JP6516551B2 - 測定システム - Google Patents

Description

この発明は、測定システムに関する。

従来より、陸上競技において、選手の練習等をサポートする測定システムが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−１７２８９５号公報

しかしながら、従来の測定システムは、トラックの周辺に複雑で大がかりな設備が必要となる。また、一人で測定を行うのが困難である。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、大がかりな設備を必要とすることなく、一人で測定を行うことができる測定システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明に係る測定システムは、
被検者に装着されて用いられる測定装置と、
被検者の通路に直交する方向に符号化されたデータを示す赤外線を送信する赤外線送信機と、
を備え、
前記測定装置は、
被検者によって操作可能な操作部と、
加速度を検出する加速度センサと、
音声を出力するスピーカと、
外部から送信させる赤外線を受光する受光部と、
前記操作部において測定開始の操作がなされると、前記スピーカにスタート準備を促す音を出力させた後、スタートを促す号砲音を出力させるとともに前記加速度センサでの加速度の検出を開始させ、前記スピーカが号砲音を出力してから前記加速度センサで検出される加速度が閾値を超えるまでの時間を、スタート反応時間として測定し、前記スピーカに号砲音を出力させてから、前記受光部で赤外線が受光されるまでの時間を記憶する制御部と、
前記制御部で測定されたスタート反応時間を表示する表示部と、
を備える。

前記制御部は、
前記スピーカにスタート準備を促す音を出力させてから号砲音を出力するまでのスタート時間を、乱数に基づいて決定し、
前記スピーカにスタート準備を促す音を出力させてから、決定された時間を経過したときに号砲音を前記スピーカに出力させる、
こととしてもよい。

前記制御部は、
測定されたスタート反応時間が、規定時間を下回る場合には、不正スタートである旨を前記表示部又は前記スピーカにアラーム出力させる、
こととしてもよい。

前記制御部は、
前記スピーカに号砲音を出力させてから、測定終了条件を満たすまで、前記加速度センサで検出された加速度を周期的に算出して、記憶する、
こととしてもよい。

前記赤外線送信機には、
赤外線の出射口の前記通路のスタート地点側の縁部に赤外線の拡散を制限する金属板が設けられている、
こととしてもよい。
また、前記データは、スタート地点から何番目の赤外線送信機からの赤外線であるかを示している、
こととしてもよい。

この発明によれば、被検者が測定装置を装着し操作するだけで、スタートの練習を行うことができる。そのため、大がかりな設備を必要とすることなく、一人で測定を行うことができる。

本発明の一実施の形態に係る測定装置の外観を示す斜視図である。 図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、図１の測定装置の被検者への装着形態の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る測定装置の構成を示すブロック図である。 マイクロコンピュータのハードウエア構成を示すブロック図である。 マイクロコンピュータによって実行されるプログラムによって実現される機能構成を示すブロック図である。 スタート反応時間の一例を示すグラフである。 フライングと判定される場合を示すグラフである。 赤外線送信機の外観を示す斜視図である。 図９（Ａ）は、赤外線送信機から送信される赤外線信号の信号パターンを示すグラフである。図９（Ｂ）は、周期的に送信される赤外線信号の信号パターンを示すグラフである。 赤外線送信機の配置例を示す図である。 図１１（Ａ）は、加速度検出部で検出される加速度の時間変化の一例を示すグラフである。図１１（Ｂ）は、赤外線の受光結果の一例を示すグラフである。 本発明の一実施の形態に係る測定装置を構成するマイクロコンピュータで実行されるプログラムのフローチャート（その１）である。 本発明の一実施の形態に係る測定装置を構成するマイクロコンピュータで実行されるプログラムのフローチャート（その２）である。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、陸上短距離走の練習に用いられる測定装置について説明する。

図１には、本発明の実施の形態に係る測定装置１００の外観が示されている。図１に示すように、測定装置１００は、例えば樹脂等で形成された略直方体状の筐体１を有する。筐体１は、被検者としての陸上短距離の選手に装着し易いように平板状となっている。

