(57)【要約】  トランポリンのベッド部での着床位置に応じた採点を実現するための較正方法を提供する。較正方法は、トランポリンのベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置に取り付けられたマーカを、レーザ測距センサで計測することで、該レーザ測距センサの位置を原点とする第１の座標系における前記マーカの座標を算出し、算出した前記マーカの座標と、前記ベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置との関係に基づいて、前記第１の座標系の各位置の座標を、前記ベッド部の中心位置を原点とする第２の座標系の各位置の座標に変換するための変換パラメータを算出する、処理をコンピュータが実行する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランポリンのベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置に取り付けられたマーカを、レーザ測距センサで計測することで、該レーザ測距センサの位置を原点とする第１の座標系における前記マーカの座標を算出し、
算出した前記マーカの座標と、前記ベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置との関係に基づいて、前記第１の座標系の各位置の座標を、前記ベッド部の中心位置を原点とする第２の座標系の各位置の座標に変換するための変換パラメータを算出する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする較正方法。
【請求項２】
前記ベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置には、前記ベッド部の中心位置が含まれることを特徴とする請求項１に記載の較正方法。
【請求項３】
前記マーカは、前記ベッド部に吊り下げるためのフック形状を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の較正方法。
【請求項４】
前記マーカが取り付け可能な、前記レーザ測距センサからの距離が最大となる位置における、前記レーザ測距センサからの距離をＬ、前記レーザ測距センサからの距離が最大となる位置における、前記レーザ測距センサの角度分解能をΘとした場合、前記マーカの直径φは、φ≧２×Ｌ×ｓｉｎΘを満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の較正方法。
【請求項５】
前記ベッド部を区分する複数のラインの交点のうちの所定の６個の交点と、前記ベッド部の中心位置とに取り付けられたマーカを、前記レーザ測距センサで計測することで、前記複数のラインにより区分された各領域の境界点までの寸法を特定するための座標を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の較正方法。
【請求項６】
前記ベッド部を区分する複数のラインの交点のうちの所定の３個の交点と、前記ベッド部の中心位置とに取り付けられたマーカを、前記レーザ測距センサで計測することで、前記複数のラインにより区分された各領域の境界点までの寸法を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の較正方法。
【請求項７】
トランポリンのベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置に取り付けられたマーカを、レーザ測距センサで計測することで、該レーザ測距センサの位置を原点とする第１の座標系における前記マーカの座標を算出し、
算出した前記マーカの座標と、前記ベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置との関係に基づいて、前記第１の座標系の各位置の座標を、前記ベッド部の中心位置を原点とする第２の座標系の各位置の座標に変換するための変換パラメータを算出する、
処理をコンピュータに実行させる較正プログラム。
【請求項８】
トランポリンのベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置に取り付けられたマーカを、レーザ測距センサで計測することで、該レーザ測距センサの位置を原点とする第１の座標系における前記マーカの座標を算出する第１の算出部と、
算出した前記マーカの座標と、前記ベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置との関係に基づいて、前記第１の座標系の各位置の座標を、前記ベッド部の中心位置を原点とする第２の座標系の各位置の座標に変換するための変換パラメータを算出する第２の算出部と
を有することを特徴とするデータ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、較正方法、較正プログラム及びデータ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
採点者による採点に基づいて順位を競う各種競技においては、採点の公平性を高めるために、従来より、競技者の動きを計測して定量化する計測技術が採り入れられている。例えば、トランポリン競技においては、総跳躍時間に応じて得点（Ｔ（Time）得点：１秒１点）が加算されるため、競技中の競技者の着床に応じて生じるベッド部のへこみをレーザ光を用いて計測し、総跳躍時間を算出する計測技術が採り入れられている。【０００３】
加えて、トランポリン競技の場合、競技者が着床した際の着床位置（水平方向の移動量）についても、今後は、採点の対象となることが決定されている。このため、競技者の総跳躍時間に加えて、競技者の着床位置を算出する計測技術が求められている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】"FIG Apparatus Norms"、［online］、2017年、［平成29年6月2日検索］、インターネット（URL:http://www.fig-gymnastics.com/publicdir/rules/files/app-norms/Apparatus%20Norms%20I-III%20E-%20Version%202017-e_.pdf）
【非特許文献２】"TIME MEASUREMENT DEVICE(TMD-3) DATASHEET AND INSTRUCTIONS"、［online］、2017年、［平成29年6月2日検索］、インターネット（URL：http://acrosport.ru/files/TMD-3_datasheet_en.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レーザ光の場合、ベッド部に記された採点用のラインを、直接計測することができない。このため、算出した着床位置に応じた採点を実現するには、算出した着床位置が、採点用のラインにより区分された領域のうちのいずれの領域に該当するのか、その位置関係を予め明確にし、較正しておく必要がある。【０００６】
一つの側面では、トランポリンのベッド部の着床位置に応じた採点を実現するための較正方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様によれば、較正方法は、
トランポリンのベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置に取り付けられたマーカを、レーザ測距センサで計測することで、該レーザ測距センサの位置を原点とする第１の座標系における前記マーカの座標を算出し、
算出した前記マーカの座標と、前記ベッド部の所定の少なくとも２箇所の位置との関係に基づいて、前記第１の座標系の各位置の座標を、前記ベッド部の中心位置を原点とする第２の座標系の各位置の座標に変換するための変換パラメータを算出する、処理をコンピュータが実行する。
【発明の効果】
【０００８】
