JP2001324306A - トレッドミルの歩幅測定装置 - Google Patents
トレッドミルの歩幅測定装置Info
- Publication number
- JP2001324306A JP2001324306A JP2000140459A JP2000140459A JP2001324306A JP 2001324306 A JP2001324306 A JP 2001324306A JP 2000140459 A JP2000140459 A JP 2000140459A JP 2000140459 A JP2000140459 A JP 2000140459A JP 2001324306 A JP2001324306 A JP 2001324306A
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- infrared
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- running
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ウォーキングやランニングにおける歩幅を測定
する。 【解決手段】一定方向に循環移動しその上面を足踏み面
となすベルト２を備えたトレッドミル１の歩幅測定装置
３は、歩行あるいは走行の歩幅（Ｌｓ）を測定するもの
で、前記ベルト２上面に接触して回転し、ベルト２の移
動距離（Ｄ）及び移動速度（Ｖ）を得るためのロータリ
ーエンコーダー４と、ベルト２の上方でその移動方向と
直角方向に赤外線５を発信する赤外線発信器６と、赤外
線受信時、及び人の足７によって遮断された赤外線非受
信時でそれぞれ異なる２種類の信号を出力する赤外線受
信器８と、前記２種類の信号うち一方の信号の間隔時間
（Ｔ ｓ）及びベルト２の移動速度（Ｖ）から、歩行ある
いは走行の歩幅（Ｌｓ）をそれぞれ演算するＣＰＵ９と
から構成する。
する。 【解決手段】一定方向に循環移動しその上面を足踏み面
となすベルト２を備えたトレッドミル１の歩幅測定装置
３は、歩行あるいは走行の歩幅（Ｌｓ）を測定するもの
で、前記ベルト２上面に接触して回転し、ベルト２の移
動距離（Ｄ）及び移動速度（Ｖ）を得るためのロータリ
ーエンコーダー４と、ベルト２の上方でその移動方向と
直角方向に赤外線５を発信する赤外線発信器６と、赤外
線受信時、及び人の足７によって遮断された赤外線非受
信時でそれぞれ異なる２種類の信号を出力する赤外線受
信器８と、前記２種類の信号うち一方の信号の間隔時間
（Ｔ ｓ）及びベルト２の移動速度（Ｖ）から、歩行ある
いは走行の歩幅（Ｌｓ）をそれぞれ演算するＣＰＵ９と
から構成する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば、室内など
でランニングあるいはウォーキングを行うための循環移
動するベルトを備えたトレッドミルに係り、特に、ラン
ニングやウォーキングの歩幅を測定するための歩幅測定
装置に関するものである。
でランニングあるいはウォーキングを行うための循環移
動するベルトを備えたトレッドミルに係り、特に、ラン
ニングやウォーキングの歩幅を測定するための歩幅測定
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のトレッドミルは、ランニングやウ
ォーキングの速度を測定したりコントロールするように
構成されたものが一般的であった。
ォーキングの速度を測定したりコントロールするように
構成されたものが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ランニング
やウォーキングは、その速度だけでなく、各人が歩幅を
意識して行うことが好ましいほか、ランニング等の選手
は、自身の歩幅を実際の動きの中で体感する必要があ
る。上記従来のトレッドミルは、ランニングやウォーキ
ングの歩幅を測定できなかったので、ランニングやウォ
ーキングの上達に充分に貢献できないという問題があっ
た。本発明は、上記の問題を解消することを課題とし、
該課題を解決することを目的とするものである。
やウォーキングは、その速度だけでなく、各人が歩幅を