筐体１上には、スピーカ２と、表示部３と、赤外線受光部４と、スイッチ５、６とが設けられている。スピーカ２は音声を出力する。表示部３は、各種情報を表示出力する。赤外線受光部４は、外部から入射する赤外線を受光する。スイッチ５、６は、測定装置１００を操作するためのスイッチである。測定装置１００の小型化のため、スピーカ２、表示部３、赤外線受光部４には、小型で薄いものが用いられる。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）には、被検者への測定装置１００の装着形態が示されている。図２（Ａ）に示すように、測定装置１００は、ヘアバンド７で被検者Ｍの頭部に装着して用いることができる。また、図２（Ｂ）に示すように、測定装置１００は、アームバンド８で被検者Ｍの上腕部に装着して用いることもできる。この他、被検者Ｍの帽子やサングラス等に測定装置１００を取り付けるようにしてもよいし、また、背中の肩甲骨の裏に測定装置１００を装着するようにしてもよい。このように、測定装置１００は、被検者Ｍの運動の邪魔にならない位置に装着するのが望ましい。

図３には、本実施の形態１に係る測定装置１００の構成が示されている。図３に示すように、測定装置１００は、スピーカ２、表示部３、赤外線受光部４に加え、操作部１０と、加速度センサ１１と、バッテリ１２と、マイクロコンピュータ１５と、を備える。

スピーカ２は、マイクロコンピュータ１５から出力された音声信号に基づく音声を出力する。音声には、例えば、スタートの準備を促す「位置に付いて（Ｏｎ Ｙｏｕｒ Ｍａｒｋｓ）」及び「用意（Ｓｅｔ）」という音声や、スタートを促す号砲音（Ｂａｎｇ！）などがある。スピーカ２の音量は、装着した被検者Ｍが認識できる程度の音量でよい。

表示部３は、マイクロコンピュータ１５から出力された画像信号に基づいて画像を表示出力する。表示部３としては、例えば液晶表示素子や有機ＥＬ素子を用いることができる。

赤外線受光部４は、受光した赤外線信号に対応する信号をマイクロコンピュータ１５に出力する。赤外線受光部４としては、一般的に電気機器のリモートコントローラに採用されているものを適用することができる。

操作部１０は、図１のスイッチ５、６をまとめたものである。操作部１０は、スイッチ５、６が操作されると、操作が行われたことを示す信号をマイクロコンピュータ１５に入力する。スイッチ５、６により、測定開始、一旦停止、再開、リセットなどの操作が可能となる。

加速度センサ１１は、被検者Ｍに生じる加速度を検出し、その加速度を示す信号をマイクロコンピュータ１５に出力する。加速度センサ１１としては、水平２軸及び垂直方向の３軸方向の加速度をそれぞれ検出可能なものを用いることができる。このとき、トラックの方向に合わせて、陸上短距離走のスタート地点からゴール地点に向かう方向や上下方向の感度が大きくなるように、加速度センサ１１を調整するようにしてもよい。

バッテリ１２は、測定装置１００を構成する各部に電力を供給する。バッテリ１２は、単三電池等であってもよい。

マイクロコンピュータ１５は、情報処理装置、すなわちコンピュータである。マイクロコンピュータ１５は、操作部１０、加速度センサ１１、赤外線受光部４からの信号を入力し、入力された信号に基づいて、ソフトウエアプログラムを実行し、ソフトウエアプログラムの実行結果に従って、スピーカ２に音声信号を出力し、表示部３に画像信号を出力する。

図４には、マイクロコンピュータ１５のハードウエア構成が示されている。図４に示すように、マイクロコンピュータ１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０と、メモリ２１と、記憶部２２と、タイマ２３と、操作部Ｉ／Ｆ（インターフェイス）２４と、加速度センサＩ／Ｆ２５と、赤外線Ｉ／Ｆ２６と、スピーカＩ／Ｆ２７と、表示部Ｉ／Ｆ２８と、を備える。マイクロコンピュータ１５の各構成要素は、内部バス３０を介して接続されている。

ＣＰＵ２０は、ソフトウエアプログラム（以下、単に「プログラム」とする）を実行するプロセッサである。メモリ２１には、記憶部２２からプログラムが読み込まれ、ＣＰＵ２０は、メモリ２１に格納されたプログラムを実行することにより、情報処理を行う。

メモリ２１は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）である。メモリ２１には、ＣＰＵ２０によって実行されるプログラムが記憶される他、ＣＰＵ２０によりプログラムの実行で必要なデータ、プログラムの実行の結果生成されるデータが記憶される。

