JP6534176B2 - Vertical jump measurement device - Google Patents

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  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Description

本発明は、垂直跳びの跳躍高さを測定する垂直跳び測定装置に係り、例えば、人間、犬・猫・猿・ウサギ・カンガルー・カエル・イルカ等の動物、またはロボット等についての垂直方向の跳躍高さを測定する場合に利用できる。   The present invention relates to a vertical jump measurement apparatus for measuring the jump height of vertical jump, and, for example, vertical jump of human, dogs, cats, monkeys, rabbits, kangaroos, frogs, dolphins, animals such as robots, or robots etc. It can be used to measure the height.

従来の垂直跳び測定器は、被験者の腰にベルトで固定しておき、跳躍時に測定器に内蔵されている紐が伸びる構造を備え、跳躍前の紐の長さから跳躍後の紐の長さへの変位を計測し、測定結果として表示するものであった。   A conventional vertical jump measuring device has a belt fixed to the subject's waist, and has a structure in which a built-in string is built in the measuring device at the time of jumping, from the length of the string before jumping to the length of the string after jumping Displacement was measured and displayed as the measurement result.

一方、計測を自動化した機器もある。例えば、ユーザに装着または把持されてユーザの動きに応じた加速度を検出する検出手段から加速度データを取得し、加速度データの解析を行って滞空時間を算出し、ジャンプ高さを算出する動作検出装置が知られている(特許文献1参照)。   On the other hand, there are also devices that automate measurement. For example, an operation detection apparatus that acquires acceleration data from detection means that is mounted or gripped by a user and detects an acceleration according to the user's movement, analyzes the acceleration data, calculates airborne time, and calculates jump height Is known (see Patent Document 1).

また、被験者の離地から着地までの滞空時間をマットスイッチによって検出し、跳躍高さを検出する機能計測装置が知られている(特許文献2参照)。   There is also known a functional measurement device which detects a hovering time from a subject's departure to landing using a mat switch to detect a jumping height (see Patent Document 2).

特開2012−217584号公報JP, 2012-217584, A 特開2008−029475号公報JP 2008-029475 A

しかしながら、前述した紐の長さの変位を計測する従来の垂直跳び測定器では、被験者が交代する都度にベルトの着脱が必要となり、また、測定の都度に、伸びた分の紐を巻き取る作業が必要となるので、手間がかかるうえ、1回の測定につき、1回のみ結果を出力するので、複数回の連続測定には適していなかった。   However, in the conventional vertical jump measuring device for measuring the displacement of the length of the cord described above, it is necessary to attach and detach the belt every time the subject changes, and the work of winding up the stretched cord every measurement. In addition, it takes time and effort, and since one result is output only once per measurement, it was not suitable for multiple continuous measurements.

また、前述した特許文献1に記載された動作検出装置では、計測の自動化はされているものの、加速度を検出する検出手段を、ユーザに装着または把持させるので、装着に手間がかかる、あるいは把持の状態によっては測定の安定性に欠けるという問題が生じる。   Further, in the motion detection device described in Patent Document 1 described above, although the measurement is automated, the user is required to attach or grip the detection means for detecting the acceleration, so that it takes time and effort to mount, or Depending on the condition, there arises a problem that the stability of the measurement is lacking.

さらに、前述した特許文献2に記載された機能計測装置では、着地時の衝撃がマットスイッチに繰り返し加えられることになるので、耐久性に問題が生じる。そして、測定対象が人間ではなく、例えばカンガルーのような高い跳躍力を有し、かつ、大型の動物であれば、衝撃が大きいので、耐久性の問題は、より一層顕著になる。また、跳躍基準面がマットスイッチになるので、マットスイッチの硬さや弾性等の状態が跳躍に影響を及ぼす可能性もある。さらに、マットスイッチを蹴るときに、2度踏みをする可能性もある。また、跳躍基準面がマットスイッチになるので、測定対象の種類によっては、感度の異なるマットスイッチを用意しなければならない事態も生じ得る。例えば、人間の大人に対し、人間の子供、猫、カエルと体重が軽くなっていけば、どこかでマットスイッチの感度を上げる必要があるかもしれない。そして、跳躍基準面がマットスイッチになるので、イルカの跳躍力の測定のように、水面からの跳躍高さの測定を行うことはできず、また、トランポリンでの跳躍高さや体操用の踏切板を使った跳躍高さの測定も行うことはできない。   Furthermore, in the functional measurement device described in Patent Document 2 mentioned above, since the impact at the time of landing is repeatedly applied to the mat switch, a problem arises in the durability. And, if the object to be measured is not human but has a high jumping power such as kangaroo, and a large animal, the problem of durability will be more remarkable since the impact is large. In addition, since the jumping reference surface is a mat switch, the hardness or elasticity of the mat switch may affect jumping. In addition, when kicking the mat switch, there is a possibility to step twice. In addition, since the jumping reference surface is a mat switch, depending on the type of object to be measured, it may occur that mat switches having different sensitivities must be prepared. For example, if the weight of a human adult, such as a human child, a cat or a frog, is lighter than that of a human adult, it may be necessary to increase the sensitivity of the mat switch somewhere. And, since the jumping reference surface becomes a mat switch, it is not possible to measure the jumping height from the water surface like the measurement of the jumping power of a dolphin, and also the jumping height on trampolines and the step board for gymnastics It is not possible to measure jump height using

本発明の目的は、測定の手間を軽減することができ、連続測定に適し、かつ、耐久性に優れた垂直跳び測定装置を提供するところにある。   An object of the present invention is to provide a vertical jump measurement apparatus which can reduce the time and effort of measurement, is suitable for continuous measurement, and is excellent in durability.

本発明は、垂直跳びの跳躍高さを測定する垂直跳び測定装置であって、
跳躍基準面から垂直方向に距離を置いて配置されてレーザ光を水平方向に放射する発光手段と、
レーザ光を受光する受光手段と、
この受光手段からの出力を用いて、測定対象に前記レーザ光が照射されている状態から照射されていない状態への移行を示す第1の出力変化、および測定対象にレーザ光が照射されていない状態から照射されている状態への移行を示す第2の出力変化を検出する処理を実行する出力変化検出手段と、
この出力変化検出手段により第1の出力変化を検出した際の第1の時刻および第2の出力変化を検出した際の第2の時刻を取得する処理、または第1の出力変化の検出時から第2の出力変化の検出時までの時間間隔を計測する処理を実行する計時手段と、
この計時手段により取得した第1の時刻と第2の時刻との差分から測定対象の滞空時間を算出するか、または計時手段により計測した時間間隔を測定対象の滞空時間とし、さらに、この滞空時間および重力加速度を用いて測定対象の跳躍高さを算出する処理を実行する跳躍高さ算出手段と、
この跳躍高さ算出手段により算出した跳躍高さを出力する処理を実行する出力処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
The present invention is a vertical jump measurement device for measuring the jump height of a vertical jump,
Light emitting means disposed at a distance in the vertical direction from the jumping reference surface and emitting laser light in the horizontal direction;
Light receiving means for receiving laser light;
The first output change indicating the transition from the state where the laser light is irradiated to the object to be measured to the state where the laser light is not irradiated using the output from the light receiving means, and the laser light is not irradiated to the object An output change detection unit that executes a process of detecting a second output change that indicates a transition from the state to the irradiated state;
A process of acquiring a first time when the first output change is detected by the output change detection means and a second time when the second output change is detected, or from the time of the first output change detection Clocking means for executing a process of measuring a time interval up to detection of the second output change;
The airborne time of the object to be measured is calculated from the difference between the first time and the second time acquired by the timekeeping means, or the time interval measured by the timekeeping means is taken as the airborne time of the object to be measured. And jump height calculating means for executing processing for calculating the jump height of the object to be measured using the gravitational acceleration.
The present invention is characterized by further comprising: output processing means for executing a process of outputting the jumping height calculated by the jumping height calculation means.

ここで、「レーザ光」には、可視光線レーザおよび赤外線レーザが含まれる。すなわち、可視域から赤外域の波長を有するレーザ光が含まれる。   Here, "laser light" includes visible light lasers and infrared lasers. That is, laser light having a wavelength in the visible range to the infrared range is included.

また、「測定対象」は、主として人間であるが、空気の摩擦や抵抗等の影響を受けずに重力の作用だけによって自由落下するとみなすことができる状態にある生物や物体であれば、その他のものでもよく、例えば、犬・猫・猿・ウサギ・カンガルー・カエル・イルカ等の動物、ロボット(人型ロボット、犬型ロボット等)、魚類(但し、ヒレを拡げて滑空するトビウオのような飛ぶことができる魚類は、自由落下とみなすことができないので除く。)、ダチョウやペンギン等のような飛べない鳥類などでもよい。なお、動物の跳躍については、上方に、餌を置く、動物が興味を持つものを置く、ショーの訓練に使っているものを置く等により、動物の種類に応じた誘導を行えばよい。そして、器具を使った人間や動物の跳躍高さを測定してもよく、例えば、バネの力で飛び跳ねて遊ぶスティック状の遊具(ホッピングと称される。)を使った人間や動物の跳躍高さ、自転車に乗った人間や動物の跳躍高さ、トランポリンを行う人間や動物の跳躍高さ、体操用の踏切板を使った人間や動物の跳躍高さ等を測定してもよい。また、器具を使わない人間の場合でも、通常の体力測定で行う両足による垂直跳びに限らず、座禅を組んだ状態での人間の跳躍高さ、逆立ちしている状態の人間の腕力による跳躍高さ等を測定してもよい。   In addition, “the measurement target” is mainly a human being, but it is an organism or an object that can be regarded as free fall only by the action of gravity without being affected by friction or resistance of air, and so on. For example, animals such as dogs, cats, monkeys, rabbits, kangaroos, frogs, dolphins, robots (humanoid robots, dog robots, etc.), fish (like flying fish like flying fish that extend fins and glide) The fish that can be used can not be regarded as free fall, so they can be non-flyable birds such as ostrich and penguin. With regard to jumping of the animal, induction may be performed according to the type of animal, such as by placing food at the top, putting something of interest to the animal, putting something used for show training, or the like. Then, the jumping height of a human or animal using an instrument may be measured, for example, the jumping height of a human or animal using a stick-like play device (referred to as hopping) that is played by jumping with the force of a spring (referred to as hopping). You may measure the jumping height of a person or animal riding on a bicycle, the jumping height of a person or animal carrying a trampoline, or the jumping height of a person or animal using a step board for gymnastics. In addition, even in the case of a person who does not use a device, the jumping height of a human being in an encumbranced state is not limited to the vertical jumping with both legs performed in a normal physical strength measurement, and the jumping height of a human arm in the standing state. May be measured.

さらに、「跳躍基準面」は、主として地面、建物の床面、構造物の内外に形成された水平な平面等のような表面形状の変化がないか若しくは少ない物体の面(比較的固い面)であるが、例えば、イルカの跳躍力の測定等では、水面としてもよく、トランポリンによる跳躍高さ(体操を行う者の技術およびトランポリン自体の性能の複合力)の測定では、トランポリンの布を張ったフレームの設置面としてもよく、体操用の踏切板を使う場合にはその上面等としてもよい。   Furthermore, the “jumping reference surface” is a surface (relatively hard surface) of an object with little or no change in surface shape, such as the ground, the floor of a building, and horizontal planes formed inside and outside the structure, etc. However, for example, in the measurement of the jumping power of dolphins, it may be used as the surface, and in the measurement of the jumping height by trampolines (the combined strength of the skill of the gymnast and the performance of the trampoline itself), the cloth of the trampoline is stretched. It may be used as the installation surface of the frame, or in the case of using a leveling board for gymnastics, it may be the upper surface etc.

そして、本発明では、「重力加速度」を用いて演算処理を行うので、本願明細書において単に「垂直方向」というときは、鉛直方向(重力が作用する方向)を意味する。   And in this invention, since arithmetic processing is performed using "gravity acceleration", when only calling it "perpendicular direction" in this-application specification, the perpendicular direction (direction where gravity acts) is meant.

また、「発光手段」と「受光手段」とは、測定の精度や安定性等の観点から、分離されていることが好ましいが、一体としてもよい。後者の一体とは、いわゆる投受光器一体形の場合であり、この場合は、発光手段から放射されたレーザ光は、通常は受光手段(発光手段と同じ位置にある。)に戻らないが、測定対象に当たると反射して受光手段に戻り、受光量が増加するので、その増加を捉えて検出を行うタイプである。   Further, the “light emitting means” and the “light receiving means” are preferably separated from the viewpoint of measurement accuracy and stability, but they may be integrated. The latter integration is a so-called integrated light emitting and receiving case, in which case the laser light emitted from the light emitting means is not normally returned to the light receiving means (at the same position as the light emitting means). When the object of measurement is hit, the light is reflected back to the light receiving means, and the amount of light received is increased.

さらに、「出力変化検出手段」における「測定対象にレーザ光が照射されている状態から照射されていない状態への移行」とは、跳躍開始直後に測定対象が上方に移動し、測定対象の全体が、レーザ光の放射面(水平面に平行な面)よりも上側になるタイミングであり、「測定対象にレーザ光が照射されていない状態から照射されている状態への移行」とは、測定対象が最高到達点から落下してきて跳躍基準面に到達する直前のタイミングである。   Furthermore, in the “transition from the state where the laser light is irradiated to the object to be measured to the state not irradiated” in the “output change detection means”, the object to be measured moves upward immediately after the jumping starts, and the entire object to be measured is moved. Is the timing above the radiation plane (plane parallel to the horizontal plane) of the laser light, and “transition from the state where the laser light is not irradiated to the object to the state where it is irradiated” is the measurement object Is the timing immediately before falling from the highest reaching point and reaching the jumping reference surface.

なお、このように「出力変化検出手段」において、「受光手段」によるレーザ光の受光の有無ではなく、測定対象に対するレーザ光の照射の有無(レーザ光が測定対象に当たっているか否か)で状態を記載しているのは、前述した「発光手段」と「受光手段」とが分離しているタイプの場合と、一体のタイプの場合とで、測定対象の同じ動きに対し、「受光手段」の出力(受光の有無)が逆になるからである。   As described above, in the "output change detection means", the state is determined not by the presence or absence of light reception of the laser light by the "light receiving means" but by the presence or absence of the irradiation of the laser light to the measurement object (whether the laser light strikes the measurement object). What is described is the case of the "light receiving means" for the same movement of the measurement object in the case of the type in which the "light emitting means" and the "light receiving means" described above are separated and in the case of the integral type. This is because the output (the presence or absence of light reception) is reversed.

