
前記妨害容易度演算手段によって前記複数の防御側選手のそれぞれについて演算した複数の前記妨害容易度を総和し、前記注目位置から攻撃側チームの攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定した場合の、当該シュートによる前記攻撃側チームの得点の可能性の評価値とする評価手段と、を備えることを特徴とする得点可能性定量化装置。
【請求項２】
前記妨害容易度演算手段は、
前記複数の防御側選手のうち、前記半直線上のいずれかの点と垂線で結ばれる前記２次元空間上の位置にいる前記防御側選手について、前記垂線の長さと、前記注目位置から前記半直線上の前記垂線との交点までの長さの比率を、前記妨害容易度とすることを特徴とする請求項１に記載の得点可能性定量化装置。
【請求項３】
前記妨害容易度演算手段は、
前記半直線において、前記注目位置から前記防御側選手が前記ボールに到達するまでの到達点を、前記ボールの速度のモデルと選手の速度のモデルとに基づいて決定し、
前記半直線上の到達点と前記防御側選手の前記２次元空間上の位置とを結んだ線分の長さと、前記注目位置から当該半直線上の到達点までの長さの比率を、前記妨害容易度として演算することを特徴とする請求項１に記載の得点可能性定量化装置。
【請求項４】
前記チームスポーツをサッカーとし、
前記全ての防御側選手の中で、前記防御側ゴールのゴールライン側から数えて２番目に位置する前記防御側選手の前記２次元空間上の位置に基づいてオフサイドライン位置を推定するオフサイドライン推定手段と、
前記オフサイドライン位置と前記注目位置とを比較し、前記注目位置が前記オフサイドライン位置よりも前記防御側ゴールに近い場合、当該注目位置がオフサイドポジションにあると判定するオフサイド判定手段と、
前記オフサイド判定手段によって、前記注目位置が前記オフサイドポジションにあると判定された場合、前記評価値の範囲外の予め定めた値を出力し、前記注目位置が前記オフサイドポジションにないと判定された場合、前記評価手段から取得した前記評価値を出力する切替手段と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の得点可能性定量化装置。
【請求項５】
攻撃側チームの複数の攻撃側選手について、当該複数の攻撃側選手のそれぞれの２次元空間上の位置から防御側ゴールに向かってシュートしたときの得点の可能性をそれぞれ評価し、この得点の可能性の高い順に前記複数の攻撃側選手を順序付ける得点可能性順序付け装置であって、
前記複数の攻撃側選手の２次元空間上の位置を順次注目位置として、前記注目位置から前記攻撃側選手が前記防御側ゴールに向かってシュートをしたときの、前記攻撃側チームの得点の可能性の評価値を、前記注目位置ごとに順次求める請求項１に記載の得点可能性定量化装置と、
前記請求項１に記載の得点可能性定量化装置から複数の前記評価値を取得し、当該複数の評価値の値が高い方から順に並べ替えて順序付ける順序付け手段と、を備えることを特徴とする得点可能性順序付け装置。
【請求項６】
複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、外部から入力された操作信号により競技エリア上に特定された注目位置からの前記得点の可能性を定量化するために、コンピュータを、
前記注目位置からのシュートコースとして、前記防御側ゴールに代表点を設定し、前記注目位置から前記代表点に向かってのびる半直線を演算するシュートコース演算手段、
前記半直線と、前記競技エリア上に配置された防御側チームのそれぞれの防御側選手の２次元空間上の位置との相対位置に基づき、前記半直線への前記防御側選手の到達の容易さを妨害容易度として前記複数の防御側選手のそれぞれについて定量化する妨害容易度演算手段、
前記妨害容易度演算手段によって定量化した前記防御側選手ごとの前記妨害容易度を総和し、前記注目位置から攻撃側チームの攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定した場合の、当該シュートによる攻撃側チームの得点の可能性の評価値とする評価手段として機能させることを特徴とする得点可能性定量化プログラム。
【請求項１】
複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、外部から入力された操作信号により競技エリア上に特定された注目位置からの前記得点の可能性を定量化する得点可能性定量化装置であって、
前記注目位置からのシュートコースとして、防御側ゴールに代表点を設定し、前記注目位置から前記代表点に向かってのびる半直線を演算するシュートコース演算手段と、
前記半直線と、前記競技エリア上に配置された防御側チームの複数の防御側選手のそれぞれの２次元空間上の位置との相対位置に基づき、前記複数の防御側選手の前記２次元空間上の位置からの前記半直線への到達の容易さを妨害容易度として前記複数の防御側選手のそれぞれについて定量化する妨害容易度演算手段と、
