JP5692710B2 - Running analysis support device and program - Google Patents
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Description
本発明は、走り方解析支援装置およびプログラムに関するもので、より具体的には、直線上の短い距離を走行する際の走り方の解析に適した技術に関する。 The present invention relates to a running method analysis support apparatus and program, and more specifically to a technique suitable for analyzing a running method when traveling a short distance on a straight line.
陸上競技者等におけるトレーニング中の走行データを情報処理装置で収集し、科学的に分析することで管理及び活用する技術として、特許文献1に開示されたものがある。この特許文献1に開示されたものは、走行中の位置・時刻データを内部の記録部に記録させるハンディGPSレシーバと、記録した位置・時刻データを走行終了後に入力、解析結果をグラフや表に加工して表示するためのパーソナルコンピュータとの2つの装置から構成されている。ハンディGPSレシーバは、複数のGPS通信衛星から送信される情報に基づいて、一定時間毎に現在位置・現在時刻データを算出し、ハンディGPSレシーバ内部の記録部に記録するためのランナー携帯装置である。そして、ランナーは、かかるGPSレシーバを携帯した状態で走行する。これにより、走行中のランナーの位置・時刻が、ハンディGPSレシーバ内部の記録部に記録されるので、その記録したデータを、走行終了後にパーソナルコンピュータに入力する。
パーソナルコンピュータは、ハンディGPSレシーバ内部の記録部に記録した一定時間毎の位置・時刻データを走行終了後にハンディGPSレシーバと専用線で接続することにより入力し、過去のデータとの比や距離と速度の関係を解析・加工してグラフ及び表として表示できるようにしたものである。 The personal computer inputs the position / time data recorded in the recording unit inside the handy GPS receiver by connecting the handy GPS receiver with a dedicated line after the end of travel, and the ratio, distance and speed with the past data. The relationship is analyzed and processed so that it can be displayed as a graph and a table.
特許文献1に開示された発明は、マラソンなどの長距離のランナーの走行状態を管理したり、サッカーなどのグランド内を一定時間走り回っているような競技における移動軌跡などを管理したりすることに適しているが、本発明が対象とする短距離を走行する競技者等の解析には不十分なものとなる。すなわち、短距離走などでは、一回の走行時間が10秒から20秒程度の短時間であるとともに、移動距離も数十mから100m程度と短距離であることから、GPS通信衛星からの信号では、解析するために必要な精度や、測定データの時間間隔が得られない。さらに、ランナーがハンディGPSレシーバを携帯しながらの測定となるため、係るレシーバが邪魔となり、実際の競技時の状態による測定ができない。
The invention disclosed in
また、その他の方式として、レーザーを用いたものが考えられる。例えば、反射型のレーザー方式では、レーザーの送受信機を備え、短距離走者に向けてレーザーを発射し、短距離走者からの反射波を受信することで、送受信機から短距離走者までの距離を測定することを繰り返し行うことで、時間経過に伴う短距離走者までの距離の変化から、走行速度を計測することができる。しかし、係る方式では、検知距離が短距離走者の衣類の色で左右されるという問題がある。さらに、レーザーは指向性が強いため、その標準合わせをシビアに行う必要がある。例えば、100m先の短距離走者に対し、レーザーを照射し反射波を得るためには、シビアな角度制御が要求され、少しでもぶれると、反射波が得られずに測定不能となるおそれもある。さらに、そもそもレーザーは大型でかつ高価なものとなるので、簡単に利用することができない。 As another method, a method using a laser can be considered. For example, in the reflection type laser system, a laser transmitter / receiver is provided, a laser is emitted toward a short-distance runner, and a reflected wave from the short-distance runner is received, thereby reducing the distance from the transceiver to the short-distance runner. By repeatedly performing the measurement, the traveling speed can be measured from the change in the distance to the sprinter with the passage of time. However, such a method has a problem that the detection distance depends on the color of the clothing of the sprinter. Furthermore, since lasers have a strong directivity, it is necessary to adjust the standard severely. For example, to obtain a reflected wave by irradiating a short-distance runner 100m away, severe angle control is required. If even a slight fluctuation occurs, the reflected wave may not be obtained and measurement may be impossible. . Furthermore, since lasers are large and expensive in the first place, they cannot be used easily.
よって、走行距離が短い陸上競技者等に対する走行時の解析に適し、取り扱いが容易で、コンパクトな練習補助器具の開発が望まれているという課題がある。 Therefore, there is a problem that it is desired to develop a compact training aid that is suitable for analysis at the time of running for track athletes and the like having a short running distance, easy to handle, and compact.
上記の課題を解決するために、本発明は、(1)マイクロ波ドップラーセンサと、そのマイクロ波ドップラーセンサから出力されるドップラー信号を周波数解析して速度を算出する速度算出手段と、前記速度算出手段で繰り返し算出した速度を記録する記憶手段と、を備え、前記記録手段に記録された速度の履歴に基づいて速度分布を求めるようにした。記憶手段は、CPU内のバッファメモリのように一時的に格納する内部メモリでも良いし、内部不揮発性メモリでも良いし、実施形態のメモリカードのように着脱可能な外部メモリでも良い。記録は、1回の走行毎に行うようにしても良いし、複数回の走行を連続して記録し、後で纏めて複数回の走行についての速度分布を求めるなどの解析をしても良い。速度分布の算出を含めた解析は、本装置で行っても良いし、別途用意したパソコン等で行っても良い。 In order to solve the above problems, the present invention provides (1) a microwave Doppler sensor, speed calculation means for calculating a speed by frequency analysis of a Doppler signal output from the microwave Doppler sensor, and the speed calculation. Storage means for recording the speed repeatedly calculated by the means, and a speed distribution is obtained based on a history of speeds recorded in the recording means. The storage means may be an internal memory that temporarily stores data such as a buffer memory in the CPU, an internal nonvolatile memory, or a removable external memory such as the memory card of the embodiment. The recording may be performed for each run, or a plurality of runs may be continuously recorded, and an analysis may be performed such as obtaining a speed distribution for a plurality of runs later. . Analysis including calculation of velocity distribution may be performed by this apparatus, or may be performed by a separately prepared personal computer or the like.
マイクロ波ドップラーセンサの指向性は、ある程度の直進性を有するものの一定の幅を許容している。従って、マイクロ波ドップラーセンサをある程度走行方向に沿うように比較的ラフに走者に向けても、確実に走者を検出できる。そのため、シビアな(厳密な)方向調整が不要となり、例えば、三脚等に本装置を固定する場合にも、走行方向に沿うように設置するだけでよく、また本装置を固定せずに、手にもって測定することも容易にできる。なお、本装置には三脚に固定する固定機構を設け、さらに手で握ってもった状態で測定可能な握持部を設けるとよい。そして、繰り返し速度を算出し、記憶装置に記録することで、走者の走行中の速度の履歴(速度分布)を求めることができる。走者の走行時の速度分布を数値データやグラフ等により得ることができ、客観的に走者の走行状態を確認し、その後の練習について的確な計画をたてることができる。なお、マイクロ波ドップラーセンサの指向性は、できる限り狭く設定するとよい。 The directivity of the microwave Doppler sensor has a certain degree of straightness but allows a certain width. Therefore, even if the microwave Doppler sensor is directed to the runner relatively roughly so as to follow the running direction to some extent, the runner can be reliably detected. This eliminates the need for severe (strict) direction adjustment. For example, when fixing the device to a tripod or the like, it is only necessary to install the device along the traveling direction. It can be easily measured. In addition, it is good to provide the fixing mechanism which fixes to a tripod in this apparatus, and also to provide the grip part which can be measured in the state hold | gripped with the hand. And the speed history (speed distribution) during the run of the runner can be obtained by calculating the repetition speed and recording it in the storage device. The speed distribution during the run of the runner can be obtained from numerical data, graphs, etc., and the run state of the runner can be confirmed objectively and an accurate plan can be made for the subsequent practice. The directivity of the microwave Doppler sensor should be set as narrow as possible.
(2)前記速度分布を求める速度分布算出手段と、その速度分布算出手段で求めた速度分布を出力する出力手段と、を備えると良い。 (2) It is preferable to include a speed distribution calculating means for obtaining the speed distribution and an output means for outputting the speed distribution obtained by the speed distribution calculating means.
(3)前記出力手段は、求めた速度分布を、時間と速度の関係及びまたは距離と速度の関係をグラフ表示するものとすることができる。走行開始からの時間経過、或いは進行した距離(位置)における速度の状態を直感的に理解でき、最高速度に到達するまでの加速が良く出てきているか、走行中の速度の変化はどうか(安定しているか)などを科学的・客観的に容易に理解できるので好ましい。 (3) The output means may display the obtained velocity distribution in a graph showing the relationship between time and velocity and / or the relationship between distance and velocity. You can intuitively understand the state of speed over the elapsed time from the start of driving or the distance (position) that you have traveled, and whether the acceleration to reach the maximum speed is good or how the speed changes during driving (stable It is preferable because it can be easily understood scientifically and objectively.
(4)前記速度分布は、1秒間に4〜20回(10回でも充分)速度を求めた結果とするとよい。4回であれば、走者の走行速度の解析に必要な情報は確保でき、記憶手段におけるメモリ容量の削減の点で好ましい。なお、これより少ないと十分な結果が得られないことがある。そして、10回程度記録すると、十分な結果が得られる。また、例えば、(3)の発明のようにグラフで描画することを考慮すると、計測した速度を単純に点でプロットしても、線のように繋がって見えるので好ましい。20回を超えると、より詳細な情報(速度の変化等)を収集することができるが、データ量が増えることに伴い得られる効果の向上の程度が少なくなり、メモリ容量の無駄(費用対効果が低下する)となる。
(4) The speed distribution may be a result of obtaining a
(5)前記速度分布は、走者の走行についてのものであり、前記ドップラーセンサは、前記走者の走行開始地点の後方に基準距離(数m:例えば5m)だけ離して設置するとよい。後方に設置することで、走行開始時が最も信号レベルが大きくなり、検出しやすい。そして、基準距離があまり遠いとドップラー信号の信号レベルが最初から小さくなり検出しにくくなるので、基準距離は、5m程度とするのが好ましい。一方、検出のためには近い方が良いが、あまり近づけると、走者が装置を気にするおそれもあるので、近くても2,3m程度にするのがよい。 (5) The speed distribution is for the run of the runner, and the Doppler sensor may be installed behind the run start point of the runner by a reference distance (several meters: for example, 5 m). By installing it at the rear, the signal level is greatest at the start of travel and is easy to detect. If the reference distance is too long, the signal level of the Doppler signal becomes small from the beginning and is difficult to detect. Therefore, the reference distance is preferably about 5 m. On the other hand, it is better to be close for detection, but if it is too close, the runner may be concerned about the device.
