FI114202B

FI114202B - Menetelmä ja laitteisto ihmiseen liittyvän mittauksen suorittamiseksi

Info

Publication number: FI114202B
Application number: FI20000522A
Authority: FI
Inventors: Seppo Nissilae; Hannu Kinnunen
Original assignee: Polar Electro Oy
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2004-09-15
Also published as: US6537227B2; ATE363932T1; EP1147790B1; EP1147790A3; HK1040065A1; DE1147790T1; FI20000522A; DE60128746D1; EP1147790A2; DE60128746T2; US20010023320A1; FI20000522A0; HK1040065B; ES2288491T3

Description

114202

Menetelmä ja laitteisto ihmiseen liittyvän mittauksen suorittamiseksi

Keksinnön ala

Keksinnön soveltamisalana ovat liikunta ja urheilu, erityisesti sovelluk-5 set, joissa mitataan ihmisen energiankulutusta kuntosuorituksen yhteydessä.

Keksinnön tausta

Energiankulutuksen määrittäminen urheilusuorituksen yhteydessä on tärkeää urheilijan oikean ravinnonsaannin ja harjoittelun tehon välisessä suunnittelussa. Liian pitkäkestoinen harjoitus esimerkiksi saattaa tyhjentää 10 henkilön energiavarastot epäedulliselle tasolle. Edelleen, mikäli tavoitteena on painonpudotus, on tärkeää saada tieto harjoittelun aikana kuluneesta energiamäärästä.

Kuntosuorituksen tai harjoituksen intensiteettiä voidaan kuvata henkilön syketiheyden avulla. Syketiheys kuvaa sydämen lyöntitiheyttä aikayksi-15 kössä, esimerkiksi yksikkönä lyönnit/minuutti. Urheilun ja liikunnan harrastaminen lisää sydänlihasmassaa ja elimistön kykyä välittää happea elimistössä. Tällöin sydämen kyky pumpata happipitoista verta elimistöön paranee, jolloin yhdellä sydämen supistumisella eli lyönnillä sydän pystyy pumppaamaan suuremman verimäärän elimistöön, jolloin lyöntitiheys voi olla pienempi kuin huo-.· : 20 nokuntoisella. Henkilön syketiheyttä urheilusuorituksessa mitataan esimerkiksi ! sykemittarin avulla. Sykemittari on laite, joka mittaa sykettä esimeriksi rintake- , : häitä sydämen lähettämästä sähköisestä signaalista ja näyttää mitatun syk- ,: keen näytöllään. Sykemittarit käsittävät usein lukuisia muitakin toiminteita syk- ‘· ·' keen mittaamisen ohella, kuten esimerkiksi energiankulutuksen arviointi suo- ·. : 25 rituksen aikana. Tunnetun tekniikan mukaisissa sykemittareissa energianku- .·' lutusta on arvioitu sykkeen ja esimerkiksi henkilön painon, sukupuolen ja iän perusteella.

;· On näin selvää, että tunnetun tekniikan mukaisiin sykemittareihin energiankulutuksen määrittämiseksi sisältyy merkittävä haitta. Menettely ei ota 30 huomioon sitä, että hyväkuntoinen henkilö suorittaa tietyllä syketasolla suu-remman työmäärän kuin huonokuntoinen, jolloin hyväkuntoisen kuluttama * · 1 ‘ energiamäärä on suurempi kuin huonokuntoisen.

· 114202 2

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on toteuttaa parannettu menetelmä ja menetelmän toteuttava laitteisto energiankulutuksen arvioimisessa urheilusuorituksessa. Tämä saavutetaan seuraavaksi esitettävällä menetelmällä. Kysees-5 sä on menetelmä henkilön energiankulutuksen arvioimiseksi kuntosuorituk-sessa. Menetelmässä muodostetaan arvio henkilön energiankulutukselle ainakin kahden laskentaparametrin avulla, joista laskentaparametreista yksi on henkilön sykeinformaatiosta mitattu sykeparametri kuntosuorituksessa. Menetelmässä yhtenä laskentaparametrina käytetään energiankulutuksen viitear-10 voa, joka on muodostettu käyttäen henkilön fyysistä tehoa kuvaavaa yhtä tai useampaa tehoparametria.

Keksinnön kohteena on myös sykemittausjärjestely, käsittäen mittausvälineet mitata henkilön sykeinformaatiota kuntosuorituksessa ja laskentayksikön laskea arvio henkilön energiankulutukselle kuntosuorituksessa 15 käyttäen ainakin kahta laskentaparametria, joista laskentaparametreista yksi on henkilön mitatun sykeinformaation sisältämä sykeparametri, sykemittaus-järjestelyn edelleen käsittäessä esittämisvälineet esittää muodostettu arvio henkilön energiankulutukselle. Laskentayksikkö on sovitettu käyttämään laskentaparametrina energiankulutuksen viitearvoa, joka on muodostettu käyttäen 20 henkilön fyysistä tehoa kuvaavaa yhtä tai useampaa tehoparametria.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

:: Keksinnön kohteena on siis menetelmä ja laitteisto henkilön energi- ; ankulutuksen arvioimiseksi kuntosuorituksessa. Kuntosuorituksella tarkoite- 25 taan keksinnön selostuksen yhteydessä fyysistä suoritetta, joka suoritetaan leposykettä korkeammalla syketasolla. Karkealla tasolla voidaan sanoa, että keksintö liittyy ihmisen energiankulutuksen arviointiin, kun syketaso on suu- • * t rempi kuin 80 lyöntiä/minuutti.

Keksinnön erään edullisen sovellusmuodon mukainen menetelmä ! 30 on sellainen, että menetelmän toteuttava laitteisto, kuten esimerkiksi syke- mittari, viritetään kuntosuorituksen tekijälle henkilökohtaiseksi menetelmän j henkilökohtaistamisvaiheessa. Henkilökohtaistamisvaihe suoritetaan edulli- ’ ‘: sesti ennen kuntosuoritusta ja siinä muodostetaan arvio henkilön fyysisestä kunnosta, mitä arviota käytetään hyväksi energiankulutuksen arvioinnissa sy-35 keinformaation pohjalta kuntosuorituksen aikana. Tällä saavutetaan se etu,

‘ < I

* ’: että tällöin tulee otetuksi huomioon se, että hyväkuntoinen kuluttaa tietyllä sy- 114202 3 ketasolla suuremman määrän energiaa kuin huonokuntoinen. Fyysistä kuntoa kuvaa tehoparametrin maksimiarvo, kuten esimerkiksi hapenottokyvyn maksimiarvo, juoksu- tai uintinopeuden maksimiarvo, maksimaalinen teho kunto-pyörällä poljettaessa tai jokin vastaava parametri.

