JP4464927B2 - 脚筋力算出装置、脚筋力算出方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、被験者に着脱可能に装着され、被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出装置、脚筋力算出方法及びプログラムに関する。

従来から被験者の脚筋力を算出する運動機器が提供されている（例えば、特許文献１参照）。この運動機器は、所定方向に延成されたレールと、当該レール上でスライド可能に支持されたプレートと、被験者が座るシートとを備えている。被験者は、シートに座り自分の両足を折り曲げてプレートに押し当てた状態で両足を前方に勢いよく押し出す。

そのことにより、運動機器は、被験者の両足により押し出されたプレートに作用する荷重を検出し、検出した荷重により被験者の脚筋力を算出している。
特開２００２−２０９８７４号公報

しかしながら、上述した運動機器では、被験者は自分の両足をプレートに押し当てて、瞬間的に自己の持つ最大限の力で両足を前方に押し出さなければならないため、特に高齢者には負担となっていた。また、上記運動機器は大掛かりな機器であり、しかも高価であるため、被験者は、当該運動機器を用いて簡単に脚筋力を把握することができなかった。

そこで、本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、被験者に大きな負担を掛けさせずに容易に被験者の脚筋力を算出することができる脚筋力算出装置、脚筋力算出方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、上記課題を解決するために、被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置であって、互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する加速度センサと、加速度センサにより測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部とを備えることを要旨とする。なお、脚筋力算出装置、脚筋力算出方法及びプログラムのいずれにおいても以下に示す同様の作用及び効果を奏する。

かかる本発明の特徴によれば、被験者に作用する加速度の値に基づいて、該加速度の値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出する。

これにより、被験者に高負荷を掛けることにより被験者の脚筋力を算出する運動機器を用いなくても、被験者の歩行などだけで被験者の脚筋力を算出することができる。

本発明の第２の特徴は、前記ｚ軸は鉛直方向に沿う軸であり、加速度センサにより測定されたｚ軸に作用する加速度の値である第１加速度の値と、加速度センサにより測定されたｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である第２加速度の値との比率に基づいて、比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部を備えることを要旨とする。

かかる本発明の特徴によれば、ｚ軸に作用する加速度の値である第１加速度の値とｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である第２加速度の値との比率に基づいて、該比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出する。

これにより、被験者に高負荷を掛けることにより被験者の脚筋力を算出する運動機器を用いなくても、歩行という誰にでも可能な運動だけで被験者の脚筋力を算出することができる。

また、被験者は、大掛かりな運動機器を用いなくても、脚筋力算出装置を装着するだけで自己の脚筋力を容易に把握することができる。さらに、脚筋力算出装置は、被験者に装着可能な程度の大きさであり、大掛かりな運動機器ではない。このため、脚筋力算出装置は、製造コストを抑制可能な構造を持つことができる。

本発明の第３の特徴は、脚筋力算出部が、多数の被験者のｚ軸に作用する加速度の値及びｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値の比率と、多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式に基づいて、第１加速度の値及び第２加速度の値の比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを要旨とする。

かかる本発明の特徴によれば、多数の被験者が持つｚ軸に作用する加速度の値及びｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値の比率と多数の被験者の脚筋力とを用いてより適切な近似式を算出することができるため、当該近似式を用いて新たな被験者の第１加速度の値及び第２加速度の値の比率と相関関係を持つ脚筋力をより正確に算出することができる。

本発明の第４の特徴は、脚筋力算出部が、第２加速度の値が閾値を超えている場合には、第１加速度の値と閾値を超えている第２加速度の値との比率に基づいて、比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを要旨とする。

かかる本発明の特徴によれば、第１加速度の値と閾値を超えている第２加速度の値との比率、すなわち被験者が最速で歩行した際の第１加速度の値と第２加速度の値との比率を用いるため、その比率に基づいて被験者の持つ最大の脚筋力を算出することができる。

また、被験者の脚筋力を測定するための長い距離がなくても（例えば、運動場にある歩行用などの長いトラックなど）、被験者が最速で歩行し得る距離があれば被験者の最大の脚筋力が算出されるため、被験者は、運動場などに出向かなくても自己の最大の脚筋力を容易に測定することができる。

本発明の第５の特徴は、脚筋力算出部が、加速度センサにより測定されたｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である特定値に基づいて、特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、脚筋力算出部が、加速度センサにより測定されたｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値と被験者の体重とを含む特定値に基づいて、特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、脚筋力算出部は、多数の被験者の特定値と多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式に基づいて、特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを要旨とする。

本発明の第８の特徴は、脚筋力算出部が、測定された特定値が閾値を超えている場合には、閾値を超えている特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを要旨とする。

本発明の第９の特徴は、脚筋力算出部が、加速度センサにより測定されたｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である測定合成値に基づいて、被験者が被験者の成し得る最大限の運動強度を発揮し得るときのｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である運動強度最大時合成値を算出することを要旨とする。

本発明の特徴によれば、被験者に大きな負担を掛けさせずに容易に被験者の脚筋力を算出することができる。

[第１実施形態]
（脚筋力算出装置の外観）
本実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における脚筋力算出装置１００の外観を示す図である。図１（ａ）は脚筋力算出装置１００の前面を示す図であり、図１（ｂ）は脚筋力算出装置１００の側面を示す図である。

脚筋力算出装置１００は、被験者に着脱可能に装着され、脚筋力算出装置１００を装着した被験者の脚筋力（脚伸展力及び脚屈筋力）、歩数、消費カロリー、持久力などの運動量を測定するものである。

図１（ａ）に示すように、脚筋力算出装置１００の前面には、電源ボタン１０１と、モード切替ボタン１０２と、スタートボタン１０３と、表示部１０４と、スピーカ１０５とが備えられている。

上記電源ボタン１０１は、脚筋力算出装置１００の電源をＯＮ／ＯＦＦするために用いられる。モード切替ボタン１０２は、被験者の持久力を算出するためのモード（以下では、単に「持久力モード」と称する）、被験者の体力に応じた運動を実行させるためのモード（以下では、単に「トレーニングモード」と称する）、被験者の脚筋力を算出するためのモード（以下では、単に「脚筋力モード」と称する）などのいずれかのモードに切替えるために用いられる。

