JP4641753B2 - POSITION INFORMATION DETECTING SYSTEM AND POSITION INFORMATION DETECTING METHOD - Google Patents

POSITION INFORMATION DETECTING SYSTEM AND POSITION INFORMATION DETECTING METHOD Download PDF

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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。   The present invention relates to a position information detection system and a position information detection method for detecting identification and positional relationship of a moving object such as a ball or a player in a sports scene on a wide competition field such as soccer or baseball.

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。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a system for recording and judging the progress of a game by detecting the identification and positional relationship of a moving object such as a ball or a player in a sports scene on a wide competition field such as soccer or baseball.

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。   As such a system, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1. In this technique, a tag for transmitting ID data is attached to an object such as a player or a ball, and ID data is provided in a ground (competition field). A number of reader / writers that receive and recognize the data are arranged and embedded, the ID data is detected by these reader / writers, and the ID data is collected to determine the position of each player or ball.

具体的には、図7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100において対象物の位置を判定している。   Specifically, as shown in FIG. 7, reader / writers R11 to R14, R21 to 24, R31 to 34, and R41 to 44 whose positions (coordinates) are known in advance are arranged on the ground, and sequentially from these reader / writers, When the received signal is collected and any one of the reader / writers detects specific ID data, the object to which the ID data is attached is present at the coordinate position of the reader / writer that detected the ID data. The position information determination apparatus 100 determines the position of the object.

例えば、同図に示すように、リーダーライターを順次駆動させて受信信号を収集し、対象物であるボール6がリーダーライターR23に最も近づいている場合に、リーダーライターR23がボール6のIDを読み取り、位置識別判定機100において、ボール6がリーダーライターR23が配置された座標上存在すると判定する。
特開平7−56990号公報
For example, as shown in the figure, the reader / writer is sequentially driven to collect received signals, and when the target ball 6 is closest to the reader / writer R23, the reader / writer R23 reads the ID of the ball 6 In the position identification determination device 100, it is determined that the ball 6 exists on the coordinates where the reader / writer R23 is arranged.
JP 7-56990 A

しかしながら、上述した特許文献1に開示された位置情報検出システムでは、グランド上に多数のリーダーライターを配置するため、エリア内における分解能を向上させるためには、各リーダーライターの受信面積を最小単位面積とし、この最小単位面積でグランド全面積を割った数だけリーダーが必要となり、非常に高価なシステムとなるという問題があった。   However, in the position information detection system disclosed in Patent Document 1 described above, since a large number of reader / writers are arranged on the ground, the reception area of each reader / writer is set to the minimum unit area in order to improve the resolution in the area. As a result, there is a problem that the number of readers is required by the number obtained by dividing the total ground area by the minimum unit area, resulting in a very expensive system.

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、リーダーライター等のID識別手段の数を減少させ、システムの構築費を低減す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。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and in a sports scene on a wide competition field, when identifying the moving object such as a ball or a player and detecting the positional relationship, an ID identifying means such as a leader writer It is an object of the present invention to provide a position information detection system and a position information detection method that can reduce the system cost and reduce the system construction cost.

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、前記対象物に備えられ当該対象物に固有の対象物識別子信号を発信する発信部と、前記領域内に多数配置され、前記対象物識別子信号を受信する受信部と、前記対象物識別子信号を読み出すリーダー部と、前記リーダー部により読み出された前記対象物識別子信号を取得するとともに、当該対象物識別子信号を受信した受信部を特定し、前記対象物の位置を判定する位置情報判定部と、前記位置情報判定部により判定された前記対象物の変位履歴を記憶する変位履歴記憶部と、前記多数の受信部のうち、前記変位履歴記憶部に記憶された前記変位履歴に基づいて予測した対象物の移動位置周辺の前記受信部を選択して前記リーダー部に接続すると共に、このリーダ部に接続した前記受信部の受信範囲の広狭を変化させて前記対象物識別子信号の受信制御を行う信号セレクタ部とを備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a position information detection system for detecting the position of an object existing in a predetermined area, wherein an object identifier signal unique to the object is provided in the object. A transmitting unit for transmitting, a plurality of receiving units arranged in the area and receiving the object identifier signal, a reader unit for reading the object identifier signal, and the object identifier signal read by the reader unit And a position information determination unit for determining a position of the object, and a displacement history of the object determined by the position information determination unit are stored. a displacement history storage unit for said one of the plurality of receiving portions, said selecting said receiving unit near moving position of the object predicted based on the displacement history stored in the displacement history storage unit While connected to the leader portion, and a signal selector unit which receives control of the object identifier signal by changing the wide or narrow in the reception range of the receiver connected to the reader unit.

