專利名稱：腿肌力計算裝置、腿肌力計算方法及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以裝卸地安裝在試驗(yàn)者身上，并計算試驗(yàn)者腿肌力的腿肌力量計算裝置、腿肌力計算方法及程序。
背景技術(shù)：
以往就提供了用于計算試驗(yàn)者腿肌力的運(yùn)動機(jī)器(例如，參照特開2002-209874號公報)。該運(yùn)動機(jī)器具有在規(guī)定方向上延伸形成的導(dǎo)軌、在該導(dǎo)軌上可滑動地被支撐的板、試驗(yàn)者坐的座席。通過試驗(yàn)者坐在座席上，并將自己的兩腿彎曲撐到板上，用力將兩腳向前方撐出。
通過這樣，運(yùn)動機(jī)器可以檢測出試驗(yàn)者撐出的兩腳作用在板上的負(fù)載，并通過檢測出的負(fù)載計算試驗(yàn)者的腿肌力。
但是，在上述運(yùn)動機(jī)器中，試驗(yàn)者將自己的兩腳放到板上，必須在瞬間以自己所擁有的最大限度的力量，將兩腳向前方撐出。因此，特別是對于老年人會成為很大的負(fù)擔(dān)。
而且，由于上述運(yùn)動機(jī)器是大型機(jī)器，并且價格昂貴，所以，試驗(yàn)者無法使用該運(yùn)動機(jī)器，簡單地把握腿肌力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述問題點(diǎn)而提出的，其目的在于提供一種試驗(yàn)者不需承受大的負(fù)擔(dān)，就能夠容易地計算出試驗(yàn)者腿肌力的腿肌力計算裝置、腿肌力計算方法及程序。
為了解決上述問題，本發(fā)明具有以下的特征。首先，本發(fā)明的第1特征在于，是一種為了解決上述課題，可以裝卸地安裝在試驗(yàn)者身上的腿肌力計算裝置，具有加速度傳感器，測定在試驗(yàn)者步行時作用于相互正交的x軸、y軸、z軸的加速度；腿肌力計算部，基于通過加速度傳感器測定的加速度值，計算試驗(yàn)者的腿肌力。另外，腿肌力計算裝置、腿肌力計算方法以及程序都可以發(fā)揮與下述相同的作用及效果。
根據(jù)本發(fā)明的該特征，基于作用于試驗(yàn)者的加速度值，計算與該加速度值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
由此，即使不使用對試驗(yàn)者施加高負(fù)載來計算試驗(yàn)者腿肌力的運(yùn)動機(jī)器，僅通過試驗(yàn)者的步行等，就可以計算試驗(yàn)者的腿肌力。
本發(fā)明的第2特征在于，所述z軸是沿著鉛垂方向的軸，并且具有腿肌力計算部，該腿肌力計算部基于第1加速度值與第2加速度值之間的比率，來計算與比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述第1加速度值是指通過加速度傳感器測定的作用于z軸的加速度值，所述第2加速度值是指通過加速度傳感器測定的作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值。
本發(fā)明的第3特征在于，腿肌力計算部基于近似式，計算與第1加速度值以及第2加速度值的比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述近似式通過多個試驗(yàn)者的作用于z軸的加速度值與作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值的比率，和多個試驗(yàn)者腿肌力值之間的關(guān)系而被預(yù)先計算出。
本發(fā)明的第4特征在于，在第2加速度值超過閾值時，腿肌力計算部基于第1加速度值和超過閾值的第2加速度值之間的比率，計算與比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
本發(fā)明的第5特征在于，腿肌力計算部基于通過加速度傳感器測定的作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，即特定值，來計算與特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
本發(fā)明的第6特征在于，腿肌力計算部基于特定值，來計算與特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述特定值包括通過加速度傳感器測定的作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值和試驗(yàn)者的體重。
本發(fā)明的第7特征在于，腿肌力計算部基于近似式，來計算與特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述近似式通過多個試驗(yàn)者的特定值和多個試驗(yàn)者腿肌力值之間的關(guān)系而被預(yù)先計算出。
本發(fā)明的第8特征在于，在所測定的特定值超過閾值時，腿肌力計算部計算與超過閾值的特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
本發(fā)明的第9特征在于，腿肌力計算部基于通過加速度傳感器測定的作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，即測定合成值，來計算在試驗(yàn)者發(fā)揮了其所能夠?qū)崿F(xiàn)的最大限度的運(yùn)動強(qiáng)度時，作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，即運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值。


圖1A以及1B是表示第1實(shí)施方式的腿肌力計算裝置的外觀圖。
圖2A以及圖2B是表示作用于第1實(shí)施方式的腿肌力計算裝置的加速度方向的圖。
圖3是表示第1實(shí)施方式的腿肌力計算裝置的內(nèi)部構(gòu)造的圖。
圖4是表示第1實(shí)施方式的腿肌力計算方法的圖。
圖5是表示第1實(shí)施方式的腿肌力模式處理的圖。
圖6是表示與第1實(shí)施方式的測定時間相對的iz、itotal的圖。
圖7是表示與第1實(shí)施方式的測定時間相對的iz/itotal的圖。
圖8是表示與第1實(shí)施方式的I’z/I’total相對的腿肌力的圖。
圖9是表示第1實(shí)施方式的腿肌力-I’z/I’total特性·計算處理的圖。
圖10是表示與變更例的I’total相對的腿肌力的圖。
圖11是表示與變更例的I’total/w相對的腿肌力的圖。
圖12是表示與第2實(shí)施方式的I’total相對的I”total的圖。
具體實(shí)施例方式
(第1實(shí)施方式)(腿肌力計算裝置的外觀)參照附圖對本實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本實(shí)施方式的腿肌力計算裝置100的外觀圖。圖1A是表示腿肌力計算裝置100的正面的圖。圖1B是表示腿肌力計算裝置100的側(cè)面的圖。