スタートボタン１０３は、運動量の測定開始や測定停止の入力に用いられる。表示部１０４は、算出された脚筋力、歩数、持久力、消費カロリーなどの運動量を表示する。スピーカ１０５は、被験者の歩行速度に変化を与えるための音などを出力する。

また、図１（ｂ）に示すように、脚筋力算出装置１００の背面にはクリップ１０６が備えられている。更には、脚筋力算出装置１００の側面には通信用ポート１０７も備えられている。クリップ１０６は、脚筋力算出装置１００を被験者の衣服に装着するために用いられる。通信用ポート１０７は、パーソナルコンピュータなどと接続可能である。

図２（ａ）は、本実施形態における脚筋力算出装置１００が被験者に装着されている状態を示す図である。図２（ｂ）は、被験者に作用する加速度の方向を示す図である。

図２（ａ）に示すように、脚筋力算出装置１００は、被験者の胴体部分などに装着される。また、図２（ｂ）に示すように、脚筋力算出装置１００が被験者に装着されることにより、脚筋力算出装置１００には、互いに直交する３軸の方向、すなわちｘ軸（ここでは被験者の進退方向に沿う軸），ｙ軸（ここでは被験者の左右方向に沿う軸），ｚ軸（ここでは鉛直方向に沿う軸）に加速度が作用している。

（脚筋力算出装置の内部ブロック構成）
次に、図３を参照しながら、脚筋力算出装置の内部ブロック構成について説明する。図３は、本実施形態における脚筋力算出装置１００の内部ブロック構成を示す図である。

図３に示すように、脚筋力算出装置１００は、電源ボタン１０１と、モード切替ボタン１０２と、スタートボタン１０３と、表示部１０４と、スピーカ１０５と、通信用ポート１０７と、加速度センサ１０８と、電源供給部１０９と、ＲＡＭ１１０と、ＲＯＭ１１１と、ＣＰＵ１１２とを備えている。

電源ボタン１０１、モード切替ボタン１０２、スタートボタン１０３、表示部１０４及びスピーカ１０５は、上述の通り、脚筋力算出装置１００と被験者とのインターフェースとして用いられる。

通信用ポート１０７は、パーソナルコンピュータなどと接続可能にする通信インターフェースであり、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）が挙げられる。

なお、通信用ポート１０７を介して接続されたパーソナルコンピュータは、ＲＡＭ１１０に記憶された運動量の測定データを受信することや、ＲＡＭ１１０に記憶された脚筋力算出装置１００の内部動作を実行するためのプログラムを更新することなどができる。なお、当該パーソナルコンピュータは、ＲＡＭ１１０に被験者の体重などを設定することもできる。

加速度センサ１０８は、被験者が歩行した際の加速度を測定する。本実施形態では、加速度センサ１０８は、互いに直交する３軸方向の被験者の加速度（後述する式１参照）、すなわちｘ軸方向に作用する被験者の加速度、ｙ軸方向に作用する被験者の加速度、ｚ軸に作用する被験者の加速度を測定する。

電源供給部１０９は、上記内部ブロックを動作させるための電源を供給する。ＲＡＭ１１０は、ＣＰＵ１１２により処理されるデータを一時的に格納する。なお、ＲＡＭ１１０は、処理に必要な被験者の体重などのデータを格納することもできる。

ＲＯＭ１１１は、上記内部ブロックを動作させるためのプログラムなどを格納する。

ＣＰＵ１１２は、加速度センサ１０８により測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する。本実施形態では、ＣＰＵ１１２は、加速度センサ１０８により測定されたｚ軸に作用する加速度の値である第１加速度の値（後述するｉ_ｚ）と、加速度センサにより測定されたｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である第２加速度の値（後述するｉo）との比率に基づいて、該比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出する（後述する図５に示す脚筋力モード処理を参照）。なお、ＣＰＵ１１２は、脚筋力算出部を構成する。

また、ＣＰＵ１１２は、多数の被験者のｚ軸に作用する加速度の値及びｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値の比率と、該多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式に基づいて、第１加速度の値及び第２加速度の値の比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出する（後述する図５に示す脚筋力モード処理、図９に示す脚筋力−Ｉ’_ｚ／Ｉ’_total特性・算出処理を参照）。

_{さらに、ＣＰＵ１１２は、第１加速度の値及び閾値を超えている第２加速度の値の比率に基づいて、該比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出する（後述する図５に示す脚筋力モード処理を参照）。}

（脚筋力算出方法）
次に、図４乃至図８を参照して、脚筋力算出装置１００の動作である脚筋力算出方法について説明する。図４は、脚筋力算出方法を示す図である。

図４に示すように、Ｓ１００において、脚筋力算出装置１００は、モード切替ボタン１０２により現在のモードが持久力モードにされたか否か判定する。また、脚筋力算出装置１００は、この判定がＹＥＳである場合にはＳ２００の処理に移り、ＮＯである場合にはＳ３００の処理に移る。

Ｓ２００において、脚筋力算出装置１００は、被験者の持久力を算出する処理を示す持久力モード処理を実行する。

具体的には、先ず、脚筋力算出装置１００は、前回のタイミングよりも今回のタイミングにおいて被験者が自律的に速く歩行するように促す歩行情報（例えば、“ピッ”という音）を所定タイミング毎にスピーカ１０５に出力させる。脚筋力算出装置１００は、最終タイミングにおいて被験者が被験者の成し得る最大限の速度で歩行するように促す最速歩行情報（例えば、“ピッ,ピッ”という音）をスピーカ１０５に出力させる。

この脚筋力算出装置１００は、最大速度歩行情報を出力させた後に、被験者に作用する加速度の値に基づいて被験者の力積の最大値を算出し、予め設定された最大力積−最大酸素摂取量・特性に基づいて、算出した力積の最大値に対する最大酸素摂取量（持久力）を算出する。

