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サッカーのワールドカップ,日本代表の活躍に盛り上がりましたね.日本の決勝進出に大きな影響を与えた「ビデオ・アシスタント・レフェリー(VAR)」テクノロジーと,サッカーボールに埋め込まれたセンサー・テクノロジーについてお話しします.

ニュースレター「STEAM NEWS」

金谷一朗(いち)

TEDxDejimaStudioファウンダー・パイナップルコンピューター代表・長崎大学情報データ科学部教授

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[音楽]
市ですおはようございますこのポッドキャストは僕が毎週お送りしているニュースれた
スティームニュースでは科学技術工学アート数学に関する話題をお届けしています
スティームニュースはスティームボート乗り組みのご協力でお送りしています
[音楽]
改めまして市ですこのエピソードは2022年12月12日に収録しています
このエピソードはスティームニュース第107号と第108号から日本を奇跡へと導いたゴールラインテクノロジーについてお届けします
2022年のサッカーワールドカップ日本代表は決勝トーナメント1回戦でクロアチアとあたり
惜しくも敗退しましたがドイツスペインを押さえてのグループステージ1位通過は大金星だったんじゃないでしょうか
まあ僕はに若ファンなんですけれどもね このエピソードではこのグループステージ日本対スペインで話題になった
ビデオアシスタントレフェリーvar とサッカーボールに仕込まれたセンサーテクノロジーについてお話をします
ビデオ技術によってスポーツにおける判定の補助をすることをビデオアシスタントレフェリーvar と呼びます
日本のプロ野球でも2018年からリクエスト制度が導入されたので野球ファンの間でも有名になりました
サッカーワールドカップは日本のプロ野球に比べて積極的にvar を導入しています
英語版 wikipedia を調べてみるとまあそれでも他のスポーツに比べて遅かったとは書かれているのですが
専用のカメラを用いた本格的なvar がサッカーワールドカップには導入されています
サッカーの場合ボールにセンサーを仕込むということも行われています var と合わせて機械によってゴールかどうかを判定するテクノロジーを
国際サッカー連盟 FIFA はゴールラインテクノロジーと呼んでいます さて2022年のカタールワールドカップのグループステージで日本対スペインの試合
03:12
日本のゴールが有効だったかどうかが大きな話題を呼びました 水戸真選手がゴール横でボールを折り返したのですがこのボールが
ゴールラインを割っていたのかどうかということが話題になったのですね ニュース映像を見ると本当にギリギリで角度によってはゴールラインを割っているようにも見える
のですが こちら var によってゴールラインを割っていないというふうに判定されています
報道によっては1ミリの差なんてことも言われています メールでお送りしているニュースレタースティームニュースの本文の方ではですね
ap が配信したニュース画像から独自の分析というほどではないのですが少し画像処理を しましてどのぐらいですねあの際どかったかというのを計算して見ているのですが
およそ1.3ミリメートルぐらい 報道によっては1.8ミリメートルという説もあるので
まあその中間ぐらい1ミリメートルと2ミリメートルの間ぐらいかなというぐらいほんと 神人へという感じでですね
ボールがフィールドに残ったということを検証しています で問題はこんな風にですねゴールを丸いは折り返しの状態を
画像で判定していいのかどうかということなんですね というのも1枚の写真だけであるとを角度によって捉える角度によって
ボールがラインを超えたかどうかというのがわからないわけですね そこで
必要なのは 真正面からなおかつここ重要なんですけれども
遠近感なしで画像を捉える必要があるんです遠くのものというのは小さく映って しまいますから
ボールの向こう側にあるゴールラインというのは相対的に小さく映ってしまうわけですね もし遠近感があればということはですね
ゴールラインを割ったのかどうかという正確な判定ができなくなってしまうわけです そこで真正面から遠近感なしで捉える
これ画像用語で画像用語って言い方おかしいですねまあ光学光学用語で オルソ画像という風に言います英語ではオルソイメージという風に言います