意識して行うことが好ましいほか、ランニング等の選手
は、自身の歩幅を実際の動きの中で体感する必要があ
る。上記従来のトレッドミルは、ランニングやウォーキ
ングの歩幅を測定できなかったので、ランニングやウォ
ーキングの上達に充分に貢献できないという問題があっ
た。本発明は、上記の問題を解消することを課題とし、
該課題を解決することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発
明は、一定方向に循環移動しその上面を足踏み面となす
ベルトを備えたトレッドミルの歩幅測定装置であって、
ベルト上面に接触して回転し、ベルトの移動距離（Ｄ）
及び移動速度（Ｖ）を得るためのロータリーエンコーダ
ーと、ベルト上方でその移動方向と直角方向に赤外線を
発信する赤外線発信器と、赤外線受信時、及び人の足に
よって遮断された赤外線非受信時でそれぞれ異なる２種
類の信号を出力する赤外線受信器と、前記２種類の信号
うち一方の信号の間隔時間（Ｔｓ）及びベルトの移動速
度（Ｖ）から、歩行あるいは走行の歩幅（Ｌｓ）をそれ
ぞれ演算するＣＰＵとから構成したものである。
明は、一定方向に循環移動しその上面を足踏み面となす
ベルトを備えたトレッドミルの歩幅測定装置であって、
ベルト上面に接触して回転し、ベルトの移動距離（Ｄ）
及び移動速度（Ｖ）を得るためのロータリーエンコーダ
ーと、ベルト上方でその移動方向と直角方向に赤外線を
発信する赤外線発信器と、赤外線受信時、及び人の足に
よって遮断された赤外線非受信時でそれぞれ異なる２種
類の信号を出力する赤外線受信器と、前記２種類の信号
うち一方の信号の間隔時間（Ｔｓ）及びベルトの移動速
度（Ｖ）から、歩行あるいは走行の歩幅（Ｌｓ）をそれ
ぞれ演算するＣＰＵとから構成したものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施形態を
添付図面に基づいて詳細に説明する。ここにおいて、図
１は概略的な平面図、図２は電圧信号の波形図、図３は
パルス信号の波形図である。
添付図面に基づいて詳細に説明する。ここにおいて、図
１は概略的な平面図、図２は電圧信号の波形図、図３は
パルス信号の波形図である。
【０００６】図１に示すように、トレッドミル１は、一
定方向に循環移動しその上面を足踏み面となすベルト２
と、歩行あるいは走行の歩幅（ＬＳ）を測定する測定装
置３を備える。
定方向に循環移動しその上面を足踏み面となすベルト２
と、歩行あるいは走行の歩幅（ＬＳ）を測定する測定装
置３を備える。
【０００７】図１に示すように、測定装置３は、ベルト
２上面に接触して摩擦により回転し、ベルト２の移動距
離（Ｄ）及び移動速度（Ｖ）を得るためのロータリーエ
ンコーダー４と、ベルト２上方でその移動方向と直角方
向に赤外線５を発信する赤外線発信器６と、赤外線受信
時、及び人の足７によって遮断された赤外線非受信時に
それぞれ異なる２種類の信号を電圧信号としてＣＰＵ９
に出力する赤外線受信器８と、前記２種類の信号うち一
方の信号の間隔時間（Ｔｓ）及びベルト２の移動速度
（Ｖ）から、歩行あるいは走行の歩幅（Ｌｓ）を演算す
るＣＰＵ９とから構成する。また、前記ＣＰＵ９は、前
記歩幅（Ｌｓ）だけでなく、前記間隔時間（Ｔｓ）から
歩行あるいは走行のピッチ（Ｆｐ）をも演算するように
構成する。
２上面に接触して摩擦により回転し、ベルト２の移動距
離（Ｄ）及び移動速度（Ｖ）を得るためのロータリーエ
ンコーダー４と、ベルト２上方でその移動方向と直角方
向に赤外線５を発信する赤外線発信器６と、赤外線受信
時、及び人の足７によって遮断された赤外線非受信時に
それぞれ異なる２種類の信号を電圧信号としてＣＰＵ９
に出力する赤外線受信器８と、前記２種類の信号うち一
方の信号の間隔時間（Ｔｓ）及びベルト２の移動速度
（Ｖ）から、歩行あるいは走行の歩幅（Ｌｓ）を演算す
るＣＰＵ９とから構成する。また、前記ＣＰＵ９は、前
記歩幅（Ｌｓ）だけでなく、前記間隔時間（Ｔｓ）から
歩行あるいは走行のピッチ（Ｆｐ）をも演算するように
構成する。
【０００８】図１〜図３に示すように、ロータリーエン
コーダー４は、所定回転数毎にパルス信号１０をＣＰＵ
９に出力するパルス信号発信器１１に接続する。また、
赤外線発信器６から発信した赤外線５を反射する反射ミ
