(57)【要約】【課題】本発明は、無駄のない走法を走者が容易に習得できる陸上競技走者用の走法習得装置を提供する。【解決手段】走者の左右大転子を結ぶ線分の中点を通る鉛直線をＺ軸方向、これと直交する走者の前後方向をＹ軸方向、Ｚ軸とＹ軸の交点を通りこれらと直交する左右方向をＸ軸方向として、走行時のＸＹＺの各軸方向の加速度とＺ軸回りの角速度を検出する検出手段と、検出手段が検出した測定値から走者の各軸方向の並進加速度及び角速度を算出し記憶手段に記録されている目標値と比較し、測定値が目標値を超過している場合には警報伝達手段を介してそれを一歩毎に走者に知らせる制御手段と、走者が予め目標値を決定するのを支援する支援手段とを具備する。【選択図】  図６
2006110046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走者の左右大転子を結ぶ線分の中点を通る鉛直線をＺ軸方向、これと直交する走者の前後方向をＹ軸方向、Ｚ軸とＹ軸の交点を通りこれらと直交する左右方向をＸ軸方向として、走行時のＸＹＺの各軸方向の加速度とＺ軸回りの角速度を検出する検出手段と、検出手段が検出した測定値から走者の各軸方向の並進加速度及び角速度を算出し記憶手段に記録されている目標値と比較し、測定値が目標値を超過している場合には警報伝達手段を介してそれを一歩毎に走者に知らせる制御手段と、走者が予め目標値を決定するのを支援する支援手段とを具備することを特徴とする陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項２】
制御手段は、検出手段が検出した走者の各軸方向の加速度及び角速度のデジタル値である測定値を単位変換し、単位変換した測定値から走者の各軸方向の並進加速度及び角速度を得、これを目標値と比較して測定値が目標値を超過している場合には警報伝達手段を介してそれを一歩毎に走者に知らせる請求項１に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項３】
支援手段は、制御手段が算出した走者の各軸方向の並進加速度及び角速度、或いは支援手段が独自に、検出手段が検出した測定値を単位変換した後走者の各軸方向の並進加速度及び角速度を得た後、走者の各軸方向の並進加速度及び角速度を一歩毎のデータ列に区切り、一歩毎のデータ列から各軸方向の並進加速度及び角速度のそれぞれの最大値及び（又は）最小値を求め、これから最大値及び（又は）最小値の度数分布グラフを作成しこれに基づいて走者が目標値を決定する請求項１又は２に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項４】
走者が目標値として、前後方向並進加速度正目標値、前後方向並進加速度負目標値、左右方向並進加速度絶対値目標値、左右方向並進加速度正目標値、左右方向並進加速度負目標値、上下方向並進加速度正目標値、角速度絶対値目標値の中から１乃至複数の目標値を選択できる請求項１〜３に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項５】
度数分布グラフとして、前後方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ、前後方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ、左右方向の並進加速度の絶対値の一歩毎の最大値の度数分布グラフ、左右方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ、左右方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ、上下方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ、角速度の絶対値の一歩毎の最大値の度数分布グラフの中から選択できる請求項３に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項６】
検出手段、記憶手段、警報伝達手段及び制御手段が測定警報部（非自己完結型）として走者の体に装着され、支援手段が別置きのパーソナルコンピュータからな請求項１〜５に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項７】
検出手段、記憶手段、警報伝達手段、制御手段及び支援手段が走者の体に装着される測定警報部に組み込まれ、支援手段が、画面表示手段と、設定値および指示の入力手段を具備している自己完結型の請求項１〜５に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項８】
検出手段が、ＸＹ面上の体の外周部にあってＸ軸に平行でＹ軸から互いに等距離離れた箇所に配置された２つの３軸（ＸＹＺ）加速度検出手段を具備する請求項１、６、７に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項９】
検出手段が、ＸＹ面上の体の外周部にあってＸ軸に平行でＹ軸から互いに等距離離れた箇所に配置された２つの２軸（ＸＹ）加速度検出手段と、この第一及び第二の加速度検出手段のいずれか一方の近傍に配置されてＺ方向の加速度を検出する第三の加速度検出手段とを具備する請求項１、６、７に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項１０】
検出手段が、ＸＹ面上の体の外周部にあってＸ軸に平行でＹ軸から互いに等距離離れた箇所に２つずつ重なるように配置された４つの１軸（Ｘ又はＹ）加速度検出手段と、これら第一から第四の加速度検出手段のいずれかの近傍に配置されてＺ方向の加速度を検出する第五の加速度検出手段とを具備する請求項１、６、７に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項１１】
検出手段が、Ｙ軸上の走者の体の外周部に配置された１乃至複数の加速度検出手段と１つの角速度検出手段とを具備する、請求項１、６、７に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項１２】
Ｙ軸が走者の臍を通り、測定警報部が腹部の臍の周辺に配置される請求項１〜１１に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項１３】
Ｙ軸が走者の腰椎を通り、測定警報部が走者背面の腰椎の周辺に配置される請求項１〜１１に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項１４】
制御手段が、制御と演算の手段としてのＣＰＵと、制御ソフトウェアの格納手段としてのＲＯＭと、演算作業用手段としてのＲＡＭと、検出手段の出力信号をデジタル信号に変換する手段としてのＡＤ変換器或いはタイマと、測定値記録指示手段としてのデータ記憶制御スイッチとを具備する請求項１、６、７に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項１５】
制御手段が、測定制御手段と、警報制御手段とを具備し、測定制御手段が、検出手段による定期的な測定を制御する手段と、検出手段により測定された測定値を加速度及び角速度の単位に変換する単位変換手段と、単位変換された測定値から並進加速度及び角速度を算出する手段とを有する請求項１、６、７、１４に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項１６】
警報制御手段が、警報として、前後方向並進加速度正目標値超過警報、前後方向並進加速度負目標値超過警報、左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報、左右方向並進加速度正目標値超過警報、左右方向並進加速度負目標値超過警報、上下方向並進加速度正目標値超過警報、角速度絶対値目標値超過警報の中から選択された１乃至複数の警報を発報する請求項１５に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項１７】
警報制御手段が、選択された警報に限って目標値超過判定を行い指定された警報伝達手段に限って警報発報を行うように制御する警報割付判定手段と、測定値が選択され警報の目標値を超過したか否か判定する目標値超過判定手段と、測定値が目標値からどの程度乖離したかを知らせる乖離度表示手段とを具備する請求項１５又は１６に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項１８】
記憶手段が、検出手段が検出した測定値を記録しておく測定値記憶手段と、設定値記憶手段とを具備し、設定値記憶手段により、測定周期、記録周期、警報割付、目標値、左右大転子を結ぶ線分の中点を通るＺ軸と測定警報部との距離ｒ、装置定数（距離）Ｈａ、Ｈｂ、単位変換係数が設定値として記録される請求項１、６、７に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項１９】
警報伝達手段が、音響伝達手段、振動伝達手段、光伝達手段若しくは画像表示手段の中の１乃至複数の組み合わせからなっている請求項１、６、７に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項２０】
支援手段が、検出手段により測定された測定値を加速度及び角速度の単位に変換する際に使用する単位変換係数を設定し記憶手段に記録指示する単位変換係数設定手段と、設定値を設定し記憶手段に記録指示する設定値設定手段と、走者の各軸方向の並進加速度及び角速度を一歩毎のデータ列に区切り、一歩毎のデータ列から各軸方向の並進加速度及び角速度のそれぞれの最大値及び（又は）最小値を求め、これから最大値及び（又は）最小値の度数分布グラフを作成しこれに基づいて走者が自分の目標値を決定するのを支援をする目標値検討支援手段とを具備する請求項１〜７に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項２１】
測定警報部と、別置きの支援手段とが常時無線で接続され、走者が測定警報部を体に装着して走行している間も支援手段に随時送られてくる測定データに基づいて、指導者が支援手段の画面に所望のグラフ等を描かせ、新しい目標値を設定して測定警報部に新たな警報を走行している走者に送るようになされている請求項１〜７、２０に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項２２】
測定警報部と、別置きの支援手段とが常時無線で接続され、走行している走者に支援手段から音声で指示を出せるようになされている請求項１〜７、２０、２１に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【請求項２３】
支援手段と、走行する競技場にある表示装置とが有線又は無線で接続され、支援手段で作成された度数分布グラフや目標値が表示装置に表示され、走者自身が表示装置を見て度数分布グラフや目標値を確認しながら走行できる請求項１〜７、２０〜２２に記載の陸上競技走者用の走法習得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陸上競技走者の走行練習に用いる陸上競技走者用の走法習得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
短距離走や長距離走等の陸上競技において、陸上競技走者の走行練習に用いる装置としては、例えば、可動面の移動速度を走者の走行速度に追従して変化させることができる走者応答運動装置（特開平９−８４８９９）や、任意の距離を目標時間で走るためのピッチを指示することができるピッチ算出装置（特開平７−９８３８８）が提案されている。
【特許文献１】特開平９−８４８９９
【特許文献２】特開平７−９８３８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最近、短距離走や長距離走等の陸上競技における「無駄のない走法」として「真下に踏みつける」「骨盤を鉛直線回りに回転させない」「上下動を防止する」ことが課題として指摘されている。
【０００４】
着地足を「真下に踏みつける」のは着地時の後方向への加速度、即ち「着地時のブレーキを低減」するためである。
【０００５】
「骨盤を鉛直線回りに回転させない」のは、着地足が地面を離れ再び前方に踏み出す動作を速くするためである。「骨盤を鉛直線回りに回転させない」ことを別な言葉で「１直線上ではなく平行な２直線上に走る」と表現することがある。
【０００６】
「上下動を防止する」のは体力消耗を避けるためである。
【０００７】
しかし、走者がこれらを体感し習得するのは容易でなく、従来公知の方法乃至装置ではこの走法を習得できなかった。
【０００８】
本発明は、「無駄のない走法」を走者が容易に習得できる陸上競技走者用の走法習得装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、「無駄のない走法」の「真下に踏みつける」「骨盤を鉛直線回りに回転させない」「上下動を防止する」を次のように力学的に解析した。それを図１〜図５を参照しながら説明する。、
【００１０】
なお、図１は着地直後の走者１０１にかかる並進加速度を示す側面図である。並進加速度というのは回転による加速度成分を除いたものを言う。臍１４２部分は体の回転の中心から１０ｃｍ程度離れており、走者の臍部分の加速度には、回転による加速度成分が含まれているのである。図２は着地直後の走者にかかる並進加速度を示す正面図、図３は着地直後の走者にかかる並進加速度と角速度を示す平面図である。また図４は走者の座標系を示す骨格の正面図、図５は骨格の側面図である。走者の左右大転子１１２を結ぶ線分の中点Ｎ（図４）を通る鉛直線をＺ軸方向、これと直交する走者の臍を通る前後方向をＹ軸方向、Ｚ軸とＹ軸の交点を通りこれらと直交する左右方向をＸ軸方向とし、ＸＹＺ軸の交点を原点Ｏとしている。
【００１１】