腿肌力計算裝置100可裝卸地安裝到試驗(yàn)者的身上。并且，腿肌力計算裝置100，可測定安裝有腿肌力計算裝置100的試驗(yàn)者的腿肌力(腿伸展力以及腿屈肌力)、步數(shù)、消耗熱量、持久力等運(yùn)動量。
如圖1A所示，在腿肌力計算裝置100的正面具有電源按鈕101、模式切換按鈕102、起動按鈕103、顯示部104、揚(yáng)聲器105。
上述電源按鈕101，用于接通/切斷腿肌力計算裝置100的電源。模式切換按鈕102，用于切換到用來計算試驗(yàn)者持久力的模式(下面簡稱作“持久力模式”)、用來按照試驗(yàn)者的體力而進(jìn)行運(yùn)動的模式(下面簡稱作“練習(xí)模式”)、用來計算試驗(yàn)者腿肌力的模式(下面簡稱作“腿肌力模式”)等的任意一種模式。
起動按鈕103用于輸入運(yùn)動量測定的開始和測定結(jié)束。顯示部104顯示所計算出的腿肌力、步數(shù)、持久力、消耗熱量等的運(yùn)動量。揚(yáng)聲器105輸出用于對試驗(yàn)者的步行速度帶來變化的聲音。
如圖1B所示，在腿肌力計算裝置100的背面具有夾子106。在腿肌力計算裝置100的側(cè)面具有通信用端口107。夾子106用于將腿肌力計算裝置100安裝到試驗(yàn)者的衣服上。通信用端口107可以與個人計算機(jī)等連接。
圖2A是表示本實(shí)施方式的腿肌力計算裝置100被安裝在試驗(yàn)者身上的狀態(tài)的圖。圖2B是表示作用于試驗(yàn)者的加速度方向的圖。
如圖2A所示，腿肌力計算裝置100可以安裝在試驗(yàn)者的身體部分等上。如圖2B所示，通過將腿肌力計算裝置100安裝到試驗(yàn)者的身上，在腿肌力計算裝置100上，加速度作用在相互正交的3軸方向上。即，在腿肌力計算裝置100上，加速度作用在x軸(此處為沿著試驗(yàn)者進(jìn)退方向的軸)、y軸(此處為沿著試驗(yàn)者左右方向的軸)、z軸(此處為沿著鉛垂方向的軸)上。
(腿肌力計算裝置的內(nèi)部部件構(gòu)成)下面，參照圖3對腿肌力計算裝置的內(nèi)部部件構(gòu)成進(jìn)行說明。圖3是表示腿肌力計算裝置100的內(nèi)部部件構(gòu)成的圖。
如圖3所示，腿肌力計算裝置100具有電源按鈕101、模式切換按鈕102、起動按鈕103、顯示部104、揚(yáng)聲器105、通信用端口107、加速度傳感器108、電源供給部109、RAM110、ROM111、CPU112。
電源按鈕101、模式切換按鈕102、起動按鈕103、顯示部104以及揚(yáng)聲器105，如上所述，作為腿肌力計算裝置100和試驗(yàn)者之間的接口而使用。
通信用端口107是可以與個人計算機(jī)等連接的通信接口。在通信用端口107中，例如，包含USB(Universal Serial Bus)。
另外，通過通信用端口107而連接的個人計算機(jī)，可以接收在RAM110中存儲的運(yùn)動量測定數(shù)據(jù)，和更新在RAM110中存儲的用于執(zhí)行腿肌力計算裝置100的內(nèi)部動作的程序。
另外，該個人計算機(jī)也可以在RAM110中設(shè)定試驗(yàn)者的體重等。
加速度傳感器108測定試驗(yàn)者在步行時候的加速度。在本實(shí)施方式中，加速度傳感器108，測定在相互正交的3軸方向上試驗(yàn)者的加速度(參照后述的公式1)。即，加速度傳感器108測定作用在x軸方向的試驗(yàn)者的加速度、作用在y軸方向的試驗(yàn)者的加速度、作用在z軸方向的試驗(yàn)者的加速度。
電源供給部109，供給用于使上述內(nèi)部部件動作的電源。RAM110中暫時存儲通過CPU112進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)。另外，RAM110中也可以存儲處理所需要的試驗(yàn)者體重等數(shù)據(jù)。
ROM111中存儲用于使上述內(nèi)部部件動作的程序。
CPU112基于由加速度傳感器108測定的加速度值，計算試驗(yàn)者的腿肌力。在本實(shí)施方式中，CPU112基于通過加速傳感器108測定的作用于z軸的加速度值即第1加速度值(后述的iz)，與通過加速度傳感器測定的作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值即第2加速度值(后述的io)的比率，計算與該比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者的腿肌力(參照后述圖5所示的腿肌力模式處理)。另外，CPU112構(gòu)成腿肌力計算部。
CPU112基于根據(jù)多個試驗(yàn)者作用在z軸的加速度值以及作用在x軸、y軸、z軸的加速度的合成值的比率，和該多個試驗(yàn)者的腿肌力值之間的關(guān)系預(yù)先計算出的近似式，來計算出與第1加速度值以及第2加速度值的比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力(參照后述圖5所示的腿肌力模式處理、圖9所示的腿肌力-I’z/I’total特性·計算處理)。
CPU112基于超過閾值的第1加速度值以及超過閾值的第2加速度的值的比率，計算與該比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力(參照后述圖5所示的腿肌力模式處理)。
(腿肌力計算方法)下面，參照圖4至圖8對腿肌力計算裝置100的動作，即腿肌力計算方法進(jìn)行說明。圖4是表示腿肌力計算方法的圖。
如圖4所示，在S100中，腿肌力計算裝置100判斷是否通過模式切換按鈕102將當(dāng)前的模式切換到持久力模式。并且，在該判斷為是時，腿肌力計算裝置100轉(zhuǎn)移到S200的處理，在判斷為否時轉(zhuǎn)移到S300的處理。
在S200中，腿肌力計算裝置100執(zhí)行表示計算試驗(yàn)者的持久力的處理，即持久力模式處理。
具體地說，首先，腿肌力計算裝置100在每一規(guī)定時間，將與上次時間相比促使試驗(yàn)者在這一時間自動地加快速度進(jìn)行步行的步行信息(例如“噼”的聲音)輸出到揚(yáng)聲器105。并且，腿肌力計算裝置100將在最終時間促使試驗(yàn)者以其能夠?qū)崿F(xiàn)的最大限度的速度進(jìn)行步行的最快速度步行信息(例如“噼、噼”的聲音)輸出到揚(yáng)聲器105。
在輸出最快速度步行信息之后，該腿肌力計算裝置100基于作用于試驗(yàn)者的加速度值，計算試驗(yàn)者的沖量最大值。并且，腿肌力計算裝置100基于預(yù)先設(shè)定的最大沖量-最大氧攝取量特性，計算與所計算出的沖量最大值相對應(yīng)的最大氧攝取量(持久力)。
由此，不僅可以使試驗(yàn)者以最快速度進(jìn)行步行，還可以計算試驗(yàn)者的持久力。因此，即使不使用像測力計等那樣通過對試驗(yàn)者施加高負(fù)載來計算試驗(yàn)者持久力的運(yùn)動機(jī)器，也可以容易地把握試驗(yàn)者的持久力。
