步态仪和程序的制作方法_3

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腰的背面侧。
[0075]在本例中,如图4的(B)所示,对于被测定者90来说,将前后方向作为X轴、将左右方向作为Y轴、并将上下方向作为Z轴。并且,伴随被测定者90向前方步行,活动量计100的加速度传感器112分别输出外壳100M所承受的X轴(前后轴)加速度、Y轴(左右轴)加速度和Z轴(上下轴)加速度。
[0076]当利用所述步态仪I进行测定时,被测定者90使活动量计100和智能手机200的电源导通。与此同时,启动智能手机200的应用软件,并且通过操作部230和BLE通信部280向活动量计100指示测定开始。
[0077]所述状态下,在本例中被测定者90向前方笔直地步行10步。并且,被测定者90通过智能手机200的操作部230和BLE通信部280,向活动量计100指示进行运算和输出运算结果。
[0078]由此,活动量计100的控制部110作为运算部动作,进行后述的运算。并且,通过BLE通信部180,将表示所述运算结果的信息向智能手机200发送。
[0079]图15表示由活动量计100的控制部110进行控制的动作流程。如果电源导通,则如步骤SI所示,活动量计100的控制部110等待来自智能手机200的测定开始的指令。如果接收到来自智能手机200的测定开始的指令(步骤SI中为“是”),则如步骤S2所示,控制部110取得加速度传感器112的三轴输出。在本例中,以预先设定的期间(例如14秒)作为包含走10步的数据的期间,来进行加速度传感器112的输出的取得。取得的数据临时存储在存储器120内。接着,如步骤S3所示,控制部110等待来自智能手机200的测定开始的指令。如果接收到来自智能手机200的运算指令(步骤S3中为“是”),则如步骤S4所示,控制部110进行与腰的位置对应的物理量的运算。并且,如步骤S5所示,控制部110作为评价部动作,使用所述运算结果分阶段评价腰的位置。此后,如步骤S6所示,将该评价的结果向智能手机200输出(发送)。
[0080]图5的㈧表示某一被测定者90全身中的腰的位置。在此,使用前脚的脚跟接触地面99的时刻的步幅(即从后脚的脚尖到前脚的脚跟的距离)D和从腰的背面到前脚的脚跟的距离d,腰的位置表示为:
[0081](腰的位置)=(从腰的背面到前脚的脚跟的距离)/(步幅)=d/D…(I)
[0082]所述被测定者90的腰的位置前移,因此,由式(I)得出的值(=d/D)较小。
[0083]另一方面,图5的⑶表示另一个被测定者90’全身中的腰的位置。所述被测定者90’的腰的位置后移,因此,由式(I)得出的值(=d’ /D’ )较大。
[0084]在图15的步骤S4中,所述控制部110进行与由式(I)得出的值对应的如下所示的六个物理量i)?vi)的运算。
[0085]i)表示合成Z轴(上下轴)加速度和X轴(前后轴)加速度而成的合成矢量的大小的量
[0086]图6表示图5的(A)所示的被测定者90的Z轴加速度和X轴加速度的随时间变化波形。此外,图8表示图5的(B)所示的被测定者90’的Z轴加速度和X轴加速度的随时间变化波形。在所述图6、图8(和后述的图7、图9、图10?图13)中,tL表示左脚跟着地的时机,tR表示右脚跟着地的时机。将从左脚跟着地到右脚跟着地为止的期间称为“左脚基准期间”,将从右脚跟着地到左脚跟着地为止的期间称为“右脚基准期间”。
[0087]根据经验可知,在腰的位置前移的情况下,将作为基准的后脚迈出时,同时向上方和前方产生加速度。即,根据经验可知,如图5的(A)所示,同时向上方和前方产生加速度而成为合成矢量F。相反,根据经验可知,在腰的位置不前移的情况下,如图5的(B)所示,将作为基准的后脚迈出时,在为了使身体上升而暂时向上方产生加速度Fl之后,向前方产生加速度F2。由此,腰的位置是否前移与上下轴加速度和前后轴加速度双方相关。
[0088]图7表示图5的(A)所示的被测定者90的合成Z轴加速度和X轴加速度而成的合成加速度(ZX合成加速度)的随时间变化波形。从所述图7可以看出,在腰的位置前移的情况下,将作为基准的后脚迈出时,由于向上方和前方同时产生加速度,所以分别在左脚基准期间和右脚基准期间,合成矢量表示出大的峰值P1。此外,图9表示图5的(B)所示的被测定者90的合成Z轴加速度和X轴加速度而成的合成加速度(ZX合成加速度)的随时间变化波形。从所述图9可以看出,在腰的位置不前移的情况下,将作为基准的后脚迈出时,由于在为了使身体上升而暂时向上方产生加速度Fl之后,向前方产生加速度F2,所以分别在左脚基准期间和右脚基准期间,合成矢量的峰值P1’变小。
