FI119718B - Menetelmä liikuntasuorituksen mittaamiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ LIIKUNTASUORITUKSEN MITTAAMISEKSI

Keksinnön kohteena on menetelmä liikuntasuorituksen mittaamiseksi kehon lihasten aktiivisuusmittausten avulla, jossa menetelmässä aktiivisten lihasten aiheuttamia sähköisiä signaaleja mitataan mittalaitteella ja lihasten toiminnasta sekä 5 liikuntasuorituksesta annetaan palautetta käyttäjälle havaittavalla signaalilla.

On yleisesti tunnettua, että lihaksista saatavan EMG-signaalin avulla voidaan mitata lihasten aktiivisuustasoja ja niistä voidaan laskea erilaisia lihasten ja kehon toimintaa kuvaavia suureita. EMG-signaalia mitataan yleensä ihon pinnalle lihasten päälle sijoitettujen elektrodien kautta. Mitatut EMG-signaalit siirretään tyypillisesti 10 joko esitettäviksi reaaliaikaisesti näyttölaitteella tai signaalit tallennetaan tiedostomuotoon myöhempää tarkastelua ja analyysejä varten. Kukin EMG-signaali muodostaa ns. profiilin, jossa mitatun lihaksen aktiiviset ja passiiviset vaiheet ovat näkyvissä signaalin amplitudivaihteluina. Lisäksi signaalin taajuusspektri sisältää informaatiota lihaksen toiminnasta. Lihasten toimintaa kuvaavia suureita ovat mm.: 15 - lihaskuormitus ja sen vaihtelut - kuormituksen j akautuminen kehon eri lihaksille - kahden keskenään symmetrisen lihaksen välinen puoliero, kun niitä kuormitetaan yhtä aikaa tai syklisesti vuorotellen • · . . - lihasten aktivaatiojärjestys, aktivoitumisajat, reaktionopeus yms.

• · · • · · • · :V: 20 - lihasten väsyminen • · ^ Lisäksi EMG-signaalin muodosta, amplitudista, taajuusspektristä ja niissä tapahtuvista vaihteluista voidaan laskea lukuisa joukko muita seurattavia ja • · * · · · * valvottavia suureita.

·'·*; On tavanomaista seurata lihasten aktiivista toimintaa ja antaa samalla toiminnasta • · .·*·. 25 palautetta erilaisilla tavoilla kuten visuaalisina numeroina, grafiikkana tai äänen avulla. Palautemenetelmä on joko itse mittalaitteessa tai jonkin matkan päässä siitä • · · *· *j olevassa erillisessä näyttölaitteessa. Monta kertaa nämä mitta- ja näyttölaitteet ovat kuitenkin osana isompaa kokonaisuutta, jolloin harjoittelu tai liikunta joudutaan : * ·.: tekemään tietyssä tilassa kuten esim. liikuntalaboratoriossa tai kuntosalilla.

• · • · • · · ’· ” 30 Nykyisillä menetelmillä saadaan kerättyä tietoa harjoitus- tai liikuntasuoritteesta harjoittelun/liikkumisen aikana, mutta ongelmana on tiedon ja/tai palautteen 2 esittäminen välittömästi ja koko ajan niissä suorituspaikassa hyvänsä olosuhteista ja/tai paikasta riippumatta. Lisäksi monissa liikuntalajeissa tarvitaan reaaliaikaisesti tietoja kehon ja/tai raajojen lihaksista ja niiden toiminnasta, eikä nykyisillä laitteistoilla saada tällaista tietoa.

5 Mittalaitteiden elektrodit ovat yleensä pyöreitä pistemäisiä, halkaisijaltaan n. 1 cm:n kokoisia. Nämä elektrodit asetetaan ja kiinnitetään yleensä lihaksen päälle jollain sopivalla kiinnitysvälineellä, kuten elektrodissa itsessään olevalla liimalla, erillisellä teipillä, vyöllä tms. Elektrodit sijoitetaan mitattavan lihaksen päälle, jolloin tavoitellaan mahdollisimman puhdasta EMG-signaalia ja toisaalta halutaan välttää 10 viereisten lihasten aiheuttamia virheitä ja häiriöitä. Tämän vuoksi elektrodien paikalleen asettaminen on tehtävä erityisen huolellisesti mittausten luotettavuuden, toistettavuuden ja vertailukelpoisuuden varmistamiseksi. Lisäksi elektrodit saattavat liikuntasuorituksesta ja hikoilusta johtuen irrota tai siirtyä pois paikoiltaan.

Nykyisin on yleisesti käytössä ns. askelmittareita, joilla voidaan laskea 15 liikuntasuorituksen aikana askelia. Askelista voidaan laskea mm. kävely- ja juoksurytmiä ja rytmin avulla arvioida etenemisnopeutta ja kuljettua matkaa.

Lisäksi pyöräiltäessä voidaan vastaavien laitteiden avulla laskea mm.

poljinkierrosnopeutta eli kadenssia ja poikimiin kohdistuvaa poljentatehoa.

Nykyisillä askelmittareilla voidaan askelten määrä ja rytmi laskea käytännön 20 tarpeiden kannalta luotettavasti, mutta etenemisnopeuden ja edetyn matkan ·:··: mittaukset ovat suhteellisen karkeita arvioita. Lisäksi ko. laitteet eivät osaa sopeutua . *. *. ulkoisiin tekijöihin kuten maasto- ja sääolosuhteiden vaihteluun eikä yksilöllisiin tai • · . ·. ·. hetkellisiin muutoksiin askelluksessa.

• · · • · *”” Nykyisillä askelmittareilla voidaan laskea askelten määrä ja rytmi ja niiden • · · : V 25 perusteella arvioida kuljettu matka ja käytetty nopeus. Askeleen tunnistaminen • · · tapahtuu askeleessa tapahtuvien mekaanisten liikkeiden tunnistuksena joko vartaloon tai juoksukenkään kiinnitetyn anturin avulla. Matkan ja nopeuden :*·*: arviointi perustuu joko keskimääräisen askelpituuden avulla tapahtuviin laskelmiin • · ;*··. tai edistyneemmissä malleissa liikesignaalista havaittavien nopeuden funktiona • · · .· . 30 näkyvien muutosten analysointiin jalan liikeradassa. Askelpituus kalibroidaan • · · *· *j yksilöllisesti ja se syötetään alkutietona laitteelle. Menetelmien heikkoutena ovat ’ mittaustarkkuuteen liittyvät ongelmat. Juoksijan askelpituus ja askeleen muoto vaihtelevat mm. maaston muotojen, alustan kovuuden, asusteiden määrän, • · tuulensuunnan yms., ulkoisten tekijöiden johdosta. Lisäksi kunnon ja • · 35 juoksutekniikan kehittymisen myötä askeleen pituus voi muuttua joko pidemmäksi tai lyhyemmäksi. Myöskään pelkkiä mekaanisia liikkeitä tutkimalla ei aina voida 3 luotettavasti tunnistaa askeleita, koska juostessa syntyvä tärinä voi aiheuttaa liikesignaalin laskentaan vaikuttavia häiriöitä.

Matkan ja nopeuden mittaamiseen käytetään nykyisin myös GPS-paikannukseen perustuvia laitteita. Nämä laitteet ovat toistaiseksi melko kalliita ja lisäksi niiden 5 virrankulutus vaatii isokokoisen ja painavan akun tai pariston. Ne soveltuvat siis huonosti käytettäväksi osana pientä, monitoimista kannettavaa laitetta. GPS vaatii esteettömän yhteyden laitteesta satelliittiin, joten mittaaminen ei onnistu sisätiloissa ja maaston katveissa esim. metsässä. Lyhyetkin katveet estävät yhtäjaksoisen mittauksen ja aiheuttavat siten virhettä lopputulokseen. Satelliittien lentoradoista 10 johtuen myös GPS signaalien voimakkuus vaihtelee maapallon eri osissa ja eri vuorokauden aikoina.

Nykyisin on käytössä laitteita, joissa polkupyörän runkoon poljinkampien kiertoreitin välittömään läheisyyteen sijoitettu anturi laskee poljinkampeen sijoitetun magneetin ohitusten määrää, josta voidaan laskea poljinkierrosnopeus eli 15 kadenssi. Näiden mittareiden ongelmana on magneetin ja anturin välisen oikean etäisyyden tarkkuutta vaativa asennus sekä asennuksen vioittumisherkkyys esimerkiksi maastopyöräilyssä. Lisäksi tällaisen kadenssimittauksen käyttäminen useammassa polkupyörässä edellyttää anturin ja magneetin asentamista jokaiseen pyörään.

. 20 Polkupyörän ketjun nopeutta ja kireyttä sekä poljinkierrosnopeutta mittaamalla ,* voidaan arvioida poljinkampiin kohdistuvaa tehoa ja tehon jakaumaa jalkojen • · · *·*·* kesken. Tällainen mittaus kertoo kehon tuottaman tehon, mutta tuloksesta ei voida • · 7 • · · vetää johtopäätöksiä siitä millaisella lihaskuormituksella mitattu teho on tuotettu eli mikä on liikuntasuorituksen hyötysuhde. Samasta syystä tuotetun tehon mittauksen • · · : 25 käyttö ei mahdollista kumulatiivisen kokonaiskuormituksen ts. työn määrän seurantaa. Tehomittauksen käyttäminen useammassa polkupyörässä edellyttää anturin ja magneetin asentamista jokaiseen pyörään, koska anturoinnin pika-asennus • * · *; ei ole mahdollista.

