JP2005058759A - Stride measuring apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized stride measuring apparatus capable of placing it into a narrow space. <P>SOLUTION: The stride measuring apparatus 10 has a signal wave output part 40 and a signal wave detection part 62 which are oppositely placed on a cover 28 with a running surface 30 between them in the direction crossing with the fixed direction X for driving the running surface 30. The signal wave output part 40 outputs a light beam L1, and the signal wave detection part 62 outputs ON signals when the light beam L1 is received, and OFF signals when it is blocked. The detector 60 calculates the moving speed based on the difference between a decay time and a rise time of one OFF signal of two OFF signals which continuously are outputted from the signal wave detection part 62, and the feet size of the subject S. The detector 60 calculates the difference of output times (stride time) of the above two OFF signals, and also calculates the strides by a product of the moving speed and the stride time. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はベルトの走行面上を走行又は歩行する被験者の歩幅の測定が可能な歩幅測定装置に関するものである。   The present invention relates to a stride measuring apparatus capable of measuring a stride of a subject who runs or walks on a running surface of a belt.

スポーツクラブ等において、所定の速度で駆動されるベルトを備えた走行器、いわゆるトレッドミルが普及している。トレッドミルのベルトの走行面上を走行又は歩行(以後、併せて走行という)する被験者の歩幅を正確に測定することは、走行姿勢を確認する上で重要である。走行面上を走行する被験者の歩幅を計測する従来の歩幅測定装置としては、センサとしてビデオカメラを備え、ビデオカメラにより撮影された走行する被験者の足の画像に基づいて被験者の歩幅を算出するものがある(例えば、特許文献1)。
特開2002−277213号公報
In sports clubs and the like, a traveling device having a belt driven at a predetermined speed, that is, a so-called treadmill is widely used. Accurate measurement of the stride of a subject who runs or walks (hereinafter also referred to as running) on the running surface of the treadmill belt is important in confirming the running posture. A conventional stride measuring device for measuring the stride of a subject traveling on a running surface is provided with a video camera as a sensor and calculates the subject's step based on an image of a subject's foot taken by the video camera. (For example, Patent Document 1).
JP 2002-277213 A

上述した従来の歩幅測定装置では、歩幅を高精度に測定することができるものの、ビデオカメラを設置するスペースが必要であるため、より狭いスペースにも設置可能な歩幅測定装置が望まれている。   Although the conventional stride measuring apparatus described above can measure the stride with high accuracy, a space for installing the video camera is required, and therefore a stride measuring apparatus that can be installed in a narrower space is desired.

本発明は、狭いスペースに設置可能なように小型化された歩幅測定装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a stride measuring device that is miniaturized so that it can be installed in a narrow space.

上記目的を達成するために、本発明に係る歩幅測定装置は、ベルトと、信号波出射手段と、信号波検出手段と、移動速度演算手段と、ストライド時間演算手段と、歩幅演算手段とを備える。ベルトは、被験者が走行又は歩行するための走行面を有し、所定方向に駆動される。信号波出射手段は、走行面の縁部に沿う位置に配置され、所定方向に交差する方向、かつ、走行面上の所定の高さに信号波を出射する。信号波検出手段は、走行面の縁部に配置され、信号波出射手段によって出射された信号波を受け、信号波に被験者の足が交差した場合の第1の信号と、信号波に被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する。移動速度演算手段は、信号波検出手段から続けて出力される二つの第1の信号のうち、一方の第1の信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻との差演算に基づく移動時間を算出し、被験者の足のサイズと該移動時間との商演算に基づいて被験者の移動速度を算出する。ストライド時間演算手段は、二つの第1の信号の出力時刻の差演算に基づくストライド時間を算出する。歩幅演算手段は、ストライド時間演算手段によって算出されたストライド時間と移動速度演算手段によって算出された移動速度との積演算に基づいて、被験者の歩幅を算出する。   In order to achieve the above object, a stride measuring device according to the present invention includes a belt, a signal wave emitting means, a signal wave detecting means, a moving speed calculating means, a stride time calculating means, and a stride calculating means. . The belt has a running surface for the subject to run or walk and is driven in a predetermined direction. The signal wave emitting means is arranged at a position along the edge of the traveling surface, and emits a signal wave in a direction intersecting a predetermined direction and at a predetermined height on the traveling surface. The signal wave detection means is disposed at the edge of the running surface, receives the signal wave emitted by the signal wave emission means, and a first signal when the subject's foot crosses the signal wave, and the signal wave of the subject The second signal when the legs do not cross is output. The moving speed calculating means calculates a moving time based on a difference calculation between a rising time and a falling time of one of the first signals continuously output from the signal wave detecting means, The movement speed of the subject is calculated based on a quotient calculation between the size of the subject's foot and the movement time. The stride time calculation means calculates a stride time based on a difference calculation between the output times of the two first signals. The stride calculation means calculates the stride of the subject based on the product calculation of the stride time calculated by the stride time calculation means and the movement speed calculated by the movement speed calculation means.

かかる構成によれば、センサとして走行面の縁部に沿う位置に配置された信号波出射手段と信号波検出手段とを備えることによって歩幅が算出できるので、小型化された歩幅測定装置が提供される。   According to such a configuration, since the stride can be calculated by providing the signal wave emitting means and the signal wave detecting means arranged at positions along the edge of the running surface as sensors, a downsized stride measuring device is provided. The

また、本発明に係る歩幅測定装置においては、走行面の縁部に沿う位置に配置され上記所定方向に交差する方向、かつ、上記信号波の出射方向に所定角度傾斜するよう走行面上の所定の高さに第2の信号波を出射する第2の信号波出射手段と、走行面の縁部に沿う位置に配置され第2の信号波出射手段によって出射された第2の信号波を受け、第2の信号波に被験者の足が交差した場合の第1の信号と、第2の信号波に被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する第2の信号波検出手段と、信号波検出手段及び第2の信号波検出手段から各々出力される第1の信号の時刻差と、信号波検出手段及び第2の信号波検出手段から各々続けて出力される第1の信号の時刻差との比較に基づいて、歩幅演算手段によって算出された歩幅を被験者の左足の歩幅又は右足の歩幅に判定する左右判定手段とを更に備えることが好ましい。   In the stride measuring device according to the present invention, the predetermined distance on the traveling surface is set so as to be inclined at a predetermined angle in the direction intersecting with the predetermined direction and inclined in the signal wave emitting direction. Receiving a second signal wave emitting means for emitting the second signal wave at a height of the second signal wave and the second signal wave emitted by the second signal wave emitting means arranged at a position along the edge of the traveling surface. Second signal wave detection means for outputting a first signal when the subject's foot intersects the second signal wave and a second signal when the subject's foot does not intersect the second signal wave The time difference between the first signals output from the signal wave detecting means and the second signal wave detecting means, and the first time signal output from the signal wave detecting means and the second signal wave detecting means, respectively. Based on the comparison with the time difference of the signal, the stride calculated by the stride calculation means is covered. Preferably further comprises a's left foot stride or right foot stride determines left and right decision means.

かかる構成によれば、信号波の出射方向に対して第2の信号波はその出射方向が傾斜するように出射されるので、信号波と交差してから第2の信号波と交差するまでの時間に左右の足によって差異が生じる。したがって、信号波検出手段及び第2の信号波検出手段から各々出力される第1の信号の出力時刻の時刻差と、信号波検出手段及び第2の信号波検出手段から各々続けて出力される第1の信号の出力時刻の時刻差とを比較することによって、歩幅演算手段によって算出された歩幅が被験者の左右の足いずれによるものかを判断することができる。   According to such a configuration, since the second signal wave is emitted so that the emission direction is inclined with respect to the emission direction of the signal wave, the second signal wave is intersected with the second signal wave after intersecting the signal wave. There is a difference in time between left and right feet. Therefore, the time difference between the output times of the first signals output from the signal wave detection means and the second signal wave detection means respectively, and the signal wave detection means and the second signal wave detection means are output in succession. By comparing the time difference between the output times of the first signals, it is possible to determine whether the stride calculated by the stride calculation means is due to the left or right foot of the subject.

また、本発明に係る歩幅測定装置において、信号波出射手段は、走行面の一方の縁部に沿う位置に配置されており、信号波検出手段は、走行面の他方の縁部に沿う位置に信号波出射手段と対向配置され、信号波出射手段からの信号波が遮断された場合に第1の信号を出力し、信号波出射手段からの信号波を検出した場合に第2の信号を出力することを特徴としても良い。   Further, in the stride measuring device according to the present invention, the signal wave emitting means is disposed at a position along one edge of the running surface, and the signal wave detecting means is located at a position along the other edge of the running surface. The first signal is output when the signal wave from the signal wave emitting means is interrupted, and the second signal is output when the signal wave from the signal wave emitting means is detected. It may be characterized by.

また、本発明に係る歩幅測定装置において、信号波出射手段は、走行面の一方の縁部に沿う位置に配置されており、信号波検出手段は、走行面の一方の縁部に沿う位置において信号波出射手段から出射され被験者の足から反射される信号波を検出するように配置され、該信号波が検出された場合に第1の信号を出力し、該信号波が検出されない場合に第2の信号を出力することを特徴としても良い。   In the stride measuring device according to the present invention, the signal wave emitting means is disposed at a position along one edge of the traveling surface, and the signal wave detecting means is disposed at a position along one edge of the traveling surface. It is arranged to detect a signal wave emitted from the signal wave emitting means and reflected from the subject's foot, and outputs a first signal when the signal wave is detected and outputs a first signal when the signal wave is not detected. 2 may be output.

また、上記目的を達成するために、本発明に係る歩幅測定装置は、ベルトと、第1の信号波出射手段と、第2の信号波出射手段と、第1の信号波検出手段と、第2の信号波検出手段と、移動速度演算手段と、ストライド時間演算手段と、歩幅演算手段とを備える。ベルトは、被験者が走行又は歩行するための走行面を有し、所定方向に駆動される。第1の信号波出射手段は、走行面の縁部に沿う位置に配置され、所定方向に交差する方向、かつ、走行面上の所定の高さに第1の信号波を出射する。第2の信号波出射手段は、所定方向において第1の信号波出射手段から所定距離を隔てて配置され、所定方向に交差する方向、かつ、走行面上の所定の高さに第2の信号波を出力する。第1の信号波検出手段は、走行面の縁部に配置され第1の信号波出射手段によって出射された第1の信号波を受け、第1の信号波に被験者の足が交差した場合の第1の信号と、第1の信号波に被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する。第2の信号波検出手段は、走行面の縁部に配置され第2の信号波出射手段によって出射された第2の信号波を受け、第2の信号波に被験者の足が交差した場合の第1の信号と、第2の信号波に被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する。移動速度演算手段は、第1の信号波検出手段から出力される第1の信号の出力時刻と、続けて第2の信号波検出手段から出力される第1の信号の出力時刻との差演算に基づく移動時間を算出し、所定距離と該移動時間との商演算に基づいて被験者の移動速度を算出する。ストライド時間演算手段は、第1又は第2の信号波検出手段の一方から続けて出力される二つの第1の信号の出力時刻の差演算に基づくストライド時間を算出する。歩幅演算手段は、ストライド時間演算手段によって算出されたストライド時間と移動速度演算手段によって算出された移動速度との積演算に基づいて、被験者の歩幅を算出する。   In order to achieve the above object, a stride measuring device according to the present invention includes a belt, a first signal wave emitting means, a second signal wave emitting means, a first signal wave detecting means, 2 signal wave detecting means, moving speed calculating means, stride time calculating means, and stride calculating means. The belt has a running surface for the subject to run or walk and is driven in a predetermined direction. The first signal wave emitting means is arranged at a position along the edge of the traveling surface, and emits the first signal wave in a direction intersecting a predetermined direction and at a predetermined height on the traveling surface. The second signal wave emitting means is disposed at a predetermined distance from the first signal wave emitting means in a predetermined direction, and the second signal wave is in a direction intersecting the predetermined direction and at a predetermined height on the traveling surface. Output a wave. The first signal wave detecting means receives the first signal wave arranged at the edge of the running surface and emitted by the first signal wave emitting means, and when the subject's foot crosses the first signal wave The first signal and the second signal when the subject's foot does not cross the first signal wave are output. The second signal wave detection means is arranged at the edge of the running surface, receives the second signal wave emitted by the second signal wave emission means, and when the subject's foot crosses the second signal wave The first signal and the second signal when the subject's foot does not cross the second signal wave are output. The moving speed calculation means calculates the difference between the output time of the first signal output from the first signal wave detection means and the output time of the first signal output from the second signal wave detection means. Is calculated, and the moving speed of the subject is calculated based on a quotient calculation between the predetermined distance and the moving time. The stride time calculation means calculates the stride time based on the difference calculation of the output times of the two first signals continuously output from one of the first or second signal wave detection means. The stride calculation means calculates the stride of the subject based on the product calculation of the stride time calculated by the stride time calculation means and the movement speed calculated by the movement speed calculation means.

かかる構成によれば、センサとして走行面の縁部に配置された第1及び第2の信号波出射手段と第1及び第2の信号波検出手段とを備えることによって歩幅が算出できるので、小型化された歩幅測定装置が提供される。   According to this configuration, since the stride can be calculated by providing the first and second signal wave emitting means and the first and second signal wave detecting means arranged at the edge of the running surface as a sensor, the step size can be calculated. An improved stride measuring device is provided.

また、本発明に係る歩幅測定装置は、走行面の縁部に沿う位置に配置され所定方向に交差する方向、かつ、第1及び第2の信号波の出射方向に所定角度傾斜するよう走行面上の所定の高さに第3の信号波を出射する第3の信号波出射手段と、走行面の縁部に配置され第3の信号波出射手段によって出射された第3の信号波を受け、第3の信号波に前記被験者の足が交差した場合の第1の信号と、第3の信号波に被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する第3の信号波検出手段と、第1又は第2の信号波検出手段のうち一方の信号波検出手段と第3の信号波検出手段から各々出力される第1の信号の出力時刻の時刻差と、上記の一方の信号波検出手段と第3の信号波検出手段から各々続けて出力される第1の信号の出力時刻の時刻差との比較に基づいて、歩幅演算手段によって算出された歩幅を被験者の左足の歩幅又は右足の歩幅に判定する左右判定手段とを更に備えることが好ましい。   Further, the stride measuring device according to the present invention is disposed at a position along the edge of the traveling surface and is inclined at a predetermined angle in the direction intersecting the predetermined direction and in the emission direction of the first and second signal waves. Receiving a third signal wave emitting means for emitting a third signal wave at a predetermined height above and a third signal wave emitted by the third signal wave emitting means disposed at the edge of the traveling surface; Third signal wave detection for outputting a first signal when the subject's foot intersects the third signal wave and a second signal when the subject's foot does not intersect the third signal wave And the time difference between the output times of the first signals output from one of the first and second signal wave detection means and the third signal wave detection means, respectively, The time of the output time of the first signal output successively from the signal wave detection means and the third signal wave detection means, respectively. Based on a comparison between, it is preferable that the step length calculated by the stride length computing means further comprising left and right determination means for determining a stride or right foot stride of the subject left foot.

かかる構成によれば、第1及び第2の信号波の出射方向に対して第3の信号波はその出射方向が傾斜するように出射されるので、第1又は第2の信号波の一方の信号波と交差してから第3の信号波と交差するまでの時間に左右の足によって差異が生じる。したがって、上記の一方の信号波を検出する第1又は第2の信号波検出手段のうち一方の信号波検出手段と第3の信号波検出手段とから各々出力される第1の信号の出力時刻の時刻差と、上記の一方の信号波検出手段と第3の信号波検出手段とから各々続けて出力される第1の信号の出力時刻の時刻差とを比較することによって、歩幅演算手段によって算出された歩幅が被験者の左右の足いずれによるものかを判断することができる。   According to such a configuration, since the third signal wave is emitted so that the emission direction is inclined with respect to the emission direction of the first and second signal waves, one of the first and second signal waves is emitted. There is a difference between the left and right feet in the time from the intersection with the signal wave to the intersection with the third signal wave. Therefore, the output time of the first signal output from one signal wave detecting means and the third signal wave detecting means among the first or second signal wave detecting means for detecting the one signal wave described above. Is compared with the time difference between the output times of the first signals successively output from the one signal wave detection means and the third signal wave detection means, respectively, by the stride calculation means. It can be determined whether the calculated stride is due to the subject's left or right foot.

また、本発明に係る歩幅測定装置においては、第1及び第2の信号波出射手段が、走行面の一方の縁部に沿う位置に配置され、第1の信号波検出手段と第2の信号波検出手段が以下のように構成されてもよい。第1の信号波検出手段は、ベルトの他方の縁部に沿う位置において第1の信号波出射手段と対向配置され、第1の信号波出射手段からの第1の信号波が遮断された場合に第1の信号を出力し、第1の信号波出射手段からの信号波を検出した場合に第2の信号を出力する。第2の信号波検出手段は、ベルトの他方の縁部に沿う位置において第2の信号波出射手段と対向配置され、第2の信号波出射手段からの第2の信号波が遮断された場合に第1の信号を出力し、第2の信号波出射手段からの信号波を検出した場合に第2の信号を出力する。   In the stride measuring apparatus according to the present invention, the first and second signal wave emitting means are arranged at a position along one edge of the running surface, and the first signal wave detecting means and the second signal are arranged. The wave detection means may be configured as follows. The first signal wave detecting means is disposed opposite to the first signal wave emitting means at a position along the other edge of the belt, and the first signal wave from the first signal wave emitting means is blocked. The first signal is output to the second signal, and when the signal wave from the first signal wave emitting means is detected, the second signal is output. The second signal wave detecting means is disposed opposite to the second signal wave emitting means at a position along the other edge of the belt, and the second signal wave from the second signal wave emitting means is blocked. The first signal is output to the second signal wave, and the second signal is output when the signal wave from the second signal wave emitting means is detected.

また、本発明に係る歩幅測定装置においては、第1及び第2の信号波出射手段は、走行面の一方の縁部に沿う位置に配置されており、第1の信号波検出手段は、走行面の他方の縁部に沿う位置において前記第1の信号波出射手段と対向配置され、第1の信号波出射手段からの第1の信号波が遮断された場合に第1の信号を出力し、第1の信号波出射手段からの信号波を検出した場合に第2の信号を出力し、第2の信号波検出手段は、走行面の他方の縁部に沿う位置において第2の信号波出射手段と対向配置され、第2の信号波出射手段からの第2の信号波が遮断された場合に第1の信号を出力し、第2の信号波出射手段からの信号波を検出した場合に第2の信号を出力することを特徴としても良い。   Moreover, in the stride measuring device according to the present invention, the first and second signal wave emitting means are arranged at a position along one edge of the running surface, and the first signal wave detecting means is the running signal. A first signal is output when the first signal wave from the first signal wave emitting means is interrupted and disposed opposite to the first signal wave emitting means at a position along the other edge of the surface. When the signal wave from the first signal wave emitting means is detected, the second signal is output, and the second signal wave detecting means is configured to output the second signal wave at a position along the other edge of the traveling surface. When the first signal is output and the signal wave from the second signal wave emitting means is detected when the second signal wave from the second signal wave emitting means is interrupted and disposed opposite to the emitting means Alternatively, the second signal may be output.