すなわち、「発光手段」と「受光手段」とが分離しているタイプの場合、および一体のタイプの場合のいずれの場合でも、測定対象に対するレーザ光の照射の有無(測定対象にレーザ光が当たっているか否か)は、「受光手段」によるレーザ光の受光の有無により検出することができるという点では同じである。しかし、「発光手段」と「受光手段」とが分離しているタイプの場合には、測定対象にレーザ光が当たって測定対象がレーザ光を遮ると「受光手段」による受光がなくなり、測定対象がレーザ光を遮ってないときに「受光手段」による受光がある。一方、「発光手段」と「受光手段」とが一体のタイプの場合には、測定対象にレーザ光が当たって反射されると「受光手段」による受光があり、測定対象にレーザ光が当たらないとレーザ光は戻ってこないため「受光手段」による受光がなくなる。従って、両タイプの「受光手段」の出力(受光の有無)は逆になる。   That is, in the case of the type in which the "light emitting means" and the "light receiving means" are separated, and in the case of the integral type, the presence or absence of the irradiation of the laser light to the measuring object (the laser light strikes the measuring object Is the same in that it can be detected by the presence or absence of the light reception of the laser light by the "light receiving means". However, in the case of the type in which the "light emitting means" and the "light receiving means" are separated, when the laser light strikes the measuring object and the measuring object blocks the laser light, the light receiving by the "light receiving means" is lost. There is light reception by the "light receiving means" when the laser beam is not blocked. On the other hand, in the case where the "light emitting means" and the "light receiving means" are of an integral type, when the laser light strikes the measuring object and is reflected, there is light reception by the "light receiving means" and the laser light does not hit the measuring object Since the laser light does not return, the light reception by the "light receiving means" is lost. Therefore, the outputs (the presence or absence of light reception) of both types of "light receiving means" are reversed.

このような本発明の垂直跳び測定装置においては、測定対象(人間の場合には被験者)に測定器を装着する構成ではないので、測定器の着脱作業が必要ないことから、測定準備に手間や時間がかからず、連続測定も容易かつ円滑に行うことが可能となる。   In the vertical jump measuring apparatus according to the present invention, the measuring instrument is not mounted on the measuring object (in the case of a human being, the subject), and therefore, it is not necessary to attach and detach the measuring instrument. It takes less time and continuous measurement can be performed easily and smoothly.

また、測定対象に測定器を装着または把持させる構成とすると、装着または把持されている測定器の位置(測定対象全体に対する相対位置)が測定中にずれるといった不都合が生じる可能性があるが、本発明では、上下運動する測定対象の側ではなく、発光手段および受光手段が跳躍基準面に対して相対的に固定された位置に配置されるので(測定中に固定という意味であり、測定の前後で配置位置を調整可能とすることは妨げない。)、そのような不都合を回避することが可能となる。   In addition, when the measuring object is attached to or held by the measuring object, there is a possibility that the position of the measuring device being attached or held (relative position to the entire measuring object) may be shifted during measurement. In the invention, since the light emitting means and the light receiving means are disposed at a relatively fixed position with respect to the jumping reference surface, not on the side of the measurement object moving up and down (meaning fixation during measurement, before and after measurement It is possible to avoid such inconveniences, without making it possible to adjust the arrangement position in

さらに、レーザ光を用いて測定を行う構成とされているので、マットスイッチを跳躍基準面に設置する必要はないため、跳び上がる際や跳躍基準面への落下(着地等)の際に加わる衝撃で装置が故障するといった不都合を回避することができ、耐久性の問題を解消することが可能となる。   Furthermore, since the measurement is performed using a laser beam, it is not necessary to set the mat switch on the jumping reference surface, so the impact applied when jumping up or falling to the jumping reference surface (landing etc.) In this way, it is possible to avoid such a problem that the device breaks down, and it is possible to solve the problem of durability.

そして、マットスイッチを跳躍基準面に設置する必要はないので、跳躍基準面は、測定対象の種類や測定目的に応じた状態とすることができ、例えば、地面、木製の床、コンクリート製の床、水面、体操用具の設置面等を自由に選択可能となる。また、跳躍基準面の選択の自由度に加え、レーザ光を用いるので、測定対象と非接触での測定が可能となるため、測定対象への制約が少なく、かつ、検出距離を長くとることが可能であるため、様々な種類の測定対象についての測定が可能となり、これらにより前記目的が達成される。   And since it is not necessary to install the mat switch on the jumping reference surface, the jumping reference surface can be in a state according to the type of the object to be measured and the purpose of the measurement, for example, ground, wooden floor, concrete floor , Water surface, installation surface of exercise equipment, etc. can be freely selected. Moreover, since laser light is used in addition to the freedom of selection of the jumping reference surface, measurement can be performed without contact with the measurement object, so that there is less restriction on the measurement object and a long detection distance can be taken. Because it is possible, it is possible to measure various types of measurement objects, which achieve the above purpose.

<発光手段と受光手段とが分離され、かつ、扇状に拡がるレーザ光を放射する構成>   <Composition for emitting laser light which is separated from the light emitting means and the light receiving means and fan-likely spreads>

また、前述した垂直跳び測定装置において、
発光手段は、水平方向に扇状に拡がる状態でレーザ光を放射する構成とされ、
受光手段は、レーザ光の放射面上の異なる位置に複数配置され、
出力変化検出手段は、
第1の出力変化を検出する際には、複数の受光手段のうちのいずれかがレーザ光を受光していない状態から複数の受光手段の全てがレーザ光を受光している状態への移行を示す出力変化を検出し、
第2の出力変化を検出する際には、複数の受光手段の全てがレーザ光を受光している状態から複数の受光手段のうちのいずれかがレーザ光を受光していない状態への移行を示す出力変化を検出する処理を実行する構成とされていることが望ましい。
Also, in the above-described vertical jump measurement device,
The light emitting means is configured to emit laser light in a fan-shaped state in the horizontal direction,
A plurality of light receiving means are disposed at different positions on the laser beam emission surface,
The output change detection means
When detecting the first output change, transition from a state in which any of the plurality of light receiving means does not receive the laser light to a state in which all the plurality of light receiving means receive the laser light Detect output change,
When detecting the second output change, transition from a state in which all of the plurality of light receiving units receive the laser light to a state in which any of the plurality of light receiving units does not receive the laser light It is desirable to be configured to execute a process of detecting an output change shown.

このように発光手段と受光手段とが分離され、かつ、扇状に拡がるレーザ光を放射する構成とした場合には、跳び上がる際の測定対象の位置(測定対象が人間の場合には、通常は足の位置)と、跳躍基準面への落下(着地等)の際の測定対象の位置とがずれていても測定を行うことが可能となる。   When the light emitting means and the light receiving means are thus separated and the fan-shaped laser beam is emitted, the position of the measuring object when jumping up (usually when the measuring object is a human being) Even if the position of the foot) and the position of the measuring object at the time of falling to the jumping reference surface (landing, etc.) are offset, it is possible to perform the measurement.

また、1つの発光手段から複数の受光手段に向かってレーザ光が投射されることになるので、発光手段と受光手段とを1対1にして複数の発光手段およびそれと同数の複数の受光手段を設置する場合に比べ、装置構成の簡易化や装置コストの低減を図ることが可能となる。   Further, since laser light is projected from one light emitting means toward a plurality of light receiving means, a plurality of light emitting means and a plurality of light receiving means having the same number as the light emitting means and the light receiving means are one to one. As compared with the installation, it is possible to simplify the device configuration and reduce the device cost.

さらに、前述した発光手段と受光手段とが分離され、かつ、扇状に拡がるレーザ光を放射する構成とした場合において、
出力処理手段は、
出力変化検出手段により第1の出力変化を検出した際における出力変化前の状態でレーザ光を受光していなかった受光手段と、出力変化検出手段により第2の出力変化を検出した際における出力変化後の状態でレーザ光を受光していなかった受光手段とが一致しているか否か、またはこれらの受光手段の配置位置のずれ量が予め定めた範囲内であるか否かを判断し、その判断結果または判断結果に基づく指示情報を出力する処理も実行する構成としてもよい。
Further, in the case where the light emitting means and the light receiving means described above are separated, and a fan-shaped laser beam is emitted,
The output processing means is
When the first output change is detected by the output change detecting means, the light receiving means which did not receive the laser light before the output change, and the output change when the second output change is detected by the output change detecting means It is judged whether the light receiving means which did not receive the laser beam in the later state agrees with each other or whether the displacement amount of the arrangement position of these light receiving means is within a predetermined range, A process of outputting instruction information based on the determination result or the determination result may also be executed.

このように第1の出力変化の検出直前の状態と第2の出力変化の検出直後の状態における複数の受光手段の受光状況を比較する構成とした場合には、跳び上がる際の測定対象の位置(測定対象が人間の場合には、通常は足の位置)と、跳躍基準面への落下(着地等)の際の測定対象の位置との不一致や、ずれ量を検出することができ、測定対象が真っすぐ上方へ跳び上がったか否かを判断することが可能となる。このため、測定対象や測定実施者(測定対象自身が測定実施者である場合もある。)に対し、測定対象が真っすぐ上方へ跳び上がっていない旨や、再測定を行うことが好ましい旨を知らせたり、再測定を指示する情報を出力すること等が可能となる。   As described above, in the case where the light reception states of the plurality of light receiving means in the state immediately before the detection of the first output change and the state immediately after the detection of the second output change are compared, the position of the measurement object when jumping up It is possible to detect inconsistencies between the position of the object to be measured (in the case of human beings, the position of the foot usually) and the position of the object at the time of falling to the jumping reference surface (landing etc.) It becomes possible to determine whether the object jumps straight up. For this reason, it informs the subject of measurement or the person who performs measurement (in some cases, the subject of measurement may be the person who performs the measurement) that the subject of measurement has not jumped straight up and that it is preferable to perform remeasurement. Or, it is possible to output information instructing re-measurement and the like.

また、前述した発光手段と受光手段とが分離され、かつ、扇状に拡がるレーザ光を放射する構成とした場合において、
発光手段および前記受光手段は、垂直方向に間隔を置いて複数組配置され、
出力変化検出手段は、
異なる高さ位置に配置された複数組の発光手段および受光手段の各々の組について、第1および第2の出力変化を検出する処理を実行する構成とされ、
計時手段は、
滞空時間を求めるための処理として、第1および第2の時刻を取得する処理、または第1の出力変化の検出時から第2の出力変化の検出時までの時間間隔を計測する処理を実行するとともに、
初速度を求めるための処理として、(A)異なる高さ位置に配置された複数の受光手段のうちの上下双方の受光手段についての第1の時刻を取得する処理、(B)上下双方の受光手段についての第2の時刻を取得する処理、(C)下側の受光手段についての第1の出力変化の検出時から上側の受光手段についての第1の出力変化の検出時までの上昇時間を計測する処理、(D)上側の受光手段についての第2の出力変化の検出時から下側の受光手段についての第2の出力変化の検出時までの下降時間を計測する処理、またはこれらの(A)〜(D)を組み合わせた処理を実行する構成とされ、
跳躍高さ算出手段は、
滞空時間および重力加速度を用いて測定対象の跳躍高さを算出する処理に加え、
(A)の処理で得られた第1の時刻の差分から初速度を算出するか、(B)の処理で得られた第2の時刻の差分から初速度を算出するか、(C)の処理で得られた上昇時間を用いて初速度を算出するか、(D)の処理で得られた下降時間を用いて初速度を算出するか、またはこれらを組み合わせて初速度を算出し、さらに、初速度および重力加速度を用いて測定対象の比較用跳躍高さを算出する処理を実行する構成とされ、
出力処理手段は、
滞空時間および重力加速度を用いて算出された跳躍高さと、初速度および重力加速度を用いて算出された比較用跳躍高さとを比較し、双方の差分が予め定められた範囲内であるか否かを判断し、その判断結果または判断結果に基づく指示情報を出力する処理も実行する構成としてもよい。
In the case where the light emitting means and the light receiving means described above are separated and the fan-shaped laser beam is emitted,
A plurality of light emitting means and light receiving means are vertically spaced from each other,
The output change detection means
Processing for detecting first and second output changes with respect to each set of plural sets of light emitting means and light receiving means arranged at different height positions;
The clock means is
Processing for acquiring the first and second times or processing for measuring a time interval from detection of the first output change to detection of the second output change is executed as processing for obtaining the airborne time With
As processing for obtaining the initial velocity, (A) processing for acquiring the first time for both upper and lower light receiving means of the plurality of light receiving means arranged at different height positions, (B) light reception for both upper and lower light receiving means A process of acquiring a second time for the means, and (C) a rise time from the time of detection of the first output change of the lower light receiving means to the time of detection of the first output change of the upper light receiving means (D) a process of measuring a falling time from the detection of the second output change of the upper light receiving means to the detection of the second output change of the lower light receiving means; A) is configured to execute processing combining the (D),
Jumping height calculation means
In addition to processing to calculate the jump height of the measurement object using airborne time and gravitational acceleration,
Whether the initial velocity is calculated from the difference of the first time obtained by the process of (A), or the initial velocity is calculated from the difference of the second time obtained by the process of (B) The initial speed is calculated using the rising time obtained in the process, or the initial speed is calculated using the falling time obtained in the process of (D), or these are combined to calculate the initial speed. , Calculating the jumping height for comparison of the object to be measured using the initial velocity and the gravitational acceleration.
The output processing means is
Whether the difference between the two is within a predetermined range by comparing the jumping height calculated using the airborne time and the gravitational acceleration with the comparative jumping height calculated using the initial velocity and the gravitational acceleration It is also possible to execute a process of determining the judgment result and outputting instruction information based on the judgment result or the judgment result.

このように「滞空時間」から求めた跳躍高さと、「初速度」から求めた比較用跳躍高さとを比較する構成とした場合には、測定結果の妥当性を判断することが可能となる。このため、測定対象や測定実施者に対し、測定結果が妥当ではない旨を知らせたり、再測定を指示する情報や、跳躍基準面とレーザ光の放射面との距離(オフセット)の調整を指示する情報を出力すること等が可能となる。   When the jumping height obtained from the "airtime" and the jumping height for comparison obtained from the "initial velocity" are compared as described above, it is possible to determine the validity of the measurement result. For this reason, the measurement object or the person performing the measurement is informed that the measurement result is not appropriate, information instructing re-measurement, and adjustment of the distance (offset) between the jumping reference surface and the laser light emission surface are instructed. It is possible to output information to

以上に述べたように本発明によれば、レーザ光を用いて測定対象の滞空時間を検出することにより跳躍高さを測定するので、測定器の着脱作業が必要ないことから、測定準備に手間や時間がかからず、連続測定も容易かつ円滑に行うことができるうえ、マットスイッチを跳躍基準面に配置する必要もないので、耐久性に優れた垂直跳び測定装置を実現することができるという効果がある。   As described above, according to the present invention, the jumping height is measured by detecting the airborne time of the object to be measured using a laser beam, and therefore no work of attaching and detaching the measuring instrument is required. It is possible to realize a vertical jump measuring device with excellent durability because it is easy and smooth to perform continuous measurement without requiring much time and time, and there is no need to arrange the mat switch on the jumping reference surface. effective.