• · • · · • * *···* Lihaskuormituksen mittaukseen saatavilla olevat laitteet on tarkoitettu lähinnä • 30 tutkimuskäyttöön ts. mittauksia voidaan tehdä vain tarkoin valittuina aikoma, ·:··: valvotuissa olosuhteissa ja ammattitaitoisen käyttäjän ohjaamana. Mittalaitteen / . lisäksi tarvitaan useimmiten myös erillinen tietokone ja ohjelma, joiden avulla I ; käyttäjää kiinnostavat mittaustavat ensin määritellään laitteeseen ja toisaalta • · · ’· tulokset saadaan esille vasta laitteen muistiin kertyneen datan jälkianalyysillä.

4

Mainitut laitteet eivät kelpaa henkilökohtaiseen ja päivittäiseen käyttöön, koska niiden pitäisi olla kevyitä, helppokäyttöisiä ja edullisia.

Nykyiset päivittäiseen käyttöön soveltuvat kehon kuormituksen mittausmenetelmät perustuvat sykkeen ja sen muutosten seurantaan. Kun kuormitus on tasaista tai sen 5 muutokset ovat hitaita, syke toimii hyvänä kuormitustason indikaattorina, mutta kaikissa liikuntasuorituksissa pelkkä sykkeen seuraaminen ei riitä optimaalisen kuormituksen arviointiin. Rasituksen aikana sydän reagoi lähinnä hapentarpeen muutosten kautta koko kehossa tapahtuviin muutoksiin, mutta se ei tunnista niitä kehon osia, joissa kuormitusmuutokset tapahtuvat. Sydän ei myöskään kykene 10 havaitsemaan nopeita kuormitusvaihteluita, jotka kuitenkin saattavat vaikuttaa esim. lihasten kestävyyteen, väsymiseen tai kangistumista aiheuttavien aineiden kuten laktaatin syntymiseen ja siten myös itse suoritukseen. Lisäksi ainakin alhaisilla syketasoilla sykkeeseen vaikuttavat fyysisen kuormituksen lisäksi myös mentaaliset tekijät. Ulkoiset tekijät kuten maaston nousut ja laskut, vastatuuli tms. sekä 15 hetkelliset juoksurytmin vaihdokset voivat aiheuttaa jalkalihasten tarpeetonta tai ennenaikaista väsymistä, joka olisi ehkäistävissä reagoimalla nopeasti muuttuneeseen kuormitukseen. Toisaalta pelkästään syketasoa seuraamalla käyttäjä ei kaikissa tilanteissa kykene käyttämään kaikkia kehossaan olevia voimavaroja, jolloin erityisesti kilpailusuorituksissa ei päästä parhaalle mahdolliselle tulostasolle.

20 Lihasten kestävyyden harjoittaminen edellyttää lihasten tarkoituksellista ·:··: kuormittamista useilla erilaisilla tehotasoilla riippuen siitä mitä kestävyyden osa- aluetta kulloinkin halutaan kehittää. Peruskestävyyden nostamiseen tarvitaan • · aerobista pitkäkestoista, mutta kevyellä kuormituksella tapahtuvaa rasitusta. Toisaalta ns. laktaattihaijoitusten tarkoituksena on kehittää äärimmäistä rasituksen • · ••S' 25 sietokykyä, jolloin tarvitaan maksimaalisia kuormitustasoja. Lisäksi erilaisista • · ; lajeista ja tavoitteista riippuen tarvitaan em. kuormitusten välitasoja.

• · • · • · ·

Nykyisillä menetelmillä kuormitusta mitataan lihaksittain ja sitä kautta pyritään :*·*: arvioimaan henkilön suorituskykyä. Yhden lihaksen EMG-mittaus kuvaa kyseisen • · ;**. lihaksen toimintaa tarkasti, mutta siitä saatavia tuloksia ei voida yleistää ko. raajan • · · .· . 30 tai koko kehon osan kokonaisrasitusta kuvaavaksi. Sitä varten mittauksia täytyy • · · *· *; tehdä useimmista raajan liikkeisiin vaikuttavista lihaksista, joiden tuloksia ^ * summaamalla kokonaiskuormitus voidaan arvioida. Nykyisissä laitteissa tämä tarkoittaa mittauskanavien määrän nousua ja sitä kautta monimutkaisempaa ja : * ·.; epäkäytännöllisempää rakennetta.

• · 5

Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä liikuntasuorituksen mittaamiseksi, jolla poistetaan nykyisiin mittauksiin liittyviä epäkohtia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, joilla pystytään seuraamaan ja arvioimaan liikuntasuoritusta ja sen tuloksia kuvaavia suureita sekä saamaan 5 palautetta liikuntasuorituksesta koko ajan välittömästi, luotettavasti ja yksinkertaisesti. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, jolla liikuntasuorituksen aikana saadaan reaaliaikaista tietoa lihasten toiminnasta ja suorituskyvyn tasosta.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä ja asusteella, joille on tunnusomaista 10 se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä kehon lihasten EMG-aktiivisuuksia tai EMG-aktiivisuuksia ja liikkeitä mittaamalla ja analysoimalla lasketaan tai arvioidaan liikuntasuoritusta ja/tai liikuntasuorituksen tulosta kuvaavia suureita. Keksinnön mukaisen menetelmän avulla käyttäjä saa välittömän palautteen 15 liikuntasuorituksesta, lihasten toiminnasta, lihasten tasapainosta ja tasapainon muutoksista jne., joiden avulla käyttäjä voi säädellä ja parantaa liikuntasuorituksen tehokkuutta ja ehkäistä lihasten väsymisestä aiheutuvaa suorituskyvyn heikkenemistä.

Keksinnön mukaan liikuntasuorituksen rytmi ja/tai liikkeiden kokonaismäärä 20 mitataan edullisesti siten, että liikuntasuorituksen aikana yhdestä tai useammasta • · >v lihaksesta mitatuista yhdestä tai useammasta EMG-signaalista tunnistetaan siinä ’ll olevien aktivoitumiskertojen määrä halutulla aikavälillä ja niiden avulla lasketaan • t t *·'·] tehtyjen liikesuoritusten lukumäärä aikayksikössä ja/tai liikesuoritusten kokonaismäärä. Tällä tarkoitetaan eri liikuntalajien rytmin, liikkeiden toistojen tai • · · : 25 liikkeiden kokonaismäärän mittauksia. Liikuntasuorituksen rytmin seuranta on • · · :...· tärkeää mm. kestävyys-, nopeus- ja voimaominaisuuksien haqoittamiseksi ja suorituksen taloudellisuuden kehittämiseksi. Liikkeiden lukumäärän avulla seurataan mm. suorituksen kestoa ja kokonaiskuormitusta ja valvotaan esimerkiksi • · ;***; haijoittelussa tarvittavien toistojen määrää. Kestävyyslajeihin kuten juoksu, • · · . 30 pyöräily, hiihto ja soutu liittyy usein etenemisnopeuden ja energiankulutuksen ♦ · · *· * j kannalta optimaalinen rytmialue, jota noudattamalla saavutetaan paras mahdollinen ** * lopputulos. Lihasten ominaisuuksien kehittäminen esim. kuntosalilaitteiden avulla tai oikean suoritustekniikan oppiminen edellyttää tavoitteista riippuen hyvin eritasoisia suoritusrytmejä, toistojen määriä ja liikkeiden kokonaismäärää.

• · 6

Keksinnön edullisessa sovelluksessa yhdellä tai useammalla mittalaitteella mitataan vuorottelurytmisen liikunnan, kuten juoksun tai pyöräilyn, rytmiä. Keksinnön mukaisessa menetelmässä analysoidaan liikunnassa käytettävien lihasten EMG-signaalien aktiivisuusprofiileja. Kävelyn ja juoksun aikana askelrytmi ja/tai askelten 5 kokonaismäärä lasketaan askeleen aikaisten reiden etu- ja/tai takaosan ja/tai polven alapuolella olevien lihasten EMG-signaaleista toisin sanoen lihasten tai lihasryhmien supistusten lukumäärän avulla. Supistusten laskenta tehdään molemmista jaloista, jolloin askelten määrä voidaan tunnistaa kummastakin jalasta erikseen ja siten varmentaa lasketun rytmin tarkkuutta. Menetelmän mukaiseen 10 laitteistoon voi kuulua myös yksi tai useampia kehoon ja/tai raajaan sijoitettuja liikeantureita, jolloin askelrytmin laskentatarkkuutta voidaan vielä parantaa vertaamalla toisistaan riippumattomista lähteistä saatuja tuloksia keskenään. Askelmäärä lasketaan summaamalla tunnistettujen askelten määrä halutussa aikavälissä tai koko suorituksen ajalta. Keksinnön mukainen menetelmä taijoaa 15 nykyisiä askelmittareita tarkemman ja muutoksiin sopeutuvamman menetelmän etenemisnopeuden ja edetyn matkan mittaamiseksi. Lisäksi menetelmää voidaan helposti soveltaa myös muihin kuin jalkojen käyttöä vaativiin rytmillisiin liikuntasuorituksiin kuten esim. hiihto, soutu, melonta ja kuntosaliharjoittelu.

Eräässä toisessa edullisessa sovelluksessa rytmin ja suoritusmäärän laskentaa 20 sovelletaan raajojen samaa tahtia tapahtuvissa suorituksissa. Tällaisia suorituksia ovat esim. tasajalkaa tehtävät ponnistusvoima- tai hyppyhaqoitteet. Toinen esimerkki ovat soudun aikana tapahtuvat airojen vedot, johon sisältyy sekä käsien • · v.: koukistus ja samanaikainen jalkojen ojennus liukuvalla penkillä. Lisäksi : V: kuntosalihaqoittelussa rytmin ja suoritusten määrän laskentaa voidaan käyttää sekä *:··: 25 harjoitusohjelman ohjaukseen että seurantaan.