ラー１２を、ベルト２を挟んだ反対側に設け、前記赤外
線発信器６に隣接して設けた前記赤外線受信器８は、前
記反射ミラー１２で反射した赤外線５を受信しうるよう
になし、赤外線受信状態時には、この受信信号を前記２
種類の信号の一方であるハイレベル信号１３ａに変換し
てＣＰＵ９に出力し、人の足７によって遮断された赤外
線非受信状態時には、前記２種類の信号の他方であるロ
ーレベル信号１３ｂをＣＰＵ９に出力する信号変換機能
を有する。
コーダー４は、所定回転数毎にパルス信号１０をＣＰＵ
９に出力するパルス信号発信器１１に接続する。また、
赤外線発信器６から発信した赤外線５を反射する反射ミ
ラー１２を、ベルト２を挟んだ反対側に設け、前記赤外
線発信器６に隣接して設けた前記赤外線受信器８は、前
記反射ミラー１２で反射した赤外線５を受信しうるよう
になし、赤外線受信状態時には、この受信信号を前記２
種類の信号の一方であるハイレベル信号１３ａに変換し
てＣＰＵ９に出力し、人の足７によって遮断された赤外
線非受信状態時には、前記２種類の信号の他方であるロ
ーレベル信号１３ｂをＣＰＵ９に出力する信号変換機能
を有する。
【０００９】歩行あるいは走行の歩幅（Ｌｓ）、ピッチ
（ＦＰ）は、あらかじめＣＰＵ９のメモリに格納した以
下の式（１）〜（４）を含む演算プログラムによって次
のようにして求めるものである。
（ＦＰ）は、あらかじめＣＰＵ９のメモリに格納した以
下の式（１）〜（４）を含む演算プログラムによって次
のようにして求めるものである。
【００１０】
【数１】
【００１１】先ず、ＣＰＵ９内で生成されるタイマーの
基準となる、単位時間、例えば１秒間における基準数で
ある基準割込み周波数（Ｆｔｃ１）と、２回のハイレベ
ル信号１３ａの立ち下がりの間で生じる割込みカウント
数（Ｆｔｉ）とを、上記式（１）に代入して演算を行う
ことにより、ハイレベル信号１３ａの二度の立ち下がり
間の間隔時間（Ｔｓ）を得る。
基準となる、単位時間、例えば１秒間における基準数で
ある基準割込み周波数（Ｆｔｃ１）と、２回のハイレベ
ル信号１３ａの立ち下がりの間で生じる割込みカウント
数（Ｆｔｉ）とを、上記式（１）に代入して演算を行う
ことにより、ハイレベル信号１３ａの二度の立ち下がり
間の間隔時間（Ｔｓ）を得る。
【００１２】次に、前記パルス信号発信器１１からのパ
ルス信号の、単位時間、例えば１秒間におけるカウント
数であるパルスカウント数（Ｆｔｃ２）とベルト２の移
動距離（Ｄ）を上記式（２）に代入して演算を行い、ベ
ルトの移動速度（Ｖ）を得る。なお、移動距離（Ｄ）
は、ロータリーエンコーダ４の円周長にパルス信号１０
出力に係る所定回転数を乗じた数値である。
ルス信号の、単位時間、例えば１秒間におけるカウント
数であるパルスカウント数（Ｆｔｃ２）とベルト２の移
動距離（Ｄ）を上記式（２）に代入して演算を行い、ベ
ルトの移動速度（Ｖ）を得る。なお、移動距離（Ｄ）
は、ロータリーエンコーダ４の円周長にパルス信号１０
出力に係る所定回転数を乗じた数値である。
【００１３】そして、ピッチ（ＦＰ）は、間隔時間（Ｔ
ｓ）を上記式（３）に代入して演算を行って得る。
ｓ）を上記式（３）に代入して演算を行って得る。
【００１４】また、歩幅（Ｌｓ）は、前記移動速度
（Ｖ）と前記間隔時間（Ｔｓ）を上記式（４）に代入し
て演算を行って得る。
（Ｖ）と前記間隔時間（Ｔｓ）を上記式（４）に代入し
て演算を行って得る。
【００１５】また、歩数は図２の立ち下がりに係る割り
込み数をカウントすることによって得る。
込み数をカウントすることによって得る。
【００１６】
【数２】
【００１７】なお、前記測定器３における歩幅（Ｌｓ）
の誤差（ｌｓ）は、上記式（５）〜（１１）を用いて以
下のようにして求めることができる。なお、この計算に
あたっては２次以上の誤差は無視している。
の誤差（ｌｓ）は、上記式（５）〜（１１）を用いて以
下のようにして求めることができる。なお、この計算に
あたっては２次以上の誤差は無視している。
【００１８】まず、基準割込み周波数（Ｆｔｃ１）に係
る誤差ｆｔｉを、上記式（５）によって得る。また、割
込みカウント数（Ｆｔｉ）に係る誤差（ｆｔｉ）を、上
記式（６）によって得る。そして、上記式（５）、式
