JPH07112048A - 移動体捕捉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トラック競技場等の、長い直線部や屈曲部が形
成された移動体捕捉領域において、移動体の位置を簡単
且つリアルタイムで捕捉する。 【構成】切換ライン５Ｐを介して競技エリア５を形成し
ている複数のエリア５１、５２、５３、５４のそれぞれ
に対応して、２ヶのレーザユニット７からなるレーザユ
ニット対７、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄをそれぞれ設けておき、
２ヶのレーザユニット７、７からレーザ光４０を射出し
て、競技者３９からの反射光４１を検知させて得た角度
データＤＡＴ１に基づいて、競技者３９の座標位置
（Ｘ、Ｙ）をリアルタイムで検出していく。競技者３９
が切換ライン５Ｐを通過したときを切換判定部１３に判
定させて、レーザユニット制御部１２によって、競技者
３９が位置するエリアに対応したレーザユニット対を用
いて位置演算を行うように座標位置演算部１１を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陸上競技、スケート、
競馬等のトラック競技のために、トラック周囲を移動す
る移動体の挙動を把握し、その競技状態を解析するに用
いるに好適な、移動体捕捉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、各種のスポーツを科学的に分析し
て、競技状態や競技者のフォーム改善等を行ったり、無
駄なく理想的なトレーニングを行い、これによって、記
録の向上や競技力の維持、活用等に役立てる手法が様々
に試みられている。しかし、陸上競技、スケート、競馬
等のトラック競技においては、トラックを周回するスピ
ード自体が競技力の指標になることが多いので、トラッ
ク１周に要する所要時間即ちラップタイムの計測が最も
通常行われる分析、検討方法であった。そこで、こうし
たトラック競技において、トラックを１周するうちにお
ける人馬の移動軌跡を把握することが出来れば、競技中
に人馬が選択したコースを解析することが可能となるの
で、そのための手法の開発が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように、
トラックを１周する人馬の移動軌跡を把握するには、該
人馬が競技中に通過した位置を、適宜な測位用の計測機
等を用いて計測して、その軌跡を辿らなければならな
い。が、トラック競技に用いられるトラックは、長い直
線部と屈曲したトラックコーナー部によって形成されて
いるために、該直線部或いはトラックコーナー部のいず
れに計測機を設置した場合においても、直線部或いはト
ラックコーナー部のいずれかが、該計測機に対して死角
になる。従って、このように計測機に対して死角になっ
た部分を人や馬等の移動体が通過する際には、該移動体
を計測機によって捕捉することが出来なくなり、その部
分における移動体軌跡の検出が不可能になる、という不
都合がある。そこで、トラック周囲における各箇所から
写真撮影を行って、その後撮影データを合成すればよい
が、この方法は、如何にも煩雑であり、また、移動軌跡
がリアルタイムでは検出出来ない。そこで、本発明は、
移動体の挙動を、陸上競技、スケート、競馬等のトラッ
ク競技のように長い直線部や屈曲部によって形成される
領域を移動する場合においても、簡単且つリアルタイム
で捕捉することが出来るようにした、移動体捕捉装置を
提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、複数の部
分捕捉領域（５１）、（５２）、（５３）、（５４）を
有し、それ等部分捕捉領域（５１）、（５２）、（５
３）、（５４）を、切換領域（５Ｐ）を介して連続的に
接続することにより移動体捕捉領域（５）を形成し、前
記部分捕捉領域（５１）、（５２）、（５３）、（５
４）に対応して、レーザ光（４０）を所定平面上に射出
し、捕捉すべき移動体（３９）からの反射光（４１）を
検知し得る２ヶのレーザ射出ユニット（７、７）からな
るユニット対（７Ａ）、（７Ｂ）、（７Ｃ）、（７Ｄ）
をそれぞれ設け、前記ユニット対（７Ａ）、（７Ｂ）、
（７Ｃ）、（７Ｄ）の各レーザ射出ユニット（７）によ
り検知される前記反射光（４１）の入射角度（θ１）に
基いて前記移動体（３９）の座標位置（Ｘ、Ｙ）を演算
し得る移動体位置演算手段（１１）を設け、前記移動体
位置演算手段（１１）により演算された前記移動体（３
９）の座標位置（Ｘ、Ｙ）に基いて、該移動体（３９）
が前記切換領域（５Ｐ）に有るか否かを判定する移動体
位置判定手段（１３）を設け、前記移動体位置判定手段
（１３）により前記移動体（３９）が前記切換領域（５
Ｐ）内に有った場合に、前記移動体（３９）の座標位置
（Ｘ、Ｙ）を検知した前記ユニット対（７Ａ）、（７
Ｂ）、（７Ｃ）、（７Ｄ）に対応する部分捕捉領域（５
１）、（５２）、（５３）、（５４）に隣接する部分捕
捉領域（５１）、（５２）、（５３）、（５４）に対応
したユニット対（７Ａ）、（７Ｂ）、（７Ｃ）、（７
Ｄ）を用いて、前記移動体（３９）の座標位置の演算を
行うように前記移動体位置演算手段（１１）に指令する
ユニット対切換制御手段（１２）を設け、前記移動体位
置演算手段（１１）により演算された前記移動体（３
９）の移動体捕捉領域（５）上の位置を出力する出力手
段（１９）、（２０）を設けて、構成される。また、本
発明において、前記移動体捕捉領域（５）は長円形に形
成されたトラック（２）に対応して形成されていること
を特徴として、移動体捕捉装置（６）が構成される。ま
た、本発明において、前記移動体位置演算手段（１１）
により演算される前記移動体（３９）の位置（Ｘ、Ｙ）
に基いて、該位置（Ｘ、Ｙ）における該移動体（３９）
の速度（Ｖ）を演算算出し得る速度演算手段（１６）を
設けて、移動体捕捉装置（６）が構成される。なお、
（ ）内の番号等は、図面における対応する要素を示
す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記
載に限定拘束されるものではない。以下の作用の欄につ
いても同様である。

