スポーツ産業学研究,Vol.20,No.1(2010),19 ~ 原著論文 WiMAS を用いた連続ジャンプの計測とフィールドテストへの利用 * 田原亮二 ** 下永田修二 * 田口正公森本 *** 茂 Measurement of Repeated Jumps Using WiMA

Size: px

Start display at page:

Download "スポーツ産業学研究,Vol.20,No.1(2010),19 ~ 原著論文 WiMAS を用いた連続ジャンプの計測とフィールドテストへの利用 * 田原亮二 ** 下永田修二 * 田口正公森本 *** 茂 Measurement of Repeated Jumps Using WiMA"

ひできごちょう
4 years ago
Views:

1 スポーツ産業学研究,Vol.20,No.1(2010),19 ~ 原著論文 WiMAS を用いた連続ジャンプの計測とフィールドテストへの利用 * 田原亮二 ** 下永田修二 * 田口正公森本 *** 茂 Measurement of Repeated Jumps Using WiMAS, and Application for Field Test Ryoji TAHARA *, Shuji SHIMONAGATA **, Masahiro TAGUCHI * and Shigeru MORIMOTO *** Abstract The purpose of this study was to examine the measurement accuracy of jump height by using WiMAS in repeated jumps. In addition, the measurement data of repeated jumps were applied to a muscle endurance test. WiMAS is a measurement unit recorded by an accelerometer of MEMS type and a transmitter. Twenty university students wore a WiMAS recording device on the hip and measured single movement jumps and repeated squat jumps at the rate of 60 times per minute on a force platform. The correlations of the measured jump height in single movement jumps and repeated squat jumps were calculated. Moved distance during repeated jumps were filmed with a digital video camera and calculated by using the two dimensional DLT method. Muscle endurance of legs was evaluated by applying jump height data by WiMAS and force platform to BOSCO'S TEST. The errors of the jump height which were measured by using WiMAS and force platform were small. There were high correlations between the data of WiMAS and the data of force platform in single movement jumps, repeated squat jumps and results of BOSCO'S TEST. During repeated jumps, the moved distance to longitudinal direction was 0.73±0.15(m)and horizontal direction was 0.35±0.07 (m). Key words:wimas, Repeated Jump, BOSCO'S TEST, Muscle Endurance Test, Field Test 1. 緒言近年, 動作の計測に利用可能なセンサーやワイヤレスユニット, 記録装置等の進歩は目覚ましく, 多種多様なフィールドにおいて, 少ない労力で動作の計測が行えるようになってきている 1)-3). センサーを用いた手法は, 研究分野での計測分析にとどまらず, センサーの小型化, 原稿受付 2009 年 9 月 7 日 * 福岡大学スポーツ科学部福岡県福岡市城南区七隅 ** 千葉大学教育学部千葉県千葉市稲毛区弥生町 1-33 *** 横浜国立大学教育人間科学部神奈川県横浜市保土ヶ谷区常盤台 79-1 * Faculty of Sports and Health Science, Fukuoka University, , Nanakuma, Jonan-ku, Fukuoka, Fukuoka, Japan ( ) ** Faculty of Education, Chiba University, 1-33, Yayoi, Inage-ku, Chiba, Chiba, Japan ( ) *** Faculty of Education and Human Sciences, Yokohama National University, 79-1, Tokiwadai, Hodogaya-ku, Yokohama, Kanagawa, Japan ( )