(6)前記マイクロ波ドップラーセンサは、走者の背中の高さに相当する範囲内の高さに設置するとよい。当該範囲内の高さは、例えば、50cm以上150cm以下の高さとすると良いが、これに限るものでもない。マイクロ波ドップラーセンサと走者が接近している領域での測定において、これより低いと脚の辺りのバタバタした信号が多くなり、これより高いと頭上を抜けやすい。よって、この範囲にすると、背中を狙うことができるので好ましい。 (6) The microwave Doppler sensor may be installed at a height within a range corresponding to the height of the runner's back. The height within the range may be, for example, 50 cm or more and 150 cm or less, but is not limited thereto. In the measurement in the region where the microwave Doppler sensor and the runner are close to each other, if it is lower than this, the signal fluttering around the leg increases, and if it is higher than this, it is easy to pass overhead. Therefore, this range is preferable because the back can be aimed.
(7)前記マイクロ波ドップラーセンサは、測定対象の走者の走行開始位置の進行方向後方に置き、前記ドップラー信号の信号レベルが、基準値を超えた以降のドップラー信号に基づいて算出した前記速度を前記記憶手段に記録するとよい。例えば、マイクロ波ドップラーセンサを走行開始しようとする測定対象物の進行方向後方に設置すると、その測定対象物に基づくドップラー信号の信号レベルは大きい。このとき測定対象物とセンサの間を他の人が通過することは考えられない。また、周囲を走行する人からのドップラー信号の信号レベルは低い。そこで、一定の基準値を超えた信号を受信した場合には、測定対象物の人が走り始めたと判断する(スタートタイミングを見つけることができる)。それ以前に取得したデータは捨てる。 (7) The microwave Doppler sensor is placed behind the traveling start position of the runner to be measured, and the speed calculated based on the Doppler signal after the signal level of the Doppler signal exceeds a reference value is calculated. It may be recorded in the storage means. For example, if the microwave Doppler sensor is installed behind the measurement object to start traveling, the signal level of the Doppler signal based on the measurement object is high. At this time, it is unlikely that another person passes between the measurement object and the sensor. Further, the signal level of the Doppler signal from a person traveling around is low. Thus, when a signal exceeding a certain reference value is received, it is determined that the person to be measured has started running (the start timing can be found). Discard the data acquired before that.
(8)上記の(7)の発明を前提とし、スタータの信号(音の取得、引き金と連動)を取得し、その取得したスタータの信号と、前記基準値を超えたときのタイミングの前後を比較するスタート判定手段を備えるとよい。スタート判定は、フライングの有無の判定や、フライングしない場合には、どれだけタイミング良く走行開始できたか(ずれの程度)の判定などがある。 (8) Based on the invention of (7) above, a starter signal (acquisition of sound, interlocked with trigger) is acquired, and the acquired starter signal and before and after the timing when the reference value is exceeded. It is preferable to provide start determination means for comparison. The start determination includes determination of the presence / absence of flying, and determination of how well the vehicle can start traveling (degree of deviation) when not flying.
(9)走行開始を検出する開始検出手段を設け、その開始検出手段が走行開始を検出してから基準時間(加速期間を排除するためで、数秒(例えば2秒))経過後、直近の速度の平均値を求め、その算出した速度と前記平均値とのずれに基づき前記記憶手段への算出した速度の記録を行うか否かを決定するとよい。走行開始は、例えば、(7)の発明のように前記基準値を超えたときとすることができる。平均値に近い速度か否かの判断は、速度を直接比較しても良いし、実施形態に示すように、速度を算出する前の周波数スペクトラム等で間接的に比較するものでも良い。同じ人の場合、初期の加速期間を除くと、速度の変化はあまり大きくないので、その人をロックでき、周囲で走行している他の人からの信号の影響を抑制できる。 (9) Start detection means for detecting the start of travel is provided, and the latest speed is reached after a reference time (several seconds (for example, 2 seconds) has elapsed since the start detection means detects the start of travel). It is preferable to determine whether to record the calculated speed in the storage means based on the difference between the calculated speed and the average value. For example, the start of traveling can be made when the reference value is exceeded as in the invention of (7). The determination of whether or not the speed is close to the average value may be made by directly comparing the speeds or by indirectly comparing the speed spectrum before calculating the speed as shown in the embodiment. In the case of the same person, except for the initial acceleration period, the speed change is not so large, so that the person can be locked and the influence of signals from other people running around can be suppressed.
(10)走行開始を検出する開始検出手段を設け、その開始検出手段が走行開始を検出してから、単位時間あたりの速度の変化が基準値以下になった後、直近の速度の平均値を求め、その算出した速度と前記平均値とのずれに基づき前記記憶手段への算出した速度の記録を行うか否かを決定するとよい。加速時間は人により違う。(9)の発明で基準時間をマニュアルで変更設定しても、そのときの走り方により基準時間経過前にすでに速度が安定している場合と、基準時間経過しても加速期間の場合もあり、設定した基準時間と速度が安定するタイミングと合わないことがある。そして、設定を変更するのは煩雑であると共に、設定ミスにより十分な測定・解析ができないおそれもある。そこで、実際に速度の変化を監視し、一定の範囲内に安定したことを契機にロックをかけると、確実にロックをかけることができるのでよい。 (10) Start detection means for detecting the start of travel is provided, and after the start detection means detects the start of travel, an average value of the latest speeds is calculated after a change in speed per unit time is below a reference value. It is preferable to determine whether to record the calculated speed in the storage means based on the difference between the calculated speed and the average value. The acceleration time varies from person to person. Even if the reference time is manually changed and set in the invention of (9), there is a case where the speed is already stabilized before the reference time elapses depending on the running method at that time, and there is a case where the acceleration time is elapsed even if the reference time elapses. The set reference time and speed may not match the timing when the speed stabilizes. Changing the setting is complicated and there is a possibility that sufficient measurement and analysis cannot be performed due to a setting error. Therefore, it is only necessary to monitor the change in speed and lock it when it is stabilized within a certain range.
(11)走行開始を検出してから、信号レベルの変化が基準値を超えるものに基づく速度は前記記録がされないようにするとよい。測定対象物である走者とマイクロ波ドップラーセンサとの距離は、徐々に変化していくので信号レベルも徐々に変化する。信号レベルが極端に大きく変化するものは他の人からのものが検出されたと推定できるので、その信号は解析に利用しないようにすることで、確実に測定対象物の信号を検出し続けることができる。 (11) The speed based on the signal level change exceeding the reference value after detecting the start of running should be prevented from being recorded. Since the distance between the runner as the measurement object and the microwave Doppler sensor gradually changes, the signal level also changes gradually. If the signal level changes significantly, it can be estimated that the signal from another person has been detected. Therefore, by not using the signal for analysis, it is possible to reliably detect the signal of the measurement object. it can.
(12)前記速度算出手段で求めた速度が、歩行速度に対応する第1基準速度(例えば時速5km)以下の信号に基づく速度は前記記録がされにくくするとよい。これにより、歩いている人からの信号の影響を抑制する。ただし、記録されにくくするのであって0にカット(削除)するのではない。これは、実際の走者の走行速度は、走り始めは、0から上昇するので、第1基準速度以下をカットすると、肝心の測定対象物の信号も検出できなくなる。これにより、走っている人をより確かに抽出できる。 (12) It is preferable that the speed calculated by the speed calculation means is based on a signal that is equal to or lower than a first reference speed (for example, 5 km / h) corresponding to the walking speed, and is not easily recorded. Thereby, the influence of the signal from the person who walks is suppressed. However, it is difficult to record and is not cut (deleted) to zero. This is because the actual running speed of the runner rises from 0 at the start of running, so if the first reference speed or less is cut, the signal of the important measurement object cannot be detected. Thereby, the person who is running can be extracted more certainly.
(13)前記速度算出手段で求めた速度が、中・長距離走に対応する第2基準速度(例えば時速10km)以下の信号に基づく速度は前記記録がされにくくするとよい。長距離(マラソン)や中距離走や、アップ等でのジョギング等、非短距離走における速度は、短距離走のものよりは遅い。そこで、係る短距離走ではなく走っている人からの信号の影響を抑制する。 (13) It is preferable that the speed obtained by the speed calculating means is less likely to be recorded based on a signal that is equal to or lower than a second reference speed (for example, 10 km / h) corresponding to medium / long distance running. The speed in non-short-distance running such as long-distance (marathon), middle-distance running, jogging in up, etc. is slower than that in short-distance running. Therefore, the influence of the signal from the person who is running instead of the short-distance running is suppressed.
(14)前記速度算出手段で求めた速度が、基準速度値を下回った状態が設定時間以上続いた場合には、前記記憶手段への記録を終了するとよい。一定速度以上が続かなければ走り終わったとみなし、それ以降のデータは不要と判断できる。なお、このとき最長時間などの二次的な終了条件を決めると良い。他の人からの信号を拾い続け、終了しなくなることをなくすためである。 (14) When the speed calculated by the speed calculation means has been below the reference speed value for a set time or longer, recording in the storage means may be terminated. If it does not continue above a certain speed, it is considered that the ride has been completed, and it can be determined that the data after that is unnecessary. At this time, a secondary end condition such as the longest time may be determined. This is in order to keep picking up signals from other people and preventing them from ending.