【０００５】

【作用】上記した構成により、本発明は、移動体捕捉領
域（５）を移動中の移動体（３９）が切換領域（５Ｐ）
を通過したとき、これを移動体位置判定手段（１３）が
判定し、該判定結果に基づいて、ユニット対切換制御手
段（１２）が移動体位置演算手段（１１）に指令する形
で、移動体（３９）が新たに進入する部分捕捉領域（５
１）、（５２）、（５３）、（５４）に対応したユニッ
ト対（７Ａ）、（７Ｂ）、（７Ｃ）、（７Ｄ）の各レー
ザ射出ユニット（７）が検知する反射光（４１）の入射
角度データ（ＤＡＴ１）を用いて、該移動体位置演算手
段（１１）が移動体（３９）の座標位置（Ｘ、Ｙ）を演
算するように作用する。また、本発明において、トラッ
ク（２）に対応して長円環形に形成された移動体捕捉領
域（５）を形成している部分捕捉領域（５１）、（５
２）、（５３）、（５４）に対応した形で、それぞれの
ユニット対（７Ａ）、（７Ｂ）、（７Ｃ）、（７Ｄ）が
設置されるように作用する。また、本発明において、移
動体位置演算手段（１１）に移動体（３９）の位置を演
算させながら、該演算によって算出された移動体（３
９）の位置（Ｘ、Ｙ）を利用して、速度演算手段（１
６）に移動中の該移動体（３９）の速度（Ｖ）を算出さ
せるように作用する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明による移動体捕捉装置の一実施
例が適用された競技場の一例を示す平面図、図２は図１
に示す移動体捕捉装置におけるデータ処理装置の制御ブ
ロック図、図３は図１に示す移動体捕捉装置によって出
力される移動体の軌跡を示す図、図４は図１に示す移動
体捕捉装置によって出力される移動体の速度変化曲線を
示す図である。

【０００７】競技場１は、図１に示すように、その平面
形状が長円形をなすように線引き形成されたトラックラ
イン２を有しており、トラックライン２の放射方向外方
には観客席３が、該観客席３によって、トラックライン
２に対応した長円環状をなす競技エリア５を、図１斜線
で示す領域及びここからコースアウトする競技者３９を
想定してその分幅広に設定した領域に、移動体捕捉領域
として形成する形で、設けられている。なお、競技場１
は、国家座標として測量上設定された所定の座標系を有
する地面上に造成された形になっており、該座標系上の
Ｘ軸は、図１略左右方向に、また、Ｙ軸は、図１略上下
方向に整合した形になるように、競技場１と該座標系が
一致するようになっている。競技エリア５には、図１に
示すように、スタート地点５Ｓ及びゴール地点５Ｇが設
けられた第１エリア５１から、トラックライン２に沿っ
て図１左回りに周回する形の、第２エリア５２、第３エ
リア５３、第４エリア５４の４ヶの区画が分割設定され
ており、隣接するエリア５１、５２、５３、５４間に
は、切換ライン５Ｐが、後述するレーザユニット対７
Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの使用状態を切換るための切換領
域として設けられている。従って、競技エリア５は、複
数の部分捕捉領域である第１エリア５１、第２エリア５
２、第３エリア５３、第４エリア５４を、４ヶの切換ラ
イン５Ｐを介して連続的に接続することによって形成さ
れており、このうち、第１エリア５１、第３エリア５３
は略直線状に形成された直線コースであり、第２エリア
５２、第４エリア５４は屈曲したトラックコーナーを構
成する形になっている。