本発明の一実施形態の垂直跳び測定装置の全体構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The whole block diagram of the vertical jump measurement apparatus of one Embodiment of this invention. 前記実施形態の垂直跳び測定装置の外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance of the perpendicular | vertical jump measurement apparatus of the said embodiment. 前記実施形態の垂直跳び測定装置を構成する受光ユニットの上面図。The top view of the light reception unit which comprises the perpendicular | vertical jump measurement apparatus of the said embodiment. 前記実施形態の垂直跳び測定装置による測定方法の説明図。Explanatory drawing of the measuring method by the perpendicular | vertical jump measuring apparatus of the said embodiment. 前記実施形態の垂直跳び測定装置による測定手順を示すフローチャートの図。The figure of the flowchart which shows the measurement procedure by the perpendicular | vertical jump measurement apparatus of the said embodiment. 本発明の変形の形態を示す斜視図。The perspective view which shows the form of the deformation | transformation of this invention. 前記変形の形態における演算処理の説明図。Explanatory drawing of the arithmetic processing in the form of the said modification.

以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1には、本実施形態の垂直跳び測定装置10の全体構成が示され、図2には、その外観が斜視図で示されている。また、図3は、垂直跳び測定装置10を構成する受光ユニット30の上面図であり、図4は、垂直跳び測定装置10による測定方法の説明図である。さらに、図5には、垂直跳び測定装置10による測定手順がフローチャートで示されている。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of the vertical jump measuring apparatus 10 of the present embodiment, and FIG. 2 shows its appearance in a perspective view. Moreover, FIG. 3 is a top view of the light reception unit 30 which comprises the vertical jump measurement apparatus 10, FIG. 4 is explanatory drawing of the measuring method by the vertical jump measurement apparatus 10. As shown in FIG. Furthermore, in FIG. 5, the measurement procedure by the vertical jump measurement device 10 is shown in a flowchart.

垂直跳び測定装置10は、一般に広く行われている人間の体力測定の一項目である両足の脚力での垂直跳びによる跳躍高さを測定する装置である。従って、本実施形態では、測定対象は人間であるため、被験者という。但し、本発明の測定対象は、人間に限定されるものではなく、また、通常の体力測定に限定されるものでもない。   The vertical jump measurement device 10 is a device for measuring the jump height by the vertical jump at the leg power of both feet, which is one item of the generally performed physical strength measurement of a human being. Therefore, in the present embodiment, the object to be measured is a human being, and therefore, it is referred to as a subject. However, the measurement object of the present invention is not limited to human beings, and is not limited to ordinary physical strength measurement.

図1および図2において、垂直跳び測定装置10は、発光ユニット20と、これと向かい合わせに配置される受光ユニット30とを備え、さらに、受光ユニット30には、無線でパーソナル・コンピュータ(以下、PCと略記することがある。)が接続されている。図2に示すように、発光ユニット20および受光ユニット30は、ともに略直方体の外形形状を有しているが、特にこの形状に限定されるものではなく、要するに、空間に対して発光手段21および受光手段31の位置を固定することができればよい。なお、位置を固定するという意味は、測定中に動かなければよいという意味であり、設置位置を上下方向に調整可能な装置構成とすることを妨げるものではない。   1 and 2, the vertical jump measuring apparatus 10 comprises a light emitting unit 20 and a light receiving unit 30 disposed opposite to the light emitting unit 20. Furthermore, the light receiving unit 30 wirelessly transmits a personal computer (hereinafter referred to as Sometimes abbreviated as PC)) is connected. As shown in FIG. 2, the light emitting unit 20 and the light receiving unit 30 both have a substantially rectangular external shape, but the present invention is not particularly limited to this shape. It is sufficient that the position of the light receiving means 31 can be fixed. In addition, the meaning of fixing the position means that it is not necessary to move during measurement, and does not prevent the installation position from being able to be adjusted in the vertical direction.

また、発光ユニット20および受光ユニット30の大きさは、例えば、L1=L2=L4=L5=100mm程度、L3=L6=150mm程度であり、発光ユニット20と受光ユニット30との間隔は、例えば、W=1m程度であるが、これらの数値に限定されるものではなく、測定対象の種類、レーザ光の強度、レーザ光の扇形の拡がりの角度θ、跳躍基準面1(図4参照)からレーザ光の放射面までの高さ方向の距離(オフセット)F等に応じて定めればよい。さらに、このオフセットFの値は、測定対象の種類に応じて適切な値があり、例えば、本実施形態のような通常の人間の垂直跳びの測定の場合には、F=50mm程度にすることが好適であるが、これに限定されるものではなく、例えば、大人と子供との別等に応じて調整してもよい。   The sizes of the light emitting unit 20 and the light receiving unit 30 are, for example, L1 = L2 = L4 = L5 = 100 mm, L3 = L6 = 150 mm, and the distance between the light emitting unit 20 and the light receiving unit 30 is, for example, Although it is about W = 1 m, the present invention is not limited to these numerical values, and the type of the object to be measured, the intensity of the laser beam, the angular spread θ of the fan of the laser beam, the laser from the jumping reference surface 1 (see FIG. It may be determined according to the distance (offset) F or the like in the height direction to the light emission surface. Furthermore, the value of this offset F has an appropriate value according to the type of the measurement object, and for example, in the case of measurement of vertical jump of a normal human as in this embodiment, F should be about 50 mm. However, the present invention is not limited to this, and may be adjusted according to, for example, the difference between adults and children.

発光ユニット20は、レーザ光を放射する1つの発光手段21と、この発光手段21に電力を供給する電源22とを備えている。   The light emitting unit 20 includes one light emitting means 21 for emitting laser light, and a power source 22 for supplying power to the light emitting means 21.

発光手段21は、レーザ光がライン状に投影されるライン型レーザであり、本実施形態では、例えば、発光素子を含むレーザポインタと、ロッドレンズと称される円柱形状の拡散レンズとを備えて構成されている。このライン型レーザは、レーザポインタから投射された平行光(ポインタ光)を拡散レンズの円柱側面に入射させ、そこから扇状に広角に拡がるレーザ光を出射するようになっている。この発光手段21は、図2に示すように、扇状に拡がるレーザ光の放射面が水平面と並行になるように設置され、これにより受光ユニット30には、レーザ光が水平なライン状に投影されるようになっている。また、発光手段21は、跳躍基準面1(図4参照)から高さ寸法Fの距離を置いて配置されている。この高さ寸法Fは、測定対象の跳躍高さを算出する際のオフセット寸法となる。なお、レーザ光を扇状に拡げるためのレンズは、円柱形状の拡散レンズに限定されるものではない。   The light emitting means 21 is a line type laser on which laser light is projected in a line shape, and in the present embodiment, for example, it comprises a laser pointer including a light emitting element and a cylindrical diffusion lens called a rod lens. It is configured. This line type laser makes parallel light (pointer light) projected from the laser pointer incident on the cylinder side surface of the diffusion lens, and emits laser light which spreads in a fan-like manner at a wide angle from there. As shown in FIG. 2, the light emitting means 21 is installed so that the radiation plane of the fan-shaped laser beam is parallel to the horizontal plane, and the laser beam is projected onto the light receiving unit 30 in a horizontal line. It has become so. Further, the light emitting means 21 is disposed at a distance of height dimension F from the jumping reference surface 1 (see FIG. 4). The height dimension F is an offset dimension when calculating the jump height of the object to be measured. The lens for expanding the laser beam in a fan shape is not limited to the cylindrical diffusion lens.

より具体的には、レーザの種類は、例えば半導体レーザであり、扇状に拡がる角度が例えば30度〜45度で調整可能であり、レーザ波長が例えば650nm程度の赤色のライン型レーザ等を好適に採用することができる。本実施形態では、一例として、扇形の角度については、左右に15度ずつの合計30度程度(図2中の角度θ=30度程度)に拡散させる。なお、レーザの種類は、半導体レーザに限定されるものではなく、また、赤色の可視光線レーザに限定されるものでもなく、例えば、赤色以外の可視光線レーザや、赤外線レーザであってもよく、要するに、扇状に拡散するレーザ光を形成できればよい。なお、本発明では、ライン型レーザではなく、レーザ光が点状に投影されるポイント型レーザを用いてもよいが、被験者が真上に跳び上がらないケースがあるので、それに対応するという観点、並びに、そのようなケースに対応できるようにポイント型レーザを複数設ける場合に比べて装置構成の簡易化および装置コストの低減を図ることができるという観点で、ライン型レーザとすることが好ましい。   More specifically, the type of laser is, for example, a semiconductor laser, and the fanning angle can be adjusted at, for example, 30 degrees to 45 degrees, and a red line type laser with a laser wavelength of, for example, about 650 nm is preferable. It can be adopted. In the present embodiment, as an example, the fan-shaped angles are diffused to about 30 degrees in total (about an angle θ = about 30 degrees in FIG. 2) of 15 degrees on either side. The type of laser is not limited to the semiconductor laser, and is not limited to the red visible light laser, and may be, for example, a visible light laser other than red and an infrared laser. In short, it is only necessary to form a fan-shaped diffused laser beam. In the present invention, instead of a line type laser, a point type laser in which laser light is projected in a point shape may be used, but there is a case where a test subject does not jump right up, so that it corresponds to that. In addition, it is preferable to use a line-type laser from the viewpoint of simplification of the device configuration and reduction of the device cost as compared with the case where a plurality of point-type lasers are provided to cope with such a case.

受光ユニット30は、複数(本実施形態では、一例として4つ)の受光手段31と、1チップまたは複数チップのマイクロコントローラ(以下、マイコンという。)40と、このマイコン40に電力を供給する電源50と、各種のボタンからなる入力操作手段60と、被験者の識別情報(以下、単に人数ということがある。)を表示する人数表示器71と、同一の被験者についての何回目の測定であるかの識別情報(以下、単に回数ということがある。)を表示する回数表示器72と、測定結果である被験者の跳躍高さ表示する結果表示器73と、バッテリの残量を表示するバッテリインジケータ81と、SDカードの読み書きの状態を表示するSDインジケータ82と、SDモジュール90と、PCとのブルートゥース(登録商標)等による無線通信を行うための通信モジュール91とを備えている。   The light receiving unit 30 includes a plurality of (in this embodiment, four by way of example) light receiving means 31, a microcontroller of one or more chips (hereinafter referred to as a microcomputer) 40, and a power supply for supplying power to the microcomputer 40. 50, the input operation means 60 consisting of various buttons, the number display 71 for displaying the identification information of the test subject (hereinafter sometimes simply referred to as the number of people) and the number of measurements of the same test subject Number display 72 for displaying identification information (hereinafter may be simply referred to as the number), a result display 73 for displaying the jump height of the subject as a measurement result, and a battery indicator 81 for displaying the remaining amount of the battery. , SD indicator 82 for displaying the read / write status of the SD card, the SD module 90, the Bluetooth (registered trademark) of the PC, etc. And a communication module 91 for performing wireless communication.

受光手段31は、入光する光量の変化を電気信号に変換して出力するものであり、発光手段21とともに光電スイッチ(光電センサ)を形成する。本実施形態では、一例として、受光素子であるフォトダイオードにより構成されている。図2に示すように、複数(4つ)の受光手段31は、すべて1つの発光手段21からのレーザ光の放射面上に、すなわちライン状に投影されるレーザ光を同時に受光できるように発光手段21と同じ高さ位置に、水平方向に等間隔で並べられて配置されている。従って、複数(4つ)の受光手段31は、すべて跳躍基準面1(図4参照)から高さ寸法Fの距離を置いて配置されている。なお、これらの配置間隔は、必ずしも等間隔若しくは略等間隔である必要はない。   The light receiving means 31 converts a change in the amount of light to be incident into an electric signal and outputs the electric signal, and together with the light emitting means 21 forms a photoelectric switch (photoelectric sensor). In this embodiment, as an example, it is comprised by the photodiode which is a light receiving element. As shown in FIG. 2, the plurality of (four) light receiving means 31 emit light so that the laser light projected in a line can simultaneously be received on the emitting surface of the laser light from all the light emitting means 21. At the same height position as the means 21, they are arranged at equal intervals in the horizontal direction. Accordingly, the plurality of (four) light receiving means 31 are all disposed at a distance of height dimension F from the jumping reference surface 1 (see FIG. 4). In addition, these arrangement | positioning intervals do not necessarily need to be equal intervals or substantially equal intervals.

マイコン40は、A/D変換手段41と、出力変化検出手段42と、計時手段43と、計時用データ記憶手段44と、跳躍高さ算出手段45と、出力処理手段46とを構成している。このマイコン40は、図1では、説明の便宜上、1チップのように図示されているが、複数チップを用いて、適宜、機能分散させてもよく、例えば、出力変化検出手段42による判断処理および計時手段43による時刻取得処理を円滑に実行し、正確な測定を行うことができるようにするため、測定に直接関係しない人数表示器71や回数表示器72への出力(点灯)処理を、別のマイコン40に担当させるようにしてもよい。   The microcomputer 40 constitutes an A / D conversion means 41, an output change detection means 42, a clock means 43, a clock data storage means 44, a jump height calculation means 45, and an output processing means 46. . Although this microcomputer 40 is illustrated as one chip for convenience of explanation in FIG. 1, functions may be dispersed as appropriate using a plurality of chips. For example, judgment processing by the output change detection means 42 and In order to smoothly execute the time acquisition process by the clocking means 43 and to perform accurate measurement, the output (lighting) process to the people indicator 71 and the number indicator 72 not directly related to the measurement is separately performed. The microcomputer 40 may be in charge of this.

A/D変換手段41は、マイコン40に内蔵されたA/Dコンバータにより構成され、各受光手段31からのアナログ出力を、デジタルデータに変換する処理を実行するものである。   The A / D conversion means 41 is constituted by an A / D converter built in the microcomputer 40, and executes a process of converting an analog output from each light receiving means 31 into digital data.

出力変化検出手段42は、複数(4つ)の受光手段31からの出力(A/D変換手段41によるA/D変換後のデータ)を用いて、被験者にレーザ光が照射されている状態から照射されていない状態への移行を示す第1の出力変化、および被験者にレーザ光が照射されていない状態から照射されている状態への移行を示す第2の出力変化を検出する処理を実行するものである。   The output change detection means 42 uses a plurality of (four) outputs from the light receiving means 31 (data after A / D conversion by the A / D conversion means 41) to start irradiating the subject with the laser light. Execute processing for detecting a first output change indicating transition to a non-irradiated state and a second output change indicating transition from a state in which the laser light is not irradiated to the subject to a state in which the laser light is irradiated It is a thing.