2 20 WiMAS を用いた脚筋力評価法廉価化といった背景から最近では, 家庭用ゲーム機, さらには携帯電話にも組み込まれ, 制御装置としての役割以外に, 身体運動の評価にも利用されている. このような計測装置の進歩を受け, 田原らはセンサー情報による動作の評価測定を基本コンセプトとした計測装置 WiMAS(Wireless Motion Analysis System) を開発した.WiMAS は無線データ通信モジュールとセンサーおよび収録表示装置により構成されるシステムであり, 多様なフィールドでの即時的なフィードバックを可能としており, 体力評価の項目である垂直跳びにおける跳躍高を測定し, その精度を実証している 4). また, 走幅跳びの跳躍動作を WiMAS を用いて計測し, 動作局面ごとの加速度データを同定し, 踏切局面における鉛直方向の加速度データと跳躍距離との関連性から, 踏切局面の技能評価を試みている 5). 通常, 体力評価には, 測定種目測定要素ごとに専用の計測装置方法を用いて実施するのが一般的であり, 体力評価に用いる測定機器は動作の制約が多いことから, 技能評価の測定へ応用するには問題点が多い. しかしながら, WiMAS はシステムの特性上, センサーを身体に実装してワイヤレスで, 力学データの測定を時系列で行なうため, 部位, 環境, 測定要素への汎用性が高く, この特長が, ひとつのシステムで先述したような体力評価や技能評価を可能とする. また小型のシステムであることによる可搬性の高さは, 計測フィールドを広げ, 特に跳躍動作の計測に際しては, 踏切着地時に計測エリアに対する配慮を被験者に求めない. この特長は, 前後左右への移動を伴う連続ジャンプの計測において発揮される. 例えば, バスケットボールのリバウンド, バレーボールのスパイクやブロックジャンプ等がこの動作に当てはまり, いずれの動作も, 競技において, 移動を伴いながらの断続的なジャンプを強いられる局面が見受けられる. これらの動作は, 各競技においてゲームの勝敗を左右する大きな要因であり, 当然高い跳躍力を発揮することが求められるが, 実戦的にこの跳躍高を計測する場合には, 踏切位置が一定ではないため, 跳躍動作の評価に頻繁に用いられるフォースプレートのように測定フィールドに制限のある装置での計測は具合が悪い. 一方, 断続的なジャンプパフォーマンスを支える主な体力要因は, 脚の筋持久力である. 筋持久力に限らず, 脚筋力全般の測定に広く用いられるのは等速性筋力計を用いた方法であるが, この方法はいわゆるラボラトリーテスト ( 以下, ラボテスト ) に属し, 屋内施設で専用の測定機器を用いて実施するケースがほとんどである. ラボテストによるフィジカルテストは精密なデータ収集ができるため, 選手のコンディショニングレベル, トレーニング成果を細部にわたって把握でき, トレーニング計画を立てる際に大いに役立っている 6). しかし, 測定環境が限られており, また専門的な知識が必要とされるため, 誰しもが気軽に測定を行なえるとは言い難い. また, 測定を行なう際の動作様式は測定方法により厳密に制限される. これは測定データの精度を確保するために不可欠なものであるが, 競技とは乖離した動作様式での測定を余儀なくされることが多い. 例えば, アスリートを対象とした測定に, 頻繁に利用されている等速性筋力計を用いた膝関節の伸展屈曲力の測定は, 体をシートに固定し, 股関節および足関節の動作を制限して実施する. しかし, 実際の競技で使用する筋力は多関節運動で発揮されるため, 精度の高いデータであっても競技力を反映していないのではという疑問が, 測定データを利用する指導者等から挙がることもある. 対照的に, 各競技種目により近い能力を測定する方法としてフィールドテストがある. フィールドテストは, パフォーマンスを構成する能力を知るために要素を細分化して測れるように作られており, 測定する能力を競技種目に対応させているために評価項目が明確になっている 7)-9).Justin らは女性のホッケー選手において, スティックを用いた 10m と 40m のドリ