記憶部２２は、例えばハードディスク等である。記憶部２２は、ＣＰＵ２０により実行されるプログラムが記憶される。記憶部２２に格納されたプログラムは、メモリ２１に読み込まれ、ＣＰＵ２０は、メモリ２１に読み込まれたプログラムを実行する。また、記憶部２２には、プログラムの実行に用いられるデータが記憶されており、プログラムの実行により得られたデータ等が記憶される。

タイマ２３は計時を行う。タイマ２３による計時は、陸上短距離走、例えば１００ｍ走のタイム測定に求められる精度で行われる。測定精度が１／１００秒まで求められている場合には、タイマ２３は、０．０１秒単位での測定が可能となる分解能を有する必要がある。

操作部Ｉ／Ｆ２４は、操作部１０（スイッチ５、６）と接続されたインターフェイスである。操作部Ｉ／Ｆ２４は、スイッチ５、６の操作による電気信号をＣＰＵ２０に出力する。

加速度センサＩ／Ｆ２５は、加速度センサ１１と接続されたインターフェイスである。加速度センサＩ／Ｆ２５は、加速度センサ１１から入力された加速度を示す信号をＣＰＵ２０に出力する。

赤外線Ｉ／Ｆ２６は、赤外線受光部４と接続されたインターフェイスである。赤外線Ｉ／Ｆ２６は、赤外線受光部４で受光された赤外線の信号に対応する電気信号をＣＰＵ２０に出力する。

スピーカＩ／Ｆ２７は、スピーカ２と接続されたインターフェイスである。スピーカＩ／Ｆ２７は、ＣＰＵ２０から出力された音声データ信号を、スピーカ２へ出力する。これにより、スピーカ２から、音声データ信号に基づく音声が出力される。

表示部Ｉ／Ｆ２８は、表示部３と接続されたインターフェイスである。表示部Ｉ／Ｆ２８は、ＣＰＵ２０から出力された画像信号を、表示部３に出力する。これにより、表示部３には、その画像信号に基づく画像が表示される。

図５は、マイクロコンピュータ１５によって実行されるプログラムによって実現される機能構成が示されている。図５に示すように、実現されるソフトウエア構成は、スタート出力部４０と、スタート反応時間測定部４１と、フライング判定部４２と、加速度検出部４３と、到達時間測定部４４と、に大別される。

スタート出力部４０は、操作部１０により測定開始の操作がなされると、動作を開始する。スタート出力部４０は、スピーカ２にスタート準備を促す音を出力させた後、スタートを促す号砲音を出力させるとともに加速度センサ１１での加速度の検出を開始させる。スタート準備を促す音及び号砲音の音声データは、記憶部２２に記憶されている。スタート出力部４０においては、ＣＰＵ２０は、これらの音声データを記憶部２２からメモリ２１に読み込んで、音声データに対応する音声信号を、スピーカＩ／Ｆ２７を介してスピーカ２に出力する。スタート出力部４０の動作は、図４に示すＣＰＵ２０、メモリ２１、記憶部２２、タイマ２３、操作部Ｉ／Ｆ２４、加速度センサＩ／Ｆ２５及びスピーカＩ／Ｆ２７の連携動作によって実現される。

スタート出力部４０は、スピーカ２がスタート準備を促す音を出力してから号砲を発するまでのスタート時間を、乱数に基づいて決定する。スタート出力部４０は、スピーカ２にスタート準備を促す音を出力させてから、タイマ２３が決定された時間を計時したときに、号砲音をスピーカ２に出力させる。

具体的には、スピーカ２がスタート準備を促す音を出力してから号砲を発するまでのスタート時間を、１．４秒＋α秒とし、今回のα秒を、乱数を用いて求めればよい。これにより、スタート準備から号砲音が出力されるまでの時間は、１．４秒〜１．７秒の間でランダムにばらつくことになる。号砲音の出力時点にばらつき（ゆらぎ）を持たせることで、実際の競技のスタート時の状況と同じ状況を再現することができるので、スタートの練習効果を高めることができる。