例如，腿肌力計算裝置100，在進(jìn)行上述步行信息或上述最快速度步行信息的輸出處理的同時，測定表示試驗(yàn)者在步行時候的運(yùn)動的強(qiáng)度，即運(yùn)動強(qiáng)度(例如，脈搏數(shù)、心率數(shù)、消耗熱量和氧攝取量)。且在輸出最快速度步行信息之后，腿肌力計算裝置100特定在規(guī)定時間內(nèi)的運(yùn)動強(qiáng)度的最大值。
腿肌力計算裝置100特定運(yùn)動強(qiáng)度最大值的時刻，特定作用于試驗(yàn)者的加速度值(例如，作用在x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，即測定合成值)。
由此，腿肌力計算裝置100，可使用特定的加速度值，計算出試驗(yàn)者的沖量最大值(其與后述的I”total相對應(yīng))。并且，腿肌力計算裝置100還可以基于該沖量的最大值和預(yù)先設(shè)定的最大沖量一最大氧攝取量(持久力)的近似式，計算出與該沖量最大值相對應(yīng)的最大氧攝取量(持久力)。
這樣，不僅可以階段性地加快試驗(yàn)者的步行速度，使得試驗(yàn)者在最終階段以其能夠?qū)崿F(xiàn)的最大限度的速度進(jìn)行步行，還可以計算出試驗(yàn)者的持久力。因此，即使試驗(yàn)者不使用像測力計等那樣通過對試驗(yàn)者施加高負(fù)載來計算試驗(yàn)者持久力的運(yùn)動機(jī)器，也可以容易地把握試驗(yàn)者的持久力。
在S300中，腿肌力計算裝置100判斷通過模式切換按鈕102是否將當(dāng)前的模式切換為練習(xí)模式。并且，在該判斷為是時，腿肌力計算裝置100轉(zhuǎn)移到S400的處理，在判斷為否時轉(zhuǎn)移到S500的處理。
在S400中，腿肌力計算裝置100執(zhí)行表示按照試驗(yàn)者的體力執(zhí)行運(yùn)動的處理，即練習(xí)模式處理。具體地說，腿肌力計算裝置100在每個規(guī)定時刻交互地將通常步行信息和最快速度步行信息輸出到揚(yáng)聲器105，其中，通常步行信息是指促使試驗(yàn)者自動地以通常速度進(jìn)行步行的信息；最快速度步行信息是指促使試驗(yàn)者自動地以最快速度進(jìn)行步行的信息。
由此，試驗(yàn)者可以交互地執(zhí)行通常速度的步行和最快速度的步行。因此，與僅以通常速度進(jìn)行步行相比，可以更有效地提高試驗(yàn)者的腿肌力、持久力等。
在S500中，腿肌力計算裝置100判斷是否通過模式切換按鈕102將當(dāng)前的模式切換為腿肌力模式。并且，在判斷為是時，腿肌力計算裝置100轉(zhuǎn)移到S600的處理，在判斷為否時轉(zhuǎn)移到S100的處理。
在S600中，腿肌力計算裝置100執(zhí)行表示計算試驗(yàn)者腿肌力的處理，即腿肌力模式處理。對于該腿肌力模式處理在后述的圖5中將進(jìn)行詳細(xì)的說明。
下面，參照圖5至圖8對腿肌力模式處理進(jìn)行詳細(xì)說明。圖5是表示腿肌力模式處理的圖。
如圖5所示，在S601中，腿肌力計算裝置100判斷起動按鈕103是否被按下。并且，在該判斷為是時，腿肌力計算裝置100轉(zhuǎn)移到S602的處理，在判斷為否時反復(fù)執(zhí)行本處理。
在S602中，腿肌力計算裝置100特定作用于試驗(yàn)者的3軸方向的加速度的值。此處，如果將取樣所測定的加速度值的間隔設(shè)定為ΔT，則在時刻t＝kΔT的3軸方向加速度it滿足下述的公式。
3軸方向的加速度it＝(it，x，it，y，it，z)…式1另外，it，x表示在時刻t作用于試驗(yàn)者的x軸方向加速度。it，y表示在時刻t作用于試驗(yàn)者的y軸方向加速度。it，z表示在時刻t作用于試驗(yàn)者的z軸方向加速度。
在S603中，腿肌力計算裝置100判斷起動按鈕103是否被再次按下。并且，在該判斷為是時，腿肌力計算裝置100轉(zhuǎn)移到S604的處理，在判斷為否時反復(fù)執(zhí)行S602的處理。
在S604中，腿肌力計算裝置100通過作用于試驗(yàn)者的3軸方向加速度的合成值，即加速度io，計算作用于試驗(yàn)者的3軸方向的沖量的合成值，即沖量itotal(范數(shù)，norm)。如果將試驗(yàn)者的體重設(shè)定為w，則在時間t＝kΔT時，作用于試驗(yàn)者的3軸方向沖量的合成值，即沖量itotal(范數(shù))滿足下式。
itotal＝w·io·ΔTitotal=W·io·ΔT]]>=W·it,x+it,y+it,z·ΔT]]>…式2并且，腿肌力計算裝置100通過作用于z軸方向的加速度it，z，計算出作用于試驗(yàn)者的z軸方向沖量值，即沖量iz(范數(shù))。在時間t＝kΔT時，作用于試驗(yàn)者的z軸方向沖量iz(范數(shù))滿足下式。
iz(t)＝w·|it，z|·ΔT…式3在S605中，腿肌力計算裝置100設(shè)定沖量itotal(范數(shù))的閾值。圖6是表示與測定時間相對的沖量itotal(范數(shù))、沖量iz(范數(shù))的圖。
如圖6所示，腿肌力計算裝置100特定沖量itotal(范數(shù))的最大值(參照圖6所示的“max”)以及沖量itotal(范數(shù))的最小值(參照圖6所示的“min”)。并且，腿肌力計算裝置100將所特定的沖量itotal(范數(shù))的最大值與最小值的中點(diǎn)(參照圖6所示的“T＝(max+min)/2”)設(shè)定為閾值。
在S606中，腿肌力計算裝置100特定超過設(shè)定的閾值的沖量itotal(范數(shù)測定合成值)(參照圖6所示的圓形符號)。腿肌力計算裝置100還特定與所特定的沖量itotal(范數(shù))在相同時刻所對應(yīng)的沖量iz(范數(shù))(參照圖6所示的×符號)。
在S607中，腿肌力計算裝置100基于特定的沖量iz(范數(shù))、沖量itotal(范數(shù))，計算表示每一單位時間的沖量iz(范數(shù))的平均值，即平均沖量Iz(范數(shù))，和表示每一單位時間的沖量itotal(范數(shù))的平均值，即平均沖量Itotal(范數(shù))。
此處，n·ΔT期間的各沖量iz(范數(shù))的平均沖量Iz(范數(shù))、以及n·ΔT期間的各沖量itotal(范數(shù))的平均沖量Itotal(范數(shù))滿足下式。另外，與測定時間相對應(yīng)的沖量iz(范數(shù))/沖量itotal(范數(shù))的關(guān)系如圖7所示。k[公式4]Itotal=Σk=1nitotal(k·ΔT)n·ΔT]]>=wnΣk=1n(ik,x)2+(ik,y)2+(ik,z)2]]>…式4[公式5]Iz=Σk=1niz(k·ΔT)kn·ΔT]]>=wnΣk=1n|ik,z|]]>…式5在S608中，腿肌力計算裝置100基于在S607中計算出的平均沖量Iz(范數(shù))、平均沖量Itotal(范數(shù))，計算平均沖量Iz(范數(shù))/平均沖量Itotal(范數(shù))。平均沖量Iz(范數(shù))/平均沖量Itotal(范數(shù))滿足下述公式。