【０００８】また、競技場１には、図１に示すように、
競技エリア５で競技する移動体である競技者３９の競技
状態を把握するための移動体捕捉装置６が設けられてお
り、移動体捕捉装置６は、実施例においては８ヶのレー
ザユニット７を有している。それぞれのレーザユニット
７は、その座標位置が予め既知な所定の基準点Ｐｎ位置
にそれぞれ設置されており、即ち、各レーザユニット７
は、先に述べたように競技場１に設定されたＸ、Ｙ座標
系上において所定の座標（Ｘ１、Ｙ１）をなす基準点Ｐ
ｎ位置において、そのレーザ光源の基準軸ＳＴを所定の
方向に向けた形で設置されている。各レーザユニット７
の内部にはレーザ光源（図示せず）が、レーザ光４０を
所定平面上に、すなわち実施例においては略水平方向に
回転させながら射出し得るようにそれぞれ設けられてお
り、レーザユニット７は、該射出されたレーザ光４０が
捕捉すべき移動体すなわち競技者３９に被着された反射
材によって反射した反射光４１を、各レーザユニット７
毎にその受光部によって検知し得る形の、レーザ射出ユ
ニットになっている。各レーザユニット７は、該反射光
４１を捉えることによって、該レーザユニット７が保有
している前記基準軸ＳＴに対する該反射光４１の入射角
度θ１を、当該移動体が位置する方向を示す角度データ
ＤＡＴ１として検出し得るようになっており、移動体捕
捉装置６は、該角度データＤＡＴ１を２ヶ用いて演算処
理することによって、移動体である競技者３９の座標位
置（Ｘ、Ｙ）を算出し得るように構成されている。

【０００９】即ち、８ヶのレーザユニット７は、２ヶづ
つ対をなす形で、前記４ヶのエリア５１、５２、５３、
５４にそれぞれ対応して設けられており、即ち、前記第
１エリア５１には２ヶのレーザユニット７、７によって
構成される第１レーザユニット対７Ａが、該第１レーザ
ユニット対７Ａによって第１エリア５１に位置する競技
者３９の位置を検出し得る形で設けられている。同様
に、第２エリア５２には第２レーザユニット対７Ｂが、
第３エリア５３には第３レーザユニット対７Ｃが、第４
エリア５４には第４レーザユニット対７Ｄが、それぞれ
のエリア５２、５３、５４に競技者３９が位置したとき
に、その位置を検出し得る形でそれぞれ設けられてい
る。

【００１０】また、移動体捕捉装置６は、図２に示すよ
うに、データ処理装置９を有しており、データ処理装置
９は主制御部１０を有している。主制御部１０には、座
標位置演算部１１、レーザユニット制御部１２、切換判
定部１３、入力部１４、タイムカウンタ１５、速度演算
部１６、データメモリ１７、出力制御部１９等が接続し
ており、出力制御部１９には、ディスプレイ２０が接続
されている。従って、移動体捕捉装置６は、前記レーザ
ユニット対７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄのいずれかが検知す
る反射光４１の入射角度θ１を示す角度データＤＡＴ１
に基づいて、座標位置演算部１１が競技者３９の座標位
置（Ｘ、Ｙ）を演算し得る形で、該座標位置演算部１１
が移動体位置演算手段を構成しており、また、切換判定
部１３は、座標位置演算部１１により演算された競技者
３９の座標位置（Ｘ、Ｙ）に基いて競技者３９が前記切
換ライン５Ｐにいるか否かを判定する形で、移動体位置
判定手段を構成している。また、レーザユニット制御部
１２は、切換判定部１３により競技者３９が切換ライン
５Ｐにいると判定されたときに、該競技者３９の位置を
検知した前記レーザユニット対７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ
に対応するエリア５１、５２、５３、５４に隣接するエ
リア５１、５２、５３、５４に対応したレーザユニット
対７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄを用いて、競技者３９の座標
位置（Ｘ、Ｙ）の演算を行うように、前記座標位置演算
部１１に指令する形で、ユニット対切換制御手段を構成
している。さらに、出力制御部１９とディスプレイ２０
は、座標位置演算部１１により演算された競技者３９の
前記競技エリア５上の位置を出力する、出力手段を構成
しており、また、速度演算部１６は、座標位置演算部１
１によって演算される競技者３９の位置（Ｘ、Ｙ）に基
いて、該位置（Ｘ、Ｙ）における競技者３９の速度Ｖを
演算算出し得る形で、速度演算手段を構成している。

【００１１】競技場１及び移動体捕捉装置６は以上のよ
うな構成を有しているので、該移動体捕捉装置６を用い
て、競技エリア５において競技を行う競技者３９の競技
状態を把握解析するには、まず、該競技者３９に、その
表面によってレーザ光４０を反射し得るようにここに反
射面が形成された反射材を被着させる。そして、該競技
者３９を移動体として、移動体捕捉領域である競技エリ
ア５を、スタート地点５Ｓからゴール地点５Ｇまでトラ
ックライン２に沿って略１周走行させる。そして、移動
中の競技者３９をリアルタイムで捕捉することによっ
て、その移動軌跡及び速度変化様態を検出していく。