（６）から、間隔時間（Ｔｓ）に係る誤差（ｆＴｓ）
を、上記式（７）によって得られる。また、ピッチ（Ｆ
Ｐ）の誤差（ｆＰ）は、上記式（３）から式（８）によ
って、また、パルス信号カウント波数（Ｆｔｃ２）の誤
差（ｆｔｃ２）は、上記式（９）によって得られる。さ
らに、移動距離（Ｄ）の誤差（ｄ）は、機構寸法及びロ
ータリーエンコーダー４とベルト２間の摩擦によるもの
であり、移動速度（Ｖ）の誤差（ｖ）は、上記式（１
０）によって得られる。したがって、歩幅（Ｌｓ）の誤
差（ｌｓ）は、上記式（１１）によって得られる。
る誤差ｆｔｉを、上記式（５）によって得る。また、割
込みカウント数（Ｆｔｉ）に係る誤差（ｆｔｉ）を、上
記式（６）によって得る。そして、上記式（５）、式
（６）から、間隔時間（Ｔｓ）に係る誤差（ｆＴｓ）
を、上記式（７）によって得られる。また、ピッチ（Ｆ
Ｐ）の誤差（ｆＰ）は、上記式（３）から式（８）によ
って、また、パルス信号カウント波数（Ｆｔｃ２）の誤
差（ｆｔｃ２）は、上記式（９）によって得られる。さ
らに、移動距離（Ｄ）の誤差（ｄ）は、機構寸法及びロ
ータリーエンコーダー４とベルト２間の摩擦によるもの
であり、移動速度（Ｖ）の誤差（ｖ）は、上記式（１
０）によって得られる。したがって、歩幅（Ｌｓ）の誤
差（ｌｓ）は、上記式（１１）によって得られる。
【００１９】以上の結果から、割込みカウント数（Ｆ
ｔｉ）と基準割込み周波数（Ｆｔｃ１）とパルスカウン
ト数（Ｆｔｃ２）を大きくすれば、計算精度が高くな
る。
ｔｉ）と基準割込み周波数（Ｆｔｃ１）とパルスカウン
ト数（Ｆｔｃ２）を大きくすれば、計算精度が高くな
る。
【００２０】人間の歩き方や走り方による図２に示す入
力信号の誤判を防ぐために次の項目ａ、項目ｂのような
ガードかける、という機能を持たせることが可能であ
る。
力信号の誤判を防ぐために次の項目ａ、項目ｂのような
ガードかける、という機能を持たせることが可能であ
る。
【００２１】ａ．時間での判断：上記式（１）の間隔時
間（Ｔｓ）があるガード時間より短いとき、割込みカウ
ント数（Ｆｔｉ）（図２の後の立ち下がり）に係る割り
込みは無視する。
間（Ｔｓ）があるガード時間より短いとき、割込みカウ
ント数（Ｆｔｉ）（図２の後の立ち下がり）に係る割り
込みは無視する。
【００２２】ｂ．移動距離で判断する：式（４）の歩幅
（Ｌｓ）があるガード距離より短いとき、割込みカウン
ト数（Ｆｔｉ）（図２の後の立ち下がり）に係る割り込
みは無視する。
（Ｌｓ）があるガード距離より短いとき、割込みカウン
ト数（Ｆｔｉ）（図２の後の立ち下がり）に係る割り込
みは無視する。
【００２３】なお、本発明は上記実施形態になんら限定
されるものではなく、例えば、ピッチ（ＦＰ）と歩幅
（Ｌｓ）は、それぞれ平均値をとって、より正確で安定
した測定結果を得ることが可能である。
されるものではなく、例えば、ピッチ（ＦＰ）と歩幅
（Ｌｓ）は、それぞれ平均値をとって、より正確で安定
した測定結果を得ることが可能である。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の本発明
は、トレーニングや健康のためのランニングやウォーキ
ングにおいて、従来のようにその速度だけでなく、各人
が歩幅を意識しながら行うことができ、健康のために使
用する場合は無理なく、またトレーニングの場合は、目
標の歩幅を確認しながらランニングやウォーキングを行
うことができるという効果を奏する。
は、トレーニングや健康のためのランニングやウォーキ
ングにおいて、従来のようにその速度だけでなく、各人
が歩幅を意識しながら行うことができ、健康のために使
用する場合は無理なく、またトレーニングの場合は、目
標の歩幅を確認しながらランニングやウォーキングを行
うことができるという効果を奏する。
【図１】概略的な平面図。
【図２】電圧信号の波形図。
【図３】パルス信号の波形図
【符号の説明】 １ トレッドミル ２ ベルト ３ 測定装置 ４ ロータリーエンコーダー ５ 赤外線 ６ 赤外線発信器 ７ 人の足 ８ 赤外線受信器 ９ ＣＰＵ １０ パルス信号 １１ パルス信号発信器１１ １２ 全反射ミラー １３ａ ハイレベル信号 １３ｂ ローレベル信号
Claims (1)
- 【請求項１】 一定方向に循環移動しその上面を足踏み