スタート反応時間測定部４１は、スピーカ２が号砲音を出力してから加速度センサ１１で検出される加速度が閾値を超えるまでの時間を、スタート反応時間としてタイマ２３を用いて測定する。例えば、図６に示すように、号砲音が鳴ってから加速度が閾値Ｔｈを超えるまでの時間ＴＲが、スタート反応時間となる。スタート反応時間測定部４１の動作は、図４に示すＣＰＵ２０、メモリ２１、記憶部２２、タイマ２３、加速度センサＩ／Ｆ２５及び表示部Ｉ／Ｆ２８の連携動作によって実現される。

フライング判定部４２は、測定されたスタート反応時間が規定時間を下回る場合には、不正スタートである旨を表示部３に出力させる。規定時間としては、例えば、０．１秒とすることができる。この０．１秒は、号砲音に対して人間が反応できる最小時間であると考えられている。例えば、図７に示すように、スタート反応時間ＴＲが０．１秒を下回る場合には、その反応は、号砲音を聞いて被検者Ｍが反応したものではないため、フライングとなる。フライング判定部４２は、図４に示すＣＰＵ２０、メモリ２１、記憶部２２及び表示部Ｉ／Ｆ２８の連携動作によって実現される。

加速度検出部４３は、スピーカ２によって号砲音が出力されてからタイム測定が終了するまで、加速度センサ１１で検出された加速度を記憶する。このようにして、記憶部２２に加速度の時系列データが記憶される。加速度検出部４３は、図４に示すＣＰＵ２０、メモリ２１、記憶部２２、タイマ２３、加速度センサＩ／Ｆ２５の連携動作によって実現される。

到達時間測定部４４は、赤外線受光部４で赤外線が受光されたときにタイマ２３が計時した時間を記憶する。到達時間測定部４４は、図４に示すＣＰＵ２０、メモリ２１、記憶部２２、タイマ２３、赤外線Ｉ／Ｆ２６の連携動作によって実現される。

到達時間測定部４４が機能するためには、外部から赤外線を測定装置１００に送信する送信機が必要となる。図８には、本発明の一実施の形態に係る通信システムに用いられる赤外線送信機２００の外観が示されている。通信システムは、被検者Ｍに装着される測定装置１００と、赤外線送信機２００とを含んで構成される。図８に示すように、赤外線送信機２００は、出射口５０から一方向に赤外線を照射する。

赤外線は、一般的には、出射後、約±８度で広がっていくことが知られている。この広がりは、トラックの幅方向における測定誤差を生じさせる。このため、出射口５０の片側には金属板５１が設けられている。金属板５１は、出射口５０から出射される赤外線の広がりを制限する。この制限により、トラックの幅方向における測定誤差を低減することができる。

赤外線送信機２００は、符号化された赤外線信号を送信する。図９（Ａ）には、その符号化された赤外線信号の信号パターンが示されている。図９（Ａ）に示すように、赤外線信号は、ハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）とを繰り返すデジタル信号となっている。このデジタル信号の１ビット分の時間間隔はＴ１となっている。Ｔ１は例えば６００μ秒である。

赤外線信号は、リーダ部と、データ部と、ストップビットとから構成される。

リーダ部は、赤外線信号の先頭を示すデータである。図９（Ａ）に示す例では、リーダ部は、ハイレベルのビット信号が３つ連続し、ローレベルのビット信号が１つの信号パターンを有するが、リーダ部の信号パターンは、図９（Ａ）とは異なるものであってもよい。

データ部は、赤外線信号の内容を示すデータである。このデータ部には、様々な情報を含めることができる。例えば、スタート地点から何番目の赤外線送信機２００であるかなどの情報を格納することができる。

ストップビットは、赤外線信号の最後尾を示すデータであり、ハイレベルの１ビットの信号とローレベルの信号とから構成される。

一度に送信される赤外線信号の送信時間は、Ｔ２である。図９（Ｂ）に示すように、赤外線送信機２００は、この赤外線信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を一定の周期Ｔ３で連続的に送信する。周期Ｔ３は、Ｔ２に比べ、十分な大きさとなっており、例えば８．４ｍ秒である。この周期Ｔ３は、測定に求められる時間の分解能に基づいて定められる。例えば、１／１００秒が求められる時間の分解能であれば、赤外線信号の周期Ｔ３は、１／１００秒よりも小さくなる。