(15)設定時間経過後に前記記憶手段への記録を終了するとよい。設定時間は、例えば、10秒(50mを考慮),15秒(100mを考慮),20秒(100mハードルや、子供(小・中・高校等)の100mを考慮)などであり、変更可能とすると良い。設定時間の開始は、走行開始を検知する機能がある場合にはスタートを検知して解析開始から行うとよい。 (15) Recording to the storage means may be terminated after the set time has elapsed. The setting time is, for example, 10 seconds (considering 50m), 15 seconds (considering 100m), 20 seconds (considering 100m hurdles or 100m of children (small, middle, high school, etc.)) and can be changed. Good. The start of the set time may be performed from the start of analysis by detecting the start when there is a function of detecting the start of traveling.
(16)速度を時間積分して求めた累積走行距離が、設定された距離を超えた場合に前記記憶手段への記録を終了するようにするとよい。累積走行距離が走行予定の距離を大きく超えた場合には、すでに本来の測定したい走行は終了していると見なせるため、不要なデータの記録をしないことで、メモリ容量の無駄な消費・不要なデータに基づき解析が不十分になることを抑制できる。 (16) When the cumulative travel distance obtained by integrating the speed over time exceeds a set distance, the recording in the storage means may be terminated. If the cumulative travel distance greatly exceeds the planned travel distance, it can be considered that the travel that you want to measure has already been completed, so by not recording unnecessary data, unnecessary consumption of memory capacity is unnecessary. Insufficient analysis based on data can be suppressed.
(17)最高速度,最高速度到達時間,最高速度到達距離,最高速度保持時間,最高速度保持距離の少なくとも一つを抽出する機能を備えると良い。最高速度保持時間は、実際には、最高速度に対し一定の範囲内の速度を維持している期間を対象とすると良い。グラフ表示では、走行時の傾向はわかるものの、具体的な値がわかりにくい。そこで、それらの走行時の特徴量データを抽出することで、グラフ表示に変えて或いはグラフ表示と共に数値をテキスト表示すると、理解しやすい。また、数値化することで、複数回の走行時の状態を対比しやすくなる。 (17) A function for extracting at least one of the maximum speed, maximum speed arrival time, maximum speed arrival distance, maximum speed holding time, and maximum speed holding distance may be provided. In practice, the maximum speed holding time is preferably a period during which the speed within a certain range is maintained with respect to the maximum speed. In the graph display, although the tendency at the time of driving can be understood, the specific value is difficult to understand. Therefore, it is easy to understand by extracting the feature amount data at the time of running and displaying the numerical value as text instead of the graph display or together with the graph display. Moreover, it becomes easy to compare the state at the time of several times of running by digitizing.
(18)前記速度分布と、模範データと比較する比較手段を備えるとよい。模範データは、トップランナーとの模範とする人の速度分布等のデータである。トップランナーのデータは、例えば教科書等にあるのでそれを用いても良いし、トップランナー等の手本となる人のデータを実際に計測して取得するようにしてもよい。比較結果は、グラフを重ねて描画したり、最高速度到達距離・保持時間等の特徴量データでの数値のずれをテキスト表示したりするなど各種の形態を取ることができる。 (18) Comparing means for comparing the velocity distribution with model data may be provided. The model data is data such as a speed distribution of a person who serves as a model with the top runner. Since the data of the top runner is in, for example, a textbook, it may be used, or the data of a person who serves as a model for the top runner may be actually measured and acquired. The comparison result can take various forms, such as overlapping graphs, or text display of numerical deviations in the feature amount data such as the maximum speed reach distance and holding time.
(19)速度を時間積分して求めた累積走行距離を出力する機能を備えるとよい。係る出力は、例えば、時間に対する累積距離をグラフ表示することができる。このグラフ表示は、単独で行うこともできるし、速度分布と併せて出力することもできる。 (19) It is preferable to provide a function of outputting the accumulated travel distance obtained by integrating the speed over time. For example, the output can display a graph of the cumulative distance with respect to time. This graph display can be performed independently or can be output together with the velocity distribution.
(20)前記速度分布を出力する出力手段として、無線表示器を備えるとよい。このようにすると、例えば無線表示器を走者が携帯した状態で走ることで、マイクロ波ドップラーセンサ等を備えた本体の設置位置に戻ることなく、走行直後等に手元で走行結果を確認できる。また、マイクロ波ドップラーセンサ等を備えた本体から離れた場所にいるコーチ・指導者等が係る無線表示器を持つことで、離れた場所にいる指導者等がリアルタイムで速度分布等の必要な情報を確認し、検討することができる。指導者等が持つ場合、例えば、本装置を複数設置することで、複数の走者の状態を一括して管理することができる。 (20) A wireless display may be provided as output means for outputting the velocity distribution. In this way, for example, by running the wireless display with the runner carried, the running result can be confirmed at hand immediately after running without returning to the installation position of the main body equipped with the microwave Doppler sensor or the like. In addition, coaches and leaders away from the main body equipped with microwave Doppler sensors etc. have a wireless indicator, so that leaders away from the main body need the necessary information such as speed distribution in real time. Can be confirmed and considered. When a leader or the like has, for example, by installing a plurality of the present apparatuses, the states of a plurality of runners can be managed collectively.
(21)本発明のプログラムは、(1)から(20)に記載の走り方解析支援装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。 (21) A program of the present invention is a program for causing a computer to realize the functions of the running method analysis support apparatus described in (1) to (20).
本発明は、マイクロ波ドップラーセンサを用いて走者の速度を求めるようにしたので、比較的ラフに照準合わせができ、取り扱いが容易で、コンパクトな練習補助器具となる。そして、走者の走行時の速度分布を数値データやグラフ等により得ることができるので、走者や指導者は、走者の走行状態を客観的に理解できるのでよい。 In the present invention, since the speed of the runner is obtained using the microwave Doppler sensor, the aim can be relatively rough, easy to handle, and a compact training aid. And since the speed distribution at the time of driving | running | working of a runner can be obtained from numerical data, a graph, etc., a runner and a leader need to be able to objectively understand the run state of a runner.
以下、図面を用いて本発明の好適な実施形態を説明する。図1は本発明の好適な一実施形態を示している。走り方解析支援装置10は、マイクロ波ドップラーセンサ11と、そのマイクロ波ドップラーセンサ11から出力されるドップラー信号を増幅するアンプ12と、そのアンプ12の出力に基づき、演算処理を実行する演算部13と、その演算部13による演算結果を出力する表示部14と、記憶装置15と、を備えている。これらの各部品は、同一のケース内に収納しても良い、複数のケースに分割しても収納しても良い。複数のケースに分割する場合、有線・無線により通信することができる。また、表示部14は、無線を利用した携帯表示器として構成し、離れた場所で確認できるようにしても良い。また、この携帯表示器を設ける場合において、本体側にも表示部14を設け、本体側と、離れた場所の両方で確認できるようにしても良い。さらに出力手段として、表示部14に加え、音声出力手段を備えても良い。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a preferred embodiment of the present invention. The running way
マイクロ波ドップラーセンサ11は、送信器から移動している対象物に向けマイクロ波を発射し、反射してきたマイクロ波を受信して送信波と周波数を比較した場合、対象物の移動速度に比例して受信波の周波数がシフトする現象(ドップラー効果)を利用したセンサであり、シフトした周波数(ドップラー周波数)の信号(ドップラー信号)を出力する。従って、このドップラー信号に基づいて反射した対象物の移動速度を求めることができる。そこで、このマイクロ波ドップラーセンサ11を、速度の測定対象物となる走者の後方に設置し、当該センサが有する送受信機(アンテナ)がその走者に向くようにする。
When the
さらに、本実施形態の走り方解析支援装置10は、マイクロ波ドップラーセンサ11の出力に基づき、直線運動をしている走者の走行時の情報を取得するのに適している。すなわち、まっすぐに走っている走者に対し、マイクロ波ドップラーセンサ11の指向がその走行方向と平行になるようにする。これにより、走者は、マイクロ波ドップラーセンサ11に対して、その正面から接近・離反することになり、走行速度を正確に求めることができる。
Furthermore, the running style
たとえば陸上競技の練習場は、図2に示すように、周回走路であるトラック1と、そのトラック1の内側のエリアであるインフィールド2と、トラック1の外側のエリアであるアウトフィールド3に分けられる。トラック1は、平行な2本の直走路1a,1a′と、それらをつなぐ2つの曲走路1bからなる。インフィールド2には、跳躍や投擲などの競技を行うための所定形状の助走路4が設けられる。図2では、走り高跳び用の助走路4であるため、その形状は長方形となっている。また、助走路に加え砂場を必要とする走幅跳・三段跳の競技エリア5は、アウトフィールド3に設けられることが多い。さらに、トラック1は、中長距離の練習で使用することから、アウトフィールド3の所定位置、たとえば、トラック1の一方の直走路1aの外側に平行に短距離用の直走路6を設けたものもある。また、この直走路6では、短距離走である100mの練習をしたり、ハードルの練習をしたりする。そして、直走路6を横断するように、スタートラインSLとフィニッシュラインFLが引かれており、走者は、そのライン間を走行することで所定距離(ここでは、100m)の練習ができる。もちろん、フィニッシュラインFLから110m離れた位置には、110mハードルようにスタートラインが引かれたり、その他の距離(たとえば50m等)にもスタートラインが引かれたりしており、練習をする人は、走行しようとする距離にあったスタートラインを利用する。
For example, as shown in FIG. 2, an athletic field practice field is divided into a