前記妨害容易度演算手段によって前記複数の防御側選手のそれぞれについて演算した複数の前記妨害容易度を総和し、前記注目位置から攻撃側チームの攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定した場合の、当該シュートによる前記攻撃側チームの得点の可能性の評価値とする評価手段と、を備えることを特徴とする得点可能性定量化装置。
【請求項２】
前記妨害容易度演算手段は、
前記複数の防御側選手のうち、前記半直線上のいずれかの点と垂線で結ばれる前記２次元空間上の位置にいる前記防御側選手について、前記垂線の長さと、前記注目位置から前記半直線上の前記垂線との交点までの長さの比率を、前記妨害容易度とすることを特徴とする請求項１に記載の得点可能性定量化装置。
【請求項３】
前記妨害容易度演算手段は、
前記半直線において、前記注目位置から前記防御側選手が前記ボールに到達するまでの到達点を、前記ボールの速度のモデルと選手の速度のモデルとに基づいて決定し、
前記半直線上の到達点と前記防御側選手の前記２次元空間上の位置とを結んだ線分の長さと、前記注目位置から当該半直線上の到達点までの長さの比率を、前記妨害容易度として演算することを特徴とする請求項１に記載の得点可能性定量化装置。
【請求項４】
前記チームスポーツをサッカーとし、
前記全ての防御側選手の中で、前記防御側ゴールのゴールライン側から数えて２番目に位置する前記防御側選手の前記２次元空間上の位置に基づいてオフサイドライン位置を推定するオフサイドライン推定手段と、
前記オフサイドライン位置と前記注目位置とを比較し、前記注目位置が前記オフサイドライン位置よりも前記防御側ゴールに近い場合、当該注目位置がオフサイドポジションにあると判定するオフサイド判定手段と、
前記オフサイド判定手段によって、前記注目位置が前記オフサイドポジションにあると判定された場合、前記評価値の範囲外の予め定めた値を出力し、前記注目位置が前記オフサイドポジションにないと判定された場合、前記評価手段から取得した前記評価値を出力する切替手段と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の得点可能性定量化装置。
【請求項５】
攻撃側チームの複数の攻撃側選手について、当該複数の攻撃側選手のそれぞれの２次元空間上の位置から防御側ゴールに向かってシュートしたときの得点の可能性をそれぞれ評価し、この得点の可能性の高い順に前記複数の攻撃側選手を順序付ける得点可能性順序付け装置であって、
前記複数の攻撃側選手の２次元空間上の位置を順次注目位置として、前記注目位置から前記攻撃側選手が前記防御側ゴールに向かってシュートをしたときの、前記攻撃側チームの得点の可能性の評価値を、前記注目位置ごとに順次求める請求項１に記載の得点可能性定量化装置と、
前記請求項１に記載の得点可能性定量化装置から複数の前記評価値を取得し、当該複数の評価値の値が高い方から順に並べ替えて順序付ける順序付け手段と、を備えることを特徴とする得点可能性順序付け装置。
【請求項６】
複数名の選手が二つのチームに分かれ、ボールを相手ゴール内に入れることで得点を競い合うチームスポーツにおいて、外部から入力された操作信号により競技エリア上に特定された注目位置からの前記得点の可能性を定量化するために、コンピュータを、
前記注目位置からのシュートコースとして、前記防御側ゴールに代表点を設定し、前記注目位置から前記代表点に向かってのびる半直線を演算するシュートコース演算手段、
前記半直線と、前記競技エリア上に配置された防御側チームのそれぞれの防御側選手の２次元空間上の位置との相対位置に基づき、前記半直線への前記防御側選手の到達の容易さを妨害容易度として前記複数の防御側選手のそれぞれについて定量化する妨害容易度演算手段、
前記妨害容易度演算手段によって定量化した前記防御側選手ごとの前記妨害容易度を総和し、前記注目位置から攻撃側チームの攻撃側選手が防御側ゴールに向かってシュートをしたと仮定した場合の、当該シュートによる攻撃側チームの得点の可能性の評価値とする評価手段として機能させることを特徴とする得点可能性定量化プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１２４８９５（Ｐ２０１０−１２４８９５Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９９９３５（Ｐ２００８−２９９９３５）
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２５日（２００８．１１．２５）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
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