図１０は、赤外線送信機２００の配置の一例が示されている。ここでは、赤外線送信機２００は、送信される赤外線の進行方向が、トラックにおける被検者Ｍの進行方向と直交するように配置される。図１０に示す例では、赤外線送信機２００が２台置かれ、１台はスタートとゴールの間の５０ｍ地点に置かれ、もう１台はゴール地点（１００ｍ）に置かれている。赤外線が送信される地点を被検者Ｍが通ると、測定装置１００で赤外線が受光され、被検者Ｍがその地点に到達した時間を測定装置１００で検出可能となる。ここでは、被検者Ｍがスタート地点から５０ｍの地点に到達したときに、測定装置１００により、１回目の赤外線が受光され、被検者Ｍがゴール地点に到達したときに、測定装置１００により、２回目の赤外線が受光されるようになる。この場合、測定終了条件となる予定回数は、２となる。この予定回数は、操作部１０により設定して、記憶部２２に記憶しておくことが可能である。

各赤外線送信機２００では、金属板５１は、出射口５０の縁部のトラックのスタート地点側に設置される。このようにすれば、スタート地点側の赤外線の広がりを制限して、トラックの幅方向に関する赤外線の検出の時間差をなくし、赤外線によるその地点への到達時間の検出精度を高めることができるようになる。

図１１（Ａ）には、加速度検出部４３によって競技中に検出される加速度の時間変化の一例が示されている。図１１（Ｂ）には、赤外線送信機２００から送信される赤外線の受光結果の一例が示されている。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、両者のデータを組み合わせることにより、特定の区間における加速度の時系列データを用いた評価を行うことができる。

次に、本発明の実施の形態１に係る測定装置１００の動作について説明する。図１２、図１３には、測定装置１００のマイクロコンピュータ１５で実行されるプログラムの処理が示されている。

まず、マイクロコンピュータ１５は、測定が開始されるまで待つ（ステップＳ１；Ｎｏ）。スイッチ５が押され、測定開始の操作がなされると（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ１５（スタート出力部４０）は、乱数を用いて、スタート準備から号砲音が出力されるまでのスタート時間を決定する（ステップＳ２）。

続いて、マイクロコンピュータ１５（スタート出力部４０）は、所定の時間が経過するまで待つ（ステップＳ３；Ｎｏ）。所定の時間として、被検者Ｍがスイッチ５を押してから、スタートの準備を整えるまでに十分な時間が規定されている。所定の時間が経過すると（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ１５（スタート出力部４０）は、スピーカ２に「Ｏｎ Ｙｏｕｒ Ｍａｒｋｓ」、「Ｓｅｔ」というスタート準備音を出力させる（ステップＳ４）。

続いて、マイクロコンピュータ１５（スタート出力部４０）は、決定されたスタート時間が経過するまで待つ（ステップＳ５；Ｎｏ）。スタート時間が経過すると（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ１５（スタート出力部４０）は、スピーカ２に号砲音を出力させる（ステップＳ６）。さらに、マイクロコンピュータ１５（スタート出力部４０）は、加速度センサ１１で検出される加速度のモニタを開始する（ステップＳ７）。これ以降、マイクロコンピュータ１５（加速度検出部４３）は、加速度センサ１１で検出された加速度を、一定のサンプリング周期で周期的に取得して、記憶部２２に格納する。

続いて、マイクロコンピュータ１５（スタート反応時間測定部４１）は、加速度センサ１１で検出される加速度が閾値Ｔｈを超え、スタートを検出するまで待つ（ステップＳ８；Ｎｏ）。加速度が閾値Ｔｈを超え、スタートが検出されると（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ１５（スタート反応時間測定部４１）は、号砲音が出力されてから、スタートが検出されるまでの時間をスタート反応時間ＴＲとして記憶部２２に記憶する（ステップＳ９）。

続いて、マイクロコンピュータ１５（フライング判定部４２）は、スタート反応時間ＴＲが、規定時間（０．１秒）を下回り、フライングであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。フライングと判定された場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ１５（フライング判定部４２）は、スピーカ２又は表示部３にフライングであったというアラーム出力を行って（ステップＳ１１）、処理を終了する。

