説明

複数人配置確認支援システム

【課題】複数人の配置を正確に把握する。
【解決手段】フォーメーション確認支援システム1は、携帯端末2、基地局3及び管理サーバ4を備える。携帯端末2は、測定対象領域にいる各人に装着され、当該携帯端末2に固有の端末IDを含む電波を発信する発信部を有する端末である。基地局3は、測定対象領域の周囲に設置され、1以上の基地局3が携帯端末2と通信可能な範囲が測定対象領域全体をカバーするように基地局3の台数及び設置位置が調整される。そして、携帯端末2から電波を受信し、その受信した電波に基づいて当該携帯端末2の方向及び距離を求め、求めた携帯端末2の方向及び距離と、基地局3自体の位置とから携帯端末2の位置を算出し、算出した携帯端末2の位置、端末ID及びその時の時刻を含む位置情報をサーバ4に送信する。管理サーバ4は、基地局3から各携帯端末2の位置情報を随時受信し、記憶するとともに、各携帯端末2の配置を表示する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、所定のエリアに所在する複数人の配置の確認を支援するシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
バレーボール、サッカー等の団体球技では、各選手のフォーメーション(配置及び配置からの展開の型)や行動パターン、相手チームの攻撃パターン等を知ることが作戦上重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−219603号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、現状では、ビデオ撮影した画像や、コーチ等の手書きメモ等を基にして、複数の選手のフォーメーション、行動パターン、攻撃パターン、運動量等を手作業中心に把握しているので、手間がかかる上に正確さにも欠ける。
【0005】
例えば、団体球技の場合、相手チームの動きに応じて自分のチームの態勢を変える必要があるが、それがなかなか難しい。そのための練習はともかくとして、少なくとも自分のチームが相手の動きに合わせたフォーメーションになっているか確認するための方法があれば、非常に有用である。
【0006】
なお、特許文献1には、撮像画像に複数人の人物が存在または接近している場合でも、高精度に特定の人物を追跡できる人物追跡装置が開示されているが、複数人の配置を把握するものではない。
【0007】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、複数人の配置を正確に把握することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明は、所定のエリアに所在する複数人の配置の確認を支援するシステム(複数人配置確認支援システム)であって、前記複数人のそれぞれに装着され、電波を発信する、位置検知システムの端末と、前記エリアの付近に設置され、前記端末から前記電波を受信し、受信した前記電波に基づいて前記端末の位置を算出し、当該端末の位置情報を送信する、前記位置検知システムの基地局と、前記基地局から各端末の位置情報を受信するサーバと、を備え、前記サーバが、受信した各端末の位置情報を、時刻ごとに記憶する手段と、複数の時刻それぞれにおける各端末の位置を示す画面を時刻の順序に従って表示する手段と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、位置検知システムの端末及び基地局により、各端末の位置が測定され、サーバにおいて、各端末の位置が時間の経過に従って順次同じ画面上に表示されるので、エリアにおいて端末を装着した複数人のフォーメーション(配置及び動き)を正確に把握することができる。
【0009】
また、本発明は、上記複数人配置確認支援システムにおいて、前記位置情報が、2次元の情報であり、前記基地局の台数及び設置される位置が、前記エリアの上方に設置された前記基地局の通信範囲が前記エリアの面をカバーするように調整されることとしてもよい。
この構成によれば、エリアに所在する複数人の配置や動きを平面的に把握することができる。
【0010】
また、本発明は、上記複数人配置確認支援システムにおいて、前記位置情報が、3次元の情報であり、前記基地局の台数及び設置される位置が、前記エリアの周囲に設置された前記基地局の通信範囲が前記エリアの面から所定の高さまでの空間をカバーするように調整されることとしてもよい。
この構成によれば、エリアに所在する複数人の配置や動きを立体的に把握することができる。
【0011】
その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、複数人の配置を正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】フォーメーション確認支援システム1の構成例を示す図である。