トランポリンのベッド部の着床位置に応じた採点を実現するための較正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、計測システムのシステム構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、レーザスキャナ装置より出射されるレーザ光のスキャン方向を示す図である。
【図３】図３は、Ｈ得点の領域テーブルの一例を示す図である。
【図４】図４は、Ｈ得点の採点に用いる座標テーブル及び減点テーブルの一例を示す図である。
【図５】図５は、データ処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、データ処理装置の較正部の機能構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、マーカの外観構成と、マーカの取り付け位置とを説明するための図である。
【図８】図８は、マーカ位置判定部による処理の具体例を示す図である。
【図９】図９は、変換パラメータ算出部による処理の具体例を示す図である。
【図１０】図１０は、較正処理のフローチャートの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、データ処理装置の得点算出部の機能構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、競技者が跳躍状態にある場合のスキャンデータの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、競技者が非跳躍状態にある場合のスキャンデータの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、変換部による処理の具体例を示す図である。
【図１５】図１５は、フィッティングされた円形状の具体例を示す図である。
【図１６】図１６は、着床位置情報の具体例を示す図である。
【図１７】図１７は、着床位置計測処理のフローチャートである。
【図１８】図１８は、得点算出結果の具体例を示す図である。
【図１９】図１９は、マーカの取り付け位置を説明するための第１の図である。
【図２０】図２０は、座標テーブルの具体例を示す第１の図である。
【図２１】図２１は、マーカの取り付け位置を説明するための第２の図である。
【図２２】図２２は、座標テーブルの具体例を示す第２の図である。
【図２３】図２３は、他のマーカの外観構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１１】
［第１の実施形態］
＜計測システムのシステム構成＞
はじめに、トランポリン競技における競技者の動きを計測して定量化する計測システムのシステム構成について説明する。図１は、計測システムのシステム構成の一例を示す図である。図１に示すように、計測システム１００は、レーザスキャナ装置１１０と、データ処理装置１２０とを有する。レーザスキャナ装置１１０とデータ処理装置１２０とは、通信可能に接続される。
【００１２】
レーザスキャナ装置１１０は、レーザ光を出射してから、反射光を受光するまでの時間を計測することで計測対象までの距離を計測する測距処理を、所定の平面内の任意の方向に対して実行するスキャン機能を備えたレーザ測距センサである。
【００１３】
第１の実施形態においてレーザスキャナ装置１１０は、トランポリン１５０のフレーム１５１に保持されるベッド部１５２の下方に配され、ベッド部１５２と略平行な方向にレーザ光を出射する。これにより、レーザスキャナ装置１１０は、ベッド部１５２に生じたへこみ領域からの反射光を受光し、当該へこみ領域までの距離及び当該へこみ領域の方向を計測することができる。
【００１４】
レーザスキャナ装置１１０は、へこみ領域までの距離を示す距離情報及びへこみ領域の方向を示す角度情報を含むスキャンデータを、データ処理装置１２０に送信する。
【００１５】
データ処理装置１２０には、レーザスキャナ制御プログラム、較正プログラム、及び、得点算出プログラムがインストールされている。データ処理装置１２０は、ＣＰＵが当該プログラムを実行することで、レーザスキャナ制御部１３０、較正部１３１及び得点算出部１３２として機能する。
【００１６】
レーザスキャナ制御部１３０は、レーザスキャナ装置１１０の起動、停止を制御する。また、レーザスキャナ制御部１３０は、レーザスキャナ装置１１０に各種パラメータを設定する。
【００１７】
較正部１３１は、レーザスキャナ装置１１０より送信されたスキャンデータを、トランポリン座標系（第２の座標系）に変換するための変換パラメータを算出し、変換パラメータ格納部１４１に格納する。トランポリン座標系とは、ベッド部１５２の中心位置を原点とし、ベッド部１５２の採点用の複数のラインに平行な軸を横軸（Ｘｔ軸）または縦軸（Ｙｔ軸）とする座標系である。
【００１８】
得点算出部１３２は、レーザスキャナ装置１１０からスキャンデータを取得し、変換パラメータを用いてトランポリン座標系に変換したうえで、ベッド部１５２に生じたへこみ領域の断面形状を算出し、競技者のベッド部１５２における着床位置を算出する。このとき算出する着床位置は、既にトランポリン座標系に変換されているため、得点算出部１３２では、着床位置が採点用の複数のラインにより区分された領域のいずれの領域に該当するかを、着床位置の座標に基づいて判定することができる。
【００１９】
具体的には、得点算出部１３２は、テーブル格納部１４２を参照することで、着床位置の座標に応じた得点（Ｈ得点（Horizontal displacement））を特定し、得点算出結果を出力する。
【００２０】
＜レーザ光のスキャン方向＞
次に、レーザスキャナ装置１１０より出射されるレーザ光のスキャン方向について説明する。図２は、レーザスキャナ装置より出射されるレーザ光のスキャン方向を示す図である。このうち、図２の２００ａは、トランポリン１５０を上面から見た様子を示しており、図２の２００ｂは、トランポリン１５０を側面から見た様子を示している。
【００２１】
図２の２００ａに示すように、レーザスキャナ装置１１０を、矩形のフレーム１５１のいずれかの頂点位置に配した場合、レーザスキャナ装置１１０は、当該矩形のフレーム１５１の長辺方向から短辺方向までの範囲をスキャン範囲２１０として、レーザ光を出射する。なお、レーザ光２０１は、フレーム１５１の長辺方向に出射されたレーザ光を示し、レーザ光２０４は、フレーム１５１の短辺方向に出射されたレーザ光を示している。
【００２２】
また、レーザスキャナ装置１１０は、スキャン範囲２１０内をスキャンする間、レーザ光の出射と受光とを繰り返す。レーザ光２０２、２０３は、スキャン範囲２１０内をスキャンする間に出射されたレーザ光の一例を示している。
【００２３】
このように、ベッド部１５２の下側全面をスキャン範囲とすることで、レーザスキャナ装置１１０によれば、ベッド部１５２の任意の位置で生じたへこみ領域までの距離及びへこみ領域の方向を計測することができる。
【００２４】
また、図２の２００ｂに示すように、レーザスキャナ装置１１０がスキャン範囲２１０をスキャンする間に出射するレーザ光（例えば、レーザ光２０１〜２０４）は、いずれも、ベッド部１５２に略平行な方向であり、ベッド部１５２からの距離が一定となっている。
【００２５】
このように、ベッド部１５２に対して略平行な方向にスキャンすることで、レーザスキャナ装置１１０によれば、ベッド部１５２に生じたへこみ領域までの距離及びへこみ領域の方向を、ベッド部１５２から一定の高さ位置において計測することができる。
【００２６】
＜テーブル格納部に格納されるテーブル＞
次に、テーブル格納部１４２に格納されるテーブルについて説明する。第１の実施形態において、テーブル格納部１４２には、領域テーブルと、座標テーブルと、減点テーブルとが格納されているものとする。
【００２７】
（１）領域テーブル
はじめに、テーブル格納部１４２に格納されるＨ得点の領域テーブルについて説明する。図３は、Ｈ得点の領域テーブルの一例を示す図である。図３に示すように、Ｈ得点の領域テーブル３００は、ベッド部１５２を採点用の複数のラインによって複数の領域に区分し、それぞれの領域にＨ得点を割り当てることで生成される。
【００２８】
図３に示すように、トランポリン１５０は、縦２９１０［ｍｍ］、横５０５０［ｍｍ］のサイズを有しており、このうち、ベッド部１５２は、縦２１４０［ｍｍ］、横４２８０［ｍｍ］のサイズを有している。