まず、「着地時のブレーキを低減」とは、減速防止である。減速とは前後方向に負の加速度を加えることであるので、課題は「前後方向負の加速度の低減」に帰す。着地直後は例えば図１、図３のように走者の後ろ向きに並進加速度Ｙ”がかかる。加速度は走者にかかる力に比例し、走者にかかる力は重力と着地足が発する筋力である。「真下に踏みつける」というのは、着地足が発する力の成分が上下方向だけになるように指導する言葉であり、言い換えれば、着地時の並進加速度成分が上下方向だけになるように指導する言葉である。
【００１２】
また一方で減速したならば速度を補うために加速が必要となり、それは「後ろに蹴る」という動作に現れる。従って課題を「前後方向正の加速度の低減」と言ってもよい。走者が巡航スピードに乗った場合、スピードは繰り出す足のスピードによるだけで、もはや加速は不要なのである。それにも関わらず加速が必要になるのはブレーキをかけているからに他ならない。減速を補う加速を行うくらいなら、減速を少なくし、加速に使う筋力を、足を繰り出すことに使ってスピードを高く維持する方が得策である。「着地時のブレーキを低減」と「後ろへの蹴りの低減」の何れの表現が理解し易いかは個々の走者による。
【００１３】
次に、「骨盤を鉛直線回りに回転させない」とは、「骨盤回転の角速度の低減」である。一歩一歩の時間が一定であるとき、回転角が大であれば、回転角を時間で除した角速度も大であり、課題は「角速度の低減」に帰す。着地足が体の左右方向中央にあって、左右の着地足が同じ線上に来る走法では骨盤が鉛直線回りに回転する。角速度が低減された状態では、図３のように左足の着地点を結ぶ線１０４と右足の着地点を結ぶ線１０５が左右の大転子の間隔ほど離れている。
【００１４】
ところが２直線の間隔を広げ過ぎると、左右の揺れを生じてしまう。左右の揺れは足の踏ん張りを必要とし、体力の消耗にもつながることから避けるべきことである。左右の揺れとは速度が左から右へ、右から左へと変化することであり、左右の揺れの防止は「左右方向の加速度の低減」に帰す。「角速度の低減」と「左右方向の加速度の低減」は密接な関連をもつ課題である。
【００１５】
上下動は、体を持ち上げることで体力を位置エネルギーに変換し、着地時にエネルギーとしてほとんど回収されることはなく、むしろ衝撃緩衝のために再び筋力を使うという点で、体力の消耗につながる。上下動は速度が下から上へ、上から下へと変化することであり、上下動の防止は「上下方向の加速度の低減」に帰す。
【００１６】
このように、「真下に踏みつける」は「着地時のブレーキを低減」であり、「後ろへの蹴りの低減」であって、結局は「前後方向正の加速度の低減」に帰す。
【００１７】
また「骨盤を鉛直線回りに回転させない」は「角速度の低減」乃至「左右方向の加速度の低減」に帰す。
【００１８】
さらに「上下動を防止する」とは「上下方向の加速度の低減」に帰す。
【００１９】
そこで本発明者は、「無駄のない走法」の「真下に踏みつける」「骨盤を鉛直線回りに回転させない」「上下動を防止する」を、「前後方向正の加速度の低減」、「角速度の低減」乃至「左右方向の加速度の低減」及び「上下方向の加速度の低減」ととらえて、並進加速度乃至角速度について予め所望の軸（ＸＹＺ）方向の目標値を設定し、走行中の走者の測定値と比較して一歩毎にその結果を走者に知らせてやれば、走者が「無駄のない走法」を容易に習得できることを見出し発明するに至った。
【００２０】
即ち、本発明の陸上競技走者用の走法習得装置は、走者の左右大転子を結ぶ線分の中点を通る鉛直線をＺ軸方向、これと直交する走者の前後方向をＹ軸方向、Ｚ軸とＹ軸の交点を通りこれらと直交する左右方向をＸ軸方向として、走行時のＸＹＺの各軸方向の加速度とＺ軸回りの角速度を検出する検出手段と、検出手段が検出した測定値から走者の各軸方向の並進加速度及び角速度を算出し記憶手段に記録されている目標値と比較し、測定値が目標値を超過している場合には警報伝達手段を介してそれを一歩毎に走者に知らせる制御手段と、走者が予め目標値を決定するのを支援する支援手段とを具備することを特徴とする。
【００２１】
本発明の陸上競技走者用の走法習得装置（以下単に「走法習得装置」という）は図６のように、検出手段１２４、制御手段１２１、記憶手段１２６、警報伝達手段１２５及び支援手段１２９からなる。検出手段１２４、制御手段１２１、記憶手段１２６及び警報伝達手段１２５を測定警報部１２０とし、支援手段１２９を測定警報部１２０とは別に設けてもよい。
【００２２】
検出手段１２４は加速度及び角速度を測定する。
【００２３】
制御手段１２１は、測定制御手段１２２と警報制御手段１２３からなり、測定制御手段１２２は検出手段１２４を制御し並進加速度と角速度を算出する。警報制御手段１２３は、測定した並進加速度と角速度を走者の目標値と比較し、警報信号を警報伝達手段１２５に送る。
【００２４】
記憶手段１２６は、測定値記憶手段１２７と、設定値記憶手段１２８からなり、測定値記憶手段１２７は測定値を記録し、設定値記憶手段１２８は並進加速度及び角速度に対する走者の目標値等の設定値を予め記録する。
【００２５】
警報伝達手段１２５は、警報信号（例えば警報音）を走者に送り知らせる。
【００２６】
支援手段１２９は、単位変換係数設定手段１３０と、設定値設定手段１３１と、目標値検討支援手段１３２とからなる。単位変換係数設定手段１３０は、測定制御手段１２２が測定値を並進加速度と角速度に変換する式における係数を設定し設定値記憶手段１２８に記録するよう指示し、設定値設定手段１３１は目標値等の設定値を設定し設定値記憶手段１２８に記録するよう指示する。目標値検討支援手段１３２は、走者が目標値を検討し決定するのを支援する。
【００２７】
［検出手段］
【００２８】
検出手段１２４は複数の加速度及び（又は）角速度検出手段を有する。検出手段は加速度検出手段だけで構成されていても、或いは加速度検出手段と角速度検出手段とで構成してもよい。加速度検出手段だけで構成されて場合を「検出系λ」とし、加速度検出手段と角速度検出手段とで構成された場合を「検出系θ」としてそれぞれについて説明する。
【００２９】
（検出系λ）
【００３０】
検出系λにおける加速度検出手段の配置例を図７及び図８に示す。図７において１４１は頭部方向からから見た胴体で、この面内に臍１４２（括弧内は座標値を示す。他も同様。）を含む。
走者は測定警報部１２０を例えば腹部に装着するが、その場合、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を互いに直交する軸として、Ｘ軸は走者の左右方向、Ｙ軸は走者の前後方向、Ｚ軸は走者の上下方向で、原点Ｏは走者の左右大転子１１２を結ぶ線分の中点Ｎ（図４）を通るＺ軸と走者の臍１４２を含む水平面との交点である。Ｘ軸に平行でＸ軸から距離Ｒ離れたＸＹ平面内の直線上に２つの加速度検出手段ａ、ｂを、Ｙ軸から等距離Ｌ／２に配置する。
【００３１】
原点０は一般には走者の左右大転子１１２を結ぶ線分の中点Ｎを通るＺ軸上であればよく、加速度検出手段ａ、ｂを結ぶ線分の中点１４５は臍１４２の付近でなく、両鎖骨の中点上或いは胸骨上或いは背面の腰椎１１３（図５、図７）上でもよい。背面に中点１４５を位置させる場合、Ｒの符号が負になる。加速度検出手段ａ、ｂはそれぞれがＹ軸方向、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向の加速度を検出する。
【００３２】
加速度検出手段ａ、ｂが２軸方向の検出しかできない場合は、Ｚ方向の加速度を検出する手段として、もう一つの加速度検出手段ｃをそれらの近くに配置する。
【００３３】
加速度検出手段ａ、ｂが１軸方向の検出しかできない場合は、さらに２つの加速度検出手段を、ＸＹ平面上の座標値が加速度検出手段ａ、ｂと重なるように配置する。
【００３４】
加速度検出手段の性能は０．００５［Ｇ］程度の分解能と±５［Ｇ］のレンジを持つものが望ましい。
【００３５】
（検出系λによる並進加速度と角速度算出原理）
【００３６】
図７において、座標系が並進加速度を受けながら原点Ｏを中心にＸＹ平面内で微少な回転をするとき、Ｘ軸正方向に置いた加速度検出手段ａから得た加速度のＸ成分をｘ１”、同じくＹ成分をｙ１”とし、Ｘ軸負方向に置いた加速度検出手段ｂが測定した加速度のＸ成分をｘ２”、同じくＹ成分をｙ２”とすると並進加速度のＸ成分Ｘ”と並進加速度のＹ成分Ｙ”は次のようになる。
Ｘ”＝（ｘ１”＋ｘ２”）／２＋（ｙ１”−ｙ２”）・Ｒ／Ｌ    （式１）
Ｙ”＝（ｙ１”＋ｙ２”）／２−（ｘ１”−ｘ２”）・Ｒ／Ｌ    （式２）
並進加速度のＺ成分Ｚ”は、加速度検出手段ａ、ｂまたはｃにより測定したＺ軸方向の加速度ｚ”である。
【００３７】
この手段によると、Ｚ軸回りの角速度の絶対値も併せて導けて、原理的には次式となる。
｜ψ’｜＝｛（ｘ２”−ｘ１”）／Ｌ｝＾０．５                （式３）
ここに＾は累乗を表す。
【００３８】
（式１）（式２）から分かることであるが、加速度検出手段ａ、加速度検出手段ｂを両腰骨の先端（大転子を通る鉛直線上）に装着するとＲが０になることから、両加速度検出手段の出力を平均すれば直ちに並進加速度が得られる利点がある。
【００３９】
ここまで、回転はＸＹ平面内だけで、他の平面内の回転は微少であるとしてきたが、精密を求めるならば３軸の加速度検出手段を３つ以上配置するなどして、他の軸についても上述と同様の算出をしてもよい。
【００４０】
（検出系θ）
【００４１】
検出系θにおける加速度検出手段と角速度検出手段の配置例を図９、図１０に示す。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を互いに直交する軸として、Ｙ軸上でＸ軸から距離Ｒ離れた点に１つの加速度検出手段ｄを配置し、Ｚ軸に垂直な面の回転を検出する角速度検出手段ｅをその付近に配置する。走者が測定警報部１２０を例えば腹部に装着した場合、Ｘ軸は走者の左右方向、Ｙ軸は走者の前後方向、Ｚ軸は走者の上下方向で、原点Ｏは典型的には走者の左右大転子１１２を結ぶ線分の中点を通るＺ軸と走者の臍１４２を含む水平面との交点である。図９において１４１は頭部方向から見た胴体で、この面内に臍１４２を含む。原点０は一般には走者の左右大転子１１２を結ぶ線分の中点を通るＺ軸上であればよく、加速度検出手段ｄは、両鎖骨の中点上或いは胸骨上或いは背面の脊椎１１３上でもよい。背面に中点加速度検出手段ｄを位置させる場合、Ｒの符号が負になる。
【００４２】
加速度検出手段ｄはＹ方向、Ｘ方向、Ｚ方向の加速度を検出する。加速度検出手段ｄが３軸方向の検出ができない場合は、他の２軸の加速度を検出する手段として、１つ以上の加速度検出手段を加速度検出手段ｄにできる限り近く配置する。角速度検出手段の性能は０．０１７［ｒａｄ／秒］程度の分解能と±１４［ｒａｄ／秒］のレンジを持つものが望ましい。
【００４３】
（検出系θによる並進加速度と角速度算出原理）
【００４４】
図９において、座標系が並進加速度を受けながら原点Ｏを中心にＸＹ平面内で微少な回転をするとき、加速度検出手段ｄから得た加速度のＸ成分をｘ１”、同じくＹ成分をｙ１”とし、角速度検出手段ｅが測定した角速度をψ’、その時間微分をψ”とすると、並進加速度のＸ成分Ｘ”と並進加速度のＹ成分Ｙ”は次のようになる。
Ｘ”＝ｘ１”＋  Ｒ・ψ”                      （式４）
Ｙ”＝ｙ１”＋  Ｒ・ψ’＾２                  （式５）
並進加速度のＺ成分Ｚ”は、加速度検出手段ｄ或いは近くに配置された他の加速度検出手段が測定した加速度ｚ”である。ここに＾は累乗を表す。
【００４５】
ここまで、回転はＸＹ平面内だけで、他の平面内の回転は微少であるとしてきたが、精密を求めるならば角速度検出手段を３つ以上配置するなどして、他の軸についても上述と同様の算出をしてもよい。
【００４６】
［制御手段］
【００４７】
制御手段１２１は、ハードウェアとして例えば次の５つの手段を具備している。
１） 定期的測定と計算の手段としてのＣＰＵ。ＣＰＵは一組の測定を５ミリ秒程度の周期で測定できるものを用いるのが好ましい。
２）ソフトウェア格納手段としてのＲＯＭ。測定警報部１２０を制御するソフトウェアがこのＲＯＭに格納される。
３）演算作業用手段としてのＲＡＭ。
４）加速度検出手段或いは角速度検出手段の出力信号をデジタル信号に変換する手段としてのＡＤ変換器或いはタイマ。出力信号が例えば電圧或いは電流である場合はＡＤ変換器を適用すればよく、パルス幅である場合はパルス幅測定タイマを適用すればよい。
５）測定値記録指示手段としてのデータ記憶制御スイッチ。
【００４８】
（ＡＤ変換器）
【００４９】
加速度検出手段及び角速度検出手段の出力電圧または出力電流をＣＰＵで処理可能なデジタル信号に変換するＡＤ変換器は入力を線型変換する。０．００５［Ｇ］に相当する分解能と±５［Ｇ］に相当するレンジを持つものが望ましいが０．０２［Ｇ］相当の分解能でもよい。角速度検出手段からの信号を受けるＡＤ変換器は入力を線型変換する。０．０１７［ｒａｄ／秒］に相当する分解能と±１４［ｒａｄ／秒］に相当するレンジを持つものが望ましい。ＡＤ変換器の入力インピーダンスが低い場合或いは検出手段からの出力がＡＤ変換器のレンジに合わない場合は、演算増幅器を前段に置いて、加速度検出手段及び角速度検出手段に対して入力インピーダンスを高く見せるようにし、或いはレンジ調整をするとよい。
【００５０】
（パルス幅測定タイマ）
【００５１】
加速度検出手段及び角速度検出手段の出力がパルス幅で伝えられる場合、パルスのエッジ間において例えばＣＰＵのクロックパルスの分周パルス数を計数するところのパルス幅測定タイマでデジタル化してもよい。加速度検出手段から信号を受けるパルス幅測定タイマは０．００５［Ｇ］に相当する分解能と±５［Ｇ］に相当するレンジを持つものが望ましいが０．０２［Ｇ］相当の分解能でもよい。角速度検出手段からの信号を受けるパルス幅測定タイマは０．０１７［ｒａｄ／秒］に相当する分解能と±１４［ｒａｄ／秒］に相当するレンジを持つものが望ましい。
【００５２】
（データ記憶制御スイッチ）
【００５３】