• · · • · · • ·

Keksinnön seuraavassa edullisessa sovelluksessa yhdellä tai useammalla ’··** mittalaitteella mitataan kävelyn ja juoksun etenemisnopeutta, joka lasketaan mittaamalla askelpituus jalan maassaoloajan avulla ja kertomalla askelpituus : V askelrytmillä. Lihasten aktiivisuusprofiileista voidaan tunnistaa juoksuaskeleen • · · 30 perusvaiheet kuten ponnistushetki, lentovaihe sekä jalan osuma- ja irtoamishetket : juoksunopeudesta, tyylistä tai yksilöllisistä eroista riippumatta. Aktiivisuusprofiilien • · muoto ja lihasten aktivoitumishetket vaihtelevat mm. juoksunopeuden ja maaston muutosten vuoksi. Erityisesti jalan maassaoloaika suhteessa koko askeleeseen :.**i lyhenee kävely- tai etenemisnopeuden noustessa. Kävellessä toinen jalka koskettaa • · \*·: 35 maata koko ajan mutta juostessa molemmat jalat ovat askelten välillä yhtä aikaa ilmassa. Jalan askeleen aikainen maassaoloaika voidaan tunnistaa ja mitata yhdestä 7 tai useammasta lihaksesta mitatuista yhden tai useamman EMG-signaalin aktivoitumisvaiheista. Näin ollen maassaoloaika voidaan mitata jalan maahan osumasta alkavasta vaimennusvaiheesta alkaen ponnistuksen aikaansaavien lihasten aktivoitumishetkeen saakka. Vaimennuksesta huolehtivat pääosin pakara- ja reiden 5 etuosan lihakset ja ponnistuksesta vastaavasti reiden takaosan lihakset. Lentoaika arvioidaan pääosin reiden takaosan lihasten aktiivisuusprofiilissa näkyvän lepovaiheen pituudesta.

Keksinnön edullisessa sovelluksessa kävelyn tai juoksun hetkellinen etenemisnopeus arvioidaan laskemalla yhden ja/tai useamman EMG-signaalista 10 lasketun askeleen aikaisen kuormitustason suhde koko askeleen aikaiseen kokonaiskuormitukseen ja/tai jalan maassaoloaikaan ja/tai askeleeseen käytettyyn aikaan.

Eräs etenemisnopeuden laskentatapa perustuu kaavaan askelrytmi*askelpituus. Askelrytmi lasketaan kuten edellä on esitetty. Juoksussa askelpituuden 15 määrittäminen perustuu siihen, että jalan maassaoloaika korreloi askelpituuden kanssa eli liikevastukset näkyvät myös siinä. Jalan maassaoloaika mitataan esimerkiksi kiihtyvyys- ja EMG-signaaleista siten, että lähtöpisteeksi otetaan etureiden AEMG-signaalista todettu lihaksen aktivoituminen jalan osuessa maahan ja päätepisteeksi inertiasignaalista todettu pystysuuntaiskiihtyvyyden minimi 20 aktivoitumishetken jälkeen ennen seuraavaa etureiden lihaksen aktivoitumista. ·:··: Tämä laskenta voidaan tehdä molemmista jaloista erikseen juoksun aikana, jolloin laskentatarkkuus lisääntyy.

• · • · • * · ’·*·[ Etenemisnopeuden yksilöllinen kalibrointi tehdään erikseen kävely- ja ] * juoksunopeuksilla. Juoksuaskeleen pituus kalibroidaan mittaamalla jalan : V 25 maassaoloaika t ja matkaan käytettyjen askeleiden lukumäärä käyttäen kahta tai • · · useampaa nopeutta. Juostava matka voi olla esim. 100 m tasamaata. Juoksussa askelrytmi r lasketaan inertia- ja/tai EMG-profiileista havaittujen huippujen lukumääränä aikayksikössä. Eri nopeuksilla mitattujen jalan maassaoloaikojen t :***; perusteella määritetään askelpituusfunktio l=l(t). Juoksunopeus saadaan kaavasta: • · · V·: 30 v = r * l(t) • · Kävelyssä askelrytmi r mitataan kahdella eri nopeudella ja samalla mitataan *· *· kumpaankin suoritukseen käytetty aika, joista määritetään nopeusfunktio v=v(r).

:: Kävelynopeus saadaan kaavasta: v = v(r) 8

Inertiasignaaleista voidaan myös päätellä onko etenemistapa kävely vai juoksu. Paikallaan ollessa pystysuuntainen kiihtyvyys = maan vetovoima eli 1G. Juoksun aikana molempien jalkojen ollessa ilmassa painopiste on osan aikaan vapaassa pudotuksessa, jolloin pystysuuntainen kiihtyvyys = 0 G. Kävellessä pystysuuntaisen 5 kiihtyvyyden itseisarvo aina > 0. Tälle kiihtyvyydelle voidaan määritellä raja-arvo, joka tulkitaan kävely- ja juoksutyylien kynnystilaksi. Tunnistamalla vapaan pudotuksen hetki tai riittävän pienen raja-arvon alittava pystysuuntainen kiihtyvyys, voidaan todeta liikkeen olevan juoksua. Esimerkiksi kilpakävelyn sääntöjen mukaan kävelyn aikana vähintään toisen jalan täytyy koskettaa maata koko ajan. 10 Asettamalla kilpakävelijän kehoon menetelmää soveltava laite, voidaan valvoa jatkuvasti kävelysuorituksen puhtautta.

Etenemistapa voidaan tunnistaa myös askelrytmin ja jalan maassaoloajan suhteesta. Kävellessä jalan maassaoloajan ja rytmin suhde on selvästi pienempi kuin juostessa. Suhdeluvulle annetaan joko kiinteät raja-arvot tai ne voidaan kalibroida 15 yksilöllisesti. Esimerkiksi jos suhdeluku on pienempi kuin vertailuarvo A kysymys on kävelystä ja jos suhde on suurempi kuin B eteneminen on juoksua.

Yhdestä tai useammasta samanaikaisesti mitatuista EMG-signaaleista saatuja etenemisnopeuteen verrannollisia suureita voidaan käyttää vertailutietoina, joiden avulla nopeuslaskennan laskentatarkkuutta parannetaan. Esim. juoksunopeuden 20 kasvaessa jalan lihasten yhteenlaskettu kokonaisaktiivisuus kasvaa, mutta kasvu ei ·:··· jakaudu tasaisesti kaikille lihaksille. Reiden takaosan merkitys korostuu, mikä ilmenee siellä olevien lihasten aktiivisuustason kasvuna suhteellisesti enemmän ♦ · · • · kuin mitä tapahtuu reiden etuosassa. Tätä suhdetta käytetään hyväksi laskettaessa juoksunopeutta. Koska jalan maassaoloaika lyhenee etenemisnopeuden kasvaessa, • · 25 saadaan esim. takareiden aktiivisuustason ja jalan maassaoloajan suhteesta sekä takareiden aktiivisuustason ja askeleeseen käytetyn ajan suhteesta myös • 9 • · · · * etenemisnopeuteen verrannollisia muuttuj ia.

Juoksuun käytettyjen lihasten yhteenlaskettu kokonaisaktiivisuus kasvaa • · .**·. etenemisnopeuden kasvaessa, mutta aktiivisuuden kasvu ei ole lineaarista.

··· .· . 30 Kokonaisaktiivisuuden suuruus riippuu siitä, kuinka hyvin lihasten tekemä työ • · · ’· muuttuu kehossa biomekaaniseksi liikkeeksi. Kävellessä kokonaiskuormitus on * *: suhteellisesti suurempi kuin samoilla vauhdeilla juostaessa. Juoksuun lähdettäessä kokonaiskuormituksen ja juoksunopeuden välinen suhde ensin pienenee kunnes • · saavutetaan taso, jossa biomekaaniset liikkeet ja siten askeleet ovat 35 taloudellisimmillaan. Tyypillisesti kuormituksen ja nopeuden suhde on pienimmillään nopeusalueella 10km/h ... 20km/h. Nopeuden kasvaessa tästä • · 9 edelleen lihaskuormitus alkaa kasvaa suhteellisesti nopeammin kuin nopeus, kunnes saavutetaan tilanne, jossa nopeus ei kasva vaikka lihaksia kuormitetaan maksimaalisesti. Lihasten yhteenlasketun kokonaisaktiivisuuden arvoa käytetään hyväksi etenemisnopeutta arvioitaessa.

5 Aktiivisuusprofiileista löytyy myös muita nopeuden, maaston muodon, tuulen tai muiden ulkoisten vaikutusten funktiona muuttuvia piirteitä. Tasaisella vauhdilla edettäessä kehon kuormitus kokonaisuutena kasvaa ylämäessä ja kevenee alamäessä, mutta lihastasolla kuormituksen muutokset jakautuvat toisin mm. kehon tasapainon hallitsemiseksi ja maaston muotoon tai vastatuuleen sopivan 10 etenemistyylin johdosta. Esimerkiksi ylä- tai alamäkeen juostessa reiden etu- ja takaosan lihasten keskinäiset kuormitussuhteet ja ajoitukset muuttuvat, koska lihasvoimaa tarvitaan nousuvaiheen eteenpäin työntöön, mutta alaspäin tultaessa lihasvoimaa käytetään enemmän myös jarruttamiseen. Ylämäkeen juostessa pohjelihasten aktiivisuustaso nousee, mutta säärilihasten aktiivisuustaso laskee. 15 Siten lihasten keskinäisiä kuormitussuhteita käytetään hyväksi etenemisnopeutta arvioitaessa.