【００２９】
トランポリン競技においては、当該サイズのベッド部１５２を５種類の領域（１１区画）に区分してＨ得点を採点する。なお、Ｈ得点は、減点方式で採点される。
【００３０】
具体的には、ベッド部１５２の中心位置を含む、縦１０８０［ｍｍ］、横１０８０［ｍｍ］の領域３１１を、Ｈ得点＝０．０点の領域としている。競技者の着床位置が領域３１１に含まれていた場合、当該競技者は減点されない。
【００３１】
また、ベッド部１５２の中心位置を含む、縦１０８０［ｍｍ］、横２１５０［ｍｍ］の領域のうち、領域３１１を除く領域３１２を、Ｈ得点＝０．１点の領域としている。競技者の着床位置が領域３１２に含まれていた場合、当該競技者は、０．１点、減点される。
【００３２】
また、ベッド部１５２の中心位置を含む、縦２１４０［ｍｍ］、横２１５０［ｍｍ］の領域のうち、領域３１１、３１２を除く領域３１３を、Ｈ得点＝０．２点の領域としている。競技者の着床位置が領域３１３に含まれていた場合、当該競技者は、０．２点、減点される。
【００３３】
また、ベッド部１５２の中心位置を含む、縦１０８０［ｍｍ］、横４２８０［ｍｍ］の領域のうち、領域３１１、３１２を除く領域３１４を、Ｈ得点＝０．２点の領域としている。競技者の着床位置が領域３１４に含まれていた場合、当該競技者は、０．２点、減点される。
【００３４】
更に、ベッド部１５２において、上記領域３１１〜３１４以外の領域３１５を、Ｈ得点＝０．３点の領域としている。競技者の着床位置が領域３１５に含まれていた場合、当該競技者は、０．３点、減点される。
【００３５】
（２）座標テーブル及び減点テーブル
次に、テーブル格納部１４２に格納される、座標テーブル及び減点テーブルについて説明する。後述するように、データ処理装置１２０では、競技者の着床位置を、トランポリン座標系で管理する。このため、テーブル格納部１４２には、領域テーブル３００の各領域を、ベッド部１５２の中心位置を原点とするトランポリン座標系に基づいて定義した座標テーブルと、当該トランポリン座標系に基づいてＨ得点を定義した減点テーブルとが格納されている。
【００３６】
図４は、Ｈ得点の採点に用いる座標テーブル及び減点テーブルの一例を示す図である。このうち、４００ａは、座標テーブルの一例を示している。４００ａに示すように、ベッド部１５２の中心位置を原点とするトランポリン座標系において、原点４１０から各領域の境界点までのＸｔ軸方向、Ｙｔ軸方向の寸法を、それぞれＸ１〜Ｘ３、Ｙ１、Ｙ２とおく。この場合、それぞれの寸法は、座標テーブル４２０に示す通りとなる。
【００３７】
また、４００ｂは、減点テーブルの一例を示している。競技者の着床位置（トランポリン座標系における、Ｘｔ座標及びＹｔ座標）を、（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）とすると、競技者の着床位置（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）とＨ得点との関係は、減点テーブル４３０に示す通りとなる。
【００３８】
例えば、競技者の着床位置（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）が、０≦Ｘｔｎ≦Ｘ１かつ０≦Ｙｔｎ≦Ｙ１であった場合、当該競技者は減点されない。一方、競技者の着床位置（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）が、０≦Ｘｔｎ≦Ｘ１かつＹ１≦Ｙｔｎ≦Ｙ２であった場合、当該競技者は、０．２点、減点される。
【００３９】
＜データ処理装置のハードウェア構成＞
次に、データ処理装置１２０のハードウェア構成について説明する。図５は、データ処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００４０】
図５に示すように、データ処理装置１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３を有する。ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３は、いわゆるコンピュータを形成する。また、データ処理装置１２０は、補助記憶部５０４、表示部５０５、操作部５０６、通信部５０７、ドライブ部５０８を有する。なお、データ処理装置１２０の各部は、バス５０９を介して相互に接続されている。
【００４１】
ＣＰＵ５０１は、補助記憶部５０４にインストールされた各種プログラム（例えば、レーザスキャナ制御プログラム、較正プログラム、得点算出プログラム等）を実行する。
【００４２】
ＲＯＭ５０２は、不揮発性メモリである。ＲＯＭ５０２は、補助記憶部５０４にインストールされた各種プログラムをＣＰＵ５０１が実行するために必要な各種プログラム、データ等を記憶する、主記憶デバイスとして機能する。具体的には、ＲＯＭ５０２はＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）やＥＦＩ（Extensible Firmware Interface）等のブートプログラム等を記憶する。
【００４３】
ＲＡＭ５０３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の揮発性メモリである。ＲＡＭ５０３は、補助記憶部５０４にインストールされた各種プログラムがＣＰＵ５０１によって実行される際に展開される作業領域を提供する、主記憶デバイスとして機能する。
【００４４】
補助記憶部５０４は、データ処理装置１２０にインストールされた各種プログラムや、各種プログラムを実行する際に用いるデータ等を記憶する補助記憶デバイスである。上述した変換パラメータ格納部１４１及びテーブル格納部１４２は、補助記憶部５０４において実現される。
【００４５】
表示部５０５は、データ処理装置１２０による処理結果等（例えば、得点算出結果）を表示する表示デバイスである。操作部５０６は、計測システム１００の管理者等がデータ処理装置１２０に対して各種指示（例えば、後述する計測開始の指示、計測終了の指示）を入力する際に用いる操作デバイスである。通信部５０７は、データ処理装置１２０が、レーザスキャナ装置１１０等と通信を行うための通信デバイスである。
【００４６】
ドライブ部５０８は記録媒体５１０をセットするためのデバイスである。ここでいう記録媒体５１０には、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等のように情報を光学的、電気的あるいは磁気的に記録する媒体が含まれる。あるいは、記録媒体５１０には、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記録する半導体メモリ等が含まれていてもよい。
【００４７】
なお、補助記憶部５０４に格納される各種プログラムは、例えば、配布された記録媒体５１０がドライブ部５０８にセットされ、該記録媒体５１０に記録された各種プログラムがドライブ部５０８により読み出されることでインストールされる。あるいは、補助記憶部５０４に格納される各種プログラムは、通信部５０７を介してネットワークからダウンロードされることでインストールされてもよい。
【００４８】
＜データ処理装置の機能構成（較正部）＞
次に、データ処理装置１２０の機能構成について説明する。上述したとおり、データ処理装置１２０は、レーザスキャナ制御部１３０、較正部１３１及び得点算出部１３２として機能するが、ここでは、まず、較正部１３１の機能構成について詳細に説明する。
【００４９】
（１）較正部の機能構成の詳細
図６は、データ処理装置の較正部の機能構成の一例を示す図である。図６に示すように、較正部１３１は、較正用スキャンデータ取得部６０１、マーカ位置判定部６０２、変換パラメータ算出部６０３を有する。
【００５０】
較正用スキャンデータ取得部６０１は、ベッド部１５２の所定の２箇所の位置に較正用のマーカを取り付けた状態で、レーザスキャナ装置１１０がスキャンすることで得たスキャンデータを、レーザスキャナ装置１１０より較正用スキャンデータとして取得する。また、較正用スキャンデータ取得部６０１は、取得した較正用スキャンデータをマーカ位置判定部６０２に通知する。