【図2】管理サーバ4のハードウェア構成を示す図である。
【図3】管理サーバ4の記憶部45に記憶されるデータの構成を示す図であり、(a)は位置データ45Aの構成を示し、(b)は移動距離データ45Bの構成を示し、(c)は速度データ45Cの構成を示し、(d)は加速度データ45Dの構成を示す。
【図4】フォーメーション確認支援システム1の処理を示すフローチャートである。
【図5】平面(二次元)における携帯端末2の位置データ45Aの例を示す図である。
【図6】基地局3の設置位置の第1例を示す図であり、(a)は基地局3の設置位置を上から見たところを示し、(b)は基地局3の設置位置を横から見たところを示す。
【図7】基地局3の設置位置の第2例を示す図であり、(a)は基地局3の設置位置を上から見たところを示し、(b)は基地局3の設置位置を横から見たところを示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係るフォーメーション確認支援システムは、携帯端末と、基地局と、管理サーバとを備え、管理サーバが基地局から携帯端末の位置情報を受信し、表示するものであり、具体的には、スポーツ選手、児童、学生等に高精度位置検知システムの携帯端末(発信部のみ)付の服、サポータ等を着用させて、選手等がいるコートや運動場の周辺に仮設される高精度位置検知システムの基地局が携帯端末からの信号を受信し、各携帯端末の位置情報を計算し、管理サーバに送信し、管理サーバが各携帯端末の位置情報を受信し、表示する。
【0015】
これによれば、各被験者のフォーメーション、行動パターン、攻撃パターン、運動量等を正確に把握することができる。なお、高精度位置検知システムは、限られた範囲内において時々刻々移動する複数の物の各位置を同時かつ正確に把握するのに有用である。
【0016】
≪システムの構成と概要≫
図1は、フォーメーション確認支援システム1の構成例を示す図である。フォーメーション確認支援システム1は、例えば、バレーボール等の団体競技を行う選手のフォーメーションを確認するために利用されるものであり、携帯端末2、基地局3及び管理サーバ4を備える。携帯端末2は、各選手に装着され、携帯端末2に固有の端末IDを含む電波を発信する発信部を少なくとも有する端末である。基地局3は、団体競技が行われるコートの周囲に設置され、1以上の基地局3が携帯端末2と通信可能な範囲(通信範囲)がコート全体をカバーするように、基地局3の台数及び設置位置が調整される。そして、携帯端末2から電波を受信し、その受信した電波に基づいて当該携帯端末2の方向及び距離を求め、求めた携帯端末2の方向及び距離と、基地局3自体の位置とから携帯端末2の位置を算出し、算出した携帯端末2の位置、端末ID及びその時の時刻を含む位置情報をサーバ4に送信する。以上によれば、基地局3の通信範囲がコート全体をカバーするので、コートに所在する選手の位置情報が漏れなく管理サーバ4に送信されることになる。管理サーバ4は、基地局3から携帯端末2の位置情報を随時受信し、記憶するとともに、各携帯端末2の位置を表示したり、各携帯端末2の位置情報から移動距離合計を算出し、表示したりする。
【0017】
携帯端末2及び基地局3を含む高精度位置検知システムは、GPS(Global Positioning System)等では困難な高精度の位置測定が可能であり、基地局3を2個設置すれば、3次元対応(選手の配置及び高さの把握)が可能である。高精度位置検知システムによる位置検知の原理については、例えば、特開2006−23261(特許第3991081)号公報に詳述されている。
【0018】
なお、基地局3は、1つの携帯端末2から電波を受信し、その携帯端末2の位置を算出し、管理サーバ4に送信するのに、例えば、約2msecかかる。この場合、1秒間には、約500個の各携帯端末2の位置を順次測定し、管理サーバ4に送信できるので、数個〜数十個の携帯端末2であれば、各携帯端末2の位置を「同じ時刻」に取得可能と言える。これによれば、携帯端末2を装着した複数人に関して、同時に、かつ、並行して位置測定を行うことが可能である。
【0019】
図2は、管理サーバ4のハードウェア構成を示す図である。管理サーバ4は、通信部41、表示部42、入力部43、処理部44及び記憶部45を備え、各部がバス16を介してデータを送受信可能なように接続されている。通信部41は、有線又は無線のネットワークを介して基地局3とIP(Internet Protocol)通信等を行う部分であり、例えば、NIC(Network Interface Card)等によって実現される。表示部42は、処理部44からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)等によって実現される。入力部43は、オペレータがデータ(例えば、携帯端末2のID等)を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。処理部44は、所定のメモリを介して各部間のデータの受け渡しを行うととともに、管理サーバ4全体の制御を行うものであり、CPU(Central Processing Unit)が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部45は、処理部44からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の不揮発性記憶装置によって実現される。なお、管理サーバ4は、スタンドアロンの装置(PC(Personal Computer)等)であってもよいし、複数のクライアントとネットワークを介して通信可能となっている装置(サーバ等)であってもよい。