Kehon ja raajojen liikkeiden mittaamiseen käytetään yhtä tai useampaa kehoon sijoitettua inertia-anturia, joita ovat esim. kiihtyvyysanturit, kulmakiihtyvyysanturit, kulmanopeusanturit eli gyroskoopit tai muut anturit ja menetelmät, joilla voidaan 20 havaita kehon ja/tai raajojen liikkeet. Käyttämällä samanaikaisesti mitatuista yhden ·:··: tai useamman kehoon sijoitetun inertia-anturin signaalista saatavaa informaatiota vertailutietona parannetaan laskentatarkkuutta. Esimerkiksi askeliytmi on • · tunnistettavissa pystysuuntaisen kiihtyvyyssignaalin lisäksi sivusuuntaisesta • · kiihtyvyyssignaalista.

• · · : 25 Inertia-antureista käytetään tässä esimerkkinä kiihtyvyysantureita. Kiihtyvyysanturit • · · antavat liikkeen kiihtyvyyteen verrannollisen signaalin määrätyssä suunnassa. Laitteissa voidaan käyttää hyväksi yhtä, kahta tai kolmea suuntaa. Luontevin paikka :*·*: kiihtyvyysantureille on vartalon keskiosa, mutta vastaava tieto on erotettavissa myös anturien sijaitessa muissa vartalon osissa. Ylös/alas suunnasta saadaan • · · .* . 30 helpoiten laskettua askelten määrä ja askelrytmi.

• · · • · · • · *:*·: Eräässä menetelmän edullisessa sovelluksessa askeleen aikainen jalan .·] ; maassaoloaika mitataan siten, että EMG-signaalin mittaamisen kanssa • · · ! ! samanaikaisesti mitataan yhtä tai useampaa inertiasignaalia ja näistä tunnistetaan ja * : mitataan maassaoloaika. Toisessa sovelluksessa jalan maahan osumishetki 35 tunnistetaan etureiden aktivoitumishetkestä ja jalan maasta irtoamishetki 10 pystysuuntaisen kiihtyvyyssignaalin minimihetkestä. Sivusuunnassa nähdään vartalon sivuttaishuojunta ja etenemissuunnan anturi kertoo etenemiseen liittyvistä kiihtyvyysvaihteluista.

Laskentatarkkuutta parannetaan käyttämällä samanaikaisesti mitatuista yhden tai 5 useamman kehoon sijoitetun maaston muotoa ja muutoksia seuraavan anturin signaalista saatavaa informaatiota vertailutietona. Esimerkiksi kehoon sijoitetulta paineanturilta saadaan ilmanpainesignaali, joka vaihtelee maaston korkeuserojen mukaisesti. Kaltevuusanturilla tunnistetaan maaston muotojen nopeat vaihtelut ja nousu/laskukulman jyrkkyys. Näitä signaaleja analysoimalla päätellään liikutaanko 10 tasaisella maalla vai ylä- tai alamäessä ja saadaan selville muutosten suunta ja suuruus, joita tietoja käytetään hyväksi tarkentamaan etenemisnopeuden laskentaa. Esim. maaston muutosten aiheuttamat kuormitusvaihtelut EMG-signaaleissa voidaan ottaa huomioon mittaustuloksia tarkentavina tekijöinä.

Keksinnön mukaista menetelmää soveltaviin laitteisiin sisältyy mahdollisuus 15 tarkentaa etenemisnopeusmittausta myös yksilöllisistä eroista riippuvilla tekijöillä. Edellä kuvattuihin muuttujiin liittyvät yksilölliset vakiotekijät kuten esimerkiksi juoksijan paino ja jalan pituus syötetään esitietoina mittalaitteeseen. Nämä tiedot korjaavat tietokantaan perustuvia etenemisnopeuden tuloksia. Etenemisnopeuden laskenta voidaan tehdä myös suorittamalla yksilöllinen kalibrointi, joka tehdään 20 kävelemällä ja/tai juoksemalla tunnettu matka, mittaamalla siihen käytetty aika ja ·:··· syöttämällä nämä tiedot mittalaitteeseen, joka laskee näistä yksilöllisen muuttuj ataulukon nopeusmittauksia varten.

• · • * • · · ’·*·[ Etenemisnopeuden laskenta voidaan tehdä keksinnön mukaisella menetelmällä ' myös yksilöllistä askelpituutta hyväksikäyttäen. Laitteen käyttöönottovaiheessa • · · : 25 yksilöllinen askelpituus voidaan määritellä joko perinteisellä tavalla mittaamalla • · · askeleen pituus tai suorittamalla tunnetun matkan mittainen kalibrointijuoksu tai -kävely, josta lasketaan askelten määrä ja matkaan käytetty aika. Askelpituus syötetään mittalaitteeseen, joka hyödyntää sitä jatkossa juoksunopeutta ja matkaa • · .*··. laskiessaan.

• · • · · ·.*·· 30 Kävelyn tai juoksun aikana kuljettu matka lasketaan summaamalla yksittäisten *:··: mitattujen askeleiden pituudet yhteen. Muita laskentatapoja ovat esim. askelten lukumäärän ja keskimääräisen askelpituuden tulo tai keskimääräisen nopeuden ja • · · l I käytetyn ajan tulo.

• · · * · 11

Kalibroinnin yhteydessä rekisteröidään myös juoksua vastaavat EMG- ja kiihtyvyysprofiilit. Alkuperäistä askelpituusarvoa voidaan päivittää juoksun aikana vertaamalla EMG- ja kiihtyvyysprofiilien muutoksia toisiinsa. Esim. tasaisessa maastossa vastatuuleen juostessa samoilla EMG-aktiivisuuksilla askel lyhenee tai 5 saman pituinen askel vaatii suuremmat EMG-aktiivisuudet. Askeleen pituuden muutos on tunnistettavissa kiihtyvyysprofiilista ja vastaavasti normaaliin askelpituuteen käytetty ylimääräinen kuormitus EMG-profiileista. Silloin kun ulkoisten muutosten todetaan vaikuttavan askelpituuteen, niiden avulla muutetaan kalibroitua askelpituutta hetkellisesti ja näin myös nopeus- ja matkalaskennan 10 tulokset tarkentuvat.

Keksinnön seuraavassa edullisessa sovelluksessa polkupyörää ajettaessa keksinnön mukaisen menetelmän avulla voidaan määrittää poljinkierrosnopeus ja/tai poljinkierrosten kokonaismäärä laskemalla poljinkampien pyöritykseen vaikuttavien lihasten, esim. reiden etuosan ja/tai takaosan ja/tai polven alapuolella olevien 15 lihasten tai lihasryhmien, EMG-signaaleista lihasten supistusten lukumäärä aikayksikköä kohti. Supistusten laskenta tehdään molemmista jaloista, jolloin kierrosten määrä voidaan tunnistaa kummastakin jalasta erikseen ja siten varmentaa lasketun poljinkierrosnopeuden tarkkuutta. Koska keksinnön mukainen menetelmä perustuu pyöräilijän päälleen pukemiin pyöräilyhousuihin ja siihen kiinnitettävään 20 mittalaitteeseen, menetelmän käyttö on helppoa ja edullista riippumatta käytössä olevien polkupyörien lukumäärästä.

• ·

Keksinnön seuraavassa sovelluksessa kehon kuormitusta mitataan reaaliaikaisesti • · liikuntasuorituksen aikana ja mittauksesta arvioidaan käyttäjän kehoon, raajoihin ja/tai lihaksiin kohdistuva kuormitustaso, kuormituksen jakautuminen kehon eri • · ;Vt 25 osille sekä kumulatiivisesti kertynyt kuormitus ja/tai tehty työmäärä ja niiden • · vastaavat jakaumat. Lihaskuormitusta mitataan sinänsä tunnetulla ns. Averaged *···* EMG-laskennalla (AEMG), joka perustuu lihasten aktiivisuutta mittaavien bi- polaaristen EMG-signaalien tulkintaan. Signaalit tasasuunnataan ja keskiarvostetaan i V sopivasti valitun ajanjakson yli, jolloin saadaan ko. ajanjaksolla vallitsevaa • · · 30 kuormitusta kuvaava suure. Kun keskiarvostus toteutetaan liukuvana laskentana, saadaan mittaustulokset reaaliaikaisesti ja niistä voidaan antaa välitön palaute käyttäjälle. Keskiarvostusaika valitaan liikuntasuorituksen tyypillisestä • · rytmityksestä ja muista biomekaanisista tekijöistä riippuen siten, että laskennan antamat tulokset kuvastavat mahdollisimman hyvin suorituksen todellista tehollista 35 kuormitusta mm. maaston, etenemisnopeuden tai olosuhteiden muutosten aikana. Lisäksi muut keskiarvostuskriteerit määritellään niin, että AEMG-laskenta reagoi • · 12 tarpeeksi nopeasti lihaksissa tapahtuviin merkittäviin muutoksiin, mutta mittaustulos on kuitenkin riittävän stabiili pysyäkseen käyttäjän ymmärtämässä muodossa. EMG-signaalissa tapahtuvat lyhyet hetkelliset muutokset ja mahdolliset häiriöt eivät myöskään saa vääristää kuormituksen tehollista arvoa.