これにより、被験者が自律的に最速で歩行するだけで、被験者の持久力が算出されるため、被験者は、エルゴメータなどのように被験者に高負荷を掛けることにより被験者の持久力を算出する運動機器を用いなくても、被験者の持久力を容易に把握することができる。

例えば、脚筋力算出装置１００は、上記歩行情報又は上記最速歩行情報の出力処理と並行して、被験者が歩行している際の運動の強さを示す運動強度（例えば、脈拍数、心拍数、消費カロリー又は酸素摂取量）を測定する。脚筋力算出装置１００は、最速歩行情報を出力させた後に、所定時間内における運動強度の最大値を特定する。

脚筋力算出装置１００は、運動強度の最大値を特定した時点における被験者に作用する加速度の値（例えば、ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である測定合成値）を特定する。

これにより、脚筋力算出装置１００は、特定した加速度の値を用いて被験者の力積の最大値（これは、後述するＩ”_totalに対応する）を算出することができる。また、脚筋力算出装置１００は、その力積の最大値と予め設定された最大力積−最大酸素摂取量（持久力）の近似式とに基づいて、その力積の最大値に対する最大酸素摂取量（持久力）を算出することもできる。

このように被験者が段階的に歩行速度を速くし、最終段階で被験者が被験者の成し得る最大限の速度で歩行するだけで、被験者の持久力が算出される。このため、被験者は、エルゴメータなどのように被験者に高負荷を掛けることにより被験者の持久力を算出する運動機器を用いなくても、被験者の持久力を容易に把握することができる。

Ｓ３００において、脚筋力算出装置１００は、モード切替ボタン１０２により現在のモードがトレーニングモードにされたか否か判定する。また、脚筋力算出装置１００は、この判定がＹＥＳである場合にはＳ４００の処理に移り、ＮＯである場合にはＳ５００の処理に移る。

Ｓ４００において、脚筋力算出装置１００は、被験者の体力に応じた運動を実行させる処理を示すトレーニングモード処理を実行する。具体的には、脚筋力算出装置１００は、被験者が自律的に通常の速度で歩行するように促す情報である通常歩行情報と、被験者が自律的に最速で歩行するように促す情報である最速歩行情報とを所定タイミング毎に交互にスピーカ１０５に出力させる。

これにより、被験者は、通常の速度の歩行・最速の歩行を交互に実行することができる。このため、被験者は、通常の速度の歩行だけを実行するよりも効果的に脚筋力、持久力等を向上させることができる。

Ｓ５００において、脚筋力算出装置１００は、モード切替ボタン１０２により現在のモードが脚筋力モードにされたか否か判定する。また、脚筋力算出装置１００は、この判定がＹＥＳである場合にはＳ６００の処理に移り、ＮＯである場合にはＳ１００の処理に移る。

Ｓ６００において、脚筋力算出装置１００は、被験者の脚筋力を算出する処理を示す脚筋力モード処理を実行する。この脚筋力モード処理については後述する図５で詳細に説明する。

次に、図５乃至図８を参照しながら、脚筋力モード処理について詳述する。図５は、脚筋力モード処理を示す図である。

図５に示すように、Ｓ６０１において、脚筋力算出装置１００は、スタートボタン１０３が押下されたか否か判定する。また、脚筋力算出装置１００は、この判定がＹＥＳである場合にはＳ６０２の処理に移り、ＮＯである場合には本処理を繰り返す。

Ｓ６０２において、脚筋力算出装置１００は、被験者に作用する３軸方向の加速度の値を特定する。ここで、脚筋力算出装置１００が加速度センサ１０８により測定された加速度の値をサンプリングする間隔をΔＴとすると、時点ｔ＝ｋΔＴにおける３軸方向の加速度ｉｔは次の式となる。

なお、ｉ_ｔ，ｘは時点ｔにおいて被験者に作用するｘ軸方向の加速度である。ｉ_ｔ，ｙは時点ｔにおいて被験者に作用するｙ軸方向の加速度である。ｉ_ｔ，ｚは時点ｔにおいて被験者に作用するｚ軸方向の加速度である。

Ｓ６０３において、脚筋力算出装置１００は、スタートボタン１０３が再び押下されたか否か判定する。また、脚筋力算出装置１００は、この判定がＹＥＳである場合にはＳ６０４の処理に移り、ＮＯである場合にはＳ６０２の処理を繰り返す。

Ｓ６０４において、脚筋力算出装置１００は、被験者に作用する３軸方向の加速度の合成値である加速度ｉｏにより、被験者に作用する３軸方向の力積の合成値である力積ｉ_total（ノルム）を算出する。被験者の体重をｗとすると、時点ｔ＝ｋΔＴにおいて被験者に作用する３軸方向の力積の合成値である力積ｉ_total（ノルム）は次の式となる。

また、脚筋力算出装置１００は、ｚ軸方向に作用する加速度ｉ_ｔ，ｚにより、被験者に作用するｚ軸方向の力積の値である力積ｉｚ（ノルム）を算出する。時点ｔ＝ｋΔＴにおいて被験者に作用するｚ軸方向の力積ｉｚ（ノルム）は次の式となる。

Ｓ６０５において、脚筋力算出装置１００は、力積ｉ_total（ノルム）の閾値を設定する。図６は、測定時間に対する力積ｉ_total（ノルム），力積ｉｚ（ノルム）を示す図である。 図６に示すように、脚筋力算出装置１００は、力積ｉ_total（ノルム）の最大値（図６に示す「ｍａｘ」参照）及び力積ｉ_total（ノルム）の最小値（図６に示す「ｍｉｎ」参照）を特定する。この脚筋力算出装置１００は、特定した力積ｉ_total（ノルム）の最大値と最小値との中点（図６に示す「Ｔ＝（ｍａｘ＋ｍｉｎ）／２」参照）を閾値として設定する。

Ｓ６０６において、脚筋力算出装置１００は、設定した閾値を超えている力積ｉ_total（ノルム；測定合成値）を特定する（図６に示す丸印参照）。脚筋力算出装置１００は、特定した力積ｉ_total（ノルム）と同時点に対応する力積ｉｚ（ノルム）も特定する（図６に示す×印参照）。