【００１２】そこで、まず、それぞれのエリア５１、５
２、５３、５４に対応して設けられたレーザユニット対
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの各レーザユニット７に、レー
ザ光４０を、水平方向に回転させつつ射出させる。こう
して射出されたレーザ光４０は、これが競技者３９に被
着された反射材に照射されたときに反射するので、該レ
ーザ光４０による反射光４１を、各レーザユニット７毎
に検知させる。即ち、レーザユニット７のそれぞれに、
反射光４１が入射した角度θ１（即ちこれによって、レ
ーザ光４０が反射した競技者３９が位置する方向）を、
所定の周期毎に（例えば、２０msec或いは４０msec間隔
で）検知させる。すると、２ヶのレーザユニット７、７
が設置された基準点Ｐｎ、Ｐｎの座標位置（Ｘ１、Ｙ
１）と、該レーザユニット７、７が検出する入射角度θ
１、θ１及び、各レーザユニット７の基準軸ＳＴのＸ、
Ｙ座標上における傾きによって、図１に示すように、競
技者３９が位置する地点の座標位置（Ｘ、Ｙ）が特定さ
れる。そこで、データ処理装置９の主制御部１０は、そ
れぞれのレーザユニット７が検出した入射角度θ１を、
角度データＤＡＴ１として、所定の周期毎に入力部１４
に入力させる。そして、いずれかのレーザユニット対７
Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの各レーザユニット７によって入
力された２ヶの角度データＤＡＴ１、ＤＡＴ１に基い
て、座標位置演算部１１に、競技者３９の座標位置
（Ｘ、Ｙ）を所定周期で演算算出させる。

【００１３】この際、データ処理装置９においては、座
標位置演算部１１が演算した競技者３９の座標位置
（Ｘ、Ｙ）が、切換領域である切換ライン５Ｐに有るか
否かを、切換判定部１３に判定させて、座標位置（Ｘ、
Ｙ）を演算算出する際に用いるレーザユニット対７Ａ、
７Ｂ、７Ｃ、７Ｄを切換えていく。即ち、競技者３９の
座標位置（Ｘ、Ｙ）が切換ライン５Ｐに位置したとき
に、該競技者３９は切換ライン５上を通過して、他のエ
リア５１、５２、５３、５４のいずれかに移動すること
になるので、これを切換判定部１３に判定させる。そし
て、該切換判定部１３の出力に基づいて、競技者３９の
座標位置（Ｘ、Ｙ）が切換ライン５Ｐに有った場合に、
主制御部１０は、レーザユニット制御部１２に、これま
で競技者３９がいたエリア５１、５２、５３、５４に隣
接する他のエリア５１、５２、５３、５４に対応するレ
ーザユニット対７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの出力のみを有
効にするように切換指令Ｓ１を出力させる。すると、主
制御部１０は、該切換指令Ｓ１をタイミングにして、座
標位置演算部１１を、８ヶのレーザユニット７が検出す
る角度データＤＡＴ１のうち、競技者３９が現在位置す
る各エリア５１、５２、５３、５４に対応したレーザユ
ニット対７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄによって検出される角
度データＤＡＴ１を２ヶづつ有効なデータとして選択
し、これを用いて競技者３９の座標位置（Ｘ、Ｙ）を演
算するように制御する。

【００１４】すると、８ヶのレーザユニット７のうち、
スタート地点５Ｓから図１左方に向けて競技エリア５に
出発した競技者３９が、第１エリア５１に配置している
間は第１レーザユニット対７Ａが、第２エリア５２に配
置する間は第２レーザユニット対７Ｂが、第３エリア５
３に配置する間は第３レーザユニット対７Ｃが、第４エ
リア５４に配置する間は、第４レーザユニット対７Ｄが
それぞれ検出する角度データＤＡＴ１のみが有効にな
り、それ以外の角度データＤＡＴ１は切り捨てられる。
こうして、座標位置演算部１１は、各エリア５１、５
２、５３、５４に対応したレーザユニット対７Ａ、７
Ｂ、７Ｃ、７Ｄによってそれぞれ検出される角度データ
ＤＡＴ１を２ヶづつ用いて、該角度データＤＡＴ１と各
レーザユニット７が設置された基準点Ｐｎの座標位置
（Ｘ１、Ｙ１）を基に、競技者３９の位置を、競技場１
に設定された絶対座標の値（Ｘ、Ｙ）でそれぞれ算出す
る。なお、こうしてそれぞれのエリア５１、５２、５
３、５４毎に異なるレーザユニット対７Ａ、７Ｂ、７
Ｃ、７Ｄを用いて移動中の競技者３９の位置を順次検出
しても、該位置データは絶対座標上の値（Ｘ、Ｙ）とし
て算出されるので、異なるエリア５１、５２、５３、５
４相互間において算出位置にずれが生じることなく、該
算出位置は、そのまま競技場１に設定されたＸ、Ｙ座標
系上の座標位置に対応して、競技エリア５全域即ちトラ
ックライン２の形状に対応する形になる。