5 Keksinnön mukaisella menetelmällä jalkojen hetkellinen kuormitustaso mitataan keskiarvostamalla molemmista jaloista valituista tärkeimmistä lihaksista tai lihasryhmistä mitatut AEMG-tasot ja summaamalla ne yhteen, jolloin saadaan jalkojen yhteistä kuormitusta kuvaava hetkellinen kuormitustaso. Laskennan tulos ilmoitetaan tyypillisesti numeerisena arvona, jonka yksikkö on pV. Kumulatiivinen 10 kokonaiskuormitus tietyltä ajanjaksolta on kumulatiivinen integroitu AEMG-summa ts. EMG-datan ja ajan muodostama laskennallinen pinta-ala. Tulos ilmoitetaan tyypillisesti numeerisena arvona, jonka yksikkö on pVs.

Keksinnön edullisen sovelluksen mukaan suorituksen hetkellinen kokonaiskuormitus mitataan summaamalla kaikista mitatuista lihaksista saadut 15 hetkelliset AEMG-arvot yhteen ja vertaamalla tulosta referenssiarvoon.

Seuraavassa sovelluksessa suorituksen kumulatiivinen kokonaiskuormitus mitataan summaamalla kaikista mitatuista lihaksista saadut kumulatiiviset AEMG-arvot yhteen ja vertaamalla tulosta referenssiarvoon.

Mittaustulos ilmoitetaan edellä mainituissa sovelluksissa suhteutettuna sopivaan 20 esim. henkilö-, suoritus- tai lajikohtaiseen referenssiarvoon, joka mahdollistaa • · erilaiset kuormitus vertailut. Henkilökohtaisena referenssiarvona käytetään mm. ns.

Maximal Voluntary Contraction-arvoa (MVC), joka mitataan tekemällä lihaksittain *:··: maksimaalinen kuormitustesti, joka kuvastaa ko. lihaksen maksimaalista ·’·*: suorituskapasiteettia. Muita referenssiarvoja voivat olla esim. muu vakioitu • · .···. 25 testitulos kuten esim. tasavauhtinen 400 m:n mittaisen ratakierroksen juoksu tms.

• · » lajikohtainen kuormitustesti. Referenssiarvon perusteena voi olla myös kahden ym·' muuttuvan suureen välinen suhde esim. juoksun aikana hetkellinen lihaskuormitus • · ]..* jaettuna hetkellisellä juoksunopeudella. Kuormituksen ja nopeuden välinen suhdeluku toimii tällöin taloudellisuusmittarina haqoiteltaessa vähemmän • · ·,’·· 30 kuormittavaa juoksutekniikkaa. Sekä hetkellinen että kumulatiivinen tulos voidaan *:*·: havainnollistaa myös muulla tavalla esim. graafisena tai muuna visuaalisena : näyttönä tai äänipalautteena.

• · · • · • · \*·: Eräs keksinnän mukainen sovellus on vartalon ja raajojen eri puolilla olevien symmetristen lihasten toimintojen välisten erojen mittaus ja vertaaminen erilaisten 13 liikuntasuoritusten aikana. Mitattavia suureita ovat esim. kehon vasemmalla ja oikealla puolella olevien raajojen kuormitusten välinen puoliero, kehon yläosan ja alaosan kuormitusten välinen suhde tai jonkin muun jaottelun suhteen mitatut vastaavat jakaumat. Tällöin voidaan kehittää heikomman puolen tai kehon osan 5 lihaksia urheilusuorituksen parantamiseksi, rasitusvammojen syntymisen ehkäisemiseksi tai loukkaantumisen jälkeen normaalin suorituskyvyn palauttamiseksi. Tulos voidaan esittää sekä hetkellistä että kumulatiivista kuormitussuhdetta kuvaavina suureina ja ne ilmoitetaan tyypillisesti numeerisina %-lukuarvoina.

10 Keksinnön eräässä sovelluksessa kehon vasemman ja/tai oikean puolen hetkellinen kuormitus mitataan summaamalla kaikista vasemman puolen lihaksista ja/tai oikean puolen lihaksista mitatut hetkelliset AEMG-arvot yhteen ja laskemalla vasemman ja/tai oikean puolen hetkellisten kuormitusten suhde samanaikaiseen hetkelliseen kokonaiskuormitukseen.

15 Keksinnön toisessa sovelluksessa kehon vasemman ja/tai oikean puolen kumulatiivinen kuormitus mitataan summaamalla kaikista vasemman puolen lihaksista ja/tai oikean puolen lihaksista mitatut kumulatiiviset AEMG-arvot yhteen ja laskemalla vasemman ja/tai oikean puolen kuormitusten suhde samanaikaiseen kumulatiiviseen kokonaiskuormitukseen.

#>>>; 20 Keksinnön seuraavassa sovelluksessa kehon yläosan ja/tai kehon alaosan • · . . hetkellinen kuormitus mitataan summaamalla kaikista kehon yläosan lihaksista ja/tai kehon alaosan lihaksista mitatut hetkelliset AEMG-arvot yhteen ja laskemalla • · · *·**! yläosan ja/tai alaosan hetkellisten kuormitusten suhde samanaikaiseen hetkelliseen ’ * kokonaiskuormitukseen.

• · · • · · • · • · .·*·. 25 Keksinnön seuraavassa sovelluksessa kehon yläosan ja/tai kehon alaosan • · · kumulatiivinen kuormitus mitataan summaamalla kaikista kehon yläosan lihaksista ;·... ja/tai kehon alaosan lihaksista mitatut kumulatiiviset AEMG-arvot yhteen ja • · \.I laskemalla yläosan ja/tai alaosan kumulatiivisten kuormitusten suhde * I * * samanaikaiseen kumulatiiviseen kokonaiskuormitukseen.

• · • · · • · · 30 Keksinnön seuraavassa edullisessa lisäsovelluksessa mitataan ns. vaikuttaja- ja • * vastavaikuttajalihasten eli agonisti/antagonistilihasten toimintaa ja lasketaan mm.

:.’*i niiden lihaskuormitusten välistä suhdetta erilaisissa tilanteissa. Tyypillisesti • · ·.**: kysymys on saman raajan vastakkaisiin suuntiin tapahtuviin liikkeisiin vaikuttavien lihasten kuormituksen mittaamisesta. Kuormitusten suhde riippuu siitä minkä 14 tyyppistä liikuntasuoritusta ollaan tekemässä. Esim. hiihdossa ja sauvakävelyssä olkavarren ojentajalla tehdään suurempi työ kuin hauiksella; soudussa taas päinvastoin jne. Tällöin voidaan lajikohtaisesti kehittää raajan tai nivelen liikkeeseen vaikuttavien lihasten yhteistoimintaa maksimaalisen voimankäytön 5 ja/tai mahdollisimman hyvän suorituskestävyyden saavuttamiseksi. Esimerkiksi juoksun aikana reiden takaosan lihaksilla on huomattavasti suurempi merkitys kuin etuosan lihaksilla erityisesti juoksunopeuden kasvaessa. Kokemattomalla juoksijalla reiden takaosan lihakset väsyvät nopeammin kuin etuosan lihakset. Reiden etu- ja takaosan lihasryhmien välistä kuormitussuhdetta seuraamalla voidaan arvioida 10 henkilön juoksukunnon kehittymistä. Optimaalinen kuormitussuhde mitataan vastaavalla tavalla kuten puolierot. Tulos voidaan esittää sekä hetkellistä että kumulatiivista kuormitussuhdetta kuvaavina suureina ja ne ilmoitetaan tyypillisesti numeerisina %-lukuarvoina.

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu sekä suorituksen aikaisen optimaalisen 15 kuormitustason seurantaan että haqoitteluvaiheen aikana tarkoituksenmukaisten korkeiden kuormitustasojen ylläpitämiseen.

Keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä liikesuorituksesta aiheutuvat häiriöt EMG-mittaussignaaleihin minimoidaan käyttämällä signaalien suodatukseen sopivia suodatusmenetelmiä, joilla vaimennetaan ja/tai poistetaan EMG-signaalista 20 sellaiset taajuusalueet, joilla esiintyy suoritukseen ja/tai mittausmenetelmään ·:··: tyypillisesti liittyviä liike- ja/tai muita signaalia vääristäviä häiriöitä. Lihasten tyypillinen EMG-taajuusalue on n. 10 Hz - 500 Hz, jota yleisesti käytetään φ · tieteellisissä tutkimuksissa tai tehtäessä diagnostisia EMG-mittauksia. Tutkimustilanteissa liikehäiriöitä ehkäistään mm. poistamalla karvoitus ja hiomalla • · 25 ihon pinta elektrodien kohdilta mahdollisimman puhtaaksi sekä käyttämällä • · johtavaa geeliä elektrodien ja ihon välissä. Lisäksi elektrodien ja niiltä lähtevien • · **··* johtojen kiinnitys varmistetaan esim. teippaamalla ne ihoon kiinni. Tällä tavalla tehdyt mittaustulokset ovat tieteellisesti tarkkoja, mutta menetelmä ei sovellu : säännöllisiin käytännön mittauksiin esim. valmennuksen päivittäiseen seurantaan.

• » · 30 Juoksun aikana esimerkiksi jalkojen rytmillisten liikkeiden seurauksena tapahtuva .y: elektrodipintojen hankaus ihoa vasten synnyttää tyypillisesti n. 1 Hz - 40 Hz:n väliselle alueelle häiriötä, joka vääristää mitattavan EMG-signaalin amplitudia ko.