この際、出力変化検出手段42は、第1の出力変化を検出する際には、複数(4つ)の受光手段31のうちのいずれかがレーザ光を受光していない状態から、複数(4つ)の受光手段の全てがレーザ光を受光している状態への移行を示す出力変化を検出する。また、第2の出力変化を検出する際には、複数(4つ)の受光手段31の全てがレーザ光を受光している状態から、複数(4つ)の受光手段31のうちのいずれかがレーザ光を受光していない状態への移行を示す出力変化を検出する。なお、この出力変化検出処理の詳細については、図5を用いた処理フローの説明で後述する。   At this time, when the output change detection means 42 detects the first output change, a plurality (four) of the plurality of (four) light receiving means 31 receives no laser light, (C) detecting a change in output indicating transition to a state in which all the light receiving means receive the laser light. In addition, when detecting the second output change, any of the plurality (four) of light receiving units 31 is selected from the state in which all of the plurality of (four) light receiving units 31 receive the laser light. Detects a change in output that indicates a transition to a state where no laser light is received. The details of the output change detection process will be described later in the description of the process flow using FIG.

計時手段43は、出力変化検出手段42により第1の出力変化を検出した際の第1の時刻T1および第2の出力変化を検出した際の第2の時刻T2を取得する処理を実行するものである。これらの第1の時刻T1および第2の時刻T2は、マイコン40が保持している時刻である。また、計時用データ記憶手段44は、取得した第1の時刻T1および第2の時刻T2を記憶するものであり、マイコン40に設けられた揮発性メモリにより構成されるが、不揮発性メモリに残すようにしてもよい。また、マイコン40内の揮発性メモリには、これらの計時用データだけではなく、人数、回数、測定結果等のように、処理に必要な各種のデータを記憶する領域が確保されるとともに、不揮発性メモリにはプログラムが記憶されているが、図示は省略している。   The clocking means 43 executes processing for acquiring a first time T1 when the first output change is detected by the output change detection means 42 and a second time T2 when the second output change is detected. It is. The first time T1 and the second time T2 are times held by the microcomputer 40. The clock data storage unit 44 stores the acquired first time T1 and second time T2, and includes volatile memory provided in the microcomputer 40, but leaves it in the non-volatile memory. You may do so. In volatile memory in the microcomputer 40, an area for storing various data necessary for processing, such as the number of people, the number of times, measurement results, etc. is secured as well as the data for timekeeping. Although the program is stored in the sex memory, illustration is omitted.

なお、本発明の計時手段は、第1の出力変化の検出時から第2の出力変化の検出時までの時間間隔ΔTを計測する処理を実行する構成としてもよい。例えば、第1の出力変化の検出時から、経過時間のカウントやそれに相当するカウンタによるカウントを開始し、第2の出力変化の検出時にカウントを終了する処理を行ってもよい。この際、計時用データ記憶手段には、経過時間やカウンタの値を記憶する。   The clocking means of the present invention may be configured to execute a process of measuring a time interval ΔT from the detection of the first output change to the detection of the second output change. For example, from the time of detection of the first output change, counting of the elapsed time or counting by the corresponding counter may be started, and the process of ending the count may be performed at the time of detection of the second output change. At this time, the elapsed time and the value of the counter are stored in the clock data storage means.

跳躍高さ算出手段45は、計時手段43により取得した第1の時刻T1と第2の時刻T2との差分から、滞空時間ΔT=T2−T1を算出し、または計時手段により計測した時間間隔ΔTを滞空時間とし、さらに、この滞空時間ΔTおよび重力加速度gを用いて被験者の跳躍高さ(H+F)を算出する処理を実行するものである。なお、跳躍高さ(H+F)の算出処理の詳細については、図5を用いた処理フローの説明で後述する。   The jumping height calculating means 45 calculates the airborne time ΔT = T2-T1 from the difference between the first time T1 and the second time T2 acquired by the timekeeping means 43, or the time interval ΔT measured by the timekeeping means The flying time of the subject is calculated by using the flying time ΔT and the gravitational acceleration g as the flying time. The details of the process of calculating the jumping height (H + F) will be described later in the description of the process flow using FIG. 5.

出力処理手段46は、跳躍高さ算出手段45により算出した跳躍高さ(H+F)を、測定結果として結果表示部73に出力するとともに、「人数、回数、測定結果」を例えばcsv形式等でSDカードに書き込むためにSDモジュール90へ送信し、さらに、必要に応じて、「人数、回数、測定結果」をPCへ無線送信するために通信モジュール91に送信する処理を実行するものである。なお、本実施形態では、結果表示部73にはcm単位で測定結果を出力するが、これに限定されるものではない。   The output processing means 46 outputs the jumping height (H + F) calculated by the jumping height calculating means 45 to the result display unit 73 as a measurement result, and “SD,“ number of persons, number of times, measurement result ”in csv format etc. It transmits to the SD module 90 for writing on a card, and further, executes processing for transmitting "number of persons, number of times, measurement result" to the communication module 91 for wirelessly transmitting to the PC as necessary. In the present embodiment, the measurement result is output to the result display unit 73 in units of cm, but the present invention is not limited to this.

また、出力処理手段46は、入力操作手段60により受け付けた入力操作に従って、人数表示器71や回数表示器72への出力(点灯)処理を行う。さらに、出力処理手段46は、電源50から得られる情報を用いてバッテリインジケータ81への出力処理を行うとともに、SDモジュール90から得られる情報を用いてSDインジケータ82への出力処理を行う。   Further, the output processing means 46 performs output (lighting) processing to the number display 71 and the number display 72 according to the input operation received by the input operation means 60. Furthermore, the output processing means 46 performs output processing to the battery indicator 81 using information obtained from the power supply 50 and performs output processing to the SD indicator 82 using information obtained from the SD module 90.

入力操作手段60は、図3に示すように、受光ユニット30の上面に設けられた「人数送り」ボタン61と、「人数戻り」ボタン62と、「回数送り」ボタン63と、「回数戻り」ボタン64と、「測定スタート」ボタン65と、電源50の入切を行う「ON/OFF」ボタン66とを含んで構成されている。ボタン61,62は、被験者の識別情報である連続番号を1ずつ増加、減少させるために設けられ、ボタン63,64は、同一の被験者についての何回目の測定なのかの識別情報である連続番号を1ずつ増加、減少させるために設けられている。   The input operation means 60, as shown in FIG. 3, includes a "number-of-people" button 61, a "number-of-people" button 62, a "number-of-times" button 63, and a "number of times" A button 64, a "measurement start" button 65, and an "ON / OFF" button 66 for turning on / off the power supply 50 are included. The buttons 61 and 62 are provided to increase and decrease the serial number which is the identification information of the subject by one, and the buttons 63 and 64 are the serial number which is the identification information of the number of measurements for the same subject. Is provided to increase and decrease by one.

SDモジュール90は、SDカードの読み書きを行うための制御ユニットであり、SDカードを挿入する差込口(SDスロット)を有している。   The SD module 90 is a control unit for reading and writing the SD card, and has an insertion slot (SD slot) into which the SD card is inserted.

以上において、マイコン40により構成される出力変化検出手段42、計時手段43、跳躍高さ算出手段45、および出力処理手段46は、マイコン40内のプロセッサおよびこのプロセッサの動作手順を規定するプログラム、並びに作業用メモリにより実現される。   In the above, the output change detection means 42, the clocking means 43, the jump height calculation means 45, and the output processing means 46, which are constituted by the microcomputer 40, are a processor in the microcomputer 40 and a program defining the operation procedure of this processor It is realized by a working memory.

このような本実施形態においては、以下のようにして垂直跳び測定装置10により、垂直跳びによる跳躍高さを測定する。   In such an embodiment, the jump height by the vertical jump is measured by the vertical jump measurement apparatus 10 as follows.

図5において、先ず、発光ユニット20および受光ユニット30の電源を投入し、発光ユニット20からのレーザ光の投光、および受光ユニット30でのレーザ光の受光を開始する(ステップS1)。レーザ光の投光が開始されると、その投光は、ずっと継続された状態となる。また、入力操作手段60の各ボタン61〜64(図3参照)を押下操作し、被験者の人数および回数を設定し、出力処理手段46により、設定した人数を人数表示器71に表示させるとともに、設定した回数を回数表示器72に表示させる(ステップS1)。このとき、マイコン40内のメモリには、設定した人数・回数が記憶されている。そして、被験者は、発光ユニット20と受光ユニット30との間の所定のジャンプ位置に移動し、測定開始のスタンバイ状態となる(ステップS1)。なお、被験者が所定のジャンプ位置に移動してから、レーザ光の投光を開始し、あるいは人数・回数の設定を行ってもよい。   In FIG. 5, first, the light emitting unit 20 and the light receiving unit 30 are powered on, and projection of laser light from the light emitting unit 20 and light reception of laser light by the light receiving unit 30 are started (step S1). When the projection of the laser light is started, the projection will be continued for a long time. Further, the buttons 61 to 64 (see FIG. 3) of the input operation means 60 are depressed to set the number and the number of subjects, and the output processing means 46 causes the number display 71 to display the set number of people. The number of times set is displayed on the number display 72 (step S1). At this time, the set number of persons / number of times is stored in the memory in the microcomputer 40. Then, the subject moves to a predetermined jump position between the light emitting unit 20 and the light receiving unit 30, and enters a standby state for starting measurement (step S1). In addition, after a test subject moves to a predetermined jump position, the projection of a laser beam may be started, or the number of persons and the number of times may be set.

次に、被験者(被験者を補助する測定実施者でもよい。)が「測定スタート」ボタン65(図3参照)を押下操作すると、出力変化検出手段42により、その入力操作が受け付けられ、測定が開始される(ステップS2)。そして、測定開始後には、出力変化検出手段42により、複数(4つ)の受光手段31からの出力(A/D変換手段41によるA/D変換後のデータ)を用いて、被験者にレーザ光が照射されている状態(図4の(1)ジャンプ前の状態:被験者の足にレーザ光が当たっている状態)から、照射されていない状態(図4の(2)ジャンプ直後の状態:被験者の足にレーザ光が当たっていない状態)への移行を示す第1の出力変化を検出する処理を実行する(ステップS3)。   Next, when the subject (may be a measurer who assists the subject) presses the “measurement start” button 65 (see FIG. 3), the output change detection means 42 accepts the input operation and the measurement starts. (Step S2). Then, after the start of measurement, the output change detection means 42 uses the output from the plurality (four) of light receiving means 31 (data after A / D conversion by A / D conversion means 41) to 4 from the state (FIG. 4 (1) before jumping: the state in which the subject's foot is exposed to the laser beam), the state not irradiated (FIG. 4 (2) immediately after the jumping: the subject A process of detecting a first output change indicating transition to a state in which the laser beam is not applied to the foot of (1) is executed (step S3).

ここで、各受光手段31からのアナログ出力のA/D変換後のデータについて、例えば、簡略化して(閾値を用いた受光の有無の判断結果として)、レーザ光を受光している状態を「1」とし、レーザ光を受光していない状態を「0」とすると、複数(4つ)の受光手段31からの出力は、最初は、例えば(1,1,0,1)等となる。これは、図4の(1)ジャンプ前の状態のように、被験者の足がレーザ光を遮り、3番目の受光手段31がレーザ光を受光していない状態である。   Here, for example, the data after A / D conversion of the analog output from each light receiving unit 31 is simplified (as a result of determination of the presence or absence of light reception using a threshold value) to indicate that the laser light is received. Assuming that the state is “1” and the laser light is not received is “0”, the outputs from the plurality of (four) light receiving means 31 are, for example, (1, 1, 0, 1) at first. This is a state in which the subject's foot blocks the laser beam and the third light receiving means 31 does not receive the laser beam, as in the state before (1) jump in FIG. 4.

そして、(1,1,0,1)等の状態がしばらく続き(ここでは、途中で、例えば(1,0,1,1)や(1,0,0,1)等に変化したとしても、1つでも「0」が入っている限り、同じ状態が続いているものとみなす。)、その後に(1,1,1,1)という状態になったとすると、複数(4つ)の受光手段31の全てが受光している状態に移行したことになる。これは、図4の(2)ジャンプ直後の状態のように、上昇する被験者の足がレーザ光の放射面の上側に達し、レーザ光を全く遮っていない状態である。従って、第1の出力変化を検出する処理は、複数(4つ)の受光手段31のうちのいずれかがレーザ光を受光していない状態から、複数(4つ)の受光手段31の全てがレーザ光を受光している状態への移行を示す出力変化を検出する処理であり、複数(4つ)の受光手段31の全てがレーザ光を受光している状態であるか否かの判断を繰り返す処理となる。   Then, the state such as (1, 1, 0, 1) continues for a while (in this case, for example, even if it changes to (1, 0, 1, 1) or (1, 0, 0, 1) etc. The same condition is considered to be continued as long as even one "0" is included.) If it becomes (1,1,1,1) after that, plural (four) light reception It has shifted to the state where all the means 31 receive light. This is a state in which the rising subject's foot reaches the upper side of the laser beam emission surface and does not block the laser beam at all as in the state immediately after the (2) jump in FIG. Therefore, in the process of detecting the first output change, all of the plurality of (four) light receiving units 31 are selected from the state in which any of the plurality of (four) light receiving units 31 does not receive the laser light. It is a process of detecting an output change indicating transition to a state of receiving a laser beam, and it is determined whether all the plurality of (four) light receiving means 31 receive a laser beam or not. It becomes a process to repeat.

続いて、出力変化検出手段42により第1の出力変化を検出した際に、計時手段43により、その時を示す第1の時刻T1を取得し、取得した第1の時刻T1を、計時用データ記憶手段44に記憶させる(ステップS4)。   Subsequently, when the first output change is detected by the output change detection means 42, the first time T1 indicating the time is acquired by the clocking means 43, and the acquired first time T1 is stored as clock data. The information is stored in the means 44 (step S4).

それから、出力変化検出手段42により、複数(4つ)の受光手段31からの出力(A/D変換手段41によるA/D変換後のデータ)を用いて、被験者にレーザ光が照射されていない状態(被験者の足にレーザ光が当たっていない状態)から、照射されている状態(図4の(3)落下中の着地直前の状態:被験者の足にレーザ光が当たっている状態)への移行を示す第2の出力変化を検出する処理を実行する(ステップS5)。   Then, the subject is not irradiated with the laser light by using the output from the plurality (four) of the light receiving means 31 (data after A / D conversion by the A / D conversion means 41) by the output change detection means 42 From the condition (the condition that the subject's foot is not exposed to the laser light) to the condition being illuminated ((3) the state immediately before landing during the fall: the condition that the subject's foot hits the laser light) A process of detecting a second output change indicating transition is executed (step S5).

