(57)【要約】【課題】運動者の運動を定量化することのできる計測装置を提供する。【解決手段】計測装置１００は、第１流体収容体１と、第２流体収容体２と、連通部３と、第１圧力計測部７とを備える。第１流体収容体１は、運動者から力を受ける入力部として機能し、流体の流入で膨らみ、流体の流出で萎む。第２流体収容体２は、運動者から力を受ける入力部として機能し、流体の流入で膨らみ、流体の流出で萎む。連通部３は、運動者に対する運動負荷として機能し、第１流体収容体１と第２流体収容体２とを連通する。第１圧力計測部７は、第１流体収容体１に収容されている流体の圧力を計測する。【選択図】図１１
2019211474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動者から力を受ける入力部として機能し、流体の流入で膨らみ、流体の流出で萎む第１流体収容体と、
前記運動者から力を受ける入力部として機能し、流体の流入で膨らみ、流体の流出で萎む第２流体収容体と、
前記運動者に対する運動負荷として機能し、前記第１流体収容体と前記第２流体収容体とを連通する連通部と、
前記第１流体収容体に収容されている流体の圧力と、前記連通部を流れる流体の圧力と、前記第１流体収容体に収容されている前記流体と前記第２流体収容体に収容されている流体との差圧とのうち、いずれかの物理量を計測する物理量計測部と
を備える、計測装置。
【請求項２】
前記連通部を流れる前記流体の流量を計測する流量計測部をさらに備え、
前記物理量計測部は、前記第１流体収容体に収容されている前記流体の圧力を計測する、請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記流量計測部は、差圧計測部を含み、
前記差圧計測部は、前記第１流体収容体に収容されている前記流体と前記第２流体収容体に収容されている前記流体との差圧を計測する、請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記流量計測部は、圧力計測部を含み、
前記圧力計測部は、前記第２流体収容体に収容されている前記流体の圧力を計測する、請求項２に記載の計測装置。
【請求項５】
前記流量計測部の計測した前記流量と前記物理量計測部の計測した前記圧力とに基づいて、前記運動者の運動の量を算出する算出部をさらに備える、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項６】
前記第２流体収容体に収容されている前記流体の圧力の推定値と、前記物理量計測部の計測した前記物理量とに基づいて、前記運動者の運動の量を算出する算出部をさらに備え、
前記物理量計測部は、前記第１流体収容体に収容されている前記流体の圧力を計測し、
前記算出部は、前記推定値を、大気圧に基づく値に設定するか、又は、前記推定値を、前記物理量計測部の計測した前記物理量に基づく値に設定するかする、請求項１に記載の計測装置。
【請求項７】
前記連通部を流れる前記流体の温度を計測する温度計測部をさらに備え、
前記算出部は、前記運動者の運動の量を算出する際に前記流体の粘性係数を使用する場合は、前記温度計測部の計測した前記温度に基づいて前記流体の粘性係数を補正する、請求項５又は請求項６に記載の計測装置。
【請求項８】
前記連通部は、前記第１流体収容体と前記第２流体収容体とを連通する管を含み、
前記連通部は、前記管の流体抵抗に応じて、前記運動者に対する運動負荷を発生する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項９】
前記連通部は、
各々が前記第１流体収容体と前記第２流体収容体とを連通する複数の管と、
前記複数の管のうちの少なくとも１つの管を開放又は閉塞する少なくとも１つの開閉部と
を含む、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項１０】
前記管は、複数の毛細管を含む、請求項８又は請求項９に記載の計測装置。
【請求項１１】
前記第１流体収容体の素材は、柔軟性を有する非弾性の素材であり、
前記第２流体収容体の素材は、柔軟性を有する非弾性の素材である、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項１２】
前記第１流体収容体は、折り曲げ可能な袋体であり、
前記第２流体収容体は、折り曲げ可能な袋体である、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項１３】
前記第１流体収容体の素材は、柔軟性を有する非弾性の素材であり、
前記第２流体収容体の素材は、弾性を有する素材である、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項１４】
前記物理量計測部の計測した前記物理量に基づいてディスプレイに表示する画像を制御する表示制御部をさらに備える、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の計測装置。
【請求項１５】
前記流体は、気体である、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、介護用足踏み健康具が記載されている。介護用足踏み健康具は一対の足踏みを備える。一対の足踏みの各々は、袋体、基台、及び踏み台を含む。袋体には流体（例えば、空気又は水）が封入される。袋体は基台に接着される。踏み台は袋体の上面に配置される。運動者は、踏み台を踏んで足踏みを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１３５２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された介護用足踏み健康具では、運動者の運動を定量化できない。
【０００５】
本発明の目的は、運動者の運動を定量化することのできる計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一局面によれば、計測装置は、第１流体収容体と、第２流体収容体と、連通部と、物理量計測部とを備える。第１流体収容体は、運動者から力を受ける入力部として機能し、流体の流入で膨らみ、流体の流出で萎む。第２流体収容体は、前記運動者から力を受ける入力部として機能し、流体の流入で膨らみ、流体の流出で萎む。連通部は、前記運動者に対する運動負荷として機能し、前記第１流体収容体と前記第２流体収容体とを連通する。物理量計測部は、第１流体収容体に収容されている流体の圧力と、前記連通部を流れる流体の圧力と、前記第１流体収容体に収容されている前記流体と前記第２流体収容体に収容されている流体との差圧とのうち、いずれかの物理量を計測する。
【０００７】
本発明の計測装置は、流量計測部をさらに備えることが好ましい。流量計測部は、前記連通部を流れる前記流体の流量を計測することが好ましい。前記物理量計測部は、前記第１流体収容体に収容されている前記流体の圧力を計測することが好ましい。
【０００８】