【００５１】
マーカ位置判定部６０２は第１の算出部の一例である。マーカ位置判定部６０２は、較正用スキャンデータ取得部６０１より通知された較正用スキャンデータに基づいて、較正用のマーカが取り付けられた位置の座標（マーカ位置座標）を算出する。マーカ位置判定部６０２は、レーザスキャナ装置１１０が配された位置を原点とし、ベッド部１５２の長辺方向を横軸（Ｘｓ軸）、短辺方向を縦軸（Ｙｓ軸）とするスキャナ座標系（第１の座標系）における座標として、マーカ位置座標を算出する。また、マーカ位置判定部６０２は、算出したマーカ位置座標を、変換パラメータ算出部６０３に通知する。
【００５２】
変換パラメータ算出部６０３は第２の算出部の一例である。変換パラメータ算出部６０３は、テーブル格納部１４２に格納された領域テーブル３００を参照し、領域テーブル３００の対応する位置に、マーカ位置判定部６０２より通知されたマーカ位置座標を一致させる変換パラメータを算出する。変換パラメータは、ベッド部１５２の長辺方向の補正量、短辺方向の補正量、原点周りの回転方向の補正量を含む。変換パラメータ算出部６０３は、算出した変換パラメータを変換パラメータ格納部１４１に格納する。
【００５３】
（２）マーカ及びマーカの取り付け位置
次に、ベッド部１５２の所定の２箇所の位置に取り付けられる較正用のマーカの外観構成と、較正用のマーカの取り付け位置について説明する。
【００５４】
図７は、マーカの外観構成と、マーカの取り付け位置とを説明するための図である。このうち、７００ａはマーカの外観構成を示している。７００ａに示すようにマーカ７１０は、ベッド部１５２に取り付けるためのフック部７１１と、レーザスキャナ装置１１０より出射されるレーザ光を反射する本体部７１２とを有する。
【００５５】
フック部７１１は、本体部７１２をベッド部１５２に吊り下げるための係止部材であり、フック形状を有している。７００ａに示すように、ベッド部１５２はメッシュ状に形成されており（符号７０１参照）、フック形状を有することで、本体部７１２をベッド部１５２に容易に取り付けることができる。
【００５６】
本体部７１２は、円筒形状を有している。本体部７１２の長さＣＬは、ベッド部１５２と略平行な方向に出射されるレーザ光と、ベッド部１５２との間の距離よりも長いことが条件となる。第１の実施形態において、本体部７１２の長さＣＬは、例えば、１００［ｍｍ］である。
【００５７】
本体部７１２の直径φは、レーザ光のスキャンピッチに基づいて算出される。第１の実施形態において、本体部７１２の直径φは、ベッド部１５２においてマーカ７１０を取り付け可能な、レーザスキャナ装置１１０から最も離れた位置（対角の位置）に取り付けられた場合であっても、レーザ光を反射することができるように算出される。
【００５８】
具体的には、対角の位置でのレーザ光のスキャンピッチをＰ、レーザスキャナ装置１１０からベッド部１５２の対角の位置までの距離（最大距離）をＬ、レーザスキャナ装置１１０の角度分解能をΘとすると、スキャンピッチＰは下式に基づいて算出される。
【００５９】
【数１】
2019012687.tif 000003
したがって、本体部７１２の直径φをスキャンピッチＰの２倍以上と定義すると、本体部７１２の直径φは下式を満たすことが条件となる。
【００６０】
【数２】
2019012687.tif 000004
ここで、距離Ｌ＝４．５［ｍ］、角度分解能Θ＝０．２［度］とすると、Ｐ＝１５．７［ｍｍ］となり、直径φは、３１．４[ｍｍ]以上と算出される。なお、第１の実施形態では、本体部７１２の直径φを、３２［ｍｍ］としている。これにより、マーカ７１０の取り付け位置によらずに、確実にレーザ光を反射させることができる。
【００６１】
７００ｂはマーカ７１０の取り付け位置を示す斜視図であり、７００ｃはマーカ７１０の取り付け位置を示す上面図及び側面図である。７００ｂの斜視図、７００ｃの上面図に示すように、第１の実施形態において、マーカ７１０は、ベッド部１５２の中心位置（原点４１０の位置）に取り付けられる。更に、マーカ７１０は、ベッド部１５２のいずれかの領域の頂点の位置に取り付けられる。７００ｂの斜視図、７００ｃの上面図の例は、領域３１２、領域３１３、領域３１４、領域３１５が共有する頂点７２１の位置に取り付けられたことを示している。
【００６２】
また、７００ｃの側面図に示すように、マーカ７１０が中心位置（原点４１０の位置）及び頂点７２１の位置にそれぞれ取り付けられた状態では、レーザスキャナ装置１１０から出射されたレーザ光は、マーカ７１０においてそれぞれ反射する。これにより、それぞれの反射光は、レーザスキャナ装置１１０によって受光される。この結果、較正用スキャンデータ取得部６０１は、レーザスキャナ装置１１０より較正用スキャンデータを取得することができる。
【００６３】
なお、７００ｃの側面図に示す符号ＨＴは、トランポリンの高さを示しており、例えば、１１５５［ｍｍ］である。また、符号ＨＬは、レーザスキャナ装置１１０の出射口の高さを示しており、例えば、８５０［ｍｍ］である。つまり、フック部７１１の長さを２５５［ｍｍ］程度とすることで、本体部７１２の高さ方向の中央位置に、レーザ光を照射させることができる。
【００６４】
（３）マーカ位置判定部による処理の具体例
次に、マーカ位置判定部６０２による処理の具体例について説明する。図８は、マーカ位置判定部による処理の具体例を示す図である。このうち、８００ａは、較正用スキャンデータ取得部６０１より通知された較正用スキャンデータの一例を示している。
【００６５】
８００ａに示すように、較正用スキャンデータには、レーザスキャナ装置１１０からマーカ７１０までの距離を示す距離情報（ｒ）と、レーザスキャナ装置１１０から見た場合の、マーカ７１０の方向を示す角度情報（θ）とが含まれる。８００ａの例は、中心位置（原点４１０の位置）に取り付けられたマーカ７１０についての較正用スキャンデータが（ｒｓ１，θｓ１）であることを示している。また、８００ａの例は、頂点７２１の位置に取り付けられたマーカ７１０についての較正用スキャンデータが（ｒｓ２，θｓ２）であることを示している。
【００６６】
マーカ位置判定部６０２は、較正用スキャンデータに基づいて、スキャナ座標系におけるマーカ位置座標を算出する。８００ｂに示すように、スキャナ座標系は、レーザスキャナ装置１１０の位置を原点とし、ベッド部１５２の長辺方向をＸｓ軸、短辺方向をＹｓ軸とする座標系である。マーカ位置判定部６０２は、マーカ位置座標Ｘｓ１、Ｙｓ１、Ｘｓ２、Ｙｓ２を下式に基づいて算出する。
【００６７】
【数３】
2019012687.tif 000005
（４）変換パラメータ算出部による処理の具体例
次に、変換パラメータ算出部６０３による処理の具体例について説明する。図９は、変換パラメータ算出部による処理の具体例を示す図である。このうち、９００ａは、マーカ位置判定部６０２により算出された、中心位置（原点４１０の位置）のマーカ位置座標と、頂点７２１の位置のマーカ位置座標とに基づいて、両者の位置関係を算出した様子を示している。
【００６８】
９００ａに示すように、中心位置（原点４１０の位置）と頂点７２１の位置との位置関係は、例えば、中心位置（原点４１０の位置）から見て、頂点７２１の方向が、スキャナ座標系のＸｓ軸方向に対してどの程度角度がずれているかによって特定することができる。具体的には、中心位置（原点４１０の位置）から見た場合の頂点７２１のＸｓ軸方向に対する角度をθ１２とすると、当該角度は、下式に基づいて算出することができる。
【００６９】
【数４】
2019012687.tif 000006
一方、９００ｂに示すように、領域テーブル３００には、中心位置（原点４１０の位置）と頂点７２１の位置との位置関係が予め定められている。したがって、変換パラメータ算出部６０３は、領域テーブル３００を読み出し、中心位置（原点４１０の位置）と頂点７２１の位置との位置関係（角度θ０）を算出する。
【００７０】
そして、変換パラメータ算出部６０３は、
・較正用スキャンデータに基づいて算出した、中心位置（原点４１０の位置）と頂点７２１の位置との位置関係（角度θ１２）と、
・領域テーブル３００に基づいて算出した、中心位置（原点４１０の位置）と頂点７２１の位置との位置関係（角度θ０）と、