また、本発明に係る歩幅測定装置においては、第1及び第2の信号波出射手段は、走行面の一方の縁部に沿う位置に配置されており、第1の信号波検出手段は、走行面の一方の縁部に沿う位置において第1の信号波出射手段から出射され被験者の足から反射される第1の信号波を検出するように配置され、該第1の信号波が検出された場合に第1の信号を出力し、該第1の信号波が検出されない場合に第2の信号を出力し、第2の信号波検出手段は、走行面の一方の縁部に沿う位置において第2の信号波出射手段から出射され被験者の足から反射される第2の信号波を検出するように配置され、該第2の信号波が検出された場合に第1の信号を出力し、該第2の信号波が検出されない場合に第2の信号を出力することを特徴としても良い。   Moreover, in the stride measuring device according to the present invention, the first and second signal wave emitting means are arranged at a position along one edge of the running surface, and the first signal wave detecting means is the running signal. It is arranged to detect the first signal wave emitted from the first signal wave emitting means and reflected from the subject's foot at a position along one edge of the surface, and the first signal wave is detected. The first signal is output in the case, the second signal is output when the first signal wave is not detected, and the second signal wave detecting means is provided at the position along one edge of the traveling surface. Arranged to detect the second signal wave emitted from the signal wave emitting means of 2 and reflected from the subject's foot, and when the second signal wave is detected, the first signal is output, The second signal may be output when the second signal wave is not detected.

また、本発明に係る歩幅測定装置において、移動速度演算手段は、第1の信号波検出手段から出力される第1の信号及び続けて第2の信号波検出手段から出力される第1の信号各々の立ち上がり時刻に基づいて算出する第1の移動速度と立ち下がり時刻に基づいて算出する第2の移動速度との平均を移動速度として算出することが好ましい。   In the stride measuring apparatus according to the present invention, the moving speed calculation means includes a first signal output from the first signal wave detection means and a first signal output from the second signal wave detection means. It is preferable to calculate the average of the first moving speed calculated based on each rising time and the second moving speed calculated based on the falling time as the moving speed.

かかる構成によれば、第1の信号の立ち上がり時刻から算出される第1の移動速度と第1の信号の立ち下がり時刻から算出される第2の移動速度との平均が移動速度とされるので、精度の良い移動速度が算出される。   According to this configuration, since the average of the first moving speed calculated from the rising time of the first signal and the second moving speed calculated from the falling time of the first signal is the moving speed. The moving speed with high accuracy is calculated.

また、本発明に係る歩幅測定装置は、移動速度演算手段によって算出された移動時間が異なる時刻に算出された移動時間との所定の規則による比較に基づいて短いと判断する場合に、該移動時間を除去する移動時間除去手段を更に備えることが好ましい。   The stride length measuring device according to the present invention, when it is determined that the travel time calculated by the travel speed calculating means is short based on a comparison according to a predetermined rule with the travel time calculated at different times. It is preferable to further include a moving time removing means for removing the.

移動速度演算手段によって算出された移動時間が異なる時刻に算出された移動時間より所定の規則による比較に基づいて短いと判断される場合に移動時間除去手段によって除去される。したがって、かかる構成の歩幅測定装置によれば、被験者の摺り足等によって発生する移動時間を除去することが可能である。   When it is determined that the travel time calculated by the travel speed calculation means is shorter than the travel time calculated at different times based on a comparison according to a predetermined rule, the travel time is removed by the travel time removal means. Therefore, according to the stride measuring device having such a configuration, it is possible to remove the movement time generated by the subject's sliding foot or the like.

また、本発明の歩幅測定装置は、ベルトと、複数の信号波出射手段と、複数の信号波検出手段と、直線検出手段と、歩幅演算手段とを備える。ベルトは、被験者が走行又は歩行するための走行面を有し、所定方向に駆動される。複数の信号波出射手段は、走行面の縁部に沿う位置に所定の間隔で配置され、所定方向に交差する方向、かつ、走行面上の所定の高さに信号波を出射する。複数の信号波検出手段は、走行面の縁部に沿う位置に配置され、対応の前記信号波出射手段によって出射された信号波を受け、信号波に被験者の足が交差した場合の第1の信号と、信号波に被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する。直線検出手段は、被験者の足が所定方向に移動することによって得られる変数のセットにフィットする直線を検出する。当該変数のセットに含まれる変数は、信号波検出手段から出力される第1の信号又は第2の信号の出力時刻と、該信号波検出手段の位置とをパラメータとしている。歩幅演算手段は、直線検出手段によって続けて検出される二つの直線と任意の時刻を通過する直線との交点間の距離に基づいて、歩幅を算出する。   The stride measuring device of the present invention includes a belt, a plurality of signal wave emitting means, a plurality of signal wave detecting means, a straight line detecting means, and a stride calculating means. The belt has a running surface for the subject to run or walk and is driven in a predetermined direction. The plurality of signal wave emitting means are arranged at predetermined intervals at positions along the edge of the traveling surface, and emit signal waves in a direction intersecting the predetermined direction and at a predetermined height on the traveling surface. The plurality of signal wave detecting means are arranged at positions along the edge of the running surface, receive the signal wave emitted by the corresponding signal wave emitting means, and the first when the subject's foot crosses the signal wave A signal and a second signal when the subject's foot does not cross the signal wave are output. The straight line detecting means detects a straight line that fits a set of variables obtained by moving the subject's foot in a predetermined direction. The variable included in the set of variables uses the output time of the first signal or the second signal output from the signal wave detection means and the position of the signal wave detection means as parameters. The stride calculation means calculates the stride based on the distance between the intersections of the two straight lines detected by the straight line detection means and the straight line passing through an arbitrary time.

かかる構成によれば、センサとして走行面の縁部に沿う位置に配置された信号波出射手段と信号波検出手段とを備えることによって歩幅が算出できるので、小型化された歩幅測定装置が提供される。   According to such a configuration, since the stride can be calculated by providing the signal wave emitting means and the signal wave detecting means arranged at positions along the edge of the running surface as sensors, a downsized stride measuring device is provided. The

本発明の歩幅測定装置において、ベルトの走行面は、一端から他端に向けて所定方向へ駆動されている。この歩幅測定装置は、着地時刻検出手段を更に備えることがきる。着地時刻検出手段は、変数のセットに含まれる変数のうち、該変数のセットを用いて検出された直線に対する誤差が所定値以内の変数であって、上記の一端に最も近い位置をパラメータとして含む変数を検出する。着地検出手段は、検出した該変数に含まれている出力時刻より遅い出力時刻と、検出した該変数に含まれている位置より前記一端側の位置とをパラメータとして含む変数を検出して、検出した該変数に含まれている出力時刻を着地時刻として検出する。なお、歩幅演算手段は、上記の任意の時刻として着地時刻を用いることができる。   In the stride measuring device of the present invention, the running surface of the belt is driven in a predetermined direction from one end to the other end. This stride measuring device can further include a landing time detecting means. The landing time detection means includes, as a parameter, a variable whose error with respect to a straight line detected using the variable set is within a predetermined value among variables included in the variable set, and which is closest to the one end. Detect variables. The landing detection means detects a variable including, as parameters, an output time later than the output time included in the detected variable and the position on the one end side from the position included in the detected variable. The output time included in the variable is detected as the landing time. The stride calculation means can use the landing time as the above arbitrary time.

本発明の歩幅測定装置は、更に移動速度検出手段を更に備えることができる。移動速度検出手段は、着地時刻検出手段によって続けて検出される二つの着地時刻の間隔をストライド時間とし、該ストライド時間と前記歩幅との商演算に基づいて、足の速度を算出する。かかる構成によれば、ベルトの速度を計測するセンサを用いずに、被験者の足の速度を算出することができる。   The stride measuring device of the present invention can further include a moving speed detecting means. The moving speed detecting means calculates a foot speed based on a quotient calculation between the stride time and the stride, with an interval between two landing times detected successively by the landing time detecting means as a stride time. According to this configuration, it is possible to calculate the speed of the subject's foot without using a sensor that measures the speed of the belt.

本発明の歩幅測定装置は、第2の信号波出射手段と、第2の信号波検出手段と、左右判定手段とを更に備えることができる。第2の信号波出射手段は、走行面の縁部に沿う位置に配置され、所定方向に交差する方向へ第2の信号波を出射する。第2の信号波検出手段は、第2の信号波の反射波を受信する。左右判定手段は、第2の信号波の出射時刻と受信時刻との間の時間に基づいて、歩幅算出手段によって算出された歩幅を被験者の左足の歩幅又は右足の歩幅に判定する。この構成によれば、歩幅が左右の足の何れによるものかを判定することが可能となる。   The stride measuring device of the present invention can further comprise a second signal wave emitting means, a second signal wave detecting means, and a left / right determining means. The second signal wave emitting means is arranged at a position along the edge of the traveling surface and emits the second signal wave in a direction intersecting the predetermined direction. The second signal wave detecting means receives the reflected wave of the second signal wave. The left / right determination means determines the stride calculated by the stride calculation means to be the left leg stride or the right leg stride of the subject based on the time between the emission time and the reception time of the second signal wave. According to this configuration, it is possible to determine whether the stride is due to the left or right foot.

本発明によれば、センサとして走行面の縁部に沿う位置に信号波出射手段と信号波検出手段とを備えることによって、被験者の歩幅を算出することができるので、狭いスペースに設置可能な小型化された歩幅測定装置が提供される。   According to the present invention, by providing the signal wave emitting means and the signal wave detecting means at a position along the edge of the running surface as a sensor, the test subject's step length can be calculated, so that the small size that can be installed in a narrow space. An improved stride measuring device is provided.

以下、図面とともに本発明による歩幅測定装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面において同一又は相当の部分には同一符号を付すこととする。   Hereinafter, preferred embodiments of a stride measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

本発明の第1実施形態に係る歩幅測定装置10について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る歩幅測定装置を概略的に示す斜視図である。図1に示す歩幅測定装置10は、トレッドミル20の走行面30上を走行する被験者Sの歩幅を測定する装置である。歩幅測定装置10は、トレッドミル20、信号波出射部40(信号波出射手段)、第2の信号波出射部42(第2の信号波出射手段)、検出器部60、及びコンピュータ90を備えている。   A stride measuring apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a stride measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. A stride measuring device 10 shown in FIG. 1 is a device that measures the stride of a subject S traveling on a traveling surface 30 of a treadmill 20. The stride measuring device 10 includes a treadmill 20, a signal wave emitting unit 40 (signal wave emitting unit), a second signal wave emitting unit 42 (second signal wave emitting unit), a detector unit 60, and a computer 90. ing.

トレッドミル20は、その内部に一対のローラー22,24が平行に設置されている。ローラー22,24には無端ベルト26が掛け渡されており、カバー28の矩形状の開口部より露出する無端ベルト26の面が走行面30となる。駆動装置(図示せず)がローラー22,24の回転速度を制御することによって、無端ベルト26の走行面30は所定方向(図中、矢印X方向)に駆動される。   The treadmill 20 has a pair of rollers 22 and 24 installed in parallel therein. An endless belt 26 is stretched around the rollers 22 and 24, and the surface of the endless belt 26 exposed from the rectangular opening of the cover 28 becomes a running surface 30. A driving device (not shown) controls the rotational speeds of the rollers 22 and 24, whereby the running surface 30 of the endless belt 26 is driven in a predetermined direction (in the direction of arrow X in the figure).

信号波出射部40は、トレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置に配置されており、上記の所定方向に交差する方向、かつ、走行面30に対して所定の高さに信号波L1を出射する。本実施形態では、信号波出射部40は、信号波L1として光ビームL1を出射する光源であり、縁部32に沿うカバー28上に配置されている。光ビームL1の出射方向は、上記の所定方向に実質的に直交する方向である。また、信号波出射部40が光ビームL1を出射する所定の高さとは、走行面30に着地した被験者Sの足(又は靴)の側部の先端から踵にかけて光ビームL1が照射される高さである。この所定の高さは、例えば、走行面30から2、3センチの高さである。   The signal wave emitting unit 40 is disposed at a position along one edge portion 32 of the treadmill 20, and the signal wave L <b> 1 has a predetermined height with respect to the traveling surface 30 and a direction intersecting the predetermined direction. Is emitted. In the present embodiment, the signal wave emitting unit 40 is a light source that emits the light beam L 1 as the signal wave L 1, and is disposed on the cover 28 along the edge 32. The emission direction of the light beam L1 is a direction substantially orthogonal to the predetermined direction. In addition, the predetermined height at which the signal wave emitting unit 40 emits the light beam L1 is a height at which the light beam L1 is irradiated from the tip of the side of the foot (or shoe) of the subject S landing on the running surface 30 to the heel. That's it. This predetermined height is, for example, a height of a few centimeters from the running surface 30.

第2の信号波出射部42は、トレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置に配置されており、第2の信号波L2を出射する。本実施形態では、第2の信号波出射部42は、第2の信号波L2として光ビームL2を出射する光源であり、縁部32に沿うカバー28上に配置されている。第2の信号波出射部42は、信号波出射部40と同様の所定の高さに光ビームL2を出射する。また、第2の信号波出射部42は、光ビームL1の出射方向に対して所定角度傾斜するよう光ビームL2を出射する。この所定角度については、後述する。   The second signal wave emitting unit 42 is disposed at a position along one edge 32 of the treadmill 20 and emits the second signal wave L2. In the present embodiment, the second signal wave emitting unit 42 is a light source that emits the light beam L <b> 2 as the second signal wave L <b> 2, and is disposed on the cover 28 along the edge 32. The second signal wave emitting unit 42 emits the light beam L2 at a predetermined height similar to that of the signal wave emitting unit 40. In addition, the second signal wave emitting unit 42 emits the light beam L2 so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the emitting direction of the light beam L1. This predetermined angle will be described later.

検出器部60は、信号波検出部62(信号波検出手段)、第2の信号波検出部64(第2の信号波検出手段)、及び演算部66を備えている。   The detector unit 60 includes a signal wave detection unit 62 (signal wave detection unit), a second signal wave detection unit 64 (second signal wave detection unit), and a calculation unit 66.

信号波検出部62は、トレッドミル20の他方の縁部34に沿う位置において信号波出射部40と対向配置され、信号波出射部40によって出射された信号波L1を検出する。本実施形態では、信号波検出部62は、光ビームL1を受光するための受光素子を搭載しており、縁部34に沿うカバー28上に配置されている。信号波検出部62は光ビームL1が遮断されたときには第1の信号を、光ビームL1を検出したときには第2の信号をそれぞれ演算部66に出力する。   The signal wave detection unit 62 is disposed opposite to the signal wave emission unit 40 at a position along the other edge 34 of the treadmill 20, and detects the signal wave L <b> 1 emitted by the signal wave emission unit 40. In the present embodiment, the signal wave detection unit 62 is mounted with a light receiving element for receiving the light beam L 1 and is disposed on the cover 28 along the edge 34. The signal wave detection unit 62 outputs a first signal to the calculation unit 66 when the light beam L1 is interrupted and a second signal when the light beam L1 is detected.

本実施形態では、光ビームL1と被験者Sの足が交差せず、光ビームL1を受光している場合、信号波検出部62は第2の信号としてON信号を演算部66に出力する。一方、光ビームL1と被験者Sの足が交差し、光ビームL1が遮断されている場合、信号波検出部62は第1の信号としてOFF信号を演算部66に出力する。   In this embodiment, when the light beam L1 and the feet of the subject S do not cross each other and the light beam L1 is received, the signal wave detection unit 62 outputs an ON signal to the calculation unit 66 as the second signal. On the other hand, when the light beam L1 and the foot of the subject S intersect and the light beam L1 is blocked, the signal wave detection unit 62 outputs an OFF signal to the calculation unit 66 as the first signal.

第2の信号波検出部64は、トレッドミル20の他方の縁部34に沿う位置において、第2の信号波L2を検出するように配置されている。本実施形態では、第2の信号波検出部64は、光ビームL2を受光するための受光素子を搭載しており、縁部34に沿うカバー28上に配置されている。第2の信号波検出部64は、第2の信号波出射部42からの光ビームL2が遮断されている場合には第1の信号としてOFF信号を、光ビームL2を受光している場合には第2の信号としてON信号を演算部66に出力する。   The second signal wave detector 64 is arranged to detect the second signal wave L2 at a position along the other edge 34 of the treadmill 20. In the present embodiment, the second signal wave detection unit 64 is equipped with a light receiving element for receiving the light beam L <b> 2 and is disposed on the cover 28 along the edge 34. The second signal wave detection unit 64 receives an OFF signal as the first signal when the light beam L2 from the second signal wave emission unit 42 is blocked, and receives the light beam L2. Outputs an ON signal to the arithmetic unit 66 as the second signal.

以下、演算部66について詳細に説明する。図2は、本発明の第1実施形態に係る歩幅測定装置の検出器部の構成を示す図である。図2に示す演算部66は、タイミング検出部67と、移動時間演算部68、ノイズ除去部70、移動速度演算部72(移動速度演算手段)、ストライド時間演算部74(ストライド時間演算手段)、歩幅演算部76(歩幅演算手段)、データ出力部78、及び左右判定部80(左右判定手段)を有している。   Hereinafter, the calculation unit 66 will be described in detail. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the detector unit of the stride measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. 2 includes a timing detection unit 67, a movement time calculation unit 68, a noise removal unit 70, a movement speed calculation unit 72 (movement speed calculation unit), a stride time calculation unit 74 (stride time calculation unit), A stride calculation unit 76 (step calculation unit), a data output unit 78, and a left / right determination unit 80 (left / right determination unit) are provided.

以下、時刻の経過と共に走行面を走行する被験者Sの足が光ビームL1及びL2と交差する状態を示す図3、図3に示す状態A〜Fを経ることによって信号波検出部62から出力される信号のタイムチャートである図4(a)、同様に第2の信号波検出部64から出力される信号のタイムチャートである図4(b)を参照しつつ、演算部66の構成要素について詳細に説明する。なお、以下の説明では、時刻の順序を表すために、添字n−1及びnを用いる。   Hereinafter, the signal wave detection unit 62 outputs the signal after passing through the states A to F shown in FIGS. 3 and 3 showing the state where the foot of the subject S running on the running surface intersects the light beams L1 and L2 with the passage of time. 4A, which is a time chart of a signal to be transmitted, and similarly, FIG. 4B, which is a time chart of a signal output from the second signal wave detection unit 64, regarding the components of the calculation unit 66 This will be described in detail. In the following description, subscripts n-1 and n are used to indicate the order of time.