このオルソ画像がないと正確な判定ということができないわけですね しかしですねオルソ画像を撮影できるカメラっていうのは基本的にはないんです
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もちろんかなり特殊なカメラでオルソ画像を撮影するカメラというのはあるのですが まあ一般的ではありません
そこでフィファと契約しているフォークアイという var システムこちら使われているんですけれども ゴールを7台のカメラで捉えています
判定にかかる時間を考えるとこの7台のカメラ映像から オルソ画像の生成まではやっていないと思うのですが
三角測量法を使ってボール位置のボールの3次元の位置の推定は行っているようなん ですね
これを行っていればまあ十分ゴールの判定ができるということでフォークアイという システムが使われているようです
で日本対スペインの試合なんですがまぁこれまずあのゴールポストの外だったということ フォークアイは本来ゴールポストの内側を狙っているので
本来の守備範囲の外だったということをそれからですね 非常に微妙な本当も1ミリとか1点何ミリとかの世界なので
最終的にはまあ目視で判断したんじゃないかなカメラ映像複数のカメラ映像から目視で 判断したんじゃないかなというふうには思います
カタールーワールドカップではこのビデオアシスタントレフェリーに加えて ボールの中にセンサーテクノロジーを組み込んでいるんですね
これがどういうことなのか少し見ていきたいとおもいます iphone やアップルウォッチは自分の位置を知っています
これは全球足椅衛生システム gnss という技術なんですが通称 gps なので
このエピソードの中でも gps というふうにね 呼んでいこうと思います gps を使うと iphone であるとかアップルウォッチであるとかもちろん
android 方もですね自分の位置を計測することができるわけですね ということはサッカーボールにも gps を埋め込んでおけば
自分が集まりボールがフィールド内にいるとか ゴールに入ったとかわかるということなのかなぁと思うと
違うんです 特にですね iphone 14 pro とかアップルウォッチウルトラとかはですね
あの l 5というかなり性能の高い gps 技術を積んではいるのですが
誤差の範囲数十ミリメートルと言われています 先ほどお話しした通りボールの1ミリメートル単位の分解能が必要なのでサッカー向き
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ではまだないんですねこの gps 技術 僕たちがエジプトの調査現場で使っている gps のいくつかは
キネマティック即位という技術が使われています こちらはですねまあ民間では最強の即位システムというふうに言われているんですが
およそ10ミリメートルあるいはまあそれ以下まで追い込めるとは言われています ただし
動作がですねそこまで早くないので サッカーのボールこれ時速100キロまあひょっとしたら150とか200キロぐらい出るそうなん
ですね とてもその速度までは追従できません
そこで サッカーのボールに組み込む技術として gps 以外のいくつかの技術が提案されて
います 過去には万引き防止システムとよく似たシステムも試験されています
これイメージとしてはボールの中に万引き防止タグを仕込んでおいて ゴールポストに万引き防止ゲートを立てつけておくんですね
ボールが商品ゴールポストがお店の出口と思えばイメージしやすいと思います ただしまあ過去いろいろ試されてきた結果からまあそしておそらくなんですが
人間の見えないところでゴール判定されてしまうという感情的な問題から サッカーのゴール判定にはビデオアシスタントレフェリー
var 方式が主流にはなりました 通常この var は単体で使われることが多いそうなのですがかたあるワールドカップ
では補助的なテクノロジーとしてサッカーボールに センサーテクノロジーが
埋め込まれましたそのセンサーとは初代 iphone にも入っている 加速度センサーだったんですね
加速度センサーはボールがどちら向きに加速しているかをセンシングします なぜ速度ではなく加速度なのかというと動いているボールの中からは速度を知る
ことができないからです これ船の看板の上からは船の速度を知ることができないのと同じことなん
ですね 船の速度は海面と比べないとわかりませんこれ
ガリレオガリレイが定式化したのでガリレイの相対性原理と呼びます この加速度センサーを用いると
