JP5849092B2 - ストライドの生体力学的パラメータを分析するための、加速度計を実装する一体型携帯装置及び方法 - Google Patents
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Description
(a)走者の胴部上に装置を固定するステップであって、前記装置は、電気的に自己完結型であり、三軸加速度計、ストップウォッチ、デジタルプロセッサ、及びディスプレイを含む、ステップと、
(b)走者がランニングコースに沿って一定の距離を走りながら、前記加速度計を使用して少なくとも垂直方向の一連の加速度データを測定するステップと、
(c)前記ランニングコースの間、又は前記ランニングコースの最後に、前記加速度データ、前記距離、及び前記ストップウォッチにより測定された時間に基づいて、前記走者の重力中心の下降量(A)、及び/又は重力中心の上昇量(E)、及び/又は重力中心の下降量と上昇量との和、及び/又は重力中心(CG)の垂直力学的仕事量を含む、ストライドの生体力学的パラメータを前記プロセッサに計算させるステップと、
(d)前記ディスプレイ上に前記パラメータを表示するステップと
を含む。
(a)走者の胴部上に装置を固定するステップであって、前記装置は、電気的に自己完結型であり、三軸加速度計、ストップウォッチ、デジタルプロセッサ、及びディスプレイを含む、ステップと、
(b)走者がランニングコースに沿って一定の距離を走りながら、前記加速度計を使用して少なくとも垂直方向の一連の加速度データを測定するステップと、
(c)前記ランニングコースの間、又は前記ランニングコースの最後に、前記加速度データ、前記距離、及び前記ストップウォッチにより測定された時間に基づいて、前記走者の重力中心の下降量、及び/又は重力中心の上昇量、及び/又は重力中心の下降量と上昇量との和、及び/又は重力中心の垂直力学的仕事量を含む、ストライドの生体力学的パラメータを前記プロセッサに計算させるステップと、
(d)前記ディスプレイ上に前記パラメータを表示するステップと
を含む。
ACC(一連の加速度データ)
TC(接触時間)
TV(空中時間)
T(走行時間)
を測定又は特定する。
D(走行距離)
H(ユーザの身長(センチメートル))
M(ユーザの質量)
Vmoy=D/T
に基づいて計算及び表示される。
N=1/(Tv+Tc)
Lf=V*(Tc+Tv)
に等しい。
Dappui=V*Tc
を介した加速度データから、又は各ストライド又は地面との各接触中の瞬間速度を使用することにより、得ることもできることが観察された。図6は、距離Dappuiを図式的かつ概略的に示す。
Vdeco=Amoy*Tc/2
Angdeco=180/π*tan−1(Vmoy/Vdeco)
により離陸の瞬間の平均速度Vmoy及び垂直速度Vdecoから得ることができる。
Angapp=180/π*(Vmoy*Tc/Lj)
により接地領域の角度Angapp(図6に示し、足が地面に接地しているとき、長さLjを有する脚が進んだ角度に相当する)を特定することができる。
Angpose=(180−Angapp)/2
により評価することができる。
Fmax=M*g*π/2*(Tv/Tc+1)
により特定することができる。
Fmoy=Amoy/g+1
に等しい。
A=f(Fmax,Tc,M)=|−(Fmax*Tc 2)/(M*π2)+(G*Tc 2)/8|
を用いて、接触時間Tc及び走者の質量Mの最大支持力Fmaxの関数として得ることができる。
E=Vdeco 2/(2*G)
により計算することができ、ここで、Vdecoは、離陸時の垂直速度に相当する。
undulation=lowering+elevation(うねり=下降距離+上昇距離)
をこれら2つのパラメータの合計から計算することができる。
stiffness(剛性)=Fmax/A
となる。
asymmetry(非対称性)=(Tcmax−Tcmin)/Tcmin
により、両脚のそれぞれの接触時間の間の差を特定することができることがわかった。
Claims (15)
- 走者のストライドの生体力学的パラメータを分析するための加速度計(17)を実装するための方法であって、
(a)装置が、電気的に自己完結型であり、三軸加速度計(17)とストップウォッチ(16)とデジタルプロセッサ(19)とディスプレイ(11)とを有し、前記走者の胴部上に前記装置(1)を固定するステップと、
(b)前記走者が、ランニングコースに沿って一定の距離(D)を走っている間に、前記加速度計を使用して少なくとも垂直方向に一連の加速度データ(av)を測定するステップと、
(c)前記ランニングコースの途中に又はその最後に、前記加速度データと、前記距離(D)と、前記ストップウォッチ(16)によって測定された期間(T)に基づいて、重力中心(CG)の下降量(A)及び/若しくは前記重力中心(CG)の上昇量(E)並びに/又は前記重力中心(CG)の前記下降量と前記上昇量との和を有する、前記ストライドの前記生体力学的パラメータを、前記プロセッサに計算させるステップと、