そして、本発明では、対象物に固有の対象物識別子信号を対象物から発信させ、領域内に多数配置された受信部のうち任意の受信部を対象物識別子信号を読み出すリーダー部に選択的に接続し、リーダー部に接続された受信部から読み出された対象物識別子信号を取得するとともに、当該対象物識別子信号を受信した受信部を特定し、対象物の位置を判定する。この際、前記多数の受信部のうち、前記変位履歴記憶部に記憶された前記変位履歴に基づいて予測した対象物の移動位置周辺の前記受信部を選択して前記リーダー部に接続すると共に、このリーダ部に接続した前記受信部の受信範囲の広狭を変化させて前記対象物識別子信号の受信制御を行う。 In the present invention, an object identifier signal specific to the object is transmitted from the object, and an arbitrary receiving unit among a plurality of receiving units arranged in the region is selectively used as a reader unit that reads the object identifier signal. It connects, acquires the object identifier signal read from the receiving part connected to the reader part, specifies the receiving part which received the said object identifier signal, and determines the position of the object. At this time, among the multiple receiving units, select the receiving unit around the movement position of the object predicted based on the displacement history stored in the displacement history storage unit and connect to the reader unit, The reception control of the object identifier signal is performed by changing the width of the reception range of the reception unit connected to the reader unit.

このような本発明によれば、信号セレクタ部により、複数の受信部をリーダー部に対して選択的に接続することにより、一つのリーダー部により領域内全域において対象物識別信号を取得することができ、リーダー部の設置費用を必要最低限のものとすることができ、システム構築費を低減することができる。また、リーダ部に対する受信部の接続を信号セレクタ部が行うようになっているため、対象物識別子信号の受信範囲の制御を容易とすることができる。さらに、信号セレクタ部は、前記対象物の変位履歴に基づいて予測した該対象物の移動位置周辺の前記受信部を選択して前記リーダー部に接続すると共に、このリーダ部に接続した前記受信部の受信範囲の広狭を変化させて前記対象物識別子信号の受信制御を行うため、対象物の位置の特定精度(分解能)の向上を図ることができる。 According to the present invention as described above, by selectively connecting a plurality of receiving units to the reader unit by the signal selector unit, it is possible to acquire the object identification signal in the entire region by one reader unit. In addition, the installation cost of the leader section can be minimized, and the system construction cost can be reduced. Further, since the signal selector unit is configured to connect the receiving unit to the reader unit, it is possible to easily control the reception range of the object identifier signal. Further, the signal selector unit selects the receiving unit around the moving position of the target object predicted based on the displacement history of the target object and connects to the reader unit, and the receiving unit connected to the reader unit Since the reception control of the object identifier signal is performed by changing the width of the reception range, it is possible to improve the accuracy of specifying the position (resolution) of the object.

なお、上記発明において、発信部は電磁波による誘導電流によって対象物識別子信号を発信し、受信部は電磁波を出力し、この電磁波の出力に応じて発信された対象物識別子信号を受信し、信号セレクタ部は、多数の受信部のうち任意の受信部を選択し、電磁波の出力を実行させるとともに、リーダー部に対して接続することが好ましい。この場合には、受信部から出力される電磁波により、発信部からの信号送信を行うことができるため、発信部側に電源等が不要となり、発信部の構成を簡略化して軽量化を図ることができ、本発明の適用範囲を拡大することができる。   In the above invention, the transmitting unit transmits the object identifier signal by an induced current due to the electromagnetic wave, the receiving unit outputs the electromagnetic wave, receives the object identifier signal transmitted according to the output of the electromagnetic wave, and the signal selector It is preferable that the unit selects an arbitrary receiving unit from among a large number of receiving units, executes output of electromagnetic waves, and connects to the reader unit. In this case, since the signal transmitted from the transmitter can be transmitted by the electromagnetic wave output from the receiver, a power source or the like is unnecessary on the transmitter, and the configuration of the transmitter is simplified to reduce the weight. The scope of application of the present invention can be expanded.