5 Keksinnön eräässä edullisessa sovellusmuodossa henkilökohtais- tamisvaiheessa määritetään henkilön sykkeen ja energiankulutuksen välinen riippuvuussuhde tehoparametrin, kuten hapenottokyvyn avulla. Aluksi muodostetaan hapenottokyvyn maksimiarvo yläsyketasolla, joka edullisesti on henkilön maksimaalista suoritusta vastaava maksimisyketaso. Muodostetun 10 hapenottokyvyn maksimiarvon perusteella voidaan muodostaa henkilön maksimaalista energiankulutusta kuvaava maksimienergiankulutuksen arvo ihmisen fysiologian tunnettujen periaatteiden mukaisesti. Yläsyketasosta muodostetaan alasyketaso, jota vastaava alaenergiankulutus muodostetaan puolestaan maksimienergiankulutuksen avulla. Näin muodostettujen alasyketason 15 ja yläsyketason välillä sykkeen ja energiankulutuksen välillä vallitsee olennaisesti lineaarinen riippuvuus.

Toisen edullisen sovellusmuodon mukaan alasyketason ja yläsyketason väliltä otetaan välisyketaso, jolloin sykkeen ja energiankulutuksen välinen riippuvuussuhde on paloittain lineaarinen käsittäen alasyketason ja väli-20 syketason sekä välisyketason ja yläsyketason väliset lineaariset riippuvuussuhteet. Välisyketason käytöllä todellisia energiankulutusarvoja voidaan tar-:/ i kentaa. On selvää, että välisyketasoja voi keksinnön mukaisessa menetel- :'· · mässä olla useitakin. On selvää, että fysiologinen riippuvuus sykkeen ja ener- : ; : giankulutuksen välillä ei ole täsmälleen lineaarinen riippuvuus. Edellä kuva- .···. 25 tuissa suoritusmuodoissa termillä olennaisesti lineaarinen tarkoitetaan esi- • · merkiksi riippuvuussuhteita, jotka ovat lineaariseen riippuvuussuhteeseen nähden kymmenen prosentin vaihteluvälin sisällä molempiin suuntiin, ollen ’ * ’ * ’ esimerkiksi paloittain lineaarisia tai korkeamman asteen käyrämuotoja.

Tehoparametrin maksimiarvon muodostuksessa käytettävä yläsy-·· .: 30 ketaso on edullisesti maksimisyketaso, joka voidaan muodostaa esimerkiksi arvioimalla, laskemalla se kaavalla (220 - ikä), mittaamalla maksimirasitusta : vastaava syke tai muodostamalla arvio maksimisyketasolle neuroverkkomallin .··*. avulla, johon neuroverkkomalliin syötetään sisääntuloparametrina ainakin yksi henkilön fysiologinen parametri, kuten ikä, paino, pituus, sukupuoli tai vastaa-35 va.

• » • * · • *» • · 114202 4

Yläsyketasoa vastaava tehoparametrin maksimiarvo muodostetaan esimerkiksi mittaamalla rasituksessa tai neuroverkkomallin avulla. Neuroverkkoinani on keksinnön eräässä sovellusmuodossa sellainen, että siihen syötetään sisääntuloparametrina yksi tai useampi sykeinformaatiosta muodostettu 5 sykeparametri, yksi tai useampi fysiologinen parametri ja yksi tai useampi ra-situsparametri. Henkilökohtaistamisvaiheessa suoritetaan keksinnön eräässä suoritusmuodossa referenssiharjoitus, jolloin edellä mainituilla rasitusparamet-reilla tarkoitetaan referenssiharjoituksen rasittavuutta kuvaavia parametreja, kuten esimerkiksi kuntopyörän tehoa, uintinopeutta, juoksunopeutta tai vas-10 taavaa. Tunnettujen fysiologisten, hengityskaasujen ja energiankulutuksen välisen riippuvuuden määrittelevien kaavojen perusteella voidaan laskea tehoparametrin maksimiarvoa vastaava energiankulutuksen arvo, jolloin saadaan sykkeen ja energiankulutuksen välinen riippuvuus yläsyketasolla. Mikäli tehoparametrina käytetään tehoa tai nopeutta kuvaavaa suuretta, muodoste-15 taan energiankulutus kaavalla, jonka rakenne on muotoa teho/nopeus * paino * vakio, joka vakio muun muassa määrittelee henkilön hyötysuhteen kunto-suorituksessa.

Alasyketaso muodostetaan esimerkiksi yläsyketasosta laskemalla noin 50-60 % maksimisyketasosta. Alasyketaso valitaan siten, että sykkeen ja 20 energiankulutuksen välinen riippuvuussuhde on tunnettu alasyketasoa korkeammilla syketasoilla eli riippuvuus on lineaarinen tai ainakin paloittain lineaa-rinen. Alasyketasoa vastaava energiankulutus muodostetaan esimerkiksi ylä-·,· syketasoa vastaavasta maksimienergiankulutuksesta laskemalla noin 40 % *. maksimienergiankulutuksesta. Käytettäessä yhtä välisykearvoa, välisyketaso . ·. 25 on noin 85 % maksimisykkeestä ja energiankulutus noin 75 % maksimiener- » · , giankulutuksesta.

* ·

Menetelmän käyttövaiheessa eli kuntosuorituksen aikana muodos- • · ’··* tetaan arvio energiankulutukselle ainakin kahden laskentaparametrin avulla.

Yksi laskentaparametri on henkilön syke kuntosuorituksessa. Sykkeen sijasta .. :' 30 tai lisäksi voidaan käyttää myös jotain toista suorituksen rasittavuudesta ker- :. tovaa sykemuuttujaa, kuten esimerkiksi sykkeen keskihajontaa. Yhtenä las- : ·. kentaparametrina energiankulutuksen arvioinnissa käytetään henkilökohtais- , · · ’ tamisvaiheessa muodostettua yhtä tai useampaa energiankulutuksen viitear- • » *·[ voa, kuten maksimienergiankulutusta, alaenergiankulutusta, välienergianku- 35 lutusta. Edelleen, laskentaparametrina käytetään eräässä suoritusmuodossa :‘ · j yhtä tai useampaa seuraavista: yläsyketaso, alasyketaso, välitaso.