Ｓ６０７において、脚筋力算出装置１００は、Ｓ６０６において特定した力積ｉｚ（ノルム），力積ｉ_total（ノルム）に基づいて、単位時間当りの力積ｉｚ（ノルム）の平均値を示す平均力積Ｉｚ（ノルム）、単位時間当りの力積ｉ_total（ノルム）の平均値を示す平均力積Ｉ_total（ノルム）を算出する。

ここで、ｎ・ΔＴの間における各力積ｉｚ（ノルム）の平均力積Ｉｚ（ノルム），ｎ・ΔＴの間における各力積ｉ_total（ノルム）の平均力積Ｉ_total（ノルム）は次の式となる。なお、測定時間に対する力積ｉｚ（ノルム）／力積ｉ_total（ノルム）の関係は図７に示す通りである。

Ｓ６０８において、脚筋力算出装置１００は、Ｓ６０７において算出した平均力積Ｉｚ（ノルム）、平均力積Ｉ_total（ノルム）に基づいて、平均力積Ｉｚ（ノルム）／平均力積Ｉ_total（ノルム）を算出する。平均力積Ｉｚ（ノルム）／平均力積Ｉ_total（ノルム）は次の式となる。

また、式６はｎ・ΔＴの時間におけるＩｚ（ノルム）／Ｉ_total（ノルム）を示している。このため、Ｉｚ（ノルム）／Ｉ_total（ノルム）はｎ・ΔＴ毎に存在する。例えば、ｎ・ΔＴが１ｓである場合には、そのｎ・ΔＴは図６の“２ｓ”と“３ｓ”との間の時間などである。

このため、ｎ・ΔＴがｍ倍存在する時間（例えば、図６の“２ｓ”と“１０ｓ”との間の時間など）におけるＩｚ（ノルム）／Ｉ_total（ノルム）の平均値Ｉ’ｚ／Ｉ’_totalは次の式となる。

上記式７より、Ｉ’ｚ／Ｉ’_totalは、被験者のｚ軸方向の加速度を発生させる力積と被験者の体全体の加速度を発生させる力積との比率であり、被験者の脚筋力と大きく関係する。

このＩ’ｚ／Ｉ’_totalの比率が小さいということは、被験者が最速で歩行した際のｚ軸方向への被験者の上下動が少ないことになる。従って、被験者が最速で歩行しているときに被験者自身の脚筋力が少ないと、歩行効率が悪くなり被験者の上下動が大きくなる。

これにより、Ｉ’ｚ／Ｉ’_totalは被験者の脚筋力と相関がある。このことから、脚筋力を推定する近似式は次の式となる。なお、下記式８におけるＡ，Ｂは定数である。

Ｓ６０９において、脚筋力算出装置１００は、式８の近似式に基づいて、Ｓ６０８で算出したＩ’ｚ／Ｉ’_totalを代入し、脚筋力Ｆを算出する。

図８は、上記式８に基づく脚筋力−Ｉ’ｚ／Ｉ’_total特性を示す図である。例えば、Ｓ６０８において、Ｉ’ｚ／Ｉ’_totalが０．５５である場合には、脚筋力算出装置１００は、{脚筋力Ｆ＝Ａ（Ｉ’ｚ／Ｉ’_total）＋Ｂ；ここでは脚筋力Ｆ＝−１９６．３２（Ｉ’ｚ／Ｉ’_total）＋１８３．２３}に０．５５を代入し、被験者の脚筋力Ｆを７５として算出する。

Ｓ６１０において、脚筋力算出装置１００は、算出した脚筋力Ｆを表示する。

次に、図９を参照しながら、上記Ｓ６０９において用いられる脚筋力−Ｉ’ｚ／Ｉ’_total特性を算出するまでの処理について説明する。図９は、脚筋力−Ｉ’ｚ／Ｉ’_total特性を算出するまでの処理を示す図である。

Ｓ７０１において、脚筋力算出装置１００は、所定数（ｎ）の被験者の脚筋力と、その脚筋力が発揮されている所定数（ｎ）の被験者のＩ’ｚ／Ｉ’_totalとの入力を促す。なお、所定数（ｎ）は、後述する最小二乗法により近似式が算出可能な数である。

Ｓ７０２において、脚筋力算出装置１００は、入力された所定数（ｎ）の被験者の脚筋力とそれに対する所定数（ｎ）の被験者のＩ’ｚ／Ｉ’_totalとの関係により、最小二乗法を用いて近似式（上記式８参照）を求める。

このような本発明の特徴によれば、Ｉ’ｚ／Ｉ’_totalに基づいて、該比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出する。これにより、被験者に高負荷を掛けることにより被験者の脚筋力を算出する運動機器を用いなくても、被験者の歩行という誰にでも可能な運動だけで被験者の脚筋力を算出することができる。

また、被験者は、大掛かりな運動機器を用いなくても、脚筋力算出装置１００を装着するだけで自己の脚筋力を容易に把握することができる。さらに、脚筋力算出装置１００は、被験者に装着可能な程度の大きさであり、大掛かりな運動機器ではない。このため、脚筋力算出装置１００は製造コストを抑制可能な構造を持つことができる。

また、多数の被験者のＩ’ｚ／Ｉ’_totalと多数の被験者の脚筋力の値とを用いてより適切な近似式（式８参照）を算出することができるため、当該近似式を用いて新たな被験者のＩ’ｚ／Ｉ’_totalと相関関係を持つ脚筋力の値をより正確に算出することができる。

また、近似式（式８参照）には被験者の体重の成分が含まれていないため、被験者の体重が設定されなくても被験者の脚筋力を算出することができる。これにより、被験者は、自己の体重を設定する必要がないため、より簡単な手順により被験者の脚筋力を把握することができる。