上記発明において、受信部は、それぞれ異なる位置又は面積の範囲における対象物識別子信号を受信し、位置情報判定部は、各受信部の位置又は面積に基づく論理演算により対象物の位置を判定することが好ましい。この場合には、受信部の数を低減させたり、受信部の駆動頻度を低減させることができ、システム全体の動作速度を向上させることができる。   In the above invention, the receiving unit receives object identifier signals at different positions or areas, and the position information determining unit determines the position of the object by a logical operation based on the position or area of each receiving unit. Is preferred. In this case, the number of receiving units can be reduced, or the frequency of driving the receiving units can be reduced, and the operating speed of the entire system can be improved.

上記発明において、位置情報判定部により判定された対象物の変位履歴を記憶する変位履歴記憶部をさらに備え、信号セレクタ部は、変位履歴記憶部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位置周辺の受信部を優先的にリーダー部に対して接続することが好ましい。この場合には、対象物の移動を予測して受信部を動作させ、位置測定を実行する場所を動的に変化させることによって、検索エリアを縮小して不要な受信部の動作を削減することが可能となり、対象物の走査速度を向上させることができる。   In the above invention, the apparatus further includes a displacement history storage unit that stores the displacement history of the object determined by the position information determination unit, and the signal selector unit acquires the displacement history stored in the displacement history storage unit and acquires the displacement history of the object. It is preferable to predict the displacement and preferentially connect the receiving unit around the predicted position of the object to the reader unit. In this case, it is possible to reduce the search area and reduce unnecessary operation of the receiving unit by predicting the movement of the object and operating the receiving unit and dynamically changing the location where position measurement is performed. And the scanning speed of the object can be improved.

上記発明において、受信部は、信号セレクタ部による制御に基づいて、受信範囲を変更可能としたり、指向を変更可能とすることが好ましい。この場合には、受信部の受信範囲や指向性を変化させることにより、対象物の位置特定の精度(分解能)を向上させることができる。   In the above-described invention, it is preferable that the reception unit can change the reception range or change the directivity based on control by the signal selector unit. In this case, by changing the reception range and directivity of the reception unit, it is possible to improve the accuracy (resolution) for specifying the position of the object.

以上説明したように本発明によれば、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、リーダーライター等のID識別手段の数を減少させ、システムの構築費を低減することができる。   As described above, according to the present invention, in the sports scene on a wide competition field, the number of ID identifying means such as a leader writer is reduced when detecting the moving object such as a ball or a player and detecting the positional relationship. The system construction cost can be reduced.

(位置情報検出システムの構成)
本発明の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、図2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る。
(Configuration of position information detection system)
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a case where the present invention is applied to a soccer game will be described as an example. FIG. 1 is a perspective view showing a soccer game field according to the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a position information detection system provided in the soccer game field.

図1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。競技者51〜53が着用しているシューズ51a〜53a、及びボール6には発信部としてRFIDタグが備えられている。このRFIDタグは、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る。なお、本実施形態におけるRFIDタグは、電池等の電源を内蔵しており、RFタグから能動的に情報を発信する。   As shown in FIG. 1, in this embodiment, the players 51 to 53 and the ball 6 existing in the soccer game field 4 which is a predetermined area are set as objects for position detection, and the positions of these objects are detected. The shoes 51a to 53a worn by the athletes 51 to 53 and the ball 6 are provided with RFID tags as transmitting parts. The RFID tag is a wireless IC tag that transmits an ID unique to each object as an object ID signal by radio waves, and includes a small IC chip and a metal antenna. Note that the RFID tag in this embodiment incorporates a power source such as a battery, and actively transmits information from the RF tag.

サッカー競技フィールド4の地中部には、多数の受信部であるアンテナA(A11〜14,A21〜24,A31〜34,A41〜44)が埋設されている。このアンテナAは、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であり、図2に示すように、それぞれ配線L11〜14,L21〜24,L31〜34,L41〜44で信号セレクタ部2と接続され、この信号セレクタ部2を介してリーダーライター3に受信信号を入力する。リーダーライター3は、アンテナAが受信した信号に基づいて、対象物ID信号を識別する装置であり、識別した対象物ID信号を位置情報判定装置1に出力する。   Antennas A (A11-14, A21-24, A31-34, A41-44), which are a large number of receiving units, are embedded in the underground portion of the soccer field 4. The antenna A is a metal antenna that receives an object ID signal from an RFID tag of an object through radio waves, and as shown in FIG. 2, wirings L11 to 14, L21 to 24, L31 to 34, and L41, respectively. The signal selector unit 2 is connected to the signal selector unit 44, and a received signal is input to the reader / writer 3 through the signal selector unit 2. The reader / writer 3 is a device that identifies an object ID signal based on a signal received by the antenna A, and outputs the identified object ID signal to the position information determination device 1.