面となすベルトを備えたトレッドミルの歩幅測定装置で
あって、ベルト上面に接触して回転し、ベルトの移動距
離（Ｄ）及び移動速度（Ｖ）を得るためのロータリーエ
ンコーダーと、ベルト上方でその移動方向と直角方向に
赤外線を発信する赤外線発信器と、赤外線受信時、及び
人の足によって遮断された赤外線非受信時でそれぞれ異
なる２種類の信号を出力する赤外線受信器と、前記２種
類の信号うち一方の信号の間隔時間（Ｔｓ）及びベルト
の移動速度（Ｖ）から、歩行あるいは走行の歩幅
（Ｌｓ）をそれぞれ演算するＣＰＵとから構成したトレ
ッドミルの歩幅測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140459A JP2001324306A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | トレッドミルの歩幅測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000140459A JP2001324306A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | トレッドミルの歩幅測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001324306A true JP2001324306A (ja) | 2001-11-22 |
Family
ID=18647747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000140459A Pending JP2001324306A (ja) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | トレッドミルの歩幅測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001324306A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7231834B2 (en) | 2003-07-28 | 2007-06-19 | Hamamatsu Photonics K. K. | Stride measuring apparatus |
| KR20160075977A (ko) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 서울대학교산학협력단 | 로코모션 인터페이스 장치상에서 보행하는 보행자의 위치 추정 방법 및 장치 |
| CN111388950A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-10 | 王冰心 | 一种多功能跑步机 |
-
2000
- 2000-05-12 JP JP2000140459A patent/JP2001324306A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7231834B2 (en) | 2003-07-28 | 2007-06-19 | Hamamatsu Photonics K. K. | Stride measuring apparatus |
| KR20160075977A (ko) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 서울대학교산학협력단 | 로코모션 인터페이스 장치상에서 보행하는 보행자의 위치 추정 방법 및 장치 |
| KR101693629B1 (ko) | 2014-12-19 | 2017-01-09 | 서울대학교산학협력단 | 로코모션 인터페이스 장치상에서 보행하는 보행자의 위치 추정 방법 및 장치 |
| CN111388950A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-07-10 | 王冰心 | 一种多功能跑步机 |
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