が一致するように、変換パラメータを算出する。
【００７１】
具体的には、９００ｃに示すように、中心位置（原点４１０の位置）を一致させた状態で、頂点７２１の角度のずれをなくすようにスキャナ座標平面を回転させた場合の、原点４１０周りの回転方向の補正量δを算出する。なお、補正量δは、下式に基づいて算出することができる。
【００７２】
【数５】
2019012687.tif 000007
したがって、スキャナ座標系を用いて補正量δを表すと、下式のようになる。
【００７３】
【数６】
2019012687.tif 000008
変換パラメータ算出部６０３は、原点４１０周りの回転方向の補正量δを、変換パラメータ格納部１４１に格納する。
【００７４】
ここで、図４を用いて既に説明したとおり、得点算出部１３２では、中心位置（原点４１０）を原点とするトランポリン座標系に基づいて、競技者の着床位置（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）を算出する。このため、変換パラメータ算出部６０３は、変換パラメータとして、原点４１０周りの回転方向の補正量δに加えて、ベッド部１５２の長辺方向及び短辺方向の位置関係に基づく補正量を算出する。
【００７５】
スキャナ座標系をトランポリン座標系に変換する場合の、長辺方向の補正量は、レーザスキャナ装置１１０の位置と原点４１０とのＸｓ軸方向の位置関係（長さ）に他ならない。したがって、変換パラメータ算出部６０３は、スキャナ座標系をトランポリン座標系に変換する場合の長辺方向の補正量として、Ｘｓ１を変換パラメータ格納部１４１に格納する。
【００７６】
同様に、スキャナ座標系をトランポリン座標系に変換する場合の、短辺方向の補正量は、レーザスキャナ装置１１０の位置と原点４１０とのＹｓ軸方向の位置関係（長さ）に他ならない。したがって、変換パラメータ算出部６０３は、スキャナ座標系をトランポリン座標系に変換する場合の短辺方向の補正量として、Ｙｓ１を変換パラメータ格納部１４１に格納する。
【００７７】
（５）較正処理の流れ
次に、較正部１３１等による較正処理の流れについて説明する。図１０は、較正処理のフローチャートの一例を示す図である。トランポリン競技の開始前または計測システム１００の設置時に、較正部１３１等は、図１０に示す較正処理を実行する。
【００７８】
ステップＳ１００１において、計測システム１００の管理者は、較正用のマーカ７１０を、ベッド部１５２の所定の２箇所の位置に順次取り付ける。
【００７９】
ステップＳ１００２において、レーザスキャナ装置１１０がスキャンを開始することで、較正用スキャンデータ取得部６０１は、較正用スキャンデータ（ｒｓ１、θｓ１、ｒｓ２、θｓ２）を取得する。
【００８０】
具体的には、計測システム１００の管理者がベッド部１５２の中心位置に較正用のマーカ７１０を取り付けて、レーザスキャナ装置１１０がスキャンを開始することで、較正用スキャンデータ取得部６０１は、較正用スキャンデータ（ｒｓ１、θｓ１）を取得する。
【００８１】
続いて、計測システム１００の管理者がベッド部１５２の頂点７２１の位置に較正用のマーカ７１０を取り付けて、レーザスキャナ装置１１０がスキャンを開始する。これにより、較正用スキャンデータ取得部６０１は、較正用スキャンデータ（ｒｓ２、θｓ２）を取得する。
【００８２】
ステップＳ１００３において、マーカ位置判定部６０２は、較正用スキャンデータに基づいてマーカ位置座標（Ｘｓ１、Ｙｓ１、Ｘｓ２、Ｙｓ２）を算出する。
【００８３】
ステップＳ１００４において、変換パラメータ算出部６０３は、テーブル格納部１４２の領域テーブル３００を参照することで、原点４１０周りの回転方向の補正量δを算出する。そして、変換パラメータ算出部６０３は、回転方向の補正量δを、長辺方向の補正量（Ｘｓ１）、短辺方向の補正量（Ｙｓ１）とともに、変換パラメータ（δ、Ｘｓ１、Ｙｓ１）として、変換パラメータ格納部１４１に格納する。
【００８４】
＜データ処理装置の機能構成（得点算出部）＞
次に、データ処理装置１２０の機能構成のうち、得点算出部１３２の機能構成の詳細について説明する。
【００８５】
（１）得点算出部の機能構成の詳細
図１１は、データ処理装置の得点算出部の機能構成の一例を示す図である。図１１に示すように、得点算出部１３２は、得点用スキャンデータ取得部１１２１、指示取得部１１２２、着床判定部１１２３、変換部１１２４、フィッティング処理部１１２５、着床位置算出部１１２７、Ｈ得点部１１２８、出力部１１２９を有する。
【００８６】
得点用スキャンデータ取得部１１２１は、レーザスキャナ装置１１０より送信される得点用スキャンデータ（以下、単にスキャンデータと称す）を取得し、着床判定部１１２３に通知する。上述したとおり、スキャンデータには、レーザスキャナ装置１１０からベッド部１５２のへこみ領域までの距離を示す距離情報と、レーザスキャナ装置１１０から見た場合のベッド部１５２のへこみ領域の方向を示す角度情報とが含まれる。
【００８７】
なお、得点用スキャンデータ取得部１１２１が取得するスキャンデータのうち、ベッド部１５２にへこみ領域が生じていない状態でスキャンされたスキャンデータについては、距離情報に所定のデフォルト値が格納されているものとする。ベッド部１５２にへこみ領域が生じていない場合、レーザスキャナ装置１１０は、反射光を受光することができず、距離計測が不能となるため、レーザスキャナ装置１１０では、距離情報にデフォルト値を格納して送信するためである。
【００８８】
同様の理由により、得点用スキャンデータ取得部１１２１が取得するスキャンデータに含まれる距離情報のうち、ベッド部１５２に生じたへこみ領域以外の領域に向けて出射されたレーザ光に基づく距離情報には、デフォルト値が格納されているものとする。
【００８９】
指示取得部１１２２は、計測システム１００の管理者等により入力された、計測開始の指示及び計測終了の指示を取得する。指示取得部１１２２は、取得した計測開始の指示及び計測終了の指示を着床判定部１１２３に通知する。
【００９０】
着床判定部１１２３は、指示取得部１１２２より計測開始の指示を受信すると、得点用スキャンデータ取得部１１２１より通知されたスキャンデータの処理を開始する。具体的には、着床判定部１１２３は、スキャンデータを、スキャナ座標系の座標に変換する。また、着床判定部１１２３は、変換した座標が、ベッド部１５２内に含まれるか否かに基づいて、トランポリン競技の競技者がベッド部１５２に着床したか否か（非跳躍状態に移行したか否か）を判定する。
【００９１】
更に、着床判定部１１２３は、トランポリン競技の競技者が非跳躍状態に移行したと判定すると、以降、跳躍状態に移行したと判定するまでの間、へこみ領域の各位置を示す座標（ベッド部１５２内の位置を示す座標に限る）を変換部１１２４に通知する。
【００９２】
着床判定部１１２３によるこれらの処理は、着床判定部１１２３が指示取得部１１２２から計測終了の指示を受信するまで継続する。
【００９３】
変換部１１２４は、変換パラメータ格納部１４１より変換パラメータを読み出し、着床判定部１１２３より通知された、へこみ領域の各位置を示す座標（スキャナ座標系の座標）をトランポリン座標系に変換する。そして、変換部１１２４は、へこみ領域の各位置を示す座標（変換後）を、フィッティング処理部１１２５に通知する。
【００９４】
フィッティング処理部１１２５は、変換部１１２４により通知された、へこみ領域の各位置を示す座標（変換後）をトランポリン座標平面にプロットし、プロットした位置に対して円形状をフィッティングさせる。フィッティング処理部１１２５が行うフィッティングの方法には、最小二乗法を用いる方法や、Ｈｏｕｇｈ変換を用いる方法等、任意の方法が適用可能である。
【００９５】
なお、フィッティングにより得られる円形状は、へこみ領域をベッド部１５２に略平行な面で切断した場合の断面形状に等しい。ここで、競技者がベッド部１５２に着床した際に生じるへこみ領域が、着床位置を中心として均等な形状を有していたとすると、フィッティングにより得られる円形状の中心位置は、競技者の着床位置を表しているということができる。
【００９６】
そこで、フィッティング処理部１１２５は、フィッティングにより得られる円形状の中心位置を算出し、算出した中心位置の座標を、競技者の中心位置情報として中心位置記憶部１１２６に記憶する。