データ記憶制御スイッチは、測定値記録指示手段で、測定値の記録開始、記録停止を指示する。記憶手段が小規模である場合は、記録域を無駄なデータで消費しないためであり、また、いくつかの走法を比較分析する場合のデータの区切りを与えるためでもある。記録停止中に当該スイッチが投入されるとＣＰＵは測定値の記録を開始する。記録中に当該スイッチが投入されるとＣＰＵは測定値の記録を停止する。記憶手段の容量には限りがあるので、容量を使い切ると記録を停止する。記録停止の際は当該データの長さが記憶手段の索引部に記され、これによってデータの区切りを識別できる。データ記憶制御スイッチは、例えば押しボタンスイッチで走行中の操作性に難を生じないために、大型でクリック感が優れたものが好ましい。
【００５４】
制御手段１２１は、ソフトウェアとして測定制御手段１２２と、警報制御手段１２３とを具備し、測定制御手段１２２は、１）定期的な測定の制御手段、２）単位変換手段、３）並進加速度と角速度を算出する手段の３つの手段から構成される。
【００５５】
「定期的な測定の制御手段」
【００５６】
定期的に測定を実行するための制御手段は、例えばＣＰＵのクロックパルスの分周パルス数を計数し、これが一定数に至る毎に信号を発し、計数を０からやり直す手段があり、これを周期タイマと呼ぶ。周期タイマの信号に従って、電圧または電流を測定する場合であればＡＤ変換器を起動すればよく、パルス幅を測定する場合であれば、その信号に従って加速度検出手段、角速度検出手段を起動し、パルス幅測定タイマでパルス幅を測定すればよい。
【００５７】
「単位変換手段」
【００５８】
加速度検出手段の出力をＡＤ変換器等でデジタル化した値は次の式で加速度（単位Ｇ）に変換する。
加速度＝２／（Ａ−Ｂ）・デジタル値−２・（Ａ／（Ａ−Ｂ））＋１  （式６）
ここにＡ、Ｂは設定値記憶手段１２８に格納されている係数で次のように設定された値である。Ａは、当該加速度検出手段の当該軸の正方向を真上に向けることで＋１［Ｇ］の加速度を与え、これを測定してデジタル化した値である。Ｂは同じく当該軸の正方向を真下に向けることで−１［Ｇ］の加速度を与え、これを測定してデジタル化した値である。係数は各加速度検出手段の軸毎にあり、それぞれの加速度を計算する。
【００５９】
検出手段の構成が「検出系λ」である場合は次の通りである。
１）加速度検出手段ａのＸ軸の係数Ａ、Ｂおよび当該デジタル値から加速度ｘ１”を計算
２）加速度検出手段ａのＹ軸の係数Ａ、Ｂおよび当該デジタル値から加速度ｙ１”を計算
３）加速度検出手段ｂのＸ軸の係数Ａ、Ｂおよび当該デジタル値から加速度ｘ２”を計算
４）加速度検出手段ｂのＹ軸の係数Ａ、Ｂおよび当該デジタル値から加速度ｙ２”を計算
５）加速度検出手段ａまたはｂまたはｃのＺ軸の係数Ａ、Ｂおよび当該デジタル値から加速度ｚ”を計算。
【００６０】
検出手段の構成が「検出系θ」である場合は次の通りである。
１）加速度検出手段ｄのＸ軸の係数Ａ、Ｂおよび当該デジタル値から加速度ｘ１”を計算
２）加速度検出手段ｄのＹ軸の係数Ａ、Ｂおよび当該デジタル値から加速度ｙ１”を計算
３）加速度検出手段ｄのＺ軸の係数Ａ、Ｂおよび当該デジタル値から加速度ｚ”を計算
【００６１】
角速度検出手段の出力をＡＤ変換器等でデジタル化した値も同様の式７で単位ｒａｄ／秒の角速度に変換する。
角速度＝２ｎπ｛２／（Ｃ−Ｄ）・デジタル値−２・Ｃ／（Ｃ−Ｄ）＋１｝（式７）
この際のＣ、Ｄは、測定警報部を当該軸（精密を求めない限りはＺ軸のみ）を中心に反時計回りならびに時計回りにｎ回／秒の速さで回転させ、これを測定してデジタル化した値である。ｎは３乃至４が適当であるが、多数の回転数を試み最小２乗法を適用して直線の式を決定してもよい。
【００６２】
「並進加速度と角速度を算出する手段」
【００６３】
並進加速度と角速度は、ＣＰＵとソフトウェア格納手段に記録されているソフトウェアにより算出される。ソフトウェアの内容は上述の式１〜７の通りである。
【００６４】
［記憶手段］
【００６５】
記憶手段１２６（図６）は、電源を断っても記録が残り、また電気的に消去して再利用可能なものである必要があり、例えばＥＥＰＲＯＭを使用できる。なかでも実装面積が狭くて済むシリアルＥＥＰＲＯＭが好ましい。容量は６４ＫＢＹＴＥ以上あるとよい。大容量の記録媒体が必要になればフラッシュメモリーを使ってもよい。
【００６６】
記憶手段１２６は、ソフトウエアとしては、１）測定値記憶手段１２７と２）設定値記憶手段１２８の２つから構成される。
【００６７】
「測定値記憶手段」
【００６８】
検出手段１２４が測定検出した測定値は測定値記憶手段１２７に記録される。走者が自分の並進加速度データ、角速度データを数値情報として知るためには、測定値を記録しておく必要があり、そのための手段である。
【００６９】
記録する内容は目標値と比較した値を再現できる形式であればよく、検出系λまたは検出系θから受け取った生データでもよいし、単位変換しただけの値でもよいし、算出した並進加速度、角速度でもよい。測定周期の倍数を記録周期として、記録周期の間の平均値を記録してもよい。但し、その際は目標値超過判断も平均値に対して行う。平均値を使う利点は、例外値の混入があってもその影響を薄めること、記録容量を節約すること、記録周期間のデータ変動を反映させて記録容量節約に合理性を与えることにある。
【００７０】
「設定値記憶手段」
【００７１】
記憶手段１２６の設定値記憶手段１２８は、後述する支援手段１２９の単位変換係数設定手段１３０及び設定値設定手段１３１により設定された設定値を記録する。設定値記憶手段１２８に記録される設定値としては、例えば１）測定周期、２）記録周期、３）警報割付（警報伝達手段１２５に割り付ける警報の種類）、４）警報発報の基準となる目標値、５）距離ｒ（左右大転子を結ぶ線分の中点を通るＺ軸と測定警報部との距離、例えば図７の原点Ｏと臍１４２との距離）、距離Ｈａ、Ｈｂ、６）単位変換係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（単位変換係数とはデジタル信号に変換された電圧値或いはパルス幅の時間等を、加速度、角速度の単位に変換する係数）がある。
【００７２】
［警報伝達手段］
【００７３】
並進加速度と角速度は、制御手段１２１の警報制御手段１２３により、予め設定されている目標値と比較され、例えば目標値を超過した場合は直ちに警報信号が、警報伝達手段１２５を通して走者に発報される。警報伝達手段として例えば音響伝達手段、振動伝達手段、光伝達手段、画像表示手段等があり、それらを組み合わせたものでもよい。なお、複数種類の警報信号をそれぞれ別々の伝達手段で伝えるようにしてもよい。
【００７４】
音響伝達手段としては、例えばステレオイヤホン、スピーカ、ブザーがある。ステレオイヤホンによる場合は、左右の耳に別々の種類の警報を伝え得る。
【００７５】
振動伝達手段としては、例えば振動モータがある。振動は皮膚感覚で走者に伝えられるので、複数の振動発生手段により、すべての種類の警報を伝え得る。
【００７６】
光伝達手段としては、例えば発光ダイオードがあり、例えば眼鏡へ装着すれば、左右の目に別々の警報を伝え得る。
【００７７】
画像表示手段としては、例えば眼鏡の片眼に液晶表示装置を装着したものであり、文字或いは図形によりすべての種類の警報を伝え得る。
【００７８】
＜警報制御手段＞  
【００７９】
警報制御手段１２３は、並進加速度と角速度を予め設定されている目標値と比較し、例えば目標値を超過した場合は直ちに警報信号を、警報伝達手段１２５を通して走者に送り伝える。警報制御手段はさらに次の３つの手段（ソフトウェア）、１）警報割付判定手段、２）目標値超過判定手段、３）乖離度表示手段から構成される。
【００８０】
「警報割付判定手段」
【００８１】
警報伝達手段と警報種類を対応させるため、予め測定警報部に選択設定できる手段が設けられている。警報種類を対応させないというのも選択肢の１つである。この選択設定の手段を警報割付といい、走者によって選択された警報の種類に限って目標値超過判定を行い、指定された警報伝達手段に限って警報発報を行うよう制御する手段を警報割付判定手段という。
【００８２】
警報の種類には例えば次のように、片括弧つき数字で表した大別と片括弧つき英字で表した細分がある。
１）前後方向並進加速度の目標値超過警報
ａ）前後方向並進加速度正目標値超過警報
ｂ）前後方向並進加速度負目標値超過警報
２）左右方向並進加速度の目標値超過警報
ａ）左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報
ｂ）左右方向並進加速度正目標値超過警報
ｃ）左右方向並進加速度負目標値超過警報
３）上下方向並進加速度目標値超過警報
ａ）上下方向並進加速度正目標値超過警報
４）角速度目標値超過警報
ａ）角速度絶対値目標値超過警報
【００８３】
「目標値超過判定手段」
【００８４】
（前後方向並進加速度の目標値超過判定手段）  
【００８５】
前後方向並進加速度の目標値超過警報は、前後方向並進加速度正目標値超過警報、前後方向並進加速度負目標値超過警報に細分され、これらに対応する目標値超過判定手段は次の通りである。
【００８６】
前後方向並進加速度正目標値超過警報は、前後方向並進加速度と走者が予め設定した前後方向並進加速度の正の目標値を比較する手段に対応し、この手段を働かせた場合、前後方向並進加速度が目標値より大であると、ＣＰＵは前後方向並進加速度正目標値超過警報に割り付けられた警報伝達手段に警報信号を発報する。
【００８７】
前後方向並進加速度負目標値超過警報は、前後方向並進加速度と走者が予め設定した前後方向並進加速度の負の目標値を比較する手段に対応し、この手段を働かせた場合、前後方向並進加速度が目標値より小であると、ＣＰＵは前後方向並進加速度負目標値超過警報に割り付けられた警報伝達手段に警報信号を発報する。
【００８８】
（左右方向並進加速度の目標値超過判定手段）  
【００８９】
左右方向並進加速度の目標値超過警報は、左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報、左右方向並進加速度正目標値超過警報、左右方向並進加速度負目標値超過警報に細分され、これらに対応する目標値超過判定手段は次の通りである。なお左右方向並進加速度はほぼ正負対称な値であることを期待できるので左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報だけを実装してもよく、左右方向並進加速度正目標値超過警報と左右方向並進加速度負目標値超過警報は特段の充実を図る場合に実装することにしてもよい。
【００９０】
左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報は、左右方向並進加速度の絶対値と走者が予め設定した左右方向並進加速度の目標値を比較する手段に対応し、この手段を働かせた場合、左右方向並進加速度の絶対値が目標値より大であると、ＣＰＵは左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報に割り付けられた警報伝達手段に警報信号を発報する。
【００９１】
左右方向並進加速度正目標値超過警報は、左右方向並進加速度と走者が予め設定した左右方向並進加速度の正の目標値を比較する手段に対応し、この手段を働かせた場合、左右方向並進加速度が目標値より大であると、ＣＰＵは左右方向並進加速度正目標値超過警報に割り付けられた警報伝達手段に警報信号を発報する。
【００９２】
左右方向並進加速度負目標値超過警報は、左右方向並進加速度と走者が予め設定した左右方向並進加速度の負の目標値を比較する手段に対応し、この手段を働かせた場合、左右方向並進加速度が目標値より小であると、ＣＰＵは左右方向並進加速度負目標値超過警報に割り付けられた警報伝達手段に警報信号を発報する。
【００９３】
（上下方向並進加速度の目標値超過判定手段）  
【００９４】
上下方向並進加速度の目標値超過警報は、上下方向並進加速度正目標値超過警報であって、上下方向並進加速度と走者が予め設定した上下方向並進加速度の正の目標値を比較する手段に対応し、この手段を働かせた場合、上下方向並進加速度が目標値より大であると、ＣＰＵは上下方向並進加速度正目標値超過警報に割り付けられた警報伝達手段に警報信号を発報する。
【００９５】
（角速度目標値超過判定手段）  
【００９６】
角速度目標値超過警報は、角速度絶対値目標値超過警報であって、角速度の絶対値と走者が予め設定した角速度の目標値を比較する手段に対応し、この手段を働かせた場合、角速度の絶対値が目標値より大であると、ＣＰＵは角速度絶対値目標値超過警報に割り付けられた警報伝達手段に警報信号を発報する。
【００９７】
（警報割付の例）
【００９８】
例えば警報伝達手段がステレオイヤホンで、警報種類として前述のすべてを割り付け可能とする場合、警報割付の選択肢は次の通りで、１）〜８）の中から１つ、９）〜１６）の中から１つ、合計２つを選択できる。
１）ステレオイヤホンの左耳に前後方向並進加速度正目標値超過警報を割り付ける
２）ステレオイヤホンの左耳に前後方向並進加速度負目標値超過警報を割り付ける
３）ステレオイヤホンの左耳に左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報を割り付ける
４）ステレオイヤホンの左耳に左右方向並進加速度正目標値超過警報を割り付ける
５）ステレオイヤホンの左耳に左右方向並進加速度負目標値超過警報を割り付ける
６）ステレオイヤホンの左耳に上下方向並進加速度目標値超過警報を割り付ける
７）ステレオイヤホンの左耳に角速度絶対値目標値超過警報を割り付ける
８）ステレオイヤホンの左耳に警報を割り付けない
９）ステレオイヤホンの右耳に前後方向並進加速度正目標値超過警報を割り付ける
１０）ステレオイヤホンの右耳に前後方向並進加速度負目標値超過警報を割り付ける
１１）ステレオイヤホンの右耳に左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報を割り付ける
１２）ステレオイヤホンの右耳に左右方向並進加速度正目標値超過警報を割り付ける
１３）ステレオイヤホンの右耳に左右方向並進加速度負目標値超過警報を割り付ける
１４）ステレオイヤホンの右耳に上下方向並進加速度目標値超過警報を割り付ける
１５）ステレオイヤホンの右耳に角速度絶対値目標値超過警報を割り付ける
１６）ステレオイヤホンの右耳に警報を割り付けない