フライングと判定されなかった場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、図１３に進み、マイクロコンピュータ１５（到達時間測定部４４）は、赤外線受光部４での受光の結果得られる信号パターンが、図９（Ａ）に示すビットパターンとなり、赤外線が受光されるまで待つ（ステップＳ２０；Ｎｏ）。赤外線が受光されると（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ１５（到達時間測定部４４）は、受光時間を記憶する（ステップＳ２１）。

続いて、マイクロコンピュータ１５（到達時間測定部４４）は、予定回数が終了したか否かを判定する（ステップＳ２２）。予定回数が終了していなければ（ステップＳ２２；Ｎｏ）、マイクロコンピュータ１５（到達時間測定部４４）は、赤外線が受光されるまで待つ（ステップＳ２０；Ｎｏ）。赤外線が受光されると（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ１５（到達時間測定部４４）は、受光時間を記憶する（ステップＳ２１）。このようにして、予定回数が終了しなければ（ステップＳ２２；Ｎｏ）、マイクロコンピュータ１５は、赤外線受光判定（ステップＳ２０）と、受光時間の記憶（ステップＳ２１）を繰り返す。予定回数が終了すると（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ１５（加速度検出部４３）は、加速度検出を終了する（ステップＳ２３）。続いて、マイクロコンピュータ１５（到達時間測定部４４）は、各種データを記憶部２２に記憶し（ステップＳ２４）、処理を終了する。

本実施の形態では、測定終了条件は、赤外線の受光回数が予定回数に達することであった。しかしながら、本発明はこれには限られず、操作部１０で測定終了操作が行われたことを測定終了条件としてもよいし、ゴール地点に設置された赤外線送信機２００から送信ンされた赤外線を受光することを測定終了条件としてもよい。

以上の処理により、スタート地点から赤外線送信機２００による赤外線が送信される地点まで到達した時間と、スタート地点からゴール地点まで到達する間に加速度センサ１１で検出された加速度の時系列データとが記憶部２２に記憶される。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、これらのデータを照らし合わせることにより、加速度センサ１１で検出された加速度の推移を距離換算で求めることができ、被検者の運動状態の解析に役立てることができる。例えば、図１１（Ａ）に示す例では、５０ｍ地点から１００ｍ地点での加速度が負となっている。この場合、この被検者Ｍの走力の課題が、５０ｍ地点から１００ｍ地点でスピードを持続することにあることを容易に求めることができる。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、被検者Ｍが測定装置１００を装着し操作するだけで、スタートの練習をすることができる。そのため、大がかりな設備を必要とすることなく、一人で測定を行うことができる。

また、本実施の形態によれば、号砲音が出力されるタイミングをばらつかせることができるので、実際の競技におけるスタートの状況を再現した練習が可能となる。

この測定装置１００は被検者Ｍがスイッチを押すだけで動作可能であり、操作が簡単である。また、測定装置１００は、構成が単純で、極めて安価に製造することができる。赤外線送信機２００は、リモートコントローラとして用いられていることから極めて安価に製造することができるうえ、小型であるので、トラック周辺に設置しても邪魔にはならない。赤外線は符号化されているので、太陽光や他のリモートコントローラの影響を受けにくくなっている。

この測定装置１００を用いれば、練習中に、他の人にストップウォッチで測定してもらう必要はない。また、到着地点をレーザ等の高価で大がかりな装置で測定する必要もない。また、被検者Ｍの加速度を直接測定するので、移動距離と時間の関係から加速度を算出するよりも、被検者Ｍの走力を正確に解析することが可能となる。

上記実施の形態では、赤外線送信機２００の数を２台としたが、これには限られない。３０ｍ、４０ｍ、５０ｍ、…、１００ｍと赤外線送信機２００を配置して、それぞれの到達時間をきめ細かく測定するようにしてもよい。このようにすれば、被検者Ｍの弱点等をより詳細に解析することができる。

従来は、レーザ光線を用いた遮蔽式や光電管方式の装置で被検者Ｍのスタート時間から各地点への到達時間を測定していた。本実施の形態に係る測定システムを用いれば、遮蔽式の装置に比べ設置が簡単となり、光電管式の装置に比べ、コストを数十分の１以下に抑えることができる。被検者Ｍの運動中の動画像やＧＰＳ（Grobal Positioning System）追跡により、被検者Ｍの移動を解析する技術も開発されているが、そのような大がかりなシステムを用いることなく、被検者Ｍの走力を詳細に分析評価することができる。