114202 5

Keksinnön mukaisen menetelmän toteuttava laitteisto on keksinnön eräässä sovellusmuodossa sykemittari. Sykemittari on urheilussa käytettävä laite, joka mittaa ihmisen sykeinformaatiota joko sydämen lähettämästä sähköisestä impulssista, sydämen lyönnin aiheuttamasta paineesta verisuoneen 5 tai optisesti veren liikkeestä suonessa. Sykemittareita on rakenteiltaan useita erilaisia mutta keksintö ei ole rajoittunut siihen, millainen käytettävä sykemittari on. Sykemittari voi olla esimerkiksi sellainen, että se käsittää käyttäjän rintakehälle asetettavan elektrodivyön, joka mittaa sykettä kahden tai useamman elektrodin avulla. Elektrodivyö lähettää mittaamansa sykeinformaation induk-10 tiivisesti ranteessa pidettävään vastaanotinyksikköön. Vastaanotinyksikkö suorittaa vastaanotettujen magneettisten pulssien perusteella sykkeen ja tarvittaessa muiden sykemuuttujien, kuten esimerkiksi sykkeen liukuvan keskihajonnan laskentaa. Vastaanotinyksikkö eli rannemittari sisältää usein myös näytön sykeinformaation ja muiden sykemittarissa muodostettujen parametri-15 en näyttämiseksi. Tämän keksinnön yhteydessä näytöllä edullisesti näytetään harjoituksen aikaista energiankulutusta kuvaavat suureet, kuten esimerkiksi kumulatiivinen kulutettu energiamäärä tai kulutettu energiamäärä per aikayksikkö. Sykemittari käsittää edullisesti myös välineet syöttää käyttäjäkohtaista fysiologista informaatiota sekä rasitus- ja kuntosuoritusinformaatiota. Välineet 20 syöttää voivat olla esimerkiksi sykemittarin näppäimistö, ohjausta tukeva näyttövälineistö, puheohjaus, tietoliikenneportti ulkoista ohjausta varten tai ; i muu vastaava tunnettu tapa. Edellä kuvatussa tilanteessa sykemittarilla tar- koitetaan elektrodivyön ja vastaanotinyksikön muodostamaa kokonaisuutta.

: . . Sykemittari voi olla rakenteeltaan myös yksiosainen eli sellainen, . · · ! 25 että myös näyttövälineet sijaitsevat rintakehällä, jolloin informaatiota ei tarvitse J*', lähettää erilliseen vastaanotinyksikköön. Edelleen, sykemittari voi olla raken- teeltaan sellainen, että se käsittää pelkästään ranteeseen asetettavan ran-'*· ’ nemittarin, joka toimii ilman rintakehälle asetettavaa elektrodivyötä mitaten sykeinformaation suonen paineesta tai optisesti. Keksinnön selostuksen yhte-30 ydessä sykemittausjärjestelyllä tarkoitetaan edellä kuvattuja sykemittariratkai-:: suja. Sykemittausjärjestely kattaa myös ratkaisut, joissa sykeinformaatio lähe- : .·. tetään ulkopuoliselle tietokoneelle tai tietoverkkoon, jossa on esittämisväli- .·’··* neet, kuten esimerkiksi tietokoneen näyttö sykemittarilla mitatun tai muodoste- • » tun informaation esittämiseksi. Eräässä suoritusmuodossa harjoituksen aikai-35 nen syke- ja energiankulutusinformaatio tallennetaan sykemittarin muistiin ja :‘ · puretaan jälkikäteen ulkoisella tietokoneella.

114202 6

Keksinnön mukaisen menetelmän edellyttävät toiminteet suoritetaan kaksiosaisen sykemittarin tapauksessa edullisesti vastaanotinyksikössä. Keksinnön mukaiset yksi tai useampi matemaattinen malli, kuten esimerkiksi neuroverkko, ja mallien vaatimat muut toiminteet toteutetaan edullisesti oh-5 jelmallisesti vastaanotinyksikön yleiskäyttöiselle prosessorille. Mallit ja toiminteet voidaan toteuttaa myös esimerkiksi ASIC:na, erillisillä logiikkakomponen-teilla tai muulla vastaavalla tavalla.

Keksinnön etuna saavutetaan parannettu menetelmä energiankulutuksen arvioimiseksi kuntosuorituksessa. Menetelmän etuna on, että energi-10 ankulutuksen arvioinnissa henkilön fyysinen kunto otetaan huomioon. Lisäksi etuna on, että henkilön maksimisyke ja sitä vastaava energiankulutuksen arvo tulee huomioiduksi.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirus-15 tuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön erään sovellusmuodon mukaisen mallin muodostusta, kuvio 2A esittää keksinnön mukaisen menetelmän erästä suoritusmuotoa menetelmäkaaviona, 20 kuvio 2B esittää keksinnön mukaisen menetelmän erästä suoritus- ; * · muotoa menetelmäkaaviona, » * . ·, : kuvio 3 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista mallira- : ’, ’ kennetta lohkokaaviona, • i t kuvio 4 esittää neuroverkkoinaan toteutuksen erästä sovellusmuo- :;; 25 toa, * · ' kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen laitteiston erästä sovellusmuo- »♦ > *···' toa.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus ; ” ; Keksintöä selostetaan seuraavassa eräiden edullisten suoritusmuo- . ·. 30 tojen avulla viitaten oheisiin kuvioihin 1-4C. Kuviossa 1 on esitetty menetelmän :‘ ja menetelmän toteuttavan laitteiston henkilökohtaistamisvaiheessa tapahtuvien '···’ oleellisten pisteiden 104A-104C muodostus. Kuviossa 1 vaaka-akselilla 100 on : kuvattu sydämen syke HR, jonka funktiona pystyakselilla 102 on kuvattu henki- ; lön energiankulutus EE. Pisteet 104A-104C kuvaavat henkilön fyysistä tehoa 35 sykkeen funktiona, jota fyysistä tehoa kuvaava parametri on yksi tai useampi 114202 7 seuraavista: hapenottokyky, nopeus tai teho. Fyysistä tehoa kuvaavan parametrin arvojen 104A-104C avulla puolestaan voidaan muodostaa arviot energiankulutukselle, jolloin saadaan kuviossa 1 esitetty riippuvuussuhde sykkeen ja energiankulutuksen välille.