さらに、力積ｉ_ｚと閾値を超えている力積ｉ_totalとの比率に基づいて算出されたＩ’ｚ／Ｉ’_total、すなわち被験者が最速で歩行をした際の力積ｉ_ｚと力積ｉ_totalとの比率に基づいて算出されたＩ’ｚ／Ｉ’_totalを用いるため、それに基づいて被験者の持つ最大の脚筋力を算出することができる。

また、被験者の脚筋力を測定するための長い距離がなくても（例えば、運動場にある歩行用などの長いトラックなど）、被験者が最速で歩行し得る距離があれば被験者の最大の脚筋力が算出される。このため、被験者は、運動場などに出向かなくても自己の最大の脚筋力を容易に測定することができる。

なお、本実施形態では、脚筋力算出装置１００は、脚筋力−Ｉ’ｚ／Ｉ’_total特性である近似式を予め設定（Ｓ６０９参照）しているが、これに限定されずに、次に示す変更を加えてもよい。

具体的には、脚筋力算出装置１００は、Ｓ６１０において算出した脚筋力の値と、その脚筋力に対するＩ’ｚ／Ｉ’_totalの値とを順次記憶する。脚筋力算出装置１００は、その脚筋力の値とＩ’ｚ／Ｉ’_totalの値とが所定期間において所定数分記憶されたことを条件に、記憶された略全ての脚筋力の値とＩ’ｚ／Ｉ’_totalの値とを用いて近似式を算出する。脚筋力算出装置１００は、予め設定されている近似式から、算出した近似式に変更する。 この場合には、脚筋力算出装置１００が、より多くの脚筋力の値とＩ’ｚ／Ｉ’_totalの値とに基づいて近似式を順次更新することにより、より適切な近似式を算出することができる。このため、脚筋力算出装置１００は、その近似式を用いて被験者のＩ’ｚ／Ｉ’_totalの値に対する脚筋力をより正確に算出することができる。

なお、本実施形態では、脚筋力算出装置１００は、脚筋力−Ｉ’ｚ／Ｉ’_total特性である近似式を用いて被験者の脚筋力を算出しているが、これに限定される分けではない。

具体的には、脚筋力算出装置１００は、予め設定されたテーブルを用いて被験者の脚筋力を算出してもよい。例えば、脚筋力算出装置１００は、脚筋力とＩ’ｚ／Ｉ’_totalとが複数対応付けられたテーブルを記憶する。脚筋力算出装置１００は、新たな被験者のＩ’ｚ／Ｉ’_totalを算出した場合には、当該テーブルの中から、算出したＩ’ｚ／Ｉ’_totalに対応付けられた脚筋力を特定する。

なお、本実施形態及び変更例では、脚筋力算出装置１００は、Ｉ’ｚ／Ｉ’_total（式７及び式８参照）を用いて被験者の脚筋力を算出しているが、これに限定される分けではない。具体的には、脚筋力算出装置１００は、Ｉ’ｚ／Ｉ’_totalに替えてＩｚ／Ｉ_total（式６参照）を用いて被験者の脚筋力を算出してもよい。

すなわち、脚筋力算出装置１００は、式８におけるＩ’ｚ／Ｉ’_totalなどをＩｚ／Ｉ_totalに変更することにより、新たな被験者のＩｚ／Ｉ_totalに対応する脚筋力を算出することができる。これによっても、上記と同様の作用及び効果を奏することは当然のことである。

なお、脚筋力算出装置１００は、加速度センサ１０８により測定されたｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である測定合成値と被験者の体重とに基づいて、該測定合成値及び該体重と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出してもよい。

例えば、脚筋力算出装置１００は、Ｉ’ｚ／Ｉ’_total（式７及び式８参照）に替えて、下記式９に示すＩ’_total用いて被験者の脚筋力を算出してもよい。なお、Ｉ’_totalには、測定合成値と体重（ｗ）とが含まれている（式４及び式９参照）。これにより、脚筋力算出装置１００は、Ｉ’_totalに含まれている測定合成値及び体重（ｗ）を用いて、下記の通り被験者の脚筋力を算出することができる。

ここで、図１０は、上記式９における定数Ｃ，Ｄを算出するために用いられる脚筋力−Ｉ’_total特性を示す図である。脚筋力算出装置１００は、入力された所定数（ｎ）の被験者の脚筋力とそれに対する所定数（ｎ）の被験者のＩ’_totalとの関係により、最小二乗法を用いて式９における定数Ｃ，Ｄを算出し、脚筋力Ｆの近似式（Ｆ＝０．０４９８Ｉ’_total＋１７．６８５；図１０参照）を求める。

これにより、Ｓ６０８において、例えばＩ’_totalが１０００である場合には、脚筋力算出装置１００は、{脚筋力Ｆ＝０．０４９８Ｉ’_total＋１７．６８５}に１０００を代入して、被験者の脚筋力Ｆを約６８として算出する。

なお、脚筋力算出装置１００は、加速度センサ１０８により測定されたｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である測定合成値に基づいて、該測定合成値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出してもよい。

例えば、脚筋力算出装置１００は、Ｉ’ｚ／Ｉ’_totalに替えて、下記式１０に示すＩ’_total／ｗを用いて被験者の脚筋力を算出する。下記式１０におけるＩ’_totalは、式９におけるＩ’_totalを用いている。

なお、Ｉ’_totalには測定合成値と体重（ｗ）とが含まれている。これにより、Ｉ’_total／ｗが算出されることにより、体重（ｗ）の要素が除かれるため、脚筋力算出装置１００は、Ｉ’_totalに含まれる測定合成値を用いて、下記の通り被験者の脚筋力を算出することができる。

ここで、図１１は、上記式１０における定数Ｅ，Ｇを算出するために用いられる脚筋力−Ｉ’_total／ｗ特性を示す図である。脚筋力算出装置１００は、入力された所定数（ｎ）の被験者の脚筋力とそれに対する所定数（ｎ）の被験者のＩ’_total／ｗとの関係により、最小二乗法を用いて式１０における定数Ｅ，Ｇを算出し、脚筋力Ｆの近似式（Ｆ＝２．６４８７Ｉ’_total／ｗ＋２１．３９；図１１参照）を求める。