• · alueella. Muissa liikuntamuodoissa on vastaavia häiriötekijöitä, mutta niiden :.**i taajuusalueet eivät välttämättä ole samoja. Kun keksinnön mukaiseen laitteeseen, • · 35 joka on erityisesti tarkoitettu juoksun seurantaan, on sisällytetty ko. häiriöt poistava suodatus antaa laite juoksun kuormituksen kannalta riittävän tarkan mittaustuloksen.

15

Vaikka mittaustulosten tarkkuus ei täytäkään tieteellisissä tutkimuksissa käytettyjä kriteereitä, ovat menetelmän mukaan suodatetuista EMG-signaaleista saadut mittaustulokset keskenään vertailukelpoisia keskenään ja soveltuvat hyvin kuormitusvaihteluiden seurantaan.

5 Menetelmää ja asustetta voidaan käyttää erilaisiin tarkoituksiin. Yleisesti ottaen menetelmä ja laitteisto soveltuvat hyvin urheilusuoritusten seurantaan ja suorituskyvyn parantamiseen. Menetelmän tyypillisiä käyttökohteita ovat päälihasryhmien (reidet, pohje ja sääri, olkavarret, vatsa, selkä jne.) käyttö eri liikuntalajeissa, kuten esim. pyöräilyssä, juoksussa, hiihdossa, hyppylajeissa, 10 voimahaqoittelussa, painonnostossa, yms., joissa erilaisia lihaskuormituksen tasoja käyttämällä kohdennetaan harjoittelu kulloinkin haluttuun tarkoitukseen. Peruskestävyyttä kehitetään matalilla kuormituksilla kun taas nopeus- ja voimakestävyyttä suurilla kuormitustasoilla. Lisäksi keksinnön mukaisia laitteita voidaan käyttää vammautumisen aiheuttaman lihasten puolieron kuntoutukseen tai 15 raajan normaalien liikeratojen opetteluun oikeansuuruisten lihasvoimien avulla.

Eri liikuntalajeissa harjoittelulla rasitetaan niihin liikuntalajeihin liittyviä tai niissä tarvittavia lihaksia. Keksinnön mukaisella menetelmällä seurataan erilaisia lihasryhmiä ja/tai erilaisia toimintoja liikuntalajista riippuen. Seuraavassa on esimerkinomaisesti esitetty erilaisia liikuntalajeja, mutta keksinnön mukainen 20 menetelmä ja asuste ovat luonnollisesti sovellettavissa myös muihin lajeihin.

• · v> Juoksussa pyritään myöskin huolehtimaan mm. juoksunopeuden ja • · · .* lihaskuormituksen optimaalista suhdetta, maaston vaihteluihin sopivaa • · · *·*·) kokonaiskuormitustasoa sekä vasemman ja oikean jalan välisestä tasapainosta.

Mittaukset tehdään keskiarvostettuna säädettävän ajan yli tai valitun askellusmäärän : .* 25 ajan. Lisäksi seurataan polven ojentaja- ja koukistajalihasten oikeaa suhdetta • · · :: tavoitteena oikean pituinen, matala j a tehokas juoksuaskel.

Pyöräilyssä pyritään huolehtimaan mm. tasaisesta ja välitykseen nähden sopivasta • · ]·.*# poljinkierrosnopeudesta, vasemman ja oikean jalan välisestä tasapainosta sekä • · reisien kokonaiskuormituksesta. Mittaukset tehdään keskiarvostettuna säädettävän • · \*·· 30 ajan yli tai valitun poljinkierrosmäärän ajan. Lisäksi seurataan polven ojentaja- ja koukistajalihasten optimaalista suhdetta tavoitteena poikimien ''pyörittäminen" eikä : "polkeminen", jolloin saavutetaan tasaisempi voimansiirto poikimista ketjuihin ja | toisaalta vähennetään reisien etupuolen lihasten väsymistä.

• ·· • · 16

Murtomaahiihdossa menetelmää voidaan hyödyntää lihaskestävyyden optimoinnissa eri pituisilla matkoilla ja/tai maastoissa. Alppihiihtolajeissa vastaavasti menetelmän avulla voidaan kehittää ääritilanteissa tarvittavaa maksimaalista voimantuottoa, mutta toisaalta myös lihasten oikeaa rentouttamista 5 suorituksen aikana tarpeettoman väsymisen ehkäisemiseksi.

Voimistelu-/kuntosali-/lihashaijoittelussa seurataan mm. liikesuoritusten lukumäärää, valittujen vasemman ja oikeanpuoleisten lihasten kokonaiskuormitusta, niiden välistä tasapainoa sekä valittujen ojentaja- ja koukistajalihasten välistä optimaalista suhdetta. Lisäksi seurataan myös muita lihasryhmiä kuten esim. 10 vatsa/selkälihaksia, joilla ylläpidetään vartalon ryhtiä ja tasapainoa.

Hyppylajeissa tarkkaillaan esim. tasajalkaponnistuksessa kokonaiskuormitusta, tahdistumista, aktivoitumis- ja reaktioaikoja, molempien jalkojen välistä tasapainoa (reidet, pohkeet jne.) ja toisella jalalla ponnistettaessa polven ja säären ojentamiseen ja koukistukseen vaikuttavien lihasparien yhteistoimintaa. Heittolajeissa verrataan 15 jalkojen ja käsien ojentaja/koukistaja-lihasten ja/tai vartalon kiertoon vaikuttavien selkä/vatsalihasten tekemien töiden suhteita.

Palloilulajeihin liittyy erilaisia harjoitteita ja mittauksia. Lihaskuormituksen mittaamisella voidaan arvioida lajille ominaisten liikesuoritusten kuormitusta ja erityisesti kuormituksen muutoksia pelin aikana. Jalkapalloilussa vasemman ja 20 oikean jalan potkuihin käytetyn lihasaktiivisuuksien eron ja potkutekniikan • · . . mittaaminen on tärkeää. Lisäksi menetelmän avulla voidaan verrata vasemmalle ja * * * .* oikealla tapahtuvien käännösten tehokkuutta ja suoritustekniikkaa esim.

• · · *·*·] jääkiekkoilussa.

• · :*·*: Seuraavaksi keksintöä selvitetään tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, • · .*··. 25 joissa: ·· · kuva 1 esittää erästä keksinnön mukaista asustetta mittauslaitteistoineen edestä ia • takaa esitettynä, • · · • · • · • · · .* . kuva 2 esittää mittausmoduulia edestä, sivulta ja takaa esitettynä • ·· • · ·"·: kuva 3 esittää elektrodien, johteiden ja liittimien sijoittelua housuihin, • · • · · ’· *· 30 kuva 4 esittää mittausmoduulin kiinnitystä ja kytkentää housuihin • · · • · · • · kuva 5 esittää kävely/juoksurytmin tunnistamista EMG-ja inertiasignaaleista 17

Kuva 6 esittää jalan maassaoloajan tunnistamista EMG-ja inertiasignaaleista

Kuvassa 1 on esitetty asuste 1, housut, johon on sijoitettu elektrodeja 2 haluttuihin kohtiin sekä mittausmoduuli 4 kiinnitetty paikalleen. Elektrodeina käytetään sinänsä tunnettuja tarkoitukseen soveltuvia tekstiilielektrodeja, mutta myös muunlaisia 5 elektrodeja voidaan käyttää toisissa sovelluksissa. Nämä elektrodit on yhdistetty kuvassa näkyvään housuihin kiinnitettyyn mittausmoduuliin. Signaalit elektrodeilta laitteeseen kytketään housuihin kiinnitettyjen johtavien kuitujen tai muuta sinänsä tunnettua johdetta käyttäen.

Laitteistoon kuuluu lisäksi palautelaite, johon halutut tiedot moduulista voidaan 10 siirtää joko langallisesti tai langattomasti sinänsä tunnetulla tavalla. Palautelaitetta ei ole esitetty kuvassa. Palautelaite voi olla kiinnitettynä käyttäjän kehoon esim. ranteeseen tai se voidaan sijoittaa samaan asusteeseen, se voi olla eri asusteessa tai jossakin laitteessa, jota käyttäjä kantaa mukanaan. Laite voi olla myöskin välineessä, jossa käyttäjä on tai jolla hän liikkuu ja/tai halutut tiedot voidaan siirtää 15 välimatkan päässä olevaan yhteen tai useampaan muuhun laitteistoon sinänsä tunnetulla tavalla langattomasti.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä lihasaktiivisuudet mitataan asusteeseen esim. housuihin integroiduista mitattavien lihasten päälle sijoitetuista elektrodeista, joista signaali johdetaan mittausmoduuliin analysoitavaksi signaalinkäsittelyelektroniikan 20 ja -ohjelmiston avulla. Koska elektrodit ja johdot ovat kiinni asusteessa, ei tarvita • · erillisiä iholle liimattavia elektrodeja ja johtoja. Oikean kokoisten asusteiden ja I I niiden joustavan kankaan ansiosta elektrodit pysyvät koko suorituksen ajan oikeilla • · · ’·*·] paikoillaan säilyttäen luotettavan kontaktin elektrodien ja ihon välillä.

* ' Lihasaktiivisuuksien mittaamiseen voidaan käyttää myös erillistä puettavaa anturia, : 25 johon tarvittavat elektrodit on integroitu. Tällainen anturi voidaan sijoittaa • · · mittauskohtaan joko kiinnittämällä anturi kyseisen kohdan peittävään asusteeseen tai anturi voidaan kiinnittää lihaksen päälle kuminauhan, vyön tms. sopivan :**\· tarvikkeen avulla. Anturi eli elektrodi ja johdot tarkoittavat tässä mitä tahansa menetelmää tai materiaalia, jolla lihaksen sähköinen signaali voidaan mitata ja #·· .* . 30 johtaa mittausmoduuliin.