【００１５】そこで主制御部１０は、該所定周期で検出
される競技者３９の座標位置（Ｘ、Ｙ）を位置データＤ
ＡＴ２として、データメモリ１７に格納していく。こう
してデータメモリ１７に格納された位置データＤＡＴ２
を、出力制御部１９によってディスプレイ２０に、図３
に示すように、競技エリア５の形状に対応させた形で、
出力させる。すると、競技者３９がスタート地点５Ｓか
らゴール地点５Ｇまでトラックライン２に沿って競技エ
リア５を略一周したときに、所定周期ごとに検出された
該競技者３９の位置は、競技場１に設定された絶対座標
上の値（Ｘ、Ｙ）で算出される形になるため、データメ
モリ１７に格納蓄積された競技者３９の位置は、該競技
エリア５の形状に正しく対応するようにディスプレイ２
０画面上に出力されて、図３点線で示すように、競技者
３９が移動した軌跡３８が得られる。これによって、該
競技者３９は、スタート地点５Ｓからゴール地点５Ｇま
で競技エリア５を略一周したときに、該競技エリア５の
いずれにおいてトラックライン２に対して接近或いは遠
退したかが、リアルタイムで且つ一目瞭然で把握され
る。これによって、該競技者３９がトラック競技中に選
択した走行コースを簡単に分析することが出来る。

【００１６】ところで、移動体捕捉装置６は、上述した
ように、そのデータ処理装置９によって、競技者３９の
座標位置（Ｘ、Ｙ）を位置データＤＡＴ２として所定周
期で検出することが出来るので、当該検出される位置デ
ータＤＡＴ２を利用して、該競技者３９の単位時間当た
り移動距離を求める形で、競技者３９の走行速度Ｖの変
化状態を検出することが出来る。そこで主制御部１０は
速度演算部１６に、先に述べたように座標位置演算部１
１が演算算出した競技者３９の座標位置（Ｘ、Ｙ）を示
す位置データＤＡＴ２に基いて、各サンプリングタイム
当たりの競技者３９の移動距離を求めさせる形で、競技
者３９が通過した各位置における走行速度Ｖを演算算出
させる。即ち、位置データＤＡＴ２の検出周期の基とな
った角度データＤＡＴ１の検出周期の値を、タイムカウ
ンタ１５によってカウントし、該カウント値を単位時間
として、速度演算部１６に単位時間当たり競技者３９が
移動した移動距離を算出させる。これによって、走行速
度Ｖの値が算出される。すると、移動体捕捉装置６にお
いては、レーザユニット対７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄを構
成している２ヶづつのレーザユニット７、７を用いて、
競技者３９の位置を所定周期毎に検出するだけで、その
他の速度検出手段を別途設ける必要なく、該競技者３９
の各移動位置における走行速度Ｖをリアルタイムで且つ
精密に検出することが出来る。

【００１７】そこで、データ処理装置９の主制御部１０
は、先に述べたように、所定周期で検出される競技者３
９の座標位置（Ｘ、Ｙ）を位置データＤＡＴ２として、
データメモリ１７に格納していくと同時に、該位置デー
タＤＡＴ２に対応した位置における走行速度Ｖの値を、
速度データＤＡＴ３として、該位置データＤＡＴ２に対
応させた形で格納していく。そして、出力制御部１９に
よって、該データメモリ１７に格納された速度データＤ
ＡＴ３を、ディスプレイ２０に出力させる。するとディ
スプレイ２０には、図４に示すように、競技者３９がス
タート地点５Ｓからゴール地点５Ｇまで走行する間の速
度Ｖの値の変化様態が、図４ＬＩＮＥ１、ＬＩＮＥ２、
ＬＩＮＥ３で示すように様々に変化する形で検出され
る。従って、該速度Ｖの値の変化様態を検出することに
よって、競技者３９がトラックライン２に沿って競技エ
リア５を一周する際における速度配分を明確に把握する
ことが出来る。