ここで、(1,1,1,1)の状態がしばらく続いた後に、(1,0,1,1)という状態になったとすると、2番目の受光手段31がレーザ光を受光していない状態に移行したことになる。これは、図4の(3)落下中の着地直前の状態のように、落下する被験者の足がレーザ光の放射面に達し、レーザ光を遮っている状態である。従って、第2の出力変化を検出する処理は、複数(4つ)の受光手段31の全てがレーザ光を受光している状態から、複数(4つ)の受光手段31のうちのいずれかがレーザ光を受光していない状態への移行を示す出力変化を検出する処理であり、複数(4つ)の受光手段31のいずれかがレーザ光を受光していない状態であるか否かの判断を繰り返す処理となる。   Here, if the state (1, 0, 1, 1) is reached after the state (1, 1, 1, 1) continues for a while, the second light receiving means 31 does not receive the laser light It has moved to the state. This is a state in which the foot of the falling subject reaches the radiation surface of the laser beam and blocks the laser beam as in the state (3) of FIG. 4 just before landing. Therefore, in the process of detecting the second output change, any of the plurality of (four) light receiving units 31 is selected from the state in which all of the plurality of (four) light receiving units 31 receive the laser light. It is a process of detecting an output change indicating a transition to a state in which laser light is not received, and it is determined whether or not any of a plurality of (four) light receiving means 31 receives no laser light. Processing is repeated.

続いて、出力変化検出手段42により第2の出力変化を検出した際に、計時手段43により、その時を示す第2の時刻T2を取得し、取得した第2の時刻T2を、計時用データ記憶手段44に記憶させる(ステップS6)。   Subsequently, when the second output change is detected by the output change detection means 42, the second time T2 indicating the time is acquired by the clocking means 43, and the acquired second time T2 is stored as the data for time measurement. The information is stored in the means 44 (step S6).

その後、跳躍高さ算出手段45により、計時手段43により取得して計時用データ記憶手段44に記憶されている第1の時刻T1と第2の時刻T2との差分から、滞空時間ΔTを算出する(ステップS7)。算出式は、ΔT=T2−T1である。算出した滞空時間ΔTは、マイコン40内のメモリに記憶される。この滞空時間ΔTは、被験者が、レーザ光の放射面の高さ位置から最高到達点に達し、そこから落下して再びレーザ光の放射面の高さ位置に戻ってくるまでの時間であり、この間、被験者には、重力加速度gが作用し続けている。   Thereafter, the jumping height calculating means 45 calculates the airborne time ΔT from the difference between the first time T1 and the second time T2 which are obtained by the timekeeping means 43 and stored in the timekeeping data storage means 44. (Step S7). The calculation formula is ΔT = T2-T1. The calculated flying time ΔT is stored in the memory in the microcomputer 40. The airborne time ΔT is the time for the subject to reach the highest reaching point from the height position of the laser beam emission surface, drop from there, and return again to the laser beam emission surface height position, During this time, gravity acceleration g continues to act on the subject.

続いて、跳躍高さ算出手段45により、算出した滞空時間ΔTおよび重力加速度gを用いて、被験者の跳躍高さ(H+F)を算出する処理を実行する(ステップS8)。ここで、Hは、レーザ光の放射面の高さ位置から最高到達点までの距離であり、Fは、オフセット、すなわち跳躍基準面1(図4参照)からレーザ光の放射面の高さ位置までの距離である。   Subsequently, the jumping height calculating means 45 executes processing for calculating the jumping height (H + F) of the subject using the calculated airtime ΔT and the gravitational acceleration g (step S8). Here, H is the distance from the height position of the laser beam emission surface to the highest arrival point, and F is the offset, that is, the height position of the laser beam emission surface from the jumping reference surface 1 (see FIG. 4) It is the distance to

また、初速度(レーザ光の放射面の高さ位置を通過する際の速度)をVとする。なお、本願明細書では、レーザ光の放射面の高さ位置を上昇時に通過する際の速度の大きさ、および落下時に通過する際の速度の大きさの双方をともに初速度と呼ぶ。自由落下では、最高到達点の速度の大きさはゼロであり、そこからレーザ光の放射面の高さ位置まで落下すると、滞空時間の半分の時間(ΔT/2)だけ重力加速度gが作用し続け、初速度Vに至ることになる。従って、重力加速度gをt=0からt=(ΔT/2)まで時間で積分した値がVになるので、(ΔT/2)×g=Vが成立する。 Also, let V 0 be the initial velocity (the velocity when passing the height position of the laser beam emission surface). In the present specification, both the magnitude of the velocity when passing the height position of the emission surface of the laser light when rising and the magnitude of the velocity when passing when falling are both referred to as the initial velocity. In free fall, the magnitude of the velocity of the highest arrival point is zero, and when it falls to the height position of the emission surface of the laser light, the gravitational acceleration g acts for half of the airborne time (ΔT / 2) Continuing, the initial velocity V 0 will be reached. Therefore, the value obtained by integrating the gravitational acceleration g from t = 0 to t = (ΔT / 2) in time becomes V 0 , and (ΔT / 2) × g = V 0 holds.

一方、レーザ光の放射面の高さ位置(点A)と、最高到達点(点B)との2点間で、力学的エネルギーの保存則を考えると、次の式が成立する。   On the other hand, considering the conservation law of mechanical energy between the height position (point A) of the emission surface of the laser beam and the highest reaching point (point B), the following equation is established.

(1/2)mV +mgh=(1/2)mV +mgh (1/2) mV A 2 + mgh A = (1/2) mV B 2 + mgh B

ここで、上記の式に、V=V、h=0、V=0、h=Hを代入すると、次の式が成立するので、さらに、(ΔT/2)×g=Vを代入してVを消すと、レーザ光の放射面の高さ位置(点A)から最高到達点(点B)までの距離Hが求まる。 Here, substituting V A = V 0 , h A = 0, V B = 0, h B = H into the above equation yields the following equation, and further, (ΔT / 2) × g = When V 0 is substituted and V 0 is extinguished, the distance H from the height position (point A) of the laser beam emission surface to the highest reach point (point B) is obtained.

/(2g)=H V 0 2 / (2 g) = H

そして、求めたHに、オフセットFを加えると、被験者の跳躍高さ(H+F)を算出することができる。   Then, when the offset F is added to the obtained H, the test subject's jumping height (H + F) can be calculated.

その後、出力処理手段46により、算出した跳躍高さ(H+F)を、測定結果として結果表示部73に出力するとともに、「人数、回数、測定結果」を例えばcsv形式等でSDカードに書き込むためにSDモジュール90へ送信し、さらに、必要に応じて、「人数、回数、測定結果」をPCへ無線送信するために通信モジュール91に送信する処理を実行する(ステップS9)。   Thereafter, the jump height (H + F) calculated by the output processing means 46 is output to the result display unit 73 as a measurement result, and "number of persons, number of times, measurement result" is written to the SD card in csv format etc. It transmits to the SD module 90, and further executes processing to transmit to the communication module 91 in order to wirelessly transmit "the number of persons, the number of times, the measurement result" to the PC as necessary (step S9).

PCでは、複数人分の測定結果の集計処理等を行う。例えば、人数(被験者の識別情報である連続番号)と学籍番号等とを結び付け、ユーザが事前に用意した学生名簿等に測定結果を表形式で出力する。また、複数人分の測定結果から、平均値、最大値、最小値、分散、標準偏差を求めたり、学年別や男女別等の集計処理を行う。   The PC performs tallying and the like of measurement results for a plurality of persons. For example, the number of persons (the serial number which is the identification information of the subject) and the student ID number etc. are linked, and the measurement result is outputted in the form of a table to the student directory etc prepared beforehand by the user. In addition, average values, maximum values, minimum values, variances, standard deviations are obtained from measurement results for a plurality of persons, and count processing by grade, gender, etc. is performed.

このような本実施形態によれば、次のような効果がある。すなわち、垂直跳び測定装置10は、測定対象(被験者)に測定器を装着する構成ではないので、測定器の着脱作業が必要ないことから、測定準備に手間や時間がかからず、連続測定も容易かつ円滑に行うことができる。   According to this embodiment, the following effects can be obtained. That is, since the vertical jump measuring apparatus 10 is not configured to mount the measuring instrument on the measurement target (subject), the attaching and detaching operation of the measuring instrument is not required. It can be done easily and smoothly.

また、測定対象(被験者)に測定器を装着または把持させる構成とすると、装着または把持されている測定器の位置(測定対象全体に対する相対位置)が測定中にずれるといった不都合が生じる可能性があるが、垂直跳び測定装置10では、上下運動する測定対象(被験者)の側ではなく、発光手段21および受光手段31が跳躍基準面1(図4参照)に対して相対的に固定(測定中に固定されているという意味である。)された位置に配置されるので、そのような不都合を回避することができる。   In addition, when the measuring object is attached to or held by the measuring object (subject), the position (relative position to the entire measuring object) of the attached or held measuring device may be disadvantageously shifted during the measurement. However, in the vertical jump measuring apparatus 10, the light emitting means 21 and the light receiving means 31 are fixed relative to the jumping reference surface 1 (see FIG. 4), not during measurement subject (subject) moving up and down. Such an inconvenience can be avoided since the fixed position is placed.

さらに、垂直跳び測定装置10は、レーザ光を用いて測定を行う構成とされているので、マットスイッチを跳躍基準面1(図4参照)に設置する必要はないため、跳び上がる際や跳躍基準面1への落下(着地等)の際に加わる衝撃で装置が故障するといった不都合を回避することができ、耐久性の問題を解消することができる。   Furthermore, since the vertical jump measurement apparatus 10 is configured to perform measurement using a laser beam, it is not necessary to install the mat switch on the jump reference surface 1 (see FIG. 4), so jump time or jump standard It is possible to avoid such a disadvantage that the device breaks down due to an impact applied upon falling to the surface 1 (such as landing), and the problem of durability can be solved.

そして、マットスイッチを跳躍基準面1(図4参照)に設置する必要はないので、跳躍基準面1は、測定目的や測定環境等に応じ、例えば、地面、木製の床、コンクリート製の床、体操用具の設置面等から、自由に選択することができる。また、このような跳躍基準面1の選択の自由度に加え、レーザ光による測定の特徴として、非接触での測定が可能となり、かつ、検出距離を長くとることが可能となることから、垂直跳び測定装置10は、通常の人間の垂直跳びの測定以外の様々な用途に使用することができる。   And since it is not necessary to install the mat switch on the jumping reference surface 1 (see FIG. 4), the jumping reference surface 1 may be, for example, the ground, a wooden floor, a concrete floor, etc. It can be freely selected from the installation surface of the exercise equipment and the like. Moreover, in addition to the freedom of selection of such a jumping reference surface 1, as a feature of measurement by laser light, non-contact measurement becomes possible, and a long detection distance becomes possible. The jump measurement device 10 can be used in various applications other than measurement of normal human vertical jump.

また、発光手段21は、水平方向に扇状に拡がる状態でレーザ光を放射する構成とされているので、跳び上がる際の測定対象の位置(本実施形態では、被験者の足の位置)と、跳躍基準面1(図4参照)への落下(着地等)の際の測定対象の位置とがずれていても測定を行うことができる。   In addition, since the light emitting means 21 is configured to emit the laser light in a fan-like spread state in the horizontal direction, the position of the object to be measured when jumping (the position of the subject's foot in this embodiment) Even if the position of the measuring object at the time of falling (landing etc.) to the reference plane 1 (see FIG. 4) is offset, the measurement can be performed.

さらに、1つの発光手段21から複数(4つ)の受光手段31に向かってレーザ光が投射されることになるので、発光手段21と受光手段31とを1対1にして複数の発光手段21およびそれと同数の複数の受光手段31を設置する場合に比べ、装置構成の簡易化や装置コストの低減を図ることができる。   Furthermore, since laser light is projected from one light emitting means 21 toward a plurality of (four) light receiving means 31, the light emitting means 21 and the light receiving means 31 are made one to one to form a plurality of light emitting means 21. The simplification of the apparatus configuration and the reduction of the apparatus cost can be achieved as compared with the case where a plurality of light receiving means 31 of the same number are installed.

また、垂直跳び測定装置10は、簡易な装置構成であることから、少ない電力で動作させることができる。このため、装置へのバッテリ搭載や、PC等との接続によるUSB給電程度で、動作に必要な電力を確保することができる。そして、このような必要電力の確保の容易性は、装置が小型・軽量であることによる運搬容易性および設置作業や撤収作業の容易性と相まって、様々な場所での装置利用を可能とする。例えば、垂直跳び測定装置10は、屋内のみならず、屋外の様々な場所でも使用することができる。但し、屋外の場合には、太陽光の影響で測定が困難になることもあるので、そのときには、日陰を選ぶ、日没後の時間帯を選ぶ等の工夫をすればよく、また、受光手段31を受光ユニット30の筐体に形成された凹部に設け、水平方向の光しか当たらないようにする等の工夫をしてもよい。勿論、垂直跳び測定装置10は、所定の場所に固定設置して使用してもよいが、様々な場所に移動して使用することができるという点で、トータルの設備コストを抑えることができる。例えば、幾つかの体育館で測定を行う必要がある場合に、各体育館に測定装置を常設するのではなく、必要なときに、各体育館に垂直跳び測定装置10を持ち込めばよい。   Further, the vertical jump measurement device 10 can be operated with less power because it has a simple device configuration. For this reason, it is possible to secure the power necessary for the operation by the battery loading to the device and the USB power supply by the connection with the PC or the like. And, the ease of securing such necessary power, combined with the ease of transportation due to the small size and light weight of the device and the ease of installation operation and withdrawal operation, enables use of the device in various places. For example, the vertical jump measurement device 10 can be used not only indoors but also various outdoor places. However, in the case of the outdoors, it may be difficult to measure due to the influence of sunlight. In that case, it is sufficient to select a shade, a time zone after sunset, etc. May be provided in the recess formed in the housing of the light receiving unit 30 so that only light in the horizontal direction is hit. Of course, the vertical jump measuring apparatus 10 may be fixedly installed at a predetermined place and used, but the total facility cost can be suppressed in that it can be moved and used at various places. For example, when it is necessary to perform measurement in several gymnasiums, the vertical jump measuring device 10 may be brought into each gymnasium when necessary, rather than permanently installing a measuring device in each gymnasium.