5 Kuvion 1 mukaisessa ratkaisussa aluksi muodostetaan edullisesti kuntosuureen, kuten esimerkiksi hapenottokyvyn maksimiarvo 104C maksimisykkeellä HRmax, joka muodostetaan esimerkiksi laskemalla kaavalla 220-ikä, jolloin 30-vuotiaan maksimisykkeeksi saadaan 190. Hapenottokyvyn maksimiarvo 104C mitataan esimerkiksi maksimaalisessa suorituksessa hengityskaasujen 10 perusteella. Maksimiarvo 104C voidaan myös muodostaa arvioimalla neuro-verkkomallin avulla. Arviointi voidaan suorittaa pelkkien käyttäjän fysiologiaa kuvaavien parametrien perusteella tai referenssiharjoituksella, jolloin neuroverkkoon syötetään yhden tai useamman sykeparametrin lisäksi optionaalisesti yksi tai useampi referenssiharjoituksen rasittavuutta kuvaava rasitusparametri ja/tai 15 yksi tai useampi fysiologinen parametri. Hapenottokykyä kuvataan suureella ml/kg/min ja hapenottokyvyn maksimi V02max voi vaihdella välillä 20-80 ml/kg/min riippuen käyttäjän kunnosta ja fysiologisista ominaisuuksista esimerkiksi siten, että hyväkuntoisena voidaan pitää henkilöä, jonka V02max on noin 60 ml/kg/min ja huonokuntoisena henkilöä, jonka V02max noin 30 ml/kg/min. EEmax 20 puolestaan voidaan muodostaa käyttäen hyväksi edellä kuvatulla tavalla muodostettua V02max arvoa kaavan (1) mukaisesti:

> I

Λ j (1) EEmax = [V02max * Weight * (1,2 * RER +3,8)] /1000, 25 jossa RER tarkoittaa uloshengitetyn hiilidioksidin suhdetta sisään- * · hengitettyyn happeen, joka suhde maksimiteholla on noin 1,1. Kaavan (1) mu-kaan, henkilölle, joka painaa 80 kg ja jonka V02max on 50 ml/kg/min, saadaan maksimienergiankulutukseksi EEmax 20,7 kcal/min. Kaavan (1) mukainen laskukaava on esitetty esimerkkinä ja on selvää, että mikäli tehoparametrina käyte-... .* 30 tään esimerkiksi juoksu-, uinti- tai pyöräilynopeutta tai pyöräily- tai kuntopyöräi- lytehoa niin kaavan (1) mukaisessa yhtälössä hapenottokyky tulee korvata jol-: , . lain toisella tehoparametrilla. Tehoparametreja voidaan toki käyttää useampia- | ’ kin arvioitaessa energiankulutusta, esimerkiksi kuntopyörän tehoa ja hapenotto- ’: * kykyä voidaan käyttää samanaikaisesti.

:: 35 Edellä kuvattu kaava (1) perustuu ihmisen fysiologisiin energiatalou- ’.**· den periaatteisiin, joka energiatalous koostuu pääosin hiilihydraateista, ras- 114202 8 voista ja proteiinista. Niiden käyttö ja suhteellinen osuus riippuu elimistön tilasta, käytössä olevista ravintoaineiden määrästä ja rasituksen intensiteetistä. Ravinnosta saatavasta hiilihydraatista saadaan glukoosia, joka varastoituu glukogeenina lihaksiin. Glukolyysissä glukoosi hajoaa vapauttaen energiaa 5 kaavan (2) mukaisesti. Rasvojen hajoaminen energiaksi tapahtuu vastaavasti kaavan (3) mukaisesti, vaatien kuitenkin enemmän happea kuin hiilihydraattien hyödyntäminen. Kaavoista (2) ja (3) nähdään, että kulutetun energiamäärän arviointi voidaan tehdä hengityskaasujen 02 ja C02 perusteella.

10 (2) glukoosi + 602 -> 6C02 + 6H20 + 38ATP + energiaa (3) rasva + 2302 -> 16C02 + 16H20 + 129ATP + energiaa

Kuvion 1 piste 104A muodostetaan seuraavaksi, kun edellä kuvatun 15 mukaisesti piste 104C ja sitä vastaava EE^ on saatu laskettua. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan alasyke HR^ lasketaan laskemalla noin 50-60 % HRmax:sta eli tämän keksinnön yhteydessä alasykkeellä ei tarkoiteta henkilön leposykettä, vaan sellaista sykettä, jolla alaenergiankulutus EE,0W saadaan laskettua. EE,0W puolestaan ei tarkoita henkilön energiankulutuksen absoluuttista 20 minimiarvoa, vaan sellaista arvoa, jonka arvon ja maksimiarvon välillä energiankulutuksen ja sykkeen välinen riippuvuus on tunnettu. HRl0W -arvona voidaan myös käyttää vakioarvoa, kuten esimerkiksi 100 lyöntiä/min kaikille käyttäjille.

• I

f HR|0W voidaan myös muodostaa laskemalla kaavalla [(HRmax - HRlep0) * x %] + HRtepo, jossa HR,epo kuvaa leposykettä ja x on jokin ennalta määrätty prosentti-[' ’ 25 osuus. HR)0W:ta vastaava EE!ow puolestaan muodostetaan esimerkiksi laskemalla ! ! 40 % EEmax:sta. EElow voidaan myös muodostaa mittaamalla HR^ta vastaava hapenkulutus. Näin muodostettujen pisteiden 104A ja 104C välillä sykkeen ja * » energiankulutuksen välinen riippuvuus on tunnettu, eli on olennaisesti lineaarinen.

. ’ 30 Laskennan tulosta parantaa kuitenkin vielä kolmannen pisteen eli vä- : lisyketasoa HRmid vastaavan pisteen 104B käyttö. HRmax muodostetaan esimer- ; !·. kiksi laskemalla noin 85 % HRmax:sta, jota pistettä y-akselilla 102 vastaa EEmjd, joka on noin 75 % EE^ista. Piste 104B siirtyy riippuen henkilön kuntatasosta 1' vaakatasossa siten, että heikkokuntoisella piste on melko tarkasti pisteiden 35 104A ja 104C välissä, kun taas hyväkuntoisella piste 104B on siirtynyt enem- män oikealle. Välisyketasoa HRmid käytettäessä pisteiden 104A ja 104C väli- 114202 9 sestä suorasta tulee paloittain lineaarinen siten, että pisteiden 104A-104B väli on olennaisesti lineaarinen ja pisteiden 104B-104C väli on olennaisesti lineaarinen. Pisteen 104B oikea sijoittelu voidaan ottaa huomioon esimerkiksi siten, että V02max:sta päätellään henkilön kuntataso ja hyväkuntoiselle käytetään täl-5 löin suurempaa prosenttilukua HR^sta kuin huonokuntoiselle, kun lasketaan HRmid:iä. Toinen vaihtoehtoinen tapa toteuttaa kunnon huomioiminen välipisteen osalta on pitää HRmid piste paikallaan ja muuttaa EEmid pistettä kunnon mukaan ylös tai alaspäin. Parempikuntoisella EEmidon alempi kuin huonokuntoisella.