3 スポーツ産業学研究,Vol.20,No.1(2010),19 ~ 表 1 WiMAS 構成機器一覧 ADXL250 ANALOG DEVICES HAD128 HERUTU HERUCOM TELEMATE HERUTU 006P HDA128 HERUTU HERUCOM TELEMATE HERUTU GDS3000 TECHNO SCIENCE SOLO9300 (Gateway) ブル動作と競技力の関連性が高いことを報告し, これをタレント発掘のためのフィールドテストとして提案している 10). また, 佐藤らはテニスの競技時間を考慮した持久性評価のためのシャトルランテストを提案している 11). ラボテストと比較した場合, セッティングが容易であり, 対象人数が多くても簡単に測定できる点はフィールドテストの最大の特徴である. しかし簡便に実施できる反面, 検者の熟練度によって測定結果にばらつきが出ることが予想され, ラボテストよりも測定精度が落ちることが問題点として懸念される. ラボテストとフィールドテストの労力費用対効果には一長一短があるものの, トレーニングの成果を詳細に把握し, 競技力を効果的に向上させるためにテスト結果の精度は保証されていなければならない. 跳躍動作によって脚の筋発揮能力を測定する方法として BOSCO, C によって提唱された BOSCO'S TEST 12) がある.BOSCO'S TEST は, 反動動作を用いない連続ジャンプでの跳躍高の平均値を,1 回のカウンタームーブメントジャンプでの跳躍高で除した評価指標を用いて, 筋発揮能力や筋組成等を評価するテストの総称である.BOSCO'S TEST はフォースプレートを用いて跳躍時間を測定し, 跳躍高を算出するため, フォースプレートの敷設された施設で測定を行なわなければならず, ラボテストとして扱われる. しかし,WiMAS を用いて連続ジャンプの跳躍高の測定が可能になることから,WiMAS で測定した跳躍高のデータは BOSCO'S TEST に応用でき, その結果測定の利便性が高まり, フィールドテストの充実に繋がると考えられる. 本研究では WiMAS を用いて連続ジャンプ跳躍高の測定を行い, フォースプレートを用いた測定結果との比較により, 測定精度を検証することを研究目的とした. また, 測定されたデータを, 跳躍高から脚筋力を評価する BOSCO'S TEST に応用し,WiMAS を用いた脚の筋持久力測定の妥当性について検討することも目的とした. 2. 実験方法 2.1 被験者被験者は体育系の学部に所属する大学生男子 10 名, 女子 10 名, 計 20 名を対象とした. 事前に測定の内容を説明し, 同意を得て測定を実施した. 2.2 計測システム本研究で測定に用いた WiMAS はセンサー, A/D コンバータ, 無線データ送受信モジュール,D/A コンバータ,A/D コンバータおよび計測分析用ソフト, そして, ラップトップ PC によって構成されるシステムであった ( 表 1). センサー,A/D コンバータ, データ送信機からなるセンサーユニットへは 006P 型乾電池およびバッテリーパックを用いて電源を供給した. A/D コンバータ, データ送信機およびバッテリー類は市販のウエストバッグに収納し被験者

22 WiMAS を用いた脚筋力評価法図 1 センサーユニット図 2 センサーユニット実装図の腰部に固定し, センサー部分はテープによって任意の場所に固定した ( 図 1, 図 2). センサーユニットの重量は約 780g( バック重量含む ) であった. センサーで計測されたデータはワイヤレス送信され, ラップトップ PC にて収録解析した. 2.3 WiMAS とフォースプレートを用いた連続ジャンプにおける跳躍高測定 WiMAS による加速度データと, フォースプレートによる鉛直方向の地面反力を同一のアンプを介しラップトップ PC でサンプリング周波数 1000Hz にて収録し, 解析を行った.

今回のサンプリング周波数において, 跳躍高は 10-3 m 単位で算出されるため, 最小桁を四捨五入し 10-2 m 単位を跳躍高として用いた.

4 22 WiMAS を用いた脚筋力評価法図 1 センサーユニット図 2 センサーユニット実装図の腰部に固定し, センサー部分はテープによって任意の場所に固定した ( 図 1, 図 2). センサーユニットの重量は約 780g( バック重量含む ) であった. センサーで計測されたデータはワイヤレス送信され, ラップトップ PC にて収録解析した. 2.3 WiMAS とフォースプレートを用いた連続ジャンプにおける跳躍高測定 WiMAS による加速度データと, フォースプレートによる鉛直方向の地面反力を同一のアンプを介しラップトップ PC でサンプリング周波数 1000Hz にて収録し, 解析を行った. 加速度センサーは被験者の右腸骨稜に, 感度軸が鉛直方向と一致するように固定し, 二軸加速度センサーの一軸のみを使用して計測した.WiMAS, フォースプレートいずれの測定においても, 計測された力学的データから跳躍時間を求め, 跳躍高を算出した. 加速度センサーを用いた方法による跳躍高の算出および精度は田原らにより検証されている 4). 今回のサンプリング周波数において, 跳躍高は 10-3 m 単位で算出されるため, 最小桁を四捨五入し 10-2 m 単位を跳躍高として用いた. 測定試技は, 測定データを BOSCO'S TEST に利用するために,2 種類のジャンプとし, 膝関節角度 90 の静止状態から反動動作を用いずに行うスクワットジャンプ ( 以下 SJ と示す ) Camera X Sensor Origin と, 通常の垂直跳びと同様に反動をつけて行うカウンタームーブメントジャンプ ( 以下 CMJ と示す ) とした.SJ は 1 秒間に 1 回のペースで, 連続 60 回の跳躍を行わせ,CMJ は 1 回の跳躍を測定した. 最初に CMJ の測定を行い, 続いて SJ での連続ジャンプ 60 回を測定した. 被験者には腕の振込み動作の影響を除去するために 13) 腰部に手を固定すること, 着地時に膝関節をできるだけ屈曲させないことを指示し, フォースプレート中央をスタート地点として最大努力で跳躍を行わせた ( 図 3). WiMAS とフォースプレートを用いて測定した連続ジャンプの平均跳躍高に関して, 相関係数を求めた. また, 男女間で跳躍高の比較を行い, さらに WiMAS とフォースプレートの測定値から誤差を求め, これらの結果から WiMAS を用いた連続ジャンプにおける跳躍高測定の信頼性を検討した. Force Platform 0.85 m 図 3 Data transmission Y 実験設定