そして、垂直跳び測定装置10は、SDカードへのデータの書き込みを行うSDモジュール90や、PCへのデータの無線送信を行う通信モジュール91を備えているので、複数人分の測定結果を蓄積記憶することができ、測定結果の集計処理等を容易に行うことができる。   Since the vertical jump measuring apparatus 10 includes the SD module 90 for writing data to the SD card and the communication module 91 for wireless transmission of data to the PC, the measurement results for a plurality of persons are stored and stored. It is possible to easily carry out the aggregation process of the measurement results.

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形等は本発明に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and the like within the scope where the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.

例えば、前記実施形態の垂直跳び測定装置10では、跳躍高さ算出手段45、出力処理手段46、および結果表示部73は、受光ユニット30に設けられていたが、計時手段43により取得した第1の時刻T1および第2の時刻T2を、通信モジュール91からPCに無線送信し、または有線送信し、PCで跳躍高さの算出処理および算出して得られた測定結果の出力処理を行うようにしてもよい。   For example, in the vertical jump measuring device 10 according to the embodiment, the jumping height calculating unit 45, the output processing unit 46, and the result display unit 73 are provided in the light receiving unit 30, but the first acquired by the timing unit 43 The time T1 and the second time T2 are wirelessly transmitted from the communication module 91 to the PC, or wiredly transmitted, and the PC calculates the jump height and outputs the measurement result obtained by the calculation. May be

また、受光ユニット30には、複数(4つ)の受光手段31だけを設けるか、または複数(4つ)の受光手段31およびA/D変換手段を設けておき、複数(4つ)の受光手段31の各出力を、マイコン40ではなく、直接にPCに送信し、PCにおいてA/D変換およびその後の処理を実行するか、またはA/D変換後の処理を実行するようにしてもよい。但し、測定装置の小型化、運搬の容易性、設置や測定準備の容易性等から、受光ユニット30内に設けられたマイコン40により実行することが好ましい。   Further, in the light receiving unit 30, only a plurality (four) of light receiving means 31 are provided, or a plurality (four) of light receiving means 31 and an A / D conversion means are provided, and a plurality of (four) light receptions are provided. Each output of the means 31 may be sent directly to the PC instead of the microcomputer 40, and the PC may execute A / D conversion and subsequent processing, or may execute processing after A / D conversion. . However, from the viewpoint of downsizing of the measuring apparatus, easiness of transportation, easiness of installation or measurement preparation, etc., it is preferable to execute by the microcomputer 40 provided in the light receiving unit 30.

さらに、前記実施形態の垂直跳び測定装置10では、受光ユニット30の上面に設けられた「測定スタート」ボタン65(図3参照)の押下操作により、測定を開始させていたが、測定開始の指示情報をPCから送信し、それを通信モジュール91により無線で受信するか、または有線で受信して測定を開始するようにしてもよい。   Furthermore, in the vertical jump measuring apparatus 10 of the embodiment, the measurement is started by pressing the “measurement start” button 65 (see FIG. 3) provided on the upper surface of the light receiving unit 30. Information may be transmitted from the PC and received wirelessly by the communication module 91 or may be received by wire to start measurement.

また、前記実施形態の垂直跳び測定装置10では、跳躍基準面1(図4参照)とレーザ光の放射面との距離(オフセット)Fは、固定されていたが、電動または手動でオフセットFの値を調整可能な構成としてもよい。この際、発光ユニット20および受光ユニット30の全体を上下させてもよく、発光手段21および受光手段31だけを上下させてもよい。   Further, in the vertical jump measuring apparatus 10 according to the embodiment, the distance (offset) F between the jumping reference surface 1 (see FIG. 4) and the emission surface of the laser light is fixed. The value may be adjustable. At this time, the whole of the light emitting unit 20 and the light receiving unit 30 may be moved up and down, or only the light emitting means 21 and the light receiving means 31 may be moved up and down.

さらに、前記実施形態の出力処理手段46は、測定結果を、結果表示部73に出力するとともに、SDモジュール90へ送信してSDカードに書き込み、さらに、必要に応じて、通信モジュール91に送信してPCへ無線送信する構成とされていたが、本発明における出力処理手段による出力形態は、これに限定されるものではなく、要するに、少なくとも1つの出力形態で測定結果を出力することができればよい。例えば、SDモジュール90やSDインジケータ82の設置を省略し、SDカードへの記録を行わない構成としてもよく、あるいは、SDカードへの記録に代えて、またはSDカードへの記録とともに、USBメモリ等のような他の記録媒体への記録や、ハードディスクドライブ(HDD)やソリッドステートドライブ(SSD)等の記憶装置での記録を行う構成としてもよい。また、通信モジュール91の設置を省略してもよく、あるいは通信モジュール91による通信相手を、PCではなく、スマートフォンやタブレット等の携帯機器としてもよい。さらには、測定対象(被験者)または測定実施者(被験者の測定を補助・監督・管理する者)がその場ですぐに目視により測定結果を確認できるという点では、結果表示部73を設けておくことが好ましいが、他の出力形態を備えている場合には、結果表示部73の設置も必須ではなく、例えば、結果表示部73での表示に代えて、または結果表示部73での表示とともに、音声出力や印字出力を行ってもよい。   Furthermore, the output processing means 46 of the embodiment outputs the measurement result to the result display unit 73, transmits it to the SD module 90, writes it to the SD card, and further transmits it to the communication module 91 as necessary. In the present embodiment, the output form of the output processing means in the present invention is not limited to this, and in short, it is sufficient if the measurement result can be output in at least one output form. . For example, the installation of the SD module 90 or the SD indicator 82 may be omitted, and recording may not be performed on the SD card, or instead of recording on the SD card, or together with recording on the SD card Recording on another recording medium such as the above, or recording on a storage device such as a hard disk drive (HDD) or a solid state drive (SSD) may be performed. Further, the installation of the communication module 91 may be omitted, or the other party of communication by the communication module 91 may not be a PC but a portable device such as a smartphone or a tablet. Furthermore, the result display unit 73 is provided in that the measurement target (subject) or the person who performs the measurement (the person who assists, supervises, manages the measurement of the subject) can immediately confirm the measurement result visually on the spot. If it is preferable to provide another output form, the installation of the result display unit 73 is not essential. For example, instead of the display on the result display unit 73 or together with the display on the result display unit 73 , Voice output and print output may be performed.

そして、出力処理手段46は、次のような追加機能を備えた構成としてもよい。すなわち、出力変化検出手段42により第1の出力変化を検出した際(図4の(2)ジャンプ直後の第1の時刻T1の取得タイミング)における出力変化前の状態でレーザ光を受光していなかった受光手段31と、出力変化検出手段42により第2の出力変化を検出した際(図4の(3)落下中の着地直前の第2の時刻T2の取得タイミング)における出力変化後の状態でレーザ光を受光していなかった受光手段31とが一致しているか否か、またはこれらの受光手段31の配置位置のずれ量が予め定めた範囲内であるか否かを判断し、その判断結果または判断結果に基づく指示情報を出力する処理も実行する構成としてもよい。なお、この判断結果や指示情報は、結果表示部73に出力してもよく、別の表示部を設けて出力してもよい。   Then, the output processing unit 46 may be configured to have the following additional functions. That is, when the first output change is detected by the output change detection means 42 (acquisition timing of the first time T1 immediately after the jump in FIG. 4 (2)), the laser light is not received in the state before the output change. When the second output change is detected by the received light receiving means 31 and the output change detection means 42 (the acquisition timing of the second time T2 immediately before the landing in (3) in FIG. 4), after the output change It is judged whether the light receiving means 31 which did not receive the laser light agrees with each other or whether the deviation amount of the arrangement position of these light receiving means 31 is within a predetermined range, and the judgment result Alternatively, a process of outputting instruction information based on the determination result may also be executed. The determination result and the instruction information may be output to the result display section 73 or may be output by providing another display section.

ここで、「一致しているか否か」の一致している場合とは、例えば、第1の時刻T1の直前の状態が(1,0,1,1)であり、第2の時刻T2の直後の状態も(1,0,1,1)であり、両者が全く同じ場合である。   Here, the case of “matching or not matching” means, for example, that the state immediately before the first time T1 is (1, 0, 1, 1) and the second time T2 is the same. The state immediately after is also (1, 0, 1, 1), which is the case where both are exactly the same.

また、「配置位置のずれ量が予め定めた範囲内であるか否か」とは、例えば、第1の時刻T1の直前の状態が(1,0,1,1)であるときに、第2の時刻T2の直後の状態が(1,1,0,1)になるのは許容範囲内であるが、第2の時刻T2の直後の状態が(1,1,1,0)になるのは許容範囲外である、あるいは第2の時刻T2の直後の状態が(1,1,0,0)になるのは許容範囲外である等のように、「0」の位置(レーザ光を受光していない受光手段31の位置)について、予め許容できるずれ量を定めておくことを意味する。この際、「0」の位置のずれ量が1つまでは許容できるといった具合に、ずれ量の許容範囲を数値で定めてもよく、受光手段31の個数が少ない場合には、許容できる変化パターンまたは許容できない変化パターンを全部記憶しておいてもよい。前者のように、ずれ量の許容範囲を数値で定める場合には、例えば、(1,0,1,1)から(1,1,0,1)への変化は、2番目の受光手段31から3番目の受光手段31への変化なので、ずれ量=1とし、(1,0,1,1)から(1,1,1,0)への変化は、2番目から4番目への変化なので、ずれ量=2とし、(1,0,1,1)から(1,1,0,0)への変化は、2番目から3.5番目への変化であるとみなし、ずれ量=1.5とすること等ができる。   In addition, “whether or not the displacement amount of the arrangement position is within a predetermined range” is, for example, when the state immediately before the first time T1 is (1, 0, 1, 1), Although it is within the allowable range that the state immediately after time T2 of 2 becomes (1, 1, 0, 1), the state immediately after second time T 2 becomes (1, 1, 1, 0) Is outside the allowable range, or it is out of the allowable range that the state immediately after the second time T2 is (1, 1, 0, 0), etc., the position of “0” (laser light For the position of the light receiving means 31 which does not receive light, it is meant to predetermine an allowable deviation amount. At this time, the allowable range of the amount of deviation may be determined numerically so that the amount of deviation of the position of “0” is acceptable up to one, and when the number of light receiving means 31 is small, an allowable change pattern or All unacceptable change patterns may be stored. As in the former case, when the allowable range of the deviation amount is determined by a numerical value, for example, the change from (1, 0, 1, 1) to (1, 1, 0, 1) is the second light receiving means 31 Is the change from the second light receiving means 31 to the third light receiving means 31, so the shift amount is 1 and the change from (1, 0, 1, 1) to (1, 1, 1, 0) is the change from the second to the fourth Therefore, the shift amount is set to 2 and the change from (1, 0, 1, 1) to (1, 1, 0, 0) is regarded as the change from the second to the 3.5th, and the shift amount = It can be 1.5, and so on.

このように第1の出力変化の検出直前の状態と第2の出力変化の検出直後の状態における複数の受光手段31の受光状況を比較する構成とした場合には、跳び上がる際の測定対象の位置(前記実施形態では、被験者の足の位置)と、跳躍基準面1への落下(着地等)の際の測定対象の位置との不一致や、ずれ量を検出することができ、測定対象(被験者)が真っすぐ上方へ跳び上がったか否かを判断することができる。このため、測定対象(被験者)または測定実施者(被験者の測定を補助・監督・管理する者)に対し、測定対象(被験者)が真っすぐ上方へ跳び上がっていない旨や、再測定を行うことが好ましい旨を知らせたり、再測定を指示する情報を出力すること等ができる。   As described above, in the case where the light reception states of the plurality of light receiving means 31 in the state immediately before the detection of the first output change and the state immediately after the detection of the second output change are compared, It is possible to detect a mismatch between the position (in the above embodiment, the position of the subject's foot) and the position of the measurement object at the time of falling (landing etc.) to the jumping reference surface 1, and to detect the displacement amount. It can be judged whether or not the subject jumps straight up. Therefore, the subject (subject) should not jump up straight or perform re-measurement on the subject (subject) or the person performing measurement (the subject who assists, supervises, manages the subject's measurement). It can be informed that it is preferable, or can output information instructing re-measurement.

また、前記実施形態の垂直跳び測定装置10は、「滞空時間」から跳躍高さを求める構成とされていたが、図6に示す垂直跳び測定装置200のように、「滞空時間」から跳躍高さを求める処理に加え、「初速度」から比較用跳躍高さを求める処理も行う構成としてもよい。   Also, the vertical jump measurement device 10 of the above embodiment is configured to obtain the jump height from the "airborne time", but as in the vertical jump measurement device 200 shown in Fig. 6, the jumping height from "airborne time" In addition to the process of determining the height, a process of determining the jumping height for comparison from the "initial velocity" may be performed.

垂直跳び測定装置200は、発光ユニット220および受光ユニット230を備え、発光手段221およびそこから扇状に放射されるレーザ光を同時に受光する複数(4つ)の受光手段231が、垂直方向に間隔を置いて複数組(図6の例では、3組)設けられている。図6の3組を、上段、中段、下段と呼ぶものとする。上段、中段、下段の発光手段221は、1つの発光素子から放射されたレーザ光を複数(3つ)に分光して構成してもよい。   The vertical jump measuring apparatus 200 includes a light emitting unit 220 and a light receiving unit 230, and the light emitting means 221 and a plurality of (four) light receiving means 231 for simultaneously receiving laser light emitted fanned therefrom are vertically spaced. A plurality of sets (three sets in the example of FIG. 6) are provided. The three sets in FIG. 6 are called the upper stage, the middle stage, and the lower stage. The upper, middle, and lower light emitting means 221 may be configured by separating laser light emitted from one light emitting element into a plurality (three).

垂直跳び測定装置200の出力変化検出手段は、異なる高さ位置に配置された複数組(3組)の発光手段221および受光手段231の各々の組(上段、中段、下段のそれぞれ)について、第1および第2の出力変化を検出する処理を実行する。   The output change detection means of the vertical jump measurement apparatus 200 is the first set of the light emission means 221 and the light reception means 231 (upper, middle and lower) of the plurality of sets (three sets) of light emission means arranged at different height positions. Execute processing to detect 1 and second output change.

垂直跳び測定装置200の計時手段は、「滞空時間」を求めるための処理として、1段しかない前記実施形態の場合(図2参照)と同様に、下段の受光手段231についての第1の時刻T1および第2の時刻T2を取得する処理を実行するか、または下段の受光手段231についての第1の出力変化の検出時から第2の出力変化の検出時までの時間間隔ΔTを計測する処理を実行する。   The time measurement means of the vertical jump measurement device 200 is the first time for the lower light receiving means 231 as in the case of the embodiment (see FIG. 2) having only one step as the process for obtaining the "airborne time". A process of acquiring T1 and a second time T2 or measuring a time interval ΔT from the detection of a first output change of the lower light receiving unit 231 to the detection of a second output change Run.