そして、上述したように、本実施形態の走り方解析支援装置10は、まっすぐに走っている人に対する解析を行うため、例えば、直走路6を走行したり、走り幅跳び用の助走路4を走行したりする人が解析対象となる。そこで、この直走路6を走行する走者の解析を行う場合、その走者が走行するラインの走行開始地点となるスタートラインSLの手前(走行方向にとって後方)の所定位置に、マイクロ波ドップラーセンサ11を設置する。所定位置は、スタートラインSLの5m手前にしている。さらに、マイクロ波ドップラーセンサ11から発射されるマイクロ波は、直走路6と平行になるように、そのマイクロ波ドップラーセンサ11のアンテナの向きが調整されている。
And as above-mentioned, in order to perform the analysis with respect to the person who is running straight, the driving | running | working way
すなわち、データ採取の最中に他の競技の練習も行われており、短距離選手の練習のために他の競技の練習をストップするといったことは現実的にできない。そのため、できるだけ周囲に存在する他の人からの反射波の影響を排除する必要がある。そして、本実施形態のように、スタートラインSLの手前5mの位置にマイクロ波ドップラーセンサ11(走り方解析支援装置10)を設置した場合、他の人は、測定をしていることはわかるので、わざわざマイクロ波ドップラーセンサ11とスタートラインSLにいる走者の間を通過することは考えにくい。よって、スタートラインSLにいる測定対象の走者からの反射波がもっとも強いレベルとなる。その結果、仮に、隣接する走行路等に存在する人からの反射波に基づくドップラー信号が検出された場合でも、それぞれのドップラー信号の信号強度に差が出る。つまり、測定対象の走者からのドップラー信号の信号強度が最も高いので、測定対象の走者からのドップラー信号を弁別して抽出できる。
That is, practice of other competitions is also performed during data collection, and it is not realistic to stop practice of other competitions for the practice of short distance players. Therefore, it is necessary to eliminate the influence of reflected waves from other people present around as much as possible. And when the microwave Doppler sensor 11 (running way analysis support device 10) is installed at a position 5 m before the start line SL as in this embodiment, it can be understood that other people are measuring. It is difficult to think of passing between the
また、本発明では、直進運動をしている走者であれば、その進行方向がマイクロ波ドップラーセンサ11から離反する方向であっても、逆に近づく場合であっても走行速度は求めることができる。但し、ドップラー信号の信号レベルは、測定対象物が近いほど大きくなる。従って、本実施形態の図示した使用例のように、スタートラインSLの手前側においた方が、1回の走行に伴い得られるドップラー信号は、走行開始時のものが最も大きくなるので測定対象の走者からのドップラー信号を確実に認識できるので好ましい。
Further, in the present invention, if the runner is moving straight, the traveling speed can be obtained even if the traveling direction is away from the
また、少なくともマイクロ波ドップラーセンサ11は、その設置高さが50cm以上150cm以下の高さに設置する。この高さの範囲内であれば、走行開始直後(数m)の領域での測定においても確実に走者の背中にマイクロ波を照射することができる。係る高さに設定するため、好ましくは、マイクロ波ドップラーセンサ11の筐体(装置全体が一体化されている場合には、その装置本体)の底面に、三脚などの高さ調整可能な保持器具に取り付けるための接続部を設け、その接続部を三脚等に連結することで、所望の高さに固定できる。また、三脚は、高さが調整できると共に、設定した高さを保持できるので、走者の身長等に合わせて適切な高さの調整・設置が容易に行えるのでよい。
At least the
演算部13は、CPU,ROM,RAM,不揮発性メモリ、I/O等を備えるマイコンを備える。記憶装置15は、演算結果を記録しておくもので、着脱できない内部記憶装置でも良いし、SDメモリカード等の着脱可能な記録メディアを装着するためのスロット部(読み書きする機能を含む)でも良い。
The
本実施形態の走り方解析支援装置10における機能は、演算部13に有するコンピュータが実行するプログラムとして演算部13のEEPROM上に格納され、これを演算部13に有するコンピュータが実行することで実現される。演算部13の有するプログラムによってコンピュータが実現する主な機能としては、ドップラー信号を周波数解析して測定対象物である走者の走行速度を算出する速度算出機能と、その速度算出機能により求めた走行速度に基づいて各種の解析を行う解析機能等を備えている。速度算出機能は、電源ONに伴い、常時(基準時間ごと:1秒あたり4〜20回程度で好ましくは10回前後)走行速度を算出する。なお、電源ONに伴い常時走行速度を算出するようにしてもよいが、電源ON後、操作スイッチのスタートスイッチの押下を検出した場合に常時走行速度を算出するようしてもよい。いずれの動作を行うかは設定できるようにしてもよい。そして、解析機能は、速度算出機能で求めた走行速度のうち、条件に合致するものを記憶装置15に記録する速度記録機能や、記憶装置15に格納された走行速度に基づき、速度分布を求める速度分布算出機能や、速度を積分することで走行開始からの累積走行距離を求める累積走行距離算出機能等を備える。速度分布算出機能で求める速度分布は、時間経過に伴う走行速度や、走行距離に伴う走行速度などがある。各機能の詳細は、後述する。
The functions in the running
また、図示省略するが、ケース本体の表面には、操作スイッチが設けられる。また、表示部14の表示画面に重ねてタッチパネルを配置してもよい。また、図示省略するが、外部装置と接続するインタフェースとして、USB端子や、無線による通信を行う通信インタフェースや、リモコン通信機等を備えると良い。
Although not shown, an operation switch is provided on the surface of the case body. Further, a touch panel may be arranged on the display screen of the
なお、本体に内蔵する演算部13は、一定のサイクルで走行速度を算出し、記憶装置15に記録するだけにし、その記録した情報をパソコン等の解析装置に送り、そこで詳しい解析を行うようにしても良い。パソコン等の解析装置に送る場合、USB端子等を用いて直接本体と解析装置を接続してデータを転送しても良いし、記憶装置15としてSDメモリカードのような着脱可能な記憶メディアを用いている場合には、その記憶メディアを取り出すと共に解析装置に装着することでデータを送るようにしても良い。
The
また、本実施形態の走り方解析支援装置10における解析は、単発モードと連続モードがある。単発モードは、1回の走行毎に測定を終了し、結果を表示するモードである。連続モードは、複数の走行を連続して記録するモードである。この連続モードの場合、複数の走行分のデータを連続して記録し、後で一括して解析する場合と、データは連続してとり続けるが、それと平行して1回の走行が終了と判断した場合に、その1回の走行についての解析を行う場合がある。また、後で一括して解析する場合、実際の演算処理や表示は、別の装置で行うようにしても良い。
Moreover, the analysis in the running method
連続モードでは、1回の走行毎に識別符号を表示部14に表示する。識別符号はたとえば走行毎に連番で付与する番号とする(例えば、処理ステップS1で識別符号である番号を+1して表示部14に表示する。)
1回の走行の測定結果と関連付けて表示した識別符号を特定する情報とを関連づけて記憶しておく。(例えばS7で速度分布のデータと対応づけてこの番号を記憶装置15に記憶する。)このデータを用いてグラフを表示する際(本機の表示部14またはPCの画面等)には識別符号もあわせて表示する。
In the continuous mode, an identification code is displayed on the
Information identifying the identification code displayed in association with the measurement result of one run is stored in association with the information. (For example, this number is stored in the
連続モードでは、複数回の速度分布のデータが記録されるので今表示されているグラフがいずれの走行時のデータのものなのかがわかりにくいが、このようにすれば両者の対応関係を容易に把握することができる。特に、連番とすれば、連続して別の人の走行を測定する場合に、順番さえ覚えておけばどのグラフがどの人のものなのか容易に把握することができる。 In continuous mode, the data of the speed distribution of multiple times is recorded, so it is difficult to know which running data the graph currently displayed is, but this makes it easy to understand the correspondence between the two I can grasp it. In particular, in the case of serial numbers, it is possible to easily grasp which graph belongs to which person only if the order is memorized when continuously measuring the traveling of another person.
図3は、走り方解析支援装置10における測定アルゴリズムを示している。実際には、演算部13が、この図3に示すフローチャートを実行する機能を備えている。まず、本装置の電源ONに伴い、マイクロ波ドップラーセンサ11が動作し、常時ドップラー信号が出力されるので、演算部13は、アンプ12で増幅されたドップラー信号を所定の短時間の基準時間間隔で取り込む(S1)。
FIG. 3 shows a measurement algorithm in the running way
演算部13は、取り込んだドップラー信号の周波数成分を解析すべき、FFTを用いたスペクトル解析を行う(S2)。なお、本実施形態ではFFTを用いたスペクトル解析を行なうこととしたが、これに限らず各種のスペクトル解析方法を採ることができる。例えばDCTやウェーブレット変換などを用いてもよい。また、スペクトル解析に変えて、ドップラー信号の周期を直接測定する周波数カウント方式を用いてもよい。
The
マイクロ波ドップラーセンサ11は、アンテナの指向性により検知範囲にある程度の幅があるので、シビアな照準合わせが不要であり、ランナーの進路が多少ぶれても測定でき、衣類の種類(形状,素材,色)によらず安定した測定ができるといったメリットがある。一方、係る検知範囲の広がりから、直走路6の周辺に存在している物体(人)からの反射波を受信することがある。そのため、処理ステップS1で取り込んだドップラー信号には、測定対象の走者からの目的の信号と、その他の人等からの非目的の信号を含んだものとなる。そこで、演算部13は、目的信号/非目的信号の分離を行う。この分離は、例えば、スタートラインSLにいる走者は、マイクロ波ドップラーセンサ11の直前方(5m先)にいるで、目的信号の信号レベルは大きい。また、このスタートラインに測定対象の走者がスタートの準備をしているような状態で、当該走者とマイクロ波ドップラーセンサ11との間を他の人が通過することは考えられない。また、直走路6の周辺のエリア(アウトフィールド3や、トラック1の一方の直走路1aや、直走路6の前方等)を通過(走行・徒歩)する人に基づくドップラー信号(非目的信号)の信号レベルは小さい。従って、係るスタートライン(スタート直後)の走者からのドップラー信号の信号レベルと、他の非目的信号の信号レベルとを弁別できる適宜の基準値を設定しておき、その基準値を超えるか否かにより、目的/非目的信号の分離を行う。
Since the
また、直走路6を走行している走者は、マイクロ波ドップラーセンサ11から徐々に離れていく。従って、目的信号であれば、信号レベルは徐々に小さくなっていく。よって、前回受信した目的信号の信号レベルと比較し、今回受信した信号レベルが大きい場合には、その信号は非目的信号であると判断できる。例えば、走者が、直走路6のフィニッシュライン近くに到達した際に、マイクロ波ドップラーセンサ11近くのトラック1の一方の直走路1aを走行する中・長距離の走者からの信号を受信した場合、当該中・長距離の走者からの信号の信号レベルは、目的信号の信号レベルに比べて、大きな信号レベルとなる。なお、誤差等を考慮し、信号レベルが大きいと判断する場合に一定のマージンを採るとよい。また、信号レベルが小さい場合でも、その変化が大きい場合には、離れた場所にいる別の人からのドップラー信号と推定できるので、非目的信号として分離する。比較する目的信号の信号レベルは、前回1回分のデータを用いても良いし、複数回分の信号レベルの平均値を用いても良い。
In addition, the runner traveling on the
また、測定対象の走者(被験者)と、その以外の人(非被験者)との間で、ある程度の速度差があれば、FFTを用いたスペクトル解析を行い得られたスペクトラムではそれらを個別に認識できる。また、走行開始(スタート)直後、およびゴール直後以外では急激な速度変化はない。従って、一旦、測定対象の走者の目的信号(スペクトラム)を特定できると、それを追うことでそれ以外のスペクトラムを非目的信号として排除できる。 In addition, if there is a certain speed difference between the runner (subject) to be measured and the other person (non-subject), the spectrum obtained by performing the spectrum analysis using FFT is recognized individually. it can. There is no rapid speed change except immediately after the start of running (start) and immediately after the goal. Therefore, once the target signal (spectrum) of the runner to be measured can be specified, the other spectrum can be excluded as a non-target signal by following the target signal.
