(57)【要約】【課題】複数台敷き詰められたフォースプレート上で被験者に運動してもらうことにより、その運動時に掛かる荷重や足の位置などを検出できるようにするとともに、計算量を少なくして迅速に荷重や足の位置などを計算できるようにした運動解析システムを提供することを目的とする。【解決手段】ロードセル２１を有するフォースプレート２を複数台敷設し、当該敷設された複数台のフォースプレート２上で運動する被験者の荷重や位置を検出するようにした運動解析システム１において、各フォースプレート２のロードセル２１から６分力の荷重を出力するとともに、被験者が踏圧したフォースプレート２の番号を検出する。そして、踏圧したと判断されたフォースプレート２と前方側に隣接するフォースプレート２からのみロードセル２１の出力値を出力する。そして、その出力された荷重値から被験者の足の位置であるＣＯＰを算出して荷重やＣＯＰをパソコン５に表示する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロードセルを有するフォースプレートを複数台敷設し、当該敷設された複数台のフォースプレート上で運動する被験者の荷重や位置を検出するようにした運動解析システムにおいて、
前記被験者が踏圧したフォースプレートを検出する踏圧プレート検出手段と、
当該踏圧検出手段で踏圧されたと判断されたフォースプレートおよび当該フォースプレートに隣接するフォースプレートからのみロードセルの出力値を出力する出力手段と、
当該出力手段で出力された値から被験者の足の位置を算出する足位置算出手段と、
当該足位置算出手段で算出された足の位置と前記ロードセルの出力値を表示する表示手段と、
を備えるようにした運動解析システム。
【請求項２】
前記位置算出手段が、複数台のフォースプレートが同時に踏圧されたと判断された場合、当該踏圧された複数台のフォースプレートのすべてのロードセルの出力値を用いて被験者の足の位置を算出するようにした請求項１に記載の運動解析システム。
【請求項３】
前記ロードセルからの出力値である電圧値を電流値に変換する電流変換部を備え、
当該電流変換部でロードセルからの電圧値を電流値に変換してロードセルからの出力値を前記踏圧プレート検出手段および出力手段に出力するようにした請求項１に記載の運動解析システム。
【請求項４】
前記電流変換部で変換された電流値をＡ／Ｄ変換し、
前記踏圧プレート検出手段で踏圧されたと判断されたフォースプレートからの出力を、他のフォースプレートからの出力と異なるように電圧値を変化させて出力させるようにした請求項３に記載の運動解析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、競技場などの広い場所で運動する被験者の荷重や足の位置などを検出できるようにした運動解析システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、被験者の走行時にかかる足の荷重やその位置などを解析する場合、フォースプレートを周回するベルトの上で被験者に運動をしてもらい、その被験者から掛かる荷重や足の位置などを検出する方法が用いられている（特許文献１や特許文献２など）。
【０００３】
このような解析装置は、複数のロードセルを有するフォースプレートと、このフォースプレート上で周回する無端ベルトなどを設けて構成されており、被験者を左右のフォースプレート上で周回する無端ベルト上で運動してもらうことにより、荷重や足の位置などを検出できるようにしたものである。このような解析装置を用いれば、狭い室内空間などで被験者にベルト上を運動してもらうことで、被験者の足にかかる荷重や足の位置などを検出して運動状態を解析することができるというメリットがある。
【０００４】
しかしながら、このような解析装置を用いてフォースプレート上で運動してもらう場合、どうしても狭い室内空間で運動してもらうことになるために、実際の陸上トラック上での走行と運動状態が変わってしまうことになる。
【０００５】