これにより、Ｓ６０８において、例えばＩ’_total／ｗが１５である場合には、脚筋力算出装置１００は、{脚筋力Ｆ＝２．６４８７Ｉ’_total／ｗ＋２１．３９}に１５を代入して、被験者の脚筋力Ｆを約６１として算出する。

ここで、脚筋力ＦとＩ’ｚ／Ｉ’_totalとから算出される相関係数ｒ１は、０．７７である（図８）。脚筋力ＦとＩ’_totalとから算出される相関係数ｒ２は、０．６３である（図１０）。脚筋力ＦとＩ’_total／ｗとから算出される相関係数ｒ３は、０．４５である（図１１）。

これにより、脚筋力ＦとＩ’ｚ／Ｉ’_totalとの間、脚筋力ＦとＩ’_totalとの間、脚筋力ＦとＩ’_total／ｗとの間には相関があるため、脚筋力算出装置１００は、Ｉ’ｚ／Ｉ’_total，Ｉ’_total，又はＩ’_total／ｗを用いて、それらと相関関係を持つ脚筋力Ｆを適切に算出することができる。

また、脚筋力算出装置１００は、除算処理のある式８を用いるよりも、除算処理のない式９を用いた方が、脚筋力Ｆの演算処理を速く実行することができる。

さらに、式１０では体重の要素がそもそも含まれない。このため、脚筋力算出装置１００は、体重の要素を含む式８よりも、式１０を用いた方が、脚筋力Ｆの演算処理を速く実行することができる。

なお、式９及び式１０におけるＩ’_totalは、Ｉ_totalに変更されてもよいのは勿論のことである。

[第２実施形態]
第１実施形態では、脚筋力算出装置１００は、段階的に被験者の歩行速度を速めさせて、最終段階で被験者の成し得る最大限の速度で歩行させた後に、被験者の最大酸素摂取量（持久力）を算出している（Ｓ２００参照）。

これに対し、第２実施形態では、脚筋力算出装置１００は、段階的に被験者の歩行速度を速めさせることなく、上記各段階を経た累積の歩行距離よりも短い特定距離のみ被験者の成し得る最大限の速度で歩行させるだけで（第１実施形態の脚筋力モード時の歩行方法）、被験者の最大酸素摂取量（持久力）を算出している。なお、第２実施形態における各部の構成は、特段の断りがない限り第１実施形態で説明した各部の構成と同様である。以下、詳細に説明する。

脚筋力算出装置１００は、特定距離内を被験者が被験者の成し得る最大限の速度で歩行するように促す情報を出力する（上記Ｓ６０３のＹＥＳ参照）。脚筋力算出装置１００は、その情報を出力した後に、ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である測定合成値（式９におけるＩ’_totalに含まれる値）を算出する。

脚筋力算出装置１００は、算出した測定合成値及び被験者の体重に基づいて、被験者が被験者の成し得る最大限の運動強度を発揮し得るときのｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値及び被験者の体重を含む運動強度最大時合成値を算出する。この運動強度は、被験者の脈拍数、心拍数、消費カロリー又は酸素摂取量の大きさを含む。

例えば、脚筋力算出装置１００は、算出した測定合成値及び被験者の体重を含むＩ’_totalを用いて、運動強度最大時合成値を含むＩ”_totalを算出する。脚筋力算出装置１００は、算出したＩ”_totalを用いて、下記に示すように最大酸素摂取量（持久力）を算出する。

次に、最大酸素摂取量（持久力）の算出方法について詳細に説明する。図１２は、所定数（ｎ）の被験者のＩ’_totalとＩ”_totalとの関係を示す図である。

図１２に示すように、脚筋力算出装置１００は、入力された所定数（ｎ）の被験者のＩ’_totalとそれに対する所定数（ｎ）の被験者のＩ”_totalとの関係により、最小二乗法を用いて下記の式１１における定数Ｈ，Ｊを算出し、Ｉ”_totalの近似式（Ｉ”_total＝０．４４３３Ｉ’_total＋５４５６．２；図１２参照）を求める。

脚筋力算出装置１００は、図１２に示す近似式と算出したＩ’_totalとを用いてＩ”_totalを算出する。脚筋力算出装置１００は、そのＩ”_totalと下記の式１２とを用いて最大酸素摂取量（持久力）を算出する。

ここで、脚筋力算出装置１００は、入力された所定数（ｎ）の被験者のＩ”_totalとそれに対する所定数（ｎ）の被験者の最大酸素摂取量（持久力）との関係により、最小二乗法を用いて式１２における定数Ｋ，Ｌを算出し、最大酸素摂取量（持久力）の近似式を求める。この近似式の導出過程は、上記図１０，図１１及び図１２で説明した過程と同様である。

これにより、脚筋力算出装置１００は、式１２に示す近似式と算出したＩ”_totalとを用いて、最大酸素摂取量（持久力）を算出することができる。

図１２に示すようにＩ”_totalとＩ’_totalとから算出される相関係数ｒ４は、０．７８９である（図１２）。これにより、Ｉ”_totalとＩ’_totalとの間には相関があるため、脚筋力算出装置１００は、算出したＩ’_totalのみを用いて、それと相関関係を持つＩ”_totalを適切に算出することができる。

なお、脚筋力算出装置１００は、最大酸素摂取量（持久力）を算出するために、Ｉ’_total又はそれに含まれている運動強度最大時合成値を用いているが、Ｉ_total又はそれに含まれている運動強度最大時合成値を用いてもよいのは勿論のことである。

なお、本実施形態では、脚筋力算出装置１００は、算出した測定合成値及び被験者の体重を用いて運動強度最大時合成値（被験者の体重を含む）を算出しているが、これに限定される分けではない。具体的には、脚筋力算出装置１００は、被験者の体重を用いずに、算出した測定合成値のみを用いて運動強度最大時合成値（被験者の体重を含まない）を算出してもよい。

[第３実施形態]
本実施形態では、脚筋力算出装置１００は、Ｓ４００のトレーニングモードに加えて、次に示す処理を実行してもよい。なお、本実施形態における各部の構成は、特段の断りがない限り第１実施形態で説明した各部の構成と同様である。