(d)前記ディスプレイ(11)上に前記パラメータを表示するステップとから成る当該方法において、
前記重力中心の前記下降量(A)及び/若しくは前記重力中心の前記上昇量(E)並びに/又は前記重力中心の前記下降量と前記上昇量との和は、それぞれのストライドごとに計算され、
前記重力中心(CG)の前記下降量(A)は、最大支持力(F max )と接触時間(T c )と前記走者の質量(M)との関数として得られ、及び
前記重力中心(CG)の前記上昇量(E)は、垂直射出速度(V deco )の関数として得られる当該方法。 - 前記生体力学的パラメータは、前記最大支持力(Fmax)と前記下降量(A)との関数として計算された剛性を有する請求項1に記載の方法。
- 前記生体力学的パラメータは、前記加速度データによって特定された応答性分散(Tv/Tc)に基づいて計算されるストライド規則性指標を有する請求項1又は2に記載の方法。
- 前記生体力学的パラメータは、前記規則性指標に基づく疲労レベル指標を有する請求項3に記載の方法。
- 前記生体力学的パラメータは、左脚の少なくとも1つのパラメータと右脚の少なくとも1つの対応するパラメータとの間の非対称性を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記生体力学的パラメータは、前記非対称性に基づいて計算された怪我危険性指標を有する請求項5に記載の方法。
- 前記生体力学的パラメータは、平均速度(Vmoy)と射出の瞬間の垂直速度(Vdeco)とから得られた、足が地面から離れた当該瞬間の前記重力中心(CG)の射出角度(Angdeco)を有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記平均速度(Vmoy)は、進んだ前記距離(D)と前記ストップウォッチによって計時された前記期間(T)とに基づいて計算される一方で、前記射出の瞬間の前記垂直速度(Vdeco)は、前記加速度データの積分によって得られる請求項7に記載の方法。
- 前記生体力学的パラメータは、地面に対する脚の着地角度(Angpose)を有する請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記生体力学的パラメータは、足が地面に接触している期間(Tc)に、前記走者の重力中心(CG)が進行する距離(Dappui)を有する請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも幾つかの前記パラメータを計算するため、少なくとも前後方向の一連の加速度データが、前記加速度計(17)によって測定され、垂直方向の前記一連の加速度データとは別に処理される請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも幾つかの前記パラメータを計算するため、少なくとも横方向の一連の加速度データが、前記加速度計によって測定され、垂直方向の前記一連の加速度データとは別に処理される請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記前後方向は、その変位がより大きい空間方向を特定することによって特定される請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法を実施するためにマイクロプロセッサによって実行されるように設計されたコンピュータプログラムを半永久的に記憶するコンピュータデータキャリア。
- 走者のストライドの生体力学的パラメータを分析するために設計された装置であって、
自己完結型電源(18)と、
前記走者が、ランニングコース上で或る距離を進行中に、少なくとも垂直方向に少なくとも1つの一連の加速度データ(av)を供給可能である三軸加速度計(17)と、
ストップウォッチ(16)と、
ベルト(15)と、
ディスプレイ(11)と、
走行中又はその終了時に、前記加速度データと前記距離と前記ストップウォッチによって計時された期間に基づいて、前記走者の重力中心(CG)の垂直振動(A、E)を有する前記走者の前記ストライドの生体力学的パラメータを計算し、前記ディスプレイ(11)上に前記パラメータを表示するためにプログラムされたデジタルプロセッサ(19)とを有する当該装置において、
前記デジタルプロセッサ(19)は、前記重力中心の前記下降量(A)及び/若しくは前記重力中心の前記上昇量(E)並びに/又は前記重力中心の前記下降量と前記上昇量との和を、それぞれのストライドごとに計算するように構成されていて、
前記デジタルプロセッサ(19)は、前記重力中心(CG)の前記下降量(A)を、最大支持力(F max )と接触時間(T c )と前記走者の質量(M)との関数として計算するように構成されていて、及び
前記デジタルプロセッサ(19)は、前記重力中心(CG)の前記上昇量(E)を、垂直射出速度(V deco )の関数として計算するように構成されている当該装置。
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