次に、演算部13は、分離した目的信号の周波数に基づき、速度を求める(S4)。なお、このドップラー信号の周波数成分に基づく速度算出は、公知の技術を用いることができる。このS4の速度を求める処理ステップを実行する機能が、速度算出機能である。また、処理ステップS2,S3を実行する機能も速度算出機能に含めても良い。また、FFTを用いたスペクトル解析を行い得られたスペクトラムは、複数の周波数のものが存在することがある。これは、測定対象の走者(被験者)以外の人(非被験者)からの反射波に伴うドップラー信号があり、被験者の速度と非被験者の速度が異なる場合に生じる。この場合に、上記の処理ステップS3にて非目的信号のものを排除できればよいが、排除できずに複数の周波数のスペクトラムが残った場合、速度算出処理は、それぞれの周波数に対して行い、同一の時刻の異なる速度を算出し、それぞれを記録するようにしても良いし、レベルの大きいものなどの選択条件に一致する一つの周波数に基づいて速度を算出し、記憶する速度は1つとするようにしても良い。
Next, the calculating
そして、演算部13は、求めた速度を時系列がわかるように記憶装置15に記録する(S5)。また、この速度の記録であるが、電源ONしてから求めた全ての速度を最初から記録するようにしてもよいが、測定対象の走者のスタートを検出する機能を備え、スタート検出してから記録するようにしても良い。つまり、走者が、スタートラインSLの前に立ったり、クラウチングスタート等の姿勢で保持していたりしているときに、その周囲を移動する人からのドップラー信号を受信することがある。測定対象の走者が走行し、その走者からのドップラー信号を受信している場合には、それとの対比で非目的信号を分離することができるケースはあるが、全てを分離・排除できるわけではなく、分離できずにそのまま速度を求めてしまう場合もある。そこで、係る走行開始前の情報は記録せず破棄するようにすることで、正しい解析をすると共に、無駄なメモリの消費を抑制するようにした。
And the calculating
この記録を開始する開始条件は、ドップラー信号の信号レベルが、基準値を超えたこととすることができる。すなわち、走行開始しようとする人は、ドップラーセンサの直前方にいるで、その測定対象物に基づく信号レベルは大きい。このとき測定対象物とセンサの間を他の人が通過することは考えられない。また、周囲を走行する人からのドップラー信号の信号レベルは低い。そこで、一定の基準値を超えた信号を受信した場合には、測定対象物の人が走り始めたと判断し、それ以降のデータのみ記憶装置15に記録するようにした。
The start condition for starting this recording can be that the signal level of the Doppler signal exceeds the reference value. That is, the person who is about to start running is in front of the Doppler sensor, and the signal level based on the measurement object is high. At this time, it is unlikely that another person passes between the measurement object and the sensor. Further, the signal level of the Doppler signal from a person traveling around is low. Therefore, when a signal exceeding a certain reference value is received, it is determined that the person to be measured has started running, and only subsequent data is recorded in the
一例を示すと、図4の要対策(1)で示す6秒後から11秒くらいまでの速度のデータは、例えば、トラック1の一方の直走路1aを走行する中・長距離の走者からのものである。これに対し、図4中、11秒経過後からの速度のデータが測定対象の走者のものである。つまり、0秒から6秒までは、速度が0となっている。この期間は、測定対象の走者がいなかったり、スタートのための姿勢を保持して停止したりしている状態であって、しかも周囲に移動する人がいない状態である。係る状態のときに、例えば、短距離走用の直走路6に近接するトラック1の一方の直走路1aを走行する中・長距離の走者が、マイクロ波ドップラーセンサ11の検知範囲内に入ると、マイクロ波ドップラーセンサ11の出力は、当初から、係る中・長距離の走者の走行速度に対応した信号となる。そのため、図4の6秒から11秒の期間で、急にある速度(時速10〜12km)で走行しているデータが検出される。
For example, the speed data from 6 seconds to 11 seconds shown in the countermeasure (1) in FIG. 4 is, for example, from a middle / long-distance runner traveling on one straight path 1a of the
図ではわからないが、この要対策(1)の区間の速度のもととなる信号、すなわち処理ステップS2のFFTによるスペクトル解析して周波成分ごとに分離して得られた当該(1)の区間の速度に対応する周波数の信号の信号レベルと、同様にスペクトル解析して得られた11秒以降の速度に対応する周波数の信号の信号レベルでは、11秒以降の速度のもととなる信号レベルの方が大きい。そして、この例では、11秒以前の要対策(1)の区間の速度のもととなる信号レベルは基準値を超えておらず、11秒以降の速度のもととなる信号レベルが基準値を超えたので、11秒以前のデータはカットする(記録しない)。これにより、記憶装置15に記録された速度データに基づくデータは、図5に示すようになり、不要なデータを排除できる。
Although not shown in the figure, the signal that is the basis of the speed of the section (1) that requires countermeasures, that is, the section of the section (1) obtained by performing spectrum analysis by FFT in processing step S2 and separating each frequency component. The signal level of the signal having the frequency corresponding to the speed and the signal level of the signal having the frequency corresponding to the speed after 11 seconds obtained by the spectrum analysis in the same manner are the signal levels that are the basis of the speed after 11 seconds. Is bigger. In this example, the signal level that becomes the speed of the section of the countermeasure (1) that needs to be taken before 11 seconds does not exceed the reference value, and the signal level that becomes the speed after 11 seconds is the reference value. Therefore, the data before 11 seconds is cut (not recorded). Thereby, the data based on the speed data recorded in the
速度の測定(記録)の終了条件を満たす(S5でYes)まで、上記処理を繰り返し実行する。終了条件は、例えば、1回の走行毎に測定を終了し、結果を表示する単発モードの場合、走者がゴールしたと見なせる条件である。また、複数の走行を連続して記録し、後で、解析するような連続モードの場合には、例えば予め設定した時間が経過、或いは、電源OFFなどが、終了条件となる。 The above process is repeated until the speed measurement (recording) termination condition is satisfied (Yes in S5). The end condition is a condition in which, for example, in the single-shot mode in which the measurement is ended for each run and the result is displayed, the runner can be regarded as having finished. In the continuous mode in which a plurality of runs are continuously recorded and analyzed later, for example, a preset time elapses or the power is turned off.
単発モードの終了条件は、例えば、電源ONから設定された時間経過ごとすることができる。例えば、走行開始と、電源ONとを一致させるのは困難であると共に、スタート直後のデータを正しく取得できないおそれがあることから、電源ONしてから実際にスタートするまでには一定の準備時間があるのが前提となる。そこで、係るタイムラグに実際の走行時間(20秒以内等)を加味した時間を設定するとよい。但し、その場合に、電源ONしてから、実際に走行開始するまでの時間が、想定している準備時間よりも大きくオーバーすると、フィニッシュラインに到達する前に測定(速度の記録)が終了となるおそれがある。従って、ある程度十分長い時間(例えば1分)を設定するとよい。 The single mode end condition can be, for example, every elapse of a set time from the power-on. For example, it is difficult to match the start of driving with the power ON, and there is a possibility that the data immediately after the start may not be acquired correctly. Therefore, a certain preparation time is required until the actual start after the power is turned ON. There is a premise. Therefore, it is preferable to set a time in which an actual travel time (within 20 seconds or the like) is added to the time lag. However, in that case, if the time from when the power is turned on until when the vehicle actually starts running exceeds the estimated preparation time, the measurement (speed recording) will be completed before reaching the finish line. There is a risk. Therefore, it is preferable to set a sufficiently long time (for example, 1 minute).