具体的には、脚筋力算出装置１００は、算出した運動強度最大時合成値（Ｉ”_total）の所定割合（例えば、７０％）を基準値として設定する。

ここで、運動強度最大時合成値がトレーニング時の基準値としてそのまま使用されると、被験者に大きな負荷が掛かり、被験者の生命に危険が生じることがある。運動生理学上、運動強度最大時合成値の約６０％に対応する負荷が被験者に掛かった場合には乳酸が発生し始め、また約７０％に対応する負荷が被験者に掛かった場合には乳酸が確実に発生するといわれている。そして、被験者の体力を向上させるには、乳酸が確実に発生し得る程度の強い負荷を被験者にかける必要があるといわれている。このため、脚筋力算出装置１００は、運動強度最大時合成値の約７０％を基準値として設定するのが好ましい。

脚筋力算出装置１００は、加速度センサ１０８により測定されたｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である測定合成値（力積に含まれる値）が当該基準値を超えている場合には、被験者の身体に関する身体情報を出力する。

例えば、脚筋力算出装置１００は、測定した測定合成値が当該基準値を超えている場合には、被験者の身体にとって適切な負荷であることを示す身体情報を出力する。一方、脚筋力算出装置１００は、測定した測定合成値が当該基準値を超えていない場合には、被験者の身体にとって適切な負荷でないことを示す身体情報を出力する。脚筋力算出装置１００は、例えば所定音を身体情報としてスピーカ１０５から出力することができる。

かかる特徴によれば、測定合成値が基準値を超えている場合には、身体情報が出力される。このため、被験者は、運動中にその身体情報を聞くことにより、現在の歩行速度が自己にとってトレーニングに適していることを把握することができる。

[その他の実施形態]
上記各実施形態で述べる脚筋力は膝が動かない状態で計測する等尺性膝屈曲力、又は膝を動かした状態で計測する等速性膝伸展力等でもよい。

なお、上記各実施形態の脚筋力である脚伸展力、脚屈筋力には、膝伸展力や膝屈曲力などがある。膝伸展力は、被験者の膝を伸ばそうとするときに発生する最大筋力である。膝屈曲力は、被験者の膝を曲げようとするときに発生する最大筋力である。

（プログラム）
上記脚筋力算出装置において動作するプログラムは、上記ＣＰＵ１１２と同様の機能を有する。具体的には、プログラムは、互いに直交するｘ軸，ｙ軸，鉛直方向に沿うｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する加速度センサにより測定されたｚ軸に作用する加速度の値である第１加速度の値と、加速度センサにより測定されたｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する加速度の合成値である第２加速度の値との比率に基づいて、該比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部としての機能を有する。

なお、プログラムは、記録媒体に記録されてもよい。この記録媒体は、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＩＣチップ、カセットテープなどが挙げられる。

以上、本発明の一例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、各部の具体的構成等は、適宜設計変更可能である。また、各実施形態の構成及び各変更例の構成もそれぞれ組み合わせることが可能である。また、各実施形態及び各変更例の作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、各実施形態及び各変更例に記載されたものに限定されるものではない。

第１実施形態における脚筋力算出装置を示す外観図である。 第１実施形態における脚筋力算出装置に作用する加速度の方向を示す図である。 第１実施形態における脚筋力算出装置の内部構造を示す図である。 第１実施形態における脚筋力算出方法を示す図である。 第１実施形態における脚筋力モード処理を示す図である。 第１実施形態における測定時間に対するｉ_ｚ，ｉ_totalを示す図である。 本実施形態における測定時間に対するｉ_ｚ／ｉ_totalを示す図である。 第１実施形態におけるＩ’ｚ／Ｉ’_totalに対する脚筋力を示す図である。 第１実施形態における脚筋力−Ｉ’ｚ／Ｉ’_total特性・算出処理を示す図である。 変更例におけるＩ’_totalに対する脚筋力を示す図である。 変更例におけるＩ’_total／ｗに対する脚筋力を示す図である。 第２実施形態におけるＩ’_totalに対するＩ”_totalを示す図である。

符号の説明

１００…脚筋力算出装置、１０１…電源ボタン、１０２…モード切替ボタン、１０３…スタートボタン、１０４…表示部、１０５…スピーカ、１０６…クリップ、１０７…通信用ポート、１０８…加速度センサ、１０９…電源供給部、１１０…ＲＡＭ、１１１…ＲＯＭ、１１２…ＣＰＵ

Claims (24)

1. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置であって、
   互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する加速度センサと、
   前記加速度センサにより測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部とを備え、
   前記ｚ軸は鉛直方向に沿う軸であり、
   前記脚筋力算出部は、前記加速度センサにより測定された前記ｚ軸に作用する加速度の値である第１加速度の値と、前記加速度センサにより測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である第２加速度の値との比率に基づいて、前記比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする脚筋力算出装置。
2. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置であって、
   互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する加速度センサと、
   前記加速度センサにより測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部とを備え、
   前記脚筋力算出部は、前記加速度センサにより測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値と被験者の体重とを含む特定値に基づいて、前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする脚筋力算出装置。
3. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置であって、
   互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する加速度センサと、
   前記加速度センサにより測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部とを備え、
   前記脚筋力算出部は、前記加速度センサにより測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である測定合成値に基づいて、被験者が被験者の成し得る最大限の運動強度を発揮し得るときの前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である運動強度最大時合成値を算出することを特徴とする脚筋力算出装置。
4. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置であって、
   互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する加速度センサと、
   前記加速度センサにより測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部とを備え、
   前記脚筋力算出部は、前記加速度センサにより測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である特定値を測定し、
   測定された前記特定値が閾値以下の場合には、
   測定された前記特定値と、多数の被験者の前記特定値と前記多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式とに基づいて、前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出し、
   測定された前記特定値が閾値を超えている場合には、前記閾値を超えている前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする脚筋力算出装置。
5. 前記脚筋力算出部は、多数の被験者の前記ｚ軸に作用する加速度の値及び前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値の比率と、前記多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式に基づいて、前記第１加速度の値及び前記第２加速度の値の比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項１に記載の脚筋力算出装置。
6. 前記脚筋力算出部は、前記第２加速度の値が閾値を超えている場合には、前記第１加速度の値と前記閾値を超えている前記第２加速度の値との比率に基づいて、前記比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項１又は請求項５に記載の脚筋力算出装置。
7. 前記脚筋力算出部は、多数の被験者の前記特定値と前記多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式に基づいて、前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項２に記載の脚筋力算出装置。
8. 前記脚筋力算出部は、測定された前記特定値が閾値を超えている場合には、前記閾値を超えている前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項２又は請求項７に記載の脚筋力算出装置。
9. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置を用いた脚筋力算出方法であって、
   互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する第１のステップと、
   前記第１のステップによって測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する第２のステップと
   を備え、
   前記ｚ軸は鉛直方向に沿う軸であり、
   前記第２のステップは、前記第１のステップによって測定された前記ｚ軸に作用する加速度の値である第１加速度の値と、第１のステップによって測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である第２加速度の値との比率に基づいて、前記比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする脚筋力算出方法。
10. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置を用いた脚筋力算出方法であって、
    互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する第１のステップと、
    前記第１のステップによって測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する第２のステップと
    を備え、
    前記第２のステップは、前記第１のステップによって測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値と被験者の体重とを含む特定値に基づいて、前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする脚筋力算出方法。
11. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置を用いた脚筋力算出方法であって、
    互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する第１のステップと、
    前記第１のステップによって測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する第２のステップと
    を備え、
    前記第２のステップは、前記第１のステップによって測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である測定合成値に基づいて、被験者が被験者の成し得る最大限の運動強度を発揮し得るときの前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である運動強度最大時合成値を算出することを特徴とする脚筋力算出方法。
12. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置を用いた脚筋力算出方法であって、
    互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する第１のステップと、
    前記第１のステップによって測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する第２のステップと
    を備え、
    前記第２のステップは、前記第１のステップによって測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である特定値を測定し、
    測定された前記特定値が閾値以下の場合には、
    測定された前記特定値と、多数の被験者の前記特定値と前記多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式とに基づいて、前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出し、
    測定された前記特定値が閾値を超えている場合には、前記閾値を超えている前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする脚筋力算出方法。
13. 前記第２のステップは、多数の被験者の前記ｚ軸に作用する加速度の値及び前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値の比率と、前記多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式に基づいて、前記第１加速度の値及び前記第２加速度の値の比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項９に記載の脚筋力算出方法。
14. 前記第２のステップは、前記第２加速度の値が閾値を超えている場合には、前記第１加速度の値と前記閾値を超えている前記第２加速度の値との比率に基づいて、前記比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項９又は請求項１３に記載の脚筋力算出方法。
15. 前記第２のステップは、多数の被験者の前記特定値と前記多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式に基づいて、前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項１０に記載の脚筋力算出方法。
16. 前記第２のステップは、測定された前記特定値が閾値を超えている場合には、前記閾値を超えている前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項１０又は請求項１５に記載の脚筋力算出方法。
17. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置において動作するプログラムであって、
    コンピュータを、
    互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する加速度センサと、
    前記加速度センサにより測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部として機能させ、
    前記ｚ軸は鉛直方向に沿う軸であり、
    前記脚筋力算出部は、前記加速度センサにより測定された前記ｚ軸に作用する加速度の値である第１加速度の値と、前記加速度センサにより測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である第２加速度の値との比率に基づいて、前記比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とするプログラム。
18. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置において動作するプログラムであって、
    コンピュータを、
    互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する加速度センサと、
    前記加速度センサにより測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部として機能させ、
    前記脚筋力算出部は、前記加速度センサにより測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値と被験者の体重とを含む特定値に基づいて、前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とするプログラム。
19. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置において動作するプログラムであって、
    コンピュータを、
    互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する加速度センサと、
    前記加速度センサにより測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部として機能させ、
    前記脚筋力算出部は、前記加速度センサにより測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である測定合成値に基づいて、被験者が被験者の成し得る最大限の運動強度を発揮し得るときの前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である運動強度最大時合成値を算出することを特徴とするプログラム。
20. 被験者に着脱可能に装着される脚筋力算出装置において動作するプログラムであって、
    コンピュータを、
    互いに直交するｘ軸，ｙ軸，ｚ軸に作用する被験者が歩行した際の加速度を測定する加速度センサと、
    前記加速度センサにより測定された加速度の値に基づいて、被験者の脚筋力を算出する脚筋力算出部として機能させ、
    前記脚筋力算出部は、前記加速度センサにより測定された前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値である特定値を測定し、
    測定された前記特定値が閾値以下の場合には、
    測定された前記特定値と、多数の被験者の前記特定値と前記多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式とに基づいて、前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出し、
    測定された前記特定値が閾値を超えている場合には、前記閾値を超えている前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とするプログラム。
21. 前記脚筋力算出部は、多数の被験者の前記ｚ軸に作用する加速度の値及び前記ｘ軸，前記ｙ軸，前記ｚ軸に作用する加速度の合成値の比率と、前記多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式に基づいて、前記第１加速度の値及び前記第２加速度の値の比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項１７に記載のプログラム。
22. 前記脚筋力算出部は、前記第２加速度の値が閾値を超えている場合には、前記第１加速度の値と前記閾値を超えている前記第２加速度の値との比率に基づいて、前記比率と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項１７又は請求項２１に記載のプログラム。
23. 前記脚筋力算出部は、多数の被験者の前記特定値と前記多数の被験者の脚筋力の値との関係により予め算出された近似式に基づいて、前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項１８に記載のプログラム。
24. 前記脚筋力算出部は、測定された前記特定値が閾値を超えている場合には、前記閾値を超えている前記特定値と相関関係を持つ被験者の脚筋力を算出することを特徴とする請求項１８又は請求項２３に記載のプログラム。

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