信号セレクタ部2は、多数のアンテナA11〜14,A21〜24,A31〜34,A41〜44のうち任意のアンテナをリーダーライター3に対して選択的に接続する切替えスイッチである。この信号セレクタ部2は、リーダーライター3に対して、現在接続しているアンテナを特定するアンテナID信号を出力し、リーダーライター3は、このアンテナID信号とともに対象物ID信号を位置情報判定装置1に出力する。なお、本実施形態に係る信号セレクタ部2は、位置情報判定装置1から入力される制御信号に基づいて、アンテナの選択を行う。   The signal selector unit 2 is a changeover switch that selectively connects an arbitrary antenna to the reader / writer 3 among the multiple antennas A11 to A14, A21 to 24, A31 to 34, and A41 to 44. The signal selector unit 2 outputs an antenna ID signal that identifies the currently connected antenna to the reader / writer 3, and the reader / writer 3 sends the object ID signal together with the antenna ID signal to the position information determination device 1. Output to. Note that the signal selector unit 2 according to the present embodiment performs antenna selection based on a control signal input from the position information determination apparatus 1.

位置情報判定装置1は、信号セレクタ部2におけるアンテナの選択を制御するとともに、リーダーライター3により読み出された対象物ID信号、及び当該対象物ID信号を受信したアンテナID信号を取得して対象物の位置を判定する装置である。また、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アンテナを優先的に選択するように、信号セレクタ部2を制御する。   The position information determination device 1 controls the selection of the antenna in the signal selector unit 2 and acquires the object ID signal read by the reader / writer 3 and the antenna ID signal received from the object ID signal. An apparatus for determining the position of an object. The position information determination apparatus 1 includes a memory 1a as a displacement history storage unit that stores a displacement history of each object, obtains a displacement history stored in the memory 1a, and predicts a displacement of the object. The signal selector unit 2 is controlled so as to preferentially select the antenna around the predicted movement position of the object.

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。   Note that various methods are selected for the prediction of the object displacement by the position information determination apparatus 1 according to the type of sport. For example, in a sports scene in which a player moves around a ball, such as in a soccer game, first, the displacement of the ball is preferentially predicted from the acceleration and movement direction of the ball, and based on the predicted relative position to the ball Predict the position of the surrounding competitors. Further, in a sports scene where there is a pattern in the displacement of the ball, such as a baseball game, the movement of the ball or the player is predicted based on the pattern.

(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。ここでは、サッカー競技フィールド4上に存在するボール6の位置を検出する場合を例に説明する。なお、ボール6には、対象物IDとして”B”が付与されているものとする。
(Location information detection method)
By operating the position information detection system having the above configuration, the position information detection method of the present invention can be implemented. Here, the case where the position of the ball 6 existing on the soccer competition field 4 is detected will be described as an example. Note that “B” is given to the ball 6 as the object ID.

すなわち、各対象物51〜53,6から対象物ID信号を発信させ、信号セレクタ部2によって、アンテナを順次リーダーライター3に接続するとともに、選択したアンテナのアンテナIDをリーダーライター3に出力する。これにより、選択されたアンテナが受信した受信信号、及び選択されたアンテナのアンテナIDがリーダーライター3に入力される。なお、ここでは、アンテナA23にボール6が接近し、アンテナA23においてボール6からの信号が受信され、アンテナIDとして”AID=23”がリーダーライター3に入力されたものとする。   That is, an object ID signal is transmitted from each of the objects 51 to 53 and 6, and the antenna is sequentially connected to the reader / writer 3 by the signal selector unit 2, and the antenna ID of the selected antenna is output to the reader / writer 3. As a result, the received signal received by the selected antenna and the antenna ID of the selected antenna are input to the reader / writer 3. Here, it is assumed that the ball 6 approaches the antenna A23, a signal is received from the ball 6 at the antenna A23, and "AID = 23" is input to the reader / writer 3 as the antenna ID.

次いで、リーダーライター3において、アンテナが受信した信号に基づいて対象物IDを取得し、この対象物IDとアンテナIDとを位置情報判定装置1に出力する。ここでは、対象物IDとして”ID=B”が取得され、この対象物IDとともに、アンテナID”AID=23”が位置情報判定装置1に入力されたものとする。   Next, the reader / writer 3 acquires the object ID based on the signal received by the antenna, and outputs the object ID and the antenna ID to the position information determination device 1. Here, it is assumed that “ID = B” is acquired as the object ID, and the antenna ID “AID = 23” is input to the position information determination apparatus 1 together with the object ID.