本発明の計測装置において、前記流量計測部は、差圧計測部を含むことが好ましい。前記差圧計測部は、前記第１流体収容体に収容されている前記流体と前記第２流体収容体に収容されている前記流体との差圧を計測することが好ましい。
【０００９】
本発明の計測装置において、前記流量計測部は、圧力計測部を含むことが好ましい。前記圧力計測部は、前記第２流体収容体に収容されている前記流体の圧力を計測することが好ましい。
【００１０】
本発明の計測装置は、算出部をさらに備えることが好ましい。算出部は、前記流量計測部の計測した前記流量と前記物理量計測部の計測した前記圧力とに基づいて、前記運動者の運動の量を算出することが好ましい。
【００１１】
本発明の計測装置は、算出部をさらに備えることが好ましい。算出部は、前記第２流体収容体に収容されている前記流体の圧力の推定値と、前記物理量計測部の計測した前記物理量とに基づいて、前記運動者の運動の量を算出することが好ましい。前記物理量計測部は、前記第１流体収容体に収容されている前記流体の圧力を計測することが好ましい。前記算出部は、前記推定値を、大気圧に基づく値に設定するか、又は、前記推定値を、前記物理量計測部の計測した前記物理量に基づく値に設定するかすることが好ましい。
【００１２】
本発明の計測装置は、温度計測部をさらに備えることが好ましい。温度計測部は、前記連通部を流れる前記流体の温度を計測することが好ましい。前記算出部は、前記運動者の運動の量を算出する際に前記流体の粘性係数を使用する場合は、前記温度計測部の計測した前記温度に基づいて前記流体の粘性係数を補正することが好ましい。
【００１３】
本発明の計測装置において、連通部は、管を含むことが好ましい。管は、前記第１流体収容体と前記第２流体収容体とを連通する。前記連通部は、前記管の流体抵抗に応じて、前記運動者に対する運動負荷を発生することが好ましい。
【００１４】
本発明の計測装置において、前記連通部は、各々が前記第１流体収容体と前記第２流体収容体とを連通する複数の管と、前記複数の管のうちの少なくとも１つの管を開放又は閉塞する少なくとも１つの開閉部とを含むことが好ましい。
【００１５】
本発明の計測装置において、前記管は、複数の毛細管を含むことが好ましい。
【００１６】
本発明の計測装置において、前記第１流体収容体の素材は、柔軟性を有する非弾性の素材であることが好ましい。前記第２流体収容体の素材は、柔軟性を有する非弾性の素材であることが好ましい。
【００１７】
本発明の計測装置において、前記第１流体収容体は、折り曲げ可能な袋体であることが好ましい。前記第２流体収容体は、折り曲げ可能な袋体であることが好ましい。
【００１８】
本発明の計測装置において、前記第１流体収容体の素材は、柔軟性を有する非弾性の素材であることが好ましい。前記第２流体収容体の素材は、弾性を有する素材であることが好ましい。
【００１９】
本発明の計測装置は、表示制御部をさらに備えることが好ましい。表示制御部は、前記物理量計測部の計測した前記物理量に基づいてディスプレイに表示する画像を制御することが好ましい。
【００２０】
本発明の計測装置において、前記流体は、気体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、運動者の運動を定量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１に係る計測装置を示す図である。
【図２】実施形態１に係る計測装置による消費エネルギーの算出原理を示す図である。
【図３】実施形態１に係る計測装置の使用方法の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る計測装置を示す図である。
【図５】実施形態２に係る計測装置の算出部を示す図である。
【図６】実施形態２に係る計測装置による消費エネルギーの算出原理を示す図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る計測装置を示す図である。
【図８】実施形態３に係る計測装置の第１流体収容体及び第２流体収容体を示す写真である。
【図９】本発明の実施形態４に係る計測装置を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態５に係る計測装置を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態６に係る計測装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【００２４】
（実施形態１）
図１〜図３を参照して、本発明の実施形態１に係る計測装置１００を説明する。まず、図１を参照して計測装置１００を説明する。図１は実施形態１に係る計測装置１００を示す図である。
【００２５】
図１に示すように、計測装置１００は、第１流体収容体１と、第２流体収容体２と、連通部３と、流量計測部５と、第１圧力計測部７と、温度計測部８と、コンピューター９と、ディスプレイ１１とを備える。第１圧力計測部７は、「物理量計測部」の一例に相当する。
【００２６】
第１流体収容体１は、運動者から力を受ける入力部として機能する。第１流体収容体１は、運動者から受ける力と、力の解除とに応じて、膨らんだり、萎んだりする。第１流体収容体１は流体を収容する。第１流体収容体１は、流体の流入で膨らみ、流体の流出で萎む。
【００２７】
第２流体収容体２は、運動者から力を受ける入力部として機能する。第２流体収容体２は、運動者から受ける力と、力の解除とに応じて、膨らんだり、萎んだりする。第２流体収容体２は流体を収容する。第２流体収容体２は、流体の流入で膨らみ、流体の流出で萎む。
【００２８】
第１流体収容体１及び第２流体収容体２に収容される流体は、気体（例えば空気）又は液体（例えば水）である。実施形態１では、流体は気体（具体的には空気）である。第１流体収容体１の素材及び第２流体収容体２の素材は、例えば、柔軟性を有する非弾性の素材である。非弾性とは、ゴムのような弾性体よりも弾性の小さい性質のことである。柔軟性を有する非弾性の素材は、例えば、ポリプロピレン又はポリエチレンである。
【００２９】
第１流体収容体１及び第２流体収容体２の各々は、例えば、袋形状及び／又は蛇腹形状を有する。第１流体収容体１及び第２流体収容体２の各々は、例えば、袋体であってもよいし、鞴（ふいご）を構成していてもよい。第１流体収容体１及び第２流体収容体２の各々は、例えば、柔軟性を有する構造体である。第１流体収容体１及び第２流体収容体２の各々は、例えば、柔軟性を有する合成樹脂製の構造体である。第１流体収容体１及び第２流体収容体２の各々は、例えば、柔軟性を有する合成樹脂製のシートによって構成される構造体である。
【００３０】
連通部３は、第１流体収容体１と第２流体収容体２とを連通する。従って、第１流体収容体１の状態及び第２流体収容体２の状態に応じて、第１流体収容体１から流出する流体が連通部３を通って第２流体収容体２に流入し、又は、第２流体収容体２から流出する流体が連通部３を通って第１流体収容体１に流入する。第１流体収容体１の状態は、第１流体収容体１が膨らんだり萎んだりしている状態を示す。第２流体収容体２の状態は、第２流体収容体２が膨らんだり萎んだりしている状態を示す。