【0020】
≪データの構成≫
図3は、管理サーバ4の記憶部45に記憶されるデータの構成を示す図である。図3(a)は、位置データ45Aの構成を示す。位置データ45Aは、携帯端末2の位置を示すデータであり、端末ID45A1及び位置45A2を含むレコードからなる。端末ID45A1は、携帯端末2に固有のIDであり、基地局3から受信する位置情報に含まれる。位置45A2は、携帯端末2の位置を示す2次元や3次元の座標であり、基地局3が位置を検知した時刻(検知時刻)ごとに設定される。なお、検知時刻は、基地局3が1つの携帯端末2の位置を検知した正確な時刻(例えば、msec単位)ではなく、複数の携帯端末2の位置を検知した時刻が含まれる時間(例えば、1秒間)を示す秒単位の時刻である。
【0021】
図3(b)は、移動距離データ45Bの構成を示す。移動距離データ45Bは、携帯端末2が移動した距離を示すデータであり、端末ID45B1、移動距離45B2及び移動距離合計45B3を含むレコードからなる。端末ID45B1は、携帯端末2に固有のIDである。移動距離45B2は、ある検知時刻から次の検知時刻までの間に携帯端末2が移動した距離であり、検知時刻間ごとに設定される。移動距離合計45B3は、管理サーバ4が当該位置を取得した時間内に携帯端末2が移動した距離を合計したものであり、その時間内における携帯端末2の移動距離を示すものである。基地局3による検知時刻の間隔が短いほど、移動距離合計45B3の精度はよくなる。
【0022】
図3(c)は、速度データ45Cの構成を示す。速度データ45Cは、携帯端末2の移動速度を示すデータであり、端末ID45C1及び速度45C2を含むレコードからなる。端末ID45C1は、携帯端末2に固有のIDである。速度45C2は、ある検知時刻から次の検知時刻までの間における携帯端末2の平均移動速度であり、検知時刻間ごとの移動距離45B2を検知時刻の間隔で除算した値が設定される。
【0023】
図3(d)は、加速度データ45Dの構成を示す。加速度データ45Dは、携帯端末2の加速度を示すデータであり、端末ID45D1及び加速度45D2を含むレコードからなる。端末ID45D1は、携帯端末2に固有のIDである。加速度45D2は、携帯端末2の平均移動速度の変化率を示す値であり、前後する2つの検知時刻間の速度45C2の差分を中間時刻の間隔で除算した値が設定される。例えば、時刻t1はT1及びT2の中間時刻であり、時刻t2はT2及びT3の中間時刻である。そして、t1〜t2の加速度45D2は、T2〜T3の速度45C2からT1〜T2の速度45C2を減算し、その減算値を中間時刻の間隔t1〜t2で除算した値である。
【0024】
≪システムの処理≫
図4は、フォーメーション確認支援システム1の処理を示すフローチャートである。本処理は、携帯端末2、基地局3及び管理サーバ4が連携して行われるが、図4は、主として、管理サーバ4において処理部44が記憶部45のデータを参照、更新して行う処理の流れを示す。なお、本処理が行われる前に、管理サーバ4の記憶部45の各データ45A〜45Dには、フォーメーションを確認すべき測定対象領域に所在する携帯端末2のIDが予め記憶されているものとする。
【0025】
まず、管理サーバ4は、携帯端末2の位置情報を基地局3から取得し、その位置情報から端末ID及び端末位置を抽出し、記憶部45の位置データ45Aのうち、当該端末ID45A1に対応する位置45A2として当該端末位置を記憶する(S401)。
【0026】
図5は、平面(二次元)における携帯端末2の位置データ45Aの例を示す図である。位置データ45AにおけるT1、T2、T3・・・Tnは、端末位置の検知時刻(秒単位)であり、x、yは各検知時刻における携帯端末2の位置(x軸上及びy軸上の座標)を表す。なお、三次元の位置情報として高さ方向の位置データを含めて検知する際には、z軸上の座標データも検知時刻ごとに取得し、位置データ45Aに保存する。
【0027】
次に、管理サーバ4は、測定対象領域に所在することが想定されるすべての携帯端末2の位置情報を取得したか否かを判定する(S402)。例えば、位置データ45Aに予め設定された端末ID45A1のすべてについて、該当する携帯端末2の位置情報を取得したか確認する。すべての位置情報を取得していなければ(S402のNO)、S401に戻って、まだ取得していない端末IDの位置情報を取得する。