そこで、実際の陸上トラックに複数台のフォースプレートを敷き詰め、被験者にこれらのフォースプレート上で運動してもらうことにより、運動時に掛かる荷重や足の位置などを解析することも考えられる。しかしながら、このように複数台のフォースプレートを敷き詰めた場合、瞬時にすべてのフォースプレートから荷重を検出して足の位置などを計算しなければならず、また、隣接するフォースプレートとフォースプレートとの境界部分が踏圧される場合もあるため、これら二枚のフォースプレートの組み合わせからも荷重の検出や足の位置の計算などを行わなければならい。このため、高精度なＣＰＵを有するコンピューターが要求されるといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−３４５７７号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６００１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたものであり、複数台敷き詰められたフォースプレート上で被験者に運動してもらうことにより、その運動時に掛かる荷重や足の位置などを検出できるようにするとともに、計算量を少なくして迅速に荷重や足の位置などを計算できるようにした運動解析システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、ロードセルを有するフォースプレートを複数台敷設し、当該敷設された複数台のフォースプレート上で運動する被験者の荷重や足の位置を検出するようにした運動解析システムにおいて、前記被験者が踏圧したフォースプレートを検出する踏圧プレート検出手段と、当該踏圧検出手段で踏圧されたと判断されたフォースプレートおよび当該フォースプレートに隣接するフォースプレートからのみロードセルの出力値を出力する出力手段と、当該出力手段で出力された値から被験者の足の位置を算出する足位置算出手段と、当該足位置算出手段で算出された足の位置と前記ロードセルの出力値を表示する表示手段とを備えるようにしたものである。
【０００９】
このように構成すれば、踏圧されたフォースプレートとこれに隣接するフォースプレートからのみ荷重などを出力するため、少ないデータ量に基づいて迅速に荷重や足の位置などを計算することができるようになる。
【００１０】
また、このような発明において、複数台のフォースプレートが同時に踏圧された場合、当該踏圧された複数台のフォースプレートのすべてのロードセルの出力値を用いて被験者の足の位置を算出するようにする。
【００１１】
このように構成すれば、被験者がフォースプレートの境界部分を踏圧した場合であっても、その二台のフォースプレートのロードセルから荷重を検出して足の位置などを計算することができ、被験者にフォースプレートの境界部分などを意識させることなく運動させることができるようになる。
【００１２】
さらに、前記ロードセルからの出力値である電圧値を電流値に変換する電流変換部を備え、当該電流変換部でロードセルの出力を電流値に変換して前記踏圧プレート検出手段側に出力する。
【００１３】
このように構成すれば、フォースプレートとコンピューターまでの距離が長い場合であっても、電流値で信号を出力することでノイズや減衰などの影響を少なくすることができるようになる。
【００１４】
また、前記電流変換部で変換された電流値をＡ／Ｄ変換し、前記踏圧プレート検出手段で踏圧されたと判断されたフォースプレートからの出力を、他のフォースプレートからの出力と異なるように電圧値を変化させて足位置算出手段に出力する。
【００１５】