【００３１】
連通部３は、運動者に対する運動負荷として機能する。つまり、連通部３の流体抵抗に応じた運動負荷が、第１流体収容体１及び第２流体収容体２を介して運動者に与えられる。連通部３の流体抵抗が大きい程、運動者に対する運動負荷が大きくなる。
【００３２】
例えば、連通部３は、複数の毛細管を有する管を含む。そして、連通部３は、毛細管の径、長さ、及び／又は数によって、連通部３の流体抵抗を調節できる。例えば、連通部３は、複数の管を含み、管の各々が毛細管を有していてもよい。例えば、連通部３は、単数又は複数の管（例えば、可撓性を有する管）を含む。そして、連通部３は、管の径、長さ、数、及び／又は材質によって、連通部３の流体抵抗を調節できる。
【００３３】
運動者が、運動者の第１運動部位ＦＬによって第１流体収容体１を方向Ｄ１に向かって押圧すると、第１流体収容体１が萎む。従って、第１流体収容体１の流体は、第１流体収容体１から流出し、連通部３を通って方向Ｄ２に流れ、第２流体収容体２に流入する。その結果、第２流体収容体２が方向Ｄ３に向かって膨らむ。
【００３４】
次に、運動者が、第１運動部位ＦＬによる第１流体収容体１への押圧を解除するとともに、運動者の第２運動部位ＦＲによって第２流体収容体２を方向Ｄ４に向かって押圧すると、第２流体収容体２が萎む。従って、第２流体収容体２の流体は、第２流体収容体２から流出し、連通部３を通って方向Ｄ５に流れ、第１流体収容体１に流入する。その結果、第１流体収容体１が方向Ｄ６に向かって膨らむ。
【００３５】
運動者は、第１運動部位ＦＬによる第１流体収容体１への押圧と第２運動部位ＦＲによる第２流体収容体２への押圧とを交互に繰り返す。実施形態１では、第１運動部位ＦＬは運動者の左足を示し、第２運動部位ＦＲは運動者の右足を示す。従って、運動者は、第１流体収容体１及び第２流体収容体２に対して交互に足踏みを繰り返す。
【００３６】
流量計測部５は、運動者が第１流体収容体１及び第２流体収容体２を使用して運動している期間中、連通部３を流れる流体の流量を計測する。流量計測部５は、例えば、流量計を含む。流量計測部５は、流体の流量を直接又は間接的に示す流量信号ＳＧ１（ｔ）をコンピューター９に出力する。
【００３７】
流量計測部５による流量計測方式は、特に限定されず、任意の流量計測方式を採用できる。「流量計測方式」は、例えば、熱式、超音波式、又は電磁式である。例えば、流量計測部５は、体積流量を計測してもよいし、質量流量を計測してもよい。流量計測部５は、例えば、第１流体収容体１に収容された流体と第２流体収容体２に収容された流体との差圧に基づいて体積流量を計測してもよい。差圧に基づいて体積流量を計測する場合は、連通部３内の流体の流れがポワズイユ流れで近似できるレイノルズ数を有するように、連通部３を構成することが好ましい。この好ましい例では、連通部３内の流体の流れを層流とみなせるからである。
【００３８】
例えば、流量計測部５は、流体の流量を求めることができる限りにおいては、流量に応じた物理量を計測できればよい。「物理量」は、例えば、第１流体収容体１に収容された流体と第２流体収容体２に収容された流体との差圧、連通部３における流体の流速、又はρＱ2である。なお、ρは流体の密度を示し、Ｑは体積流量を示す。
【００３９】
例えば、流量計測部５は、流体の流量を求めるために要求される複数の物理量のうちの１つの物理量を計測できればよい。「複数の物理量」は、例えば、第１流体収容体１に収容された流体の圧力、及び、第２流体収容体２に収容された流体の圧力である。「１つの物理量」は、例えば、第２流体収容体２に収容された流体の圧力である。
【００４０】
第１圧力計測部７は、運動者が第１流体収容体１及び第２流体収容体２を使用して運動している期間中、第１流体収容体１に収容されている流体の圧力を計測する。第１圧力計測部７は、例えば、ゲージ圧センサーを含む。第１圧力計測部７は、圧力を示す圧力信号ＳＧ２（ｔ）をコンピューター９に出力する。圧力は、「物理量」の一例に相当する。
【００４１】
以上、図１を参照して説明したように、実施形態１によれば、計測装置１００は、連通部３を流れる流体の流量（以下、「流量ＦＷ」と記載する。）と、第１流体収容体１に収容された流体の圧力（以下、「圧力Ｐ」と記載する。）とを計測する。流量ＦＷ及び圧力Ｐは、運動者の運動に応じて変化する。従って、計測装置１００は、流量ＦＷ及び圧力Ｐに基づいて、運動者の運動を定量化することができる。
【００４２】
具体的には、第１流体収容体１及び第２流体収容体２に対する第１運動部位ＦＬ及び第２運動部位ＦＲによる押圧と押圧の解除とに応じて、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の状態が変化する。従って、運動者の運動に応じて、流量ＦＷ及び圧力Ｐが変化する。つまり、運動者の運動に応じて、流量ＦＷ及び圧力Ｐが変化する。従って、運動者が第１流体収容体１及び第２流体収容体２を使用して運動している期間中の流量ＦＷ及び圧力Ｐに基づいて、計測装置１００は、運動者の運動を定量化することができる。
【００４３】
引き続き図１を参照して、運動者の運動を定量化する処理を説明する。コンピューター９は、制御部９１と、記憶部９３とを含む。制御部９１は各種演算を実行する。制御部９１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。記憶部９３はデータ及びコンピュータープログラムを記憶する。記憶部９３は記憶装置を含む。記憶装置は、半導体メモリーのような主記憶装置と、半導体メモリー及び／又はハードディスクドライブのような補助記憶装置とを含む。
【００４４】
制御部９１は算出部９１１を含む。具体的には、制御部９１のプロセッサーが、記憶部９３の記憶装置が記憶しているコンピュータープログラムを実行して、算出部９１１として機能する。
【００４５】
算出部９１１は、流量計測部５の計測した流量ＦＷと第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐとに基づいて、運動者の運動の量を算出する。従って、実施形態１によれば、運動者の指導者又は管理者、及び、運動者は、運動者の運動の量を数値として把握できる。その結果、運動者の運動を適切に管理できる。運動者の運動は、第１流体収容体１及び第２流体収容体２を使用して行う運動（実施形態１では足踏み運動）である。また、運動者の運動の量を定量化できるため、運動の量を示すデータを管理して、運動者に対して適切な運動指導を行うことができる。さらに、運動の量を示すデータを、インターネットのようなネットワークを介して、遠隔管理することができる。
【００４６】
実施形態１では、運動者の運動の量は、運動者の運動による消費エネルギーによって表される。具体的には、算出部９１１は、流量ＦＷと圧力Ｐとに基づいて、運動者の運動による消費エネルギーを算出する。
【００４７】