• · · • · *:·*: Asustetta käytettäessä eivät elektrodit tule aina tarkasti juuri tietyn lihaksen päälle, .·* : eikä se ole keksinnön mukaista asustetta käytettäessä edes tarpeellista, koska • ·· .'t \ päätarkoitus on verrata raajojen tekemää kokonaistyötä eikä niinkään yksittäisten * * lihasten työtä.

18

Asusteeseen on edullisesti integroitu tekstiilielektrodit, tietojen käsittelymoduuli, johtavasta tekstiilistä tehdyt johtimet ja yksi tai useampi palaute-moduuli. Tekstiilielektrodeina ja tekstiilijohtimina käytetään sinänsä tunnettuja tarkoitukseen soveltuvia elektrodeja ja johtimia. Myös muunlaisia elektrodeja voidaan käyttää 5 toisissa sovelluksissa. Asusteissa olevat elektrodit, johtimet ja liitokset ovat pesun-ja kulutuksen kestäviä.

Asusteessa on liitokset, joihin moduuli on irrotettavasti sijoitettavissa, ja asusteessa ja moduulissa on toisiaan vastaavat kytkentäosat. Asusteissa ja moduuleissa on standardoidut kytkentäpinnat, jolloin samaa moduulia voi käyttää useissa eri 10 asuissa. Asusteen kuluminen ja osien vaihto toiseen asusteeseen mahdollistaa samojen moduulien pitkäaikaisen käytön ja pienentää kustannuksia. Asusteeseen on sijoitettu yksi tai useampia yhtenäisiä maadoituselektrodipintoja, joita käytetään mittaavien elektrodien referenssipisteinä. Yhtenäinen maadoituspinta vähentää asusteeseen tarvittavien maadoitusjohtimien lukumäärää ja toisaalta vie 15 maadoituskohdan mahdollisimman lähelle jokaista mitattavaa lihasta/lihasryhmää. Suuri maadoituselektrodipinta varmistaa hyvän kontaktin myös liikkuessa. Maadoitus voi toimia tarvittaessa samalla myös mittaavilta elektrodeilta tulevien johtamien häiriösuojana.

Eräs mittausmoduuli 4 on esitetty tarkemmin kuvassa 2. Mittausmoduulin pohjassa 20 näkyvät neppareiden vastakappaleet 5 ja sivulla on moninapaliittimet 6, jotka ovat ·:··· yhteensopivia housuissa olevien liittimien kanssa. Mittauslaite voidaan haluttaessa irrottaa esim. asusteen pesemisen ajaksi tai siirrettäessä se toiseen vastaavalla • · . *. ·. liitännällä varustettuun asusteeseen.

• · i • · ’ ' Kuva 3 esittää esimerkkinä yhden tavan elektrodien, johtimien ja mittausmoduulin : V 25 sijoittamiseksi housuihin 1. Housuihin on integroitu mittausanturointi, johon kuuluu katkoviivoin esitetyt mittaavat elektrodit 2, referenssi- eli maadoituselektrodit 3, johtimet 7 elektrodeilta mittalaitteelle sekä liitokset johteiden kiinnittämiseksi :*·*: mittausmoduuliin. Elektrodit 2 ovat tässä tapauksessa reiden kohdalla housun :***· lahkeessa ja edestäpäin näkyvä mittauskohta on jonkin verran polven yläpuolella.

• · · .· . 30 Kuvan elektrodit ovat etureiden lihasryhmän EMG-signaalia mittaavia elektrodeja.

’· *| Housujen takaosassa on myös elektrodeja vastaavalla tavalla sijoitettuna takareiden ja pakaran lihasryhmien mittausta varten. Elektrodeja on housujen etuosassa kaksi :\i paria ja takaosassa neljä paria. Parit on sijoitettu symmetrisesti keskenään.

Elektrodit on yhdistetty tietojen siirtämiseksi mittausmoduuliin johtimilla 7, jotka • · 35 on kiinnitetty housuihin aaltomaisesti asusteen riittävän joustavuuden takaamiseksi. Housujen sivuilla näkyvät maadoituselektrodit ovat yhteisiä kaikille samassa jalassa 19 oleville mittaaville elektrodeille. Elektrodit ovat ns. tekstiilielektrodeja ja johtimet on valmistettu johtavasta tekstiilimateriaalista.

Kuva 4 esittää yksityiskohtaisemmin housujen ja mittausmoduulin liitäntää housujen etuosassa. Housujen vyötäröllä on kytkentäalue, jossa on neppariliitokset 5 8 ja moninapaliittimet 9. Mittausmoduulin 4 pohjassa on kuvassa 2 esitetyt neppareiden vastakappaleet 5, joiden kautta moduuli samanaikaisesti sekä kiinnittyy mekaanisesti housuihin kiinni että maadoituselektrodit kytkeytyvät sähköisesti moduuliin. Mittausmoduulin sivuilla on moninapaliittimien vastakappaleet, joita tarvitaan housuissa olevien mittauselektrodien liittämiseksi sähköisesti 10 mittausmoduuliin.

Kuvassa 5 on kuvattu askelrytmin laskenta jalkojen reisilihaksista ja kehoon vyötärön kohdalle sijoitetun kiihtyvyysanturin avulla. Kuvan 5 a) ylempi käyrä esittää vasemman jalan etureiden lihaksista mitattua ns. raw EMG-signaalia ja alempi käyrä samaa signaalia tasasuunnattuna ja keskiarvostettuna (AEMG). 15 Kuvassa 5 b) on vastaavat signaalit oikean jalan reisilihaksista. Kuvan 5 e) käyrä on kiihtyvyysanturin signaali, joka on mitattu vyötäröllä sijaitsevasta mittausmoduulista. Molemmissa reisilihasten signaaleissa havaitaan askeleiden aikaiset lihasten aktivoitumisen aiheuttamat pulssit, jotka vuorottelevat askelluksen tahdissa. Pulssit ovat ohjelmallisesti tunnistettavissa sekä raw että AEMG-20 signaaleista. Hetkellinen askelrytmi saadaan esim. laskemalla sopivasti valitun ·:·1: liukuvan aikaikkunan ajalta molemmista jaloista havaitut pulssit yhteen. Askelten kokonaismäärä tietyllä aikavälillä on kaikkien pulssien yhteissumma.

• ·

Kiihtyvyyssignaalissa näkyvät molemmilla jaloilla otettujen askeleiden aiheuttamat kehon nousut ja laskut. Vertaamalla kaikista kolmesta signaalilähteestä saatuja 25 tuloksia toisiinsa, saadaan askelrytmin ja -määrän laskenta muita vastaavia • · menetelmiä tarkemmaksi.

• · • · • · ·

Kuva 6 esittää jalan maassaoloajan laskemista etenemisnopeuden laskemista varten.

Esimerkkinä maassaoloaika lasketaan vasemman etureiden lihasryhmän EMG- ·1’1: signaalista ja kehoon vyötärön kohdalle sijoitetun kiihtyvyysanturin • · · .1 . 30 pystysuuntaisesta kiihtyvyydestä mitattujen signaalien avulla. Kohdassa a) on ’· ” vasemman reiden lihasryhmän ns. raw EMG-signaali ja kohdassa b) sama signaali tasasuunnattuna ja keskiarvostettuna (AEMG). Kohdassa c) on pystysuuntainen kiihtyvyyssignaali, jossa näkyvät sekä vasemman että oikean jalan askeleiden :1·.· aiheuttamat kehossa havaittavat kiihtyvyydet. Kun jalka osuu maahan, etureiden • · 35 lihakset aktivoituvat ottaakseen vastaan kehoon kohdistuvat voimat. Kun jalka ponnistusvaiheessa irtoaa maasta, näkyy tapahtuma kiihtyvyyssignaalin suunnan 20 muutoksena. Vasemman jalan maassaoloajaksi tleft,, määritellään AEMG-signaalista havaittavan nousureunan ja sitä seuraavan kiihtyvyyssignaalin minimin välinen aika. Kyseiset signaalin kohdat on valittu, koska ne ovat helpoimmin tunnistettavissa ohjelmallisesti, mutta maassaoloaika voidaan laskea myös muista 5 signaaleissa näkyvistä muutoksista. Vasemman jalan koko askeleen kestoaika Tleft„ on myös merkitty kuvaan.

Keksinnön mukaisen asusteen rakenne voi vaihdella keksinnön eri sovelluksissa. Eri urheilulajeissa käytetään erilaisia asusteita, joten asusteen rakenne, muoto ja elektrodien sijoittelu riippuvat urheilu- tai haijoitustapahtumasta ja siitä, mitä 10 lihasryhmiä halutaan havainnoida ja tarkastella. Kuvissa esitettyjen housujen lisäksi tyypillisiä mittausasusteita ovat esim. pitkät housut ja pitkähihainen paita, joilla voidaan mitata useimpia koko kehoa rasittavia urheilu- ja liikuntalajeja.