タイミング検出部67は、信号波検出部62から出力されるOFF信号の立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nを抽出し、移動速度演算部72及びストライド時間演算部74に出力する。また、タイミング検出部67は、第2の信号波検出部64から出力されるOFF信号の立下り時刻Ts2nを抽出して、立下り時刻Ts1nと立下り時刻Ts2nを左右判定部80に出力する。 The timing detection unit 67 extracts the fall time Ts1 n and the rise time Te1 n of the OFF signal output from the signal wave detection unit 62, and outputs them to the moving speed calculation unit 72 and the stride time calculation unit 74. Further, the timing detection unit 67 extracts the fall time Ts2 n of the OFF signal output from the second signal wave detection unit 64, and sets the fall time Ts1 n and the fall time Ts2 n to the left / right determination unit 80. Output.

移動時間演算部68は、タイミング検出部67によって出力された立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nとの差演算を実行し、その実行結果を移動時間ΔTnとしてノイズ除去部70に出力する。すなわち、移動時間演算部68は、被験者Sの足によって光ビームL1が遮断されていた時間である移動時間ΔTnをノイズ除去部70に逐次出力する。 Travel time calculating unit 68 performs the subtraction of the falling time Ts1 n and output the rising time Te1 n by the timing detection unit 67, and outputs to the noise removal unit 70 to the execution result as a moving time [Delta] T n. That is, the moving time calculation unit 68 sequentially outputs the moving time ΔT n that is the time during which the light beam L1 is blocked by the foot of the subject S to the noise removing unit 70.

例えば、被験者Sの左足が図3の状態D〜Eに示すように走行面30上を通過すると、図4(a)に示すように信号波検出部62からはTs1n〜Te1nの間、すなわちΔTnの時間、OFF信号が出力される。移動時間演算部68は、Ts1nとTe1nとの差演算の結果である移動時間ΔTnをノイズ除去部70に出力する。 For example, when the left foot of the subject S passes on the running surface 30 as shown in the states D to E of FIG. 3, the signal wave detection unit 62 from the signal wave detection unit 62 between Ts1 n and Te1 n as shown in FIG. That is, an OFF signal is output for the time ΔTn. Travel time calculating unit 68 outputs the travel time [Delta] T n difference is the result of the operation between Ts1 n and Te1 n to the noise remover 70.

ノイズ除去部70は、移動時間演算部68によって出力された移動時間ΔTnと、異なる時刻に出力された移動時間とを、所定の規則に基づいて比較する。ノイズ除去部70は、比較の結果、移動時間ΔTnが異なる時刻に出力された移動時間よりも所定量短いと判断した場合、移動時間ΔTnをノイズとして除去する。一方、ノイズ除去部70は、同様の比較の結果、移動時間ΔTnが短くないと判断した場合には、その移動時間ΔTnを移動速度演算部72に出力する。本実施形態では、上記所定の規則として、ノイズ除去部70は、移動時間ΔTnを、異なる時刻に算出された数回分の移動時間の平均による平均時間と比較し、例えば移動時間ΔTnが上記の平均時間の1/2以下であった場合には、移動時間ΔTnを除去する。なお、所定の規則には、異なる時刻に算出された数回分の移動時間の平均や標準偏差を用いて、移動時間ΔTnと比較するなど、種々の規則が適用され得る。 The noise removing unit 70 compares the travel time ΔT n output by the travel time calculating unit 68 with the travel time output at different times based on a predetermined rule. Noise removing section 70, the result of the comparison, when it is determined that the predetermined amount shorter than the travel time moving time [Delta] T n is outputted at different times, to remove the travel time [Delta] T n as noise. On the other hand, if the noise removal unit 70 determines that the movement time ΔT n is not short as a result of the same comparison, the noise removal unit 70 outputs the movement time ΔT n to the movement speed calculation unit 72. In the present embodiment, as the predetermined rule, the noise removal unit 70, the travel time [Delta] T n, compared to the average mean time by the several times of moving time calculated at different times, for example, travel time [Delta] T n is the If the average time is equal to or less than ½, the movement time ΔT n is removed. It should be noted that various rules can be applied to the predetermined rule, such as comparison with the movement time ΔT n using the average or standard deviation of the movement times for several times calculated at different times.

移動速度演算部72は、被験者Sの足のサイズDとノイズ除去部70から出力された移動時間ΔTnとの商演算の結果を被験者Sの移動速度Vnとして算出する。移動速度演算部72は、移動速度Vnを歩幅演算部76及びデータ出力部78に出力する。 The movement speed calculation unit 72 calculates the result of the quotient calculation between the foot size D of the subject S and the movement time ΔT n output from the noise removal unit 70 as the movement speed V n of the subject S. The movement speed calculation unit 72 outputs the movement speed V n to the stride calculation unit 76 and the data output unit 78.

ストライド時間演算部74は、信号波検出部62から続けて出力される二つのOFF信号の出力時刻の差演算を実行し、その実行結果をストライド時間Stnとして歩幅演算部76及びデータ出力部78に出力する。本実施形態では、タイミング検出部67から出力される立下り時刻Ts1n-1と立上り時刻Te1n-1との平均と、タイミング検出部67から各々続けて出力される立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nとの平均との差演算を実行し、その実行結果を、ストライド時間Stnとする。このようにして算出されるストライド時間は被験者Sが一歩進むのにかかる時間である。 The stride time calculation unit 74 executes the difference calculation of the output times of the two OFF signals continuously output from the signal wave detection unit 62, and uses the execution result as the stride time St n , the stride time calculation unit 76 and the data output unit 78. Output to. In the present embodiment, the average of the fall time Ts1 n-1 and the rise time Te1 n-1 output from the timing detection unit 67, and the fall time Ts1 n and the rise output from the timing detection unit 67, respectively. The difference calculation with respect to the average with the time Te1 n is executed, and the execution result is set as the stride time St n . The stride time calculated in this way is the time taken for the subject S to take one step.

例えば、被験者Sの右足が図3の状態A〜Bに示すように走行面30上を通過すると、図4(a)に示すように時刻Ts1n-1からTe1n-1の間OFF信号が出力され、続けて被験者Sの左足が状態D〜Eに示すように走行面30上を通過すると、時刻Ts1nからTe1nの間OFF信号が出力される。ストライド時間演算部74は、タイミング検出部67から出力された立下り時刻Ts1n-1と立上り時刻Te1n-1の平均時刻と、立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nの平均時刻との差演算を実行し、その実行結果をストライド時間Stnとして歩幅演算部76に出力する。 For example, when the right foot of the subject S passes on the running surface 30 as shown in the states A to B in FIG. 3, an OFF signal is generated between time Ts1 n-1 and Te1 n-1 as shown in FIG. Then, when the left foot of the subject S passes over the running surface 30 as shown in states D to E, an OFF signal is output from time Ts1 n to Te1 n . The stride time calculation unit 74 calculates the difference between the average time of the fall time Ts1 n-1 and the rise time Te1 n-1 output from the timing detection unit 67 and the average time of the fall time Ts1 n and the rise time Te1 n. The calculation is executed, and the execution result is output to the stride calculation unit 76 as the stride time St n .

このように、ストライド時間演算部74は、タイミング検出部67から出力された立下り時刻Ts1n-1と立上り時刻Te1n-1の平均時刻と、立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nの平均時刻との差演算によって、ストライド時間Stnを精度良く求めることができる。なお、ストライド時間Stnは、信号波検出部62によって続けて出力される二つのOFF信号の立ち上がり時刻の差、或いは、立ち下がり時刻の差から求められても良い。 As described above, the stride time calculation unit 74 outputs the average time of the fall time Ts1 n-1 and the rise time Te1 n-1 output from the timing detection unit 67, and the average of the fall time Ts1 n and the rise time Te1 n . By calculating the difference from the time, the stride time St n can be obtained with high accuracy. The stride time St n may be obtained from the difference between the rising times or the falling times of the two OFF signals that are continuously output by the signal wave detection unit 62.

歩幅演算部76は、移動速度演算部72から出力された移動速度と、ストライド時間演算部74から出力されたストライド時間との積演算を実行し、その実行結果を被験者Sの歩幅Wnとする。歩幅演算部76は、算出した歩幅Wnをデータ出力部78に出力する。本実施形態では、歩幅演算部76は、移動速度演算部72から出力された移動速度Vn-1とストライド時間演算部74から出力されたストライド時間Stnとの積演算の結果を歩幅Wnとする。 The stride calculation unit 76 performs a product calculation of the movement speed output from the movement speed calculation unit 72 and the stride time output from the stride time calculation unit 74, and the execution result is used as the stride W n of the subject S. . The stride calculating unit 76 outputs the calculated stride W n to the data output unit 78. In the present embodiment, the stride calculation unit 76 calculates the product of the travel speed V n−1 output from the travel speed calculation unit 72 and the stride time St n output from the stride time calculation unit 74 as the stride W n. And

左右判定部80は、信号波検出部62によって出力されるOFF信号の出力時刻と第2の信号波検出部64によって出力されるOFF信号の出力時刻との差から、歩幅演算部76で算出された歩幅の左右を判定する。   The left / right determination unit 80 is calculated by the stride calculation unit 76 from the difference between the output time of the OFF signal output by the signal wave detection unit 62 and the output time of the OFF signal output by the second signal wave detection unit 64. Determine the right and left of the stride.

より具体的には、左右判定部80は、タイミング検出部67から出力されるOFF信号の立下り時刻Ts1n-1と立下り時刻Ts2n-1の時刻差An-1と、タイミング検出部67から続けて出力されるOFF信号の立下り時刻Ts1nと立下り時刻Ts2nの時刻差Anを求める。そして、左右判定部80は、時刻差An-1とAnとを比較し、AnがAn-1より小さければ歩幅演算部76によって算出された歩幅Wnは、縁部32に近い方の足、本実施形態では左足と判定し、逆の場合には、右足と判定する。左右判定部80は、この判断の結果、歩幅演算部76によって算出された歩幅Wnが右足あるいは左足である旨を示す信号をデータ出力部78に出力する。 More specifically, the left / right determination unit 80 includes a time difference A n−1 between the falling time Ts1 n−1 and the falling time Ts2 n−1 of the OFF signal output from the timing detection unit 67, and a timing detection unit. continuing from 67 obtains the time difference a n falling time Ts1 n and a falling time Ts2 n the OFF signal output. Then, the left and right judging unit 80 compares the time difference A n-1 and A n, A n is A n-1 footstep W n calculated by if smaller stride calculating unit 76 more close to the edge 32 The other leg, in this embodiment, is determined as the left leg, and in the opposite case, it is determined as the right leg. Left and right judging unit 80, the result of this determination, stride W n calculated by the stride calculating unit 76 outputs a signal indicating that the right foot or left foot to the data output unit 78.

例えば、被験者Sの右足が図3の状態A〜Cに示すように走行面30上を通過すると、図4(a)に示すように時刻Ts1n-1からOFF信号が出力され、更に図4(b)に示すように、時刻Ts2n-1からOFF信号が出力される。続いて、被験者Sの左足が図3の状態D〜Fに示すように走行面30上を通過すると、図4(a)に示すように時刻Ts1nからOFF信号が出力され、更に図4(b)に示すように、時刻Ts2nからOFF信号が出力される。左右判定部80は、タイミング検出部67から出力された立下り時刻Ts1n-1と立下り時刻Ts2n-1の時刻差An-1と、立下り時刻Ts1nと立下り時刻Ts2nの時刻差Anとを比較してAの方が小さいと判定し、歩幅演算部76によって算出された歩幅Wnは左足である旨を示す信号をデータ出力部78に出力する。 For example, when the right foot of the subject S passes on the running surface 30 as shown in the states A to C in FIG. 3, an OFF signal is output from the time Ts1 n-1 as shown in FIG. As shown in (b), an OFF signal is output from time Ts2 n-1 . Subsequently, when the left foot of the subject S passes on the running surface 30 as shown in the states D to F of FIG. 3, an OFF signal is output from the time Ts1 n as shown in FIG. As shown in b), an OFF signal is output from time Ts2 n . The left / right determination unit 80 includes the time difference A n−1 between the falling time Ts1 n−1 and the falling time Ts2 n−1 output from the timing detection unit 67, and the falling time Ts1 n and the falling time Ts2 n . It determines that towards the a n is small compared with the time difference a n, footstep W n calculated by the stride calculating unit 76 outputs a signal indicating that the left foot to the data output unit 78.

ここで、第2の信号波出射部42が出射する光ビームL2に関する上記の所定角度について説明する。所定角度とは、左右判定部80において第1計測時間(An−1)と第2計測時間(A)の比較が可能になる程度の角度である。より具体的には、所定角度θは、以下のようにしてもとめることが可能である。時速10kmで被験者Sが走行している場合、被験者Sは10msの間に約2.7cm進む。すなわち、第1計測時間と第2計測時間とに100msの差をつけるには、第2の信号波出射部42の出射した光ビームL2が右足と交差する地点と、第2の信号波出射部42の出射した光ビームL2が左足と交差する地点との間がX方向に約30cm離れていれば良いことになる。したがって第2の信号波出射部42と第2の信号波検出部64との距離が80cmであるとき、所定角度θは、tanθ=30cm/80cmの角度となる。 Here, the predetermined angle related to the light beam L2 emitted from the second signal wave emitting unit 42 will be described. The predetermined angle is an angle that allows the left / right determination unit 80 to compare the first measurement time (A n-1 ) and the second measurement time (A n ). More specifically, the predetermined angle θ can be determined as follows. When the subject S is traveling at a speed of 10 km / h, the subject S advances about 2.7 cm in 10 ms. That is, in order to make a difference of 100 ms between the first measurement time and the second measurement time, the point where the light beam L2 emitted from the second signal wave emitting unit 42 intersects the right foot, and the second signal wave emitting unit. It suffices if the distance from the point where the emitted light beam L2 intersects the left foot is about 30 cm away in the X direction. Therefore, when the distance between the second signal wave emitting unit 42 and the second signal wave detecting unit 64 is 80 cm, the predetermined angle θ is an angle of tan θ = 30 cm / 80 cm.

データ出力部78は、歩幅演算部76によって出力された歩幅及び左右判定部80によって出力された歩幅の左右を示す信号をコンピュータ90及びトレッドミル20の走行面30を駆動する駆動装置に出力する。   The data output unit 78 outputs a signal indicating the stride output by the stride calculation unit 76 and the right / left of the stride output by the left / right determination unit 80 to the computer 90 and a driving device that drives the running surface 30 of the treadmill 20.

コンピュータ90は、物理的には、CPU(中央処理装置)、メモリといった記憶装置、キーボードといった入力装置、ディスプレイといった表示装置などを有している。コンピュータ90は、RS232Cのシリアルインターフェイス等を経由して歩幅測定装置10から入力された移動速度、ストライド時間、及び歩幅の情報を記録し、歩幅の変化やストライド時間の増減に伴う移動速度の変化等をリアルタイムにグラフとして表示する。   The computer 90 physically includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device such as a memory, an input device such as a keyboard, a display device such as a display, and the like. The computer 90 records the movement speed, stride time, and stride information input from the stride measurement device 10 via the RS232C serial interface, etc., and changes in stride time, movement speed change with stride time change, etc. Is displayed as a graph in real time.

次に、検出器部60の動作について説明する。図5は、検出器部60の動作を示すフローチャートである。なお、図5では、便宜上、検出器部60の動作をステップS01〜S10の順に表しているが、検出器部60の動作は図5に示す順序に限られない。   Next, the operation of the detector unit 60 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the detector unit 60. In FIG. 5, for the sake of convenience, the operation of the detector unit 60 is shown in the order of steps S01 to S10. However, the operation of the detector unit 60 is not limited to the order shown in FIG.

図5に示すように、信号波検出部62から出力されたOFF信号の立下り時刻Ts1n及び立上り時刻Te1nがタイミング検出部67によって抽出され、移動時間演算部68、及び、ストライド時間演算部74に出力される。立下り時刻Ts1nは、左右判定部80にも出力される(ステップS01)。 As shown in FIG. 5, the fall time Ts1 n and the rise time Te1 n of the OFF signal output from the signal wave detection unit 62 are extracted by the timing detection unit 67, and the travel time calculation unit 68 and the stride time calculation unit are extracted. 74 is output. The fall time Ts1 n is also output to the left / right determination unit 80 (step S01).

次いで、移動時間演算部68は、立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nとの差演算を逐次実行し、その実行結果を移動時間ΔTnとして、ノイズ除去部70に出力する(ステップS02)。 Next, the movement time calculation unit 68 sequentially executes a difference calculation between the fall time Ts1 n and the rise time Te1 n, and outputs the execution result as the movement time ΔT n to the noise removal unit 70 (step S02).

次いで、ノイズ除去部70は、移動時間演算部68によって出力された移動時間ΔTnのうち、上述したようにノイズと判断されるものを除去し、ノイズと判断しない場合には、その移動時間ΔTnを移動速度演算部72に出力する(ステップS03)。 Next, the noise removal unit 70 removes the movement time ΔT n output by the movement time calculation unit 68 from the movement time ΔT n that is determined as noise as described above. n is output to the moving speed calculation unit 72 (step S03).

次いで、移動速度演算部72は、被験者Sの足のサイズDとノイズ除去部70から出力された移動時間ΔTnの商演算を実行し、その実行結果を被験者Sの移動速度Vnとして歩幅演算部76、及びデータ出力部78に出力する(ステップS04)。 Next, the moving speed calculation unit 72 performs a quotient calculation of the foot size D of the subject S and the moving time ΔT n output from the noise removal unit 70, and uses the execution result as the moving speed V n of the subject S to calculate the stride. The data is output to the unit 76 and the data output unit 78 (step S04).

次いで、ストライド時間演算部74は、タイミング検出部67から出力された立下り時刻Ts1n-1と立上り時刻Te1n-1の平均時刻と、続けてタイミング検出部67から出力された立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nの平均時刻との差演算を実行し、その実行結果をストライド時間Stnとして歩幅演算部76、及びデータ出力部78に出力する(ステップS05)。 Next, the stride time calculation unit 74 outputs the average time of the fall time Ts1 n-1 and the rise time Te1 n-1 output from the timing detection unit 67, and subsequently the fall time Ts1 output from the timing detection unit 67. run the difference operation between the n and the rising time Te1 n mean time, and outputs the execution result stride calculating unit 76 as the stride time St n, and the data output unit 78 (step S05).