IzItotal=Σk=1n|ik,z|Σk=1n(ik,x)2+(ik,y)2+(ik,z)2]]>…式6另外，式6表示n·ΔT時間的Iz(范數(shù))/Itotal(范數(shù))。因此，Iz(范數(shù))/Itotal(范數(shù))在每個n·ΔT存在。例如，當(dāng)n·ΔT為1s時，該n·ΔT為圖6的“2s”與“3s”之間的時間等。
因此，n·ΔT以m倍存在的時間(例如，圖6的“2s”與“10s”之間的時間等)的Iz(范數(shù))/Itotal(范數(shù))的平均值I’z/I’total滿足下述的公式。
I′zI′total=1mΣp=1mIz,pItotal,p]]>…式7根據(jù)上述公式7，I’z/I’total，是產(chǎn)生試驗(yàn)者z軸方向加速度的沖量與產(chǎn)生試驗(yàn)者全身加速度的沖量的比率，與試驗(yàn)者的腿肌力有很大關(guān)系。
該I’z/I’total的比率小，是表示試驗(yàn)者以最快速度進(jìn)行步行時，在z軸方向上試驗(yàn)者的上下動作少。因此，如果試驗(yàn)者以最快速度進(jìn)行步行時其自身的腿肌力小，則步行效果變差，試驗(yàn)者的上下動作變大。
由此，I’z/I’total與試驗(yàn)者的腿肌力相關(guān)。因此，推定腿肌力的近似式如下式所述。其中，下述公式8的A、B是常數(shù)。
F=A·[I′zI′total]+B]]>…式8在S609中，腿肌力計算裝置100基于公式8的近似式，并代入在S608中計算出的I’z/I’total，從而計算出腿肌力F。
圖8是表示基于上述公式8的腿肌力-I’z/I’total特性的圖。例如，在S608中，當(dāng)I’z/I’total為5.5時，腿肌力計算裝置100將5.5代入{腿肌力F＝A(I’z/I’total)+B；此處腿肌力F＝-196.32(I’z/I’total)+183.23}，計算出試驗(yàn)者的腿肌力為75。
在S610中，腿肌力計算裝置100顯示所計算出的腿肌力。
下面，參照圖9對計算在上述S609中使用的腿肌力-I’z/I’total特性的處理進(jìn)行說明。圖9是表示計算腿肌力-I’z/I’total特性為止的處理的圖。
在S701中，腿肌力計算裝置100促使輸入規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的腿肌力、和該腿肌力所發(fā)揮的規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的I’z/I’total。其中，規(guī)定數(shù)(n)是通過后述的最小二乘法可以計算出近似式的數(shù)。
在S702中，腿肌力計算裝置100通過輸入的規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的腿肌力和與之相對的規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的I’z/I’total之間的關(guān)系，利用最小二乘法，求出近似式(參照上述公式8)。
根據(jù)該特征，腿肌力計算裝置100基于I’z/I’total，計算與該比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者的腿肌力。由此，即使不使用對試驗(yàn)者施加高負(fù)載來計算試驗(yàn)者腿肌力的運(yùn)動機(jī)器，也可以僅通過每個人都能做到的運(yùn)動即步行，來計算試驗(yàn)者的腿肌力。
而且，試驗(yàn)者即使不使用大型的運(yùn)動機(jī)器，僅通過安裝腿肌力計算裝置100就可以容易地把握自己的腿肌力。并且，腿肌力計算裝置100為可以安裝到試驗(yàn)者身上左右的大小，并不是大型運(yùn)動機(jī)器。因此，能夠抑制腿肌力計算裝置100的制造成本。
另外，腿肌力計算裝置100可以利用多個試驗(yàn)者的I’z/I’total和多個試驗(yàn)者的腿肌力值，計算更恰當(dāng)?shù)慕剖?參照公式8)。因此，腿肌力計算裝置100可以利用該近似式，更加準(zhǔn)確地計算與新的試驗(yàn)者的I’z/I’total具有相關(guān)關(guān)系的腿肌力的值。
并且，在近似式(參照公式8)中不包括試驗(yàn)者的體重成分。因此，即使不設(shè)定試驗(yàn)者的體重，腿肌力計算裝置100也可以計算試驗(yàn)者的腿肌力。由此，因?yàn)樵囼?yàn)者沒必要設(shè)定自己的體重，所以，試驗(yàn)者可以通過更為簡單的順序把握其腿肌力。
而且，腿肌力計算裝置100利用通過沖量iz與超過閾值的沖量itotal之間的比率所計算出的I’z/I’total，即利用通過試驗(yàn)者以最快速度進(jìn)行步行時的沖量iz與沖量itotal之間的比率所計算出的I’z/I’total。因此，腿肌力計算裝置100可以基于該值，計算出試驗(yàn)者所具有的最大腿肌力。
另外，即使沒有用于測定試驗(yàn)者腿肌力的長距離的條件(例如運(yùn)動場中用于步行等的長跑道)，只要知道試驗(yàn)者以最快速度能夠步行的距離，就可以計算試驗(yàn)者最大的腿肌力。因此，試驗(yàn)者不需前往運(yùn)動場等就可以容易地測定自己最大的腿肌力。
另外，雖然在本實(shí)施方式中，腿肌力計算裝置100預(yù)先設(shè)定(參照S609)了腿肌力-I’z/I’total特性，即近似式，但是，并不限定于此，也可以施加如下的變更。
具體地說，腿肌力計算裝置100依次地存儲在S610中所計算出的腿肌力的值、和與該腿肌力相對的I’z/I’total的值。腿肌力計算裝置100以該腿肌力的值與I’z/I’total的值在規(guī)定期間存儲為規(guī)定個數(shù)為條件，并利用存儲的大概所有的腿肌力的值和I’z/I’total的值，計算出近似式。然后，腿肌力計算裝置100將近似式從預(yù)先設(shè)定的近似式變更為所計算出的近似式。
在該情況下，腿肌力計算裝置100通過基于更多的腿肌力的值和I’z/I’total的值來依次更新近似式，可以計算更加恰當(dāng)?shù)慕剖?。因此，腿肌力計算裝置100利用該近似式，可以更準(zhǔn)確地計算出與試驗(yàn)者的I’z/I’total的值相對的腿肌力。
另外，雖然在本實(shí)施方式中，腿肌力計算裝置100利用腿肌力-I’z/I’total特性，即近似式計算試驗(yàn)者的腿肌力，但是并不僅限定于此。
具體地說，腿肌力計算裝置100也可以利用預(yù)先設(shè)定的表格，來計算試驗(yàn)者的腿肌力。
例如，腿肌力計算裝置100存儲腿肌力和I’z/I’total多個對應(yīng)的表格。在計算了新的試驗(yàn)者的I’z/I’total時，腿肌力計算裝置100從該表格中特定與所計算出的I’z/I’total相對應(yīng)的腿肌力。