このように構成すれば、電圧値の大きさによってどのフォースプレートが踏圧されたのかを判断することができるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ロードセルを有するフォースプレートを複数台敷設し、当該敷設された複数台のフォースプレート上で運動する被験者の荷重や位置を検出するようにした運動解析システムにおいて、前記被験者が踏圧したフォースプレートを検出する踏圧プレート検出手段と、当該踏圧検出手段で踏圧されたと判断されたフォースプレートおよび当該フォースプレートに隣接するフォースプレートからのみロードセルの出力値を出力する出力手段と、当該出力手段で出力された値から被験者の足の位置を算出する足位置算出手段と、当該足位置算出手段で算出された足の位置と前記ロードセルの出力値を表示する表示手段とを備えるようにしたので、踏圧されたフォースプレートとこれに隣接するフォースプレートからのみ荷重などが出力され。これにより、少ないデータ量に基づいて迅速に荷重や足の位置などを計算することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態における運動解析システムの全体概略図
【図２】同形態における運動解析システムの機能ブロック図
【図３】同形態におけるフォースプレートの前後方向の足の位置を算出する方法を示す図
【図４】同形態におけるフォースプレートの左右方向の足の位置を算出する方法を示す図
【図５】同形態における２台のフォースプレートを同時に踏圧した場合の足の位置を算出する方法を示す図
【図６】同形態におけるフローチャートを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
この実施の形態の運動解析システム１は、図１に示すように、運動競技場のトラックに敷設される複数台のフォースプレート２と、そのフォースプレート２に設けられたロードセル２１を用いて被験者の荷重や足の位置などを計算してパソコン５に表示できるようにしたものであって、特徴的に、フォースプレート２が踏圧された場合に、そのフォースプレート２やこれに隣接するフォースプレート２からのみ荷重などを制御部４に出力し、少ない計算量で足の位置などを計算できるようにしたものである。以下、本発明の一実施の形態における運動解析システム１について説明する。
【００２０】
まず、この運動解析システム１を構成するフォースプレート２は、図１に示すように、正方形状あるいは長方形状をなす上下２枚の金属製プレート（上側の金属プレートは波線で表示）と、その２枚の金属製プレートの間の四隅近傍に設けられたロードセル２１とを有するように構成されるものであって、これらのロードセル２１を用いて荷重などを検出できるようにしている。なお、ここでフォースプレート２は、スタート地点の両手や両足の位置にそれぞれ１台ずつ合計４台設けられるとともに、走行方向に沿って５０台設けられているものとする。これらの各フォースプレート２のロードセル２１は、荷重によってひずみが生じた場合に、そのひずみによって変化する電圧値でXYZ軸の荷重を検出できるように構成されている。このXYZ軸方向としては、走行方向をY軸（図１の左右方向）、これに水平面内で直交する方向をX軸、鉛直方向をZ軸としている。そして、このように出力された電圧値はアンプで増幅され、図２におけるＡ／Ｄ変換部２２でＡ／Ｄ変換された後に分力算出部２３で６分力を計算できるようにしている。
【００２１】
分力算出部２３で６分力を計算する場合、各ロードセル２１から出力された値に基づいてフォースプレート２ごとの荷重Ｆx〜Ｆz、Ｍx〜Ｍzを算出する。まずXYZ軸方向の荷重を算出する場合、Z軸方向については４つのロードセル２１の荷重Ｆz1〜Ｆz4を加算し、Y軸方向については、Y軸方向に沿って並ぶ前後２つのロードセル２１の荷重Ｆy1＋Ｆy4、Ｆy2＋Ｆy3を算出し、X軸方向については、X軸方向に並ぶ２つのロードセル２１の荷重Ｆx1＋Ｆx2、Ｆx3＋Ｆx4を算出する。一方、モーメントについては、フォースプレート２の中心を基準として、各軸まわりのモーメントＭx、Ｍy、Ｍzを算出する。このモーメントを算出する場合、フォースプレート２の中心から横方向（X軸方向）に沿ったロードセル２１までの距離をa、走行方向（Y軸方向）に沿ったロードセル２１までの距離をbとした場合、次の式１を用いて算出される。なお、これらのＦx1〜Ｆz4、Ｍx1〜Ｍz4における最後の引数番号「1〜4」は、図１におけるロードセル２１に示されたカッコ内の番号における荷重やモーメントを示すものである。
【００２２】
＜式１＞
Ｍx＝b×（Ｆz1＋Ｆz2＋Ｆz3＋Ｆz4）
Ｍy＝a×（Ｆz1＋Ｆz2＋Ｆz3＋Ｆz4）