5 スポーツ産業学研究,Vol.20,No.1(2010),19 ~ 表 2 筋持久力評価表 Period h30-60s/hcmj 100 level h30-60s/hcmj 100 (s) Individual sport Team sport 70 poor good excellent poor good excellent poor good excellent 55 (BOSCO,C 1999) 2.4 跳躍中の平面移動距離の計測連続ジャンプ中の被験者の着地点の移動距離を算出するために, フォースプレート上の被験者の足部を右側方からデジタルビデオカメラ (29.97Hz) を用いて撮影した. カメラは本研究で使用した (m) のフォースプレートの計測面が全て収まるように画角を設定し, 被験者足部を右側方から連続ジャンプのみを撮影した. 撮影対象人数は男女各 7 名計 14 名であった. 被験者の矢状面方向が X 軸, 前頭面方向が Y 軸となるように基準点を設定した. 着地時における被験者の左右爪先および踵, 計 4 部位をデジタイズし,2 次元 DLT 法を用いて各部位の座標を算出した. 前後方向の移動距離は爪先での X 座標最大値と踵での X 座標最小値を左右両側それぞれ算出し, 最大値と最小値の差から求めた. 左右方向の移動距離は右足爪先の Y 座標の最大値と最小値の差を移動距離とした. 2.5 BOSCO'S TEST による筋持久力評価本研究では WiMAS およびフォースプレートで測定された 60 秒間の SJ の平均跳躍高を, CMJ の跳躍高で除すことで BOSCO'S TEST の評価指標を算出した ( 式 1). 算出された評価指標を表 2に適用し 12), 脚の筋持久力の評価を行った. また,BOSCO'S TEST において, 評価指標の最小範囲が 60 秒間の連続ジャンプテストにおけるチームスポーツでの poor-good 間の 5 ポイントであることから, この値を基準として信頼性の検討をした. なお, すべての結果は平均値 ± 標準偏差で示し, 統計処理における有意水準は 5% 未満とした. BOSCO'S TEST index = (Σ SJ 1-60 / 60)/ CMJ 100 1) 3. 結果 3.1 連続 SJ の跳躍高 WiMAS とフォースプレートを用いて計測した連続 SJ の跳躍高に関して,SJ の平均跳躍高の平均値は WiMAS:0.20 ± 0.04(m), フォースプレート :0.19 ± 0.05(m) であった. 男女別の平均値は,WiMAS において男性 :0.23 ± 0.02 (m), 女性 :0.16 ± 0.03(m) であり, 男性の平均跳躍高が有意に高かった (p<0.001).sj の平均跳躍高における WiMAS とフォースプレート間の誤差は, 最大値 :0.02(m), 最小値 :0 (m), 平均値 :0.006 ± 0.008(m) であった ( 表 3).SJ の平均跳躍高において WiMAS とフォースプレートとの間に 1% 水準で非常に高い相関 ( r =0.98) が認められた. 3.2 連続ジャンプ中の移動距離連続ジャンプ中の前後方向の移動距離は, 最大値 :1.01(m), 最小値 :0.54(m), 平均値 :0.73 ± 0.15(m) であった. 左右方向への移動距離は, 最大値 :0.49(m), 最小値 :0.26(m), 平均値 :

