確定。
[01川在最多60步/分鐘的慢走步速中,人的體重P,包括另外攜帶的重量,可用下式計(jì) 算: 陽 112] P=Kw*F,
[0113] 其中:而是對于具有已知體重的步行的人確定的校準(zhǔn)因子;
[0114] F是一個(gè)步行周期內(nèi)足壓力的平均值,其中:
[011引F=巧1最大值+尸2最大值)/2,
[0116] 其中:Figwi是由一只鞋墊的所有負(fù)荷傳感器記錄的總足壓力的最大值;
[0117] Fzgws是由另一鞋墊的所有負(fù)荷傳感器記錄的總足壓力的最大值,
[0118] 對此,一個(gè)周期被認(rèn)為由先一只腳、后另一只腳邁出的連續(xù)兩步組成。
[0119] 在每分鐘60步或更多步的步行步速中,人的重量,包括另外攜帶的重量,可通過 下式得到: 陽 120]P=而?F? (1010-1. 2 ?V-0. 026 ?y2) . 0. 001, 陽121] 其中:而為對于W每分鐘最多60步的步速步行的具有已知體重的給定人確定的 校準(zhǔn)因子; 陽122]F是一個(gè)步行周期內(nèi)足壓力的平均值,其中: 陽12;3]F=巧1最大值+尸2最大值)/2,
[0124] 其中:Figwi是由一只鞋墊的所有負(fù)荷傳感器記錄的總足壓力的最大值; 陽125] Fzgwi是由另一鞋墊的所有負(fù)荷傳感器記錄的總足壓力的最大值; 陽126] V是每分鐘的步數(shù), 陽127] 對此,一個(gè)周期被認(rèn)為包括由先一只腳、后另一只腳邁出的連續(xù)兩步組成;
[0128] 人在跑步時(shí)的體重,包括另外攜帶的重量,可W通過下式確定: 陽 129]P=Kr?F? (1090-4. 4 ?V-0. 045 ?y2) ? 0. 001,
[0130] 其中:Kk是對于具有已知體重的給定人在跑步時(shí)確定的校準(zhǔn)因子; 陽131]F是一個(gè)跑步周期內(nèi)足壓力的平均值:
[013引F=最大值+尸2最大值)/2,
[013引其中:Figwi是由一只鞋墊的所有負(fù)荷傳感器記錄的總足壓力的最大值;
[0134] Fzgwt是由另一鞋墊的所有負(fù)荷傳感器記錄的總足壓力的最大值;
[0135] V是在給定跑步步速下每分鐘的步數(shù),
[0136] 對此,一個(gè)跑步周期被認(rèn)為由先一只腳、后另一只腳邁出連續(xù)兩步組成。
[0137] 在考慮運(yùn)動(dòng)活動(dòng)的類型和人的體重,包括另外負(fù)荷的重量,的情況下,運(yùn)動(dòng)負(fù)荷按 如下確定。
[0138] 步行時(shí)的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷Ew可通過下式得到: 陽 139]
[0140] 其中:i是步行活動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)間間隔的順序編號; 陽141]W是步行活動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)間間隔的數(shù)目; 陽142] Pi是在第i時(shí)間間隔內(nèi)記錄的人的體重,包括另外攜帶的重量(Wkg計(jì)); 陽143]Ti是第i時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間(W分鐘計(jì));
[0144] es是在步行活動(dòng)中輸入的比能量,W千卡/千克體重/分鐘計(jì),表示如下:
[0145] 卻二kper. (25-0. 13 ?V+0. 022 ?V2+0. 00038 ?V3+0. 0000021 ?y4),
[0146] 其中:kpM是對于給定人預(yù)先確定的個(gè)體因數(shù); 陽147] V是在給定步行步速下每分鐘的步數(shù)。
[0148]因子kper可W如例如Kotz,Y.M.Spo;rtsPhysiology.Moscow:PhysicalQilture andSpod,1998,P.69中所述進(jìn)行確定,范圍可W從0.6到1. 1。不同年齡的人群可取的kpw 的值如下表2中所示。 陽1例表2陽1加]
陽151] 在跑步時(shí)人的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷而如下: 陽K2]
陽153]其中:i是跑步活動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)間間隔的順序編號; 陽154] r是跑步活動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)間間隔的數(shù)目; 陽155] Pi是在第i時(shí)間間隔內(nèi)記錄的人的體重,包括另外攜帶的重量(Wkg計(jì)); 陽156] Ti是第i時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間(W分鐘計(jì)); 陽157] eu是在跑步活動(dòng)中輸入的比能量,W千卡/千克體重/分鐘計(jì),表示如下: 陽15引 6r= k per ? (73-2. 2 ? V+0. 051 ? V2+0. 000335 ? V3+0. 00000077 ? y4),
[0159] 其中:kpM是對于給定人預(yù)先確定的個(gè)體因數(shù); 陽160]V是在給定跑步步速下每分鐘的步數(shù)。 陽161] 在站立時(shí)人的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷Es可表示為: 陽162]