【0028】
すべての位置情報を取得していれば(S402のYES)、管理サーバ4は、携帯端末2の位置情報の取得を終了するか否かを判定する(S403)。これは、例えば、バレーボールの試合の最中であれば、位置情報の取得を続ける必要があるし、その試合が終了していれば、それ以外の位置情報の取得は不要なので、その試合の状況に応じてオペレータが入力する指示に従う。また、予め設定された試合の終了予定時刻から判定してもよい。位置情報の取得を終了しなければ(S403のNO)、所定時間を空けてS401の処理を行う。この繰り返しにより、各運動者の移動状況の履歴を記録することができる。なお、所定時間は、基地局3による端末位置の検知時刻の間隔、又は、管理サーバ4による位置情報の取得周期に相当する。
【0029】
位置情報の取得を終了すると(S403のNO)、管理サーバ4は、検知時刻ごとの各携帯端末2の位置を記憶部45の位置データ45Aから読み出し、表示部42の1画面上に表示する(S404)。このとき、オペレータが指定した時刻における各携帯端末2の位置を表示するようにしてもよい。例えば、各携帯端末2の位置が3次元の座標であれば、図1に示すように立体的に表示することができる。これによれば、ある時刻の断面における各選手の配置を確認することができる。また、時刻の順序に従って各携帯端末2の位置を順次表示するようにしてもよい。これによれば、時間の経過に伴って変化する各選手のフォーメーションを確認することができる。なお、いずれの場合も、各携帯端末2の位置として、端末IDの付いたマーク等を平面上又は空間上に表示するものとする。
【0030】
続いて、管理サーバ4は、各携帯端末4の移動距離、速度及び加速度を算出し、移動距離データ45B、速度データ45C及び加速度データ45Dとして記憶部45に記憶する(S405)。詳細には、記憶部45に保存された位置データ45Aについて、前後の検知時刻における位置45A2間の差分ベクトルを計算することにより、移動距離45B2を求め、その移動距離45B2を検知時刻間隔で割ることにより、速度45C2を求め、前後の検知時刻間における速度45C2の差分を中間時刻間隔で割ることにより、加速度45D2を求める。
【0031】
例えば、図5の端末IDが10000002の携帯端末2に関して、検知時刻T1〜T2の間の移動距離は、√((4.10−3.10)+(3.10−3.10))=1[m]と求めることができ、検知時刻間隔が1秒だったとすると1[m/秒]の速度で移動したことが分かる。同様にして、検知時刻T2〜T3間の移動距離も1[m]、速度も1[m/秒]と求められるので、加速度は0[m/秒]となり等速運動していることが分かる。これによれば、スポーツ選手に対する運動強度の測定を行うことができ、選手交代の目安等にも使用できる。
【0032】
さらに、管理サーバ4は、移動距離データ45Bにおける各携帯端末2の移動距離45B2から、移動距離の合計を算出し、移動距離合計45B3として記憶部45に記憶するとともに、各携帯端末2の移動距離の合計を表示部42に表示する(S406)。これにより、各選手の総移動距離を把握することができる。これによれば、児童、生徒、学生、選手等、各個人の運動量(移動距離)及びチーム全体の移動距離の測定、把握を行うことができる。
【0033】
≪実施例≫
図6は、基地局3の設置位置の第1例を示す図である。図6(a)は基地局3の設置位置を上から見たところを示し、図6(b)は基地局3の設置位置を横から見たところを示す。基地局3による電波送受信範囲は、基地局3からの直線距離が所定値以内の範囲である。第1例では、測定対象エリアである床面全体をカバーすべく、当該床面に所在するすべての携帯端末2に対して電波を送受信できるように、天井から床面に向けて(下向きに)基地局3を設置する。基地局3の設置台数は、設置位置を調整しながら、床面全体をカバーできる程度あればよい。
【0034】
第1例のような基地局3の設置は、被験者(被測定者)である選手の平面的な動きだけを把握すればよい場合や、測定対象となる携帯端末2を装着した選手の人数が少ない場合等に適用することができる。
【0035】
図7は、基地局3の設置位置の第2例を示す図である。図7(a)は基地局3の設置位置を上から見たところを示し、図7(b)は基地局3の設置位置を横から見たところを示す。基地局3による電波送受信範囲は、基地局3からの直線距離が所定値以内の範囲である。第2例では、測定対象エリアである床面から所定の高さまでの空間全体をカバーすべく、当該空間に所在するすべての携帯端末2に対して電波を送受信できるように、床面の周囲にある側壁又は支柱(側面)から水平方向又は斜め下方向に向けて基地局3を設置する。
【0036】
基地局3の設置台数は、被測定者の人数に合わせて追加する。例えば、50人程度までであれば測定対象エリア(床面、地面)全体をカバーできる程度の基地局3の台数をN台とすると、50人程度増えるごとにN台ずつ増やす。また、短時間間隔(例えば0.1秒間隔)で位置データを取りたい場合や、データ欠損を極力なくしたい場合にも、基地局3の設置台数を増やすことにより対応できる。