【００９９】
選択したのが例えば２）と１４）である場合、前後方向負並進加速度と上下方向並進加速度については目標値超過の判定が行われ判定結果が真の場合は警報発報が行われるが、前後方向正並進加速度や左右方向並進加速度や角速度については目標値超過の判定が行われず、警報発報も行われない。選択したのが例えば８）と１６）である場合、目標値超過の判定は一切行われず、警報発報も行われない。
【０１００】
「乖離度表示手段」  
【０１０１】
乖離度表示手段とは、並進加速度、角速度とそれぞれの目標値との差即ち乖離の程度を表示する手段である。走者は乖離度表示手段によって、どれくらい目標値から外れたかを体感できる。警報伝達手段として音響伝達手段、振動伝達手段、光伝達手段、画像表示手段を用いた場合についての乖離度表示手段をそれぞれ説明する。
【０１０２】
（音響伝達手段における乖離度表示手段）  
【０１０３】
警報伝達手段が音響伝達手段である場合、例えば周波数による方法があり、その場合は差が大であるほど高い周波数を発する方法、または低い周波数を発する方法がある。また、音響の強弱による方法があり、その場合は差が大であるほど強い音響を発する方法がある。さらに周波数による方法と強弱による方法を組み合わせてもよい。
【０１０４】
周波数による方法は例えばＣＰＵのクロックパルスの分周パルス数を計数し、これが一定数に至る毎に計数を御破算にすると共に出力端子のＯＮ−ＯＦＦを切り替える方法があり、その「一定数」を少なくすることで高音を、多くすることで低音を発生することができる。音響の強弱による方法は例えば、デジタルアナログ変換器（ＤＡ変換器）によって音源に繋いだ増幅器の増幅率を制御する方法がある。或いはデューティ比が可変であるパルス列を積分回路に送り、積分値の大小をデューティ比で制御してＤＡ変換器に代えてもよい。
【０１０５】
（振動伝達手段における乖離度表示手段）  
【０１０６】
警報伝達手段が振動伝達手段である場合、乖離の程度を表すには例えば音響伝達手段と同様に振動の強弱と振動の周波数によってもよい。
【０１０７】
（光伝達手段における乖離度表示手段）  
【０１０８】
警報伝達手段が光伝達手段である場合、乖離の程度を表すには例えば光源の放射強度の強弱による方法でもよく、その実現手段は音響の強弱発生と同様である。或いは、赤青黄の３色を備えた光源を用いると各色の放射強度を変えることにより色表現が可能になり、青から赤までの色によって乖離の程度を表してもよく、実現手段は音響の強弱発生と同様である。
【０１０９】
（画像表示手段における乖離度表示手段）  
【０１１０】
警報伝達手段が画像表示手段である場合、乖離の程度を表すには例えば数字で表してもよく、グラフで表してもよく、表意図形で表してもよく、またそれらを併用してもよい。
【０１１１】
［支援手段］  
【０１１２】
図６の支援手段１２９には、ハードウェアとして例えばノート型やデスクトップ型のパーソナルコンピュータを使用することができる。
【０１１３】
支援手段としてパーソナルコンピュータを用いる場合、支援手段１２９はハードウェアとして例えば次の７つの手段を具備する。
１）送受信情報を編集処理する手段としてのＣＰＵ。
２）プログラム装填用手段及び演算作業用手段としてのＲＡＭ。
３）ソフトウェア格納手段として例えばハードディスクドライブ等の大容量記憶装置。送受信情報を編集処理するソフトウェアが格納される。
４）測定値を数値およびグラフに表示する手段として例えば陰極線管、液晶ディスプレイ等の画面表示装置。
５）設定値および指示の入力手段として例えばキーボード、マウス等の入力装置。
６）測定警報部との通信手段としてＲＳ−２３２Ｃに代表される通信装置。
７）測定値を数値およびグラフとして紙媒体に表示する手段としての印刷装置。
【０１１４】
支援手段１２９として別置きのパーソナルコンピュータを用いる場合、支援手段１２９を除いた部分即ち測定警報部１２０と、支援手段１２９とは通信手段を介して接続される。そのため測定警報部１２０と支援手段１２９にはそれぞれ通信手段が配置される。通信手段としては、例えばＲＳ−２３２ＣレベルコンバータとＲＳ−２３２Ｃ通信コネクタとからなる。ＲＳ−２３２Ｃレベルコンバータは通信線の電圧を規格に合わせる集積回路で、ＲＳ−２３２Ｃ通信コネクタは通信ケーブルを接続するコネクタである。記憶手段が小規模であるうちはＲＳ−２３２Ｃでもよいが、より高速なＵＳＢやＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を用いてもよい。パーソナルコンピュータとは通信ケーブルにより接続されるが、走者が測定警報部１２０を身に着けて走行するときは接続されない。
【０１１５】
測定警報部１２０と支援手段１２９を繋ぐ媒体は、有線の通信ケーブルだけでなく、電磁波、赤外線等の無線であってもよく、その場合は通信ケーブルの代わりを無線の送受信手段と変復調手段がつとめる。変調方式は例えば周波数変調方式があるが、振幅変調方式、位相変調方式でもよい。無線で接続する場合は支援手段側にも取り付けた送受信手段と無線で結ばれる。
【０１１６】
なお測定警報部１２０と、別置きの支援手段１２９であるパーソナルコンピュータとを常時無線で接続するようにしてもよい。この場合走者が測定警報部を体に装着して走行している間も支援手段に随時送られてくる測定データに基づいて、指導者が支援手段の画面に所望のグラフ等を描かせ、新しい目標値を設定して測定警報部に新たな警報を走行中の走者に送ったり、或いは新しい目標値を設定してそれに近づくような走行フォームになるよう指導者が走行している走者に音声で指示を出せるようにしてもよい。さらに、支援手段と走行する競技場にある大型画面等の表示装置とを有線又は無線で結んでグラフや目標値を大型画面等に表示し、走者自身が大型画面等を見て確認しながら走行できるようにしてもよい。
【０１１７】
＜測定警報部が自己完結型の場合＞  
【０１１８】
支援手段１２９を測定警報部１２０に内蔵させて自己完結型としてもよい。この場合、支援手段は例えば次の５つの手段を具備する。
１）目標値検討支援手段としてのＣＰＵ。浮動小数点演算を毎秒１００万回以上実行できる性能を有するものが望ましい。
２）ソフトウェア格納手段としてのＲＯＭ。目標値検討支援ソフトウェアがこのＲＯＭに格納される。
３）演算作業用手段としてのＲＡＭ。１ＭＢＹＴＥ以上であることが望ましい。
４）測定値を数値およびグラフとして表示する画面表示手段。例えば液晶グラフィックディスプレイがある。少なくとも２００Ｘ２００ドットを表示できるものが好ましい。
５）設定値および指示の入力手段。例えばテンキー入力装置があり、数字キーの他に決定、取消、カーソル移動等の機能を割り付けるキーがあるのが好ましい。
なお、上記１）から３）は制御手段１２１と共用してもよい。
【０１１９】
非自己完結型であると自己完結型であるとを問わず、支援手段１２９は、ソフトウェアとしては、１）単位変換係数設定手段１３０、２）設定値設定手段１３１、３）目標値検討支援手段１３２の３つから構成される。
【０１２０】
「単位変換係数設定手段」
【０１２１】
単位変換係数設定手段１３０は、製造時に行う初期設定の手段で、ＡＤ変換器等でデジタル化した測定値を加速度や角速度の単位に変換する（式６）の係数Ａ、Ｂ、（式７）のＣ、Ｄを設定するソフトウェア手段である。単位変換係数は以下のように設定され、設定値は表示手段に表示される。
【０１２２】
加速度の単位変換係数は（式６）のＡ、Ｂである。加速度検出手段ａ、ｂが３軸の加速度検出手段である場合、係数Ａ、Ｂは加速度検出手段ａ、ｂのＸ、Ｙ、Ｚ軸に対しており、加速度検出手段ａ、ｂが２軸加速度検出手段である場合は加速度検出手段ａ、ｂのＸ、Ｙ軸と加速度検出手段ｃのＺ軸に対している。各単位変換係数の設定は次のように行う。
【０１２３】
Ｘ軸のＡの設定では、加速度検出手段ａ、ｂの右側（Ｘ軸正方向）を真上に向けて、Ｘ軸に＋１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｘ軸の＋１Ｇを測定せよ」という指示を制御手段１２１に与えると、制御手段は加速度検出手段ａ、ｂのＸ軸の加速度を測定してデジタル化し各々の値を加速度検出手段ａ、ｂのＸ軸の各々のＡとして記録する。
「Ｘ軸の＋１Ｇを測定せよ」という指示は、支援手段が自己完結型ハードウェアであれば内蔵する入力手段により発する。
支援手段が別置きのパーソナルコンピュータであればパーソナルコンピュータのキーボード或いはマウスなどの入力手段により入力し、通信手段を介して制御手段に指示を送り届ける。指示の与え方は以下に引き続き述べる設定でも同様である。
【０１２４】
Ｘ軸のＢの設定では、加速度検出手段ａ、ｂの左側（Ｘ軸負方向）を真上に向けて、Ｘ軸に−１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｘ軸の−１Ｇを測定せよ」という指示を制御手段に与えると、制御手段は加速度検出手段ａ、ｂのＸ軸の加速度を測定してデジタル化し各々の値を加速度検出手段ａ、ｂのＸ軸の各々のＢとして記録する。
【０１２５】
Ｙ軸のＡの設定では、加速度検出手段ａ、ｂの前側（Ｙ軸正方向）を真上に向けて、Ｙ軸に＋１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｙ軸の＋１Ｇを測定せよ」という指示を制御手段に与えると、制御手段は加速度検出手段ａ、ｂのＹ軸の加速度を測定してデジタル化し各々の値を加速度検出手段ａ、ｂのＹ軸の各々のＡとして記録する。
【０１２６】
Ｙ軸のＢの設定では、加速度検出手段ａ、ｂの後側（Ｙ軸負方向）を真上に向けて、Ｙ軸に−１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｙ軸の−１Ｇを測定せよ」という指示を制御手段に与えると、制御手段は加速度検出手段ａ、ｂのＹ軸の加速度を測定してデジタル化し各々の値を加速度検出手段ａ、ｂのＹ軸の各々のＢとして記録する。
【０１２７】
Ｚ軸のＡの設定では、加速度検出手段ａ、ｂまたはｃの上側（Ｚ軸正方向）を真上に向けて、Ｚ軸に＋１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｚ軸の＋１Ｇを測定せよ」という指示を制御手段に与えると、制御手段はＺ軸の加速度を測定しデジタル化しＺ軸のＡとして記録する。
【０１２８】
Ｚ軸のＢの設定では、加速度検出手段ａ、ｂまたはｃの下側（Ｚ軸負方向）を真上に向けてＺ軸に−１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｚ軸の−１Ｇを測定せよ」という指示を制御手段に与えると、制御手段はＺ軸の加速度を測定しデジタル化しＺ軸のＢとして記録する。
【０１２９】
角速度検出手段を実装した場合、角速度の単位変換係数は（式７）のＣ、Ｄであり、精密を求めない限りはＺ軸のみについて次のように設定する。
【０１３０】
Ｃの設定では、角速度検出手段の上側を真上に向けて例えばろくろ等の回転装置の上に置き、「Ｚ軸のＣを測定せよ」という指示を制御手段に与えた上でろくろを反時計回りにｎ回／秒の速さで回転させる。制御手段は、一定時間が経過した後に角速度を測定してデジタル化し２ｎπ［ｒａｄ／秒］に対応するＣの値として記録する。
【０１３１】
Ｄの設定では、角速度検出手段の上側を真上に向けてろくろの上に置き、「Ｚ軸のＤを測定せよ」という指示を制御手段に与えた上でろくろを時計回りにｎ回／秒の速さで回転させる。制御手段は、一定時間が経過した後に角速度を測定してデジタル化し−２ｎπ［ｒａｄ／秒］に対応するＤの値として記録する。
ｎは３乃至４が適当であるが、多数の回転数を試み最小２乗法を適用して直線の式を決定してもよい。
【０１３２】
「設定値設定手段」  
【０１３３】
支援手段１２９の設定値設定手段１３１はソフトウェアとして、１）設定値照会手段と２）設定値受取手段から構成される。
【０１３４】
「設定値照会手段」は、操作者の照会要求に従って、既に記憶手段に設定してある設定値を取り出し編集して、表示手段に表示し、操作者に設定内容を知らせる手段である。
【０１３５】
「設定値受取手段」は、操作者によって入力された設定値を受取り、その正当性を検査し、設定値記憶手段に保存する手段である。
【０１３６】
操作者による照会要求或いは設定値は、支援手段が自己完結型ハードウェアであれば測定警報部に内蔵する入力手段により入力され、支援手段が別置きのパーソナルコンピュータであればパーソナルコンピュータのキーボード或いはマウスなどの入力手段により入力され通信手段を介して測定警報部の制御手段に送り届けられる。
【０１３７】
照会要求の処理結果或いは設定値の設定結果は、支援手段が自己完結型ハードウェアであれば測定警報部に内蔵する表示手段に表示され、支援手段がパーソナルコンピュータであれば通信手段を介してパーソナルコンピュータの表示手段（モニタ）に表示される。
【０１３８】
以下に設定値について単位変換係数を除いて説明する。
【０１３９】
「測定周期」は、定期的な測定の周期である。変更可能設定値から除外して装置定数としてもよい。固定する場合は５ミリ秒程度であることが望ましい。５ミリ秒とは短距離走で５ｃｍ程度、中長距離走で３ｃｍ程度進む時間である。
【０１４０】
「記録周期」は、記憶手段に記録する周期で、測定周期の倍数である。記録周期間の測定値の平均値を記録する場合は、測定周期の２倍以上が設定され、測定値をそのまま記録するならば測定周期と同じ値が設定される。記録周期は２５ミリ秒以下に制限するのが望ましい。
【０１４１】
「警報割付」は、警報伝達手段に割り付ける警報の種類である。
【０１４２】
「目標値」は警報発報の基準となる値で、後述の目標値検討支援手段によって導かれた値である。
【０１４３】
左右大転子を結ぶ線分の中点を通るＺ軸と測定警報部との「距離ｒ」は、図７或いは図９における原点Ｏと臍１４２の距離である。その測り方として例えば、走者が壁を真横にして立ち、大転子１１２（図７）の位置と臍１４２の位置を壁に印し、２つの印の水平距離を定規で測る方法がある。
【０１４４】