また、垂直跳び測定装置200の計時手段は、「初速度」を求めるための処理として、次のような(A)〜(D)の処理のいずれか、または(A)〜(D)を組み合わせた処理を実行する。   Also, the time counting means of the vertical jump measurement device 200 combines any of the following processes (A) to (D) or (A) to (D) as a process for obtaining the "initial velocity". Execute the process.

(A)は、異なる高さ位置に配置された複数の受光手段231のうちの上下双方の受光手段231についての第1の時刻T1を取得する処理である。図6の例では、上段、中段、下段の受光手段231があるので、その中から2つの段を、対になる上下の段として選択し、それぞれの段の受光手段231についての第1の時刻T1を取得する。具体的には、(A−1)上段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の時刻T1、および下段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の時刻T1を取得する処理を行ってもよく、(A−2)中段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の時刻T1、および下段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の時刻T1を取得する処理を行ってもよく、(A−3)上段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の時刻T1、および中段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の時刻T1を取得する処理を行ってもよい。ここでは、一例として、図7に示すように、(A−1)と(A−2)の処理を行うものとする。従って、その場合は、結局、上段、中段、下段の全ての段の受光手段231についての第1の時刻T1を取得する処理を行うことになる。   (A) is a process of acquiring a first time T1 for both upper and lower light receiving means 231 among the plurality of light receiving means 231 arranged at different height positions. In the example of FIG. 6, since there are the upper, middle, and lower light receiving means 231, two stages among them are selected as a pair of upper and lower stages, and the first time for the light receiving means 231 of each stage is selected. Get T1. Specifically, the first time T1 for the plurality of (four) light receiving means 231 in the upper stage of (A-1) and the first time T1 for the plurality of (four) light receiving means 231 in the lower stage are obtained. (A-2) The first time T1 for the plurality of (four) light receiving means 231 in the middle and the first time for the plurality of (four) light receiving means 231 in the lower (A-2) A process of acquiring T1 may be performed, and (A-3) the first time T1 for the plurality of (four) light receiving means 231 in the upper stage and the first time for the plurality of (four) light receiving means 231 in the middle. A process of acquiring time T1 of 1 may be performed. Here, as an example, as shown in FIG. 7, the processes (A-1) and (A-2) are performed. Therefore, in that case, the process of acquiring the first time T1 for the light receiving means 231 of all the upper, middle and lower stages is performed.

(B)は、異なる高さ位置に配置された複数の受光手段231のうちの上下双方の受光手段231についての第2の時刻T2を取得する処理である。この(B)の処理は、上述した(A)の処理に対し、第1の時刻T1を取得する代わりに、第2の時刻T2を取得する点が異なっているだけである。従って、具体的には、上段と下段とを選択する(B−1)の処理と、中段と下段とを選択する(B−2)の処理と、上段と中段とを選択する(B−3)の処理とがあり、ここでは、一例として、図7に示すように、(B−1)と(B−2)の処理を行うものとする。従って、その場合は、結局、上段、中段、下段の全ての段の受光手段231についての第2の時刻T2を取得する処理を行うことになる。   (B) is a process of acquiring a second time T2 for both upper and lower light receiving means 231 among the plurality of light receiving means 231 arranged at different height positions. The process (B) is different from the process (A) in that the second time T2 is acquired instead of acquiring the first time T1. Therefore, specifically, the process of (B-1) selecting the upper stage and the lower stage, the process of (B-2) selecting the middle and the lower stage, and the upper stage and the middle stage (B-3) The processing of (B-1) and (B-2) is performed as shown in FIG. 7 as an example. Therefore, in that case, a process of acquiring the second time T2 for the light receiving means 231 of all the upper, middle and lower stages is eventually performed.

(C)は、下側の受光手段231についての第1の出力変化の検出時から上側の受光手段231についての第1の出力変化の検出時までの上昇時間ΔTupを計測する処理である。図6の例では、上段、中段、下段の受光手段231があるので、その中から2つの段を、対になる上下の段として選択し、それぞれの段について第1の出力変化の検出時を捉え、下側の段から上側の段まで移動する上昇時間ΔTupを計測する。具体的には、(C−1)下段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の出力変化の検出時から上段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の出力変化の検出時までの上昇時間ΔTupを計測する処理を行ってもよく、(C−2)下段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の出力変化の検出時から中段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の出力変化の検出時までの上昇時間ΔTupを計測する処理を行ってもよく、(C−3)中段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の出力変化の検出時から上段の複数(4つ)の受光手段231についての第1の出力変化の検出時までの上昇時間ΔTupを計測する処理を行ってもよい。また、(A)の処理の場合と同様に、例えば、(C−1)と(C−2)の処理を行ってもよい。 (C) is a process of measuring the rise time ΔT up from the detection of the first output change of the lower light receiving unit 231 to the detection of the first output change of the upper light receiving unit 231. In the example of FIG. 6, since there are the upper, middle and lower light receiving means 231, two stages among them are selected as the upper and lower stages to be paired, and the detection time of the first output change is selected for each stage. Catch and measure the rise time ΔT up to move from the lower stage to the upper stage. Specifically, (C-1) first output change of the plurality of (four) light receiving means 231 in the upper stage from detection of the first output change of the plurality of (four) light receiving means 231 in the lower stage It may be subjected to a treatment for measuring the rise time [Delta] T Stay up-to the detection of, (C-2) lower plurality (four) plurality of first at the time of detection of the change in the output of the light receiving means 231 middle of ( A process of measuring the rise time ΔT up to the time of detection of the first output change of the four light receiving units 231 may be performed, and a plurality (four) of the light receiving units 231 in the middle of (C-3) may be performed. A process may be performed to measure the rise time ΔT up from the detection of the first output change of the first to the detection of the first output change of the plurality of (four) light receiving means 231 in the upper stage. Moreover, you may process (C-1) and (C-2) similarly to the case of the process of (A), for example.

(D)は、上側の受光手段231についての第2の出力変化の検出時から下側の受光手段231についての第2の出力変化の検出時までの下降時間ΔTdownを計測する処理である。この(D)の処理は、上述した(C)の処理に対し、上昇時間ΔTupを計測する代わりに、下降時間ΔTdownを計測する点が異なっているだけである。従って、具体的には、上段から下段への下降を選択する(D−1)の処理と、中段から下段への下降を選択する(D−2)の処理と、上段から中段への下降を選択する(D−3)の処理とがある。また、(B)の処理の場合と同様に、例えば、(D−1)と(D−2)の処理を行ってもよい。 (D) is a process of measuring the falling time ΔT down from the detection of the second output change of the upper light receiving unit 231 to the detection of the second output change of the lower light receiving unit 231. The process (D) is different from the process (C) described above only in that the falling time ΔT down is measured instead of the rising time ΔT up . Therefore, specifically, the process of (D-1) selecting descent from the upper stage to the lower stage, the process of (D-2) selecting descent from the middle stage to the lower stage, and descent from the upper stage to the middle stage There is a process of (D-3) to select. Moreover, you may process (D-1) and (D-2) similarly to the case of the process of (B), for example.

垂直跳び測定装置200の跳躍高さ算出手段は、前記実施形態の跳躍高さ算出手段45の場合と同様に、滞空時間ΔTおよび重力加速度gを用いて測定対象の跳躍高さ(H+F)を算出する処理に加え、次のように、初速度Vおよび重力加速度gを用いて測定対象の比較用跳躍高さ(H+F)を算出する処理も実行する。 As in the case of the jumping height calculating means 45 of the embodiment, the jumping height calculating means of the vertical jumping measuring device 200 calculates the jumping height (H + F) of the object to be measured using the airtime ΔT and the gravitational acceleration g. In addition to the processing described above, processing for calculating the comparison jumping height (H + F) of the object to be measured using the initial velocity V 0 and the gravitational acceleration g is also performed as follows.

すなわち、垂直跳び測定装置200の跳躍高さ算出手段は、上記(A)の処理で得られた第1の時刻T1の差分から初速度Vを算出するか、上記(B)の処理で得られた第2の時刻T2の差分から初速度Vを算出するか、上記(C)の処理で得られた上昇時間ΔTupを用いて初速度Vを算出するか、(D)の処理で得られた下降時間ΔTdownを用いて初速度を算出するか、またはこれらを組み合わせて初速度Vを算出し、さらに、算出した初速度Vおよび重力加速度gを用いて、測定対象の比較用跳躍高さ(H+F)を算出する処理を実行する。 That is, the jump height calculation means of the vertical jump measurement device 200 calculates the initial velocity V 0 from the difference at the first time T1 obtained in the process of (A) or is obtained by the process of (B). The initial velocity V 0 is calculated from the difference at the second time T 2, or the initial velocity V 0 is calculated using the rise time ΔT up obtained in the process of (C), or the process of (D) using falling time [Delta] T down obtained by either calculating the initial velocity, or to calculate the initial velocity V 0 in combination thereof, further, by using the initial velocity V 0 and the gravitational acceleration g calculated, the measured A process of calculating a comparison jumping height (H + F) is executed.

具体的には、図7に示すように、例えば、上記(A)のうちの(A−1)、(A−2)の処理で得られた第1の時刻T1の差分から2つの初速度Vを算出し、上記(B)のうちの(B−1)、(B−2)の処理で得られた第2の時刻T2の差分から2つの初速度Vを算出する。従って、合計4通りの方法で4つの初速度Vを算出する。 Specifically, as shown in FIG. 7, for example, two initial speeds are obtained from the difference between the first time T1 obtained by the processing of (A-1) and (A-2) of the above (A). calculating a V 0, (B-1) of the above (B), and calculates the initial velocity V 0 which two from the difference between the second time T2 obtained by the process of (B-2). Therefore, four initial velocities V 0 are calculated by a total of four methods.

先ず、上記(A)の処理で得られた中段の受光手段231の第1の時刻T1から下段の受光手段231の第1の時刻T1を引き、ΔTup=T1(中段)−T1(下段)により、下段から中段までの上昇時間ΔTupを求める。そして、求めた上昇時間ΔTupを、下段から中段までの距離D1で割り、V=ΔTup/D1により、下段から中段までの平均速度Vを求める。さらに、下段から中段までは、常に重力加速度gが下向きに作用し、減速しているので、初速度V(すなわち、下段の位置での速度)は、平均速度Vに対してその重力加速度gによる速度変化分の補正を行い、V=V+g×(ΔTup/2)という式により求めることができる。 First, the first time T1 of the lower light receiving means 231 is subtracted from the first time T1 of the middle light receiving means 231 obtained in the process of (A), and ΔT up = T1 (middle)-T1 (lower) Thus, the rising time ΔT up from the lower stage to the middle stage is determined. Then, the obtained rising time ΔT up is divided by the distance D1 from the lower stage to the middle stage, and the average velocity V m from the lower stage to the middle stage is obtained from V m = ΔT up / D1. Further, since the gravitational acceleration g always acts downward and decelerates from the lower stage to the middle stage, the initial velocity V 0 (that is, the velocity at the lower position) is the gravitational acceleration with respect to the average velocity V m The velocity change is corrected by g, and it can be obtained by the equation V 0 = V m + g × (ΔT up / 2).

同様に、上記(A)の処理で得られた上段の受光手段231の第1の時刻T1から下段の受光手段231の第1の時刻T1を引き、ΔTup=T1(上段)−T1(下段)により、下段から上段までの上昇時間ΔTupを求める。そして、求めた上昇時間ΔTupを、下段から上段までの距離D2で割り、V=ΔTup/D2により、下段から上段までの平均速度Vを求める。さらに、求めた平均速度Vに対して重力加速度gによる速度変化分の補正を行い、初速度V(すなわち、下段の位置での速度)は、V=V+g×(ΔTup/2)という式により求めることができる。 Similarly, the first time T1 of the lower light receiving means 231 is subtracted from the first time T1 of the upper light receiving means 231 obtained in the process of (A), and ΔT up = T1 (upper stage)-T1 (lower ) To determine the rise time ΔT up from the lower stage to the upper stage. Then, the calculated ascending time ΔT up is divided by the distance D2 from the lower stage to the upper stage, and the average velocity V m from the lower stage to the upper stage is determined from V m = ΔT up / D2. Furthermore, correction of the velocity change due to the gravitational acceleration g is performed on the determined average velocity V m , and the initial velocity V 0 (that is, the velocity at the lower position) is V 0 = V m + g × (ΔT up / It can be determined by the equation 2).

次に、上記(B)の処理で得られた下段の受光手段231の第2の時刻T2から上段の受光手段231の第2の時刻T2を引き、ΔTdown=T2(下段)−T2(上段)により、上段から下段までの下降時間ΔTdownを求める。そして、求めた下降時間ΔTdownを、上段から下段までの距離D2で割り、V=ΔTdown/D2により、上段から下段までの平均速度Vを求める。さらに、上段から下段までは、常に重力加速度gが下向きに作用し、加速しているので、初速度V(すなわち、下段の位置での速度)は、平均速度Vに対してその重力加速度gによる速度変化分の補正を行い、V=V+g×(ΔTdown/2)という式により求めることができる。 Next, the second time T2 of the upper light receiving means 231 is subtracted from the second time T2 of the lower light receiving means 231 obtained in the process of (B) above, and ΔT down = T2 (lower side) − T2 (upper ), To determine the fall time ΔT down from the upper stage to the lower stage. Then, the obtained falling time ΔT down is divided by the distance D2 from the upper stage to the lower stage, and the average velocity V m from the upper stage to the lower stage is determined from V m = ΔT down / D2. Furthermore, since the gravitational acceleration g always acts downward and accelerates from the upper stage to the lower stage, the initial velocity V 0 (that is, the velocity at the lower position) is the gravitational acceleration with respect to the average velocity V m Correction for the speed change due to g is performed, and it can be obtained by the equation V 0 = V m + g × (ΔT down / 2).

同様に、上記(B)の処理で得られた下段の受光手段231の第2の時刻T2から中段の受光手段231の第2の時刻T2を引き、ΔTdown=T2(下段)−T2(中段)により、中段から下段までの下降時間ΔTdownを求める。そして、求めた下降時間ΔTdownを、中段から下段までの距離D1で割り、V=ΔTdown/D1により、中段から下段までの平均速度Vを求める。さらに、求めた平均速度Vに対して重力加速度gによる速度変化分の補正を行い、初速度V(すなわち、下段の位置での速度)は、V=V+g×(ΔTdown/2)という式により求めることができる。 Similarly, the second time T2 of the middle light receiving means 231 is subtracted from the second time T2 of the lower light receiving means 231 obtained in the process of (B), and ΔT down = T2 (bottom)-T2 (middle ) To determine the falling time ΔT down from the middle stage to the lower stage. Then, the obtained falling time ΔT down is divided by the distance D1 from the middle stage to the lower stage, and the average velocity V m from the middle stage to the lower stage is calculated from V m = ΔT down / D1. Furthermore, correction of the velocity change due to the gravitational acceleration g is performed on the determined average velocity V m , and the initial velocity V 0 (that is, the velocity at the lower position) is V 0 = V m + g × (ΔT down / It can be determined by the equation 2).