また、走者の走行開始を検出する機能を備えた場合、係る走行開始時から所定の設定時間経過した場合を終了条件とすることができる。設定時間は、例えば、10秒(50mを考慮),15秒(100mを考慮),20秒(100mハードル、子供の100mを考慮)などとできる。この設定時間は、本体に設けた設定スイッチ・表示部14に重ねて設けたタッチパネル・リモコン操作などで変更できるようにすると良い。
Further, in the case where a function for detecting the start of the run of the runner is provided, the end condition can be a case where a predetermined set time has elapsed since the start of the run. The set time can be, for example, 10 seconds (considering 50m), 15 seconds (considering 100m), 20 seconds (considering 100m hurdle, 100m child). This setting time may be changed by a setting switch provided on the main body, a touch panel provided overlapping the
また、処理ステップS4で求めた速度が、基準速度値を下回った状態が設定時間(数秒)以上続いた場合を終了条件としてもよい。すなわち、短距離走者は、フィニッシュラインFLを通過すると、速度を落とす。従って、基準速度値を下回った状態が続くと、終了と判断できる。また、単純に基準速度値のように絶対値で比較するのではなく、速度の低下の変化が一定以上の場合を終了条件としても良い。また、フィニッシュラインを通過した場合は、マイクロ波ドップラーセンサ11から離れているので、信号レベルも小さく、フィニッシュライン付近或いはその先を移動(走行)している人からのドップラー信号を測定対象の走者からのドップラー信号と判断して拾い続けることがある。従って、最長時間を決め、その最長時間を超えた場合には、記録を終了するようにしてもよい。このような各種の終了条件を適宜に設定することで、図4に示す要対策(3)のようなゴール後にその周辺にいる他の人からのドップラー信号を拾ってしまうことが抑制できる(図5参照)。
Moreover, it is good also considering the case where the state where the speed calculated | required by process step S4 was less than reference | standard speed value continued more than setting time (several seconds) as an end condition. That is, the sprinter reduces the speed when passing the finish line FL. Therefore, it can be determined that the process is finished when the state below the reference speed value continues. Further, instead of simply comparing the absolute values as in the reference speed value, the end condition may be a case where the change in speed decrease is equal to or greater than a certain value. Further, when the vehicle passes the finish line, the signal level is small because it is away from the
また、速度を積分することで、累積走行距離が求められる。従って、累積走行距離が所定距離を超えた場合を終了条件とすることができる。この場合に、例えば、短距離(100m)の練習をしている場合、累積走行距離の終了条件を100mとすると、誤差その他の要因でフィニッシュラインを通過する前に終了条件を満たしてしまうおそれがある。一方、150m等の長い距離に設定すると、そこまで走行せずに走るのを停止すると、終了条件を満たさなくなるので、記録を終了することができなくなる。よって、フィニッシュラインを通過した直後に停止することはないことから、累積走行距離が、110mや120m程度になった場合を終了条件とすることができる。 Also, the cumulative travel distance can be obtained by integrating the speed. Therefore, the case where the cumulative travel distance exceeds the predetermined distance can be set as the end condition. In this case, for example, when practicing for a short distance (100 m), if the end condition of the cumulative travel distance is set to 100 m, the end condition may be satisfied before passing the finish line due to an error or other factors. is there. On the other hand, if it is set to a long distance such as 150 m, the stop condition will not be satisfied if the driving is stopped without driving so far, so that the recording cannot be ended. Therefore, since the vehicle does not stop immediately after passing the finish line, it is possible to set the end condition when the cumulative travel distance becomes about 110 m or 120 m.
また、これらの終了条件は、単独で設定しても良いし、複数の条件を組み合わせて使用しても良い。例えば、基準速度値を下回ったことを停止条件とした場合には、累積走行距離による終了条件や時間による終了条件を組み合わせることで、他の人からの信号を拾い続けて終了しないことを防止できる。また、累積走行距離を停止条件とした場合に、時間による終了時要件を組み合わせることで、フィニッシュライン経過後すぐに停止してしまった場合でも終了することができるようになる。 Further, these end conditions may be set independently, or a plurality of conditions may be used in combination. For example, when the stop condition is that the speed is lower than the reference speed value, combining the end condition based on the accumulated travel distance and the end condition based on time can prevent the signal from other people from being picked up and not end. . Further, when the cumulative travel distance is set as a stop condition, by combining the end time requirement with time, it is possible to end even if the stop is immediately after the finish line has elapsed.
単発モードの場合、上記の終了条件を満たすまで記録することで、記憶装置15には、測定対象の走者が走り始めてから、ゴールするまでの間の基準時間毎の速度の履歴が記録される。
In the single shot mode, recording until the above end condition is satisfied, the
演算部13は、記憶装置15に格納された速度の履歴から、速度分布等の出力データを作成し(S7)、その結果を表示部14に出力する(S8)。速度分布等の出力データの作成処理は、以下のようにすることができる。
The
基本的なアルゴリズム(速度分布算出機能)は、記憶装置15に格納された時系列の速度の履歴を呼び出し、時間−速度の関係を示すグラフを作成する。本実施形態では、図4,図5に示すように、横軸が経過時間で縦軸が速度のグラフを作成する。各速度は、予め設定した基準時間ごとに測定したものである。従って、例えば、1秒間に10回速度を算出するようにした場合には、あるときの速度と、次に計測した速度の差は、1/10秒となる。そして、各速度は、時系列に関連づけて記録されているので、記録された速度を時系列に読み出すと共に、読み出した速度を横軸が時間で縦軸が速度のグラフ上の該当する位置にプロットする処理を行う。1秒間に10回程度サンプリングことで、単純に点をプロットするだけで、図4,図5等に示すような線で繋がったようなグラフが作成できる。つまり、本実施形態では、各プロットした点を繋ぐような線分を描画する処理は行わない。これにより、処理アルゴリズムの負荷が軽減されると共に、高速に処理できる。なお、図4,図5は、本装置の計測可能な距離を測定するため、150mほど走行したときの実験結果である。なお、表示部14に出力するグラフの描画は、本実施形態のように該当する点をプロットするだけのものに限ることはなく、点と点を通る直線または曲線(例えば補完線)として表示してもよい。また、この直線または曲線上に点をさらに描画するようにしてもよい。さらにまた、該当する位置に点をプロットするのではなく棒グラフとしても良い。つまり、各点から横軸、すなわち速度0(y=0)のラインに向けたバーを描画するようにしても良い。
The basic algorithm (speed distribution calculation function) calls a time-series speed history stored in the
さらに、本実施形態の走り方解析支援装置10は、陸上競技場その他の練習場に持って行き、そこで簡単に速度測定並びにそれに基づく解析結果を出力するものであり、全体的にコンパクトであり、表示部14の面積もさほど大きくとれない。そして、表示部14は、ドットマトリクスの各点をON/OFFして、文字や図を描画するものとしているので、上記のように各速度の該当する箇所を1つのドットとしてONすることで、グラフを描画するようにしたので、上記の該当する位置をプロットするアルゴリズムはそれに適している。
Furthermore, the running method
従って、図5を見ると明らかなように、走行開始直後に加速し、加速期間は何秒くらい有り、最高速度(トップスピード)は時速何kmで、その最高速度到達するまでに要する時間(最高速度到達時間)や、最高速度を保持している時間(最高速度保持時間)はどれくらいか、さらには、速度変化のばらつきはどのようになっているかなどを一目で理解することができる。図6(a)は、小さい表示画面の表示部14におけるグラフ表示の一例を示している。なお、図示したグラフ表示は、該当する点をプロットしたが、上述したように棒グラフのように描画した場合、図6(a)で下の線と上の点とでかこまれる部分全体が黒くなる。このようにすると、形がより明確になる。
Therefore, as is apparent from FIG. 5, the vehicle accelerates immediately after the start of travel, has an acceleration period of several seconds, the maximum speed (top speed) is how many kilometers per hour, and the time required to reach the maximum speed (maximum (Speed arrival time), how long the maximum speed is maintained (maximum speed retention time), and how the variation in speed changes is understood at a glance. FIG. 6A shows an example of a graph display on the
一方、画面が小さいと、大まかな傾向はグラフの形状からわかるものの、具体的な数値はすぐに理解することは困難となる。そこで、演算部13は、最高速度や、最高速度到達時間や、最高速度保持時間等の特徴量データを求め、それをテキスト表示する機能を備える(図6(b)参照)。
On the other hand, if the screen is small, a rough tendency can be seen from the shape of the graph, but it is difficult to understand specific numerical values immediately. Therefore, the
なお、走行中に、最高速度を厳密に維持することはできず、ある程度の速度の増減はあるので、演算部13は、最高速度を抽出したならば、そこから一定の範囲内で維持している区間を抽出し、その区間の時間を最高速度保持時間として決定する。最高速度保持時間を特定するための一定の範囲は、例えば「最高速度−2km/h」のように固定された値でも良いし、最高速度のn%までというような相対的なものでもよい。また、それらの一定の範囲を決める値は、設定により変更できるようにすると良い。
Note that the maximum speed cannot be strictly maintained during traveling, and there is a certain amount of speed increase / decrease. Therefore, once the maximum speed is extracted, the
また、図6(a)に示すグラフ表示を行うと共に、図6(b)のテキスト表示も併せて行うとよい。この場合に、グラフ表示するに際し、図6(b)の各ポイントを他の点とは異なる態様の点やアイコン、マーク等で描画するとよい。 In addition to the graph display shown in FIG. 6A, the text display shown in FIG. In this case, when displaying the graph, each point in FIG. 6B may be drawn with a point, an icon, a mark, or the like having a different aspect from the other points.
さらに、グラフ表示をする場合に、最高速度保持時間の間の区間は、他の区間とは異なる態様で描画するとよい。異なる態様としては例えば描画の色を異なるようにすることができる。このようにすれば、どの区間で最高速度から一定の範囲の速度を保持できているかが、一目で分かる。特に、上述したように最高速度保持をしている区間が、最高速度に対して一定の速度差の範囲内としている場合、特に表示画面が小さいと、その一定の範囲内の区間がわかりにくくなることがあるが、異なる態様で描画することで、係る問題は生じない。 Furthermore, when displaying a graph, the section between the maximum speed holding times may be drawn in a manner different from other sections. As a different mode, for example, the drawing color can be made different. In this way, it can be seen at a glance which section can maintain a speed within a certain range from the maximum speed. In particular, as described above, when the section holding the maximum speed is within the range of a certain speed difference with respect to the maximum speed, especially when the display screen is small, the section within the certain range becomes difficult to understand. In some cases, such a problem does not occur when rendering is performed in a different manner.
また、速度を積分することで、累積走行距離を求めることができる。そこで、演算部13(累積走行距離算出機能)は、係る速度から累積走行距離を求め、時間経過に対する累積走行距離の関係のグラフを作成し、表示する機能を備える。このグラフは、図5等に示すように、時間−速度の関係のグラフと併せて描画しても良いし、単独のグラフとして描画しても良い。この累積走行距離を求めることで、何秒後にどの位置まで進んでいるかが一目で理解できる。 Further, the cumulative travel distance can be obtained by integrating the speed. Accordingly, the calculation unit 13 (cumulative travel distance calculation function) has a function of obtaining the cumulative travel distance from the speed, creating a graph of the relationship of the cumulative travel distance with time, and displaying the graph. As shown in FIG. 5 and the like, this graph may be drawn together with the graph of the time-speed relationship, or may be drawn as a single graph. By calculating the cumulative travel distance, it is possible to understand at a glance which position the vehicle has traveled after.