また、実施形態１では、算出部９１１は、流体の温度を反映して運動者の運動の量を算出することもできる。具体的には、温度計測部８が、連通部３を流れる流体の温度を計測する。温度計測部８は、例えば、温度センサーを含む。温度センサーは、サーミスタ又は熱電対を含む。算出部９１１は、運動者の運動の量を算出する際に流体の粘性係数を使用する場合は、温度計測部８の計測した流体の温度に基づいて流体の粘性係数を補正する。流体の粘性係数は温度に依存して変化するため、計測された流体の温度に基づいて流体の粘性係数を補正することで、運動者の運動の量を更に精度良く算出できる。
【００４８】
特に、流体が、運動者の運動によって連通部３を繰り返し往復移動すると、摩擦によって連通部３の温度が上昇して、流体の温度が上昇する可能性がある。その結果、流体の粘性係数も変化する可能性がある。また、気温の変化によっても、流体の温度が変化して、流体の粘性係数が変化する。従って、運動者の運動の量を算出する際に流体の粘性係数を使用する場合において、流体の温度に応じて粘性係数を補正することは、運動者の運動の量を精度良く算出するために有効である。
【００４９】
次に、図１及び図２を参照して、運動者の運動による消費エネルギーの算出原理を説明する。図２は、計測装置１００による消費エネルギーの算出原理を示す図である。図１及び図２に示すように、第１流体収容体１を踏みつける第１運動部位ＦＬと第１流体収容体１とを、第１ピストン３０１及び第１シリンダー３１１で表す。第２流体収容体２を踏みつける第２運動部位ＦＲと第２流体収容体２とを、第２ピストン３０２及び第２シリンダー３１２で表す。連通部３を管３００で表す。
【００５０】
第１ピストン３０１が力Ｆによって距離ｄｘだけ押し込まれるときの仕事ｄＷは、式（１）によって示される。
【数１】
2019211474.tif 000003
…（１）
【００５１】
力Ｆは、式（２）によって示される。式（２）において、「Ｐ」は、第１シリンダー３１１内の圧力を示す。「Ｓ」は、第１シリンダー３１１の流路の断面積を示す。
【数２】
2019211474.tif 000004
…（２）
【００５２】
第１ピストン３０１が力Ｆによって距離ｄｘだけ押し込まれる際に、第１シリンダー３１１から管３００を通って流出する流体の体積流量Ｑは、式（３）によって示される。式（３）において、「ｄｔ」は、第１ピストン３０１が距離ｄｘだけ押し込まれるときの時間を示す。
【数３】
2019211474.tif 000005
…（３）
【００５３】
式（１）〜式（３）によって、式（４）が導出される。仕事ｄＷは、式（４）によって示される。
【数４】
2019211474.tif 000006
…（４）
【００５４】
式（４）に示すように、時間ｄｔにおいて第１ピストン３０１の行った仕事ｄＷは、第１シリンダー３１１内の圧力Ｐと、第１シリンダー３１１から管３００を通って流出する流体の体積流量Ｑとに基づいて算出される。そして、仕事ｄＷは、時間ｄｔにおける運動者の運動による消費エネルギーに相当する。従って、計測装置１００は、圧力Ｐと体積流量Ｑとを計測することによって、運動者の運動による消費エネルギーを算出できる。
【００５５】
なお、体積流量Ｑと質量流量Ｇとの関係は、Ｑ＝Ｇ／ρ、であるため、計測装置１００は、圧力Ｐと質量流量Ｇとを計測することによって、運動者の運動による消費エネルギーを算出することもできる。なお、「ρ」は流体の密度を示す。
【００５６】
次に、再び図１を参照して、計測装置１００の運動器具としての機能を説明する。実施形態１では、運動負荷を運動者に与えるための要素として、連通部３及び流体を使用している。従って、比較的低い負荷を運動者に与えることができる。特に、実施形態１では、流体は気体である。従って、比較的低い負荷を運動者に容易に与えることができる。また、計測装置１００を軽量化できる。さらに、流体として空気を使用すると、安価かつ容易に計測装置１００を構成できる。
【００５７】
比較的低い負荷を運動者に与えることのできるメリットは次の通りである。
【００５８】
すなわち、運動器具としての計測装置１００は、低体力又は高度の消耗状態にある患者（運動者）のリハビリテーションのために有効である。例えば、超高齢の患者、血液疾患患者、又は化学療法患者のように、通常の運動負荷では過剰負荷となってしまう状態の患者に対して、比較的低い運動負荷を与えることで、患者の状態に応じて適切な運動を患者に行わせることができる。加えて、実施形態１では、計測装置１００は患者の運動の量を定量化できる。従って、通常の運動負荷では過剰負荷となってしまう状態の患者に対して、比較的低い運動負荷で定量の運動を行わせ、適切な運動指導を行うことが可能となる。
【００５９】
また、比較的低い負荷を運動者に与えることができるため、運動器具としての計測装置１００は、フレイル又はサルコペニアを予防するために有効である。フレイルは、高齢者の身体機能又は認知機能が低下して虚弱となった状態を示す。サルコペニアとは、加齢又は疾患により、筋肉量が減少する状態を示す。さらに、運動器具としての計測装置１００は、入院患者に限らず、低活動状態の高齢者又は在宅加療中の患者に対する在宅運動療法のツールとして有効である。また、運動の量を定量化できるため、インターネットを用い施設にてデータ管理を行うことも可能である。
【００６０】
引き続き図１を参照して、第１流体収容体１及び第２流体収容体２を、運動器具としての計測装置１００の入力部として採用するメリットを説明する。
【００６１】
すなわち、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の各々は、気体を入れた柔軟性を有する構造体であってよい。従って、例えば、合成樹脂製のシートを加工した袋体に気体（例えば、空気）を導入することで、第１流体収容体１及び第２流体収容体２を容易に製造できる。その結果、例えば、運動負荷量又は使用場所に応じた形状になるように、第１流体収容体１及び第２流体収容体２を容易に製造できて、臨床現場のニーズに幅広く対応することが可能である。
【００６２】
また、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の各々は、気体を入れた柔軟性を有する合成樹脂製の構造体であってよい。従って、第１流体収容体１及び第２流体収容体２は、軽量であるとともに、折りたたみ可能である。その結果、第１流体収容体１及び第２流体収容体２は、携帯性に優れている。また、第１流体収容体１及び第２流体収容体２によって運動者が負傷することを防止できる。さらに、第１流体収容体１及び第２流体収容体２を、例えば、ハサミ又はペン先によって破って、第１流体収容体１及び第２流体収容体２から容易に気体を抜くことができる。その結果、何らかの原因により、即座に第１流体収容体１及び第２流体収容体２から気体を抜くことが要求される状況において、簡易かつ迅速に、気体を抜くことができる。
【００６３】
さらに、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の各々は、第１運動部位ＦＬ及び第２運動部位ＦＲによって押圧できる程度のサイズを有していればよい。従って、運動器具としての計測装置１００は、災害時の被災者のリハビリテーションのために有効である。例えば、災害時の避難所において、被災者には、十分な運動スペース又は運動機会が与えられず、エコノミークラス症候群のような症状を誘発することが危惧されている。そこで、軽量であるとともに容易に小型化できる第１流体収容体１及び第２流体収容体２を、運動器具としての計測装置１００の入力部として採用することで、災害地におけるリハビリテーションの一助となり得る。