另外，雖然在本實(shí)施方式以及變更例中，腿肌力計算裝置100是利用I’z/I’total(參照公式7以及公式8)來計算試驗(yàn)者的腿肌力，但是，并不僅限于此。具體地說，腿肌力計算裝置100還可以替代I’z/I’total利用Iz/Itotal(參照圖6)來計算試驗(yàn)者的腿肌力。
即，腿肌力計算裝置100通過將公式8的I’z/I’total等變更為Iz/Itotal，可以計算與新試驗(yàn)者的Iz/Itotal相對應(yīng)的腿肌力。據(jù)此，當(dāng)然可以起到與上述相同的作用以及效果。
另外，腿肌力計算裝置100也可以基于通過加速度傳感器108測定的作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，即測定合成值與試驗(yàn)者的體重，計算與該測定合成值以及該體重具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
例如，腿肌力計算裝置100也可以替代I’z/I’total(參照公式7以及公式8)，利用下述公式9所示的I’total，計算試驗(yàn)者的腿肌力。其中，I’total中包括測定合成值與體重(w)(參照公式4以及公式9)。由此，如下所示，腿肌力計算裝置100可以利用I’total中所包括的測定合成值以及體重(w)，來計算試驗(yàn)者的腿肌力。
F＝CI’total+D…式9其中，式9中采用如下所示的I’total。
I′total=1mΣp=1mItotal,p]]>此處，圖10是表示為了計算上述公式9的常數(shù)C、D而利用的腿肌力-I’total特性的圖。腿肌力計算裝置100，通過輸入的規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的腿肌力和與其相對的規(guī)定數(shù)的(n)試驗(yàn)者的I’total的之間的關(guān)系，使用最小二乘法，計算出公式9中的常數(shù)C、D，并求得腿肌力F的近似式(F＝0.0498I’total+17.685；參照圖10)。
由此，在S608中，例如當(dāng)I’total為1000時，腿肌力計算裝置100將1000代入{腿肌力F＝0.0498I’total+17.685}，計算出試驗(yàn)者的腿肌力F大約為68。
另外，腿肌力計算裝置100還可以基于通過加速度傳感器108測定的作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，即測定合成值，計算出與該測定合成值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
例如，腿肌力計算裝置100替代I’z/I’total，利用下述公式10所示的I’total/w，計算試驗(yàn)者的腿肌力。下述公式10中的I’total使用公式9中的I’total。
另外，I’total中包括測定合成值和體重(w)。由此，通過計算I’total/w，可以除去體重(w)的要素。因此，如下所示，腿肌力計算裝置100可以使用I’total中所包括的測定合成值，計算試驗(yàn)者的腿肌力。
F＝EI’total/w+G…式10此處，圖11是表示為了計算上述公式10的常數(shù)E、G而使用的腿肌力-I’total/w特性的圖。腿肌力計算裝置100，通過輸入的規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的腿肌力和與其相對的規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的I’total/w的關(guān)系，使用最小二乘法，計算出公式10中的常數(shù)E、G，并求得腿肌力F的近似式(F＝2.6487I’total/w+21.39；參照圖11)。
由此，在S608中，例如當(dāng)I’total/w為15時，腿肌力計算裝置100將15代入{腿肌力F＝2.6487I’total/w+21.39}，計算出試驗(yàn)者的腿肌力F大約為61。
此處，由腿肌力F和I’z/I’total所計算出的相關(guān)系數(shù)r1為0.77(圖8)。由腿肌力F和I’total計算出的相關(guān)系數(shù)r2為0.63(圖10)。由腿肌力F和I’total/w計算出的相關(guān)系數(shù)r3為0.45(圖11)。
由此，由于腿肌力F和I’z/I’total之間、腿肌力F和I’total之間、腿肌力F和I’total/w之間具有相關(guān)關(guān)系，所以，腿肌力計算裝置100利用I’z/I’total、I’total或I’total/w，都可以確切地計算與它們具有相關(guān)關(guān)系的腿肌力F。
而且，與使用具有除法運(yùn)算處理的公式8相比，腿肌力計算裝置100使用沒有除法運(yùn)算處理的公式9，可以加快執(zhí)行腿肌力F的運(yùn)算。
并且，在公式10中根本不含有體重的要素。因此，與包含體重要素的公式8相比，腿肌力計算裝置100利用公式10可以加快執(zhí)行腿肌力F的運(yùn)算。
另外，公式9以及公式10中的I’total，當(dāng)然也可以變更為Itotal。
(第2實(shí)施方式)在第1實(shí)施方式中，腿肌力計算裝置100使試驗(yàn)者的步行速度階段性地提高，并在最終階段使試驗(yàn)者以其能夠?qū)崿F(xiàn)的最大限度的速度進(jìn)行步行之后，計算試驗(yàn)者的最大氧攝取量(持久力)(參照S200)。
與此相對，在第2實(shí)施方式中，腿肌力計算裝置100并不使試驗(yàn)者的步行速度階段性地提高，而是與經(jīng)過上述各階段而累計的步行距離相比，僅在距離較短的特定距離內(nèi)使試驗(yàn)者以其能夠?qū)崿F(xiàn)的最大限度的速度進(jìn)行步行(第1實(shí)施方式的腿肌力模式時的步行方法)，來計算試驗(yàn)者的最大氧攝取量(持久力)。另外，第2實(shí)施方式中的各部分構(gòu)成，只要沒有事先特別說明，則認(rèn)為與在第1實(shí)施方式中說明的各部分構(gòu)成相同。下面，開始進(jìn)行詳細(xì)的說明。
腿肌力計算裝置100，輸出促使試驗(yàn)者在特定距離內(nèi)以其能夠?qū)崿F(xiàn)的最大限度的速度進(jìn)行步行的信息(參照上述S603的是)。并在輸出該信息之后，腿肌力計算裝置100計算作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，即測定合成值(包含于公式9中的I’total的值)。
腿肌力計算裝置100基于計算出的測定合成值以及試驗(yàn)者的體重，計算試驗(yàn)者在發(fā)揮其能夠?qū)崿F(xiàn)的最大限度運(yùn)動強(qiáng)度時作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，以及包含試驗(yàn)者體重的運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值。該運(yùn)動強(qiáng)度包括試驗(yàn)者的脈搏數(shù)、心率數(shù)、消耗熱量或氧攝取量的大小。