なお、上記実施の形態では、陸上短距離に用いられる測定装置１００について説明したが、測定装置１００が用いられるのは陸上短距離に限られない。マラソンや１０，０００ｍ等の長距離の競技の測定に用いられるようにしてもよい。また、競馬、モータスポーツ、水泳、アメリカンフットボール等の各種競技の練習に用いることも可能である。また、スポーツ以外の分野に限らず、移動体の動きの測定に本発明を用いることも可能である。移動体は人間に限られず、動物や乗り物であってもよい。

また、この測定装置１００と赤外線送信機２００とを用いれば、トラックを何周したのかを自動的に算出することも可能である。

その他、マイクロコンピュータ１５のハードウエア構成やソフトウエア構成は一例であり、任意に変更および修正が可能である。

例えば、測定装置１００は、加速度センサ、スピーカ、タイマ及び赤外線受光部を内蔵するスマートフォン等の携帯端末であってもよい。

マイクロコンピュータ１５の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行するマイクロコンピュータ１５を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することでマイクロコンピュータ１５を構成してもよい。

マイクロコンピュータ１５の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。

搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS, Bulletin Board System）にコンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介してコンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

１ 筐体、２ スピーカ、３ 表示部、４ 赤外線受光部、５、６ スイッチ、７ ヘアバンド、８ アームバンド、１０ 操作部、１１ 加速度センサ、１２ バッテリ、１５ マイクロコンピュータ、２０ ＣＰＵ、２１ メモリ、２２ 記憶部、２３ タイマ、２４ 操作部Ｉ／Ｆ、２５ 加速度センサＩ／Ｆ、２６ 赤外線Ｉ／Ｆ、２７ スピーカＩ／Ｆ、２８ 表示部Ｉ／Ｆ、３０ 内部バス、４０ スタート出力部、４１ スタート反応時間測定部、４２ フライング判定部、４３ 加速度検出部、４４ 到達時間測定部、５０ 出射口、５１ 金属板、１００ 測定装置、２００ 赤外線送信機、Ｍ 被検者。

Claims (6)

1. 被検者に装着されて用いられる測定装置と、
   被検者の通路に直交する方向に符号化されたデータを示す赤外線を送信する赤外線送信機と、
   を備え、
   前記測定装置は、
   被検者によって操作可能な操作部と、
   加速度を検出する加速度センサと、
   音声を出力するスピーカと、
   外部から送信させる赤外線を受光する受光部と、
   前記操作部において測定開始の操作がなされると、前記スピーカにスタート準備を促す音を出力させた後、スタートを促す号砲音を出力させるとともに前記加速度センサでの加速度の検出を開始させ、前記スピーカが号砲音を出力してから前記加速度センサで検出される加速度が閾値を超えるまでの時間を、スタート反応時間として測定し、前記スピーカに号砲音を出力させてから、前記受光部で赤外線が受光されるまでの時間を記憶する制御部と、
   前記制御部で測定されたスタート反応時間を表示する表示部と、
   を備える、
   測定システム。
2. 前記制御部は、
   前記スピーカにスタート準備を促す音を出力させてから号砲音を出力するまでのスタート時間を、乱数に基づいて決定し、
   前記スピーカにスタート準備を促す音を出力させてから、決定された時間を経過したときに号砲音を前記スピーカに出力させる、
   請求項１に記載の測定システム。
3. 前記制御部は、
   測定されたスタート反応時間が、規定時間を下回る場合には、不正スタートである旨を前記表示部又は前記スピーカにアラーム出力させる、
   請求項１又は２に記載の測定システム。
4. 前記制御部は、
   前記スピーカに号砲音を出力させてから、測定終了条件を満たすまで、前記加速度センサで検出された加速度を周期的に算出して、記憶する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の測定システム。
5. 前記赤外線送信機には、
   赤外線の出射口の前記通路のスタート地点側の縁部に赤外線の拡散を制限する金属板が設けられている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の測定システム。
6. 前記データは、スタート地点から何番目の赤外線送信機からの赤外線であるかを示している、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の測定システム。

Images