次いで、歩幅演算部76は、移動速度演算部72によって出力された移動速度Vn-1とストライド時間Stnとの積演算を実行し、その実行結果を被験者Sの歩幅Wnとして、データ出力部78に出力する(ステップS06)。 Next, the stride calculation unit 76 executes a product calculation of the moving speed V n−1 output by the moving speed calculation unit 72 and the stride time St n, and uses the execution result as the stride W n of the subject S to output data. It outputs to the part 78 (step S06).

次いで、タイミング検出部67は、第2の信号波検出部64から出力されたOFF信号の立下り時間Ts2nを抽出して、左右判定部80に出力する(ステップS07)。左右判定部80は、立下り時間Ts2nと立下り時間Ts1nとの時刻差Anを求め(ステップS08)、既に求められている時刻差An-1と時刻差Anとを比較することによって、歩幅演算部76によって出力された歩幅Wnが左右のいずれの足によるものかを判定する。左右判定部80はその判定結果に応じて、左足あるいは右足である旨の信号をデータ出力部78に出力する(ステップS09)。 Next, the timing detection unit 67 extracts the fall time Ts2 n of the OFF signal output from the second signal wave detection unit 64, and outputs it to the left / right determination unit 80 (step S07). Left and right judging unit 80 obtains the time difference A n of the fall time Ts2 n and fall times Ts1 n (step S08), and compares the time difference A n-1 and the time difference A n have already been obtained Thus, it is determined whether the stride Wn output by the stride calculation unit 76 is due to the left or right foot. The left / right determination unit 80 outputs a signal indicating the left foot or right foot to the data output unit 78 according to the determination result (step S09).

データ出力部78は、被験者Sの移動速度Vn、ストライド時間Stn、及び歩幅Wnをコンピュータ90やトレッドミル20の駆動装置等に出力する。コンピュータ90は歩幅の時間変化グラフに新たに算出された歩幅Wnを表示し、トレッドミル20の駆動装置は被験者Sの移動速度Vnやストライド時間Stnに応じて走行面30の駆動速度を調整する。 The data output unit 78 outputs the moving speed V n , the stride time St n , and the stride W n of the subject S to the computer 90, the drive device of the treadmill 20, or the like. The computer 90 displays the newly calculated stride W n on the stride time change graph, and the driving device of the treadmill 20 determines the driving speed of the running surface 30 according to the moving speed V n of the subject S and the stride time St n. adjust.

次いで、被験者Sによってトレッドミル20の動作が停止されたか否かが検出され(ステップS10)、停止された場合には検出器部60の動作は停止し、一方、停止されていない場合には、ステップS01からの一連の動作が繰り返される。   Next, it is detected whether or not the operation of the treadmill 20 has been stopped by the subject S (step S10). If stopped, the operation of the detector unit 60 stops, while if not stopped, A series of operations from step S01 is repeated.

以上説明したように、本実施形態の歩幅測定装置10によれば、センサとして走行面30の一方の縁部32に沿うカバー28上に信号波出射部40を設け、他方の縁部34に信号波検出部62を設けることによって、被験者Sの歩幅を測定することができるので、小型化された歩幅測定装置が提供される。また、本実施形態の歩幅測定装置10は、ベルトの駆動速度を用いずとも、被験者Sの移動速度を算出することができる。   As described above, according to the stride measuring device 10 of the present embodiment, the signal wave emitting unit 40 is provided on the cover 28 along one edge 32 of the running surface 30 as a sensor, and the signal is supplied to the other edge 34. By providing the wave detection unit 62, the stride of the subject S can be measured, so that a downsized stride measuring device is provided. Further, the stride measuring device 10 of the present embodiment can calculate the moving speed of the subject S without using the belt driving speed.

さらに、本実施形態の歩幅測定装置10によれば、光ビームL1を遮断してから光ビームL2を遮断するまでの時間が、左右の足で異なることを利用して、算出された歩幅が左右いずれの足によるものなのかを判定することができる。   Furthermore, according to the stride measuring device 10 of the present embodiment, the calculated stride is changed by using the fact that the time from the interruption of the light beam L1 to the interruption of the light beam L2 differs between the left and right feet. It is possible to determine which foot is due.

なお、クロストークを回避するため、信号波出射部40をトレッドミル20の他方の縁部34に沿う位置に配置し、信号波検出部62をトレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置に配置しても良い。もしくは、第2の信号波出射部42をトレッドミル20の他方の縁部34に沿う位置に配置し、第2の信号波検出部64をトレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置に配置しても良い。   In order to avoid crosstalk, the signal wave emitting unit 40 is arranged at a position along the other edge 34 of the treadmill 20, and the signal wave detecting unit 62 is arranged at a position along one edge 32 of the treadmill 20. It may be arranged. Alternatively, the second signal wave emitting unit 42 is arranged at a position along the other edge 34 of the treadmill 20, and the second signal wave detecting unit 64 is arranged at a position along one edge 32 of the treadmill 20. You may do it.

また、信号波出射部40によって出射される信号波L1及び第2の信号波出射部42によって出射される第2の信号波L2の波長は、同一でも良いし、異なっても良い。また、上記の信号波L1及び上記の第2の信号波L2は光パルスであっても良く、それらの周波数は、同一でも良く、異なっても良い。   The wavelengths of the signal wave L1 emitted from the signal wave emitting unit 40 and the second signal wave L2 emitted from the second signal wave emitting unit 42 may be the same or different. Further, the signal wave L1 and the second signal wave L2 may be optical pulses, and their frequencies may be the same or different.

次に、本発明の第2実施形態にかかる歩幅測定装置100を説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係る歩幅測定装置を概略的に示す斜視図である。図6に示す歩幅測定装置100は、第1実施形態の歩幅測定装置10と同様のトレッドミル20、信号波出射部40(信号波出射手段)、第2の信号波出射部(第2の信号波出射手段)42、コンピュータ90を備えている。歩幅測定装置100は、更に検出器部160を備えている。ここでは、第1実施形態の歩幅測定装置10と構成の異なる検出器部160について説明する。   Next, the stride measuring apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a perspective view schematically showing a stride measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. The stride measuring device 100 shown in FIG. 6 includes a treadmill 20, a signal wave emitting unit 40 (signal wave emitting means), and a second signal wave emitting unit (second signal) similar to the stride measuring device 10 of the first embodiment. Wave output means) 42 and a computer 90 are provided. The stride measuring device 100 further includes a detector unit 160. Here, a detector unit 160 having a configuration different from that of the stride measuring device 10 of the first embodiment will be described.

検出器部160は、信号波検出部162(信号波検出手段)、第2の信号波検出部164(第2の信号波検出手段)、及び演算部166を備えている。信号波検出部162は、トレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置、すなわち縁部32に沿うカバー28上に配置され、信号波出射部40から出射され被験者Sの足によって反射される光ビームL1の反射光を受光する。信号波検出部162は、光ビームL1の反射光を受光した場合には第1の信号としてON信号を演算部166に出力し、反射光を受光していない場合には第2の信号としてOFF信号を演算部166に出力する。   The detector unit 160 includes a signal wave detection unit 162 (signal wave detection unit), a second signal wave detection unit 164 (second signal wave detection unit), and a calculation unit 166. The signal wave detection unit 162 is disposed at a position along one edge 32 of the treadmill 20, that is, on the cover 28 along the edge 32, and is emitted from the signal wave emission unit 40 and reflected by the foot of the subject S. The reflected light of the beam L1 is received. The signal wave detection unit 162 outputs an ON signal to the calculation unit 166 as the first signal when the reflected light of the light beam L1 is received, and OFF as the second signal when the reflected light is not received. The signal is output to the calculation unit 166.

第2の信号波検出部164は、トレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置、すなわち縁部32に沿うカバー28上に配置され、第2の信号波出射部42から出射され被験者Sの足によって反射される光ビームL2の反射光を受光する。第2の信号波検出部164は、光ビームL2の反射光を受光した場合には第1の信号としてON信号を演算部166に出力し、反射光を受光していない場合には第2の信号としてOFF信号を演算部166に出力する。   The second signal wave detection unit 164 is disposed at a position along one edge 32 of the treadmill 20, i.e., on the cover 28 along the edge 32, and is emitted from the second signal wave emission unit 42. The reflected light of the light beam L2 reflected by the foot is received. The second signal wave detection unit 164 outputs an ON signal to the calculation unit 166 as the first signal when the reflected light of the light beam L2 is received, and the second signal wave detection unit 164 receives the second signal wave when the reflected light is not received. An OFF signal is output to the calculation unit 166 as a signal.

以上のように、信号波検出部162及び第2の信号波検出部164は、第1の信号としてON信号を演算部166に出力する。演算部166は、信号波検出部162及び第2の信号波検出部164の各々から出力されるON信号に基づいて歩幅を求めるための処理を実行する。したがって、演算部166が歩幅を求めるための処理は、立上り時刻と立下り時刻とが逆転しているのみで、他の処理については第1実施形態の演算部66と同様であり、構成要素も同様であるので演算部166の説明を省略する。   As described above, the signal wave detection unit 162 and the second signal wave detection unit 164 output the ON signal to the calculation unit 166 as the first signal. The computing unit 166 performs processing for obtaining a stride based on the ON signal output from each of the signal wave detection unit 162 and the second signal wave detection unit 164. Therefore, the processing for calculating the stride by the calculation unit 166 is only that the rise time and the fall time are reversed, and the other processing is the same as that of the calculation unit 66 of the first embodiment, and the components are also the same. Since it is the same, description of the calculating part 166 is abbreviate | omitted.

以上説明したように、被験者Sの足によって反射される光ビームL1の反射光を用いても、被験者Sの歩幅を求めることが可能である。また、被験者Sの足によって反射される光ビームL2の反射光を用いても、被験者Sの歩幅が左右いずれの足によるものかを判定することができる。   As described above, the stride length of the subject S can also be obtained using the reflected light of the light beam L1 reflected by the foot of the subject S. Moreover, even if it uses the reflected light of the light beam L2 reflected by the subject's S leg, it can be determined whether the step length of the subject S is due to the left or right foot.

次に、本発明の第3実施形態にかかる歩幅測定装置200について説明する。図7は、本発明の第3実施形態に係る歩幅測定装置を概略的に示す斜視図である。図7に示す歩幅測定装置200は、第1実施形態の歩幅測定装置10と同様のトレッドミル20及びコンピュータ90を備える。さらに、歩幅測定装置200は、第1の信号波出射部240(第1の信号波出射手段)、第2の信号波出射部242(第2の信号波出射手段)、第3の信号波出射部244(第3の信号波出射手段)、及び検出器部260を備えている。   Next, a stride measuring apparatus 200 according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a perspective view schematically showing a stride measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention. A stride measuring device 200 shown in FIG. 7 includes a treadmill 20 and a computer 90 similar to the stride measuring device 10 of the first embodiment. Further, the stride measuring apparatus 200 includes a first signal wave emitting unit 240 (first signal wave emitting unit), a second signal wave emitting unit 242 (second signal wave emitting unit), and a third signal wave emitting unit. A unit 244 (third signal wave emitting means) and a detector unit 260.

第1の信号波出射部240は、トレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置に配置されており、トレッドミル20の走行面30が駆動される所定方向(図9の参照符号X)に交差する方向、かつ、走行面に対して所定の高さに第1の信号波L1を出射する。本実施形態では、第1の信号波出射部240は、第1の信号波L1として光ビームL1を出射する光源であり、縁部32に沿うカバー28上に配置されている。光ビームL1の出射方向は、上記の所定方向に実質的に直交する方向である。また、所定の高さとは第1実施形態と同様の高さである。   The first signal wave emitting portion 240 is disposed at a position along one edge portion 32 of the treadmill 20, and in a predetermined direction (reference symbol X in FIG. 9) in which the running surface 30 of the treadmill 20 is driven. The first signal wave L1 is emitted in a direction intersecting and at a predetermined height with respect to the traveling surface. In the present embodiment, the first signal wave emitting unit 240 is a light source that emits the light beam L1 as the first signal wave L1, and is disposed on the cover 28 along the edge 32. The emission direction of the light beam L1 is a direction substantially orthogonal to the predetermined direction. The predetermined height is the same height as in the first embodiment.

第2の信号波出射部242は、第1の信号波出射部240が設けられた位置から上記の所定方向に所定距離D隔てて配置され、所定方向に交差する方向、かつ、走行面30に対して所定の高さに第2の信号波L2を出射する。本実施形態では、第2の信号波出射部242は、第2の信号波L2として光ビームL2を出射する光源であり、縁部32に沿うカバー28上に配置されている。光ビームL2の出射方向及び走行面30に対する高さは、光ビームL1と同様である。また、上記の所定距離Dとは、被験者Sの歩幅を考慮して得られる距離であり、例えば、被験者Sの歩幅を60cmとすると10〜15cmの距離とされる。   The second signal wave emitting unit 242 is disposed at a predetermined distance D in the predetermined direction from the position where the first signal wave emitting unit 240 is provided, and intersects the predetermined direction and on the traveling surface 30. On the other hand, the second signal wave L2 is emitted at a predetermined height. In the present embodiment, the second signal wave emitting portion 242 is a light source that emits the light beam L2 as the second signal wave L2, and is disposed on the cover 28 along the edge portion 32. The emission direction of the light beam L2 and the height with respect to the traveling surface 30 are the same as those of the light beam L1. The predetermined distance D is a distance obtained in consideration of the stride of the subject S. For example, when the stride of the subject S is 60 cm, the predetermined distance D is 10 to 15 cm.

第3の信号波出射部244は、トレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置に配置されており、第3の信号波L3を出射する。本実施形態では、第3の信号波出射部244は、第3の信号波L3として光ビームL3を出射する光源であり、縁部32に沿うカバー28上に配置されている。上記の所定の高さ、すなわち、光ビームL3が通過する走行面30に対する高さは、光ビームL1の高さと同様である。第3の信号波出射部244は、光ビームL1の出射方向に対して所定角度傾斜するよう光ビームL3を出射する。この所定角度は、第1実施形態の光ビームL1とL2それぞれの出射方向がなす角度と同様である。   The third signal wave emitting unit 244 is disposed at a position along one edge 32 of the treadmill 20 and emits the third signal wave L3. In the present embodiment, the third signal wave emitting unit 244 is a light source that emits the light beam L3 as the third signal wave L3, and is disposed on the cover 28 along the edge 32. The predetermined height, that is, the height with respect to the traveling surface 30 through which the light beam L3 passes is the same as the height of the light beam L1. The third signal wave emitting unit 244 emits the light beam L3 so as to be inclined at a predetermined angle with respect to the emitting direction of the light beam L1. This predetermined angle is the same as the angle formed by the emission directions of the light beams L1 and L2 of the first embodiment.

検出器部260は、第1の信号波検出部262(第1の信号波検出手段)、第2の信号波検出部264(第2の信号波検出手段)、第3の信号波検出部265(第3の信号波検出手段)、及び演算部266を備えている。   The detector unit 260 includes a first signal wave detection unit 262 (first signal wave detection unit), a second signal wave detection unit 264 (second signal wave detection unit), and a third signal wave detection unit 265. (Third signal wave detection means) and a calculation unit 266 are provided.

第1の信号波検出部262は、トレッドミル20の他方の縁部34に沿う位置において第1の信号波出射部240と対向配置され、第1の信号波出射部240によって出射された第1の信号波L1を検出する。本実施形態では、第1の信号波検出部262は、光ビームL1を受光するための受光素子を搭載しており、縁部34に沿うカバー28上に配置されている。第1の信号波検出部262は光ビームL1が遮断されたときには第1の信号としてOFF信号を、光ビームL1を検出したときには第2の信号としてON信号をそれぞれ演算部266に出力する。   The first signal wave detection unit 262 is disposed opposite to the first signal wave emission unit 240 at a position along the other edge 34 of the treadmill 20, and the first signal wave emission unit 240 emits the first signal wave emission unit 240. The signal wave L1 is detected. In the present embodiment, the first signal wave detection unit 262 is equipped with a light receiving element for receiving the light beam L 1 and is disposed on the cover 28 along the edge 34. The first signal wave detection unit 262 outputs an OFF signal as a first signal to the calculation unit 266 when the light beam L1 is interrupted, and an ON signal as a second signal when the light beam L1 is detected.

第2の信号波検出部264は、トレッドミル20の他方の縁部34に沿う位置において第2の信号波出射部242と対向配置され、第2の信号波出射部242によって出射された第2の信号波L2を検出する。本実施形態では、第2の信号波検出部264は、光ビームL2を受光するための受光素子を搭載しており、縁部34に沿うカバー28上に配置されている。第2の信号波検出部264は光ビームL2が遮断されたときには第1の信号としてOFF信号を、光ビームL2を検出したときには第2の信号としてON信号をそれぞれ演算部266に出力する。   The second signal wave detection unit 264 is disposed opposite to the second signal wave emission unit 242 at a position along the other edge 34 of the treadmill 20, and the second signal wave emission unit 242 emits the second signal wave emission unit 242. The signal wave L2 is detected. In the present embodiment, the second signal wave detection unit 264 is mounted with a light receiving element for receiving the light beam L 2 and is disposed on the cover 28 along the edge 34. The second signal wave detection unit 264 outputs an OFF signal as a first signal to the calculation unit 266 when the light beam L2 is interrupted, and an ON signal as a second signal when the light beam L2 is detected.

第3の信号波検出部265は、トレッドミル20の他方の縁部34に沿う位置において、第3の信号波L3を検出するように配置されている。本実施形態では、第3の信号波検出部265は、光ビームL3を受光するための受光素子を搭載しており、縁部34に沿うカバー28上に配置されている。第3の信号波検出部265は、第3の信号波出射部244からの光ビームL3を受光している場合には第1の信号としてOFF信号を、光ビームL3が遮断されている場合には第2の信号としてON信号を演算部266に出力する。   The third signal wave detector 265 is arranged to detect the third signal wave L3 at a position along the other edge 34 of the treadmill 20. In the present embodiment, the third signal wave detection unit 265 is mounted with a light receiving element for receiving the light beam L 3 and is disposed on the cover 28 along the edge 34. The third signal wave detection unit 265 receives an OFF signal as the first signal when the light beam L3 from the third signal wave emission unit 244 is received, and when the light beam L3 is blocked. Outputs an ON signal to the calculation unit 266 as the second signal.