位置情報判定装置1では、対象物IDにより対象物が競技者51〜53又はボール6のいずれなのかを特定するとともに、アンテナIDにより当該対象物IDを受信したアンテナを特定し、いずれの対象物がどの位置に存在するのかを判定する。なお、ここでは、アンテナA23の付近にボール6が存在すると判定される。   The position information determination device 1 specifies whether the target is the player 51 to 53 or the ball 6 by the target ID, specifies the antenna that has received the target ID by the antenna ID, and determines which target It is determined in which position is. Here, it is determined that the ball 6 is present near the antenna A23.

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。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、予測された対象物の移動位置周辺のアンテナを優先的に選択するように、信号セレクタ部2を制御する。   The determination result by the position information determination device 1 is stored in the memory 1a as a displacement history of each object. Then, in the next position determination, the position information determination apparatus 1 reads the displacement history stored in the memory 1a to predict the displacement of the object, and preferentially selects an antenna around the predicted movement position of the object. Thus, the signal selector unit 2 is controlled.

例えば、変位履歴中において前回A23でID=Bを検出していることから、次回の位置判定では、ID=Bの予測移動距離がアンテナ間を下回る場合には、A23の周囲を優先的に検索し、ID=Bの予測移動距離がアンテナ間を上回る場合には、その移動方向や移動速度に応じてA33を優先的に検索する。   For example, since ID = B was detected in the previous A23 in the displacement history, in the next position determination, when the predicted movement distance of ID = B is less than between the antennas, the surroundings of A23 are preferentially searched. If the predicted moving distance of ID = B exceeds the distance between the antennas, A33 is preferentially searched according to the moving direction and moving speed.

(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、信号セレクタ部2により、複数のアンテナA(A11〜14,A21〜24,A31〜34,A41〜44)をリーダーライター3に対して選択的に接続することにより、一つのリーダーライター3によりサッカー競技フィールド4内全域において対象物ID信号を取得することができ、リーダーライター3の設置費用を必要最低限のものとすることができ、システム構築費を低減することができる。
(Effects of position information detection system and position information detection method)
According to this embodiment, the signal selector unit 2 selectively connects a plurality of antennas A (A 11 to 14, A 21 to 24, A 31 to 34, A 41 to 44) to the reader / writer 3. Thus, it is possible to acquire the object ID signal in the whole area of the soccer competition field 4 by one leader writer 3, the installation cost of the leader writer 3 can be minimized, and the system construction cost is reduced. be able to.

また、本実施形態では、対象物の移動を予測して信号セレクタ部2によるアンテナの選択を行うため、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。   Further, in this embodiment, since the movement of the object is predicted and the antenna is selected by the signal selector unit 2, the location where the position determination is performed is dynamically changed, the search area is reduced, and unnecessary determination operation is performed. Can be reduced, and the scanning speed of the system can be improved.

(変更例1)
上記実施形態では、対象物から能動的に対象物ID信号を発信し、アンテナA(A11〜14,A21〜24,A31〜34,A41〜44)で受信するようにしたが、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発信された対象物ID信号を受信する電磁波誘導方式としてもよい。
(Modification 1)
In the above embodiment, the object ID signal is actively transmitted from the object and is received by the antenna A (A11-14, A21-24, A31-34, A41-44), but electromagnetic waves are transmitted from the antenna. It is good also as an electromagnetic wave induction system which outputs and receives the target object ID signal transmitted according to the output of this electromagnetic wave.

詳述すると、図3に示すように、上記アンテナA(A11〜14,A21〜24,A31〜34,A41〜44)に代えて、電磁波誘導方式のコイルアンテナC(C11〜14,C21〜24,C31〜34,C41〜44)を配列するとともに、対象物に電磁波誘導方式の無線ICタグを取り付ける。この無線ICタグは、コイル状のアンテナと、ICチップにより構成される。   More specifically, as shown in FIG. 3, instead of the antenna A (A11-14, A21-24, A31-34, A41-44), an electromagnetic induction coil antenna C (C11-14, C21-24). , C31-34, C41-44), and an electromagnetic induction type wireless IC tag is attached to the object. This wireless IC tag includes a coiled antenna and an IC chip.