測定警報部を臍以外に装着する場合は、例えば胸骨であれば、胸骨の位置を壁に印して大転子の印との水平距離を定規で測り、また例えば背面の腰椎１１３（図５、図７、図９）上であれば、腰椎の位置を壁に印して大転子の印との水平距離を定規で測り、以て前述のｒに代える。但し、測定警報機を体の背面に装着する場合は、ｒを負の値として設定する。ｒはＲ（図７を例にとれば１４５のＹ座標）を求めるための値である。
【０１４５】
測定警報部１２０は、筐体の前面から加速度検出手段までの距離Ｈａ（図７、図９）と筐体の背面から加速度検出手段までの距離Ｈｂ（図７、図９）を正の装置定数として内蔵する。ｒが正の場合、Ｒ＝ｒ＋Ｈｂであり、ｒが負の場合、Ｒ＝ｒ−Ｈａである。
【０１４６】
「目標値検討支援手段」
【０１４７】
目標値検討支援手段は、走者が自分の並進加速度と角速度を数値情報として知り、各自の達成可能な目標値の検討を支援する手段である。目標値検討支援手段は以下の処理過程によって度数分布を表示し、目標値がもたらす結果を表示する。
【０１４８】
目標値検討支援手段は、記憶手段から測定値を取得する。
【０１４９】
目標値検討支援手段は、時系列に並べた並進加速度と角速度のデータ列を一歩毎のデータ列に区切る。なおこの際、別途作成ソフトウエアを用いて時系列グラフを作成してもよい。例えば縦軸に並進加速度と角速度をとり、横軸に時刻をとって、並進加速度と角速度のデータ列を時系列で示した時系列グラフを描くと、上下方向の並進加速度Ｚ”は一歩毎に大きなピークを示し、Ｚ”の隣り合うピークの中点を一歩の区切として、データ列を一歩毎のデータ列に区切ることになる。ピークを挟むデータ列は着地から空中飛躍に至るまでの様子を記録しているので、ピークを一歩分のデータ列の中央に据えるのが適切である。なお時系列グラフ作成ソフトウエアは目標値検討支援手段に予め組み入れておいてもよい。
【０１５０】
目標値検討支援手段は、一歩毎のデータ列から次の値を拾い出す。
ａ）前後方向の並進加速度の一歩毎の最大値
ｂ）前後方向の並進加速度の一歩毎の最小値
ｃ）左右方向の並進加速度の絶対値の一歩毎の最大値
ｄ）左右方向の並進加速度の一歩毎の最大値
ｅ）左右方向の並進加速度の一歩毎の最小値
ｆ）上下方向の並進加速度の一歩毎の最大値
ｇ）角速度の絶対値の一歩毎の最大値
例えば、左右方向並進加速度の符号別目標値超過警報が必要ない場合にはｄ）ｅ）の作業を行わないようにしてもよい。
【０１５１】
目標値検討支援手段は、一歩毎のデータ列から拾い出した最大値或いは最小値を以て、縦軸に度数、横軸に並進加速度或いは角速度をとった度数分布グラフを表示する。表示する度数分布グラフには例えば次の種類がある。
a）前後方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
b）前後方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ
c）左右方向の並進加速度の絶対値の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
d）左右方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
e）左右方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ
f）上下方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
g）角速度の絶対値の一歩毎の最大値の度数分布グラフ。
【０１５２】
操作者は度数分布グラフを見ながら適宜に目標値を定め入力する。入力方法は数字をキー入力してもよいし、目標値を示すカーソルラインをグラフ上で移動させる方法でもよい。なお定める目標値としては度数分布グラフに応じて例えば次の７つのものが考えられる。
ａ）前後方向並進加速度正目標値
ｂ）前後方向並進加速度負目標値
ｃ）左右方向並進加速度絶対値目標値
ｄ）左右方向並進加速度正目標値
ｅ）左右方向並進加速度負目標値
ｆ）上下方向並進加速度正目標値
ｇ）角速度絶対値目標値
【０１５３】
目標値を定めるに当たっては、目標値より小なる範囲と大なる範囲のいずれにも度数が１以上あるような値とする。即ち警発発報の割合（発報率）が０％より大きく１００％未満になるように目標値を定める。（もし警報発報の割合が０％であるような目標値であると警報は全く発報されず、また警報発報の割合が１００％であるような目標値を設定すると、全ての一歩に警報が発報されてしまう）。
従って、上述のように目標値を設定すると、目標値を超過している場合には一歩につき通常一回（場合により複数回）警報が発報される（目標値を達成している一歩に対しては警報が発報されない）。従って警報が発報された一歩と発報されなかった一歩は走法の何が違うのかということを走者は考えることができ、一歩毎に走法の修正と確認を行うことができる。
【発明の効果】
【０１５４】
本発明の走法習得装置によれば、測定値と目標値との比較がなされ、測定値が目標値を超過した場合には、警報として走者に一歩毎に知らされるので、警報が発報された一歩と発報されなかった一歩の違いを考え、一歩毎に走法の修正と確認をおこなうことができるので、より適正に且つ迅速に走法を習得できる。
【０１５５】
本発明の走法習得装置によれば、目標値がはっきりしているので、目標値の選定さえ適正であれば、常時指導者がいなくても一人で走法を習得できる。
【０１５６】
本発明の走法習得装置によれば、結果を数値やグラフとして画面で表示し、目標値を視覚的に検討し設定できるので、走者に説得力を与え、理論的に走法を習得できる。
【０１５７】
本発明の走法習得装置によれば、自分の過去の走行データだけでなく、本装置を使用して得た優秀な人の走行データを入力記憶しておくことにより、優秀な人の走法を比較体感することができる。
【０１５８】
本発明の走法習得装置によれば、指導者は複数の選手の走行データを画面に表示するなどして、優秀な選手の走法とそうでない選手の走法を比較検討でき、指導者は積み上げてきたこれまでの見識を定量的に裏付けて、個々の選手を指導できる。
【０１５９】
本発明の走法習得装置によれば、支援手段が別置きのパーソナルコンピュータであると、測定警報部が小型にできる一方、パーソナルコンピュータの高い性能と大きな画面を利用できるので、支援がやりやすい。
【０１６０】
本発明の走法習得装置によれば、測定警報部に支援手段を組み込んだ自己完結型にすると、一旦走行をやめてパーソナルコンピュータの在る所まで移動してパーソナルコンピュータに接続する手間が省ける。
【０１６１】
本発明の走法習得装置によれば、検出手段として加速度検出手段だけで構成する「検出系λ」を採ると、角速度も併せて測定できる利点がある。また単位変換係数の設定は重力加速度を適用するだけで済むので、測定警報部を一定の角速度で回転させる装置（例えばろくろ等）が不要であり、「検出系θ」に較べて簡単である。
【０１６２】
本発明の走法習得装置によれば、検出手段として加速度検出手段と角速度検出手段と組み合わせて構成する「検出系θ」を採ると、部品点数の減少、測定警報部の一層の小型化を図ることができる。
【０１６３】
本発明の走法習得装置によれば、検出手段として１軸から３軸の加速度検出手段を使用できるので、部品調達の安定性と部品価格とを勘案して最適構成を設計時に選択できる。
【０１６４】
本発明の走法習得装置によれば、Ｙ軸が走者の臍を通るように、即ち測定警報部を腹部の臍の周辺に配置するようにすると、体の重心付近にかかる力を測ることができるので、足及び腕及び頭の動作を総合的に反映した力を測ることができる利点があり、骨盤との距離が短いことにより骨盤の角速度を測ることができる利点がある。
【０１６５】
本発明の走法習得装置によれば、Ｙ軸が走者の腰椎を通るように、即ち測定警報部を走者背面の腰椎の周辺に配置するようにすると、臍の周辺に配置した場合と同様の利点があり、走者はスイッチの操作性に劣るものの装着感覚の好みによって腰椎付近を配置場所として選択できる利点がある。
【０１６６】
本発明の走法習得装置によれば、警報伝達手段が、音響伝達手段、振動伝達手段、光伝達手段若しくは画像表示手段の中から１乃至複数を選択できるので、自分に適した警報伝達手段を選択できる。
【０１６７】
本発明の走法習得装置によれば、警報として、前後方向並進加速度正目標値超過警報、前後方向並進加速度負目標値超過警報、左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報、左右方向並進加速度正目標値超過警報、左右方向並進加速度負目標値超過警報、上下方向並進加速度正目標値超過警報、角速度絶対値目標値超過警報の中から選択された中から選択できるので、走者が改善したい事項についてだけ具体的且つきめ細かい修正ができる。
【０１６８】
本発明の走法習得装置によれば、警報として、目標値からの乖離度を表示できるので、走者は単に目標値から超過したことを知るだけでなく、どの程度乖離したかを知ることによって走法の修正がより容易になる。
【０１６９】
本発明の走法習得装置によれば、度数分布グラフとして、前後方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ、前後方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ、左右方向の並進加速度の絶対値の一歩毎の最大値の度数分布グラフ、左右方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ、左右方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ、上下方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ、角速度の絶対値の一歩毎の最大値の度数分布グラフの中から選択できるので、目標値の検討及び決定が容易である。
【０１７０】
測定警報部と、別置きの支援手段とが常時無線で接続され、走者が測定警報部を体に装着して走行している間も支援手段に随時送られてくる測定データに基づいて、指導者が支援手段の画面に所望のグラフ等を描かせ、新しい目標値を設定して測定警報部に新たな警報を走行している走者に送るようになされていると、走行を中断することなく能率よく練習できる。また走者も支援手段のある所までいちいち帰ってくる必要がない。
【０１７１】
測定警報部と、別置きの支援手段とが常時無線で接続され、走行している走者に支援手段から音声で指示を出せるようになされていると、走者が測定警報部を体に装着して走行している間も支援手段に随時送られてくる測定データに基づいて、指導者が支援手段の画面に所望のグラフ等を描かせ、新しい目標値を設定してそれに近づくような走行フォームになるよう走者に適格な指示を音声で伝えることができる。
【０１７２】
支援手段と、走行する競技場にある大型画面等の表示装置とが有線又は無線で接続され、支援手段で作成された度数分布グラフや目標値が大型画面等に表示され、走者自身が大型画面等を見て度数分布グラフや目標値を確認しながら走行できるようになされていると、走者は走りながら自分自身で度数分布グラフや目標値を視覚的に確認し納得できるので、走法の習得が早まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１７３】
本発明の走法習得装置１は、図１１のように、測定警報部１２０としての測定警報機２と、支援手段１２９としてのパーソナルコンピュータ３からなり、測定警報機２とパーソナルコンピュータ３は通信ケーブル２２２で接続されている。なお、このように接続されるのはパーソナルコンピュータ３を使用する場合に限られ、走者が測定警報機２を体に装着して走行する場合は接続されない。
【０１７４】
測定警報機２は例えば図１２のような形状をしており、その大きさは例えば縦９ｃｍ、横６．５ｃｍ、奥行き２．８ｃｍで、重さは１５０ｇである。測定警報機２は体に装着しても走行の負担にならないよう小型で、軽量、薄型になされているのが好ましい。測定警報機２にはその周辺に電源スイッチ２１６、パイロットランプ２１９、ステレオイヤホン２２０、データ記憶制御スイッチ２１０、通信端子２１３が配置されている。
【０１７５】
測定警報機２は、図１３のように例えばベルト４を用いて走者の例えば腹部に装着する。ベルト４は図１４および図１５のように、中央部分５が二重になっており、ここに測定警報機２を挟み込む。ベルト４は例えばゴム製でその両端部に面ファスナ６が配置されている。測定警報機２を使用する際は例えば図１３のように臍（図示せず）の箇所に測定警報機２の中心１４５（図７）（図９の場合は１４６）が来るようにしてベルト４を巻きつけ、ベルト４の両端を面ファスナ６で固定する。ステレオイヤホン２２０は両耳に装着する。
【０１７６】
図１６は測定警報機２の内部を示す図であり、図１７は走法習得装置の物理的構成、特に測定警報機２の物理的構成を示す物理ブロック図である。
【０１７７】
図１７のように、測定警報機２は測定警報機の制御全般を司る手段としてのワンチップＣＰＵ２０１、電源回路手段２１４、検出手段２０６、記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ２０８、データ記憶制御スイッチ２１０、警報伝達手段としてのステレオイヤホン端子２０９、パイロットランプ２１９、通信手段２１１を具備している。また、支援手段としてのパーソナルコンピュータ３が通信ケーブル２２２を介して接続されている。
【０１７８】
ワンチップＣＰＵ２０１にはＣＰＵ２０２、測定警報機２を制御するソフトウェアの格納手段としてのＲＯＭ２０３、演算作業用手段としてＲＡＭ２０４、信号変換手段としてのＡＤ変換器２０５が内蔵されている。
【０１７９】
ＣＰＵ２０２とソフトウェアは、並進加速度と角速度の算出を行う測定制御、並進加速度と角速度と目標値との比較を行う警報制御、測定値の記録、パーソナルコンピュータ３への測定値送信、パーソナルコンピュータ３からの指令に基づく単位変換係数設定、同じく設定値の設定を行う。
【０１８０】
電源手段２１４は、例えば充電式の電池２１５、電源スイッチ２１６、電池保護回路２１７、定電圧回路２１８を具備している。電源スイッチ２１６は電源投入切断の手段で、例えばスライドスイッチからなる。電池保護回路２１７は電池の劣化を早める過放電を防止する。定電圧回路２１８はワンチップＣＰＵ２０１、検出手段２０６、記憶手段２０８、通信手段２１１に定電圧を供給する。