【００１８】また、こうして移動体捕捉装置６によっ
て、競技者３９が競技エリア５を走行移動する際におけ
る座標位置（Ｘ、Ｙ）を計測して、該競技者３９の移動
軌跡３８を得、これと共に走行速度Ｖの変化様態を検出
すると同時に、タイムカウンタ１５を用いて、該競技者
３９がトラックライン２に沿って、スタート地点５Ｓか
らゴール地点５Ｇまで競技エリア５を１周した時間を検
出することによって、ラップタイムを出すことも勿論出
来る。従って、移動体捕捉装置６を用いれば、トラック
ライン２に沿った円環状の競技エリア５を移動する競技
である、陸上競技、スケート、競馬等のトラック競技を
行う際に、競技者３９等の移動体が、第１エリア５１、
第３エリア５３等の長い直線部や、第２エリア５２、第
４エリア５４等の屈曲したトラックコーナー部のいずれ
を移動する時においても、その座標位置（Ｘ、Ｙ）をリ
アルタイムで捕捉することが出来るので、該競技者３９
がトラック競技を行う際における様々な挙動を、簡単且
つ精密に把握することが出来る。この結果、こうした競
技を行う際における競技者３９の競技状態を解析するの
に、非常に役立つ。よって、移動体捕捉装置６を競技者
３９の競技練習に用いて、その競技力向上に役立てるこ
とが出来る。或いは、移動軌跡３８や前記走行速度Ｖの
変化等の情報を、競技者３９の競技状態としてスポーツ
観戦者に提供すれば、一層興味深い観戦が可能となる。

【００１９】なお、上述した実施例においては、競技場
１に設けた８ヶのレーザユニット７を、第１エリア５
１、第２エリア５２、第３エリア５３、第４エリア５４
のそれぞれに対応したレーザユニット対７Ａ、７Ｂ、７
Ｃ、７Ｄを、ユニット対として用いるように、レーザユ
ニット制御部１２によって座標位置演算部１１を切換制
御していく例を述べたが、移動体の位置を検出するため
に用いるユニット対の組合せ方はこれに限定されるもの
ではない。即ち、図１一点鎖線で示すレーザユニット対
７Ｍのように、第３エリア５３等の先の部分捕捉領域で
用いたレーザユニット７、７の一方と、第４エリア５４
等の次なる部分捕捉領域で用いるレーザユニット７、７
の一方を組み合わせて、ユニット対を形成して、該ユニ
ット対の各レーザユニット７、７が検知する反射光４１
の入射角度に基づいて、競技者３９の位置を演算するよ
うに、座標位置演算部１１を制御しても良い。なお、こ
のように、レーザユニット対７Ｍを形成する場合には、
切換ライン５Ｐ等の切換領域は、図１に示すものとは異
なる形態に形成される。当該切換領域は、上述した実施
例においては、そのそれぞれが１本の線状である切換ラ
イン５Ｐであったが、有る程度の幅をなすように形成さ
れていても構わない。また、レーザユニット７の移動体
捕捉領域に対する配設数量及びその配設位置は任意であ
り、必ずしもトラックライン２の放射方向外方側に並ん
で配置されている必要はない。