以下、演算部266について詳細に説明する。図8は、演算部266の構成を示す図である。演算部266は、タイミング検出部267、移動時間演算部268(移動時間演算手段)、ノイズ除去部270(ノイズ除去手段)、移動速度演算部272(移動速度演算手段)、ストライド時間演算部274(ストライド時間演算手段)、歩幅演算部276(歩幅演算手段)、データ出力部278、及び左右判定部280(左右判定手段)を有している。   Hereinafter, the calculation unit 266 will be described in detail. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the calculation unit 266. The calculating unit 266 includes a timing detecting unit 267, a moving time calculating unit 268 (moving time calculating unit), a noise removing unit 270 (noise removing unit), a moving speed calculating unit 272 (moving speed calculating unit), and a stride time calculating unit 274 ( A stride time calculation unit), a stride calculation unit 276 (a stride calculation unit), a data output unit 278, and a left / right determination unit 280 (a left / right determination unit).

以下、時刻の経過と共に走行面を走行する被験者Sの足が光ビームL1、L2及びL3と交差する状態を示す図9、図9に示す状態A〜Jを経た場合に第1の信号波検出部262から出力される信号のタイムチャートである図10(a)、同様に第3の信号波検出部265から出力される信号のタイムチャートである図10(b)、同様に第2の信号波検出部264から出力される信号のタイムチャートである図10(c)を参照しつつ、演算部266の構成要素について詳細に説明する。なお、以下の説明では、時刻の順序を表すために、添字n−1及びnを用いる。   Hereinafter, the first signal wave detection is performed when the legs of the subject S traveling on the traveling surface with the passage of time pass through the states A to J shown in FIG. 9 and FIG. 9 showing the state where the legs cross the light beams L1, L2, and L3. 10A which is a time chart of a signal output from the unit 262, FIG. 10B which is also a time chart of a signal output from the third signal wave detection unit 265, and a second signal. The components of the calculation unit 266 will be described in detail with reference to FIG. 10C, which is a time chart of a signal output from the wave detection unit 264. In the following description, subscripts n-1 and n are used to indicate the order of time.

タイミング検出部267は、第1の信号波検出部262から出力されるOFF信号の立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1n、第2の信号波検出部264から出力されるOFF信号の立下り時刻Ts2nと立上り時刻Te2nをそれぞれ抽出し、移動速度演算部272及びストライド時間演算部274に出力する。また、タイミング検出部267は、第3の信号波検出部266から出力されるOFF信号の立下り時刻Ts3nを抽出して、立下り時刻Ts1nとTs2nと共に、Ts3nを左右判定部280に出力する。 The timing detection unit 267 includes a fall time Ts1 n and a rise time Te1 n of the OFF signal output from the first signal wave detection unit 262, and a fall time of the OFF signal output from the second signal wave detection unit 264. Ts2 n and rise time Te2 n are extracted and output to the moving speed calculation unit 272 and the stride time calculation unit 274, respectively. The timing detection unit 267 extracts the falling time Ts3 n the OFF signal output from the third signal wave detecting unit 266, the falling time Ts1 n and Ts2 n, the left and right judging unit to Ts3 n 280 Output to.

移動時間演算部268は、本実施形態では、タイミング検出部267によって出力された立下り時刻Ts1nと立下り時刻Ts2nとの差演算を実行し、その実行結果を移動時間ΔTsnとしてノイズ除去部270に出力する。また、移動時間演算部268は、タイミング検出部267によって出力された立上り時刻Te1nと立上り時刻Te2nとの差演算を実行し、その実行結果を移動時間ΔTenとしてノイズ除去部に出力する。すなわち、移動時間演算部268は、被験者Sの足によって光ビームL1が遮断されてから光ビームL2が遮断されるまでの時間である移動時間をノイズ除去部270に逐次出力する。 Travel time calculating unit 268, in this embodiment, executes the subtraction of the falling time Ts1 n outputted by the timing detection unit 267 and the falling time Ts2 n, noise removal and the execution result as a moving time .DELTA.Ts n To the unit 270. The moving time calculation unit 268 executes a difference operation between the rising time Te1 n and rising time Te2 n outputted by the timing detection unit 267, and outputs to the noise removing unit that execution result as a moving time .DELTA.Te n. That is, the movement time calculation unit 268 sequentially outputs to the noise removal unit 270 the movement time that is the time from when the light beam L1 is blocked by the foot of the subject S until the light beam L2 is blocked.

例えば、被験者Sの右足が図9の状態F〜Jに示すように走行面30上を通過すると、図10(a)に示すように第1の信号波検出部262からはTs1n〜Te1nの間、OFF信号が出力される。また、第2の信号波検出部264からは、図10(c)に示すようにTs2n〜Te2nの間、OFF信号が出力される。移動時間演算部268は、Ts1nとTs2nとの差演算の結果である移動時間ΔTsn、Te1nとTe2nとの差演算の結果である移動時間ΔTenをノイズ除去部270に出力する。 For example, when the right foot of the subject S passes on the running surface 30 as shown in the states F to J in FIG. 9, the first signal wave detection unit 262 displays Ts1 n to Te1 n as shown in FIG. During this period, an OFF signal is output. The second signal wave detection unit 264 outputs an OFF signal during Ts2 n to Te2 n as shown in FIG. Travel time calculating unit 268 outputs the moving time .DELTA.Te n difference is the result of the calculation of the travel time .DELTA.Ts n, Te1 n and Te2 n difference is the result of the operation between Ts1 n and Ts2 n the noise removing unit 270 .

なお、本実施形態では、移動時間演算部268は、移動時間としてΔTsn及びΔTenをノイズ除去部270に出力しているが、いずれか一方のみを出力しても良い。 In the present embodiment, the moving time calculation unit 268 is outputs the .DELTA.Ts n and .DELTA.Te n to the noise removing unit 270 as a moving time may output only one.

ノイズ除去部270は、第1実施形態のノイズ除去部70と同様に、移動時間演算部268から出力された移動時間のうち、ノイズと判断されるものを除去し、一方、ノイズと判断しない移動時間については、移動速度演算部272に出力する。ノイズ除去部270の処理については、第1実施形態説明のノイズ除去部70と同様であるので、詳細についての説明を省略する。   Similarly to the noise removal unit 70 of the first embodiment, the noise removal unit 270 removes the movement time output from the movement time calculation unit 268 that is determined to be noise, while the movement that is not determined to be noise. The time is output to the moving speed calculation unit 272. Since the processing of the noise removing unit 270 is the same as that of the noise removing unit 70 described in the first embodiment, a detailed description thereof is omitted.

移動速度演算部272は、第1の信号波出射部240と第2の信号波出射部242との間の所定距離Dとノイズ除去部270から出力された移動時間との商演算を実行し、その実行結果を被験者Sの移動速度Vnとして歩幅演算部276に出力する。本実施形態では、移動速度演算部272は、上記所定距離Dとノイズ除去部270から出力された移動時間ΔTsnとの商演算によって求められる移動速度Vsnと、所定距離Dと移動時間ΔTenとの商演算によって求められた移動速度Venとの平均を移動速度Vnとして、歩幅演算部276に出力する。なお、移動速度演算部272は、上記の移動速度Vsn及び移動速度Venのいずれか一方を移動速度Vnとしても良い。 The movement speed calculation unit 272 performs a quotient calculation between the predetermined distance D between the first signal wave emission unit 240 and the second signal wave emission unit 242 and the movement time output from the noise removal unit 270, The execution result is output to the stride calculation unit 276 as the moving speed V n of the subject S. In the present embodiment, the moving speed calculation unit 272 includes the moving speed Vs n obtained by the quotient calculation of the predetermined distance D and the moving time ΔTs n output from the noise removing unit 270, the predetermined distance D and the moving time ΔTe n. an average of the moving speed Ve n obtained by the quotient between the travel speed V n, and outputs the stride calculating unit 276. The moving speed calculation unit 272, one of the moving speed Vs n and the moving speed Ve n of the may be the moving speed V n.

ストライド時間演算部274は、第1の信号波検出部262又は第2の信号波検出部264のうちの一方から続けて出力される二つのOFF信号の出力時刻の差演算を実行し、その実行結果をストライド時間Stnとして歩幅演算部276及びデータ出力部278に出力する。 The stride time calculation unit 274 executes a difference calculation between the output times of two OFF signals that are continuously output from one of the first signal wave detection unit 262 or the second signal wave detection unit 264, and executes the calculation. The result is output to the stride calculation unit 276 and the data output unit 278 as the stride time St n .

本実施形態では、ストライド時間演算部274は、タイミング検出部267から出力される立下り時刻Ts1n-1と立上り時刻Te1n-1との平均と、タイミング検出部267から各々続けて出力される立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nとの平均との差演算を実行し、その実行結果を、ストライド時間Stnとする。このようにして算出されるストライド時間Stnは被験者Sが一歩進むのにかかる時間である。 In the present embodiment, the stride time calculation unit 274 continuously outputs the average of the fall time Ts1 n-1 and the rise time Te1 n-1 output from the timing detection unit 267 and the timing detection unit 267, respectively. A difference calculation between the average of the fall time Ts1 n and the rise time Te1 n is executed, and the execution result is set as the stride time St n . The stride time St n calculated in this way is the time taken for the subject S to take one step.

例えば、被験者Sの右足が図9の状態A〜Bに示すように走行面30上を通過すると、図10(a)に示すように時刻Ts1n-1からTe1n-1の間OFF信号が出力され、続けて被験者Sの左足が状態F〜Gに示すように走行面30上を通過すると、時刻Ts1nからTe1nの間OFF信号が出力される。ストライド時間演算部274は、タイミング検出部267から出力された立下り時刻Ts1n-1と立上り時刻Te1n-1の平均時刻と、立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nの平均時刻との差演算を実行し、その実行結果をストライド時間Stnとして歩幅演算部276に出力する。 For example, when the right foot of the subject S passes on the running surface 30 as shown in the states A to B in FIG. 9, an OFF signal is generated between time Ts1 n-1 and Te1 n-1 as shown in FIG. Then, when the left foot of the subject S passes over the running surface 30 as shown in states F to G, an OFF signal is output from time Ts1 n to Te1 n . The stride time calculation unit 274 calculates the difference between the average time of the fall time Ts1 n-1 and the rise time Te1 n-1 output from the timing detection unit 267, and the average time of the fall time Ts1 n and the rise time Te1 n. The calculation is executed, and the execution result is output to the stride calculation unit 276 as the stride time St n .

このように、ストライド時間演算部274は、タイミング検出部267から出力された立下り時刻Ts1n-1と立上り時刻Te1n-1の平均時刻と、立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nの平均時刻との差演算によって、ストライド時間Stnを精度良く求めることができる。なお、ストライド時間Stnは、立下り時刻Ts1n-1とTs1nとの差、または、立上り時刻Te1n-1とTe1nとの差から求められても良い。 As described above, the stride time calculation unit 274 outputs the average time of the fall time Ts1 n-1 and the rise time Te1 n-1 output from the timing detection unit 267, and the average of the fall time Ts1 n and the rise time Te1 n . By calculating the difference from the time, the stride time St n can be obtained with high accuracy. The stride time St n may be obtained from the difference between the falling times Ts1 n-1 and Ts1 n or the difference between the rising times Te1 n-1 and Te1 n .

歩幅演算部276は、移動速度演算部272から出力された移動速度と、ストライド時間演算部274から出力されたストライド時間との積演算を実行し、その実行結果を被験者Sの歩幅Wnとする。歩幅演算部276は算出した歩幅Wnをデータ出力部278に出力する。本実施形態では、歩幅演算部276は、移動速度演算部272から出力された移動速度Vn-1とストライド時間演算部274から出力されたストライド時間Stnとの積演算の結果を歩幅Wnとする。 The stride calculation unit 276 performs a product calculation of the movement speed output from the movement speed calculation unit 272 and the stride time output from the stride time calculation unit 274, and the execution result is set as the stride W n of the subject S. . The stride calculation unit 276 outputs the calculated stride W n to the data output unit 278. In the present embodiment, the stride calculation unit 276 calculates the product of the travel speed V n−1 output from the travel speed calculation unit 272 and the stride time St n output from the stride time calculation unit 274 as the stride W n. And

左右判定部280は、第1の信号波検出部262または第2の信号波検出部264の一方から出力されるOFF信号の出力時刻と第3の信号波検出部265から出力されるOFF信号の出力時刻との差から、歩幅演算部276で算出された歩幅の左右を判定する。   The left / right determination unit 280 outputs the OFF signal output time output from one of the first signal wave detection unit 262 or the second signal wave detection unit 264 and the OFF signal output from the third signal wave detection unit 265. From the difference with the output time, the right and left of the stride calculated by the stride calculation unit 276 are determined.

より具体的には、本実施形態では、左右判定部280は、タイミング検出部267から出力されるOFF信号の立下り時刻Ts1n-1と立下り時刻Ts3n-1との時刻差An-1と、タイミング検出部267から続けて出力されるOFF信号の立下り時刻Ts1nと立下り時刻Ts3nとの時刻差Anを求める。そして、左右判定部280は、時刻差An-1とAnとを比較し、AnがAn-1より小さければ歩幅演算部276によって算出された歩幅Wnは、縁部32に近い方の足、本実施形態では左足と判定し、逆の場合には、右足と判定する。左右判定部280は、この判断の結果、歩幅演算部276によって算出された歩幅Wnが右足あるいは左足である旨を示す信号をデータ出力部278に出力する。データ出力部278については、第1実施形態のデータ出力部78と同様の構成を有するので、説明を省略する。 More specifically, in the present embodiment, the left / right determination unit 280 determines the time difference A n− between the falling time Ts1 n−1 and the falling time Ts3 n−1 of the OFF signal output from the timing detection unit 267. 1 and obtains the time difference a n of the falling time Ts1 n and a falling time Ts3 n the OFF signal continues to be output from the timing detection unit 267. Then, the left / right determination unit 280 compares the time difference A n−1 and A n, and if A n is smaller than A n−1, the stride W n calculated by the stride calculation unit 276 is close to the edge 32. The other leg, in this embodiment, is determined as the left leg, and in the opposite case, it is determined as the right leg. As a result of this determination, the left / right determination unit 280 outputs a signal indicating that the stride W n calculated by the stride calculation unit 276 is the right foot or the left foot to the data output unit 278. Since the data output unit 278 has the same configuration as that of the data output unit 78 of the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、歩幅測定装置200の検出器部260における動作について、図11のフローチャートを用いて説明する。なお、図11は、便宜上、検出器部260の動作をステップS21〜S31の順に表しているが、検出器部260の動作は図11に示す順序に限られない。   Next, the operation of the detector unit 260 of the stride measuring apparatus 200 will be described using the flowchart of FIG. 11 shows the operation of the detector unit 260 in the order of steps S21 to S31 for convenience, but the operation of the detector unit 260 is not limited to the order shown in FIG.

図11に示すように、第1の信号波検出部262から出力されたOFF信号の立下り時刻Ts1n及び立上り時刻Te1nがタイミング検出部267によって抽出され、移動時間演算部268、及び、ストライド時間演算部274に出力される。立下り時刻Ts1nは、左右判定部280にも出力される(ステップS21)。 As shown in FIG. 11, the fall time Ts1 n and the rise time Te1 n of the OFF signal output from the first signal wave detection unit 262 are extracted by the timing detection unit 267, and the travel time calculation unit 268, stride It is output to the time calculation unit 274. The fall time Ts1 n is also output to the left / right determination unit 280 (step S21).

次いで、第3の信号波検出部265から出力されたOFF信号の立下り時刻Ts3nがタイミング検出部267によって抽出され、左右判定部280に出力される(ステップS22)。 Next, the falling time Ts3 n of the OFF signal output from the third signal wave detection unit 265 is extracted by the timing detection unit 267 and output to the left / right determination unit 280 (step S22).

次いで、第2の信号波検出部264から出力されたOFF信号の立下り時刻Ts2n及び立上り時刻Te2nがタイミング検出部267によって抽出され、移動時間演算部268、及び、ストライド時間演算部274に出力される(ステップS23)。 Next, the fall time Ts2 n and the rise time Te2 n of the OFF signal output from the second signal wave detection unit 264 are extracted by the timing detection unit 267, and are transferred to the travel time calculation unit 268 and the stride time calculation unit 274. Is output (step S23).

次いで、移動時間演算部268は、立下り時刻Ts1nと立下り時刻Ts2nとの差演算、立上り時刻Te1nと立上り時刻Te2nとの差演算を逐次実行し、実行結果を移動時間ΔTsn、ΔTenとしてそれぞれノイズ除去部270に出力する(ステップS24)。 Next, the movement time calculation unit 268 sequentially executes a difference calculation between the falling time Ts1 n and the falling time Ts2 n , a difference calculation between the rising time Te1 n and the rising time Te2 n, and the execution result as the movement time ΔTs n. , respectively and outputs to the noise removing unit 270 as .DELTA.Te n (step S24).

次いで、ノイズ除去部270は、移動時間演算部268によって出力された移動時間ΔTsn、ΔTenのうち、上述したようにノイズと判断されるものを除去し、ノイズと判断しない場合には、移動時間ΔTsn、ΔTenを移動速度演算部272に出力する(ステップS25)。 Then, the noise removing unit 270, the travel time .DELTA.Ts n output by the moving time calculating unit 268, among the .DELTA.Te n, when removing what is determined that the noise as described above, is not determined that the noise is moved The times ΔTs n and ΔTe n are output to the movement speed calculation unit 272 (step S25).

次いで、移動速度演算部272は、所定距離Dとノイズ除去部270から出力された移動時間ΔTsn、ΔTenの商演算を実行し、移動速度Vsn、Venを算出し、VsnとVenとの平均を移動速度Vnとして歩幅演算部276、及びデータ出力部278に出力する(ステップS26)。 Then, the moving speed calculation unit 272 performs the quotient of the predetermined distance D and the travel time .DELTA.Ts n output from the noise removing unit 270, .DELTA.Te n, calculates the moving speed Vs n, the Ve n, Vs n and Ve The average with n is output to the stride calculation unit 276 and the data output unit 278 as the moving speed V n (step S26).

次いで、ストライド時間演算部274は、タイミング検出部267から出力された立下り時刻Ts1n-1と立上り時刻Te1n-1の平均時刻と、続けてタイミング検出部267から出力された立下り時刻Ts1nと立上り時刻Te1nの平均時刻との差演算を実行し、その実行結果をストライド時間Stnとして歩幅演算部276、及びデータ出力部278に出力する(ステップS27)。 Next, the stride time calculation unit 274 outputs the average time of the falling time Ts1 n-1 and the rising time Te1 n-1 output from the timing detection unit 267 and the falling time Ts1 output from the timing detection unit 267. run the difference operation between the n and the rising time Te1 n mean time, and outputs the execution result stride calculating unit 276 as the stride time St n, and the data output section 278 (step S27).