【００６４】
さらに、第１流体収容体１及び第２流体収容体２を合成樹脂製のシートによって構成することで、容易に大量生産が可能である。従って、第１流体収容体１及び第２流体収容体２のコストを低減できる。その結果、第１流体収容体１及び第２流体収容体２は、低価格で提供されることができ、使い捨てできる構造体である。第１流体収容体１及び第２流体収容体２を使い捨てにすることで、利用者の利便性を向上できる。例えば、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の滅菌が不要であり、滅菌のコストを削減できる。また、第１流体収容体１及び第２流体収容体２は、軽量であるとともに、折りたたみ可能であるので、スペースを取らず大量保管が可能である。この点もまた、第１流体収容体１及び第２流体収容体２を使い捨ての構造体として使用する際に有利である。
【００６５】
さらに、実施形態１では、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の素材は、柔軟性を有する素材である。従って、運動者が第１運動部位ＦＬ及び第２運動部位ＦＲによって第１流体収容体１及び第２流体収容体２を押圧する際の感触を良好にできる。加えて、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の素材は、非弾性の素材である。従って、第１流体収容体１自身及び第２流体収容体２自身の力によって、第１流体収容体１及び第２流体収容体２が萎んだり膨らんだりすることを抑制できる。
【００６６】
引き続き図１を参照して制御部９１を説明する。制御部９１は表示制御部９１３をさらに含む。具体的には、制御部９１のプロセッサーは、記憶部９３の記憶装置が記憶しているコンピュータープログラムを実行して、表示制御部９１３として機能する。
【００６７】
表示制御部９１３は、流量計測部５の計測した流量ＦＷと第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐとの少なくとも一方に基づいて、ディスプレイ１１に表示する画像を制御する。画像は、静止画又は動画である。ディスプレイ１１は、表示制御部９１３の制御に従って画像を表示する。換言すれば、流量ＦＷ及び圧力Ｐは、運動者の運動に応じて変化するため、ディスプレイ１１は、運動者の運動に応じて変化する画像を表示する。従って、運動者は、運動者の運動に応じて変化する画像を見ながら、運動を行うことができる。その結果、例えば、運動者は画像を見て楽しみながら運動できるため、運動者に対する運動の継続を支援できる。ディスプレイは、例えば、据え置き型ディスプレイ又はヘッドマウントディスプレイである。
【００６８】
例えば、表示制御部９１３は、流量ＦＷと圧力Ｐとの少なくとも一方に基づいて、運動者が、第１流体収容体１又は第２流体収容体２を踏み込んだことを検知する。そして、表示制御部９１３は、第１流体収容体１又は第２流体収容体２が運動者によって踏み込まれるたびに、ディスプレイ１１に表示する画像を変化させる。例えば画像が地図の場合、表示制御部９１３は、第１流体収容体１又は第２流体収容体２が運動者によって踏み込まれるたびに、地図上に配置された運動者の仮想位置を移動する。例えば画像が道路沿いの風景を撮影した写真である場合、表示制御部９１３は、第１流体収容体１又は第２流体収容体２が運動者によって踏み込まれるたびに、写真の風景を道路に沿って変化させる。
【００６９】
また、表示制御部９１３は、運動者の運動の量（具体的には、消費エネルギー）を示す情報を表示するように、ディスプレイ１１を制御してもよい。ディスプレイ１１は、表示制御部９１３の制御に従って運動者の運動の量を示す情報を表示する。さらに、記憶部９３は、運動者の運動の量（具体的には、消費エネルギー）を示す情報を、日時と関連付けて記憶して保存してもよい。
【００７０】
引き続き図１を参照してコンピューター９を説明する。コンピューター９は、通信部９５をさらに含む。通信部９５は、例えば、ネットワーク・インターフェース・コントローラである。通信部９５は、ネットワークＮＷに接続される。ネットワークＮＷは、例えば、インターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、及び公衆電話網を含む。ネットワークＮＷにはサーバー２００が接続されている。
【００７１】
制御部９１は、運動者ごとに、運動者の運動の量（具体的には、消費エネルギー）を示す情報をサーバー２００に送信するように、通信部９５を制御する。通信部９５は、制御部９１の制御に従って、運動者ごとに、運動者の運動の量を示す情報をサーバー２００に送信する。そして、サーバー２００は、運動者ごとに、日時と関連付けて運動者の運動の量を示す情報を蓄積する。サーバー２００は、例えば、運動者ごとの運動の量を示す情報をビッグデータとして蓄積することができる。
【００７２】
次に、図３を参照して、計測装置１００の使用方法の一例を説明する。図３は、計測装置１００の使用方法の一例を示す図である。図３に示すように、運動者ＨＭは、仰臥位で、第１流体収容体１及び第２流体収容体２に対して足踏みを行う。例えば、第１流体収容体１及び第２流体収容体２が左足底ＳＬ及び右足底ＳＲとベッド１３のフットボード１３ａとの間に位置するように、運動者ＨＭが、ベッド１３に仰向けに横たわる。そして、運動者ＨＭは、第１流体収容体１及び第２流体収容体２を交互に踏んで、足踏み運動を行う。特に、運動者が、病気、怪我、又は高齢のために、立ったまま足踏み運動を行うことが困難な場合に有効である。
【００７３】
なお、例えば、第１流体収容体１及び第２流体収容体２が左足底ＳＬ及び右足底ＳＲと壁（不図示）との間に位置するように、運動者ＨＭが、仰向けに横たわって、足踏み運動を行ってもよい。また、例えば、第１流体収容体１及び第２流体収容体２が左足底ＳＬ及び右足底ＳＲと床（不図示）との間に位置するように、運動者ＨＭが、椅子に座って、足踏み運動を行ってもよい。さらに、例えば、運動者ＨＭは、左右の手で交互に第１流体収容体１及び第２流体収容体２を押圧する運動を行ってもよい。
【００７４】
（実施形態２）
図４〜図６を参照して、本発明の実施形態２に係る計測装置１００Ｘを説明する。実施形態２の計測装置１００Ｘの流量計測部５が差圧計測部５０を有する点で、実施形態２は実施形態１と主に異なる。以下、実施形態２が実施形態１と主に異なる点を説明する。まず、図４を参照して計測装置１００Ｘを説明する。図４は実施形態２に係る計測装置１００Ｘを示す図である。
【００７５】
図４に示すように、計測装置１００Ｘは、第１流体収容体１と、第２流体収容体２と、連通部３と、流量計測部５と、第１圧力計測部７と、温度計測部８と、コンピューター９と、ディスプレイ１１とを備える。流量計測部５は差圧計測部５０を含む。第１圧力計測部７は、「物理量計測部」の一例に相当する。