【００９７】
ここで、競技者が非跳躍状態にある間にレーザスキャナ装置１１０が、複数回スキャン（例えば、ｍ回スキャン）を行ったとする。この場合、フィッティング処理部１１２５は、ｍ個分の中心位置情報を中心位置記憶部１１２６に記憶する。なお、"非跳躍状態にある間"とは、競技者が非跳躍状態に移行したと判定してから、跳躍状態に移行したと判定するまでの時間を指す。
【００９８】
着床位置算出部１１２７は、中心位置記憶部１１２６に記憶されたｍ個分の中心位置情報を読み出し、平均位置座標を算出することで、着床位置を示す座標を算出する。着床位置算出部１１２７は、算出した着床位置を示す座標を着床位置情報として、Ｈ得点部１１２８に通知する。
【００９９】
Ｈ得点部１１２８は、テーブル格納部１４２に格納された、減点テーブル４３０を読み出し、着床位置算出部１１２７より通知された着床位置情報と対比することで、当該競技者のＨ得点を特定する。また、Ｈ得点部１１２８は、特定したＨ得点を、着床位置情報とともに出力部１１２９に通知する。
【０１００】
出力部１１２９は、Ｈ得点部１１２８より通知された着床位置情報及びＨ得点を、得点算出結果として、表示部５０５に表示する。
【０１０１】
（２）スキャンデータの具体例
次に、スキャンデータの具体例について、トランポリン競技中の競技者の各状態と対応付けて説明する。図１２は、競技者が跳躍状態にある場合のスキャンデータの一例を示す図である。
【０１０２】
図１２の１２００ａに示すように、競技者１２００が跳躍状態にある場合、ベッド部１５２にはへこみ領域が生じない。このため、レーザスキャナ装置１１０より出射されたレーザ光２０１〜２０４は、ベッド部１５２において反射せず（図１２の１２００ｂ）、スキャンデータに含まれる距離情報にはデフォルト値が格納される。この場合、図１２の１２００ｃに示すように、スキャナ座標平面１２１０には何もプロットされない。
【０１０３】
一方、図１３は、競技者が非跳躍状態にある場合のスキャンデータの一例を示す図である。図１３の１３００ａに示すように、競技者１２００が非跳躍状態にある場合、ベッド部１５２にはへこみ領域１３００が生じる。このため、レーザスキャナ装置１１０より出射されたレーザ光２０１〜２０４のうち、例えば、レーザ光２０２は、ベッド部１５２のへこみ領域において反射する。このため、へこみ領域までの距離を示す距離情報（ｒ）と、へこみ領域の方向を示す角度情報（θ）とが含まれるスキャンデータが、データ処理装置１２０に送信される（図１３の１３００ｂのスキャンデータ１３１０等参照）。
【０１０４】
この場合、図１３の１３００ｃに示すように、着床判定部１１２３では、スキャンデータ（例えば、スキャンデータ１３１０）をスキャナ座標系に変換する。なお、図１３の１３００ｃの例は、へこみ領域までの距離を示す距離情報及びへこみ領域の方向を示す角度情報が含まれたスキャンデータが、１回のスキャンで８データ分、取得されたことを示している。このため、スキャナ座標平面１２１０上には、点１３２０を含む８個の点が、へこみ領域の各位置の座標としてプロットされている。
【０１０５】
（３）変換部による処理の具体例
次に、変換部１１２４による処理の具体例について説明する。図１４は、変換部による処理の具体例を示す図である。変換部１１２４は、スキャナ座標系に変換されたスキャンデータを、変換パラメータを用いてトランポリン座標系に変換する。
【０１０６】
１４００ａは、スキャナ座標系にトランポリン座標系を重ね合わせた様子を示している。変換部１１２４は、へこみ領域の各位置の座標としてプロットされた、スキャナ座標平面１２１０上の８個の点を、変換パラメータ（δ、Ｘｓ１、Ｙｓ１）を用いて、下式によりトランポリン座標系に変換する。
【０１０７】
【数７】
2019012687.tif 000009
なお、上式において、（Ｘｓｎ，Ｙｓｎ）には、スキャナ座標平面１２１０上の８個の点の座標が順次代入される。１４００ｂに示すように、スキャナ座標平面１２１０上の８個の点を、順次、上式に代入することで、スキャナ座標平面１２１０上の８個の点は、トランポリン座標系に変換される。１４００ｃは、トランポリン座標系に変換された８個の点を、トランポリン座標平面１４１０にプロットした様子を示している。
【０１０８】
（４）フィッティングされた円形状の具体例
次に、フィッティング処理部１１２５によりフィッティングされた円形状の具体例について説明する。図１５は、フィッティングされた円形状の具体例を示す図である。このうち、図１５の１５００ａは、トランポリン座標平面１４１０上にプロットされた８個の点を近似することで得られる近似曲線１５００を示している。
【０１０９】
フィッティング処理部１１２５は、ここでは、近似曲線１５００との残差の二乗和が最小となる円形状を算出する。図１５の１５００ｂにおいて、円形状１５１０は、近似曲線１５００との残差の二乗和が最小となる円形状を示しており、点１５２０は、円形状１５１０の中心位置を示している。トランポリン座標平面１４１０における点１５２０の座標は、中心位置情報として、中心位置記憶部１１２６に記憶される。
【０１１０】
（５）着床位置情報の具体例
次に、着床位置算出部１１２７により算出される着床位置情報の具体例について説明する。図１６は、着床位置情報の具体例を示す図である。このうち、図１６の１６００ａ＿１、１６００ｂ＿１、１６００ｃ＿１は、それぞれ、非跳躍状態の競技者１２００の様子を示している。
【０１１１】
具体的には、図１６の１６００ａ＿１は、競技者１２００が非跳躍状態に移行した直後の様子を示しており、へこみ領域１３００＿１のへこみ量が小さい。一方、図１６の１６００ｂ＿１は、非跳躍状態に移行した直後と比較して、へこみ領域のへこみ量が大きくなった後の様子を示している（へこみ領域１３００＿２の大きさ＞へこみ領域１３００＿１の大きさ）。更に、図１６の１６００ｃ＿１は、へこみ領域が最大になった時の様子を示している（へこみ領域１３００＿３の大きさ＞へこみ領域１３００＿２の大きさ）。
【０１１２】
図１６の１６００ａ＿２、１６００ｂ＿２、１６００ｃ＿２は、それぞれの非跳躍状態におけるスキャンにより、中心位置情報が算出された様子を示している。
【０１１３】
例えば、図１６の１６００ａ＿２の中心位置情報は、以下の手順により算出される。まず、変換部１１２４が、図１６の１６００ａ＿１に示す非跳躍状態において取得されたスキャンデータ（スキャナ座標系）をトランポリン座標系に変換する。続いて、フィッティング処理部１１２５が、トランポリン座標平面１４１０にプロットした点を近似することで近似曲線１６０１を得る。続いて、フィッティング処理部１１２５が、近似曲線１６０１との残差の二乗和が最小となるように、円形状１６０２を算出する。これにより、１６００ａ＿２に示すように、円形状１６０２の中心位置１６０３が算出される。
【０１１４】
同様に、図１６の１６００ｂ＿２の中心位置情報は以下の手順により算出される。まず、変換部１１２４が、図１６の１６００ｂ＿１に示す非跳躍状態において取得されたスキャンデータ（スキャナ座標系）をトランポリン座標系に変換する。続いて、フィッティング処理部１１２５が、トランポリン座標平面１４１０にプロットした点を近似することで近似曲線１６１１を得る。続いて、フィッティング処理部１１２５が、近似曲線１６１１との残差の二乗和が最小となるように、円形状１６１２を算出する。これにより、１６００ｂ＿２に示すように、円形状１６１２の中心位置１６１３が算出される。
【０１１５】
同様に、図１６の１６００ｃ＿２の中心位置情報は以下の手順により算出される。まず、変換部１１２４が、図１６の１６００ｃ＿１に示す非跳躍状態において取得されたスキャンデータ（スキャナ座標系）をトランポリン座標系に変換する。続いて、フィッティング処理部１１２５が、トランポリン座標平面１４１０にプロットした点を近似することで近似曲線１６２１を得る。続いて、フィッティング処理部１１２５が、近似曲線１６２１との残差の二乗和が最小となるように、円形状１６２２を算出する。これにより、１６００ｃ＿２に示すように、円形状１６２２の中心位置１６２３が算出される。
【０１１６】
着床位置算出部１１２７は、それぞれの非跳躍状態におけるスキャンにより算出された中心位置１６０３、１６１３、１６２３、・・・の平均位置１６３０の座標（平均位置座標）を算出することで、着床位置を示す座標を算出する。