次いで、歩幅演算部276は、移動速度演算部272によって出力された移動速度Vn-1とストライド時間Stnとの積演算を実行し、その実行結果を被験者Sの歩幅Wnとして、データ出力部278に出力する(ステップS28)。 Next, the stride calculation unit 276 executes a product calculation of the moving speed V n−1 output by the moving speed calculation unit 272 and the stride time St n, and uses the execution result as the stride W n of the subject S to output data. It outputs to the part 278 (step S28).

次いで、左右判定部280は、立下り時間Ts3nと立下り時間Ts1nとの時刻差Anを求め(ステップS29)、既に求められている時刻差An-1と時刻差Anとを比較することによって、歩幅演算部276によって出力された歩幅Wnが左右のいずれの足によるものかを判定する。左右判定部280はその判定結果に応じて、左足あるいは右足である旨の信号をデータ出力部278に出力する(ステップS30)。 Then, the left and right judging unit 280, fall time Ts3 n and obtains the time difference A n of the fall time Ts1 n (step S29), already a time difference A n-1 are determined and the time difference A n By comparing, it is determined whether the stride Wn output by the stride calculation unit 276 is due to the left or right foot. The left / right determination unit 280 outputs a signal indicating that it is a left foot or a right foot to the data output unit 278 according to the determination result (step S30).

データ出力部278は、被験者Sの移動速度Vn、ストライド時間Stn、及び歩幅Wnをコンピュータ90やトレッドミル20の駆動装置等に出力する。コンピュータ90は歩幅の時間変化グラフに新たに算出された歩幅Wnを表示し、トレッドミル20の駆動装置は被験者Sの移動速度Vnやストライド時間Stnに応じて走行面30の駆動速度を調整する。 The data output unit 278 outputs the moving speed V n , the stride time St n , and the stride W n of the subject S to the computer 90, the drive device of the treadmill 20, or the like. The computer 90 displays the newly calculated stride W n on the stride time change graph, and the driving device of the treadmill 20 determines the driving speed of the running surface 30 according to the moving speed V n of the subject S and the stride time St n. adjust.

次いで、被験者Sによってトレッドミル20の動作が停止されたか否かが検出され(ステップS31)、停止された場合には検出器部260の動作は停止し、一方、停止されていない場合には、ステップS21からの一連の動作が繰り返される。   Next, it is detected whether or not the operation of the treadmill 20 has been stopped by the subject S (step S31). If stopped, the operation of the detector unit 260 stops, while if not stopped, A series of operations from step S21 is repeated.

以上説明したように、本実施形態の歩幅測定装置200によれば、センサとして走行面30の一方の縁部32に沿うカバー28上に第1の信号波出射部240及び第2の信号波出射部242を設け、他方の縁部34に第1の信号波検出部262及び第2の信号波検出部264を設けることによって、被験者Sの歩幅を測定することができるので、小型化された歩幅測定装置が提供される。また、本実施形態の歩幅測定装置200は、ベルトの駆動速度を用いずとも、被験者Sの移動速度を算出することができる。   As described above, according to the stride measuring apparatus 200 of the present embodiment, the first signal wave emitting unit 240 and the second signal wave emitting are provided on the cover 28 along one edge 32 of the running surface 30 as a sensor. The step 242 of the subject S can be measured by providing the first signal wave detection unit 262 and the second signal wave detection unit 264 on the other edge portion 34, and thus the reduced step length. A measuring device is provided. Further, the stride measuring apparatus 200 of the present embodiment can calculate the moving speed of the subject S without using the belt driving speed.

さらに、本実施形態の歩幅測定装置200によれば、光ビームL1を遮断してから光ビームL3を遮断するまでの時間が、左右の足で異なることを利用して、算出された歩幅が左右いずれの足によるものなのかを判定することができる。   Furthermore, according to the stride measuring apparatus 200 of the present embodiment, the calculated stride is calculated using the fact that the time from the interruption of the light beam L1 to the interruption of the light beam L3 differs between the left and right feet. It is possible to determine which foot is due.

なお、クロストークを回避するため、第1の信号波出射部240及び第2の信号波出射部242をトレッドミル20の他方の縁部34に沿う位置に配置し、第1の信号波検出部262及び第2の信号波検出部264をトレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置に配置しても良い。もしくは、第3の信号波出射部244をトレッドミル20の他方の縁部34に沿う位置に配置し、第3の信号波検出部265をトレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置に配置しても良い。   In order to avoid crosstalk, the first signal wave emitting unit 240 and the second signal wave emitting unit 242 are arranged at a position along the other edge 34 of the treadmill 20, and the first signal wave detecting unit is used. You may arrange | position 262 and the 2nd signal wave detection part 264 in the position in alignment with the one edge part 32 of the treadmill 20. FIG. Alternatively, the third signal wave emitting unit 244 is disposed at a position along the other edge 34 of the treadmill 20, and the third signal wave detection unit 265 is disposed at a position along one edge 32 of the treadmill 20. You may do it.

また、第1の信号波出射部240によって出射される第1の信号波L1、第2の信号波出射部242によって出射される第2の信号波L2、及び第3の信号波出射部244によって出射される第3の信号波L3、の波長は、同一でも良いし、異なっても良い。また、上記の第1の信号波L1、上記の第2の信号波L2、及び上記の第3の信号波L3は光パルスであっても良く、それらの周波数は、同一でも良く、異なっても良い。   In addition, the first signal wave L1 emitted from the first signal wave emission unit 240, the second signal wave L2 emitted from the second signal wave emission unit 242, and the third signal wave emission unit 244 are used. The wavelength of the emitted third signal wave L3 may be the same or different. The first signal wave L1, the second signal wave L2, and the third signal wave L3 may be optical pulses, and their frequencies may be the same or different. good.

次に、本発明の第4実施形態にかかる歩幅測定装置300を説明する。図12は、本発明の第4実施形態に係る歩幅測定装置を概略的に示す斜視図である。図12に示す歩幅測定装置300は、第1実施形態の歩幅測定装置10と同様のトレッドミル20、コンピュータ90、第3実施形態と同様の第1の信号波出射部240(第1の信号波出射手段)、第2の信号波出射部242(第2の信号波出射手段)、第3の信号波出射部244(第3の信号波出射手段)を備えている。歩幅測定装置100は、更に検出器部360を備えている。ここでは、第1実施形態の歩幅測定装置10、第3実施形態の歩幅測定装置200と構成の異なる検出器部360について説明する。   Next, a stride measuring apparatus 300 according to the fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a perspective view schematically showing a stride measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. A stride measuring device 300 shown in FIG. 12 includes a treadmill 20 similar to the stride measuring device 10 of the first embodiment, a computer 90, and a first signal wave emitting unit 240 (first signal wave similar to that of the third embodiment). (Emission means), a second signal wave emission part 242 (second signal wave emission means), and a third signal wave emission part 244 (third signal wave emission means). The stride measuring apparatus 100 further includes a detector unit 360. Here, a description will be given of the detector unit 360 having a configuration different from that of the stride measuring device 10 of the first embodiment and the stride measuring device 200 of the third embodiment.

検出器部360は、第1の信号波検出部362(第1の信号波検出手段)、第2の信号波検出部364(第2の信号波検出手段)、第3の信号波検出部365(第3の信号波検出手段)、及び演算部366を備えている。   The detector unit 360 includes a first signal wave detection unit 362 (first signal wave detection unit), a second signal wave detection unit 364 (second signal wave detection unit), and a third signal wave detection unit 365. (Third signal wave detection means) and a calculation unit 366 are provided.

第1の信号波検出部362は、トレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置、すなわち縁部32に沿うカバー28上に配置され、信号波出射部240から出射され被験者Sの足によって反射される光ビームL1の反射光を受光する。第1の信号波検出部362は、光ビームL1の反射光を受光した場合には第1の信号としてON信号を演算部366に出力し、反射光を受光していない場合には第2の信号としてOFF信号を演算部366に出力する。   The first signal wave detection unit 362 is disposed at a position along one edge 32 of the treadmill 20, that is, on the cover 28 along the edge 32, and is emitted from the signal wave emission unit 240 and reflected by the foot of the subject S. The reflected light of the light beam L1 is received. The first signal wave detection unit 362 outputs an ON signal to the calculation unit 366 as the first signal when the reflected light of the light beam L1 is received, and the second signal wave when the reflected light is not received. An OFF signal is output to the calculation unit 366 as a signal.

第2の信号波検出部364は、トレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置、すなわち縁部32に沿うカバー28上に配置され、第2の信号波出射部242から出射され被験者Sの足によって反射される光ビームL2の反射光を受光する。第2の信号波検出部364は、光ビームL2の反射光を受光した場合には第1の信号としてON信号を演算部366に出力し、反射光を受光していない場合には第2の信号としてOFF信号を演算部366に出力する。   The second signal wave detection unit 364 is disposed at a position along one edge portion 32 of the treadmill 20, that is, on the cover 28 along the edge portion 32, and is emitted from the second signal wave emission unit 242 and is applied to the subject S. The reflected light of the light beam L2 reflected by the foot is received. The second signal wave detection unit 364 outputs an ON signal to the calculation unit 366 as the first signal when the reflected light of the light beam L2 is received, and the second signal wave detection unit 364 receives the second signal wave when the reflected light is not received. An OFF signal is output to the calculation unit 366 as a signal.

第3の信号波検出部365は、トレッドミル20の一方の縁部32に沿う位置、すなわち縁部32に沿うカバー28上に配置され、第3の信号波出射部244から出射され被験者Sの足によって反射される光ビームL3の反射光を受光する。第3の信号波検出部365は、光ビームL3の反射光を受光した場合には第1の信号としてON信号を演算部366に出力し、反射光を受光していない場合には第2の信号としてOFF信号を演算部366に出力する。   The third signal wave detection unit 365 is disposed at a position along one edge portion 32 of the treadmill 20, that is, on the cover 28 along the edge portion 32, and is emitted from the third signal wave emission unit 244. The reflected light of the light beam L3 reflected by the foot is received. The third signal wave detection unit 365 outputs an ON signal to the calculation unit 366 as the first signal when the reflected light of the light beam L3 is received, and the second signal wave detection unit 365 when the reflected light is not received. An OFF signal is output to the calculation unit 366 as a signal.

以上のように、第1の信号波検出部362、第2の信号波検出部364、及び第3の信号波検出部365は、第1の信号としてON信号を演算部366に出力する。演算部366は、1の信号波検出部362、第2の信号波検出部364、及び第3の信号波検出部365の各々から出力されるON信号に基づいて歩幅を求めるための処理を実行する。したがって、演算部366が歩幅を求めるための処理は、立上り時刻と立下り時刻とが逆転しているのみで、他の処理については第3実施形態の演算部266と同様であり、構成要素も同様であるので演算部366の説明を省略する。   As described above, the first signal wave detection unit 362, the second signal wave detection unit 364, and the third signal wave detection unit 365 output the ON signal to the calculation unit 366 as the first signal. The calculation unit 366 performs processing for obtaining the stride based on the ON signal output from each of the one signal wave detection unit 362, the second signal wave detection unit 364, and the third signal wave detection unit 365. To do. Therefore, the processing for calculating the stride by the calculation unit 366 is that the rise time and the fall time are reversed, and the other processing is the same as that of the calculation unit 266 of the third embodiment, and the components are also the same. Since it is the same, description of the calculating part 366 is abbreviate | omitted.

以上説明したように、被験者Sの足によって反射される光ビームL1の反射光及びL2の反射光を用いても、被験者Sの歩幅を求めることが可能である。また、被験者Sの足によって反射される光ビームL3の反射光を用いても、被験者Sの歩幅が左右いずれの足によるものかを判定することができる。   As described above, the stride length of the subject S can be obtained using the reflected light of the light beam L1 reflected by the foot of the subject S and the reflected light of L2. Further, even if the reflected light of the light beam L3 reflected by the foot of the subject S is used, it can be determined whether the step length of the subject S is due to the left or right foot.

以上本発明の第1〜第4の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形例を構成できる。例えば、被験者Sが走行面30において着地すべき位置を拘束しないように、複数の信号波出射部と信号波検出部を設置してもよい。これにより被験者Sの足と光ビームとが交差した時間を複数の信号波検出部の出力から選択できるので、被験者Sがどの位置に着地しても歩幅を算出することができる。   Although the first to fourth embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be configured. For example, a plurality of signal wave emission units and signal wave detection units may be installed so that the subject S does not restrain the position on the running surface 30 that should land. Thereby, since the time when the foot of the subject S intersects the light beam can be selected from the outputs of the plurality of signal wave detection units, the stride can be calculated no matter where the subject S lands.

また、信号波出射部40、第2の信号波出射部42、第1の信号波出射部240、第2の信号波出射部242、第3の信号波出射部244は、光ビームに代えて、超音波あるいは電波等を出射する送信器を搭載しても良い。これに応じて、信号波検出部62、第2の信号波検出部64、信号波検出部162、第2の信号波検出部164、第1の信号波検出部262、第2の信号波検出部264、第3の信号波検出部265、第1の信号波検出部362、第2の信号波検出部364、第3の信号波検出部365には、超音波あるいは電波等を受信するためのディテクターを用いることができる。   The signal wave emitting unit 40, the second signal wave emitting unit 42, the first signal wave emitting unit 240, the second signal wave emitting unit 242, and the third signal wave emitting unit 244 are replaced with light beams. A transmitter that emits ultrasonic waves or radio waves may be mounted. Accordingly, the signal wave detection unit 62, the second signal wave detection unit 64, the signal wave detection unit 162, the second signal wave detection unit 164, the first signal wave detection unit 262, and the second signal wave detection. The unit 264, the third signal wave detection unit 265, the first signal wave detection unit 362, the second signal wave detection unit 364, and the third signal wave detection unit 365 receive ultrasonic waves or radio waves. The detector can be used.

以下、本発明の第5実施形態に係る歩幅測定装置について説明する。図13は、本発明の第5実施形態に係る歩幅測定装置を概略的に示す斜視図である。図13に示す歩幅測定装置400は、第1の実施形態の歩幅測定装置10と同様のトレッドミル20及びコンピュータ90を備える。更に、歩幅測定装置400は、複数の信号波出射部(信号波出射手段)402、複数の信号波検出部(信号波検出手段)404、第2の信号波出射部(第2の信号波出射手段)406、第2の信号波検出部(第2の信号波検出手段)408、及び演算部410を備えている。   Hereinafter, a stride measuring apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a perspective view schematically showing a stride measuring apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. A stride measuring apparatus 400 shown in FIG. 13 includes a treadmill 20 and a computer 90 similar to the stride measuring apparatus 10 of the first embodiment. Further, the stride measuring device 400 includes a plurality of signal wave emission units (signal wave emission means) 402, a plurality of signal wave detection units (signal wave detection means) 404, and a second signal wave emission unit (second signal wave emission unit). Means) 406, a second signal wave detection unit (second signal wave detection unit) 408, and a calculation unit 410.

複数の信号波出射部402は各々、走行面30の縁部に沿う位置において、隣り合う信号波検出部402と所定距離隔てて設けられている。本実施形態において、複数の信号波出射部402は、縁部32に沿うカバー28上に設けられている。複数の信号波出射部402は各々、所定方向Xに交差する方向、かつ、走行面30上の所定の高さに信号波を出射する。この信号波は、例えば光ビームであることができる。また、所定の高さとは、第1実施形態の光ビーム1の走行面30に対する高さと同様である。   Each of the plurality of signal wave emitting units 402 is provided at a position along the edge of the traveling surface 30 and separated from the adjacent signal wave detecting unit 402 by a predetermined distance. In the present embodiment, the plurality of signal wave emitting portions 402 are provided on the cover 28 along the edge portion 32. Each of the plurality of signal wave emitting units 402 emits a signal wave in a direction intersecting the predetermined direction X and at a predetermined height on the traveling surface 30. This signal wave can be, for example, a light beam. Further, the predetermined height is the same as the height of the light beam 1 with respect to the traveling surface 30 of the first embodiment.

複数の信号波検出部404は、走行面30の縁部に沿う位置に配置され、対応の信号波出射手段402によって出射された信号波を受ける。本実施の形態において、複数の信号波検出部404は、縁部34に沿うカバー28上に配置されている。   The plurality of signal wave detection units 404 are arranged at positions along the edge of the traveling surface 30 and receive the signal waves emitted by the corresponding signal wave emission means 402. In the present embodiment, the plurality of signal wave detection units 404 are arranged on the cover 28 along the edge 34.

複数の信号波検出部404は、信号波に被験者の足が交差した場合の第1の信号と、信号波に前記被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する。本実施の形態において、信号波すなわち信号波出射部402からの光ビームに被験者の足が交差し、当該光ビームが遮断された場合に、信号波検出部404は、OFF信号を演算部410に出力する。一方、信号波出射部402からの光ビームに被験者の足が交差せず、当該光ビームを受光した場合に、信号波検出部404は、ON信号を演算部410に出力する。   The plurality of signal wave detection units 404 output a first signal when the subject's foot crosses the signal wave and a second signal when the subject's foot does not cross the signal wave. In the present embodiment, when a subject's foot crosses a signal wave, that is, a light beam from the signal wave emitting unit 402 and the light beam is blocked, the signal wave detecting unit 404 sends an OFF signal to the computing unit 410. Output. On the other hand, when the subject's feet do not cross the light beam from the signal wave emitting unit 402 and the light beam is received, the signal wave detecting unit 404 outputs an ON signal to the computing unit 410.

第2の信号波出射部406は、走行面30の縁部に沿う位置に配置されている。第2の信号波出射部406は、所定方向Xに交差する方向に第2の信号波を出射する。第2の信号波出射部406は、第2の信号波の出射時刻を、演算部410に出力する。本実施の形態において、第2の信号波出射部406は、縁部32に沿うカバー28上に配置されており、第2の信号波として超音波を出射する。   The second signal wave emitting portion 406 is disposed at a position along the edge of the traveling surface 30. The second signal wave emitting unit 406 emits the second signal wave in a direction crossing the predetermined direction X. Second signal wave emitting unit 406 outputs the emission time of the second signal wave to computing unit 410. In the present embodiment, the second signal wave emitting unit 406 is disposed on the cover 28 along the edge 32 and emits ultrasonic waves as the second signal wave.

第2の信号波検出部408は、走行面30の縁部に沿う位置において、第2の信号波の反射波を受信する。第2の信号波検出部408は、第2の信号波の受信時刻を、演算部410に出力する。第2の信号波検出部408は、本実施形態において、第2の信号波検出部408は、縁部32に沿うカバー28上に配置されており、第2の信号波出射部406から出射されて被験者の足によって反射される超音波を受信する。   The second signal wave detection unit 408 receives the reflected wave of the second signal wave at a position along the edge of the traveling surface 30. The second signal wave detection unit 408 outputs the reception time of the second signal wave to the calculation unit 410. In the present embodiment, the second signal wave detection unit 408 is disposed on the cover 28 along the edge 32 and is emitted from the second signal wave emission unit 406. And receiving ultrasonic waves reflected by the subject's feet.

