フォースプレート

フォースプレート


 フォースプレート床反力と呼ばれる身体とフォースプレート間の相互作用によって発生する力を計測する装置です.通常,4つの3軸力覚センサを配置し,その上のプレート(通常金属製)で運動することによって発生する力を計測します.この計測から,さらに,COPと呼ばれる圧力中心や,フリーモーメントと呼ばれる,鉛直軸まわりの摩擦によって発生するモーメントも算出することができます.

 このCOPの変動を調べる装置を,重心動揺計と呼ぶことがあります.人がフォースプレートの上に立っている状態は,箒をさかさまにしてバランスしている状態を想像し見てください.そのときの,支えている最下点がCOPに相当します.COPを水平方向にだけ動かし,上の方にある箒の重心をCOPでバランスしている様子をCOPの変動で調べることができ,医療の現場では利用されています.ただし,重心動揺計と言う名称ですが,正確には重心ではなくCOPを測っています.また,重心動揺計の場合,3個の力覚センサを使用することが多く,三角形をした製品が多いようです.



DSPワイヤレス9軸モーションセンサ

DSPワイヤレス9軸モーションセンサ

 モーションセンサは一般的には,慣性センサ(3軸加速度センサと3軸ジャイロセンサ)と3軸地磁気センサを組み合わせた9軸センサと呼ばれるものが一般的です.これらのセンサはMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術の発展とともに小型化し,無線技術などあわせて普及しつつあります.

加速度センサ

 この中の加速度センサは,その名の通り,加速度を計測するセンサです.加速度は,速度を時間微分した物理量で,その速度は変位(位置)を同様に時間微分した物理量ですから,加速度は変位を時間で二階微分した物理量と言えます.単位は[m/s^2]です.
 その加速度は動きに変化を与えるときに生じます.止まっている物体や,一定の速度で運動している物体の速度が変化するとき(つまり,加速したり,減速するとき)に,生じます.
 ここで,加速度センサを電車の中に置いておきます.すると電車の外から観察すると電車の発車後に加速し,電車の中にいる人はそれを椅子などから力として感じます.このような直線運動の加速度を並進加速度と呼びます.

 次にもう少し複雑な運動を想像して見ます.野球のバットの先に加速度センサを取り付けてみましょう.バッティングではバットを回転させますが,そのとき,もし純粋に回転運動だけしていると,バットの長軸方向(半径方向)には,向心加速度(または反作用に遠心加速度)が作用します.バットがすっぽ抜けないようにしっかり握っているのは,この向心加速度によって生じる向心力をバットに作用させないと,すっぽ抜けて飛んでいってしまうからです.

 これ以外に作用する加速度として,バットの回転方向(長軸方向に垂直な方向)には角加速度という加速度が作用します.また,運動していなくても,重力加速度が常に加速度センサに作用しています.

ジャイロセンサ

 ジャイロセンサは角速度センサとも呼ばれ,角速度を計測するセンサです.角速度とは回転の速度を表し,1秒間に何度(°)回転するかを表すときは,[dps: degree per second]という単位がよく使用されます.科学技術計算では[rad/s](1秒間に何ラジアン回転したかを示す単位)が使用されますので,単位がdpsの値にπ/180をかけることで(円周率 π=3.14156...)単位の変換ができます.

地磁気センサ

 地磁気センサは地磁気の向きを3次元の向きとして測るセンサです.地磁気の向きは地球上の位置で変わりますが,



日本のあたりでは,おおよそ北北西の方向に,斜め下向きに突き刺さるような方向に向いています.この地磁気ベクトルの向きを測るのが地磁気センサで,センサのXYZ軸への射影の大きさと向き(XYZ成分)を計測します.



図のように,もしXY軸が水平になるようにセンサを水平面に置き,X軸を北向きに合わせると,地磁気は図のような方向を向きます.この地磁気ベクトルのXYZ成分を計測するのが,地磁気センサです.もしセンサの向き変われば(センサが回転すれば),地磁気の向きも変わるので,その情報を参考に角度などを算出します.3次元の角度は最低3つの変数で表すことができますが,地磁気センサはこのうち2つの変数の情報しか得ることができないので,地磁気センサだけで,完全にセンサの向きを知ることはできないことに注意をしてください.