【０１１７】
ここで、中心位置１６０３の座標を（Ｘｔ１１，Ｙｔ１１）、中心位置１６１３の座標を（Ｘｔ１２，Ｙｔ１２）、中心位置１６２３の座標を（Ｘｔ１３，Ｙｔ１３）、・・・ｍ回目のスキャンに基づき算出された中心位置の座標を（Ｘｔ１ｍ，Ｙｔ１ｍ）とおく。この場合、ｍ回分のスキャンにより算出される、１回目の非跳躍状態移行時の着床位置を示す座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１）は下式により算出することができる。
【０１１８】
【数８】
2019012687.tif 000010
（６）着床位置計測処理の流れ
次に、得点算出部１３２による着床位置計測処理の流れについて説明する。図１７は、着床位置計測処理の流れを示すフローチャートである。指示取得部１１２２より計測開始の指示を受信すると、図１７に示す着床位置計測処理が実行される。
【０１１９】
ステップＳ１７００において、着床判定部１１２３は、非跳躍状態移行回数（ｎ）に１を代入する。
【０１２０】
ステップＳ１７０１において、着床判定部１１２３は、得点用スキャンデータ取得部１１２１より通知されたスキャンデータを取得する。
【０１２１】
ステップＳ１７０２において、着床判定部１１２３は、取得した１スキャン分の各スキャンデータに含まれる距離情報（ｒ）及び角度情報（θ）を、スキャナ座標系に変換する（ｒθ→ｘｙ）。
【０１２２】
ステップＳ１７０３において、着床判定部１１２３は、スキャナ座標系に変換された１スキャン分の各スキャンデータが、ベッド部１５２内に含まれるか否かを判定する。ステップＳ１７０３においてベッド部１５２内に含まれると判定した場合には（ステップＳ１７０３においてＹｅｓの場合には）、ステップＳ１７０４に進む。
【０１２３】
ステップＳ１７０４において、変換部１１２４は、スキャナ座標系に変換された１スキャン分の各スキャンデータを、変換パラメータを用いてトランポリン座標系に変換する。
【０１２４】
ステップＳ１７０５において、フィッティング処理部１１２５は、トランポリン座標系に変換された１スキャン分のスキャンデータの近似曲線を算出し、円形状をフィッティングする。
【０１２５】
ステップＳ１７０６において、フィッティング処理部１１２５は、フィッティングした円形状の中心位置を算出し、中心位置情報として中心位置記憶部１１２６に記憶する。
【０１２６】
一方、ステップＳ１７０３において、ベッド部１５２内に含まれないと判定された場合には（ステップＳ１７０３においてＮｏの場合には）、ステップＳ１７０７に進む。
【０１２７】
ステップＳ１７０７において、着床位置算出部１１２７は、中心位置記憶部１１２６に記憶された中心位置情報に基づいて、着床位置を示す座標を算出したか否かを判定する。ステップＳ１７０７において、着床位置を示す座標を算出していないと判定した場合には、ステップＳ１７０８に進む。
【０１２８】
ステップＳ１７０８において、着床位置算出部１１２７は、中心位置情報に基づき平均位置座標を算出することで、ｎ回目の非跳躍状態移行時の着床位置を示す着床位置座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）を算出する。
【０１２９】
ステップＳ１７０９において、着床位置算出部１１２７は、ｎ回目の非跳躍状態移行時の着床位置座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）を、着床位置情報として得点算出結果に記録する。
【０１３０】
ステップＳ１７１０において、着床位置算出部１１２７は、非跳躍状態移行回数（ｎ）をインクリメントする。
【０１３１】
ステップＳ１７１１において、着床判定部１１２３は、指示取得部１１２２より終了指示を受信したか否かを判定する。ステップＳ１７１１において、指示取得部１１２２より終了指示を受信していないと判定した場合には、ステップＳ１７０１に戻る。
【０１３２】
一方、ステップＳ１７１１において、指示取得部１１２２より終了指示を受信したと判定した場合には、ステップＳ１７１２に進む。ステップＳ１７１２において、Ｈ得点部１１２８は、Ｈ得点の減点テーブル４３０を参照することで、各回の着床位置情報に応じたＨ得点を特定し、着床位置情報とＨ得点とを含む得点算出結果を出力する。
【０１３３】
（７）得点算出結果の具体例
次に、出力部１１２９より出力される得点算出結果の具体例について説明する。図１８は、得点算出結果の具体例を示す図である。図１８に示すように、得点算出結果１８００は、情報の項目として、競技者を識別するための"ＩＤ"、"非跳躍状態移行"、"着床位置"、"Ｈ得点"を含む。
【０１３４】
"ＩＤ"には、各競技者を識別するための識別子が格納される。"非跳躍状態移行"には、トランポリン競技において、競技者１２００が非跳躍状態に移行した非跳躍状態移行回数（ｎ）が格納される。"着床位置"には、競技者１２００が非跳躍状態にある間に、レーザスキャナ装置１１０のｍ回分のスキャンにより取得されたスキャンデータを用いて算出された着床位置情報が格納される。
【０１３５】
"Ｈ得点"には、対応する"着床位置"に格納された着床位置情報を、Ｈ得点の減点テーブル４３０と対比することで特定される各回のＨ得点が格納される。
【０１３６】
以上の説明から明らかなように、第１の実施形態における計測システムは、トランポリンのベッド部の下側に、ベッド部と略平行な方向にレーザ光をスキャンするレーザスキャナ装置を配する。そして、ベッド部の所定の２箇所の位置に取り付けたマーカの位置を計測することで較正用のスキャンデータを取得し、レーザスキャナ装置の位置を原点とするスキャナ座標系におけるマーカの座標を算出する。更に、算出したマーカの座標と、ベッド部の対応する２箇所の位置との関係に基づいて、スキャナ座標系の各位置の座標を、ベッド部の中心位置を原点とするトランポリン座標系の各位置の座標に変換するための変換パラメータを算出する。
【０１３７】
このように、第１の実施形態における計測システムによれば、レーザスキャナ装置により計測されたスキャンデータと、トランポリンのベッド部との位置関係を明確にするための変換パラメータを算出することができる。
【０１３８】
また、第１の実施形態における計測システムは、トランポリンの競技中に、レーザスキャナ装置より取得したスキャンデータを、変換パラメータを用いてトランポリン座標系に変換する。また、第１の実施形態における計測システムは、トランポリン座標系に変換されたスキャンデータに基づいて、へこみ領域の断面の形状（フィッティングした円形状）を算出し、断面の中心位置に基づいて、競技者のベッド部における着床位置を算出する。
【０１３９】
これにより、第１の実施形態における計測システムによれば、スキャンデータに基づいて算出した着床位置が、採点用の複数のラインにより区分された領域のうちのいずれの領域に該当するのかを判定することが可能となる。この結果、第１の実施形態における計測システムによれば、競技者のＨ得点を特定することが可能となる。
【０１４０】
このように、第１の実施形態における計測システムによれば、着床位置に応じた採点を実現するための較正方法を提供することができる。
【０１４１】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、領域テーブル３００に定義された寸法に基づいて、Ｈ得点の算出に用いる座標テーブル４２０を生成するものとして説明した。これに対して、第２の実施形態では、ベッド部の採点用の複数のラインの各交点位置に、マーカを取り付けてスキャンを行い、トランポリン座標系における各交点位置の座標を取得する。そして、第２の実施形態では、取得した各交点位置の座標に基づいて座標テーブルを生成する。以下、第２の実施形態について、上記第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１４２】
＜座標テーブルを生成するためのマーカの取り付け位置＞