例如，腿肌力計算裝置100利用計算出的測定合成值以及包含試驗(yàn)者體重的I’total，計算包含運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值的I”total。并且，如下所示，腿肌力計算裝置100利用所計算出的I’total，計算最大氧攝取量(持久力)。
下面，對最大氧攝取量(持久力)的計算方法進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖12是表示規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的I’total與I”total之間的關(guān)系圖。
如圖12所示，腿肌力計算裝置100通過輸入的規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的I’total和與其相對的規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的I”total之間的關(guān)系，使用最小二乘法，計算出下述公式11中的常數(shù)H、J，并求得I”total的近似式(I”total＝0.4433I’total+5456.2；參照圖12)。
I”total＝HI’total+J…式11腿肌力計算裝置100利用如圖12所示的近似式和所計算出的I’total，計算出I”total。腿肌力計算裝置100利用該I”total與下述公式12，計算出最大氧攝取量(持久力)。
最大氧攝取量(持久力)＝KI”total+L…式12此處，腿肌力計算裝置100通過輸入的規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的I”total和與其相對的規(guī)定數(shù)(n)個試驗(yàn)者的最大氧攝取量之間的關(guān)系，使用最小二乘法，計算公式12中的常數(shù)K、L，并求得最大氧攝取量(持久力)的近似式。該近似式的導(dǎo)出過程與上述圖10、圖11以及圖12中說明的過程相同。
由此，腿肌力計算裝置100可以利用公式12所示的近似式和計算出的I”total，來計算最大氧攝取量(持久力)。
如圖12所示，由I”total和I’total計算出的相關(guān)系數(shù)r4為0.789(圖12)。由此，因?yàn)镮”total和I’total之間具有相關(guān)關(guān)系，所以，腿肌力計算裝置100僅利用計算出的I’total，就可以確切地計算與其具有相關(guān)關(guān)系的I”totalx。
另外，雖然為了計算最大氧攝取量(持久力)，腿肌力計算裝置100利用了I’total或其所包含的最快速度時測定合成值，但是，當(dāng)然也可以利用Itotal或其所包含的最快速度時測定合成值。
另外，雖然在本實(shí)施方式中，腿肌力計算裝置100利用了所計算出的測定合成值以及試驗(yàn)者的體重，來計算運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值(包含試驗(yàn)者的體重)，但是，并不僅限于此。具體地說，腿肌力計算裝置100不利用試驗(yàn)者的體重，僅利用所計算出的測定合成值，也可以計算運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值(不包含試驗(yàn)者的體重)。
(第3實(shí)施方式)在本實(shí)施方式中，腿肌力計算裝置100在S400的練習(xí)模式基礎(chǔ)上，還可以執(zhí)行下述的處理。另外，本實(shí)施方式中的各部構(gòu)成，只要沒有事先特別說明，都與在第1實(shí)施方式中說明的各部構(gòu)成相同。
具體地說，腿肌力計算裝置100將所計算出的運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值(I”total)的規(guī)定比例(例如70％)設(shè)定為基準(zhǔn)值。
此處，如果運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值直接作為練習(xí)時的基準(zhǔn)值而使用，則會造成對試驗(yàn)者施加很大的負(fù)載，從而危及其生命。從運(yùn)動生理學(xué)來說，當(dāng)對試驗(yàn)者施加運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值的約60％所對應(yīng)的負(fù)載時，則開始產(chǎn)生乳酸。而對試驗(yàn)者施加大約70％所對應(yīng)的負(fù)載時，則會確切地產(chǎn)生乳酸。而且，為了使試驗(yàn)者的體力提高，則需要對試驗(yàn)者施加能夠確切地產(chǎn)生乳酸程度的較強(qiáng)負(fù)載。因此，優(yōu)選腿肌力計算裝置100將運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值的約70％設(shè)定為基準(zhǔn)值。
在通過加速度傳感器108測定的作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，即測定合成值(在沖量中包括的值)超過該基準(zhǔn)值時，腿肌力計算裝置100輸出與試驗(yàn)者身體相關(guān)的身體信息。
例如，在測定的測定合成值超過該基準(zhǔn)值時，腿肌力計算裝置100輸出表示對試驗(yàn)者的身體來說是恰當(dāng)負(fù)載的身體信息。另一方面，當(dāng)測定的測定合成值沒有超過該基準(zhǔn)值時，腿肌力計算裝置100輸出表示對試驗(yàn)者的身體來說是不恰當(dāng)負(fù)載的身體信息。腿肌力計算裝置100可以將例如規(guī)定聲音作為身體信息，從揚(yáng)聲器105輸出。
根據(jù)該特征，由于在測定合成值超過基準(zhǔn)值時，身體信息被輸出，所以，試驗(yàn)者通過在運(yùn)動中聽到其身體信息，可以把握當(dāng)前的步行速度對自己來說是否適合練習(xí)。
(其他的實(shí)施方式)在上述各實(shí)施方式中所述的腿肌力也可以是在膝蓋不動的狀態(tài)下計測的等尺性膝屈曲力，或在膝蓋動的狀態(tài)下計測的等速性膝伸展力等。
另外，上述各實(shí)施方式的腿肌力，即腿伸展力、腿屈肌力中也包括膝伸展力、膝屈曲力等。膝伸展力是指試驗(yàn)者要伸展其膝蓋時所產(chǎn)生的最大肌力。膝屈曲力是指試驗(yàn)者要彎曲膝蓋時候所產(chǎn)生的最大肌力。