そして、コイルアンテナCに電流を流して磁界を発生させ、電磁誘導によって無線ICタグのアンテナに誘導電流を発生させ、この電流によりICチップを駆動させ、無線ICタグから対象物ID信号を発信させ、これをコイルアンテナCにより受信する。   Then, a current is passed through the coil antenna C to generate a magnetic field, an induction current is generated in the antenna of the wireless IC tag by electromagnetic induction, the IC chip is driven by this current, and an object ID signal is transmitted from the wireless IC tag. This is received by the coil antenna C.

サッカー競技フィールド4には、X軸方向に電源線P1〜P4が、Y軸方向に信号線S1〜S4が配線され、全体としてマトリクス状をなしており、これら電源線P1〜P4と、信号線S1〜S4との各交点にコイルアンテナC(C11〜14,C21〜24,C31〜34,C41〜44)が接続されている。電源線P1〜P4と信号線S1〜S4とは信号セレクタ部2において順次選択され、選択された電源線を通じて各コイルアンテナCに電源が供給されるとともに、信号線を通じて各コイルアンテナCから出力された受信信号がリーダーライター3に入力される。信号セレクタ部2における電源線と信号線との組み合わせにより、任意のコイルアンテナCからの受信信号を取得することができる。   In the soccer field 4, power lines P1 to P4 are wired in the X-axis direction, and signal lines S1 to S4 are wired in the Y-axis direction, forming a matrix as a whole. The power lines P1 to P4 and the signal lines Coil antenna C (C11-14, C21-24, C31-34, C41-44) is connected to each intersection with S1-S4. The power supply lines P1 to P4 and the signal lines S1 to S4 are sequentially selected by the signal selector unit 2, and power is supplied to each coil antenna C through the selected power supply line and is output from each coil antenna C through the signal line. The received signal is input to the reader / writer 3. A received signal from an arbitrary coil antenna C can be acquired by a combination of a power supply line and a signal line in the signal selector unit 2.

このような本変更例に係る位置情報検出システムによれば、一つのコイルアンテナCに対して電源線と信号線とを接続するため、電源線と信号線とを適宜選択して組み合わせることにより、電源線と信号線との組み合わせ分の数のアンテナを制御することができる。   According to such a position information detection system according to this modification, in order to connect a power line and a signal line to one coil antenna C, by appropriately selecting and combining the power line and the signal line, It is possible to control as many antennas as there are combinations of power supply lines and signal lines.

また、電磁誘導方式を用いることによって、コイルアンテナCから出力される電磁波により、対象物の無線ICタグからの信号送信を行うことができるため、無線ICタグ側に電源等が不要となり、無線ICタグの構成を簡略化して軽量化を図ることができ、本発明の適用範囲を拡大することができる。   In addition, by using the electromagnetic induction method, signal transmission from the wireless IC tag of the object can be performed by electromagnetic waves output from the coil antenna C. Therefore, no power source or the like is required on the wireless IC tag side. The tag structure can be simplified to reduce the weight, and the scope of application of the present invention can be expanded.

(変更例2)
上記実施形態では、マトリクス上に配置されたアンテナをそれぞれ単独に順次駆動させるようにしたが、例えば、図4に示すように、それぞれ異なる位置又は面積のエリアA〜Dにおける対象物識別子信号を受信するアンテナとしてもよい。この場合は、例えば、各アンテナの受信範囲を図4に示すような範囲としたり、複数のアンテナを組にするなどして、エリアA〜Dを設定する。
(Modification 2)
In the above embodiment, the antennas arranged on the matrix are individually driven sequentially, but, for example, as shown in FIG. 4, object identifier signals in areas A to D having different positions or areas are received. It is good also as an antenna to do. In this case, for example, the areas A to D are set by setting the reception range of each antenna to a range as shown in FIG. 4 or combining a plurality of antennas.

そして、位置情報判定装置1は、各受信部の位置又は面積に基づく論理演算により、エリアA〜Dの検索順序を適宜変更して対象物の位置を判定する。例えば、先ず、範囲の広いエリアAについて検索を行い、エリアAに対象物が存在しなければ、その時点で検索を終了し、エリアAに対象物が存在すれば、エリアB〜Dについて絞り込み検索を行う。エリアB〜Dは面積は同一であるが、位置や形状が異なるとともに、部分的に重複しており、B×C×…というように論理積を演算することにより対象物の位置の絞り込みを行うことができる。なお、この論理積の演算順序を、競技の種類や性質に応じて変更することにより、より高速な位置判定が可能となる。   Then, the position information determination device 1 determines the position of the object by appropriately changing the search order of the areas A to D by a logical operation based on the position or area of each receiving unit. For example, first, a search is performed for an area A having a wide range. If there is no object in the area A, the search is terminated at that time. If there is an object in the area A, a narrow search is performed for the areas B to D. I do. Areas B to D have the same area, but have different positions and shapes, and are partially overlapped, and narrow down the position of the object by calculating a logical product such as B × C ×. be able to. In addition, it is possible to determine the position at a higher speed by changing the operation order of the logical product according to the type and nature of the competition.