はじめに、座標テーブルを生成するためのマーカの取り付け位置について説明する。図１９は、マーカの取り付け位置を説明するための第１の図である。このうち、１９００ａは、マーカの取り付け位置をベッド部１５２の上方から見た場合の上面図を示している。１９００ａに示すように、マーカは、ベッド部１５２の各領域を特定するために必要な位置（１個の中心位置と６個の交点位置）に取り付けられる。
【０１４３】
１９００ｂは、ベッド部１５２に取り付けられたマーカをスキャンすることで得たスキャンデータを、スキャナ座標系に変換したことを示している。
【０１４４】
１９００ｃは、スキャナ座標系の１個の中心位置と６個の交点位置の座標を、トランポリン座標系に変換することで、６個の交点位置のトランポリン座標系における座標を算出した様子を示している。
【０１４５】
このように、１個の中心位置と６個の交点位置の座標を算出することで、領域テーブル３００の各領域の境界点までのＸｔ軸方向の寸法及びＹｔ軸方向の寸法を特定し、座標テーブルを生成することができる。
【０１４６】
＜座標テーブルの具体例＞
図２０は、座標テーブルの具体例を示す第１の図である。図２０の座標テーブル２０２０に示すように、１個の中心位置と６個の交点位置の座標に基づいて、Ｘ１〜Ｘ３、Ｙ１、Ｙ２を算出することができる。
【０１４７】
このように、第２の実施形態における計測システム１００によれば、１個の中心位置と６個の交点位置にマーカを取り付けてスキャンすることで、座標テーブルを実測値に基づいて生成することができる。
【０１４８】
［第３の実施形態］
上記第２の実施形態では、１個の中心位置と６個の交点位置にマーカを取り付けてスキャンすることで、座標テーブル２０２０を生成した。これに対して、第３の実施形態では、１個の中心位置と３個の交点位置にマーカを取り付けてスキャンすることで、座標テーブルを生成する。以下、第３の実施形態について、上記第２の実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１４９】
＜座標テーブルを算出するためのマーカの取り付け位置＞
はじめに、座標テーブルを算出するためのマーカの取り付け位置について説明する。図２１は、マーカの取り付け位置を説明するための第２の図である。このうち、２１００ａは、マーカの取り付け位置をベッド部１５２の上方から見た場合の上面図を示している。２１００ａに示すように、マーカは、ベッド部１５２の各領域を特定するために必要な位置（１個の中心位置と３個の交点位置）に取り付けられる。
【０１５０】
２１００ｂは、ベッド部１５２に取り付けられたマーカをスキャンすることで得たスキャンデータを、スキャナ座標系に変換したことを示している。
【０１５１】
２１００ｃは、スキャナ座標系の１個の中心位置と３個の交点位置の座標を、トランポリン座標系に変換することで、３個の交点位置のトランポリン座標系における座標を算出した様子を示している。
【０１５２】
このように、１個の中心位置と３個の交点位置の座標を算出することで、領域テーブル３００の各領域の境界点までのＸｔ軸方向の寸法及びＹｔ軸方向の寸法を特定し、座標テーブルを生成することができる。
【０１５３】
＜座標テーブルの具体例＞
図２２は、座標テーブルの具体例を示す第２の図である。図２２の座標テーブル２２２０に示すように、１個の中心位置と３個の交点位置の座標に基づいて、Ｘ１〜Ｘ３、Ｙ１、Ｙ２を算出することができる。
【０１５４】
このように、第３の実施形態における計測システム１００によれば、１個の中心位置と３個の交点位置にマーカを取り付けてスキャンすることで、座標テーブルを実測値に基づいて生成することができる。
【０１５５】
［その他の実施形態］
上記第１の実施形態では、マーカの形状として、１種類の形状を例示したが（図７の７００ａ参照）、マーカの形状は、これに限定されない。図２３は、他のマーカの外観構成の一例を示す図である。図２３に示すように、マーカ２３１０は、フック部２３１１が２つの係止部材を有している。このように、２つの係止部材を有することで、マーカ２３１０をベッド部１５２の所定の位置に取り付ける際に、ベッド部１５２に対して、２箇所で係止させることが可能となる。
【０１５６】
また、上記第１の実施形態では、ベッド部１５２に対して、マーカを吊り下げて取り付けるものとして説明した。しかしながら、マーカは、ベッド部１５２の下側の床面に載置してもよい。
【０１５７】
また、上記第１の実施形態では、スキャナ座標系に変換されたスキャンデータを、変換パラメータを用いてトランポリン座標系に変換する処理を、着床判定部１１２３による処理が完了してから実行するものとして説明した。
【０１５８】
しかしながら、トランポリン座標系に変換する処理の順序はこれに限定されない。例えば、着床位置算出部１１２７により着床位置情報が算出された後であってもよい。あるいは、着床判定部１１２３にスキャンデータが入力される前であってもよい。
【０１５９】
また、上記第１の実施形態では、マーカを取り付けるにあたり、ベッド部１５２の中心位置と、複数のラインの交点位置とを選択したが、マーカの取り付け位置はこれに限定されない。
【０１６０】
例えば、ベッド部１５２の中心位置以外の位置を選択してもよい。あるいは、複数のラインの交点位置以外の位置を選択してもよい。つまり、ベッド部１５２上において特定可能な位置であれば、任意の位置を選択してマーカを取り付けてもよい。
【０１６１】
また、上記第１の実施形態では、ベッド部１５２の所定の２箇所にマーカを取り付けるものとして説明したが、３箇所以上にマーカを取り付けるようにしてもよい。少なくとも２箇所にマーカを取り付けることで変換パラメータを算出することができるが、３箇所以上にマーカを取り付けることで、変換パラメータの算出精度の向上が期待できるからである。
【０１６２】
また、上記第１の実施形態では、１箇所に１つのマーカを取り付けるごとに、レーザ光でスキャンするものとして説明した。しかしながら、マーカのスキャン方法はこれに限定されず、複数のマーカを用意し、複数箇所に同時に取り付けて、レーザ光による１回のスキャンにより、複数のマーカについて較正用スキャンデータを取得するようにしてもよい。ただし、この場合、複数の較正用スキャンデータそれぞれと、各マーカの取り付け位置との対応関係を明確にしておくことが前提となる。
【０１６３】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１６４】
１００            ：計測システム
１１０            ：レーザスキャナ装置
１２０            ：データ処理装置
１３０            ：レーザスキャナ制御部
１３１            ：較正部
１３２            ：得点算出部
１５０            ：トランポリン
１５１            ：フレーム
１５２            ：ベッド部
４２０            ：座標テーブル
４３０            ：減点テーブル
６０１            ：較正用スキャンデータ取得部
６０２            ：マーカ位置判定部
６０３            ：変換パラメータ算出部
７１０            ：マーカ
１１２１          ：得点用スキャンデータ取得部
１１２２          ：指示取得部
１１２３          ：着床判定部
１１２４          ：変換部
１１２５          ：フィッティング処理部
１１２７          ：着床位置算出部
１１２８          ：Ｈ得点部
１１２９          ：出力部
１２１０          ：スキャナ座標平面
１３００          ：へこみ領域
１３１０          ：スキャンデータ
１４１０          ：トランポリン座標平面
１５１０          ：円形状
１８００          ：得点算出結果
２０２０          ：座標テーブル
２２２０          ：座標テーブル
【図１】
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【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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