【０１８１】
測定警報機２は図１６の手前側を前方向（Ｙ軸正方向）、奥行き側を後方向（Ｙ軸負方向）、左側を走者の右手方向（Ｘ軸正方向）、右側を走者の左手方向（Ｘ軸負方向）、上側を走者の頭方向（Ｚ軸正方向）、下側を走者の足方向（Ｚ軸負方向）としている。
【０１８２】
検出手段１２４としての加速度検出手段２０６は、加速度センサａ、ｂ、ｃ及び演算増幅器２０７を具備している。加速度センサａ、ｂは２軸加速度センサであり、ｃは１軸以上の加速度センサであるが、ここでは２軸加速度センサが使用されている。
加速度センサａは前後方向（Ｙ軸）の右に配置して前後左右の加速度を測定し、加速度センサｂは前後方向（Ｙ軸）の左に配置して前後左右の加速度を測定する。加速度センサｃは加速度センサｂの上方に配置して上下方向の加速度を測定する。演算増幅器２０７は加速度センサに対してＡＤ変換器２０５の入力インピーダンスを高く見せる働きをする。
【０１８３】
ＥＥＰＲＯＭ２０８はシリアルＥＥＰＲＯＭで６４ＫＢＹＴＥの容量を持ち、測定値記憶手段１２７（図６）であると共に設定値記憶手段１２８でもある。
【０１８４】
データ記憶制御スイッチ２１０は押しボタンスイッチで、測定値の記録開始、記録停止を指示する。
【０１８５】
ステレオイヤホン端子２０９はステレオイヤホン２２０を通して走者の耳に警報音を伝達する。
【０１８６】
パイロットランプ２１９は例えば発光ダイオードで、通電状態、記録状態（測定値記録中或いは停止中）、記憶手段の残余有無等を点滅周期を以て走者に通知する。
【０１８７】
通信手段２１１はＲＳ−２３２Ｃレベルコンバータ２１２とＲＳ−２３２Ｃ通信端子２１３とを具備している。ＲＳ−２３２Ｃレベルコンバータ２１２は通信線の電圧を規格に合わせる集積回路でパーソナルコンピュータ３とのＲＳ−２３２Ｃ通信を可能にする手段である。ＲＳ−２３２Ｃ通信端子２１３は通信ケーブル２２２を接続するコネクタである。なお通信手段２１１はパーソナルコンピュータ３と接続するときだけ使用し、走者が測定警報機２を体に装着して走行するときは使わない。
【０１８８】
支援手段であるパーソナルコンピュータ３は、走行後に測定警報機２から測定値並びに設定値を受信し、並進加速度並びに角速度を算出し、度数分布グラフを描画して目標値検討を支援すると共に、単位変換係数、警報割付、目標値等を測定警報機２に記録するために送信する。
【０１８９】
以下、図１８及び図１９に従って測定警報機２の動作を説明する。
【０１９０】
＜測定警報機の運転モード＞
【０１９１】
測定警報機２の電源スイッチ２１６を投入するとＣＰＵ２０２はソフトウェアの実行を始める（３０１）。なお、終了は測定警報機２の電源スイッチ２１６を切ることによって行う。
【０１９２】
ＥＥＰＲＯＭ２０８に保存されている設定値を読み出す（３０２）。
【０１９３】
パーソナルコンピュータ３にメッセージを送信し応答を待つ（３０３）。
【０１９４】
一定時間内に応答がある場合、パーソナルコンピュータ３に接続されていると判断し、図１９の設定値照会・設定・測定値照会を実行する（３０４）。
【０１９５】
一定時間内に応答がない場合、パーソナルコンピュータ３に接続されていないと判断し、次の処理３０５に進む。以下に、パーソナルコンピュータ３が接続されておらず、応答が無い場合、即ち測定警報機２を走者が装着して走行する場合について述べる。
【０１９６】
周期タイマの周期をＥＥＰＲＯＭ２０８から取得した測定周期を以て設定し、測定周期毎にタイマ割込（３１０）を起こすように設定し、周期タイマを起動する（３０５）。
【０１９７】
データ記憶制御スイッチ２１０の押下を検出したときに記録状態が「記録停止中」である場合（３０６、３０７）、測定値記録開始の準備処理を行い、記録状態は「記録中」に設定する（３０８）。データ記憶制御スイッチ２１０の押下を検出したときに記録状態が「記録中」である場合（３０６、３０７）、データ記録終了処理を行い、記録状態は「記録停止中」に設定する（３０９）。
【０１９８】
＜タイマ割込＞
【０１９９】
周期タイマによってタイマ割込が発生すると、演算増幅器２０７を通った加速度センサａ、ｂ、ｃの各電圧信号をＡＤ変換器２０５で測定し、電圧のデジタル値を得る（３１１）。
【０２００】
加速度センサａ、ｂ、ｃの電圧のデジタル値を以下の計数変数に加算する（３１２）。計数変数の初期値は０である。
１）計数変数「ｓｘ１”」に加速度センサａのＸ成分電圧のデジタル値を加算
２）計数変数「ｓｙ１”」に加速度センサａのＹ成分電圧のデジタル値を加算
３）計数変数「ｓｘ２”」に加速度センサｂのＸ成分電圧のデジタル値を加算
４）計数変数「ｓｙ２”」に加速度センサｂのＹ成分電圧のデジタル値を加算
５）計数変数「ｓｚ”」  に加速度センサｃのＺ成分電圧のデジタル値を加算
６）計数回数に１を加算
【０２０１】
記録周期到来を判定する。すなわち計数回数＝記録周期／測定周期であれば、記録周期に至ったので、次に続く命令を実行する（３１３）。
計数回数＜記録周期／測定周期  であれば、記録周期に至っていないので、割込元に戻る（３１３、３２３）。
【０２０２】
加速度センサａ、ｂ、ｃの電圧のデジタル値の計数値を計数回数で除して各々の平均値を算出し、計数変数を御破算にする（３１４）。
１）加速度センサａのＸ成分電圧の平均デジタル値←ｓｘ１”／計数回数
２）加速度センサａのＹ成分電圧の平均デジタル値←ｓｙ１”／計数回数
３）加速度センサｂのＸ成分電圧の平均デジタル値←ｓｘ２”／計数回数
４）加速度センサｂのＹ成分電圧の平均デジタル値←ｓｙ２”／計数回数
５）加速度センサｃのＺ成分電圧の平均デジタル値←ｓｚ”  ／計数回数
【０２０３】
加速度センサａ、ｂ、ｃの電圧のデジタル値を、（式６）によって加速度に変換する（３１４）。ここでは目標値と比較する加速度として記録周期間の平均値を用いるので、変量（デジタル値）には「平均デジタル値」を代入する。従って（式６）は次のようになる。
加速度＝２／（Ａ−Ｂ）・平均デジタル値−２・（Ａ／（Ａ−Ｂ））＋１  （式６）
ここに係数Ａ、Ｂは単位変換係数である。単位は重力の加速度Ｇである。
係数Ａ、Ｂは下記のように加速度センサａ、ｂのＸ、Ｙ軸および加速度センサｃのＺ軸に対して有する。
１）加速度センサａのＸ軸の＋１Ｇ加速度に対応するデジタル値（Ａ）
２）加速度センサａのＸ軸の−１Ｇ加速度に対応するデジタル値（Ｂ）
３）加速度センサａのＹ軸の＋１Ｇ加速度に対応するデジタル値（Ａ）
４）加速度センサａのＹ軸の−１Ｇ加速度に対応するデジタル値（Ｂ）
５）加速度センサｂのＸ軸の＋１Ｇ加速度に対応するデジタル値（Ａ）
６）加速度センサｂのＸ軸の−１Ｇ加速度に対応するデジタル値（Ｂ）
７）加速度センサｂのＹ軸の＋１Ｇ加速度に対応するデジタル値（Ａ）
８）加速度センサｂのＹ軸の−１Ｇ加速度に対応するデジタル値（Ｂ）
９）加速度センサｃのＺ軸の＋１Ｇ加速度に対応するデジタル値（Ａ）
１０）加速度センサｃのＺ軸の−１Ｇ加速度に対応するデジタル値（Ｂ）
【０２０４】
（式６）により、それぞれの加速度を計算して以下の変数に格納する。
ｘ１”←加速度センサａから得た加速度のＸ成分
ｙ１”←加速度センサａから得た加速度のＹ成分
ｘ２”←加速度センサｂから得た加速度のＸ成分
ｙ２”←加速度センサｂから得た加速度のＹ成分
ｚ”  ←加速度センサｃから得た加速度のＺ成分
【０２０５】
左右方向並進加速度Ｘ”と前後方向並進加速度Ｙ”と上下方向並進加速度Ｚ”と角速度ψ’を次式によって算出する（３１５）。
Ｘ”＝（ｘ１”＋ｘ２”）／２＋（ｙ１”−ｙ２”）Ｒ／Ｌ      （式１）
Ｙ”＝（ｙ１”＋ｙ２”）／２−（ｘ１”−ｘ２”）Ｒ／Ｌ      （式２）
Ｚ”＝  ｚ”                                                （式８）
ψ’＝｛（ｘ２”−ｘ１”）・９．８／Ｌ｝＾０．５            （式９）
但し（ｘ２”−ｘ１”）＜０である場合はψ’＝０である。Ｘ”、Ｙ”、Ｚ”の単位は重力の加速度Ｇで、ψ’の単位はｒａｄ／秒である。Ｌは図７に示したように加速度センサａと加速度センサｂの距離（単位はｍ）で、装置定数としてソフトウェアが内蔵している。Ｒは図７の原点Ｏと加速度センサａ、ｂの中点１４５の距離（単位はｍ）である。Ｒは次のように計算する。
【０２０６】
ＥＥＰＲＯＭ２０８から取得した「左右大転子を結ぶ線分の中点Ｎを通るＺ軸と測定警報機装着部との距離ｒ」が正である場合、すなわち測定警報機２を体の前面(臍側)に装着した場合、Ｒ＝ｒ＋Ｈｂである。ここにＨｂは図７（図９）に示したように測定警報機２の背面から加速度センサまでの距離である。またｒが負である場合、すなわち測定警報機２を体の背面（背中側）に装着した場合、Ｒ＝ｒ−Ｈａである。ここにＨａは図７（図９）に示したように測定警報機２の背面から加速度センサまでの距離である。ｒ、Ｈａ、Ｈｂの単位はｍである。なお、（式９）の中の定数９．８は重力の加速度で、単位はｍ／秒・秒である。
【０２０７】
Ｚ軸は原理的には鉛直方向であるが、測定警報機２の装着方法、走行時の前傾姿勢等によってＺ軸は鉛直方向から多少のズレを生じる。このズレのため、Ｚ”がＹ”やＸ”に混入する。これを補正するには、Ｘ”とＹ”について５０点程度（１秒程度）の測定値の移動平均にＺ”を乗じた値を差し引く。走者は極端な曲路を走らない限り平均すれば等速直線運動しているので水平方向の並進加速度Ｙ”やＸ”の真の移動平均は０［Ｇ］であり、上下方向の移動平均は１［Ｇ］であるとみなせる。よって、Ｙ”やＸ”の移動平均が０［Ｇ］でない値であればそれはＺ軸のズレ角の正弦成分だけＺ”が混入したとみなすことができる。なおＺ軸の傾きが上下方向の並進加速度Ｚ”に及ぼす影響は微少である。
【０２０８】
＜警報音発報停止＞
【０２０９】
警報音発報停止の処理を各警報伝達手段（ステレオイヤホンの左耳及び右耳）に対して各々、次のように実行する。
【０２１０】
当該警報伝達手段に警報音を発報中であって、所定の警報音発報時間が経過していた場合、警報発報を停止する（３１６、３１７、３１８）。
【０２１１】
当該警報伝達手段に警報音を発報していない場合、何もしない（３１６、３１７）。
【０２１２】
＜警報音発報開始＞
【０２１３】
以下の警報種類１）〜７）に対して警報音発報開始の処理を各々次のように実行する。即ち当該警報種類が警報割付されている場合で、当該警報種類に対応する並進加速度或いは角速度が当該警報種類の目標値を超えている場合、警報割付された側のステレオイヤホン端子に、当該並進加速度或いは角速度と当該目標値の差の絶対値に応じた周波数で警報音を発生させる（３１９、３２０）。左右方向並進加速度の符号別目標値警報を用いない場合には４）５）を実装から除外してもよい。
１）前後方向並進加速度正目標値超過警報
２）前後方向並進加速度負目標値超過警報
３）左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報
４）左右方向並進加速度正目標値超過警報
５）左右方向並進加速度負目標値超過警報
６）上下方向並進加速度正目標値超過警報
７）角速度絶対値目標値超過警報。
詳細を以下に記す。
【０２１４】
前後方向並進加速度正目標値超過警報が警報割付されている場合で、前後方向並進加速度が前後方向並進加速度正目標値を正方向に超過している場合、ＣＰＵは警報割付された側のステレオイヤホン端子に、前後方向並進加速度と前後方向並進加速度正目標値との差の絶対値に応じた周波数で警報音を発生させる。
【０２１５】
前後方向並進加速度負目標値超過警報が警報割付されている場合で、前後方向並進加速度が前後方向並進加速度負目標値を負方向に超過している場合、ＣＰＵは警報割付された側のステレオイヤホン端子に、前後方向並進加速度と前後方向並進加速度負目標値との差の絶対値に応じた周波数で警報音を発生させる。
【０２１６】
左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報が警報割付されている場合で、左右方向並進加速度の絶対値が左右方向並進加速度絶対値目標値を超過している場合、ＣＰＵは警報割付された側のステレオイヤホン端子に、左右方向並進加速度の絶対値と左右方向並進加速度絶対値目標値との差の絶対値に応じた周波数で警報音を発生させる。
【０２１７】
左右方向並進加速度正目標値超過警報が警報割付されている場合で、左右方向並進加速度が左右方向並進加速度正目標値を正方向に超過している場合、ＣＰＵは警報割付された側のステレオイヤホン端子に、左右方向並進加速度と左右方向並進加速度正目標値との差の絶対値に応じた周波数で警報音を発生させる。なお左右方向並進加速度の符号別目標値超過警報が必要ない場合は当該警報音発報を実装から除外してもよい。
【０２１８】
左右方向並進加速度負目標値超過警報が警報割付されている場合で、左右方向並進加速度が左右方向並進加速度負目標値を負方向に超過している場合、ＣＰＵは警報割付された側のステレオイヤホン端子に、左右方向並進加速度と左右方向並進加速度負目標値との差の絶対値に応じた周波数で警報音を発生させる。なお左右方向並進加速度の符号別目標値超過警報が必要ない場合は当該警報音発報を実装から除外してもよい。
【０２１９】
上下方向並進加速度正目標値超過警報が警報割付されている場合で、上下方向並進加速度が上下方向並進加速度正目標値を正方向に超過している場合、ＣＰＵは警報割付された側のステレオイヤホン端子に、上下方向並進加速度と上下方向並進加速度正目標値との差の絶対値に応じた周波数で警報音を発生させる。
【０２２０】
角速度絶対値目標値超過警報が警報割付されている場合で、角速度が角速度絶対値目標値を超過している場合、ＣＰＵは警報割付された側のステレオイヤホン端子に、角速度と角速度絶対値目標値との差の絶対値に応じた周波数で警報音を発生させる。
【０２２１】
記録状態が「記録中」であって、ＥＥＰＲＯＭ２０８に記録の余地がある場合、加速度「ｘ１”」、「ｙ１”」、「ｘ２”」、「ｙ２”」、「ｚ”」をＥＥＰＲＯＭ２０８に書き込む。なお、このとき、ＥＥＰＲＯＭに記録の余地がない場合は、記録状態を「記録停止中」に設定する（３２１、３２２）。