【0037】
第2例のような基地局3の設置は、選手の立体的な動き(ジャンプ等の動作)を把握する必要がある場合や、被験者(被測定者)の人数が多い場合や、屋外で使用する場合等に適用することができる。
【0038】
なお、上記実施の形態では、図2に示す管理サーバ4内の各部を機能させるために、処理部44で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る図1のフォーメーション確認支援システム1が実現されるものとする。この場合、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。
【0039】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、フォーメーション確認支援システム1により、管理サーバ4において時刻ごとの各被験者(携帯端末2)の位置を1画面上に表示するので、各検知時刻断面における各被験者の配置を自動的に確認することができる。すなわち、バレーボール、サッカー等の団体球技における複数の選手のフォーメーション、行動パターン、攻撃パターン、運動量をほぼリアルタイムかつ正確に把握することができ、作戦に反映させることができる。これによれば、作戦通り選手が動いているか、予定通りの配置になっているか等を客観的に確認できるので、チームスポーツ指導の強化や舞台練習の効率化を図ることができる。
【0040】
そして、フォーメーション確認支援システム1を利用することにより、選手、児童、学生等の運動量をほぼリアルタイムに自動的かつ正確に把握することができ、各人の体力測定や運動強度の把握等が可能になる。
【0041】
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施の形態では、1人の被測定者が1個の携帯端末2を着用し、複数人の配置やフォーメーションを確認するように記載したが、別の方法で高精度位置検知システムを利用してもよい。例えば、特定の被測定者1人の動きの履歴を記録するようにしてもよい。これによれば、スポーツ選手や、児童、学生の運動量を把握できるので、昨今の学術的な要求に応えることができる。また、複数人それぞれが体の各部位に複数の携帯端末2を装着することにより、各個人の詳細な体の動きを把握することができる。
【符号の説明】
【0042】
1 フォーメーション確認支援システム(複数人配置確認支援システム)
2 携帯端末(端末)
3 基地局
4 管理サーバ(サーバ)
41 通信部
42 表示部
43 入力部
44 処理部
45 記憶部
45A 位置データ
45A1 端末ID
45A2 位置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定のエリアに所在する複数人の配置の確認を支援するシステムであって、
前記複数人のそれぞれに装着され、電波を発信する、位置検知システムの端末と、
前記エリアの付近に設置され、前記端末から前記電波を受信し、受信した前記電波に基づいて前記端末の位置を算出し、当該端末の位置情報を送信する、前記位置検知システムの基地局と、
前記基地局から各端末の位置情報を受信するサーバと、
を備え、
前記サーバは、
受信した各端末の位置情報を、時刻ごとに記憶する手段と、
複数の時刻それぞれにおける各端末の位置を示す画面を時刻の順序に従って表示する手段と、
を備える
ことを特徴とする複数人配置確認支援システム。
【請求項2】
請求項1に記載の複数人配置確認支援システムであって、
前記位置情報は、2次元の情報であり、
前記基地局の台数及び設置される位置は、前記エリアの上方に設置された前記基地局の通信範囲が前記エリアの面をカバーするように調整される
ことを特徴とする複数人配置確認支援システム。
【請求項3】
請求項1に記載の複数人配置確認支援システムであって、
前記位置情報は、3次元の情報であり、
前記基地局の台数及び設置される位置は、前記エリアの周囲に設置された前記基地局の通信範囲が前記エリアの面から所定の高さまでの空間をカバーするように調整される
ことを特徴とする複数人配置確認支援システム。

【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図1】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−179972(P2011−179972A)
【公開日】平成23年9月15日(2011.9.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−44551(P2010−44551)
【出願日】平成22年3月1日(2010.3.1)
【出願人】(000211307)中国電力株式会社 (6,505)
【Fターム(参考)】