DSPワイヤレス9軸モーションセンサ


無線通信機能、慣性センサ(加速度、角速度、地磁気)、ロガー、高度演算機能をコンパクトに一体化!
詳細はこちらから↓


DSPワイヤレス9軸モーションセンサ

DSPワイヤレス9軸モーションセンサ


スタジオで計測いただくことができます


約100㎡(10m x 10m)のスペースがある計測スタジオをレンタルいただく事で、DSPワイヤレス9軸モーションセンサを使用して運動計測、身体計測を行うことができます。


福岡計測スタジオ

福岡計測スタジオ


お問い合わせ

製品についてのご質問などお気軽にお問い合わせ下さい。


製品に関するスポーツセンシング社へのお問合せ

製品に関するスポーツセンシング社へのお問合せ


DSPワイヤレスデュアル加速度8軸モーションセンサ

DSPワイヤレスデュアル加速度8軸モーションセンサ


6軸+2軸 = 8軸センサ


3軸加速度センサ(±16G、または、±5G)3軸、角速度センサ(±1500dps、または、±300dps)3軸に加え、±200Gの加速度センサを2軸分搭載。
異なる計測レンジの加速度センサを2種類搭載することで、「スイング動作のようなゆっくりとした動きと速い動きが混在するような動作」「動作途中に特定方向への衝撃が大きく混入するような動作(ジャンプ動作を含む動作)」などに対して、知見を得やすい構成とした従来にはないセンサ構成のDSPモーションセンサです。

角速度のセンサには、温度ドリフトの非常に少ないEPSON社の水晶式ジャイロセンサを採用。
DSPワイヤレス9軸モーションセンサと同様、姿勢推定を行う際の精度に大きなアドバンテージをもっています。


2種類のラインナップをご用意


高速な動作や大きな遠心力がかかっているような状況以外で選択肢を作ることができるように、2種類のラインナップをご用意しました。
用途に合わせてご選択いただくことが可能です。
もちろん、異なる型番の製品を組み合わせて使用することが可能です。


  1. 3軸加速度:5G、3軸角速度:300dps、2軸加速度:200G、
  2. 3軸加速度:16G、3軸角速度:1500dps、2軸加速度:200G

※200G加速度の2軸は、ご注文の際に型番最後の2桁XY、XZ、YZの中から指定ください。


DSP防水型ワイヤレス9軸モーションセンサ

DSP防水型ワイヤレス9軸モーションセンサ


遂に防水型が登場!!

水泳以外にも、雪上競技や洋上競技でも活用いただけるよう、深く潜ってしまうことを想定した完全防水機能。端子部分まで水につけても問題なく、特別な保護を行うことなく水中使用していただくことが可能です。


無線+慣性センサ+ロガー+高度演算機能


高度演算機能を搭載し、計測したセンサデータをリアルタイムに演算し、無線送信可能に。
身体から道具まで、運動を非拘束かつ確実に計測すると共に、演算機能の活用は即時フィードバックを可能にします。
DSPワイヤレス9軸モーションセンサは、無線通信機能、慣性センサ(加速度、角速度、地磁気)、ロガー、高度演算機能をコンパクトに一体化し、ゼロから設計を見直したワイヤレス計測ロガーです。



心電計測を容易に行うことができるワイヤレスECGロガーに、多くのご要望をいただいていたベルト型が登場。DSPを搭載し、得られる心電信号から心拍(HeartRate, HR)を算出可能に。心拍値に加え、心電信号の生波形を1kHzサンプリングで記録できる、唯一無二の無線計測デバイスです。

多くの実績ある無線技術を用い、これまでは難しかった複数人の無線同時心拍表示も可能です。


複数人の心拍同時計測と表示