ボールの急加速や急減速つまり蹴られた瞬間 折り返された瞬間の時刻を記録することができます
この時刻情報を vr の映像と付き合わせると だいたいどの範囲の映像を確認すれば良いかの指針になります
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このようにして判定時間というのが短縮されたようなんですね実際この vr の技術を提供したフォークアイそして
キネクソンというねドイツの会社なのですが インタビューによってこの
サッカーボールに埋め込まれたセンサーテクノロジーによってこのビデオアシスタント レフェリーの時間を短縮できたというふうなことを答えていますのでこの時刻情報という
のを使ったんじゃないかというふうに思います
かたあるワールドカップで使われたセンサーテクノロジーなのですがこれは電源が必要な センサーなので
サッカーボールこれワイヤレス充電されていました なんかこうなってくるとそのうちボール自身が自分で動き回れるようになることも
そんなに遠くない未来にできそうですよね ハリーポッターのキリッチみたいに
なるかもしれないですね
というわけでこのエピソードではサッカーワールドカップ 日本の1ミリメートルの軌跡を支えた
工学についてお届けをしました このスポーツとテクノロジーという関係は非常に興味深い分野でして
特にですねコンピュータテクノロジーで言うと一番この使われているのは スポーツ中継ですねテレビ中継で
今はもうあちこちでコンピュータグラフィックスが 実写に合成されていますよねそれもすごくナチュラルにカメラの動きに追従して
cg が動くので cg とは気づかないような使われ方もされています
特にアメリカのフットボールですねアメフトのテレビ中継なんかだと もうフィールドにラインが引かれたり
広告が合成されたりですね選手の上に名前が出たりとか もうテレビゲームのような
映像になってますよねまあエンターテイメント要素の強い スポーツ中継だとこんな風に技術が使われていくんでしょうね
実際生で見るとその cg というのが長乗されていないので結構 テレビ中継を見慣れている人にとってはつまらなかったりするという話もね
聞きます まあそのうちヘッドマウントディスプレイが普及していけば
フィールドで見ていても cg がね合成されて実物と cg を同時に見るというようなこともできるようになっていくんでは
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ないでしょうかね っていうか技術的にはもう全然できているのであとはまあ
スタジアムでヘッドマウントディスプレイを被る勇気があるかどうかぐらいの話なのかも しれません
さてエピソード後半の雑談の時間です 今回はですね
まあエジプトの話をしてみたいなと思ってるんですがエジプトにカルガオアシス っていうまあかなりディープな場所があるんですねどのぐらいディープかっていうと
まずあの砂漠の真ん中にあります サハラ砂漠まさはらっていうのが砂漠っていう意味なのでサハラ砂漠っていう砂漠砂漠になっちゃう
ので 正しくは西方砂漠っていうのですがまあその砂漠の真ん中にあるオアシスですね
カイロを前ジップとの首都カイロから 南に800キロぐらい行ったところ
一番近くの街がルクスウォールというねあの王家の谷とかがあったり 今ルクソール神殿カルナック神殿という神殿がある観光地なんですがそこから西へ200キロ
ぐらいとところにあります つまりですねカイロ在住のエジプト時もあんまり来るようなところではないというオアシスがあるんですが
昔ですねまあ20年近く前からなんですが そこの遺跡の調査をですねしていたんですね僕たち日本人が
でそんな場所ですから日本人がやってくるというとかなり珍しいわけですよ で地元のエジプト人たちが日本人を歓迎してくれてぜひフットボールしよう
フットボールサッカーのことですねフットボールしようと言ってまあ フットボール
まあ盛んな国ですからこのオアシスにもスタジアムがあるんですね でスタジアムを借り切ってくれて
でまぁ我々外国人はまあ何かあったらいけないというのであの護衛の警察官がいつも 付いてきてくれるんですけれどもその警察官たちがこのスタジアムを警備してくれて
現地エジプト人チームと日本人チームまあ結構ね人数はいたんですよ 11人以上いたのでまぁ11人で
チームを組んでサッカーをやりましたまあ僕はですねとんでもなく運動音痴なんですが 日本人チームにはあの元サッカー少年もまあ結構いて