6 24 WiMAS を用いた脚筋力評価法表 3 WiMAS とフォースプレートを用いた連続 SJ の測定結果 SJ WiMAS(m) Force Platform(m) (m) (n=20) 0.20± ± ± ** (n=10) 0.23±0.02 ## 0.23±0.02 ## 0.007± ** (n=10) 0.16±0.03 ## 0.16±0.03 ## 0.005± ** ** : p<0.01 ## : 1% 表 4 連続ジャンプ時の移動距離およびスタンス幅 (m) (m) (m) 0.73± ± ± 表 5 フォースプレートの規格 A B C D E E (m) (m) (kg) 0.35 ± 0.07(m) であった. 連続ジャンプ中のスタンス幅は, 最大値 :0.47(m), 最小値 :0.15 (m), 平均値 :0.37 ± 0.08(m) であった ( 表 4). 現在市販されている 5 社の代表的なフォースプレートの規格は表 5のとおりであり, 計測面の平均値は (m) であった. 3.3 CMJ 跳躍高と BOSCO'S TEST による筋持久力評価 WiMAS とフォースプレートを用いて計測した跳躍高に関して,CMJ の平均値は WiMAS: 0.32 ± 0.08(m), フォースプレート :0.32±0.08 (m) であった. 男女別の平均値は WiMAS において男性 :0.38 ± 0.05(m), 女性 :0.25 ± 0.04 (m) であった.CMJ の跳躍高における WiMAS とフォースプレート間の誤差平均値は ± 0.005(m) であり, 連続 SJ における誤差平均値は CMJ における誤差平均値よりも有意に大きかった (p<0.05). BOSCO'S TEST の評価指標の平均値は WiMAS:62.7 ± 8.8 ポイント, フォースプレート :61.5 ± 8.1 ポイントであった. 評価指標における誤差は, 最大値 :10.0 ポイント, 最小値 : 0 ポイント, 平均値 :2.4 ± 2.7 ポイントであった ( 表 6). CMJ において,WiMAS とフォースプレートとの間に 1 % 水準で非常に高い相関 ( r =0.99) が認められた. 筋持久力の評価指標においても 1 % 水準で非常に高い相関 ( r =0.92) が認められた. フォースプレートから算出される評価指標と,WiMAS とフォースプレート間の評価指標の誤差との間に有意な相関は認められなかった.CMJ の平均跳躍高において, 男女間に 1 % 水準で有意差が認められた. しかし, BOSCO'S TEST の評価指標において男女間に差は認められなかった. また WiMAS とフォースプレートで測定した評価指標の誤差において, 男女間で有意な差は認められなかった. 評価指標の誤差が基準値 (5 ポイント ) を超えた試技数は 4 試技で, これは試技全体の 20% に相当した. 基準値以上の誤差が生じた試技はいずれも,CMJ の跳躍高の誤差と SJ の平均跳躍高の誤差の合計が 0.02(m) 以上であった.