以下、演算部410について説明する。図14は、第5実施形態に係る演算部の構成を示す図である。図14に示す演算部410は、物理的にプロセッサ、及びメモリ等の要素によって構成されている。演算部410は、機能的には、直線検出部(直線検出手段)412、着地時刻検出部(着地時刻検出手段)414、歩幅演算部(歩幅演算手段)416、ストライド時間演算部418、移動速度演算部(移動速度演算手段)420、左右判定部(左右判定手段)422、及びデータ出力部424を有している。   Hereinafter, the calculation unit 410 will be described. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a calculation unit according to the fifth embodiment. The arithmetic unit 410 shown in FIG. 14 is physically configured by elements such as a processor and a memory. The calculation unit 410 functionally includes a straight line detection unit (straight line detection unit) 412, a landing time detection unit (landing time detection unit) 414, a stride calculation unit (step length calculation unit) 416, a stride time calculation unit 418, a moving speed. A calculation unit (movement speed calculation unit) 420, a left / right determination unit (left / right determination unit) 422, and a data output unit 424 are included.

直線検出部412は、信号波検出部404からの信号(ON信号及びOFF信号)を受ける。信号波検出部404は、OFF信号の立下り時刻Tsと立上り時刻Trを当該信号の出力元である信号波検出部404を識別可能な態様で検出する。例えば、直線検出部412は、当該直線検出部412と複数の信号波検出部404とを結ぶ複数の信号線のうちどの信号線を介して伝送された信号であるかによって、当該信号の出力元である信号波検出部404を識別する。   The straight line detection unit 412 receives signals (ON signal and OFF signal) from the signal wave detection unit 404. The signal wave detection unit 404 detects the fall time Ts and the rise time Tr of the OFF signal in a manner that can identify the signal wave detection unit 404 that is the output source of the signal. For example, the straight line detection unit 412 may output an output source of the signal depending on which signal line is transmitted from among a plurality of signal lines connecting the straight line detection unit 412 and the plurality of signal wave detection units 404. The signal wave detection unit 404 is identified.

以下、説明の便宜上、”i”を信号検出部404の識別番号とし、走行面30aの一端に近い信号波検出部404から順に1から昇順で整数の識別番号を付して説明する。また、Ts,Trと記す立下り時刻,立上り時刻は各々、識別番号iの信号検出部404からの信号に基づいて検出された立下り時刻Ts,立上り時刻Trとする。 Hereinafter, for convenience of explanation, “i” is an identification number of the signal detection unit 404, and an integer identification number is assigned in ascending order from 1 in order from the signal wave detection unit 404 close to one end of the traveling surface 30a. Furthermore, Ts i, falling time referred to as Tr i, rise time each identification number i falling time Ts is detected based on the signal from the signal detection unit 404 of the rising time Tr.

図15は、直線検出部の直線検出処理の概念を示す図である。図15において、横軸は、所定方向Xにおける信号波検出部404の位置を示しており、縦軸は時間を示している。図15において、白抜きの円は、立下り時刻Tsを一つのパラメータとする変数を示しており、白抜きの四角は、立上り時刻Trを一つのパラメータとする変数を示している。   FIG. 15 is a diagram illustrating a concept of straight line detection processing of the straight line detection unit. In FIG. 15, the horizontal axis indicates the position of the signal wave detection unit 404 in the predetermined direction X, and the vertical axis indicates time. In FIG. 15, a white circle indicates a variable having the falling time Ts as one parameter, and a white square indicates a variable having the rising time Tr as one parameter.

直線検出部412は、信号波検出部404から出力される立下り時刻Ts又は信号波検出部404から各々出力される立上り時刻Trと、対応の信号波検出部404の所定方向Xにおける位置とをパラメータとする変数を生成する。直線検出部412は、被験者の足が走行面30上を所定方向Xに通過することによって得られる一群の変数からなる変数のセットを生成する。直線検出部412は、当該変数のセットにフィットする直線を検出する。以下、立下り時刻Tsが変数におけるパラメータである場合について、説明する。 The straight line detection unit 412 includes the falling time Ts i output from the signal wave detection unit 404 or the rising time Tri i output from the signal wave detection unit 404 and the position of the corresponding signal wave detection unit 404 in the predetermined direction X. Generate a variable with and as parameters. The straight line detection unit 412 generates a set of variables including a group of variables obtained when the subject's feet pass on the running surface 30 in the predetermined direction X. The straight line detection unit 412 detects a straight line that fits the set of variables. Hereinafter, a case where the falling time Ts is a parameter in a variable will be described.

直線検出部412は、変数のセットにフィットする直線を検出するために、変数のパラメータである信号検出部404の位置が一端34aに近い順にi番目の変数とi+1番目の変数とを用いて、次式(1)によって傾きSlを算出する。

Figure 2005058759
直線検出部412は、式(1)におけるiを2から初めて、所定数の傾きが安定している場合に、例えば、式(1)によるi=2の場合の傾きとi=2の変数を通過する直線を検出する。図15には、直線検出部412によって検出された直線Ln−1,L,Ln+1が示されている。なお、”n”は、時間方向における順序を表すインデックスである。 In order to detect a straight line that fits a set of variables, the straight line detection unit 412 uses the i-th variable and the i + 1-th variable in the order in which the position of the signal detection unit 404 that is a variable parameter is closer to the one end 34a. The slope Sl is calculated by the following equation (1).
Figure 2005058759
The straight line detection unit 412 starts the i in equation (1) from 2, and when the predetermined number of gradients is stable, for example, the straight line detection unit 412 obtains the gradient when i = 2 and the variable of i = 2 according to equation (1). Detects a straight line passing through. FIG. 15 illustrates straight lines L n−1 , L n , and L n + 1 detected by the straight line detection unit 412. “N” is an index representing the order in the time direction.

着地時刻検出部414は、被験者の足の走行面30への着地時刻を検出する。着地時刻を検出するために、着地時刻検出部414は、上記の変数のセットに含まれる変数のうち、当該変数のセットを用いて検出された直線Lに対する誤差が所定値以内の変数であって、信号検出部404の位置として最も一端30aに近い位置をパラメータとして含む変数を検出する。着地時刻検出部414は、検出した当該変数に含まれている立下り時刻Tsより遅い立下り時刻Tsと、検出した当該変数に含まれている位置より一端30aに近い位置をパラメータとして含む変数を上記の変数のセットから検出する。着地時刻検出部414は、検出した変数に含まれている立下り時刻Tsを着地時刻Tlとして検出する(図15参照)。 The landing time detection unit 414 detects the landing time of the subject's feet on the running surface 30. To detect landing time, landing time detection section 414, of the variables included in the set of the above variables, the error with respect to the straight line L n which is detected using a set of the variable a variable within a predetermined value Thus, a variable including the position closest to the one end 30a as a position of the signal detection unit 404 is detected. The landing time detection unit 414 includes a variable including, as parameters, a falling time Ts later than the falling time Ts included in the detected variable and a position closer to the one end 30a than the position included in the detected variable. Detect from the above set of variables. Landing time detecting unit 414 detects the falling time Ts contained in the detected variable as a landing time Tl n (see FIG. 15).

歩幅演算部416は、被験者Sの歩幅を算出する。具体的に、歩幅演算部416は、着地時刻Tlを通過する直線と、直線L,直線Ln−1との交点C,Cn−1を検出する。歩幅演算部416は、交点C,Cn−1から特定される所定方向Xにおける距離を歩幅Wとして算出する(図15参照)。 The stride calculation unit 416 calculates the stride of the subject S. Specifically, step length calculation unit 416, a straight line passing through the landing time Tl n, the straight line L n, the intersection C n between the line L n-1, to detect the C n-1. The stride calculation unit 416 calculates the distance in the predetermined direction X specified from the intersections C n and C n−1 as the stride W n (see FIG. 15).

ストライド時間演算部418は、被験者Sが一歩に要する時間、すなわちストライド時間を算出する。ストライド時間演算部418は、着地時刻Tlと着地時刻Tln−1との間の時間を算出し、当該時間をストライド時間Tsとする(図15参照)。 The stride time calculation unit 418 calculates the time required for the subject S to take one step, that is, the stride time. Stride time calculation unit 418 calculates the time between the landing time Tl n and landing time Tl n-1, the time and stride time Ts n (see FIG. 15).

移動速度演算部420は、被験者Sの足の速度(移動速度)を算出する。移動速度演算部420は、歩幅Sとストライド時間Tsとの商演算の結果を、被験者Sの足の速度Vとして算出する。 The moving speed calculation unit 420 calculates the foot speed (moving speed) of the subject S. Moving speed computing unit 420, the result of the quotient calculation between stride S n and stride time Ts n, is calculated as the velocity V n of the foot of the subject S.

左右判定部422は、上記の歩幅W、ストライド時間Ts、及び足の速度Vが被験者Sの左右の足の何れによるものかを判定する。具体的に、左右判定部422は、第2の信号波の出射時刻を第2の信号波出射部406から受け、第2の信号波の反射波の受信時刻を第2の信号波検出部408から受ける。左右判定部422は、当該受信時刻と当該出射時刻との差を算出することによって、伝搬時間Ttを算出する。左右判定部422は、伝搬時間Ttを直前に算出した伝搬時間Ttn−1と比較することによって、伝搬時間Ttが短い場合には、本実施形態では左足である旨の判定結果を出力する。 The left / right determination unit 422 determines whether the stride W n , the stride time Ts n , and the foot speed V n are due to the left and right feet of the subject S. Specifically, the left / right determination unit 422 receives the emission time of the second signal wave from the second signal wave emission unit 406, and receives the reception time of the reflected wave of the second signal wave from the second signal wave detection unit 408. Receive from. Left and right judging unit 422, by calculating the difference between the reception time and the exit time, calculates the propagation time Tt n. Left and right judging unit 422, by comparing the propagation time propagation time Tt n-1 which was calculated Tt n just before, when the propagation time Tt n is short, in the present embodiment outputs a determination result indicating the left foot To do.

データ出力部424は、上記の歩幅W、ストライド時間Ts、足の速度V、左右の足の判定結果を含むデータを、コンピュータ90に出力する。コンピュータ90は、データ出力部424からのデータを受け、当該データに含まれる歩幅W、ストライド時間Ts、足の速度V、及び左右の足の判定結果に関する画面を出力する。コンピュータ90は、例えば、該データに含まれる歩幅W、ストライド時間Ts、足の速度V、及び左右の足の判定結果をグラフ化してなる画面を出力することができる。 The data output unit 424 outputs data including the above-described stride W n , stride time Ts n , foot speed V n , and left and right foot determination results to the computer 90. The computer 90 receives the data from the data output unit 424 and outputs a screen regarding the stride W n , the stride time Ts n , the foot speed V n , and the left and right foot determination results included in the data. For example, the computer 90 can output a screen in which the stride W n , the stride time Ts n , the foot speed V n , and the left and right foot determination results included in the data are graphed.

以下、演算部410の動作について説明する。図16は本発明の第5実施形態に係る演算部の動作を示すフローチャートである。図16に示すように、演算部410では、まず、直線検出部412が、上記の変数のセットから直線Lを検出(ステップS51)。次いで、着地時刻検出部414が、当該変数のセットと直線Lとを用いて、着地時刻Tlを検出する(ステップS52)。 Hereinafter, the operation of the calculation unit 410 will be described. FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the calculation unit according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 16, the arithmetic unit 410, first, the line detection unit 412, detects a straight line L n from the set of the variables (step S51). Then, landing time detecting unit 414, by using the set and the straight line L n of the variable, to detect the landing time Tl n (step S52).

次いで、歩幅演算部416が、着地時刻Tlを通過する直線と、直線L,直線Ln−1それぞれとの交点C,Cn−1を検出し、交点C,Cn−1によって特定される距離を、歩幅Wとして算出する(ステップS53)。 Then, stride calculating unit 416 detects a straight line passing through the landing time Tl n, the straight line L n, linear L n-1 the intersection C n with each of the C n-1, the intersection point C n, C n-1 the distance specified by, calculated as footstep W n (step S53).

次いで、ストライド時間演算部418が、着地時刻Tlと着地時刻Tln−1との間の時間をストライド時間Tsとして算出する(ステップS54)。そして、移動速度演算部420が、歩幅Wとストライド時間Tsとの商演算によって、被験者Sの足の速度(移動速度)Vを算出する(ステップS55)。 Then, stride time calculating unit 418 calculates the time between the landing time Tl n and landing time Tl n-1 as a stride time Ts n (step S54). Then, the moving speed calculation unit 420 calculates a foot speed (moving speed) V n of the subject S by a quotient calculation of the stride W n and the stride time Ts n (step S55).

次いで、左右判定部422が、歩幅W、移動速度V、及びストライド時間Tsが被験者Sの左右の足の何れによるものかを上述したように判定し(ステップS56)、データ出力部424が、歩幅W、移動速度V、ストライド時間Ts、及び左右判定部422の判定結果を含むデータを、コンピュータ90に出力する(ステップS57)。以上によって、コンピュータ90の画面に、歩幅W、移動速度V、ストライド時間Ts、及び足の左右の判定結果が表示される。 Next, the left / right determination unit 422 determines whether the stride W n , the moving speed V n , and the stride time Ts n are due to the left and right feet of the subject S as described above (step S56), and the data output unit 424. However, the data including the stride W n , the moving speed V n , the stride time Ts n , and the determination result of the left / right determination unit 422 are output to the computer 90 (step S57). As described above, the stride W n , the moving speed V n , the stride time Ts n , and the left / right determination result of the foot are displayed on the screen of the computer 90.

次いで、被験者Sによってトレッドミル20の動作が停止されたか否かが検出され(ステップS58)、停止された場合には演算部410の動作は停止し、一方、停止されていない場合には、ステップS51からの一連の動作が繰り返される。   Next, it is detected whether or not the operation of the treadmill 20 has been stopped by the subject S (step S58). If stopped, the operation of the calculation unit 410 is stopped. A series of operations from S51 is repeated.

好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることができることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。   While the principles of the invention have been illustrated and described in the preferred embodiments, it will be appreciated by those skilled in the art that the invention can be modified in arrangement and detail without departing from such principles. The present invention is not limited to the specific configuration disclosed in the present embodiment. We therefore claim all modifications and changes that come within the scope and spirit of the following claims.

図1は、本発明の第1実施形態に係る歩幅測定装置を概略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing a stride measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1実施形態に係る歩幅測定装置の検出器部の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the detector unit of the stride measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図3は、時刻の経過と共に走行面を走行する被験者Sの足が光ビームL1及びL2と交差する状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the foot of the subject S traveling on the traveling surface intersects the light beams L1 and L2 with the passage of time. 図4(a)は、図3に示す状態を経ることによって、信号波検出部から出力される信号のタイミングチャートである。図4(b)は、図3に示す状態を経ることによって、第2の信号波検出部から出力される信号のタイミングチャートである。FIG. 4A is a timing chart of signals output from the signal wave detection unit through the state shown in FIG. FIG. 4B is a timing chart of signals output from the second signal wave detection unit through the state shown in FIG. 本発明の第1実施形態に係る歩幅測定装置の検出器部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the detector part of the stride measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図6は、本発明の第2実施形態に係る歩幅測定装置を概略的に示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view schematically showing a stride measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第3実施形態に係る歩幅測定装置を概略的に示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view schematically showing a stride measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第3実施形態に係る検出器部の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a detector unit according to the third embodiment of the present invention. 図9は、時刻の経過と共に走行面を走行する被験者Sの足が光ビームL1、L3、L2と交差する状態を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the foot of the subject S traveling on the traveling surface intersects the light beams L1, L3, and L2 with the passage of time. 図10(a)は、図9に示す状態を経ることによって、第1の信号波検出部から出力される信号のタイミングチャートである。図10(b)は、図9に示す状態を経ることによって、第3の信号波検出部から出力される信号のタイミングチャートである。図10(c)は、図9に示す状態を経ることによって、第2の信号波検出部から出力される信号のタイミングチャートである。FIG. 10A is a timing chart of signals output from the first signal wave detection unit through the state shown in FIG. FIG. 10B is a timing chart of signals output from the third signal wave detection unit through the state shown in FIG. FIG. 10C is a timing chart of signals output from the second signal wave detection unit through the state shown in FIG. 図11は、本発明の第3実施形態に係る歩幅測定装置の検出器部の動作を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the detector unit of the stride measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第4実施形態に係る歩幅測定装置を概略的に示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view schematically showing a stride measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図13は、本発明の第5実施形態に係る歩幅測定装置を概略的に示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view schematically showing a stride measuring apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. 図14は、本発明の第5実施形態に係る演算部の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a calculation unit according to the fifth embodiment of the present invention. 図15は、直線検出部の直線検出処理の概念を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a concept of straight line detection processing of the straight line detection unit. 図16は、本発明の第5実施形態に係る演算部の動作を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the calculation unit according to the fifth embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,100,200,300…歩幅測定装置、20…トレッドミル、22,24…ローラー、26…無端ベルト、28…カバー、30…走行面、40…信号波出射部、240…第1の信号波出射部、42,242…第2の信号波出射部、244…第3の信号波出射部、60,160,260,360…検出器部、62…信号波検出部、262…第1の信号波検出部、64,164,264,364…第2の信号波検出部、265…第3の信号波検出部、66,166,266,366…演算部、67,267…タイミング検出部、68,268…移動時間演算部、70,270…ノイズ除去部、72,272…移動速度演算部、74,274…ストライド時間演算部、76,276…歩幅演算部、78,278…データ出力部、80、280…左右判定部、90…コンピュータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100,200,300 ... Stride measuring device, 20 ... Treadmill, 22, 24 ... Roller, 26 ... Endless belt, 28 ... Cover, 30 ... Running surface, 40 ... Signal wave emission part, 240 ... First signal Wave output part, 42, 242 ... 2nd signal wave output part, 244 ... 3rd signal wave output part, 60, 160, 260, 360 ... detector part, 62 ... signal wave detection part, 262 ... 1st Signal wave detection unit, 64, 164, 264, 364 ... second signal wave detection unit, 265 ... third signal wave detection unit, 66, 166, 266, 366 ... calculation unit, 67, 267 ... timing detection unit, 68, 268 ... travel time calculation unit, 70, 270 ... noise removal unit, 72, 272 ... movement speed calculation unit, 74, 274 ... stride time calculation unit, 76, 276 ... step length calculation unit, 78, 278 ... data output unit , 80, 28 ... left and right judgment unit, 90 ... computer.