【００７６】
連通部３は管３１を含む。管３１は、第１流体収容体１と第２流体収容体２とを連通する。従って、流体は管３１を流れる。実施形態２では、管３１内の流体の流れがポワズイユ流れで近似できるレイノルズ数を有するように、管３１が構成される。
【００７７】
具体的には、管３１は複数の毛細管３３を含む。複数の毛細管３３は、管３１内に敷き詰められるように管３１内に配置されている。そして、流体は複数の毛細管３３内を流れる。従って、複数の毛細管３３の流体抵抗に応じた負荷が、第１流体収容体１及び第２流体収容体２を介して運動者に与えられる。実施形態２によれば、複数の毛細管３３によって、管３１に流体抵抗を容易に発生できる。特に、管３１内の流体の流れが層流になるような流体抵抗を管３１が有するように、複数の毛細管３３が管３１内に配置される。
【００７８】
管３１の流体抵抗が大きい程、運動者に対する運動負荷が大きくなる。管３１の流体抵抗の大きさは、毛細管３３の径、数、及び／又は長さによって調節できる。
【００７９】
すなわち、実施形態２では、連通部３は、管３１の流体抵抗に応じて、運動者に対する運動負荷を発生する。従って、互いに異なる流体抵抗を有する複数の管３１から、所望の管３１を選択して、第１流体収容体１及び第２流体収容体２に接続することで、容易に運動者に所望の運動負荷を与えることができる。なお、管３１内の流体の流れが層流になるような流体抵抗を管３１が有する限りにおいては、管３１は毛細管３３を有していなくてもよい。
【００８０】
差圧計測部５０は、運動者が第１流体収容体１及び第２流体収容体２を使用して運動している期間中、第１流体収容体１に収容されている流体と第２流体収容体２に収容されている流体との差圧ＤＰを計測する。差圧ＤＰは、第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１と第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２との差（＝Ｐ１−Ｐ２）を示す。具体的には、差圧ＤＰは、連通部３の一方端側の圧力Ｐ１と連通部３の他方端側の圧力Ｐ２との差を示す。差圧ＤＰに基づいて流体の流量を求めることができるため、差圧計測部５０は間接的に流体の流量を計測している。差圧計測部５０は、例えば、差圧センサーを含む。
【００８１】
差圧計測部５０は、差圧ＤＰを示す差圧信号Ｓ１（ｔ）をコンピューター９に出力する。差圧信号Ｓ１（ｔ）は、流体の流量を間接的に示すため、実施形態１の流量信号ＳＧ１（ｔ）の一例に相当する。
【００８２】
差圧ＤＰを計測することの利点は、出力信号を流体の密度で割る補正、管内の流速分布の補正、及び、管内の流体密度の補正が不要であること、更に、ドリフトを抑制できることである。なお、質量流量を計測する場合、流量センサーの出力信号を流体の密度で割る補正が必要となる。流量センサーとして機能する流速センサーによって流速を計測する場合、管内の流速分布を補正する必要がある。「ρＱ2」を計測する場合、管内の流体密度の補正が必要である。
【００８３】
第１圧力計測部７は、実施形態１と同様に、運動者が第１流体収容体１及び第２流体収容体２を使用して運動している期間中、流体の圧力Ｐ１を計測して、圧力Ｐ１を示す圧力信号Ｓ２（ｔ）をコンピューター９に出力する。圧力信号Ｓ２（ｔ）は、実施形態１の圧力信号ＳＧ２（ｔ）の一例に相当する。圧力Ｐ１は、「物理量」の一例に相当する。
【００８４】
以上、図４を参照して説明したように、実施形態２によれば、計測装置１００Ｘは、差圧ＤＰ及び圧力Ｐ１を計測する。差圧ＤＰ及び圧力Ｐ１は、運動者の運動に応じて変化する。従って、計測装置１００Ｘは、差圧ＤＰ及び圧力Ｐ１に基づいて、運動者の運動を定量化することができる。
【００８５】
具体的には、第１流体収容体１及び第２流体収容体２に対する第１運動部位ＦＬ及び第２運動部位ＦＲによる押圧と押圧の解除とに応じて、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の状態が変化する。従って、運動者の運動に応じて、圧力Ｐ１及び圧力Ｐ２が変化する。つまり、運動者の運動に応じて、差圧ＤＰ及び圧力Ｐ１が変化する。従って、運動者が第１流体収容体１及び第２流体収容体２を使用して運動している期間中の差圧ＤＰ及び圧力Ｐ１に基づいて、計測装置１００Ｘは、運動者の運動を定量化することができる。また、実施形態２では、実施形態１と同様に、比較的低い負荷を運動者に与えることができる。その他、実施形態２は実施形態１と同様の効果を有する。
【００８６】
更に具体的には、コンピューター９において、制御部９１の算出部９１１は、差圧計測部５０の計測した差圧ＤＰと第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１とに基づいて、運動者の運動の量を算出する。従って、実施形態２によれば、運動者の指導者又は管理者、及び、運動者は、運動者の運動の量を数値として客観的に把握できる。
【００８７】
実施形態２では、実施形態１と同様に、運動者の運動の量は、運動者の運動による消費エネルギーによって表される。具体的には、算出部９１１は、差圧ＤＰと圧力Ｐ１とに基づいて、運動者の運動による消費エネルギーを算出する。
【００８８】
次に、図５を参照して、運動者の消費エネルギーを算出する処理を説明する。図５は、算出部９１１を示す図である。図５に示すように、算出部９１１は、圧力信号Ｓ２（ｔ）の示す圧力Ｐ１から、差圧信号Ｓ１（ｔ）の示す差圧ＤＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）を減算して、減算値ＳＢ（ｔ）（＝Ｐ２）を算出する。また、算出部９１１は、圧力信号Ｓ２（ｔ）の示す圧力Ｐ１に、減算値ＳＢ（ｔ）（＝Ｐ２）を加算して、加算値ＡＤ（ｔ）（＝Ｐ１＋Ｐ２）を算出する。さらに、算出部９１１は、加算値ＡＤ（ｔ）（＝Ｐ１＋Ｐ２）に、差圧信号Ｓ１（ｔ）の示す差圧ＤＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）を乗算して、乗算値Ｓ（ｔ）を算出する。乗算値Ｓ（ｔ）は、（Ｐ１＋Ｐ２）×（Ｐ１−Ｐ２）、である。なお、ワイヤードロジックによって、減算値ＳＢ（ｔ）、加算値ＡＤ（ｔ）、及び乗算値Ｓ（ｔ）が導出されてもよい。
【００８９】
算出部９１１は、乗算値Ｓ（ｔ）の絶対値を積分して、運動者の運動による消費エネルギーＷｚを算出する。消費エネルギーＷｚは、ゼロ時間（例えばゼロ秒）からＺ時間（例えばＺ秒）までにわたって運動（実施形態２では足踏み運動）を繰り返したときの消費エネルギーを示す。
【００９０】
具体的には、算出部９１１は、式（５）によって、消費エネルギーＷｚを算出する。式（５）の「ｋ」は式（６）によって示される。
【００９１】
【数５】
2019211474.tif 000007
…（５）
【００９２】
【数６】
2019211474.tif 000008
…（６）
【００９３】
式（６）において、「Ｎ」は、管３１内の毛細管３３の数を示す。「Ａ」は、毛細管３３の半径を示す。「μ」は流体の粘性係数を示す。「Ｌ」は、毛細管３３の長さを示す。