Edellä kuvatut askeleet suoritetaan menetelmän henkilökohtaista-10 misvaiheessa, jossa muodostetaan yksi tai useampi laskentaparametri, joiden perusteella käyttövaiheessa eli kuntosuorituksen aikana arvio energiankulutukselle muodostetaan. Energiankulutus käyttövaiheessa, jossa sykkeen ja energiankulutuksen välinen riippuvuus on muodostettu kolmen pisteen avulla, lasketaan esimerkiksi seuraavasti kaavojen (4) ja (5) avulla, joissa kaava (4) kuvaa 15 energiankulutusta välillä alasyketaso-välisyketaso ja kaava (5) kuvaa energiankulutusta välillä välisyketaso-yläsyketaso. Alasyketason alapuolella olevilla sykkeillä kaavaa 4 voidaan ekstrapoloida tarvittaessa.

/yi\ τ-,τ, , (HR - HRiowXEEmid ~ EEiow) W EEi = EEiow +-

HRmid ~ HRl OW

20 ! /C\ ^ , (HR - HRmidXEEmax - EEiow) : : (o) EE2 = EEmid +--- ' * HRmax HRmid : Käyttövaiheessa arvio energiankulutukselle EE muodostetaan siis **, : sykkeen (HR) ja muiden laskentaparametrien avulla. Energiankulutuksen vii- : 25 tearvot EE^, EEmid ja EEmax, samoin kuin muut sykkeen perusteella saatavat laskentaparametrit on muodostettu henkilökohtaistamisvaiheessa.

Keksinnön mukaista menetelmää selostetaan seuraavaksi erään . . sovellusmuodon avulla viitaten kuvioihin 2A ja 2B, joista kuvio 2A kuvaa ennen kuntosuoritusta tapahtuvaa henkilökohtaistamisvaihetta ja kuvio 2B kuvaa kun-·’ * : 30 tosuorituksen aikaista käyttövaihetta. Henkilökohtaistamisvaiheen tarkoituksena on virittää menetelmä ja menetelmän toteuttava laitteisto sellaiseksi, että se ; .1. antaa käyttövaiheessa parhaat mahdolliset tulokset energiankulutuksen arvioi- , -. ; miseksi. Henkilökohtaistamisvaiheen askeleet 202-208 on selostettu kuvion 1

• I I

yhteydessä. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa henkilökohtaistamisvai- 114202 10 heessa siis suoritetaan yksi mittaus eli tehoparametrin maksimiarvon mittaus käyttäjän maksimisyketasolla. Tehoparametrin maksimiarvon ja maksimisykkeen perusteella saadaan muodostettua maksimienergiankulutus, alasyke ja sitä vastaava alaenergiankulutus, sekä optionaalinen yksi tai useampi välisyke-5 taso ja sitä vastaava välienergiankulutus.

Kuviossa 2B kuvataan menetelmän ja menetelmän toteuttavan laitteiston, kuten sykemittarin käyttövaihetta. Käyttövaihe on kuntosuoritus, urheilusuoritus, urheilukilpailu tai vastaava, jossa syketaso nousee lepotasoa korkeammalle. Sykealue, jolla henkilökohtaistamisvaiheessa muodostettu sykkeen 10 ja energiankulutuksen välinen riippuvuus on tunnettu, on tyypillisesti syketasoa noin 80 lyöntiä/minuutti korkeampi sykealue aina maksimisykkeeseen asti. Me-netelmäaskeleessa 222 mitataan kuntosuorituksen aikaista sykeinformaatiota, kuten esimerkiksi syketiheyttä ja mahdollisesti muita sykkeestä laskettavia parametreja, kuten sykkeen keskihajontaa ja sykkeen muutosnopeutta. Menetel-15 mävaiheessa 224 muodostetaan esimerkiksi kaavan (4) mukaisella laskukaavalla energiankulutuksen arvo, joka esitetään käyttäjälle, kuntosuorituksen ohjaajalle, valmentajalle tai vastaavalle. Esitettävä energiankulutusinformaatio käsittää esimerkiksi kumulatiivisen kulutetun energiamäärän kuntosuorituksen alusta tai hetkellisen energiankulutustehon aikayksikössä, esimerkiksi minuutis-20 sa. Esittämisellä tarkoitetaan tässä sekä välitöntä esittämistä esimerkiksi syke-mittarin näytöllä. Esittäminen voidaan toteuttaa myös siten, että energiankulutu-: sinformaatio tallennetaan sykemittarin muistiin, siirretään ulkopuoliselle tietoko- I neelle, jossa puretaan esimerkiksi kuntosuorituksen jälkeen. Esittäminen toteu- . tetaan eräässä sovellusmuodossa siten, että ainoastaan sykeinformaatio tallen- . 25 netaan muistiin harjoituksen aikana ja energiankulutusinformaatio prosessoi- * daan sykeinformaatiosta ulkoisella tietokoneella jälkikäteen henkilökohtaista-; misvaiheessa muodostetun informaation pohjalta.