(程序)在上述腿肌力計算裝置中運(yùn)行的程序具有與上述CPU112相同的功能。具體地說，程序具有作為腿肌力計算部的功能，該腿肌力計算部基于通過傳感器測定的作用在z軸上的加速度值，即第1加速度值，與通過傳感器測定的作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，即第2加速度值的比率，計算與該比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中所述傳感器用于測定在試驗(yàn)者步行時候，作用在相互正交的x軸、y軸、和沿著鉛垂方向的z軸的加速度。
另外，專用程序也可以記錄到記錄介質(zhì)中。該記錄介質(zhì)可以列舉有硬盤、軟盤、壓縮盤、IC芯片、磁帶等。
雖然上述說明了本發(fā)明的一個實(shí)例，但只不過是例示了一個具體例，并不特別限定本發(fā)明，各部分的具體構(gòu)成等可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計變更。而且，各實(shí)施方式的構(gòu)成以及各變更例的構(gòu)成也可以分別組合。另外，各實(shí)施方式以及各變更例的作用以及效果，只不過列舉了本發(fā)明所產(chǎn)生的最佳作用以及效果，根據(jù)本發(fā)明的作用以及效果，并不限于記載于實(shí)施方式以及各變更例中的作用與效果。
權(quán)利要求
1.一種腿肌力計算裝置，是可以裝卸地安裝到試驗(yàn)者身上的腿肌力計算裝置，具有加速度傳感器，測定在試驗(yàn)者步行時作用于相互正交的x軸、y軸、z軸的加速度；和腿肌力計算部，基于通過所述加速度傳感器測定的加速度值，計算試驗(yàn)者的腿肌力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腿肌力計算裝置，其特征在于，所述z軸是沿著鉛垂方向的軸；所述腿肌力計算部，基于第1加速度值與第2加速度值之間的比率，計算與所述比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述第1加速度值是指通過所述加速度傳感器測定的作用于所述z軸的加速度值，所述第2加速度值是指通過所述加速度傳感器測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腿肌力計算裝置，其特征在于，所述腿肌力計算部基于近似式，計算與所述第1加速度值以及所述第2加速度值的比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述近似式通過多個試驗(yàn)者的作用于所述z軸的加速度值以及作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值的比率，和所述多個試驗(yàn)者腿肌力值之間的關(guān)系而被預(yù)先計算出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3任一項所述的腿肌力計算裝置，其特征在于，在所述第2加速度值超過閾值時，所述腿肌力計算部基于所述第1加速度值和超過所述閾值的所述第2加速度值之間的比率，計算與所述比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腿肌力計算裝置，其特征在于，所述腿肌力計算部基于通過所述加速度傳感器測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值，即特定值，計算與所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腿肌力計算裝置，其特征在于，所述腿肌力計算部基于特定值，計算與所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述特定值包括通過所述加速度傳感器測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值和試驗(yàn)者的體重。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6任一項所述的腿肌力計算裝置，其特征在于，所述腿肌力計算部基于近似式，計算與所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述近似式通過多個試驗(yàn)者的所述特定值和所述多個試驗(yàn)者腿肌力值之間的關(guān)系而被預(yù)先計算出。
8.根據(jù)權(quán)利要求5～7任一項所述的腿肌力計算裝置，其特征在于，在所測定的所述特定值超過閾值時，所述腿肌力計算部計算與超過所述閾值的所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腿肌力計算裝置，其特征在于，所述腿肌力計算部基于通過所述加速度傳感器測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值，即測定合成值，計算在試驗(yàn)者發(fā)揮了其所能夠?qū)崿F(xiàn)的最大限度的運(yùn)動強(qiáng)度時，作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值，即運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值。
10.一種腿肌力計算方法，是采用可以裝卸地安裝到試驗(yàn)者身上的腿肌力計算裝置的腿肌力計算方法，具有測定在試驗(yàn)者步行時作用于相互正交的x軸、y軸、z軸的加速度的步驟；和基于所測定的加速度值，計算試驗(yàn)者的腿肌力的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的腿肌力計算方法，其特征在于，所述z軸是沿著鉛垂方向的軸，基于第1加速度值與第2加速度值之間的比率，計算與所述比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述第1加速度值是指所測定的作用于所述z軸的加速度值，所述第2加速度值是指所測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的腿肌力計算方法，其特征在于，基于近似式，計算與所述第1加速度值以及所述第2加速度值的比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述近似式通過多個試驗(yàn)者的作用于所述z軸的加速度值以及作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值的比率，和所述多個試驗(yàn)者腿肌力值之間的關(guān)系而被預(yù)先計算出。