このような本変更例に係る位置情報検出システムによれば、アンテナの数を低減させたり、アンテナの駆動の効率化を図ることができ、システム全体の動作速度を向上させることができる。   According to such a position information detection system according to this modification, the number of antennas can be reduced, the efficiency of driving the antennas can be improved, and the operation speed of the entire system can be improved.

(変更例3)
さらに、信号セレクタ部2による制御において、各アンテナの受信範囲や指向を変更可能としてもよい。例えば、図5に示すように、各アンテナの検出エリア(受信範囲)の広狭を変化させ、各アンテナの検出エリア内においてさらに位置判定の絞り込みを行う。
(Modification 3)
Further, in the control by the signal selector unit 2, the reception range and directivity of each antenna may be changeable. For example, as shown in FIG. 5, the detection area (reception range) of each antenna is changed to narrow down the position determination within the detection area of each antenna.

また、図6に示すように、各アンテナを指向性アンテナとし、各アンテナの検出エリア内において、アンテナ指向を左方向L,中央M,右方向Rと変化させ、各アンテナの検出エリア内においてさらに位置判定の絞り込みを行う。   Further, as shown in FIG. 6, each antenna is a directional antenna, and the antenna directivity is changed to the left direction L, the center M, and the right direction R in the detection area of each antenna, and further in the detection area of each antenna. Narrow down the position determination.

このような本変更例に係る位置情報検出システムによれば、アンテナの受信範囲や指向性を変化させることにより、対象物の位置特定の精度(分解能)を向上させることができる。なお、上記受信範囲や指向性の変化とともに、上記変更例2で説明した論理演算を組み合わせることによって、より位置判定の精度を向上させることができる。   According to such a position information detection system according to this modification, it is possible to improve the position specifying accuracy (resolution) of the object by changing the reception range and directivity of the antenna. Note that the accuracy of position determination can be further improved by combining the logical operation described in Modification 2 above with the change in the reception range and directivity.

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る。It is a perspective view which shows the soccer competition field which concerns on embodiment. 実施形態に係る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る。It is a block diagram which shows the structure of the positional information detection system provided in the soccer competition field which concerns on embodiment. 変更例1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る。It is a block diagram which shows the structure of the positional infomation detection system which concerns on the example 1 of a change. 変更例2に係る位置情報検出システムにおけるアンテナレイアウトを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the antenna layout in the positional information detection system which concerns on the example 2 of a change. 変更例3に係る位置情報検出システムにおけるアンテナの受信範囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the receiving range of the antenna in the positional infomation detection system which concerns on the example 3 of a change. 変更例3に係る位置情報検出システムにおけるアンテナの指向を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the directivity of the antenna in the positional infomation detection system which concerns on the example 3 of a change. 従来の位置情報検出システムの構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the conventional positional information detection system.

符号の説明Explanation of symbols

A11〜14,A21〜24,A31〜34,A41〜44…アンテナ、C11〜14,C21〜24,C31〜34,C41〜44…コイルアンテナ、L11〜14,L21〜24,L31〜34,L41〜44…配線、P1〜P4…電源線、S1〜S4…信号線、1…位置情報判定装置、1a…メモリ、2…信号セレクタ部、3…リーダーライター、4…サッカー競技フィールド、51〜53,6…対象物(競技者,ボール)
A11-14, A21-24, A31-34, A41-44 ... antenna, C11-14, C21-24, C31-34, C41-44 ... coil antenna, L11-14, L21-24, L31-34, L41 44, wiring, P1-P4, power line, S1-S4, signal line, 1 ... position information determination device, 1a ... memory, 2 ... signal selector, 3 ... leader writer, 4 ... soccer competition field, 51-53 , 6 ... Object (competitor, ball)

Claims (5)