Ｍz＝b×（Ｆx12＋Ｆx34）＋a×（Ｆy14＋Ｆy23）
a：フォースプレート２の中央からX軸方向のロードセル２１までの距離
b：フォースプレート２の中央からY軸方向のロードセル２１までの距離
【００２３】
そして、このように算出された６分力をＤ／Ａ変換部２４でＤ／Ａ変換し、集中中継盤３に向けて出力する。この集中中継盤３は、フォースプレート２と数十メートル〜百メートル以上離れた位置に設けられることが多いため、これらの間を電圧値として出力すると途中で減衰やノイズなどの影響を受けてしまい、不正確なデータが出力されてしまうことになる。このため、ここでは電流変換部２５を用いて、電圧値で出力された６分力の信号である６ｃｈ分の電圧値を電流値に変換し、減衰やノイズなどの影響の少ない信号として集中中継盤３に出力する。なお、集中中継盤３に向けて各フォースプレート２からケーブル出力する場合、ケーブルの本数を少なくするために、途中に中継局を設けてそこから集中中継盤３に向けて電流値出力を行うようにしてもよい。
【００２４】
この集中中継盤３では、すべてのフォースプレート２の６ｃｈ分の電流値出力をＡ／Ｄ変換部３１でＡ／Ｄ変換してデジタル信号を得る。この実施の形態では、スタート地点に４台のフォースプレート２が設けられており、走行方向に沿って５０台のフォースプレート２が設けられているため、６×（４＋５０）＝３２４のデジタルデータが得られることになる。
【００２５】
踏圧プレート検出手段３２では、この走行方向に沿った５０台のフォースプレート２のＦzを１台目から順に基準値（例えば、５０Ｎ）と比較し、基準値を超えていることを最初に検知したフォースプレート２を「踏圧されたフォースプレート２」と判断する。すなわち、２台のフォースプレート２が同時に踏圧された場合は、若い番号の方のフォースプレート２が踏圧されたと判断する。一方、すべてのフォースプレート２が基準値を超えていなかった場合は、直前の判断を承継し、また、一定時間（例えば、５秒程度）すべてのフォースプレート２が基準値を超えていないときは、１台目のフォースプレート２が踏まれているものと判断する。
【００２６】
出力手段３３では、この踏圧プレート検出手段３２で踏圧されたと判断されたフォースプレート２およびこの前方に隣接するフォースプレート２からのみ荷重やモーメント、および、踏圧されたフォースプレート２の番号などの信号を出力する。このフォースプレート２の番号を信号として出力する場合、Ｎ番目のフォースプレート２が踏圧された場合は、１ｃｈに「−１０＋０．４×Ｎ(Ｖ)」の電圧値を出力し、各フォースプレート２毎に変化する電圧値によってどのフォースプレート２が踏圧されたかを判断できるようにする。一方、２〜７ｃｈには、そのＮ番目のフォースプレート２の荷重やモーメントの６つの値を出力し、続く８〜１３ｃｈには、（Ｎ＋１）番目のフォースプレート２の荷重やモーメントの６つの値を出力する。なお、最後のフォースプレート２が踏圧された場合（Ｎ＝５０のとき）は、８〜１３ｃｈを「０Ｖ」とする。また、１４〜３７ｃｈには、スタート地点における４台のフォースプレート２から検出された荷重とモーメントの６つの値をアナログデータとして制御部４に出力する。
【００２７】
そして、制御部４では、この集中中継盤３からの１ｃｈ〜３７ｃｈの±１０Ｖ電圧値入力をＡ／Ｄ変換部４１でＡ／Ｄ変換し、３７ｃｈ分のデジタルデータを得る。これにより本来３２４ｃｈのデジタルデータが３７ｃｈに減少され、著しく処理データを減少させることができる。そして、踏圧されたフォースプレート２の番号毎に電圧値変化する１ｃｈ目のデータを逆演算して踏圧されたフォースプレート２の番号を検出して、２〜１３ｃｈの値がどのフォースプレート２による値なのかを判断する。
【００２８】
そして、足位置算出手段４２では、このように出力された値を用いて、踏圧されたフォースプレート２の踏圧位置であるＣＯＰ（Center Of Pressure）を算出する。なお、このＣＯＰを算出する場合、スタート地点を原点とする座標で出力を行うようにする。
【００２９】