【０２２２】
割込元に戻る（３２３）。
【０２２３】
＜測定警報機の設定値照会・設定・測定値照会モード＞
【０２２４】
測定警報機２が通信手段２１１（図１７）を介してメッセージを発信したとき、一定時間内に応答があれば、パーソナルコンピュータ３に接続されていると判断し、図１９の設定値照会・設定・測定値照会を開始する（４０１）。なお、終了は測定警報機２の電源スイッチを切ることによって行う。
【０２２５】
パーソナルコンピュータ３から指令を受け取る（４０２）。
【０２２６】
指令が「データ照会」である場合、測定値をＥＥＰＲＯＭ２０８から取り出してパーソナルコンピュータ３へ送信する（４０３、４０４）。
【０２２７】
指令が「設定値照会」である場合、設定値をパーソナルコンピュータ３へ送信する（４０５、４０６）。
【０２２８】
指令が「設定値更新」である場合、設定値をパーソナルコンピュータ３から受信する（４０７、４０８）。なお、パーソナルコンピュータ３から設定値書込指令があるまでＥＥＰＲＯＭ２０８への書込は行わない。
【０２２９】
指令が「単位変換係数設定」である場合、加速度センサａ、ｂ、ｃの電圧をＡＤ変換器２０５で測定する（４０９、４１０）。
指令で指定された軸のＡＤ変換値を取り出し、指定された符号の単位加速度（＋１［Ｇ］、−１［Ｇ］）に対応するデジタル値を単位変換係数としてＲＡＭ２０４に記録する（４１１）。なお、パーソナルコンピュータ３から書込指令があるまでＥＥＰＲＯＭ２０８への書込は行わない。
【０２３０】
軸の情報はＸＹＺがあり、符号の情報は＋−があるので、「単位変換係数設定」指令は６種の指令に細分される。操作者は、次のように測定警報機２を取り扱いつつ、パーソナルコンピュータ３を操作して測定警報機２へ指示を発する。
【０２３１】
操作者が測定警報機２の右側（Ｘ軸正方向）を真上に向けてＸ軸に＋１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｘ軸の＋１Ｇを測定せよ」という指示を測定警報機２に与えると、測定警報機２は加速度センサａとｂについて、Ｘ軸の加速度を測定し、デジタル化し、これをＸ軸の＋１Ｇに対応するデジタル値として記録する。
【０２３２】
操作者が測定警報機２の左側（Ｘ軸負方向）を真上に向けてＸ軸に−１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｘ軸の−１Ｇを測定せよ」という指示を測定警報機２に与えると、測定警報機２は加速度センサａとｂについて、Ｘ軸の加速度を測定し、デジタル化し、これをＸ軸の−１Ｇに対応するデジタル値として記録する。
【０２３３】
操作者が測定警報機２の前側（Ｙ軸正方向）を真上に向けてＹ軸に＋１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｙ軸の＋１Ｇを測定せよ」という指示を測定警報機２に与えると、測定警報機２は加速度センサａとｂについて、Ｙ軸の加速度を測定し、デジタル化し、これをＹ軸の＋１Ｇに対応するデジタル値として記録する。
【０２３４】
操作者が測定警報機２の後側（Ｙ軸負方向）を真上に向けてＹ軸に−１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｙ軸の−１Ｇを測定せよ」という指示を測定警報機２に与えると、測定警報機２は加速度センサａとｂについて、Ｙ軸の加速度を測定し、デジタル化し、これをＹ軸の−１Ｇに対応するデジタル値として記録する。
【０２３５】
操作者が測定警報機２の上側（Ｚ軸正方向）を真上に向けてＺ軸に＋１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｚ軸の＋１Ｇを測定せよ」という指示を測定警報機２に与えると、測定警報機２はＺ軸の加速度を測定し、デジタル化し、これをＺ軸の＋１Ｇに対応するデジタル値として記録する。
【０２３６】
操作者が測定警報機２の下側（Ｚ軸負方向）を真上に向けてＸ軸に−１［Ｇ］の加速度を与え、続いて「Ｚ軸の−１Ｇを測定せよ」という指示を測定警報機２に与えると、測定警報機２はＺ軸の加速度を測定し、デジタル化し、これをＺ軸の−１Ｇに対応するデジタル値として記録する。
【０２３７】
指令が「単位変換係数照会」である場合、ＲＡＭ２０４上にある単位変換係数をパーソナルコンピュータ３へ送信する（４１２、４１３）。
【０２３８】
指令が「動作確認」である場合、加速度センサａ〜ｃの電圧をＡＤ変換器２０５で測定し、取得した電圧のデジタル値を（式６）によって加速度に変換してパーソナルコンピュータ３へ加速度データを送信する。（４１４、４１５、４１６）。
【０２３９】
指令が「設定値書込」である場合、その時点でＲＡＭ２０４上にある設定値および単位変換係数をＥＥＰＲＯＭに書き込む。（４１７、４１８）。
【０２４０】
次に図２０〜図２２に従ってパーソナルコンピュータ３側のソフトウェア（以下単に「パソコンソフト」と称する）を説明する。
【０２４１】
＜パーソナルコンピュータによる測定警報機からの測定値取込＞
【０２４２】
図２０によって「測定警報機からの測定値取込」を説明する。電源を切断した測定警報機２とパーソナルコンピュータ３を通信ケーブル２２２で繋ぎ（図１７）、パソコンソフトの「測定警報機からの測定値取込」を起動すると、パソコンソフトは測定警報機２からのメッセージを待つ（５０１、５０２）。
【０２４３】
測定警報機２の電源スイッチ２１６を投入すると、測定警報機２は通信手段２１１を介してメッセージを発信し、パソコンソフトはそのメッセージを受信して測定警報機２に応答を返し、通信を確立する（５０３）
【０２４４】
パソコンソフトは測定警報機２に「設定値照会」指令を送信し、測定警報機２から設定値を受信する（５０４、５０５）。
【０２４５】
パソコンソフトは測定警報機２に「測定値照会」指令を送信し、測定警報機２から測定値を受信する（５０６、５０７）。
【０２４６】
パソコンソフトは受信データ（設定値と測定値からなる）をファイルに保存し、「測定警報機からの測定値取込」を終了する（５０８、５０９）。操作者は測定警報機の電源スイッチ２１６を切る。
【０２４７】
＜パーソナルコンピュータにおける目標値検討支援＞
【０２４８】
図２１によって「目標値検討支援」を説明する。操作者がパーソナルコンピュータ３のパソコンソフトの「目標値検討支援」を起動すると、パソコンソフトは保存された受信データファイルの一覧表を画面に表示する（６０１、６０２）。
【０２４９】
操作者が受信データファイルを一覧表から選択すると、パソコンソフトは指定された受信データファイルを読み込む（６０３、６０４）。
【０２５０】
パソコンソフトは受信データファイルの測定値（加速度ｘ１”、ｙ１”、ｘ２”、ｙ２”、ｚ”）から、（式１）（式２）（式８）（式９）によって並進加速度Ｘ” Ｙ” Ｚ”と角速度ψ’を算出し、Ｘ”とＹ”は５０点程度の移動平均で補正する（６０５）。
【０２５１】
時系列に並べた並進加速度と角速度のデータ列を並進加速度Ｚ”のピークに従って一歩毎のデータ列に区切る（６０６）。
【０２５２】
一歩毎のデータ列から各軸の並進加速度Ｘ” Ｙ” Ｚ”と角速度ψ’の一歩毎の最大値、最小値を求める（６０７）。
【０２５３】
一歩毎の最大値と最小値の度数分布グラフを画面に表示する（６０８）。度数分布グラフは例えば以下の７種類があり、操作者の指示により表示を切り替えることができる。
ａ）前後方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
ｂ）前後方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ
ｃ）左右方向の並進加速度の絶対値の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
ｄ）左右方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
ｅ）左右方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ
ｆ）上下方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
ｇ）角速度の絶対値の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
【０２５４】
最初に表示する度数分布グラフは、種類を固定してもよいし、パソコンソフトが操作記録を残すようにして前回操作の最後に表示された種類の度数分布グラフを表示するようにしてもよい。なお、不要なグラフは表示されないようにしてもよい。
【０２５５】
パソコンソフトはカーソルラインを表示する（６０９）。カーソルラインは度数分布グラフの加速度軸、角速度軸に垂直な線で、操作者の操作により度数分布グラフ上を移動できるものである。カーソルラインを当該種類のグラフで初めて表示する場合、その座標値はメジアン（度数を２分する値）でもよいし、度数分布のデータ範囲内における任意の座標値でもよい。
【０２５６】
パソコンソフトは操作者からの指示を受け取る（６１０）。
【０２５７】
指示が「カーソルライン移動」である場合、その指示を以てカーソルラインを再描画すると共に加速度軸或いは角速度軸上のカーソルライン座標値とカーソルラインが目標値であるとき警報がどれだけ発報されるかを発報率として表示する。（６１１、６０９）。操作者はカーソルラインを動かし、目標とする値を検討することができる。
【０２５８】
指示が「度数分布グラフの種類の切替」である場合、パソコンソフトは指定された度数分布グラフを描画する（６１２、６０８）。
【０２５９】
指示が「印刷」である場合、画面を接続してあるプリンタ（図示せず）で印刷する（６１３、６１４）。
【０２６０】
指示が「終了」である場合、目標値検討支援を終了する（６１５、６１６）。
それ以外の指示であれば、再び指示を待つ（６１５、６１０）。
【０２６１】
＜パーソナルコンピュータにおける設定値照会・設定＞
【０２６２】
図２２によって「設定値照会・設定」を説明する。操作者が、電源を切断した測定警報機２とパーソナルコンピュータ３を通信ケーブル２２２で繋ぎ、パソコンソフトの「設定値照会・設定」を起動すると、パソコンソフトは測定警報機２からのメッセージを待つ（７０１、７０２）。
【０２６３】
操作者が測定警報機２の電源スイッチ２１６を投入すると、測定警報機２は通信手段２１１を介してメッセージを送信し、パソコンソフトはそのメッセージを受信して測定警報機２に応答を返し、通信を確立する（７０３）
【０２６４】
パソコンソフトは測定警報機２に「設定値照会」指令を送信し、測定警報機２から設定値を受信する（７０４、７０５）。
【０２６５】
パソコンソフトは測定警報機２に「単位変換係数照会」指令を送信し、測定警報機から単位変換係数を受信する（７０６、７０７）。
【０２６６】
パソコンソフトは受信した設定値、単位変換係数を表示する（７０８）。操作者は検討した目標値を本画面に入力することができる。
【０２６７】
パソコンソフトは操作者から設定値入力および指令を受け取る（７０９）。
【０２６８】
指令が「設定値送信」である場合、設定値更新指令と設定値を測定警報機２に送信し、続いて設定値書込指令を送信し、再び指令を待つ（７１０、７１１、７１２、７０９）。設定値書込指令は画面上の設定値だけでなく、単位変換係数もＥＥＰＲＯＭ２０８に書き込ませる指令である。
【０２６９】
指令が「動作確認」である場合、動作確認指令を測定警報機２に送信して、測定警報機２から加速度データを受信し、加速度データを画面に表示して再び指令を待つ（７１３、７１４、７１５、７１６）。操作者は測定警報機２がどのように加速度を捉えているかを確認する。
【０２７０】
指令が「単位変換係数設定」である場合、単位変換係数設定指令を送信した後、単位変換係数照会指令を送信し、測定警報機２から受信した単位変換係数を画面に表示して、再び指令を待つ（７１７、７１８、７１９、７２０、７２１）。測定警報機２に記録された単位変換係数はまだＥＥＰＲＯＭに書き込まれておらず、書き込むためには設定値送信指令を発行（７０９、７１０）する必要がある。
【０２７１】
指令が「終了」である場合、設定値照会・設定を終了する（７２２、７２３）。それ以外の指示であれば、再び指令を待つ（７２３、７０９）。
【０２７２】
以下に、本発明の走法習得装置を使用して走法を実際に習得する場合について説明する。
【０２７３】
＜初めて測定警報機を使用する場合の手順＞
【０２７４】
走者が測定警報機２を初めて使用する場合には、目標値設定のため予め試走しなければならない。なお、単位変換係数は例えば表１のように製造時に設定済みである。
【０２７５】
【表１】
2006110046.tif 000003
【０２７６】
走者が試走するに先立って、測定警報機２をパーソナルコンピュータ３に接続し、パーソナルコンピュータ３により測定警報機２に次の値を設定する。
１）「ｒ」（左右大転子を結ぶ線分の中点を通るＺ軸と測定警報機装着部との距離、例えば図７の１４２のＹ座標値）。ｒは、装着部位が体の前面ならば正、背面ならば負である。ここではｒは８４ｍｍ、装置定数（距離）Ｈｂは１６ｍｍとした。
２）「測定周期」。５ミリ秒とした。
３）「記録周期」。中長距離ならば２０〜２５ミリ秒を、短距離走ならば１０〜２０ミリ秒を設定する。ここでは２０ミリ秒とした。
４）他の値は製造時に設定された値のままとする。
【０２７７】
測定警報機２をパーソナルコンピュータ３から切り離し、図１３〜図１５のように、ベルト４の二重になった中央部分５に挟み込み、臍１４２（図７）の箇所に測定警報機２の中心１４５が来るようにしてベルト４を腹部に巻きつけ、ベルト４の両端を面ファスナ６で固定する。ステレオイヤホン２２０は、本来は両耳に装着するのであるが、試走であるので装着しなくてよい。
【０２７８】
電源スイッチ２１６を投入し、パイロットランプ２１９の点灯を確認する。
【０２７９】
走行を始める。
【０２８０】
巡航スピードに乗ったら、データ記憶制御スイッチ２１０を押し、測定値の記録を開始する。このまま１００歩以上、少なくとも５０歩以上、時間にすると３０秒以上、少なくとも１５秒以上は記録を取りながら走行を続ける。