所定領域内に存在する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、
前記対象物に備えられ当該対象物に固有の対象物識別子信号を発信する発信部と、
前記領域内に多数配置され、前記対象物識別子信号を受信する受信部と、
前記対象物識別子信号を読み出すリーダー部と、
前記リーダー部により読み出された前記対象物識別子信号を取得するとともに、当該対象物識別子信号を受信した受信部を特定し、前記対象物の位置を判定する位置情報判定部と、
前記位置情報判定部により判定された前記対象物の変位履歴を記憶する変位履歴記憶部と、
前記多数の受信部のうち、前記変位履歴記憶部に記憶された前記変位履歴に基づいて予測した対象物の移動位置周辺の前記受信部を選択して前記リーダー部に接続すると共に、このリーダ部に接続した前記受信部の受信範囲の広狭を変化させて前記対象物識別子信号の受信制御を行う信号セレクタ部と
を備えることを特徴とする位置情報検出システム。
A position information detection system for detecting the position of an object existing in a predetermined area,
A transmitting unit that is provided in the object and transmits an object identifier signal unique to the object;
A plurality of receivers arranged in the region and receiving the object identifier signal;
A reader unit for reading the object identifier signal;
A position information determination unit that acquires the object identifier signal read by the reader unit, identifies a reception unit that has received the object identifier signal, and determines the position of the object;
A displacement history storage unit that stores a displacement history of the object determined by the position information determination unit;
Among the multiple receiving units, the receiving unit around the movement position of the object predicted based on the displacement history stored in the displacement history storage unit is selected and connected to the reader unit, and the reader unit A position information detection system, comprising: a signal selector unit that performs reception control of the object identifier signal by changing a reception range of the reception unit connected to the receiver .
前記発信部は電磁波による誘導電流によって前記対象物識別子信号を発信し、
前記受信部は電磁波を出力し、この電磁波の出力に応じて発信された前記対象物識別子信号を受信し、
前記信号セレクタ部は、前記多数の受信部のうち任意の受信部を選択し、前記電磁波の出力を実行させるとともに、前記リーダー部に対して接続する
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。
The transmitter transmits the object identifier signal by an induced current caused by electromagnetic waves,
The receiving unit outputs an electromagnetic wave, receives the object identifier signal transmitted according to the output of the electromagnetic wave,
2. The position according to claim 1, wherein the signal selector unit selects an arbitrary receiving unit from among the plurality of receiving units, executes the output of the electromagnetic wave, and connects to the reader unit. Information detection system.
前記受信部は、それぞれ異なる位置又は面積の範囲における前記対象物識別子信号を受信し、
前記位置情報判定部は、各受信部の位置又は面積に基づく論理演算により前記対象物の位置を判定する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の位置情報検出システム。
The receiving unit receives the object identifier signal in a range of different positions or areas,
Position information detecting system according to claim 1 or claim 2 wherein the position information determining unit may determine the position of the object by a logical operation based on the position or area of the receiver.
前記受信部は、前記信号セレクタ部による制御に基づいて、指向が変更可能であ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。   The position information detection system according to claim 1, wherein the receiving unit is capable of changing a directivity based on control by the signal selector unit. 所定領域内に存在する対象物の位置を検出する位置情報検出方法であって、
対象物固有の対象物識別子信号を前記対象物から発信させ、
前記領域内に多数配置した受信部のうち、リーダー部に接続された受信部により、前記対象物が発信する前記対象物識別子信号を受信し、
前記対象物識別子信号を受信した受信部を特定することで、前記対象物の位置を判定すると共に、この対象物の変位履歴を変位履歴記憶部に記憶し、
前記多数の受信部のうち、前記変位履歴記憶部に記憶された前記変位履歴に基づいて予測した対象物の移動位置周辺の前記受信部を選択して前記リーダー部に接続すると共に、このリーダ部に接続した前記受信部の受信範囲の広狭を変化させて前記対象物識別子信号の受信制御を行うことで、該対象物識別子信号を受信した受信部を特定し、前記対象物の位置を判定すること
を特徴とする位置情報検出方法。
A position information detection method for detecting the position of an object existing in a predetermined area,
An object-specific object identifier signal is transmitted from the object ;
Among the receiving units arranged in the area, the receiving unit connected to the reader unit receives the target identifier signal transmitted by the target,
By identifying the receiving unit that has received the object identifier signal, the position of the object is determined, and the displacement history of the object is stored in the displacement history storage unit,
Among the multiple receiving units, the receiving unit around the movement position of the object predicted based on the displacement history stored in the displacement history storage unit is selected and connected to the reader unit, and the reader unit The reception section of the object identifier signal is controlled by changing the reception range of the reception section connected to the receiver, thereby identifying the reception section that has received the object identifier signal and determining the position of the object thing
A position information detection method characterized by the above .
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