【００２０】また、上述した実施例においては、移動体
捕捉装置６を、長い直線コースの第１エリア５１、第３
エリア５３と、屈曲したトラックコーナ部の第２エリア
５２、第４エリア５４を、４か所の切換ライン５Ｐを介
して連続的に接続して形成した競技エリア５を競技する
競技者３９の位置の捕捉に用いた例を述べたが、移動体
捕捉装置６によって捕捉される移動体捕捉領域は、必ず
しもこうしたトラックライン２に沿った競技エリア５に
限定されるものではない。いずれにしても、長い直線コ
ースや屈曲部の形成によって、通常の測位装置では移動
体の位置検出が困難であるような移動体捕捉領域に本発
明を適用すれば、上述したと全く同様の効果が発現され
得る。また、移動体捕捉装置によって捕捉される競技者
３９等の移動体の座標位置データの格納形式及び、その
出力様態は任意であり、従って、該移動体の移動体捕捉
領域上の位置を出力するための出力手段の構成は、実施
例に囚われることなく、任意である。さらに、移動体捕
捉装置６は、必ずしも速度演算部１６等の速度演算手段
が設けられたものばかりではなく、単に、移動体の座標
位置（Ｘ、Ｙ）を捕捉するだけのものもある。なお、速
度演算手段が設けられる場合においても、その移動体捕
捉装置への組込様態及び該速度演算手段によって算出さ
れる速度Ｖの出力状態は、任意である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１エリア５１、第２エリア５２、第３エリア５３、第４
エリア５４等の複数の部分捕捉領域を有し、それ等部分
捕捉領域を、切換ライン５Ｐ等の切換領域を介して連続
的に接続することにより競技エリア５等の移動体捕捉領
域を形成し、前記部分捕捉領域に対応して、レーザ光４
０を所定平面上に射出し、捕捉すべき競技者３９等の移
動体からの反射光４１を検知し得るレーザユニット７、
７等の２ヶのレーザ射出ユニットからなる第１レーザユ
ニット対７Ａ、第２レーザユニット対７Ｂ、第３レーザ
ユニット対７Ｃ、第４レーザユニット対７Ｄ等のユニッ
ト対をそれぞれ設け、前記ユニット対の各レーザ射出ユ
ニットにより検知される前記反射光４１の入射角度θ１
に基いて前記移動体の座標位置（Ｘ、Ｙ）を演算し得る
座標位置演算部１１等の移動体位置演算手段を設け、前
記移動体位置演算手段により演算された前記移動体の座
標位置（Ｘ、Ｙ）に基いて、該移動体が前記切換領域に
有るか否かを判定する切換判定部１３等の移動体位置判
定手段を設け、前記移動体位置判定手段により前記移動
体が前記切換領域内に有った場合に、前記移動体の座標
位置（Ｘ、Ｙ）を検知した前記ユニット対に対応する部
分捕捉領域に隣接する部分捕捉領域に対応したユニット
対を用いて、前記移動体の座標位置（Ｘ、Ｙ）の演算を
行うように前記移動体位置演算手段に指令するレーザユ
ニット制御部１２等のユニット対切換制御手段を設け、
前記移動体位置演算手段により演算された前記移動体の
移動体捕捉領域上の位置を出力する、出力制御部１９、
ディスプレイ２０等の出力手段を設けて、移動体捕捉装
置６等の移動体捕捉装置を構成したので、移動体捕捉領
域を移動中の移動体が切換領域を通過して、新たな部分
捕捉領域に進入しても、これを移動体位置判定手段が判
定し、該判定結果に基づいて、ユニット対切換制御手段
が移動体位置演算手段に指令する形で、当該移動体が進
入した部分捕捉領域に対応したユニット対の各レーザ射
出ユニットが検知する反射光４１の角度データＤＡＴ１
等の入射角度データを用いて、該移動体位置演算手段が
移動体の座標位置（Ｘ、Ｙ）を演算することが出来る。
よって、該演算によって算出された移動体の座標位置
（Ｘ、Ｙ）を出力手段に直ちに出力させることが出来
る。従って、移動体捕捉領域に長い直線部や屈曲部があ
って、通常の計測機では該計測機の死角になる領域が出
来て、移動体の位置の計測が困難な場合においても、本
発明によれば、該移動体捕捉領域を切換領域を介して連
続する部分捕捉領域に分割して、該部分補領域のそれぞ
れに対応させた形でユニット対を配設するので、移動体
捕捉領域の全域を、対応するユニット対の２ヶのレーザ
射出ユニットで逐次捕捉することが可能となる。そし
て、移動体が移動体捕捉領域中を、複数の部分捕捉領域
を連続的に通過して移動する間には、ユニット対切換制
御手段によって、該移動体が現在位置する部分捕捉領域
に対応したユニット対を用いて、該移動体の座標位置
（Ｘ、Ｙ）を演算するように移動体位置演算手段を制御
し、該演算によって算出された移動体の座標位置（Ｘ、
Ｙ）を出力手段によって直ちに出力させることが出来る
ので、移動体の正確な位置を、簡単且つリアルタイムで
捕捉することが出来る。この際、複数のレーザ射出ユニ
ットのうち、それぞれの部分捕捉領域に対応したユニッ
ト対を構成するために任意に組合せられた２ヶのレーザ
射出ユニットを用いても、移動体の位置を検出すること
が出来る。よって、従来の計測方式では計測が出来なか
ったような、複数の部分捕捉領域からなる移動体捕捉領
域を移動する移動体の挙動を、精密に把握することが可
能となる。従って、本発明は、これを陸上競技、スケー
ト、競馬等のトラック競技のために、トラック周囲を移
動する移動体の挙動を把握し、その競技状態を解析する
ために用いれば、移動体即ち競技者の競技力の向上、或
いは競技観戦者の興味を深めるのに役に立ち、その効果
を特に顕著に利用することが出来る。

【００２２】また、本発明において、前記競技エリア５
等の移動体捕捉領域は長円形に形成されたトラックライ
ン２等のトラックに対応して形成されていることを特徴
として、移動体捕捉装置を構成すると、トラックに対応
して長円環形に形成された移動体捕捉領域を形成してい
る第１エリア５１、第２エリア５２、第３エリア５３、
第４エリア５４等の部分捕捉領域に対応した形で、第１
レーザユニット対７Ａ、第２レーザユニット対７Ｂ、第
３レーザユニット対７Ｃ、第４レーザユニット対７Ｄ等
のそれぞれのユニット対が設置されることが出来る。従
って、長円形に形成されたトラックに対応した移動体捕
捉領域は、第１エリア５２、第３エリア５３等のような
長い直線部分と、第２エリア５２、第４エリア５４等の
ように屈曲したトラックコーナー部分によって形成され
るので、従来の計測機では、そのいずれに該計測機を設
置した場合においても、該移動体捕捉領域に計測機の死
角となる部分（又は計測誤差が大きな部分）が出来、こ
の結果移動体の捕捉が出来ない箇所が生じるのを止むを
得なかったが、本発明によれば、上述したように移動体
捕捉領域を複数の部分捕捉領域として分割し、該部分捕
捉領域毎に検知した移動体の位置に基づいて、移動体捕
捉領域全域における移動体の挙動を、精密に把握するこ
とが出来るので、こうした不都合が簡単に解消される。
従って、陸上競技、スケート、競馬等のようにトラック
を用いた競技では、従来ラップタイムの計測によって競
技状態の把握が行われていたが、本発明によれば、移動
体の移動軌跡を求めて、競技者のコース選択を解析する
ことも可能となる。