【０２８１】
データ記憶制御スイッチ２１０を押し、測定値の記録を終了する。
【０２８２】
走行を停止し、電源スイッチ２１６を切断する。
【０２８３】
走行を終わったら測定警報機２をパーソナルコンピュータ３に接続する。パーソナルコンピュータ３は、測定警報機２から測定値および設定値を受信する。
【０２８４】
パーソナルコンピュータ３は、表２のように測定警報機２で測定したデジタル値から並進加速度と角速度を求める。
【０２８５】
【表２】
2006110046.tif 000004
【０２８６】
表２は一歩分の測定データを示すもので、表２中「測定値（デジタル値）」は加速度センサの出力をＡＤ変換器等でデジタル化した値で５ミリ秒毎に２０ミリ秒間に渡って測定した値の平均値である。「測定値（デジタル値）」と表１の単位変換係数を（式６）に代入して得た値が「単位変換後の測定値」である。「並進加速度」と「角速度」は「単位変換後の測定値」を（式１）（式２）（式８）（式９）に代入して得た値である。なお、式中のＬは１７．５ｍｍ、Ｒは１００ｍｍとした。
【０２８７】
なお、並進加速度と角速度をパーソナルコンピュータ３が独自に求めずに、測定警報機２の制御手段が求めたものを利用するようにしてもよい。
【０２８８】
求めた並進加速度と角速度からパーソナルコンピュータ３を用いて、図２３（３歩分の測定データを示す）のような並進加速度・角速度の時系列グラフを作成した。
【０２８９】
図２３で分かるように上下方向の並進加速度Ｚ”は一歩毎に大きなピーク８０６を示しており、Ｚ”の隣り合うピークとの中点を一歩の区切として、データ列を一歩毎のデータ列に区切ることができる。
【０２９０】
目標値検討支援手段によりさらに、一歩毎のデータ列から次の値を拾い出した。
ａ）前後方向の並進加速度Ｙ”の一歩毎の最大値（図２３の８０２）
ｂ）前後方向の並進加速度Ｙ”の一歩毎の最小値（図２３の８０１）
ｃ）左右方向の並進加速度Ｘ”の絶対値の一歩毎の最大値（図２３の８０５）
ｄ）左右方向の並進加速度Ｘ”の一歩毎の最大値（図２３の８０３）
ｅ）左右方向の並進加速度Ｚ”の一歩毎の最小値（図２３の８０４）
ｆ）上下方向の並進加速度Ｚ”の一歩毎の最大値（図２３の８０６）
ｇ）角速度の絶対値の一歩毎の最大値（図２３の８０７）
【０２９１】
目標値検討支援手段により、一歩毎のデータ列から拾い出した最大値或いは最小値を以て、縦軸を度数とし横軸を並進加速度度として度数分布グラフを描かせる。ここでは５３歩分の測定データを用いて図２４のような「前後方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ」を描かせた。
【０２９２】
なお、「前後方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ」の代わりに、またはこれと共に下記のようなグラフを描かせてもよい。
前後方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
左右方向の並進加速度の絶対値の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
左右方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
左右方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフ
上下方向の並進加速度の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
角速度の絶対値の一歩毎の最大値の度数分布グラフ
【０２９３】
次にパーソナルコンピュータ３の画面に表示された図２４のようなグラフを用いて目標値を検討する。図２４は前後方向の並進加速度の一歩毎の最小値の度数分布グラフであるから、一歩毎の最大ブレーキの度数分布グラフでもあり、図２４の左側はブレーキが大きく、右側は小さい。
目標値を定めるに当たっては、目標値より小なる範囲と大なる範囲のいずれにも度数が１以上あるような値とする。即ち発報率（全歩数に対する警報発報歩数の割合を百分率で表したもの）が０％より大きく１００％未満になるように目標値を定める。もし図２４で目標値をー２．４Ｇ未満の値に設定すると発報率が０％となり警報は全く発報されず、またー１．０Ｇより大きな値に目標値を設定すると発報率が１００％となり、全ての一歩に警報が発報されてしまう。
【０２９４】
ここでは目標値としてー１．５５Ｇを定め、キー操作により左右に移動できるカーソルライン９０１をそこにセットした。そのときの並進加速度Ｙ”軸上のカーソルライン座標値が９０２のように示される。
従って目標値であるカーソルライン９０１の右側は目標値を達成しており、その左側は目標値未達になる。次の本番走行では図２４のカーソルライン９０１の左側であるような前後方向並進加速度には警報が発報され、右側であれば発報されない。なお、９０３は、このような目標値を設定した場合における発報率を示している。
【０２９５】
＜本番走行＞
【０２９６】
測定警報機２を本番走行に使用する際の手順は次の通りである。
【０２９７】
パーソナルコンピュータ３から目標値と警報割付を測定警報機２に設定する。ここでは、前後方向並進加速度負目標値として−１．５５［Ｇ］、上下方向並進加速度正目標値として４．０［Ｇ］を設定し、それぞれをステレオイヤホン端子の右と左に警報割付けた。
【０２９８】
パーソナルコンピュータ３から切り離した測定警報機２を、試走の際の手順と同様にベルト４で体に固定し、ステレオイヤホン２２０を両耳に装着する。
【０２９９】
電源スイッチ２１６を投入し、パイロットランプ２１９の点灯を確認する。
【０３００】
走行を始める。
【０３０１】
ステレオイヤホン２２０から聞こえる警報音を意識しながら、一歩毎に試行と確認を行う。
【０３０２】
警報として前後方向並進加速度負目標値超過警報を割付けたので、例えば図２３の２歩目に属する８０１の点Ｐで警報がステレオイヤホンの右側に出る。これにより、例えば頭を上げるとか、腹を突き出すとか、踵から着地するなどにより「真下に踏みつけるフォーム」を探る。
【０３０３】
またもう一つの警報として上下方向並進加速度正目標値超過警報を割付けたので、例えば図２３の１歩目に属する８０６の点Ｑで警報がステレオイヤホンの左側に出る。これにより例えば腿の上げ方を少なくするとか、スピード維持したまま歩幅を縮めるなどにより「上下動を抑えたフォーム」を探る。
【０３０４】
なお前後方向並進加速度正目標値超過警報を割付けた場合には、例えば蹴った足の踵が尻まで跳ね上がらないようにするとか、着地した足に乗り込むタイミングを変えるなどにより「後ろへの蹴りを抑えたフォーム」を探る（今回はそのように警報割付していないのでこの警報は出ない。以下同様。）。  
【０３０５】
左右方向並進加速度絶対値目標値超過警報を割付けた場合には、例えば左右の足跡を結ぶ線の間隔を変えるとか、着地足のつま先の向き（外側或いは内側）を変えるなどにより「左右の揺れを抑えたフォーム」を探る。
【０３０６】
左右方向並進加速度正目標値超過警報を割付けた場合には、例えば右足の足跡を結ぶ線を右にずらすとか、左足の着地足のつま先を外側に開くなどにより「右向きの揺れを抑えたフォーム」を探る。
【０３０７】
左右方向並進加速度負目標値超過警報に対しては、例えば左足の足跡を結ぶ線を左にずらすとか、右足の着地足のつま先を外側に開くなどにより「左向きの揺れを抑えたフォーム」を探る。
【０３０８】
角速度絶対値目標値超過警報を割付けた場合には、例えば左右の足跡を結ぶ線の間隔を変えるとか、着地足のつま先の向き（外側或いは内側）を変えるとか、蹴り終わった足を前に踏み出す際に足よりも腰を先に動かす、などにより「骨盤の回転を抑えたフォーム」を探る。
【０３０９】
以上のように、警報が発報された一歩と発報されなかった一歩は何が違うのか、ということを走者は何歩かに一歩（目標値がメジアンであれば二歩に一歩）の割合で考えることができ、一歩毎に修正と確認を行うことができる。
【０３１０】
警報発報頻度が充分に減少した場合、データ記憶制御スイッチ２１０を押し、新たな測定値の記録を開始する。これは次の走行の目標を立てるためのデータとなる。
【０３１１】
データ記憶制御スイッチ２１０を押し、測定値の記録を終了する。
【０３１２】
走行を停止し、電源スイッチ２１６を切断する。
【０３１３】
測定警報機２をパーソナルコンピュータ３に接続し、測定警報機２から測定値および設定値を受信し、パーソナルコンピュータ３に再び並進加速度と角速度の一歩毎の最大値と最小値の度数分布グラフを描かせて、新たな目標値を検討する。
【０３１４】
新たな目標値が決まったところで、パーソナルコンピュータ３から、新たな目標値と警報割付を測定警報機２に送信して設定する。
【０３１５】
測定値の記録は上述のような場合に限らず、疲れたときの走りはどうなっているか、上り坂や下り坂の走りはどうなっているか、など問題意識が湧いたときに測定値を記録することができる。また仲間の走者のデータと比較して優れた走法を実現している仲間を発見し、チェックポイントを尋ねて研究することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０３１６】
【図１】着地直後の走者にかかる並進加速度を示す側面図。
【図２】着地直後の走者にかかる並進加速度を示す正面図。
【図３】着地直後の走者にかかる並進加速度と角速度を示す平面図。
【図４】走者の座標系を示す骨格の正面図。
【図５】走者の座標系を示す骨格の側面図。
【図６】陸上競技走者用の走法習得装置の論理ブロック図。
【図７】検出手段が加速度検出手段だけからなる場合の配置例を示す平面図。
【図８】検出手段が加速度検出手段だけからなる場合の配置例を示す側面図。
【図９】検出手段が加速度検出手段と角速度の直接検出手段からなる場合の配置例を示す平面図。
【図１０】検出手段が加速度検出手段と角速度の直接検出手段からなる場合の配置例を示す側面図。
【図１１】陸上競技走者用の走法習得装置の外観図。
【図１２】測定警報機の外観図。
【図１３】測定警報機が配置されたベルトを腹部に装着した状態を示す図。
【図１４】測定警報機が配置されたベルトの正面図。
【図１５】測定警報機が配置されたベルトの平面図。
【図１６】測定警報機の構成を示す図。
【図１７】陸上競技走者用の走法習得装置の物理ブロック図。
【図１８】測定警報機のソフトウェアにおける「運転モード」の処理概要を説明するためのフローチャート。
【図１９】測定警報機のソフトウェアにおける「設定値照会・設定・測定値照会モード」の処理概要を説明するためのフローチャート。
【図２０】パーソナルコンピュータのパソコンソフトにおける「測定警報機からの測定値取込」の処理概要を説明するためのフローチャート。
【図２１】パーソナルコンピュータのパソコンソフトにおける「目標値検討支援」の処理概要を説明するためのフローチャートである。
【図２２】パーソナルコンピュータのパソコンソフトにおける「設定値照会・設定」の処理概要を説明するためのフローチャート。
【図２３】並進加速度・角速度の時系列グラフ。
【図２４】一歩毎の最小Ｙ”度数分布グラフ。
【符号の説明】
【０３１７】
１      陸上競技走者用の走法習得装置
２      測定警報機（測定警報部）
３      パーソナルコンピュータ（支援手段）
４      ベルト
５      ベルトの中央部分
６      面ファスナ
ａ      加速度センサ（加速度検出手段、検出手段）
ｂ      加速度センサ（加速度検出手段、検出手段）
ｃ      加速度センサ（加速度検出手段、検出手段）
ｄ      加速度センサ（加速度検出手段、検出手段）
ｅ      角速度検出手段（検出手段）
Ｈａ    測定警報機の筐体の前面から加速度検出手段までの距離
Ｈｂ    測定警報機の筐体の背面から加速度検出手段までの距離
ｒ      左右大転子を結ぶ線分の中点を通るＺ軸と測定警報部乃至測定警報機との距離
Ｘ”    Ｘ軸方向（左右方向）の並進加速度
Ｙ”    Ｙ軸方向（前後方向）の並進加速度
Ｚ”    Ｚ軸方向（上下方向）の並進加速度
ψ’    Ｚ軸回りの角速度
１０１  走者
１０２  左足の足跡
１０３  右足の足跡
１０４  左足の足跡を結ぶ線
１０５  右足の足跡を結ぶ線
１１０  走者の骨格
１１１  骨盤
１１２  大転子
１１３  腰椎
１２０  測定警報部
１２１  制御手段
１２２  測定制御手段
１２３  警報制御手段
１２４  検出手段
１２５  警報伝達手段
１２６  記憶手段
１２７  測定値記憶手段
１２８  設定値記憶手段
１２９  支援手段
１３０  単位変換係数設定手段
１３１  設定値設定手段
１３２  目標値検討支援手段
１４１  胴体
１４２  臍
１４３  加速度検出手段ａからＸ軸に下ろした垂線の足とその座標
１４４  加速度検出手段ｂからＸ軸に下ろした垂線の足とその座標
１４５  加速度検出手段ａとｂを結ぶ線分の中点とその座標（測定警報部の中心）
１４６  加速度検出手段ｄの座標（測定警報部の中心）
２０１  ワンチップＣＰＵ
２０２  演算処理装置（ＣＰＵ）
２０３  ＲＯＭ（制御用ソフトウェアの格納手段）
２０４  ＲＡＭ（演算作業用手段）
２０５  ＡＤ変換器
２０６  加速度検出手段（検出手段）
２０７  演算増幅器
２０８  ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
２０９  ステレオイヤホン端子（警報伝達手段）
２１０  データ記憶制御スイッチ（測定値記録指示手段）
２１１  通信手段
２１２  ＲＳ−２３２Ｃレベルコンバータ
２１３  ＲＳ−２３２Ｃ通信端子（通信端子）
２１４  電源手段
２１５  電池
２１６  電源スイッチ
２１７  電池保護回路
２１８  定電圧回路
２１９  パイロットランプ
２２０  ステレオイヤホン（警報伝達手段）
２２１  主基板
２２２  通信ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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