[0089]在此,计算表示合成Z轴加速度和X轴加速度而成的合成矢量的大小的量,更具体的说,计算分别在左脚基准期间和右脚基准期间的最大峰值,作为与由式(I)得出的值对应的物理量。另外,利用Z轴加速度的乘方与X轴加速度的乘方之和的平方根,计算合成矢量的大小。
[0090]在本例中,对走10步的数据中除去最初的走2步和最后的走2步的数据后的走6步的数据进行平均而得出平均值。将所述平均值作为所述物理量的运算结果。对于剩余的物理量ii)?vi)也同样地将平均值作为运算结果。
[0091]ii)表示Z轴(上下轴)加速度的随时间变化波形的正侧波形的面积的量
[0092]iii)表示Z轴(上下轴)加速度的随时间变化波形的负侧波形的面积的量
[0093]在此,“正侧波形的面积”是指对在图10和图11那样的时间相对于加速度坐标图上表示加速度为正值时的波形,以时间进行积分而成的面积。此外,“负侧波形的面积”是指对在时间相对于加速度坐标图上表示加速度为负值时的波形,以时间进行积分而成的面积。
[0094]根据经验可知,在腰的位置前移的情况下,由于步幅变大且步行速度变快,所以如图10中所示,Z轴加速度的随时间变化波形分别在左脚基准期间和右脚基准期间,正侧波形的面积Al和/或负侧波形的面积A2变大。相反,根据经验可知,在腰的位置不前移的情况下,由于步幅变小且步行速度变慢,所以如图11中所示,Z轴加速度的随时间变化波形分别在左脚基准期间和右脚基准期间,正侧波形的面积Al’和/或负侧波形的面积A2’变小。由此,腰的位置是否前移与Z轴加速度的随时间变化波形的正侧波形的面积和/或负侧波形的面积相关。
[0095]在此,分别计算表示正侧波形的面积的量和表示负侧波形的面积的量,作为与由式(I)得出的值对应的物理量。
[0096]iv)表示Z轴(上下轴)加速度的随时间变化波形的负侧波形的最小谷值的量
[0097]根据经验可知,在腰的位置前移的情况下,由于步幅变大且步行速度变快,所以如图10中所示,Z轴加速度的随时间变化波形分别在左脚基准期间和右脚基准期间,负侧波形的最小波谷P2变深。相反,根据经验可知,在腰的位置不前移的情况下,由于步幅变小且步行速度变慢,所以如图11中所示,Z轴加速度的随时间变化波形分别在左脚基准期间和右脚基准期间,负侧波形的最小波谷P2’变浅。由此,腰的位置是否前移与Z轴加速度的随时间变化波形的负侧波形的最小波谷的深度相关。
[0098]在此,计算表示负侧波形的最小波谷的深度的量,作为与由式(I)得出的值对应的物理量。
[0099]另外,由于Z轴加速度的随时间变化波形的正侧波形的最大峰值的大小与其说对应于腰的位置,不如说存在较大的个人差,所以难以用于进行定量评价。
[0100]V)表示X轴(前后轴)加速度的随时间变化波形的正侧波形的最大峰值的量
[0101]Vi)表示X轴(前后轴)加速度的随时间变化波形的负侧波形的最小谷值的值的量
[0102]根据经验可知,在腰的位置前移的情况下,由于步幅变大且步行速度变快,所以如图12中所示,X轴加速度的随时间变化波形分别在左脚基准期间和右脚基准期间,正侧波形的最大峰值P4变大而负侧波形的最小波谷P3变深。相反,根据经验可知,在腰的位置不前移的情况下,由于步幅变小且步行速度变慢,所以如图13中所示,X轴加速度的随时间变化波形分别在左脚基准期间和右脚基准期间,正侧波形的最大峰值P4’变小而负侧波形的最小波谷P3’变浅。由此,腰的位置是否前移与X轴加速度的随时间变化波形的正侧波形的最大峰值的大小和负侧波形的最小波谷的深度相关。
[0103]在此,分别计算表示正侧波形的最大峰值的大小的量以及表示负侧波形的最小波谷的深度的量,作为与由式(I)得出的值对应的物理量。
[0104]由此,在图15的步骤S4中,控制部110进行所述六个物理量i)?vi)的运算。
[0105]图14表示控制部110在图15的步骤S5中根据阈值分多阶段评价腰的位置的方法。
[0106]具体地说,在图14的左栏中列举所述六个物理量i)?vi)作为项目。另外,物理量i)?vi)的名称分别简化表示为“上下、前后轴合成最大值”、“上下轴正面积”,“上下轴负面积”、“上下轴最小值”、“前后轴最大值”和“前后轴最小值”。各物理量i)?vi)的单位是 m/Sec20
[0107]图14的中央栏列举了分别针对所述六个物理量i)?vi)的阈值(单位是m/sec2)和将所述阈值作为基准时的得分。
[0108]具体地说,在物理量i)的“上下、前后轴合成最大值”中设定5和10这样的阈值。如果计算出的上下、前后轴合成最大值在5以下,则得分为-1分,如果超过5且小于10,则得分为O分,如果在10以上则得分为+1分。
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