Keksinnön erään sovellusmuodon mukaisia laskukaavoja havainnollistetaan seuraavaksi viitaten kuvioon 3. Henkilökohtaistamisvaiheessa 30 käytettävää laskentakaavaa tehoparametrin arvon muodostamiseksi kuvaa MM-I 300. MM-I on eräässä suoritusmuodossaan matemaattinen malli, kuten : . esimerkiksi neuroverkko. Malliin 300 syötetään edullisesti sisääntuloparamet- ,'·*·[ reina yksi tai useampi sykeinformaatiosta saatava sykeparametri 304. Lisäksi malliin 300 syötetään sisääntuloparametrina yksi tai useampi fysiologinen pa-35 rametri 306 ja yksi tai useampi rasitusparametri. Mallin 300 ulostuloparametri-·,'Ί na saadaan yksi tai useampi tehoparametri 310. Kuntosuorituksen aikaisessa 114202 11 käyttövaiheessa käytettävää mallia kuvaa MM-2 302, jonka eräs toteutus-muoto on esitetty kaavoissa (4) ja (5). Laskentakaavaan 302 saadaan si-sääntuloparametrina sykeinformaatiota 304 ja henkilökohtaistamisvaiheessa muodostettu yksi tai useampi tehoparametri 310. Kaavan ulostulona saadaan 5 energiankulutusinformaatio 312, joka kuvaa kumulatiivista ja/tai hetkellistä energiankulutusta.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa keksinnön mukaisen menetelmän toteuttava matemaattinen malli toteutetaan neuroverkkona, jonka toimintaperiaatetta selostetaan kuvioiden 4A ja 4B avulla. Neuroverkko on tapa mallin-10 taa hyvin monimutkaisia sovelluksia, kuten esimerkiksi kuvan- ja puheentunnistus, robotiikkasovellukset ja fysiologiset analyysisovellukset, joiden esittäminen matemaattisena mallina on erittäin vaikeaa. Viitaten kuvioon 4A, neuroverkko käsittää neuroneita, esimerkiksi 400A-400C, 404A-404B, joiden välillä vallitsee suuri määrä riippuvuussuhteita, esimerkiksi 402A-402B. Neuronien välisiä riip-15 puvuussuhteita 402A-402B kutsutaan synapseiksi ja kullekin synapsille määritellään painokerroin, esimerkiksi W11, W12. Neuronit eli noodit voivat suorittaa yksinkertaisia laskutoimituksia, kuten esimerkiksi neuroni 404A laskee painokertoimilla painotetun summan edellisen kerroksen (layer) synapseista. Neuroverkko käsittää ainakin sisääntulokerroksen, johon kuuluvat neuronit 400A-400C ja 20 ulostulokerroksen, johon kuuluvat neuronit 406A-406C. Koska kaksikerroksisen neuroverkon toiminta on melko rajoitettu, neuroverkko käsittää edullisesti aina- :\i kin yhden piilokerroksen HL, johon kuuluvat neuronit 404A-404B. Samaan ta- soon kuuluvilla neuroneilla ei ole synapsia keskenään mutta noodilla on synapsi ► ·

: kyseisen tason vierekkäisten tasojen kaikkien neuronien kanssa. Kuviossa 4B

\ 25 esitetään yhden neuronin 404A rakennetta hieman tarkemmin. Neuroni 404A

’t saa sisääntulonaan painokertoimilla P1-P3 painotetut vastaavat sisääntulopara-

! metrit 400A-400C, joille neuroni muodostaa painotetun summan S. Summan S

** neuroni syöttää aktivointifunktioon, joka tyypillisesti on epälineaarinen, sigmoi- dista tyyppiä oleva funktio. Neuronin 404A ulostulona saadaan loppuarvo T, jo-i ’ 30 ka loppuarvo syötettynä kuvion 4A mukaiselle synapsille 402B kerrotaan paino- kertoimella T11, kun taas syötettynä noodille 406B kerrotaan painokertoimella : T12.

s > » , ·[ Neuroverkon keskeinen ominaisuus on opetus. Erityisessä opetus- * · ’’’ vaiheessa mallille esitetään todellisia sisääntulo- ja ulostuloarvoja, joita malli 35 vertaa laskemiinsa ulostuloarvoihin. Todellisten ja laskettujen välinen erotus eli V· virhe prosessoidaan mallissa, jonka prosessoinnin lopputuloksena synapsien 114202 12 painokertoimia viritetään virheen minimoimiseksi. Opetusvälineen seurauksena merkittävien synapsien paino kasvaa ja vähämerkityksisten synapsien paino muodostuu pieneksi.

Keksinnön mukaiset menetelmäaskeleet toteuttavaa laitteistoa se-5 lostetaan seuraavaksi erään sovellusesimerkin valossa viitaten kuvioon 5. Kuntosuoritusta suorittavan henkilön sydämen sykettä mitataan rintakehälle asetettavan lähetinelektrodivyön avulla, jota lähetinelektrodivyötä kuvaavat laiteosien 500A-508 muodostama kokonaisuus. Mitattu sydämen syke lähetetään edullisesti induktiivisesti ranteessa sijaitsevaan vastaanottimeen, jota kuvaava 10 laiteosien 520-532 muodostama kokonaisuus. Lähetinelektrodivyön ja vastaanottimen muodostamaa kokonaisuutta kutsutaan sykemittariksi. Sykemittarilla suoritetaan myös keksinnön mukaisen menetelmän sekä henkilökohtaistamis-vaiheeseen, että käyttövaiheeseen kuuluvat toimenpiteet.

Lähetinelektrodivyö mittaa sykeinformaation mittausvälineillä mitata 15 sykeinformaatiota 500A-500B. Mittausvälineet ovat esimerkiksi elektrodeja, joita on sykemittarissa vähintään kaksi mutta voi olla useampiakin. Elektrodeilta 500A-500B sykesignaali menee EKG-esivahvistimeen 502, josta signaali siirretään AGC-vahvistimen 504 ja tehovahvistimen 506 kautta lähettimelle 508. Lähetin 508 on edullisesti toteutettu kelana, joka lähettää induktiivisesti sykeinfor-20 maation 510 vastaanottimelle, kuten ranteeseen asetettavalle vastaanotinyksi-kölle tai esimerkiksi ulkoiselle tietokoneelle. Yhtä sydämen lyöntiä vastaa esi-merkiksi yksi 5kHz:n purske 510A tai lyöntiä voi vastata useamman purskeen ; ·.: rykelmä 510A-510C. Purskeiden 510A-510C välit 512A-512B voivat olla yhtä « pitkiä tai keskenään eri pituisia. Induktiivisen lähetyksen ohella elektrodivyön ja • « · . ·. 25 vastaanotinyksikön välisen informaation lähetys voi tapahtua vaihtoehtoisesti . · · ·. esimerkiksi optisesti tai johtimen välityksellä. Vastaanotinyksikkö 520-532, kuten • · li! esimerkiksi ranteeseen asetettava vastaanotin käsittää eräässä so- • » “·’ vellusmuodossa vastaanotinkelan 520, josta vastaanotettu signaali johdetaan signaalivastaanottimen 522 kautta keskusprosessorille 524, joka koordinoi vas-• · ·: 30 taanotinyksikön eri osien toimintaa. Vastaanotinyksikkö käsittää edullisesti myös ..: muistin 528 sykeinformaation ja/tai energiankulutusinformaation tallentamiseksi, : sekä esittämisvälineet 530 sykkeen tai siitä johdettujen sykemuuttujien, kuten .···. keskihajonta, esittämiseksi. Esittämisvälineillä 530 voidaan myös näyttää käyt- ‘ · ‘ täjälle keksinnön mukaisen menetelmän kannalta oleellista informaatiota, kuten :: 35 esimerkiksi kumulatiivinen energiankulutus kuntosuorituksen alusta ja/tai hetkel- :.‘ i linen energiankulutus aikayksikössä. Esittämisvälineet 530 on esimerkiksi näyt- 114202 13 tö, puheohjain, tai välineet lähettää syke- ja/tai palautusinformaatio ulkopuoliselle tietokoneelle tai tietoverkkoon sykemittarista erillään tapahtuvaa esittämistä varten. Välineet lähettää voidaan toteuttaa esimerkiksi induktiivisena kelana, optisena lähettimenä tai liittimellä yhdysjohtoa pitkin tapahtuvaa lähetystä 5 varten. Mikäli sykemittarilla mitattu tai muodostettu informaatio lähetetään sykemittarin ulkopuoliselle laitteistolle, kuten esimerkiksi tietokoneelle, puhutaan sykemittausjärjestelystä. Tällöin erään edullisen suoritusmuodon mukaan esit-tämisvälineet sijaitsevat tietokoneella, jolla voidaan näyttää sykemittarin muistiin 528 tallennettu tai reaaliajassa mitattu informaatio.