このＣＯＰを計算するに際しては、踏圧されたフォースプレート２におけるロードセル２１にかかる荷重と前後方向のモーメントの釣り合い式＜式２＞から、前後方向の足の座標位置ＬＦやＬＲなどを算出する。この釣り合い式は、図３の足の位置を中心とするモーメントの釣り合いを示している。
【００３０】
＜式２＞
ＰＦ×ＬＦ＝ＰＢ×ＬＢ
Ｌ＝ＬＦ＋ＬＢ（＝２ｂ）
ＰＦ：前方の２つのロードセル２１のZ軸方向の荷重合計値
ＰＢ：後方の２つのロードセル２１のZ軸方向の荷重合計値
ＬＦ：足の位置から前方のロードセル２１までの距離
ＬＢ：足の位置から後方のロードセル２１までの距離
Ｌ：前後のロードセル２１の距離
【００３１】
これらの数値のうち、ＰＦ、ＰＢは、図３に示すように、ロードセル２１からの出力値であり、Ｌは前後のロードセル２１の距離として既知であるため、これらの値から、それぞれのフォースプレート２における前後方向の足の位置ＬＦやＬＢを算出することができる。そして、このフォースプレート２の番号に基づいて、直前までのフォースプレート２までの長さを加算して、スタート地点からの距離を算出する。
【００３２】
一方、フォースプレート２における左右方向の足の位置については、フォースプレート２におけるロードセル２１にかかる荷重と左右方向のモーメントの釣り合い式＜式３＞から、その左右方向の足の座標位置ＷＲやＷＬなどを算出することができる。この釣り合い式は、図４の足の位置を中心とするモーメントの釣り合いを示している。
【００３３】
＜式３＞
ＰＬ×ＷＬ＝ＰＲ×ＷＲ
Ｗ＝ＷＬ＋ＷＲ（＝２ａ）
ＰＲ：右側の２つのロードセル２１のZ軸方向の荷重合計値
ＰＬ：左側の２つのロードセル２１のZ軸方向の荷重合計値
ＷＲ：足の位置から右側のロードセル２１までの距離
ＷＬ：足の位置から左側のロードセル２１までの距離
Ｗ：左右のロードセル２１の距離
【００３４】
これらの数値のうち、ＰＲ、ＰＬは、図４に示すように、ロードセル２１からの出力値であり、Ｗは左右のロードセル２１の距離として既知であるため、これらの値から、それぞれのフォースプレート２における左右方向の足の位置ＷＲやＷＬなどを算出することができる。
【００３５】
一方、図５に示すように、前後のフォースプレート２の境界が同時に踏圧された場合は、２台のフォースプレート２から荷重が同時に出力されることになるが、その踏圧された２台のフォースプレート２を１台のフォースプレート２とみなして足の位置（ＣＯＰ）を算出する。このとき、モーメントの釣り合い式＜式４＞から、前後方向の足の位置ＬＦやＬＢを算出することができる。
【００３６】
＜式４＞
ＰＦＦ×ＬＦＦ＋ＰＦＲ×ＬＦＲ＝ＰＲＦ×ＬＲＦ＋ＰＲＲ×ＬＲＲ
ＰＦＦ：前方フォースプレート２における前方２つのロードセル２１のZ軸方向の荷重合計値
ＰＦＲ：前方フォースプレート２における後方２つのロードセル２１のZ軸方向の荷重合計値
ＰＲＦ：後方フォースプレート２における前方２つのロードセル２１のZ軸方向の荷重合計値
ＰＲＲ：後方フォースプレート２における後方２つのロードセル２１のZ軸方向の荷重合計値
【００３７】
そして、この踏圧されたフォースプレート２の直前までのフォースプレート２の長さを考慮することにより、スタート地点からの距離を算出する。
【００３８】
一方、図５における左右方向の足の位置については、同様にモーメントの釣り合い式で求めることができる。左右のフォースプレート２の境界部分を踏圧した場合は、次の＜式５＞を用いて足の位置を算出する。
【００３９】
＜式５＞
ＰＲ×ＷＲ＝ＰＬ×ＷＬ
ＰＲ:前後のフォースプレート２の右側４つのロードセル２１のZ軸方向の荷重合計値
ＰＬ:前後のフォースプレート２の左側４つのロードセル２１のZ軸方向の荷重合計値
【００４０】
そして、このように計算されたＣＯＰ、および、踏圧されたフォースプレート２の荷重Ｆx、Ｆy、Ｆz、踏圧されたフォースプレート２のモーメントＭx、Ｍy、Ｍzの値をＵＳＢケーブルを介してパソコン５に出力し、表示手段５１を用いてディスプレイに出力する。
【００４１】
次に、このように構成された運動解析システム１の動作例を図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４２】