そして、このようにして4通りの方法で4つの初速度Vを求めた後に、採用する初速度Vを決定する。決定方法は任意であり、例えば、最大の初速度Vおよび最小の初速度Vを除外して2番目か3番目の大きさの初速度Vを選択してもよく、2番目および3番目の大きさの初速度Vの平均値としてもよく、4つの初速度Vの平均値としてもよい。なお、中段と上段との間の上昇時間ΔTupおよび下降時間ΔTdownを、それらの距離D3で割ると、さらに別の2つの平均速度V=ΔTup/D3、V=ΔTdown/D3を求めることができるので、合計6つの初速度Vを求めることができる。 Then, after obtaining the four initial velocity V 0 in this way four ways to determine the initial velocity V 0 employed. The determination method is arbitrary. For example, the second velocity or the third velocity initial velocity V 0 may be selected except the maximum initial velocity V 0 and the minimum initial velocity V 0 , and the second and third velocities may be selected. The average value of the initial velocity V 0 of the second magnitude may be used, or the average value of the four initial velocities V 0 may be used. Note that if the rise time ΔT up and the fall time ΔT down between the middle and upper stages are divided by their distance D3, two more average speeds V m = ΔT up / D3, V m = ΔT down / D3 Can be obtained, so that a total of six initial speeds V 0 can be obtained.

その後、垂直跳び測定装置200の跳躍高さ算出手段は、前記実施形態で詳述したように、初速度Vと、下段の受光手段231の高さ位置から最高到達点までの距離Hとの間には、V /(2g)=Hという関係が成立するので、求めた初速度Vをこの式に代入してHの値を算出し、さらにオフセットFの値を加算して比較用跳躍高さ(H+F)を算出する処理を実行する。なお、D1=150mm程度、D2=200mm程度等とすることができるが、この数値に限定されるものではない。オフセットFの値は、前記実施形態と同様でよい。 After that, the jumping height calculating means of the vertical jump measuring device 200 sets the initial velocity V 0 and the distance H from the height position of the lower light receiving means 231 to the highest reaching point as detailed in the above embodiment. Since the relationship of V 0 2 / (2 g) = H holds in the meantime, the obtained initial velocity V 0 is substituted into this equation to calculate the value of H, and the value of the offset F is added to compare Execute processing to calculate the jump height (H + F). In addition, although it can be set as D1 = about 150 mm, D2 = about 200 mm etc., it is not limited to this numerical value. The value of the offset F may be similar to that of the above embodiment.

垂直跳び測定装置200の出力処理手段は、前記実施形態の場合と同様にして滞空時間ΔTおよび重力加速度gを用いて算出された跳躍高さ(H+F)と、上述したように初速度Vおよび重力加速度gを用いて算出された比較用跳躍高さ(H+F)とを比較し、双方の差分が予め定められた範囲内であるか否かを判断し、その判断結果または判断結果に基づく指示情報を出力する処理を実行する。なお、許容範囲は、例えば、事前に実験を行うことで、適切な跳躍が行われ、かつ、正常な測定が行われたと判断できる多数のサンプルを収集して決めることができる。 The output processing means of the vertical jump measurement device 200 has the jumping height (H + F) calculated using the airborne time ΔT and the gravitational acceleration g in the same manner as in the above embodiment, and the initial velocity V 0 and The jump height for comparison (H + F) calculated using the gravitational acceleration g is compared to determine whether or not the difference between the two is within a predetermined range, and the determination result or an instruction based on the determination result Execute processing to output information. The allowable range can be determined, for example, by collecting a large number of samples that can be determined that appropriate jumping has been performed and normal measurement has been performed by performing experiments in advance.

このように「滞空時間ΔT」から求めた跳躍高さ(H+F)と、「初速度V」から求めた比較用跳躍高さ(H+F)とを比較する構成とした場合には、測定結果の妥当性を判断することができる。このため、測定対象(被験者)や測定実施者(被験者の測定を補助・監督・管理する者)に対し、測定結果が妥当ではない旨を知らせたり、再測定を指示する情報や、オフセットFの値の調整を指示する情報を出力すること等ができる。 When the configuration is such that the jumping height (H + F) obtained from the “airborne time ΔT” and the comparison jumping height (H + F) obtained from the “initial velocity V 0 ” are compared as described above, Relevance can be judged. For this reason, information to inform the subject of measurement (subject) or the person performing measurement (person who assists, supervises, manages the measurement of the subject) that the measurement result is not appropriate, or instructs remeasurement, or offset F It is possible to output information instructing adjustment of the value, and the like.

以上のように、本発明の垂直跳び測定装置は、例えば、人間、犬・猫・猿・ウサギ・カンガルー・カエル・イルカ等の動物、またはロボット等についての垂直方向の跳躍高さを測定する場合に用いるのに適している。   As described above, the vertical jump measuring device according to the present invention measures, for example, the vertical jump height of a human, a dog, a cat, a monkey, a rabbit, a kangaroo, a frog, a dolphin, an animal such as a robot or a robot. Suitable for use in

10,200 垂直跳び測定装置
21,221 発光手段
31,231 受光手段
42 出力変化検出手段
43 計時手段
45 跳躍高さ算出手段
46 出力処理手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 200 Vertical jump measurement apparatus 21, 221 Light emission means 31, 231 Light reception means 42 Output change detection means 43 Time measurement means 45 Jump height calculation means 46 Output processing means

Claims (3)

垂直跳びの跳躍高さを測定する垂直跳び測定装置であって、
跳躍基準面から垂直方向に距離を置いて配置されてレーザ光を水平方向に放射する発光手段と、
前記レーザ光を受光する受光手段と、
この受光手段からの出力を用いて、測定対象に前記レーザ光が照射されている状態から照射されていない状態への移行を示す第1の出力変化、および前記測定対象に前記レーザ光が照射されていない状態から照射されている状態への移行を示す第2の出力変化を検出する処理を実行する出力変化検出手段と、
この出力変化検出手段により前記第1の出力変化を検出した際の第1の時刻および前記第2の出力変化を検出した際の第2の時刻を取得する処理、または前記第1の出力変化の検出時から前記第2の出力変化の検出時までの時間間隔を計測する処理を実行する計時手段と、
この計時手段により取得した前記第1の時刻と前記第2の時刻との差分から前記測定対象の滞空時間を算出するか、または前記計時手段により計測した前記時間間隔を前記測定対象の滞空時間とし、さらに、この滞空時間および重力加速度を用いて前記測定対象の前記跳躍高さを算出する処理を実行する跳躍高さ算出手段と、
この跳躍高さ算出手段により算出した前記跳躍高さを出力する処理を実行する出力処理手段とを備え
前記発光手段は、水平方向に扇状に拡がる状態で前記レーザ光を放射する構成とされ、
前記受光手段は、前記レーザ光の放射面上の異なる位置に複数配置され、
前記出力変化検出手段は、
前記第1の出力変化を検出する際には、複数の前記受光手段のうちのいずれかが前記レーザ光を受光していない状態から複数の前記受光手段の全てが前記レーザ光を受光している状態への移行を示す出力変化を検出し、
前記第2の出力変化を検出する際には、複数の前記受光手段の全てが前記レーザ光を受光している状態から複数の前記受光手段のうちのいずれかが前記レーザ光を受光していない状態への移行を示す出力変化を検出する処理を実行する構成とされている
ことを特徴とする垂直跳び測定装置。
A vertical jump measuring device for measuring the jump height of the vertical jump,
Light emitting means disposed at a distance in the vertical direction from the jumping reference surface and emitting laser light in the horizontal direction;
Light receiving means for receiving the laser light;
Using the output from the light receiving means, a first output change indicating transition from a state in which the laser light is irradiated to the object to be measured to a state in which the laser light is not irradiated, and the laser light is irradiated to the object to be measured An output change detection unit that executes a process of detecting a second output change that indicates a transition from a non-operating state to a irradiated state;
Processing of acquiring a first time when the first output change is detected by the output change detection means and a second time when the second output change is detected, or the first output change Clocking means for executing a process of measuring a time interval from the time of detection to the time of detection of the second output change;
The airborne time of the measurement object is calculated from the difference between the first time and the second time acquired by the timekeeping means, or the time interval measured by the timekeeping means is taken as the airborne time of the measurement object And a jumping height calculating unit that executes processing for calculating the jumping height of the measurement target using the airtime and the gravitational acceleration.
And output processing means for executing processing for outputting the jumping height calculated by the jumping height calculating means .
The light emitting means is configured to emit the laser beam in a fan-shaped state in the horizontal direction,
A plurality of the light receiving means are disposed at different positions on the emission surface of the laser light,
The output change detection means
When detecting the first output change, all of the plurality of light receiving units receive the laser light from a state in which any of the plurality of light receiving units does not receive the laser light. Detect output changes indicating a transition to state,
When detecting the second output change, any of the plurality of light receiving units does not receive the laser light from the state in which all of the plurality of light receiving units receive the laser light What is claimed is: 1. A vertical jump measuring apparatus, which is configured to execute a process of detecting an output change indicating transition to a state .
前記出力処理手段は、
前記出力変化検出手段により前記第1の出力変化を検出した際における出力変化前の状態で前記レーザ光を受光していなかった前記受光手段と、前記出力変化検出手段により前記第2の出力変化を検出した際における出力変化後の状態で前記レーザ光を受光していなかった前記受光手段とが一致しているか否か、またはこれらの受光手段の配置位置のずれ量が予め定めた範囲内であるか否かを判断し、その判断結果または判断結果に基づく指示情報を出力する処理も実行する構成とされている
ことを特徴とする請求項に記載の垂直跳び測定装置。
The output processing means
When the first output change is detected by the output change detecting means, the light receiving means which has not received the laser light in a state before the output change and the second output change is detected by the output change detecting means Whether or not the light receiving means which did not receive the laser beam in the state after the output change at the time of detection coincides with each other, or the displacement amount of the arrangement position of these light receiving means is within a predetermined range. whether the determined, vertical jump measuring device according to claim 1, characterized in that it is configured to also perform a process of outputting the instruction information based on the determination result or the judgment result.
前記発光手段および前記受光手段は、垂直方向に間隔を置いて複数組配置され、
前記出力変化検出手段は、
異なる高さ位置に配置された複数組の前記発光手段および前記受光手段の各々の組について、前記第1および前記第2の出力変化を検出する処理を実行する構成とされ、
前記計時手段は、
前記滞空時間を求めるための処理として、前記第1および前記第2の時刻を取得する処理、または前記第1の出力変化の検出時から前記第2の出力変化の検出時までの時間間隔を計測する処理を実行するとともに、
初速度を求めるための処理として、(A)異なる高さ位置に配置された複数の前記受光手段のうちの上下双方の前記受光手段についての前記第1の時刻を取得する処理、(B)上下双方の前記受光手段についての前記第2の時刻を取得する処理、(C)下側の前記受光手段についての前記第1の出力変化の検出時から上側の前記受光手段についての前記第1の出力変化の検出時までの上昇時間を計測する処理、(D)上側の前記受光手段についての前記第2の出力変化の検出時から下側の前記受光手段についての前記第2の出力変化の検出時までの下降時間を計測する処理、またはこれらの(A)〜(D)を組み合わせた処理を実行する構成とされ、
前記跳躍高さ算出手段は、
前記滞空時間および前記重力加速度を用いて前記測定対象の前記跳躍高さを算出する処理に加え、
前記(A)の処理で得られた前記第1の時刻の差分から前記初速度を算出するか、前記(B)の処理で得られた前記第2の時刻の差分から前記初速度を算出するか、前記(C)の処理で得られた前記上昇時間を用いて前記初速度を算出するか、前記(D)の処理で得られた前記下降時間を用いて前記初速度を算出するか、またはこれらを組み合わせて前記初速度を算出し、さらに、前記初速度および前記重力加速度を用いて前記測定対象の比較用跳躍高さを算出する処理を実行する構成とされ、
前記出力処理手段は、
前記滞空時間および前記重力加速度を用いて算出された前記跳躍高さと、前記初速度および前記重力加速度を用いて算出された前記比較用跳躍高さとを比較し、双方の差分が予め定められた範囲内であるか否かを判断し、その判断結果または判断結果に基づく指示情報を出力する処理も実行する構成とされている
ことを特徴とする請求項またはに記載の垂直跳び測定装置。
The light emitting means and the light receiving means are arranged in plural sets with vertical intervals.
The output change detection means
A process of detecting a change in the first and second output is performed for each set of a plurality of sets of the light emitting means and the light receiving means arranged at different height positions,
The clocking means is
As processing for obtaining the airborne time, processing of acquiring the first and second times or measuring a time interval from detection of the first output change to detection of the second output change As well as
(A) A process of acquiring the first time for the light receiving means of both the upper and lower ones of the plurality of light receiving means arranged at different height positions as a process for obtaining the initial velocity A process of acquiring the second time for both the light receiving means, and (C) the first output for the light receiving means on the upper side from the time of detection of the first output change for the light receiving means on the lower side (D) a process of measuring a rising time until a change is detected, a detection time of the second output change of the light receiving means on the upper side, and a detection time of the second output change of the light receiving means on the lower side It is configured to execute a process of measuring a fall time to the time or a process combining these (A) to (D),
The jumping height calculating means is
In addition to the processing of calculating the jump height of the object to be measured using the airtime and the gravitational acceleration,
Calculate the initial velocity from the difference of the first time obtained in the process of (A) or calculate the initial velocity from the difference of the second time obtained in the process of (B) Or the initial speed is calculated using the rising time obtained in the process (C), or the initial speed is calculated using the falling time obtained in the process (D), Alternatively, it is configured to calculate the initial velocity by combining them, and further to execute processing for calculating the jumping height for comparison of the object to be measured using the initial velocity and the gravitational acceleration.
The output processing means
The jump height calculated using the airborne time and the gravitational acceleration is compared with the comparison jump height calculated using the initial velocity and the gravitational acceleration, and the difference between the two is determined in advance The vertical jump measuring apparatus according to claim 1 or 2 , characterized in that it is configured to determine whether it is within the range and to output instruction information based on the determination result or the determination result.
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