陽163]其中:i是站立活動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)間間隔的順序編號;
[0164]S是站立活動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)間間隔的數(shù)目; 陽1化]Pi是在第i時(shí)間間隔內(nèi)記錄的人的體重,包括另外攜帶的重量(Wkg計(jì)); 陽166] Ti是第i時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間(W分鐘計(jì)); 陽167] es是在站立活動(dòng)中輸入的比能量,W千卡/千克體重/分鐘計(jì),表示如下: 陽168] 6s=kper*25,
[0169] 其中:kpM是對于給定人預(yù)先確定的個(gè)體因數(shù);
[0170] 用于實(shí)施使用壓電換能器作為負(fù)荷傳感器的該方法的裝置12的另一實(shí)施方案如 圖6所示。與前述實(shí)施方案相似,左右鞋墊1 (見圖1)包括腳跟附近的第一負(fù)荷傳感器2、 腳趾附近的第二負(fù)荷傳感器3和在步行時(shí)基本位于支撐反作用力的軌跡5上的另外兩個(gè)傳 感器4。本實(shí)施方案中的負(fù)荷傳感器2、3和4分別由壓電換能器13、14和15組成,經(jīng)匹配 的電阻器R1-R8連接到微控制器9的輸入/輸出端口L1-L4。與圖2所示的實(shí)施方案相似, 微控制器9的天線輸出G連接到天線11。 陽171] 基于使用壓電換能器作為負(fù)荷傳感器的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷監(jiān)測的方法可按下述方式實(shí)現(xiàn)。
[0172] 類似于本發(fā)明方法的第一實(shí)施方案,來自每只鞋墊1的負(fù)荷傳感器2、3和4,運(yùn)里 用壓電換能器13、14和15表示,的信號分別被記錄。圖7示出的示例性時(shí)序圖顯示了步行 活動(dòng)時(shí)來自兩鞋墊的負(fù)荷傳感器信號(例如,壓電換能器13)的時(shí)間關(guān)系,而圖8示出了跑 步時(shí)相同的情況。與用應(yīng)變換能器7的實(shí)施方案相反(參見圖4和圖5),來自所述壓電換 能器的信號,由于其固有的幅頻響應(yīng),形成明顯的峰值,對應(yīng)于足壓被施加到壓電換能器并 從所述換能器離開的時(shí)刻(反向的信號)。存在相反向的峰值使得能夠重構(gòu)對應(yīng)于支撐階 段的持續(xù)時(shí)間的信號,并且類似于前面的實(shí)例,能夠確定來自兩鞋墊的壓電換能器的信號 的時(shí)間關(guān)系。 陽173] 因此,步行運(yùn)種類型的運(yùn)動(dòng)活動(dòng)由圖7中所示的信號表征,其中圖(a)對應(yīng)于來自 一只鞋墊1的壓電換能器13 (也即傳感器。的信號Fi,圖化)對應(yīng)于來自另一鞋墊1的 壓電換能器13(也即傳感器。發(fā)出的信號F2。圖7的圖(C)和圖(d)分別顯示了對應(yīng)于 一只鞋墊和另一鞋墊1的壓電換能器13上的足壓力的持續(xù)時(shí)間的信號Pi和P2。圖7的圖 (C)和圖(d)中的信號Pi和P2的上升段分別與圖7的圖(a)和圖化)中的信號Fi和F2的 正向部分相關(guān),而圖7的圖(C)和圖(d)中的信號Pi和P2的下降段分別與圖7的圖(a)和 圖化)中的信號Fi和F2的負(fù)向部分相關(guān)。步行運(yùn)種類型的運(yùn)動(dòng)活動(dòng)的特征在于圖(C)和 圖(d)中顯示的信號值的交替變化,并且在于它們存在部分重疊(重疊時(shí)間間隔町)。
[0174] 類似地,跑步運(yùn)種類型的運(yùn)動(dòng)活動(dòng)由圖8中所示的信號表征,其中圖(a)對應(yīng)于來 自一只鞋墊1的壓電換能器13 (也即傳感器。的信號圖化)對應(yīng)于來自另一鞋墊1的 壓電換能器13(也即傳感器。的信號F2。圖8的圖(C)和圖(d)分別顯示了對應(yīng)于一只 鞋墊和另一鞋墊1的壓電換能器13上的足壓力的持續(xù)時(shí)間的信號Pi和P2。圖8的圖(C) 和圖(d)中的信號Pi和?2的上升段分別與圖8的圖(a)和圖化)中的信號Fi和F2的正向 部分相關(guān),而圖8的圖(C)和圖(d)中的Pi和P2的下降段分別與圖8的圖(a)和圖化)中 的信號Fi和F2的負(fù)向部分相關(guān)。跑步運(yùn)種類型的運(yùn)動(dòng)活動(dòng)的特征在于圖(C)和圖(d)中 顯示的信號值的交替變化,無時(shí)間重疊。相反,在運(yùn)些信號之間出現(xiàn)時(shí)間間隔,表示為時(shí)間 間隔Td。
[01巧]為了測量人的體重,包括另外攜帶的重量,可應(yīng)用本發(fā)明的第一實(shí)施方案中的數(shù) 學(xué)關(guān)系。在運(yùn)種情況下,來自壓電換能器的信號Fi和F2的最大值用于表示足施加在位于鞋 墊中的負(fù)荷傳感器的壓力。在站立的情況下,人的體重基于站立活動(dòng)開始時(shí)和其終止后壓 電換能器產(chǎn)生的信號Fi和F2的值確定。除此之外,該方法的實(shí)施與前面實(shí)例中描述的方法 類似。
[0176] 裝置6(圖2)和12(圖6)及其部分可沿著相應(yīng)的負(fù)荷傳感器容納在鞋墊1內(nèi)。 該裝置可由電池10供電,電池10可用可