10 Sykemittari ja sen eräässä toteutusmuodon mukainen kuviossa 5 esitetty vastaanotin käsittää edelleen laskentayksikön 532 muodostaa mitatun sykeinformaation perusteella arvio elimistön energiankulutuksesta. Laskentayksikkö 532 toteuttaa edullisesti keksinnön mukaisen menetelmän menetelmäas-keleet sekä henkilökohtaistamisvaiheessa, että kuntosuorituksen aikaisessa 15 käyttövaiheessa. Laskentayksikkö 532 käsittää näin ollen yhden tai useamman keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarvittavan matemaattisen mallin 300-302. Laskentayksikkö 532 on yhteydessä keskusyksikköön 524, jonka kautta laskentayksikkö 532 saa laskentatoimenpiteissä tarvittavat sisääntu-loparametrien arvot. Sisääntuloparametrit syötetään sykemittarin syöttövälineillä 20 526, joka on esimerkiksi näppäimistö, puheohjain tai tietoliikenneportti ulkopuo liselta laitteistolta saatavaa tiedonsyöttöä varten. On selvää, että laskentayksik-.: köä 532 ei tarvitse toteuttaa erillisenä laiteosana, vaan sen sisältämät toimen- , · piteet voidaan toteuttaa esimerkiksi keskusprosessorissa 524.

Keksinnön mukaiset menetelmäaskeleet toteuttavat toiminteet, väli-.··.’ 25 neet ja mallit toteutetaan esimerkiksi ohjelmallisesti yleiskäyttöiselle prosesso- rille, ASIC:na, erillisillä logiikkakomponenteilla tai muulla vastaavalla tunnetulla ; menetelmällä. Alan asiantuntijalle on selvää, että sykemittari voi käsittää myös *·· ’ muita osia kuin kuviossa 5 on esitetty mutta niiden selostaminen ei tässä yhtey dessä ole keskeistä.

30 Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä : ·, voidaan monin tavoin muunnella oheisten patenttivaatimusten esittämän keksin- nöllisen ajatuksen puitteissa.

> • » · * ·

Claims

114202

1. Menetelmä henkilön energiankulutuksen arvioimiseksi kuntosuo-rituksessa, jossa menetelmässä mitataan henkilön sykeinformaatiota kunto- 5 suorituksessa (222), muodostetaan arvio henkilön energiankulutukselle (224) ainakin kahden laskentaparametrin avulla, joista laskentaparametreista yksi on henkilön sykeinformaatiosta mitattu sykeparametri kuntosuorituksessa, tunnettu siitä, että yhtenä laskentaparametrina käytetään energiankulutuksen viitearvoa (204, 208), joka on muodostettu käyttäen henkilön fyysistä tehoa 10 kuvaavaa yhtä tai useampaa tehoparametria.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laskentaparametrina käytettävä energiankulutuksen viitearvo on maksimi-energiankulutus.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että maksimienergiankulutusta vastaa tehoparametrin maksimiarvo.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fyysistä tehoa kuvaava tehoparametri on hapenottokyky.

5. Patenttivaatimuksen 3 ja 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapenottokyvyn maksimiarvo on muodostettu mittaamalla hapenotto- 20 kyky maksimisykettä vastaavassa suorituksessa, neuroverkon avulla tai muulla vastaavalla tavalla. * I

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että energiankulutuksen viitearvon muodostuksessa on käytetty yhtä tai use- !.* ampaa henkilön fysiologiaa kuvaavaa fysiologista parametria.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ; * että henkilön fyysistä tehoa kuvaava tehoparametri on yksi tai useampi seuraa- ‘ ’ vista: hapenottokyky, nopeus, työteho.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laskentaparametreina käytetään kahta energiankulutuksen viitearvoa: : 30 energiankulutuksen maksimiarvoa ja energiankulutuksen ala-arvoa, joiden vä- : '·, Iillä energiankulutuksen riippuvuus sykkeestä on olennaisesti lineaarinen riippu- ‘i;.’ vuussuhde. t · 'l1’

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laskentaparametreina käytetään kolmea energiankulutuksen viitearvoa: 35 energiankulutuksen maksimiarvoa, energiankulutuksen ala-arvoa ja näiden välistä energiankulutuksen väliarvoa, joiden maksimiarvon ja väliarvon välillä 114202 energiankulutuksen riippuvuus sykkeestä on olennaisesti lineaarinen riippuvuussuhde ja jonka väliarvon ja ala-arvon välillä energiankulutuksen riippuvuus sykkeestä on olennaisesti lineaarinen riippuvuussuhde.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että alaenergiankulutus on muodostettu laskemalla noin 40 % maksimi- energiankulutuksesta.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että välienergiankulutus on muodostettu laskemalla noin 75 % maksimienergi-ankulutuksesta.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laskentaparametrina käytetään yhtä tai useampaa seuraavista: henkilön maksimaalista suoritusta vastaava maksimisyke, maksimisykettä matalampi alasyke, maksimisykkeen ja alasykkeen välinen välisyke.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että maksimisyke on muodostettu yhdellä tai useammalla tavalla seuraavista: arvioimalla, mittaamalla syketaso maksimirasitusta vastaavassa suorituksessa, arvioimalla henkilön iän perusteella tai muodostamalla arvio neuroverk-komallin avulla, johon neuroverkkomalliin syötetään sisääntuloparametrina ainakin yksi henkilön fysiologiaa kuvaava fysiologinen parametri.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alasyke on muodostettu yhdellä tai useammalla tavalla seuraavista: : arvioimalla, laskemalla noin 50-60 % maksimisykkeestä tai muodostamalla ar- ;· vio henkilön leposykkeen perusteella.