7 スポーツ産業学研究,Vol.20,No.1(2010),19 ~ 表 6 WiMAS とフォースプレートを用いた CMJ と評価指標 CMJ WiMAS(m) Force Force (m) WiMAS Platform(m) Platform (n=20) 0.32± ± ± ** 62.7± ± ± ** (n=10) 0.38±0.05 ## 0.38±0.05 ## 0.003± ** 60.8± ± ± ** (n=10) 0.25±0.04 ## 0.25±0.04 ## 0.004± ** 64.6± ± ± ** ** : p<0.01 ## : 1% 4. 考察 4.1 WiMAS を用いた連続ジャンプの測定精度および有用性連続 SJ の平均跳躍高において,WiMAS とフォースプレートとの間に 1 % 水準で非常に高い相関が認められた. 本研究の運動課題の一つである 1 回の CMJ の測定に関しては, 田原らによりその信頼性は報告されており 4), 本研究では, 連続ジャンプの測定においても跳躍高に関して非常に高い相関が認められた. また, 男女間で平均跳躍高に有意な差が認められたことは, 本研究における測定が広範囲にわたって実施されたことを意味していると考えられる. これらのことは連続ジャンプにおいても, WiMAS によって計測される加速度データを, 跳躍高を算出するために必要とされる鉛直方向の地面反力データの代替データとしての使用が可能であることを示唆していると考える. 実際に, 連続 SJ の平均跳躍高における WiMAS とフォースプレートとの誤差平均は ± (m) であった. これらの結果から WiMAS を用いた連続ジャンプ計測での正確度および精度は高いと考えられる. また, 連続ジャンプ中の移動距離の平均値が, 前後方向に 0.73 ± 0.15(m), 左右方向に 0.35 ± 0.07(m) であったことと現在市販されているフォースプレートの規格の平均値を鑑みると, 前後左右への移動を伴わない条件の測定であっても, フォースプレートを用いた連続ジャンプの跳躍高測定の困難さが示唆される. フォースプレートで跳躍の測定を実施する場合は, 課題とは別に計測面内で跳躍するという要素が新たに加わることとなる. 人間の注意の容量には限界があり, 主課題が複雑になるほど, 二次課題のパフォーマンスが悪くなることが Schmidt や Neumann により示されている 14),15). したがって注意とパフォーマンスの関係に当てはめた場合, 計測面が小さい場合には必然的にそれに対する注意が働くこととなり, それによって跳躍のパフォーマンスが低下することも考えられる. このことはフォースプレートを用いた跳躍の測定で, 最大努力での跳躍が行われていない可能性があることを示唆していると考えられ, 特に連続ジャンプの測定においては信頼性妥当性の低下に繋がると考えられる. さらに, バスケットボールやバレーボール等の実戦を意図した実験, 測定を実施する場合, 前後左右の移動が伴うことは必至であり, 少なくとも 1 台のフォースプレートでは測定が不可能であると考えられ, この点からも,WiMAS を用いた測定の有用性が示唆される. 4.2 BOSCO'S TEST への WiMAS の応用可能性 BOSCO'S TEST の評価指標において,WiMAS とフォースプレートとの間に 1 % 水準で高い相関が認められた. また, 評価指標の誤差においては平均で 2.4 ± 2.7 ポイントの誤差が認められ, これは評価基準の最小範囲である 5.0 ポイント ( 表 2:Team sport[60sec]:poor-good) を下回っていた.BOSCO'S TEST における評価基準の多くは 10.0 ポイント間隔であることから,WiMAS を用いた BOSCO'S TEST による脚の筋持久力評価が可能であると考えられる.