【００２３】また、本発明において、座標位置演算部１
１等の前記移動体位置演算手段により演算される競技者
３９等の前記移動体の位置に基いて、該位置における該
移動体の速度Ｖを演算算出し得る速度演算部１６等の速
度演算手段を設けて、移動体捕捉装置を構成すると、移
動体位置演算手段に移動体の位置を演算させながら、該
演算によって算出された移動体の位置を利用して、速度
演算手段に移動中の該移動体の速度Ｖを算出させること
が出来る。即ち、速度演算手段を設けておけば、前述し
たように各部分捕捉領域に対応したユニット対を用いて
移動体の位置を捕捉する動作を行うことによって得られ
た移動体の位置データＤＡＴ２を利用して、他の計測機
を用いる必要なく、移動中の移動体の速度Ｖをリアルタ
イムで検出することが出来る。従って、移動体捕捉領域
を移動中の移動体の速度Ｖの変化状態を、移動体捕捉領
域上を移動した移動体の各座標位置の値（Ｘ、Ｙ）（即
ち移動体の軌跡）と対応させた形で、検出することが簡
単に出来るので、移動体の移動時における挙動を一層明
確に把握することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による移動体捕捉装置の一実施例が適用
された競技場の一例を示す平面図である。

【図２】図１に示す移動体捕捉装置におけるデータ処理
装置の制御ブロック図である。

【図３】図１に示す移動体捕捉装置によって出力される
移動体の軌跡を示す図である。

【図４】図１に示す移動体捕捉装置によって出力される
移動体の速度変化曲線を示す図である。

【符号の説明】

２……トラック（トラックライン） ５……移動体捕捉領域（競技エリア） ５Ｐ……切換領域（切換ライン） ５１……部分捕捉領域（第１エリア） ５２……部分捕捉領域（第２エリア） ５３……部分捕捉領域（第３エリア） ５４……部分捕捉領域（第４エリア） ６……移動体捕捉装置 ７……レーザ射出ユニット（レーザユニット） ７Ａ……ユニット対（第１レーザユニット対） ７Ｂ……ユニット対（第２レーザユニット対） ７Ｃ……ユニット対（第３レーザユニット対） ７Ｄ……ユニット対（第４レーザユニット対） １１……移動体位置演算手段（座標位置演算部） １２……ユニット対切換制御手段（レーザユニット制御
部） １３……移動体位置判定手段（切換判定部） １６……速度演算手段（速度演算部） ３９……移動体（競技者） ４０……レーザ光 ４１……反射光 θ１……入射角度 Ｖ……速度

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の部分捕捉領域を有し、 それ等部分捕捉領域を、切換領域を介して連続的に接続
   することにより移動体捕捉領域を形成し、 前記部分捕捉領域に対応して、レーザ光を所定平面上に
   射出し、捕捉すべき移動体からの反射光を検知し得る２
   ヶのレーザ射出ユニットからなるユニット対をそれぞれ
   設け、 前記ユニット対の各レーザ射出ユニットにより検知され
   る前記反射光の入射角度に基づいて前記移動体の座標位
   置を演算し得る移動体位置演算手段を設け、 前記移動体位置演算手段により演算された前記移動体の
   座標位置に基いて、該移動体が前記切換領域に有るか否
   かを判定する移動体位置判定手段を設け、 前記移動体位置判定手段により前記移動体が前記切換領
   域内に有った場合に、前記移動体の座標位置を検知した
   前記ユニット対に対応する部分捕捉領域に隣接する部分
   捕捉領域に対応したユニット対を用いて、前記移動体の
   座標位置の演算を行うように前記移動体位置演算手段に
   指令するユニット対切換制御手段を設け、 前記移動体位置演算手段により演算された前記移動体の
   移動体捕捉領域上の位置を出力する出力手段を設けて構
   成した、移動体捕捉装置。
2. 【請求項２】前記移動体捕捉領域は長円形に形成された
   トラックに対応して形成されている、請求項１記載の移
   動体捕捉装置。
3. 【請求項３】前記移動体位置演算手段により演算される
   前記移動体の位置に基いて、該位置における該移動体の
   速度を演算算出し得る速度演算手段を設けて構成した、
   請求項１記載の移動体捕捉装置。