本実施形態では、累積走行距離を横軸にし、速度を縦軸にしたグラフを作成する機能を備える。係るグラフを出力することで、何mの位置には、何秒後に到達しているかがわかる。また、そのように累積走行距離−速度のグラフから、最高速度に到達する距離(最高速度到達距離)や、最高速度を保持している距離(最高速度保持距離)等の特徴量データを求めることができ、図6(b)に示すようにテキスト表示する機能を備えると良い。また、グラフ表示をする場合、縦軸及びまたは横軸のスケールを変更できるようにすると良い。特に、距離のスケールは、50m,100m,110m,200mのうち少なくともいずれか2つ以上から選択できる構成とするとよい。また速度のスケールは、10km/h,20km/h,40km/hのうち少なくともいずれか2つ以上から選択できる構成とするとよい。特に、携帯型の装置では、その本体はあまり大きくできず、それに伴い表示画面も小さくなる。そこで、適切なスケールに設定することで、画面全体にグラフを描画することが可能となるので見やすくなり好ましい。 In the present embodiment, there is provided a function of creating a graph with the cumulative travel distance on the horizontal axis and the speed on the vertical axis. By outputting such a graph, it is possible to know how many seconds later the position of how many meters has been reached. In addition, from such a graph of cumulative travel distance-speed, obtain feature data such as the distance to reach the maximum speed (maximum speed reach distance) and the distance at which the maximum speed is maintained (maximum speed retention distance). It is preferable to provide a function for displaying text as shown in FIG. Moreover, when displaying a graph, it is preferable that the scale of the vertical axis and / or the horizontal axis can be changed. In particular, the distance scale may be selected from at least any two of 50 m, 100 m, 110 m, and 200 m. The speed scale may be selected from at least any two of 10 km / h, 20 km / h, and 40 km / h. In particular, in a portable device, the main body cannot be made very large, and the display screen becomes small accordingly. Therefore, it is preferable to set an appropriate scale because the graph can be drawn on the entire screen, so that it is easy to see.
また、走行開始直後およびゴール直後以外では急激な速度変化はないが、実際に測定すると、図4の要対策(2)に例示するように、急な変化を生じる速度が検出される。これは、測定対象の走者以外の人からのドップラー信号を受信し、それに基づく速度が算出されるためである。これらの影響を抑制するため、走行開始後から加速期間を考慮した基準時間(数秒(例えば2秒))経過後は、直近の速度の平均値を求め、平均値に対して一定以上差がある速度はプロットしないようにするとよい。何点か速度がプロットされない箇所があっても、元々離散的なプロットの集合でグラフを表現しているので、問題はない。また、プロットされない箇所は、前後の速度から補完データを算出(前後n点の平均速度)し、その補完した速度をプロットしても良い。このようにすれば、同時期に得られた複数の異なる周波数のスペクトラムに基づき、複数の速度を求めた場合でも、適切なものが残る。また、複数の周波数スペクトラムから選択された1つのスペクトラムの周波数から速度を求めた場合、その選択したスペクトラムが誤っているときには、その速度はプロットされず、選択されたスペクトラムが目的信号のものの場合には速度がプロットされる。いずれにしても、測定対象の走者の速度のみが抽出され、グラフ化される。 Further, there is no sudden speed change except immediately after the start of running and immediately after the goal, but when actually measured, a speed causing a sudden change is detected as illustrated in the countermeasure (2) required in FIG. This is because a Doppler signal from a person other than the runner to be measured is received and a speed based on the Doppler signal is calculated. In order to suppress these influences, after the reference time (several seconds (for example, 2 seconds)) in consideration of the acceleration period from the start of running, the average value of the latest speed is obtained, and there is a certain difference from the average value. The speed should not be plotted. Even if there are some points where the speed is not plotted, there is no problem because the graph is originally represented by a set of discrete plots. In addition, for a portion that is not plotted, complementary data may be calculated from the front and rear speeds (average speed of front and rear n points), and the supplemented speed may be plotted. In this way, even if a plurality of speeds are obtained based on a plurality of different frequency spectra obtained at the same time, an appropriate one remains. In addition, when the speed is obtained from the frequency of one spectrum selected from a plurality of frequency spectrums, if the selected spectrum is incorrect, the speed is not plotted, and the selected spectrum is that of the target signal. The speed is plotted. In any case, only the speed of the runner to be measured is extracted and graphed.
また、この速度変化が少ないことを利用した修正処理として、上記のように算出した速度に対して取捨選択をするのではなく、以下に示すように、FFTを用いたスペクトル解析により得られたスペクトラムに対して、修正処理をするようにしてもよい。すなわち、走行開始後から加速期間を考慮した基準時間(数秒(例えば2秒))経過後は、直近の速度の平均値を求め、その平均値の速度に対応する周波数スペクトラムに近いものほど、大きな利得を掛けるような強調フィルタを設定し、複数の周波数スペクトラムが素材した場合にレベルの大きいものを残す処理を行う。係る処理は、目的/非目的信号の分離処理で行うことができる。そして、具体的な演算処理の一例を示すと、下記の通りである。 In addition, as a correction process using the fact that this speed change is small, a spectrum obtained by spectrum analysis using FFT, as shown below, is not selected for the speed calculated as described above. However, correction processing may be performed. That is, after the reference time (several seconds (for example, 2 seconds)) in consideration of the acceleration period from the start of traveling, the average value of the latest speed is obtained, and the closer to the frequency spectrum corresponding to the speed of the average value, the larger An emphasis filter that multiplies the gain is set, and when a plurality of frequency spectrums are made of material, processing that leaves a high level is performed. Such processing can be performed by separation processing of a target / non-target signal. An example of specific calculation processing is as follows.
直近(たとえば0.8秒分)の速度測定値の平均値VAVEを算出し、その時点のスペクトラムに対し、
K(i)=1
(但し、f(i)<fAVE(i)−a,f(i)>fAVE(i)+aの場合)
K(i)=1+{−|f(i)−fAVE(i)|+a}[0]
(但し、fAVE(i)−a≦f(i)≦fAVE(i)+aの場合)
を乗ずる。
ここで、f(i)=全ての周波数に対応するスペクトラムのインデックス,
fAVE(i)=VAVEに対応するスペクトラムのインデックス
とする。
Calculate the average value VAVE of the latest speed measurement values (for example, 0.8 seconds), and for the spectrum at that time,
K (i) = 1
(However, f (i) <fAVE (i) -a, f (i)> fAVE (i) + a)
K (i) = 1 + {− | f (i) −fAVE (i) | + a} [0]
(However, fAVE (i) −a ≦ f (i) ≦ fAVE (i) + a)
Multiply
Here, f (i) = index of spectrum corresponding to all frequencies,
fAVE (i) = index of spectrum corresponding to VAVE.
これにより、図7に示したような帯域を強調するフィルタの働きをもち、その帯域は信号に随時追従する。よって、測定対象の走者からのドップラー信号に基づくスペクトラムは、大きな利得を乗ずることで大きな値となり、目的信号として選択され、他の信号は非目的信号として排除される。よって、係る目的信号の周波数に基づいて速度が求められるので、図5に示すように、図4における要対策(2)で示すような速度の大きな変動が無くなり、測定対象の走者の速度変化を正しく再現できる。 Thereby, it has the function of a filter for emphasizing the band as shown in FIG. 7, and the band follows the signal as needed. Therefore, the spectrum based on the Doppler signal from the runner to be measured becomes a large value by multiplying by a large gain, is selected as a target signal, and other signals are excluded as non-target signals. Therefore, since the speed is obtained based on the frequency of the target signal, as shown in FIG. 5, there is no large speed fluctuation as shown in the countermeasure (2) in FIG. 4, and the speed change of the runner to be measured can be reduced. Can be reproduced correctly.
なお、平均速度を求め始める基準時間は、変更できるようにするとよい。子供と大人の違いや、競技レベルの相違等から、走行速度が安定するまでの走行開始直後の加速期間は異なる。本体に設けた操作スイッチや、リモコン等により基準時間を変更できるようにすると、目的信号を確実にとらえ続ける(非目的信号を分離する)ことができる。 It should be noted that the reference time for obtaining the average speed may be changed. Due to differences between children and adults, differences in competition level, etc., the acceleration period immediately after the start of running until the running speed stabilizes differs. If the reference time can be changed by an operation switch provided on the main body, a remote controller or the like, the target signal can be reliably kept (the non-target signal is separated).
また、このように走行開始から基準時間の経過までのような固定値ではなく、単位時間あたりの速度の変化が基準値以下になったなど、安定走行期間に移行したことを契機として上記の平均速度に基づく処理を行うと良い。すなわち、加速時間は人により違うので、マニュアルで基準時間を設定しても、そのときの走り方により基準時間の経過前にすでに速度が安定している場合と、基準時間を経過しても加速期間中で速度が安定していない場合もある。よって、設定が正しく行われないと、十分な測定・解析ができないおそれもある。そこで、実際に速度の変化を監視し、一定の範囲内に安定したことを契機に、目的信号のロックをかけることで、確実にとらえ続けることができる。 In addition, it is not a fixed value from the start of driving to the elapse of the reference time, but the above average is triggered by the transition to the stable driving period, such as the change in speed per unit time is below the reference value. Processing based on speed is good. In other words, since the acceleration time varies depending on the person, even if the reference time is set manually, if the speed is already stable before the reference time elapses depending on how you run, the acceleration will continue even if the reference time elapses. The speed may not be stable during the period. Therefore, there is a possibility that sufficient measurement and analysis cannot be performed if the setting is not performed correctly. Therefore, by actually monitoring the change in the speed and locking the target signal when it is stabilized within a certain range, it is possible to continue to capture it reliably.