8 26 WiMAS を用いた脚筋力評価法しかしながら, 評価指標の誤差の最大値は 10.0 ポイントであり, さらに,5.0 ポイント以上の誤差を有する試技が全体の 20% で認められた. 基準値以上の誤差が生じた試技はいずれも,CMJ の跳躍高の誤差と SJ の平均跳躍高の誤差の合計が 0.02(m) 以上であった. 最大努力での 60 秒間の連続ジャンプは運動強度が非常に高い課題であるため, テストの終盤で身体の制御が困難となるケースが多く見受けられる. 加えて本研究の運動課題は, 腕の使用が制限されるため, 身体のバランスを保つことはより一層難しい条件となっている 11). 本研究の運動課題は, 膝を 90 に屈曲した状態での跳躍が基本動作となる. 連続ジャンプによって筋が疲労してくると, 被験者にはスクワット姿勢を保持するために働く大腿筋群への負担を軽減するために, 体幹部を前傾させる傾向が見られた. この動作によって骨盤が前傾し, センサーの感度軸に回転が生じることが, 跳躍高のデータに誤差を生じさせている一因であると推察される. すなわち, 筋持久力の劣る被験者ほど, 評価に誤差が含まれる可能性が大きくなることが示唆される. この問題点は, 三軸加速度計やジャイロセンサーの併用によって回転角度情報を取得し, 加速度データを補正することで改善できると考えられる. また,WiMAS とフォースプレートの測定方法の違いによる影響について考えてみると, 大腿筋群の疲労によって体幹部を前傾させた状態で跳躍すると, 前方への跳躍となることが考えられる. フォースプレートでの測定の場合, 跳躍位置を修正するために後方への跳躍が必要となり, これが繰り返されることで, 測定の安定性に欠けることが考えられる. このことは連続 SJ における誤差平均値が,1 回の CMJ における誤差平均値よりも有意に大きいことによって示されていると考えられる. 過剰な前方への移動は今回の測定において推奨される動作ではないものの, 前後への動作の切り替えを余儀なくされることは動作を制限することから, この動作を必要としない WiMAS による測定の優位性が示唆される. 一方, 跳躍の高低が評価指標の誤差に及ぼす影響についてみると,WiMAS とフォースプレート間の評価指標の誤差において, 男女間で有意な差は認められなかった. 本研究における跳躍高は, 男性の跳躍が有意に高いことが示されており, これらの結果から跳躍高は誤差に影響を及ぼさないと考えられる. 評価指標そのものにおいても男女間に差は認められず, このことは跳躍高に直接的に影響を及ぼす脚筋力とは異なり, 筋持久力には男女差が無いことを示していると捉えられる. 動的な筋持久力においては性差が無いことが報告されており 16)-19),BOSCO'S TEST による脚の筋持久力評価が男女共通の基準で行われることを支持する結果であった. 本研究の対象は限定された大学生であったものの, 男女間の脚筋力に能力差があったことから, 脚の筋能力に関する測定は広範な能力を持つ対象に対して行われていたと考えられる. このことから,WiMAS を測定機器とする BOSCO'S TEST による脚の筋持久力評価は被験者の能力に関係なく測定可能であると考えられる. 連続ジャンプ中の前後方向の移動距離の平均値が 0.73 ± 0.15(m) であったことは, フォースプレートを計測機器として BOSCO'S TEST を行うためには, 前後方向へ 0.73(m) の長さが必要であることを示していると考えられる. また, 左右方向への移動距離は, 最大値が 0.49 (m), 平均値が 0.35 ± 0.07(m) であったが, 連続ジャンプ中のスタンス幅の平均値が 0.37 ± 0.08(m) であることを考慮すると, 左右方向へは 0.86(m) の幅が必要であることが示唆される. 調査から得られたフォースプレートの規格の平均値は, 前後方向に関しては移動距離の条件を満たすものであり, 計測に対して十分なサイズであったが, 計測面への配慮の負担度を考慮した場合, センサーを装着して測定を実施する WiMAS の優位性は明らかである. 計測面を大型化することにより被験者への負担度は軽減できるが, 計測面の大型化に伴い重量が増大することは表からも明らかであり, 計測面が大き

9 スポーツ産業学研究,Vol.20,No.1(2010),19 ~ くなればその設置環境は限られていくであろう. すなわち, 練習トレーニング環境から遠ざかることが予想され, テスト実施に大きな障害となることが推察される.WiMAS においては, ポータブルの計測ユニットであるため, 練習トレーニングを行う場所でテストを実施することができ, リアルタイムで結果をフィードバックすることも可能であり, この点においても WiMAS の優位性が示される. 今後もさらに,BOSCO'S TEST と同様な, 専門的な設備を必要とするラボテストへ WiMAS を用いた計測を応用することで, フィールドテスト感覚で体力パフォーマンスを詳細に評価するテストが実施でき, 競技力向上への環境づくりに貢献できることが期待できる. 5. まとめ本研究はセンサーを利用したワイヤレス計測装置 WiMAS を用いて, 連続ジャンプの跳躍高測定を行い, その精度を検証した. また, 連続ジャンプの測定データを脚の筋持久力を評価する BOSCO'S TEST に応用し, フォースプレートを用いた測定との比較からフィールドテストとしての応用可能性について検討した. 結果, 次のことが明らかとなった. 1 ) 連続ジャンプの跳躍高測定に関して, WiMAS とフォースプレートの測定値には, 1 % 水準での非常に高い相関関係が認められた. このことから,WiMAS を用いた連続ジャンプの測定精度は高く, ワイヤレス計測による跳躍動作測定への汎用性が示唆された. 2 )WiMAS とフォースプレートを用いた BOSCO'S TEST の評価指標には,1 % 水準での非常に高い相関関係が認められた. このことから,WiMAS をフォースプレートの代替測定装置とした, 脚の筋持久力評価が可能であることが示された. 参考文献 1 ) 小島基永 : 加速度計を用いた高齢者歩行の安定性評価, バイオメカニズム学会誌,30(3): pp , ) 仰木裕嗣 ; センサデータのコーチングへの活用, トレーニングジャーナル,26(6),pp.25-27, ) 穂苅真樹, 土岐仁, 永作清 ; ゴルフクラブスイング時の上肢の運動計測とその解析 - ジャイロセンサのよるコック運動解析 -, スポーツ産業学研究, 第 15 巻第 2 号,pp.1-12, ) 田原亮二, 下永田修二 ; 無線式加速度計測装置による垂直跳びの計測, 千葉体育学研究, 29,pp.17-24, ) 田原亮二, 下永田修二, 田口正公 ; 走幅跳びの踏切時における加速度計測の有用性の検討, 福岡大学スポーツ科学研究,38(1),pp.1-10, ) 長谷川裕 ; アスリート向けフィールドテスト項目のダイジェストガイド, コーチングクリニック,18(6), pp.6-10, ) 加納樹里 ; フィールドでのサッカー選手の体力測定, 体育研究, 28, pp.39-54, )Will G. Hopkins, et al.;reliability of Power in Physical Performance Tests, Sports Medicine, 31 (3), pp , ) 河村剛光, 塩原克幸, 吉儀宏, 小倉裕司 ; 大学野球選手の競技力とフィールドテスト結果の関係 ~ 野球におけるフィールドテストの有用性と利用限界 ~, トレーニング科学,18(3), pp , )Justin W.L.Keogh, et al.;evaluation of Anthropometric, Physiological, and Skill-Related Tests for Talent Identification in Female Field Hockey, Can.J.Appl.Physiol, 28(3),pp , ) 佐藤陽治, 江口淳一, 梅林薫 ; テニス競技におけるスピード持久性評価のためのフィールドテストに関する一考察, 学習院大学スポーツ健康科学センター紀要,12,pp.33-54, )Bosco, C;STRENGTH ASSESSMENT WITH THE BOSCO'S TEST, pp , ITALIAN SOCIETY OF SPORT SCIENCE, ROME, ) 阿江通良 ; 跳躍における腕の役割, 体育の科学, 41(9), pp , 1991.