Keksintöä ei rajata esitettyihin edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella patenttivaatimusten muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

15 • · • · • · · • · · • · • ·

• · I

• · · • · • · ·· · • · · • · • · • · · • · • · • · · ·· · • · · • · • · • · · • · • · • · · • · # · · • ·· • · • · • · • · · • · · • · 1 · • · · • ·· • ·

Claims (24)

1. Menetelmä liikuntasuorituksen mittaamiseksi, jossa menetelmässä aktiivisten lihasten aiheuttamia sähköisiä signaaleja mitataan mittalaitteella liikuntasuorituksen aikana ja liikuntasuorituksesta annetaan palautelaitteella palautetta havaittavalla 5 signaalilla, tunnettu siitä, että kehon lihasten EMG-aktiivisuuksia tai EMG-aktiivisuuksia ja kehon liikkeitä mittaamalla ja analysoimalla lasketaan tai arvioidaan liikuntasuorituksen aikana yhtä tai useampaa seuraavista henkilön suorituskykyä kuvaavista suureista ja/tai liikuntasuorituksen tulosta kuvaavista suureista; liikuntasuorituksen rytmi, liikkeiden kokonaismäärä, etenemisnopeus, askelpituus, 10 hetkellinen kuormitus, kumulatiivinen kokonaiskuormitus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä liikuntasuorituksen rytmin ja/tai liikkeiden kokonaismäärän mittaamiseksi, tunnettu siitä, että liikuntasuorituksen aikana yhdestä tai useammasta lihaksesta mitatuista yhdestä tai useammasta EMG-signaalista tunnistetaan siinä olevien aktivoitumiskertojen määrä halutulla ai- 15 kavälillä ja niistä lasketaan tehtyjen liikesuoritusten lukumäärä aikayksikössä ja/tai liikesuoritusten kokonaismäärä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laskenta-tarkkuutta parannetaan mittaamalla samanaikaisesti symmetristen raajojen lihaksia ja vertaamalla saatuja tuloksia keskenään. • · . . 20

4. Patenttivaatimusten 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasken- • · · tatarkkuutta parannetaan käyttämällä samanaikaisesti mitatuista yhden tai useam- • · · *·*·* man kehoon sijoitetun inertia-anturin signaalista saatavaa informaatiota vertailutie- ’·**· tona.

• · · • · · • · • · .···. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä juoksun askelrytmin 25 ja/tai askelten kokonaismäärän mittaamiseksi, tunnettu siitä, että juoksurytmi ja askelmäärä lasketaan juoksun aikana mitattavien reiden etuosaan kuuluvien ja/tai *..)* reiden takaosaan kuuluvien ja/tai polven alapuolella olevien lihasten EMG- • · ’···* signaaleista. ··· ""t

6. Jonkin patenttivaatimuksista 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä pyöräilyssä poljin- • · *;* 30 kierrosnopeudenja/tai poljinkierrosten kokonaismäärän mittaamiseksi, tunnet-t ··· ·...· u siitä, että poljinkierrosnopeus ja/tai poljinkierrosten kokonaismäärä lasketaan • · · • *.: pyöräilyn aikana mitattavien reiden etuosaan kuuluvien ja/tai reiden takaosaan kuu luvien ja/tai polven alapuolella olevien lihasten EMG-signaaleista.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kävelyn tai juoksun hetkellinen etenemisnopeus lasketaan mittaamalla askelpituus jalan maas-saoloajan avulla ja kertomalla askelpituus askelrytmillä.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kävelyn tai 5 juoksun hetkellinen etenemisnopeus arvioidaan laskemalla yhden ja/tai useamman EMG-signaalista lasketun askeleen aikaisen kuormitustason suhde koko askeleen aikaiseen kokonaiskuormitukseen ja/tai jalan maassaoloaikaan ja/tai askeleeseen käytettyyn aikaan.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suori-10 tuksen aikana yhdestä tai useammasta lihaksesta mitatuista yhden tai useamman EMG-signaalin aktivoitumisvaiheista tunnistetaan ja mitataan askeleen aikainen jalan maassaoloaika.

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että EMG-signaalin mittaamisen kanssa samanaikaisesti mitataan yhtä tai useampaa in- 15 ertiasignaalia ja näistä tunnistetaan ja mitataan askeleen aikainen jalan maassaoloai ka.

11. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jalan maahan osumishetki tunnistetaan etureiden aktivoitumishetkestä ja jalan maasta ir- . toamishetki pystysuuntaisen kiihtyvyyssignaalin minimihetkestä. • · • · ί.ϊ.ϊ 20

12. Jonkin patenttivaatimuksista 7-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että : V: laskentatarkkuutta parannetaan käyttämällä yhdestä tai useammasta samanaikaisesti ·:··· mitatuista EMG-signaaleista saatuja etenemisnopeuteen verrannollisia suureita ver- tailutietoina.

• · • · ··· • · *···* 13. Jonkin patenttivaatimuksista 7-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 25 laskentatarkkuutta parannetaan käyttämällä samanaikaisesti mitatuista yhden tai • * : '·· useamman kehoon sijoitetun inertia-anturin signaalista saatavaa informaatiota ver- • ' tailutietona. • · · m

··· ··.: 14. Jonkin patenttivaatimuksista 7-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ··· laskentatarkkuutta parannetaan käyttämällä samanaikaisesti mitatuista yhden tai .*·*. 30 useamman kehoon sijoitetun maaston muotoa ja muutoksia seuraavan anturin sig- ··· naalista saatavaa informaatiota vertailutietona. • · • ·

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että askelpi-tuus mitataan jalan maassaoloajan avulla ja kävelyn tai juoksun aikana kuljettu matka lasketaan summaamalla yksittäisten mitattujen askeleiden pituudet yhteen.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä liikuntasuorituksen aikaisen kuor-5 mitustason mittaamiseksi, tunnettu siitä, että suorituksen hetkellinen kokonaiskuormitus mitataan summaamalla kaikista mitatuista lihaksista saadut hetkelliset AEMG-arvot yhteen ja vertaamalla tulosta referenssiarvoon.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä liikuntasuorituksen aikaisen kuormituksen mittaamiseksi, tunnettu siitä, että suorituksen kumulatiivinen koko- 10 naiskuormitus mitataan summaamalla kaikista mitatuista lihaksista saadut kumulatiiviset AEMG-arvot yhteen ja vertaamalla tulosta referenssiarvoon.

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä liikuntasuorituksen aikaisen kuormituksen mittaamiseksi, tunnettu siitä, että kehon vasemman ja/tai oikean puolen hetkellinen kuormitus mitataan summaamalla kaikista vasemman puolen lihak- 15 sista ja/tai oikean puolen lihaksista mitatut hetkelliset AEMG-arvot yhteen, ja laskemalla vasemman ja/tai oikean puolen hetkellisten kuormitusten suhde samanaikaiseen hetkelliseen kokonaiskuormitukseen.

19. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä liikuntasuorituksen aikaisen kuor- . mituksen mittaamiseksi, tunnettu siitä, että kehon vasemman ja/tai oikean puo- [ .* 20 Ien kumulatiivinen kuormitus mitataan summaamalla kaikista vasemman puolen li- • · · *·*·* haksista ja/tai oikean puolen lihaksista mitatut kumulatiiviset AEMG-arvot yhteen, ja laskemalla vasemman ja/tai oikean puolen kuormitusten suhde samanaikaiseen kumulatiiviseen kokonaiskuormitukseen.

·· · • · · • · .···, 20. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä liikuntasuorituksen aikaisen kuor- • · 25 mituksen mittaamiseksi, tunnettu siitä, että kehon yläosan ja/tai kehon alaosan .. hetkellinen kuormitus mitataan summaamalla kaikista kehon yläosan lihaksista • · ja/tai kehon alaosan lihaksista mitatut hetkelliset AEMG-arvot yhteen, ja laskemalla • · *···* yläosan ja/tai alaosan hetkellisten kuormitusten suhde samanaikaiseen hetkelliseen *:· kokonaiskuormitukseen. • t · · • · · t · • ·

21. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä liikuntasuorituksen aikaisen kuor- ··· mituksen mittaamiseksi, tunnettu siitä, että kehon yläosan ja/tai kehon alaosan kumulatiivinen kuormitus mitataan summaamalla kaikista kehon yläosan lihaksista ja/tai kehon alaosan lihaksista mitatut kumulatiiviset AEMG-arvot yhteen, ja las kemalla yläosan ja/tai alaosan kumulatiivisten kuormitusten suhde samanaikaiseen kumulatiiviseen kokonaiskuormitukseen.

22. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä liikuntasuorituksen aikaisen kuormitustason mittaamiseksi, tunnettu siitä, että suorituksen hetkellinen optimaa- 5 linen kuormitus mitataan laskemalla valituista agonisti/antagonisti lihaksista saatujen hetkellisten AEMG-arvojen suhde ja vertaamalla tulosta referenssiarvoon.

23. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä liikuntasuorituksen aikaisen kuormitustason mittaamiseksi, tunnettu siitä, että suorituksen kumulatiivinen optimaalinen kuormitus mitataan laskemalla valituista agonisti/antagonisti lihaksista 10 saatujen kumulatiivisten AEMG-arvojen suhde ja vertaamalla tulosta referenssiarvoon.

24. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3, 5-12 tai 15-23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaustarkkuutta parannetaan suodattamalla EMG-signaalista pois sellaiset taajuusalueet, joilla esiintyy suoritukseen ja/tai mittausmenetelmään 15 tyypillisesti liittyviä liike- ja/tai muita signaalia vääristäviä häiriöitä. • · • · • · · • · · • · • · • · · • · · • · • · ·· · • · · * · • · ··· • · • · ··· ·· • · • ·· ··· • · • · »·· 0 0 000 0 0000 000 0 0 0 0 000 0 000 0 0 0 0 000 00 0 0 0 0 0 0 0 0