まず、被験者がスタート地点から走行して、１台目のフォースプレート２が踏圧された場合、その１台目のフォースプレート２のロードセル２１から荷重が電圧値として出力される。そして、この荷重値を増幅して（ステップＳ１）、Ａ／Ｄ変換部２２でデジタル信号に変換する（ステップＳ２）。そして、分力算出部２３を用いて荷重やモーメントなどの６分力を計算する（ステップＳ３）。このとき、モーメントとしては、そのフォースプレート２の中心位置を軸とするXYZ軸を中心とするモーメントを計算する。そして、その値を再びＤ／Ａ変換部２４でアナログデータに変換し（ステップＳ４）、電流変換部２５で電流値に変換した後（ステップＳ５）、Ｆx〜Ｆz、Ｍx〜Ｍzの６ｃｈのデータとして集中中継盤３に向けて出力する（ステップＳ６）。
【００４３】
一方、この集中中継盤３では、基準値を用いてどのフォースプレート２が踏まれたかを判断する（ステップＳ７）。ここでは、１台目のフォースプレート２で基準値を超える荷重が検出されることになるため、「Ｎ＝１台目のフォースプレート２が踏まれている」と判断し、出力手段３３を介して１台目のフォースプレート２と、この前方に隣接する２台目のフォースプレート２の荷重やモーメントを出力する。この出力される電圧値としては、ここでは「−１０＋０.４×１(Ｖ)」というようにフォースプレート２の番号に応じた電圧値で出力し（ステップＳ８）、この電圧値によって踏圧されたフォースプレート２の番号を後に判断できるようにしておく。
【００４４】
そして、制御部４でこの出力値をＡ／Ｄ変換し（ステップＳ９）、足位置算出手段４２でＣＯＰを計算する（ステップＳ１０）。そして、足位置算出手段４２で前述の式２〜式３を用いてスタート地点を基準とした座標での足の位置を算出し、前述の荷重やモーメント、ＣＯＰなどをパソコン５の表示手段５１に表示出力する（ステップＳ１１）。
【００４５】
同様にして、被験者がＮ枚目のフォースプレート２が踏圧した場合、同様にして、そのＮ台目のフォースプレート２のロードセル２１から荷重を電圧値として出力し、これを増幅して（ステップＳ１）、Ａ／Ｄ変換部２２でデジタル信号に変換する（ステップＳ２）。そして、分力算出部２３を用いて荷重やモーメントを算出し（ステップＳ３）、その値を再びＤ／Ａ変換部２４でアナログデータに変換する（ステップＳ４）。そして、電流変換部２５で電流値に変換した後（ステップＳ５）、Ｆx〜Ｆz、Ｍx〜Ｍzの６ｃｈのデータとして集中中継盤３に向けて出力する（ステップＳ６）。
【００４６】
また、集中中継盤３では、どのフォースプレート２が踏まれたかを基準値と比較して判断する。ここでは、Ｎ台目のフォースプレート２で基準値を超える荷重が検出されることになるため、出力手段３３を介してＮ台目のフォースプレート２と、（Ｎ＋１）台目のフォースプレート２の荷重やモーメントを出力する。この出力される電圧値としては「−１０＋０.４×Ｎ(Ｖ)」というようにフォースプレート２の番号に応じた電圧値で出力し（ステップＳ８）、この電圧値によって踏圧されたフォースプレート２の番号を後に判断できるようにする。
【００４７】
そして、制御部４でこの出力値をＡ／Ｄ変換し（ステップＳ９）、足位置算出手段４２でＣＯＰを計算する（ステップＳ１０）。そして、足位置算出手段４２で前述の式２〜式３を用いてスタート地点を基準とした座標での足の位置を算出し、また、フォースプレート２の境界部分が踏圧された場合は、式４〜式５を用いて足の位置を算出し、前述の荷重やモーメント、ＣＯＰなどをパソコン５の表示手段５１に表示出力する（ステップＳ１１）。
【００４８】
以下、同様にして踏圧されたフォースプレート２とこれに隣接するフォースプレート２からのみ荷重を出力してＣＯＰを算出するようにしていく。
【００４９】