10 28 WiMAS を用いた脚筋力評価法 14)Richard A. Schmidt;MOTOR LEARNING & PERFORMANCE, pp.30-31, 大修館書店, )Neumann, O;Beyond capacity : A functional view of attention. In H. Heuer & A.F. Sanders(Eds.), Perspectives on perception and action, pp Hillsdale, NJ:Erlbaum, ) 山田茂, 福永哲夫 ; 骨格筋,pp , NAP, )Kanehisa, H.,Okuyama,H., Ikegawa, S.et al.; Sex difference in force generation capacity during repeated maximal knee extensions. Eur. J. Appl. Physiol, 73, pp , ) 金久博昭, 根本勇, 宮下充正 ; 年齢および性との関連でみたアイソキネティックピークトルクとその持久力,J.J.Sports Sci., 3, pp.91-98, )Laforest, S., St-pierre, D.M.M., Cry, J.et al.; Effects of age and regular exercise on muscle strength and endurance., Eur. J. Appl. Physiol, 60, pp , 1990.

体幹トレーニングが体幹の安定性とジャンプパフォーマンスに与える影響の検討体幹トレーニングとしてはレジスタンスツイスト ( 以下 RT) を採用した RT とは図 1 ( 上段 ) のように仰臥位で四肢を上に挙げ四つ這いする体勢を保持している実施者に対して体幹が捻られるように補助者が力を加え

中京大学体育研究所紀要 Vol.32 218 研究報告体幹トレーニングが体幹の安定性とジャンプパフォーマンスに与える影響の検討鈴木雄貴 1) 2) 桜井伸二 Effect of Trunk Stabilization Exercises on Jump performance and Trunk Stability Yuki SUZUKI, Shinji SAKURAI Ⅰ はじめに近年活躍するアスリートの多くが

スポーツ産業学研究,Vol.20,No.1(2010),19 ~ 原著論文 WiMAS を用いた連続ジャンプの計測とフィールドテストへの利用 * 田原亮二 ** 下永田修二 * 田口正公 森本 *** 茂 Measurement of Repeated Jumps Using WiMA

スポーツ産業学研究,Vol.20,No.1(2010),19 ~ 原著論文 WiMAS を用いた連続ジャンプの計測とフィールドテストへの利用 * 田原亮二 ** 下永田修二 * 田口正公森本 *** 茂 Measurement of Repeated Jumps Using WiMA