【００９４】
算出部９１１は、温度計測部８の計測した流体の温度に基づいて、式（６）の流体の粘性係数μを補正することが好ましい。流体の粘性係数μは温度に依存して変化するため、計測された流体の温度に基づいて流体の粘性係数μを補正することで、運動者の運動による消費エネルギーＷｚを更に精度良く算出できる。なお、温度計測部８は、毛細管３３の表面に設置されて、毛細管３３を流れる流体の温度を間接的に計測する。
【００９５】
再び図４を参照して制御部９１を説明する。制御部９１の表示制御部９１３は、差圧計測部５０の計測した差圧ＤＰと第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１との少なくとも一方に基づいて、ディスプレイ１１に表示する画像を制御する。画像は、静止画又は動画である。ディスプレイ１１は、表示制御部９１３の制御に従って画像を表示する。換言すれば、差圧ＤＰ及び圧力Ｐ１は、運動者の運動に応じて変化するため、ディスプレイ１１は、運動者の運動に応じて変化する画像を表示する。
【００９６】
例えば、表示制御部９１３は、差圧ＤＰと圧力Ｐ１との少なくとも一方に基づいて、運動者が、第１流体収容体１又は第２流体収容体２を踏み込んだことを検知する。表示制御部９１３は、例えば、差圧ＤＰの符号（正又は負）によって、運動者が第１流体収容体１及び第２流体収容体２のうちのいずれを踏み込んだかを検知できる。そして、表示制御部９１３は、第１流体収容体１又は第２流体収容体２が運動者によって踏み込まれるたびに、ディスプレイ１１に表示する画像を変化させる。
【００９７】
次に、図４及び図６を参照して、運動者の運動による消費エネルギーの算出原理を説明する。実施形態２では、第１流体収容体１及び第２流体収容体２に対して足踏み動作を行うときの消費エネルギーを、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の内部の圧力と、第１流体収容体１と第２流体収容体２との間の流体移動量とから算出する。
【００９８】
図６は、計測装置１００Ｘによる消費エネルギーの算出原理を示す図である。図４及び図６に示すように、第１流体収容体１を踏みつける第１運動部位ＦＬと第１流体収容体１とを、第１ピストン３０１及び第１シリンダー３１１で表す。第２流体収容体２を踏みつける第２運動部位ＦＲと第２流体収容体２とを、第２ピストン３０２及び第２シリンダー３１２で表す。複数の毛細管３３を含む管３１を、複数の毛細管３０５を含む管３００で表す。
【００９９】
運動者が、時刻（ｔ、ｔ＋ｄｔ）の間に第１ピストン３０１を「ｄｘ１」だけ押し込む。その結果、第１シリンダー３１１内の流体が第２シリンダー３１２に移動し、第２ピストン３０２が「−ｄｘ２」だけ移動する。
【０１００】
第１シリンダー３１１内の圧力を「Ｐ１」とすると、第１ピストン３０１を押す力Ｆ１は、Ｐ１×Ｓである。従って、運動者が時間ｄｔの間に行う仕事ｄＷは、式（７）によって示される。式（７）において、「Ｓ」は、第１シリンダー３１１の流路の断面積を示す。なお、第２シリンダー３１２の流路の断面積は、第１シリンダー３１１の流路の断面積と同じである。
【０１０１】
【数７】
2019211474.tif 000009
…（７）
【０１０２】
管３００内の流れが、区分的にポワズイユ流れで表されるものとすると、管３００を通って移動する流体の質量流量Ｇは、式（８）によって示される。なお、質量流量Ｇの時間変動が十分にゆっくりで、変動周波数の波長は、毛細管３０５の長さに比較して十分に大きいと仮定している。つまり、毛細管３０５内の位置によらず質量流量Ｇは一様であると仮定している。
【０１０３】
【数８】
2019211474.tif 000010
…（８）
【０１０４】
式（８）において、「Ｎ」は、管３００内の毛細管３０５の数を示す。「Ａ」は、毛細管３０５の半径を示す。「μ」は流体の粘性係数を示す。「Ｒ」は比気体定数を示す。「Ｔ」は流体の絶対温度を示す。「Ｌ」は、毛細管３０５の長さを示す。
【０１０５】
第１シリンダー３１１内での体積流量Ｑ１は、質量流量Ｇを第１シリンダー３１１内の流体の密度ρ１（＝Ｐ１／ＲＴ）で割り算して、式（９）によって示される。同様に、第２シリンダー３１２内での体積流量Ｑ２は、式（１０）によって示される。
【０１０６】
【数９】
2019211474.tif 000011
…（９）
【０１０７】
【数１０】
2019211474.tif 000012
…（１０）
【０１０８】
第１ピストン３０１の変位と体積流量との関係は、式（１１）によって示される。第２ピストン３０２の変位と体積流量との関係は、式（１２）によって示される。
【０１０９】
【数１１】
2019211474.tif 000013
…（１１）
【０１１０】
【数１２】
2019211474.tif 000014
…（１２）
【０１１１】
式（９）及び式（１１）から、式（１３）が導出される。式（１０）及び式（１２）から、式（１４）が導出される。
【０１１２】
【数１３】
2019211474.tif 000015
…（１３）
【０１１３】
【数１４】
2019211474.tif 000016
…（１４）
【０１１４】
式（１３）を式（７）に代入すると、運動者が時間ｄｔの間に行う仕事ｄＷは、式（１５）によって示される。
【０１１５】
【数１５】
2019211474.tif 000017
…（１５）
【０１１６】
運動者の第１ピストン３０１側の足踏みが、期間（ｔ０、ｔ１）に行われるとすると、期間（ｔ０、ｔ１）の消費エネルギーＷ１は、式（１６）によって示される。式（１６）の「ｋ」は、式（１７）によって示される。
【０１１７】
【数１６】
2019211474.tif 000018
…（１６）
【０１１８】
【数１７】
2019211474.tif 000019
…（１７）
【０１１９】
式（１７）の「ｋ」は、毛細管３０５の形状と流体の物性とで決まる定数である。
【０１２０】
運動者の第２ピストン３０２側の足踏みが、期間（ｔ１、ｔ２）に行われるとすると、期間（ｔ１、ｔ２）の消費エネルギーＷ２は、式（１８）によって示される。
【０１２１】
【数１８】
2019211474.tif 000020
…（１８）
【０１２２】
左右の足踏み１サイクル分の消費エネルギーＷは、式（１６）及び式（１８）をまとめると、式（１９）によって示される。
【０１２３】
【数１９】
2019211474.tif 000021
…（１９）
【０１２４】
式（１９）から、期間（０、Ｘ）にわたって足踏み動作を繰り返した場合の消費エネルギーＷｚは、式（２０）によって示される。
【０１２５】
【数２０】
2019211474.tif 000022
…（２０）
【０１２６】
（実施形態３）
図７及び図８を参照して、本発明の実施形態３に係る計測装置１００Ａを説明する。実施形態３の第１流体収容体１及び第２流体収容体２の各々が２つ折りの袋体である点と、実施形態３の流量計測部５が第２圧力計測部５４を有する点とで、実施形態３は実施形態２と主に異なる。以下、実施形態３が実施形態２と異なる点を主に説明する。
