[发明专利]功率测量方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量运动过程中使用的功率或力量的方法和装置，且更具体地涉及测量运动的垂直部分中使用的功率或力量。

背景技术

跌倒是老年人的最大健康风险因素之一。已经发现大于65岁的人群中大约三分之一每年至少跌倒一次。

很多这类跌倒可以通过及早确认跌倒风险以及应用有效且靶定的跌倒预防程序而得以避免。基于力量和平衡训练(SBT)的跌倒预防试验已经显示可以降低老年人跌倒的风险。

平衡性能度量可以被用作跌倒风险的早期指标并且被用于度量跌倒预防程序的进展。特别地，从坐到站立(STS)转换已经被确认为这方面的重要运动。本领域专家比较用于预防跌倒的从坐到站立转换过程中产生的功率的图和心血管紊乱情况下的ECG图。在日常生活中，每个人在一天中多次执行STS转换。

常规地，仅临床测量系统(诸如包括测力板和光学标记系统的那些测量系统)允许从坐到站立转换过程中的功率的精确量化。在这些测量系统中，测力板提供垂直地面反作用力，而光学标记系统提供三维位移的度量。这两种测量值的组合被用于量化从坐到站立转换过程中的功率。

这些测量系统具有一些缺点。首先，它们是临床设备，这需要用户到门诊部去。它们需要大量劳动来准备和执行测量(特别是在大量光学标记需要被附接到身体的特定部分上的情况下)。另外，它们仅提供用户的平衡性能的快照，其中，由于临床设置，用户通常执行得超过平均能力。此外，这些测量系统涉及对用户来说相当麻烦的程序。

因此需要测量诸如从坐到站立转换的垂直运动过程中所使用的功率的方法和系统，该方法和系统对于用户操作来说是容易和简单的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于估计用户在执行运动的垂直分量时使用的功率的装置，该装置包括加速计，该加速计用于附接到用户并且用于测量所述用户经受的加速度；该装置还包括处理器，该处理器被配置为：接收来自附接到所述用户的所述加速计的加速度的测量值；根据所接收的测量值估计垂直加速度；以及根据所述垂直加速度估计所使用的功率。

根据本发明的第二方面，提供一种用于估计用户在执行运动的垂直分量时使用的功率的方法，该方法包括：从附接到所述用户的加速计获得所述用户在执行所述运动时经受的垂直加速度的测量值；以及根据所述垂直加速度的测量值确定所使用的功率的估计值。

根据本发明的第三方面，提供一种计算机程序产品，其包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在与附接到用户的加速计相关联的计算机或处理器上执行时通过以下步骤估计用户在执行运动的垂直分量时使用的功率：从所述加速计接收测量值；根据所接收的测量值确定所述用户在执行所述运动时经受的垂直加速度；以及根据所述垂直加速度的测量值确定所使用的功率的估计值。

附图说明

现在将仅以示例方式通过参考以下附图来描述本发明的实施例，其中：

图1示出根据本发明附接到用户的传感器单元；

图2更详细地示出所述传感器单元；

图3示出作用于用户上以及用户在执行从坐到站立转换时施加的加速度和力；

图4是举例说明根据所测量的加速度计算加速度计的取向的图表；以及

图5是举例说明根据本发明的方法的步骤的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种传感器单元2，该传感器单元通过一些附接装置6被附接到用户4的身体，优选为身体的躯干，如骨盆或胸骨上，所述附接装置6例如为带子或绳子(或者在单元2为垂饰形式时为颈索)。传感器单元2被用于根据用户4的身体的加速度的测量值确定在身体运动过程中所使用的功率或力量，该身体运动涉及在垂直方向的运动，例如从坐到站立(STS)转换，其中用户4从坐姿站起。

传感器单元2确定执行运动的垂直分量所使用的功率或力量。传感器单元2可以计算在整个垂直运动过程中所使用的功率或力量，但是在可替代的实施例中，传感器单元2可以被用于确定垂直运动的某些部分过程中的功率或力量。

图2示出根据本发明的传感器单元2的优选实施例。传感器单元2包括加速度计8，该加速度计测量沿着三个正交轴的加速度并且提供对应的信号。这些信号被提供给处理器10以进行分析。传感器单元2还包括存储器12和发射器或收发器电路14。存储器12被用于存储来自加速度计8的测量值，并且用于存储处理器10的分析结果。发射器或收发器电路14被用于发送分析结果至远程单元或计算机，在此处它们可以被用户4或健康护理提供者查看或研究。

优选地，加速度计8是微机电系统(MEMS)加速度计8。