Claims (14)

被験者が走行又は歩行するための走行面を有し、所定方向に駆動されるベルトと、
前記走行面の縁部に沿う位置に配置され、前記所定方向に交差する方向、かつ、前記走行面上の所定の高さに信号波を出射する信号波出射手段と、
前記走行面の縁部に配置され、前記信号波出射手段によって出射された信号波を受け、前記信号波に前記被験者の足が交差した場合の第1の信号と、前記信号波に前記被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する信号波検出手段と、
前記信号波検出手段から続けて出力される二つの第1の信号のうち、一方の第1の信号の立ち上がり時刻と立ち下がり時刻との差演算に基づく移動時間を算出し、前記被験者の足のサイズと該移動時間との商演算に基づいて前記被験者の移動速度を算出する移動速度演算手段と、
前記二つの第1の信号の出力時刻の差演算に基づくストライド時間を算出するストライド時間演算手段と、
前記ストライド時間演算手段によって算出された前記ストライド時間と前記移動速度演算手段によって算出された前記移動速度との積演算に基づいて、前記被験者の歩幅を算出する歩幅演算手段と、
を備える歩幅測定装置。
A belt having a running surface for the subject to run or walk, and driven in a predetermined direction;
A signal wave emitting means arranged at a position along an edge of the running surface, and emitting a signal wave in a direction intersecting the predetermined direction and at a predetermined height on the running surface;
A first signal when the subject's foot crosses the signal wave is received at the edge of the running surface, receives the signal wave emitted by the signal wave emitting means, and the signal wave of the subject Signal wave detection means for outputting a second signal when the legs do not cross,
Of the two first signals continuously output from the signal wave detecting means, a travel time is calculated based on a difference operation between the rise time and the fall time of one of the first signals, A moving speed calculating means for calculating the moving speed of the subject based on a quotient calculation of the size and the moving time;
Stride time calculation means for calculating a stride time based on the difference calculation of the output times of the two first signals;
Based on a product operation of the stride time calculated by the stride time calculating means and the moving speed calculated by the moving speed calculating means, a stride calculating means for calculating the stride of the subject,
A stride measuring device comprising:
前記走行面の縁部に沿う位置に配置され、前記所定方向に交差する方向、かつ、前記信号波の出射方向に所定角度傾斜するよう、前記走行面上の所定の高さに第2の信号波を出射する第2の信号波出射手段と、
前記走行面の縁部に沿う位置に配置され前記第2の信号波出射手段によって出射された第2の信号波を受け、前記第2の信号波に前記被験者の足が交差した場合の第1の信号と、前記第2の信号波に前記被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する第2の信号波検出手段と、
前記信号波検出手段及び前記第2の信号波検出手段から各々出力される第1の信号の時刻差と、前記信号波検出手段及び前記第2の信号波検出手段から各々続けて出力される第1の信号の時刻差との比較に基づいて、前記歩幅演算手段によって算出された歩幅を前記被験者の左足の歩幅又は右足の歩幅に判定する左右判定手段と、
を更に備える請求項1に記載の歩幅測定装置。
The second signal is disposed at a position along the edge of the traveling surface, and is at a predetermined height on the traveling surface so as to be inclined at a predetermined angle in a direction intersecting the predetermined direction and in an emission direction of the signal wave. Second signal wave emitting means for emitting a wave;
A first signal wave that is arranged at a position along the edge of the running surface and receives the second signal wave emitted by the second signal wave emitting means, and the subject's foot crosses the second signal wave; And a second signal wave detecting means for outputting a second signal when the subject's foot does not cross the second signal wave,
The time difference between the first signals output from the signal wave detection means and the second signal wave detection means respectively, and the first time signal output from the signal wave detection means and the second signal wave detection means, respectively. Left and right determination means for determining the stride calculated by the stride calculation means to be the left foot stride or the right foot stride of the subject based on the comparison with the time difference of the signal of 1;
The stride measuring device according to claim 1, further comprising:
前記信号波出射手段は、前記走行面の一方の縁部に沿う位置に配置されており、
前記信号波検出手段は、前記走行面の他方の縁部に沿う位置に前記信号波出射手段と対向配置され、前記信号波出射手段からの信号波が遮断された場合に前記第1の信号を出力し、前記信号波出射手段からの信号波を検出した場合に前記第2の信号を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の歩幅測定装置。
The signal wave emitting means is disposed at a position along one edge of the traveling surface,
The signal wave detecting means is disposed opposite to the signal wave emitting means at a position along the other edge of the running surface, and the signal wave detecting means outputs the first signal when the signal wave from the signal wave emitting means is interrupted. 3. The stride measuring apparatus according to claim 1, wherein the second signal is output when the signal wave is output and the signal wave from the signal wave emitting means is detected.
前記信号波出射手段は、前記走行面の一方の縁部に沿う位置に配置されており、
前記信号波検出手段は、前記走行面の一方の縁部に沿う位置において前記信号波出射手段から出射され前記被験者の足から反射される信号波を検出するように配置され、該信号波が検出された場合に前記第1の信号を出力し、該信号波が検出されない場合に第2の信号を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の歩幅測定装置。
The signal wave emitting means is disposed at a position along one edge of the traveling surface,
The signal wave detecting means is arranged to detect a signal wave emitted from the signal wave emitting means and reflected from the subject's foot at a position along one edge of the running surface, and the signal wave is detected. The stride measuring device according to claim 1 or 2, wherein the first signal is output when the signal is detected, and the second signal is output when the signal wave is not detected.
被験者が走行又は歩行するための走行面を有し、所定方向に駆動されるベルトと、
前記走行面の縁部に沿う位置に配置され、前記所定方向に交差する方向、かつ、前記走行面上の所定の高さに第1の信号波を出射する第1の信号波出射手段と、
前記所定方向において前記第1の信号波出射手段から所定距離を隔てて配置され、前記所定方向に交差する方向、かつ、前記走行面上の所定の高さに第2の信号波を出力する第2の信号波出射手段と、
前記走行面の縁部に配置され前記第1の信号波出射手段によって出射された第1の信号波を受け、前記第1の信号波に前記被験者の足が交差した場合の第1の信号と、前記第1の信号波に前記被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する第1の信号波検出手段と、
前記走行面の縁部に配置され前記第2の信号波出射手段によって出射された第2の信号波を受け、前記第2の信号波に前記被験者の足が交差した場合の第1の信号と、前記第2の信号波に前記被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する第2の信号波検出手段と、
前記第1の信号波検出手段から出力される第1の信号の出力時刻と、続けて前記第2の信号波検出手段から出力される第1の信号の出力時刻との差演算に基づく移動時間を算出し、前記所定距離と該移動時間との商演算に基づいて前記被験者の移動速度を算出する移動速度演算手段と、
前記第1又は第2の信号波検出手段の一方から続けて出力される二つの第1の信号の出力時刻の差演算に基づくストライド時間を算出するストライド時間演算手段と、
前記ストライド時間演算手段によって算出された前記ストライド時間と前記移動速度演算手段によって算出された前記移動速度との積演算に基づいて、前記被験者の歩幅を算出する歩幅演算手段と、
を備える歩幅測定装置。
A belt having a running surface for the subject to run or walk, and driven in a predetermined direction;
A first signal wave emitting means arranged at a position along the edge of the running surface, and emitting a first signal wave in a direction intersecting the predetermined direction and at a predetermined height on the running surface;
A second signal wave that is disposed at a predetermined distance from the first signal wave emitting means in the predetermined direction and that outputs a second signal wave in a direction intersecting the predetermined direction and at a predetermined height on the running surface; Two signal wave emitting means;
A first signal when the subject's foot crosses the first signal wave, receiving the first signal wave disposed at the edge of the running surface and emitted by the first signal wave emitting means; First signal wave detection means for outputting a second signal when the subject's foot does not cross the first signal wave;
A first signal when the subject's foot crosses the second signal wave, receiving the second signal wave disposed at the edge of the running surface and emitted by the second signal wave emitting means; A second signal wave detecting means for outputting a second signal when the subject's foot does not intersect the second signal wave;
Travel time based on the difference calculation between the output time of the first signal output from the first signal wave detection means and the output time of the first signal output from the second signal wave detection means. Moving speed calculating means for calculating the moving speed of the subject based on a quotient calculation of the predetermined distance and the moving time;
Stride time calculation means for calculating a stride time based on a difference calculation of output times of two first signals output continuously from one of the first or second signal wave detection means;
Based on a product operation of the stride time calculated by the stride time calculating means and the moving speed calculated by the moving speed calculating means, a stride calculating means for calculating the stride of the subject,
A stride measuring device comprising:
前記走行面の縁部に沿う位置に配置され、前記所定方向に交差する方向、かつ、前記第1及び第2の信号波の出射方向に所定角度傾斜するよう前記走行面上の所定の高さに第3の信号波を出射する第3の信号波出射手段と、
前記走行面の縁部に配置され前記第3の信号波出射手段によって出射された第3の信号波を受け、前記第3の信号波に前記被験者の足が交差した場合の第1の信号と、前記第3の信号波に前記被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する第3の信号波検出手段と、
前記第1又は第2の信号波検出手段のうち一方の信号波検出手段と前記第3の信号波検出手段から各々出力される第1の信号の出力時刻の時刻差と、前記一方の信号波検出手段と前記第3の信号波検出手段から各々続けて出力される第1の信号の出力時刻の時刻差との比較に基づいて、前記歩幅演算手段によって算出された歩幅を前記被験者の左足の歩幅又は右足の歩幅に判定する左右判定手段と、
を更に備える請求項5に記載の歩幅測定装置。
A predetermined height on the traveling surface that is disposed at a position along the edge of the traveling surface, and is inclined at a predetermined angle in a direction intersecting the predetermined direction and in the emission direction of the first and second signal waves. A third signal wave emitting means for emitting a third signal wave;
A first signal when the subject's foot crosses the third signal wave, receiving the third signal wave arranged at the edge of the running surface and emitted by the third signal wave emitting means; A third signal wave detecting means for outputting a second signal when the subject's foot does not cross the third signal wave;
Of the first or second signal wave detection means, the time difference between the output times of the first signals respectively output from one signal wave detection means and the third signal wave detection means, and the one signal wave Based on the comparison between the time difference between the output times of the first signals successively output from the detection means and the third signal wave detection means, the stride calculated by the stride calculation means is calculated on the left foot of the subject. Left and right determination means for determining the stride or the stride of the right foot;
The stride measuring device according to claim 5, further comprising:
前記第1及び第2の信号波出射手段は、前記走行面の一方の縁部に沿う位置に配置されており、
前記第1の信号波検出手段は、前記走行面の他方の縁部に沿う位置において前記第1の信号波出射手段と対向配置され、前記第1の信号波出射手段からの第1の信号波が遮断された場合に前記第1の信号を出力し、前記第1の信号波出射手段からの信号波を検出した場合に前記第2の信号を出力し、
前記第2の信号波検出手段は、前記走行面の他方の縁部に沿う位置において前記第2の信号波出射手段と対向配置され、前記第2の信号波出射手段からの第2の信号波が遮断された場合に前記第1の信号を出力し、前記第2の信号波出射手段からの信号波を検出した場合に前記第2の信号を出力することを特徴とする請求項5又は6に記載の歩幅測定装置。
The first and second signal wave emitting means are arranged at positions along one edge of the traveling surface,
The first signal wave detecting means is disposed opposite to the first signal wave emitting means at a position along the other edge of the running surface, and the first signal wave from the first signal wave emitting means. When the signal is cut off, the first signal is output, and when the signal wave from the first signal wave emitting means is detected, the second signal is output,
The second signal wave detecting means is disposed opposite to the second signal wave emitting means at a position along the other edge of the traveling surface, and the second signal wave from the second signal wave emitting means. 7. The first signal is output when the signal is interrupted, and the second signal is output when a signal wave from the second signal wave emitting means is detected. The stride measuring device described in 1.
前記第1及び第2の信号波出射手段は、前記走行面の一方の縁部に沿う位置に配置されており、
前記第1の信号波検出手段は、前記走行面の一方の縁部に沿う位置において前記第1の信号波出射手段から出射され前記被験者の足から反射される第1の信号波を検出するように配置され、該第1の信号波が検出された場合に前記第1の信号を出力し、該第1の信号波が検出されない場合に第2の信号を出力し、
前記第2の信号波検出手段は、前記走行面の一方の縁部に沿う位置において前記第2の信号波出射手段から出射され前記被験者の足から反射される第2の信号波を検出するように配置され、該第2の信号波が検出された場合に前記第1の信号を出力し、該第2の信号波が検出されない場合に第2の信号を出力することを特徴とする請求項5又は6に記載の歩幅測定装置。
The first and second signal wave emitting means are arranged at positions along one edge of the traveling surface,
The first signal wave detecting means detects a first signal wave emitted from the first signal wave emitting means and reflected from the subject's foot at a position along one edge of the running surface. Arranged to output the first signal when the first signal wave is detected, and to output the second signal when the first signal wave is not detected,
The second signal wave detecting means detects a second signal wave emitted from the second signal wave emitting means and reflected from the subject's foot at a position along one edge of the running surface. The first signal is output when the second signal wave is detected, and the second signal is output when the second signal wave is not detected. The stride measuring device according to 5 or 6.
前記移動速度演算手段は、前記第1の信号波検出手段から出力される第1の信号及び続けて前記第2の信号波検出手段から出力される第1の信号各々の立ち上がり時刻に基づいて算出する第1の移動速度と立ち下がり時刻に基づいて算出する第2の移動速度との平均を前記移動速度として算出することを特徴とする請求項5〜8の何れか一項に記載の歩幅測定装置。   The moving speed calculation means is calculated based on the rising time of each of the first signal output from the first signal wave detection means and the first signal output from the second signal wave detection means. The stride measurement according to any one of claims 5 to 8, wherein an average of a first moving speed to be calculated and a second moving speed calculated based on a falling time is calculated as the moving speed. apparatus. 前記移動速度演算手段によって算出された移動時間が、該移動速度演算手段によって異なる時刻に算出された移動時間との所定の規則による比較に基づいて短いと判断する場合に、該移動速度演算手段によって算出された移動時間を除去する移動時間除去手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の歩幅測定装置。   When it is determined that the movement time calculated by the movement speed calculation means is short based on a comparison according to a predetermined rule with the movement time calculated at a different time by the movement speed calculation means, the movement speed calculation means The stride measuring device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a moving time removing unit that removes the calculated moving time. 被験者が走行又は歩行するための走行面を有し、所定方向に駆動されるベルトと、
前記走行面の縁部に沿う位置に所定の間隔で配置され、前記所定方向に交差する方向、かつ、前記走行面上の所定の高さに信号波を出射する複数の信号波出射手段と、
前記走行面の縁部に沿う位置に配置され、対応の前記信号波出射手段によって出射された信号波を受け、前記信号波に前記被験者の足が交差した場合の第1の信号と、前記信号波に前記被験者の足が交差しない場合の第2の信号とを出力する複数の信号波検出手段と、
前記信号波検出手段から出力される第1の信号又は第2の信号の出力時刻と、該信号波検出手段の位置とをパラメータとする変数を含み、前記被験者の足が前記所定方向に移動することによって得られる該変数のセットにフィットする直線を検出する直線検出手段と、
前記直線検出手段によって続けて検出される二つの直線と任意の時刻を通過する直線との交点間の距離に基づいて、歩幅を算出する歩幅演算手段と、
を備える、歩幅測定装置。
A belt having a running surface for the subject to run or walk, and driven in a predetermined direction;
A plurality of signal wave emitting means arranged at predetermined intervals at positions along the edge of the running surface, and emitting signal waves at a predetermined height on the running surface in a direction intersecting the predetermined direction;
A first signal when the subject's foot crosses the signal wave, which is disposed at a position along the edge of the running surface, receives the signal wave emitted by the corresponding signal wave emitting means, and the signal A plurality of signal wave detection means for outputting a second signal when the subject's foot does not cross the wave;
Including a variable using as parameters the output time of the first signal or the second signal output from the signal wave detection means and the position of the signal wave detection means, and the subject's foot moves in the predetermined direction Straight line detection means for detecting a straight line that fits the set of variables obtained by:
A stride calculation means for calculating a stride based on a distance between intersections of two straight lines detected continuously by the straight line detection means and a straight line passing through an arbitrary time;
A stride measuring device.
前記ベルトの走行面は、一端から他端に向けて所定方向へ駆動されており、
前記変数のセットに含まれる変数のうち、該変数のセットを用いて検出された前記直線に対する誤差が所定値以内の変数であって、前記一端に最も近い位置をパラメータとして含む変数を検出し、検出した該変数に含まれている出力時刻より遅い出力時刻と、検出した該変数に含まれている位置より前記一端側の位置とをパラメータとして含む変数を検出して、検出した該変数に含まれている出力時刻を着地時刻として検出する着地時刻検出手段を更に備える、請求項11に記載の歩幅測定装置。
The running surface of the belt is driven in a predetermined direction from one end to the other end,
Among variables included in the set of variables, an error with respect to the straight line detected using the set of variables is a variable within a predetermined value, and detects a variable including a position closest to the one end as a parameter, A variable including an output time later than an output time included in the detected variable and a position on the one end side from a position included in the detected variable as parameters, and included in the detected variable The stride measuring device according to claim 11, further comprising landing time detecting means for detecting the output time being used as the landing time.
前記着地時刻検出手段によって続けて検出される二つの前記着地時刻の間隔をストライド時間とし、該ストライド時間と前記歩幅との商演算に基づいて、足の速度を算出する移動速度検出手段を更に備える、請求項12に記載の歩幅測定装置。   It further includes a moving speed detecting means for calculating a foot speed based on a quotient calculation between the stride time and the stride, with an interval between the two landing times detected successively by the landing time detecting means as a stride time. The stride measuring device according to claim 12. 前記走行面の縁部に沿う位置に配置され、前記所定方向に交差する方向へ第2の信号波を出射する第2の信号波出射手段と、
前記第2の信号波の反射波を受信する第2の信号波検出手段と、
前記第2の信号波の出射時刻と受信時刻との間の時間に基づいて、前記歩幅算出手段によって算出された歩幅を前記被験者の左足の歩幅又は右足の歩幅に判定する左右判定手段とを更に備える、請求項11〜13の何れか一項に記載の歩幅測定装置。
A second signal wave emitting means arranged at a position along the edge of the running surface and emitting a second signal wave in a direction crossing the predetermined direction;
Second signal wave detection means for receiving a reflected wave of the second signal wave;
Left and right determination means for determining the stride calculated by the stride calculation means as the stride of the left foot or the right foot of the subject based on the time between the emission time and the reception time of the second signal wave The stride measuring device according to any one of claims 11 to 13, which is provided.
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