最初のうちはですねなんとこうエジプト人たちに対して格の違いを日本人チームが見せつけていたんですね まあそれこそ30とか40とかでリードしていたんですが
ただいくら経過しても ホイッスルがならないんですよこのハーフタイム終了のホイッスルがならないんですね
18:06
そのうち砂漠なので暑いし まあ日本チームって言ってもね若い人ばっかりでもないので
運動量みるみる落ちていくんですよ でだんだんあこれひょっとしてエジプトチームこれが狙いかーって気づいた時
もう後の祭りで 持久力に勝るエジプト人チームが日本をフルボッコにしたんですねもう
日本チームまあ3点か4点取ってたんですけどもエジプト人チームがそんなと10点とか 15点とか取ってきて
でなんかよく見たらエジプト人増えてるし 挙句の果てにですねあの
護衛の警察官いたじゃないですか警察官もなんかサッカー盛り上がってるの見て我慢でき なくなったみたいで武装しているので銃持ってるんですけどそれを
あの抜いて 近所の子供にちょっと持っててって渡して一緒にプレイ始めて
危ないなと思ったんですけどね子供に銃持たせてと思ったんですがそれでねもう めちゃくちゃあのサッカーは盛り上がって前半90分後半90分っていう
まあ地獄のような試合で僕はの翌日 起き上がれなくなって
オアシスの唯一のドクターに来てもらって見てもらいました でその警官もですねおそらくバレて怒られたんじゃないかなと思いますあの翌日
現場勤務には来ていませんでした多分ね こってり絞られていたんじゃないかと思います
メールでお送りしているニュースレターではまあここまでの話をお伝えしていたのですが その後ですね気づいたことがあるんですね
実はこのポッドキャストいつもは メールとまあほぼ同時に場合によってはメールのそうですね
6時間とか7時間早くお送りしているのですが今回はですね メールでお送りしているニュースレターのお送り後まあ3日か4日経って
あのお届けしているのですがその間に気づいたことがありまして 僕はの
失敗の本質っていう本をですねもう何度も何度も読んでいるんですね でこのニュースレターを送りした後もまた読み返していて
失敗の本質っていうのは日本がなぜ太平洋戦争で負けたかというのを分析した本 なのですが
あ これ僕たちのサッカーもこれだわと思ったんですよ
21:00
僕たちのサッカーは 敵陣まつまり砂漠で
短期決戦45分という短期決戦狙いだったんですが エジプト人チームはまずこう自分たちのフィールドですよね砂漠のスタジアムという自分たちの
フィールドで 時給戦前半後半合わせて180分
しかもですね途中から選手を投入してくるというこれロジスティックが 完璧なんですよ
平坦が完璧 そりゃ勝ちますよねこれ全部旧日本軍の逆ですよね旧日本軍っていうのは
敵陣で短期決戦を狙ったのに対して アメリカ軍イギリス軍は自分たちの陣営に引き込んで
時給戦に持ち込んで しかも平坦が完璧
完璧とまではいかなくても日本の何十倍も良かったわけですね なんか僕砂漠で倒れて
医者のお世話になったという記憶しかなかったんですが20年経ってようやく これは僕たちの失敗の本質だったんだということに気づいたんですね
まあなんかどんなところにでも学びてあるんだなということを 気づいた
エピソードの収録でした スティーブニュースはあのご寄付いただいている皆様には
別冊をお届けしているのですがまぁこの部分 別冊では文字にしてお届けしようと思います
いやーそれにしてもワールドカップ惜しかったですよね クロアチア相手に
PK戦まで行ったというのはまあ僕全然に若ファンなのでどのぐらいすごいことなのか あまり理解せずにお話ししていますがやっぱりすごいことなんだと思います
で僕はの月に2回ですね youtube live で世界遺産の旅という番組をねをあのお送りさせていただいているんですが
ちょうどね サッカーの日本対クロアチアがあった翌日にクロアチアの世界遺産をご紹介する
25分のライブ番組をお届けしましたこちらはね youtube でアーカイブも残っていますので
世界遺産の旅1で検索してもらうと見つけられるんじゃないかと思いますこちらはですね こてこての大阪弁でお届けしています
というわけでこのエピソードも最後まで聞いてくださってありがとうございました 今週はねもう1本を届け予定ですではまたお会いしましょう
1でした
24:02
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(♪ 音楽 ♪)
さようなら
24:58

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