このように上記実施の形態によれば、ロードセル２１を有するフォースプレート２を複数台敷設し、当該敷設された複数台のフォースプレート２上で運動する被験者の荷重や位置を検出するようにした運動解析システム１において、前記被験者が踏圧したフォースプレート２を検出する踏圧プレート検出手段３２と、当該踏圧検出手段で踏圧されたと判断されたフォースプレート２および当該フォースプレート２に隣接するフォースプレート２からのみロードセル２１の出力値を出力する出力手段３３と、当該出力手段３３で出力された値から被験者の足の位置を算出する足位置算出手段４２と、当該足位置算出手段４２で算出された足の位置と前記ロードセル２１の出力値を表示する表示手段５１とを備えるようにしたので、少ないデータ量に基づいて迅速に荷重や足の位置などを計算することができるようになる。
【００５０】
また、複数台のフォースプレート２が同時に踏圧されたと判断された場合、当該踏圧された複数台のフォースプレート２のすべてのロードセル２１の出力値を用いて被験者の足の位置を算出するようにしたので、被験者がフォースプレート２の境界部分を踏圧した場合であっても、その二台のフォースプレート２のロードセル２１から荷重を検出して足の位置などを計算することができ、フォースプレート２の境界部分などを意識することなく走行させることができるようになる。
【００５１】
さらに、前記ロードセル２１からの出力値である電圧値を電流値に変換する電流変換部を備え、当該電流変換部２５でロードセル２１の出力を電流値に変換して前記踏圧プレート検出手段３２側に出力するようにしたので、フォースプレート２とコンピューターまでの距離が長くなった場合であっても、電流値で信号を出力することによりノイズや減衰などの影響を少なくして正確な出力値を得ることができるようになる。
【００５２】
また、前記電流変換部で変換された電流値をＡ／Ｄ変換し、前記踏圧プレート検出手段３２で踏圧されたと判断されたフォースプレート２からの出力を、他のフォースプレート２からの出力と異なるように電圧値を変化させて足位置算出手段４２に出力するようにしたので、電圧値によってどのフォースプレート２が踏圧されたのかを判断することができるようになる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく種々の態様で実子することができる。
【００５４】
例えば、上記実施の形態では、陸上競技を行う被験者の走行状態を解析する場合を例に挙げて説明したが、体操競技や球技など、あらゆる分野のスポーツの運動解析に使用することができる。また、リハビリを行う患者の運動解析にも適用することができる。
【００５５】
また、上記実施の形態では、フォースプレート２を直線状に敷設するようにしたが、平面状に並べて運動解析できるようにしてもよい。この場合、各フォースプレート２の境界部分を踏圧された場合は、そのフォースプレート２と、これに隣接する複数枚のフォースプレート２から荷重を出力してＣＯＰを計算するようにしてもよい。
【００５６】
さらに、上記実施の形態では、フォースプレート２ごとに電圧を変化させて踏圧されたフォースプレート２の番号を判断できるようにしたが、各フォースプレート２に識別情報を付与しておき、フォースプレート２が踏圧された際に、その識別情報を一緒に出力させるようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態では、制御部４でＣＯＰを計算するようにしたが、集中中継盤３やパソコン５などでＣＯＰを計算するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態では、荷重やモーメント、足の位置などを算出するようにしたが、重心位置などを計算できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  運動解析システム
２  フォースプレート、２１  ロードセル、２２  Ａ／Ｄ変換部、２３  分力算出部、２４  Ｄ／Ａ変換部、２５  電流変換部
３  集中中継盤、３１  Ａ／Ｄ変換部、３２  踏圧プレート検出手段、３３  出力手段
４  制御部、４１  Ａ／Ｄ変換部、４２  足位置算出手段
５  パソコン、５１  表示手段
【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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