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12任一項所述的腿肌力計算方法，其特征在于，在所述第2加速度值超過閾值時，基于所述第1加速度值和超過所述閾值的所述第2加速度值之間的比率，計算與所述比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的腿肌力計算方法，其特征在于，基于所測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值，即特定值，計算與所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的腿肌力計算方法，其特征在于，基于特定值，計算與所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述特定值包括，所測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值和試驗(yàn)者的體重。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15任一項所述的腿肌力計算方法，其特征在于，基于近似式，計算與所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力，其中，所述近似式通過多個試驗(yàn)者的所述特定值和所述多個試驗(yàn)者腿肌力值之間的關(guān)系而被預(yù)先計算出。
17.根據(jù)權(quán)利要求14～16任一項所述的腿肌力計算方法，其特征在于，在所測定的所述特定值超過閾值時，計算與超過所述閾值的所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的腿肌力計算方法，其特征在于，基于所測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值，即測定合成值，計算在試驗(yàn)者發(fā)揮了其所能夠?qū)崿F(xiàn)的最大限度的運(yùn)動強(qiáng)度時，作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值，即運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值。
19.一種程序制品，是在可以裝卸地安裝到試驗(yàn)者身上的腿肌力計算裝置中運(yùn)行的程序制品，使計算機(jī)執(zhí)行下述命令測定在試驗(yàn)者步行時作用于相互正交的x軸、y軸、z軸的加速度的命令；和基于所測定的加速度值，計算試驗(yàn)者的腿肌力的計算命令。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的程序制品，其特征在于，所述z軸是沿著鉛垂方向的軸，所述計算命令，是基于第1加速度值與第2加速度值之間的比率，計算與所述比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力的命令，其中，所述第1加速度值是指所測定的作用于所述z軸的加速度值，所述第2加速度值是指所測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的程序制品，其特征在于，所述計算命令是基于近似式，計算與所述第1加速度值以及所述第2加速度值的比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力的命令，其中，所述近似式通過多個試驗(yàn)者的作用于所述z軸的加速度值以及作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值的比率，和所述多個試驗(yàn)者腿肌力值之間的關(guān)系而被預(yù)先計算出。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21任一項所述的程序制品，其特征在于，所述計算命令是在所述第2加速度值超過閾值時，基于所述第1加速度值和超過所述閾值的所述第2加速度值之間的比率，計算與所述比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力的命令。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的程序制品，其特征在于，所述計算命令是基于所測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值，即特定值，計算與所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力的命令。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的程序制品，其特征在于，所述計算命令是基于特定值，計算與所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力的命令，其中，所述特定值包括，所測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值和試驗(yàn)者的體重。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24任一項所述的程序制品，其特征在于，所述計算命令是基于近似式，計算與所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力的命令，其中，所述近似式是通過多個試驗(yàn)者的所述特定值和所述多個試驗(yàn)者腿肌力值之間的關(guān)系而被預(yù)先計算出。
26.根據(jù)權(quán)利要求23～25任一項所述的程序制品，其特征在于，所述計算命令是在所測定的所述特定值超過閾值時，計算與超過所述閾值的所述特定值具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力的命令。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的程序制品，其特征在于，所述計算命令是基于所測定的作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值，即測定合成值，計算在試驗(yàn)者發(fā)揮了其所能夠?qū)崿F(xiàn)的最大限度的運(yùn)動強(qiáng)度時，作用于所述x軸、所述y軸、所述z軸的加速度的合成值，即運(yùn)動強(qiáng)度最大時合成值的命令。
全文摘要
加速度傳感器，測定作用于相互正交的x軸、y軸、z軸的試驗(yàn)者的加速度。腿肌力計算部，基于所測定的作用于z軸的加速度值，即第1加速度值與所測定的作用于x軸、y軸、z軸的加速度的合成值，即第2加速度值的比率，計算與該比率具有相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)者腿肌力。
文檔編號A61B5/22GK1827043SQ200610051458
公開日2006年9月6日 申請日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者能勢博, 源野廣和, 田邊義憲 申請人:Npo法人熟年體育大學(xué)研究所, 三洋電機(jī)株式會社