また、演算部13は、周波数から求められる速度が、測定対象の走者の速度でない可能性が高いものの場合、信号レベルを減衰する機能を備えると良い。例えば、徒歩の場合、早歩きでも時速6km程度であるので、例えば、第1基準速度として時速5kmと設定し、第1基準速度以下の信号は、測定対象の走者の走行中の速度ではないとして、信号レベルを減衰する。例えば、同時に複数の周波数(速度)のスペクトラムが検出された場合、第1基準速度以下の信号は、その信号レベルが減衰されて小さくなる。つまり、たとえ本機から比較的近い領域を歩いている人が存在していても、その人からの反射波に基づく信号レベルは、そのままでは比較的大きくなるが、上記の減衰処理をすることで小さくなる。よって、複数の周波数の信号が存在しているときには信号レベルが高いものを優先的に選択するルールにした場合、歩行者からの反射波の信号レベルを減衰することで当該歩行者からの信号は選択されにくくなる。よって、歩いている人からの信号の影響を抑制することができる。ただし、減衰であって0にカットするのではない。走行速度は、走り始めは、時速0kmから上昇するので、第1基準速度以下をカットすると、肝心の測定対象物の信号も検出できなくなる。従って、例えば、測定対象の走者からの信号のみ検出しているような場合には、信号レベルが小さくても拾うことができる。
Moreover, the calculating
また、中・長距離走に対応する速度は、第1基準速度よりも速いものの、短距離走(例えば、時速12km以上等)に比べると遅い。従って、短距離走と、中・長距離走とを弁別する第2基準速度(例えば、時速10km)を設定し、係る第2基準速度以下の信号は、第1基準速度以下の場合と同様に減衰する機能を備えると良い。係る機能を設けると、中・長距離走を練習している人からの信号の影響を抑制できる。また、この第1基準速度に基づく制御と、第2基準速度に基づく制御は、いずれか一方を採用しても良いし、両方とも採用しても良い。両方採用する場合、減衰量は、第2基準速度以下の場合の方が少なくするとよい。 Moreover, although the speed corresponding to medium / long-distance running is faster than the first reference speed, it is slower than short-distance running (for example, 12 km / h or more). Accordingly, a second reference speed (for example, 10 km / h) is set to discriminate between short-distance running and medium / long-distance running, and the signal below the second reference speed is the same as in the case of the first reference speed or less. It is good to have a function to attenuate. If such a function is provided, it is possible to suppress the influence of a signal from a person who is practicing medium / long distance running. In addition, either one or both of the control based on the first reference speed and the control based on the second reference speed may be employed. When both are employed, the amount of attenuation is preferably smaller when the speed is equal to or lower than the second reference speed.
また、第1基準速度や第2基準速度に基づく処理は、具体的な速度を求めたものに対して行うものに限ることはなく、目的信号/非目的信号の分離処理のように、速度に対応する周波数スペクトラムに対して判定し、該当するものを減数するようにしても良い。 In addition, the processing based on the first reference speed and the second reference speed is not limited to the processing for obtaining a specific speed, and the speed is changed as in the target signal / non-target signal separation processing. A determination may be made on the corresponding frequency spectrum, and the corresponding one may be reduced.
さらに補助機能として、短距離走を走行する際の模範データを記憶装置15等に記録しておき、測定対象の走者の走行に伴い得られたデータ(速度分布を示すグラフや、最高速度到達時間等の特徴量データ)と、模範データを比較する比較機能を備えると良い。この比較機能の比較結果の出力としては、模範データの速度分布と実際に測定して得られた速度分布のグラフを重ねて描画したり、最高速度到達距離・保持時間等の特徴量データの数値のずれをテキスト表示したりすることができる。模範データは、教科書等に載っているものを利用しても良いし、実際に模範となる選手に走行してもらい、その時の測定データから作成しても良い。
Furthermore, as an auxiliary function, model data for running a short distance run is recorded in the
本実施形態の測定対象物は、人であり、たとえば陸上競技の短距離走者や、110mハードルの走者や、走り幅跳びの選手等の短い直線距離を走行する走者である。短距離は、一般の競技では、100mであるが、50mなどのさらに短い距離でも設定を変えることなく測定できる。短距離走の場合、走行中の速度変化や、最高速度や最高速度に到達するまでの時間や、最高速度を維持している時間などを求める。110mハードルの場合、100mの場合と同様に、走行中の速度変化などの基本的なデータに加え、ハードル間の速度変化や、ハードル直前の速度(速度を落とさずにハードルを跳んでいるか)等の解析を行うことができる。マイクロ波ドップラーセンサは、指向性があるもののレーザーに比べるとその許容範囲が広いので、ハードルを飛び越える程度の走者の上下移動程度では、マイクロ波センサ11にて補足し続けることができる。さらに、走り幅跳びの競技者の場合、踏切直前にトップスピードに持って行けているかの解析を行うことができる。それぞれの競技において、理想となる走行時のパターン等があるので、実際の選手の走行時のパターンが理想通りか否か、並びに、理想から離れている場合には、どこを修正していけばよいかが、科学的に客観的に検討することができる。
The measurement object of the present embodiment is a person, for example, a runner who travels a short straight distance, such as a short-distance runner in track and field, a runner of 110 m hurdles, and a long jump player. The short distance is 100 m in a general competition, but even a shorter distance such as 50 m can be measured without changing the setting. In the case of short-distance running, the speed change during running, the maximum speed, the time to reach the maximum speed, the time for maintaining the maximum speed, etc. are obtained. In the case of 110m hurdles, in the same way as in the case of 100m, in addition to basic data such as speed changes during driving, speed change between hurdles, speed immediately before the hurdle (whether the hurdle is jumping without slowing down), etc. Can be analyzed. Although the microwave Doppler sensor has directivity but has a wider allowable range compared to a laser, the
さらにまた、本実施形態では、測定対象の走者の走行開始を検出することができるのでも、別の補助機能として、スタータの信号(音の取得、引き金と連動)を取得し、その取得したスタータの信号と、走行開始のタイミングの前後を比較し、フライングの有無や、フライングしていない場合には、どれだけ反応良く走行開始できたかのスタート判定機能を備えると良い。 Furthermore, in this embodiment, since the start of the run of the runner to be measured can be detected, as another auxiliary function, a starter signal (acquisition of sound, interlocked with trigger) is acquired, and the acquired starter It is preferable to provide a start determination function of whether or not the vehicle has started flying and whether or not the vehicle has started flying when the vehicle starts flying.
さらに、上記の各実施形態並びに変形例において、制御部にリアルタイムクロック(時計)やGPS受信機を備え、速度を測定した時刻や位置を速度データと関連付けて記録するようにしてもよい。このようにすれば、いつどこで測定したものであるかが容易にわかる。また、上記の各実施形態並びに変形例のハードウェアを共用して、ボールの速度等を測定するスピードガン等の機能をさらに備えた構成としてもよい。 Furthermore, in each of the above-described embodiments and modifications, the control unit may be provided with a real-time clock (clock) or a GPS receiver, and the time and position at which the speed is measured may be recorded in association with the speed data. In this way, it is easy to know when and where the measurement was made. Moreover, it is good also as a structure further provided with functions, such as a speed gun which measures the speed of a ball | bowl etc., sharing the hardware of said each embodiment and modification.
10 走り方解析支援装置
11 マイクロ波ドップラーセンサ
12 アンプ
13 演算部
14 表示部
15 記憶装置
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記測定対象の走者が携帯する携帯表示器と、
前記マイクロ波ドップラーセンサから出力されるドップラー信号に基づいて前記測定対象の走者の速度を算出する速度算出手段と、
前記速度算出手段で算出した速度に基づいて求めた前記測定対象の走者の走行結果を前記携帯表示器の表示部に表示する表示機能と、
を備え
前記速度に基づいて求めた累積走行距離が設定された距離になると、前記速度算出手段による速度計測を停止し、前記走行結果を表示すること
を特徴とする走り方解析支援装置。 A microwave Doppler sensor that emits microwaves toward the runner to be measured;
A portable display carried by the runner to be measured;
Speed calculating means for calculating the speed of the runner to be measured based on a Doppler signal output from the microwave Doppler sensor;
A display function for displaying, on the display unit of the portable display, the running result of the runner to be measured obtained based on the speed calculated by the speed calculating means;
With
When the cumulative travel distance obtained based on the speed reaches a set distance, the speed calculation by the speed calculation means is stopped and the travel result is displayed.
A running analysis support device characterized by.
その設定した範囲を変更する機能を備えることを特徴する請求項2から6のいずれかに記載の走り方分析支援装置。 The maximum speed holding time is a period of time during which the speed is maintained within the range set for the maximum speed after extracting the maximum speed,
The running method analysis support apparatus according to any one of claims 2 to 6, further comprising a function of changing the set range.
前記速度分布のグラフは、線で補完することなく、経過時間に対する前記測定対象の走者の速度をドットのON/OFFで描画することを特徴する請求項2から11のいずれかに記載の走り方解析支援装置。 The display section draws by turning each point of the dot matrix ON / OFF,
The running method according to any one of claims 2 to 11, wherein the speed distribution graph draws the speed of the runner to be measured with respect to the elapsed time by ON / OFF of dots without complementing with a line. Analysis support device.
前記抑制機能により抑制した結果に基づいて前記速度分布を求めることを特徴とする請求項2から13のいずれかに記載の走り方解析支援装置。 With a suppression function to suppress the influence of Doppler signals from people other than the runner to be measured,
The running method analysis support apparatus according to any one of claims 2 to 13, wherein the speed distribution is obtained based on a result of suppression by the suppression function.
前記抑制機能は 前記ドップラー信号の信号レベルが、基準値を超えた以降のドップラー信号に基づいて前記速度分布を求めるようにするものであることを特徴とする請求項14に記載の走り方解析支援装置。 The microwave Doppler sensor is placed behind the traveling start position of the measurement subject runner,
The driving method analysis support according to claim 14, wherein the suppression function is to obtain the speed distribution based on a Doppler signal after the signal level of the Doppler signal exceeds a reference value. apparatus.
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