: 15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu .· \ 25 siitä, että välisyke on muodostettu yhdellä tai useammalla tavalla seuraavista: arvioimalla, laskemalla noin 85 % maksimisykkeestä tai laskemalla noin 85 % : ; yläsyketasosta ja tarkentamalla arviota henkilön fyysisen kunnon perusteella.

’· ’ 16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuntosuorituksessa mitataan sydämen sykeinformaatiota sykemittarilla, .. : ’ 30 jonka sykeinformaation perusteella sykemittarissa muodostetaan arvio henki- , lön energiankulutukselle, joka arvio energiankulutuksesta näytetään sykemit- ,·. tarin näytöllä.

/·* 17. Sykemittausjärjestely, käsittäen mittausvälineet (500A-500B) mitata henkilön sykeinformaatiota kuntosuorituksessa ja laskentayksikön 35 (532) laskea arvio henkilön energiankulutukselle kuntosuorituksessa käyttäen \ ·: ainakin kahta laskentaparametria, joista laskentaparametreista yksi on henki- 114202 lön mitatun sykeinformaation sisältämä sykeparametri, sykemittausjärjestelyn edelleen käsittäessä esittämisvälineet (530) esittää muodostettu arvio henkilön energiankulutukselle, tunnettu siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään laskentaparametrina energiankulutuksen viitearvoa, joka on muo-5 dostettu käyttäen henkilön fyysistä tehoa kuvaavaa yhtä tai useampaa tehopa-rametria.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sykemittausjärjestely, tunnettu siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään laskentaparametrina käytettävänä energiankulutuksen viitearvona maksimienergiankulutusta.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen sykemittausjärjestely, tun nettu siitä, että maksimienergiankulutusta vastaa tehoparametrin maksimiarvo.

20. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sykemittausjärjestely, tunnettu siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään fyysistä tehoa ku- 15 vaavana tehoparametrina hapenottokykyä.

21. Patenttivaatimuksen 19 ja 20 mukainen sykemittausjärjestely, tunnettu siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään hapenottokyvyn maksimiarvona maksimisykettä vastaavassa suorituksessa mitattua hapenottokykyä, neuroverkon avulla tai muulla vastaavalla tavalla muodostettua maksi- 20 maalisen hapenottokyvyn arvoa.

22. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sykemittausjärjestely, t u n -n e 11 u siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään energiankulutuksen :'· i viitearvon muodostuksessa yhtä tai useampaa henkilön fysiologiaa kuvaavaa j fysiologista parametria. .··, 25

23. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sykemittausjärjestely, t u n - ,···, n e 11 u siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään henkilön fyysistä te- • · #t hoa kuvaavana tehoparametrina yhtä tai useampaa seuraavista: hapenottoky- ’"" ky, nopeus, työteho.

24. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sykemittausjärjestely, t u n - - 30 n e 11 u siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään laskentaparametrei- na kahta energiankulutuksen viitearvoa: energiankulutuksen maksimiarvoa ja • : ’: energiankulutuksen ala-arvoa, joiden välillä energiankulutuksen riippuvuus syk- . ·. keestä on olennaisesti lineaarinen riippuvuussuhde.

25. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sykemittausjärjestely, tun- '.:.' 35 n e 11 u siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään laskentaparametrei- • · :.‘‘i na kolmea energiankulutuksen viitearvoa: energiankulutuksen maksimiarvoa, 114202 energiankulutuksen ala-arvoa ja näiden välistä energiankulutuksen väliarvoa, joiden maksimiarvon ja väliarvon välillä energiankulutuksen riippuvuus sykkeestä on olennaisesti lineaarinen riippuvuussuhde ja jonka väliarvon ja ala-arvon välillä energiankulutuksen riippuvuus sykkeestä on olennaisesti lineaari-5 nen riippuvuussuhde.

26. Patenttivaatimuksen 24 tai 25 mukainen sykemittausjärjestely, tunnettu siitä, että laskentayksikkö on sovitettu muodostamaan alaenergi-ankulutus laskemalla noin 40 % maksimienergiankulutuksesta.

27. Patenttivaatimuksen 25 mukainen sykemittausjärjestely, t u n - 10. e 11 u siitä, että laskentayksikkö on sovitettu muodostamaan välienergianku- lutus laskemalla noin 75 % maksimienergiankulutuksesta.

28. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sykemittausjärjestely, tunnettu siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään laskentaparametrina yhtä tai useampaa seuraavista: henkilön maksimaalista suoritusta vastaava 15 maksimisyke, maksimisykettä matalampi alasyke, maksimisykkeen ja alasyk-keen välinen välisyke.

29. Patenttivaatimuksen 28 mukainen sykemittausjärjestely, tunnettu siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään yhdellä tai useammalla seuraavista tavoista muodostettua maksimisykettä: arvioitua, maksimira- 20 situsta vastaavassa suorituksessa mitattua syketasoa, henkilön iän perusteella arvioitua tai neuroverkkomallin avulla muodostettua arviota, johon neuroverk-i komalliin on syötetty sisääntuloparametrina ainakin yksi henkilön fysiologiaa ku- • vaava fysiologinen parametri.

: 30. Patenttivaatimuksen 28 mukainen sykemittausjärjestely, t u n - ’ < · » . ". 25 n e 11 u siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään yhdellä tai useam- ,' ', maila seuraavista tavoista muodostettua alasykettä: arvioimalla, noin 50-60 % ,! -1 maksimisykkeestä laskettua tai henkilön leposykkeen perusteella muodostettua ' ' arviota.

31. Patenttivaatimuksen 28 mukainen sykemittausjärjestely, t u n - : * •; 30 n e 11 u siitä, että laskentayksikkö on sovitettu käyttämään yhdellä tai useam- maila tavoilla seuraavista muodostettua välisykettä: arvioitua, noin 85 % mak- * : simisykkeestä laskettua tai noin 85 % yläsyketasosta laskettua ja henkilön fyy- . · '. sisen kunnon perusteella tarkennettua arviota.

32. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sykemittausjärjestely, tu n - * ·: * ‘ 35 n e 11 u siitä, että esittämisvälineet on sykemittausjärjestelyn näyttö. I » I * t I I · 114202