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ランニングの足音に着目した下肢動作の定量化と左右差の検証

研究課題

研究課題/領域番号 21K11489
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関中村学園大学

研究代表者

田村 孝洋  中村学園大学, 教育学部, 講師 (00441725)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードランニング / 足音 / ボイスレコーダ / 接地 / 支持 / 離地 / 動作リズム
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、身体運動の基本であるランニングのスキルやタイムの向上をサポートするため、ランニング中の足音の変化に着目して脚動作のメカニズムを解明することである。ランニング中の動作リズムは、常に一定を保っているのかは定かではなく、また、動作リズムとランニングの速さの関連性については不明な点が多い。そこで本研究では、ボイスレコーダを測定機器に用いてランニング中の足音の時系列変化を分析し、利き脚の違いによる動作リズムの特徴やその左右差の有無などを検証する。

研究成果の概要

本研究は、ランニングにおける足の接地から離地まで(支持時間)の時系列変化を定量化する方法を検討し、ランニングのスキルとタイムの向上をサポートするためのメカニズム探求に寄与することを目的とした。その結果、足音の周波数解析によって得た接地および離地の測定誤差は、既存値と比較してそれぞれ-0.13±2.00msと6.89±2.70msであり、離地検出で僅かな誤差を確認した。これに連動して支持時間は既存値161.00±11.36msに対して167.99±12.51msを示したが測定誤差に統計的有意差はなく、ランニング動作を1ms単位の精度で定量評価できる測定方法として有効性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ランニングにおける接地動作と離地動作を定量化する方法は数多く存在するが、足音に着目した周波数解析による定量評価は前例を見ない。ボイスレコーダを応用した測定方法は、サンプリング周波数が44,100Hzと極めて高く一般的な測定機器で運用される100-1,000Hzと比較してより高精度の記録を可能とした。また、従前の方法では測定時間の制約に課題があったが、本研究では測定時間を拡張できる汎用性を示唆した。この独自の方法により今後のランニング動作の研究では、全歩数の脚動作について1歩ずつの時系列変化を高精度で分析することが可能になり、ランニングのメカニズムの解明にさらなる進展をもたらすことが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] ボイスレコーダを用いたランニングの支持時間の測定:2023

    • 著者名/発表者名
      田村孝洋 松田亮 萩尾耕太郎
    • 雑誌名

      スポーツパフォーマンス研究

      巻: 15 号: 0 ページ: 377-387

    • DOI

      10.34518/rjsp.15.0_377

    • ISSN
      2187-1787
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ボイスレコーダーとピエゾセンサを用いたランニングの接地動作の検出精度 -フォースプレート測定値との比較-2021

    • 著者名/発表者名
      田村孝洋,萩尾耕太郎
    • 学会等名
      第70回九州・体育スポーツ学会第70回記念大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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