【０１２７】
図７は実施形態３に係る計測装置１００Ａを示す図である。図８は、計測装置１００Ａの第１流体収容体１及び第２流体収容体２を示す写真である。図７に示すように、計測装置１００Ａは、第１流体収容体１と、第２流体収容体２と、連通部３と、流量計測部５と、第１圧力計測部７と、コンピューター９と、ディスプレイ１１と、管１７と、管１９と、接続部２１と、接続部２３とを備える。流量計測部５は第２圧力計測部５４を含む。連通部３は、管３１と、接続部３５と、接続部３７とを含む。第１圧力計測部７は、「物理量計測部」の一例に相当する。第２圧力計測部５４は、「圧力計測部」の一例に相当する。
【０１２８】
接続部２１は、流体が流通可能なように、第１流体収容体１と管１９の一方端とを接続する。管１９の他方端は第１圧力計測部７に接続される。従って、第１圧力計測部７は、第１流体収容体１に収容される流体の圧力Ｐ１を計測する。そして、第１圧力計測部７は圧力Ｐ１を示す圧力信号をコンピューター９に出力する。なお、管１９の内部は空洞である。圧力Ｐ１は、「物理量」の一例に相当する。
【０１２９】
接続部２３は、流体が流通可能なように、第２流体収容体２と管１７の一方端とを接続する。管１７の他方端は第２圧力計測部５４に接続される。従って、第２圧力計測部５４は、第２流体収容体２に収容される流体の圧力Ｐ２を計測する。そして、第２圧力計測部５４は圧力Ｐ２を示す圧力信号をコンピューター９に出力する。第２圧力計測部５４は、例えば、ゲージ圧センサーを含む。なお、第２圧力計測部５４は、流体の流量を間接的に計測している。差圧ＤＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）から流体の流量が求まるところ、第２圧力計測部５４は、差圧ＤＰを算出するための圧力Ｐ２を計測するからである。具体的には、実施形態３では、第１圧力計測部７と第２圧力計測部５４とで、連通部３を流れる流体の流量を計測する流量計測ユニットを構成している。なお、管１７の内部は空洞である。
【０１３０】
接続部３５は、流体が流通可能なように、第１流体収容体１と管３１の一方端とを接続する。さらに、接続部３７は、流体が流通可能なように、第２流体収容体２と管３１の他方端とを接続する。その結果、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の状態に応じて、第１流体収容体１から流出する流体が管３１を通って第２流体収容体２に流入し、又は、第２流体収容体２から流出する流体が管３１を通って第１流体収容体１に流入する。実施形態２では、管３１は可撓性を有している。そして、管３１は、毛細管３３（図４）を有していない。なお、計測装置１００Ａは温度計測部８を有していてもよい。
【０１３１】
図７及び図８に示すように、第１流体収容体１は、折り曲げ可能な袋体であり、流体を収容する。第１流体収容体１は、使用時に折り曲げられる。具体的には、折り曲げられた第１流体収容体１は、第１接触体１ａと、第１基体１ｂとを含む。第１接触体１ａは、第１基体１ｂに対して折り曲げられている。第１接触体１ａは、運動者が運動する際に、第１運動部位ＦＬ（図４）が接触する部分である。第１接触体１ａは、第１接触体１ａに対する運動者の押圧と押圧の解除とに応じて、第１基体１ｂに対して回動する。第１基体１ｂは、第１接触体１ａを支持する部分である。
【０１３２】
第２流体収容体２は、折り曲げ可能な袋体であり、流体を収容する。第２流体収容体２は、使用時に折り曲げられる。具体的には、折り曲げられた第２流体収容体２は、第２接触体２ａと、第２基体２ｂとを含む。第２接触体２ａは、第２基体２ｂに対して折り曲げられている。第２接触体２ａは、運動者が運動する際に、第２運動部位ＦＲ（図４）が接触する部分である。第２接触体２ａは、第２接触体２ａに対する運動者の押圧と押圧の解除とに応じて、第２基体２ｂに対して回動する。第２基体２ｂは、第２接触体２ａを支持する部分である。
【０１３３】
以上、図７及び図８を参照して説明したように、実施形態３によれば、第１流体収容体１及び第２流体収容体２の各々は、折り曲げて使用されることができる。従って、運動者は、第１運動部位ＦＬ（図４）による第１流体収容体１に対する押圧と押圧の解除とを容易に行うことができる。また、運動者は、第２運動部位ＦＲ（図４）による第２流体収容体２に対する押圧と押圧の解除とを容易に行うことができる。
【０１３４】
また、実施形態３では、実施形態２と同様に、運動者の運動を定量化できる。具体的には、実施形態３では、コンピューター９の算出部９１１（図４）は、第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１と、第２圧力計測部５４の計測した圧力Ｐ２とを、式（２０）に代入して、運動者の消費エネルギーＷｚを算出する。また、実施形態３では、実施形態２と同様に、比較的低い負荷を運動者に与えることができる。その他、実施形態３は実施形態２と同様の効果を有する。
【０１３５】
（実施形態４）
図９を参照して、本発明の実施形態４に係る計測装置１００Ｂを説明する。実施形態４の連通部３Ａが複数の管３１を含む点で、実施形態４は実施形態２と主に異なる。以下、実施形態４が実施形態２と異なる点を主に説明する。
【０１３６】
図９は、実施形態４に係る計測装置１００Ｂを示す図である。図９に示すように、計測装置１００Ｂの連通部３Ａは、複数の管３１と、複数の開閉部４１とを含む。複数の管３１の各々は、複数の毛細管３３を含む。実施形態４では、連通部３Ａは、３本の管３１と、２個の開閉部４１とを含む。開閉部４１は例えばバルブである。
【０１３７】
複数の管３１の各々は、第１流体収容体１と第２流体収容体２とを連通する。複数の管３１のうちの管３１ａには、複数の開閉部４１のうちの開閉部４１ａが配置される。開閉部４１ａは、管３１ａを開放又は閉塞する。管３１ａを開放又は閉塞する複数の管３１のうちの管３１ｃには、複数の開閉部４１のうちの開閉部４１ｃが配置される。開閉部４１ｃは、管３１ｃを開放又は閉塞する。複数の管３１のうちの管３１ｂは常に開放されている。なお、温度計測部８は、管３１ｂ内の毛細管３３の表面に設置されて、毛細管３３を流れる流体の温度を間接的に計測する。
【０１３８】
複数の管３１の流体抵抗は略同一である。つまり、複数の管３１の径及び長さは略同一である。加えて、複数の管３１の間で、毛細管３３の径及び長さは略同一であり、毛細管３３の数は同一である。
【０１３９】
連通部３Ａの流体抵抗は、開放されている管３１の数によって調節されることができる。実施形態４では、連通部３Ａの流体抵抗は三段階で調節されることができる。
【０１４０】
すなわち、開閉部４１ａが管３１ａを開放し、開閉部４１ｃが管３１ｃを開放しているときは、連通部３Ａは、第１レベルの流体抵抗を有する。開閉部４１ａ及び開閉部４１ｃのうちの一方が管３１を開放し、他方が管３１を閉塞しているときは、連通部３Ａは、第２レベルの流体抵抗を有する。開閉部４１ａが管３１ａを閉塞し、開閉部４１ｃが管３１ｃを閉塞しているときは、連通部３Ａは、第３レベルの流体抵抗を有する。
【０１４１】
第１レベルの流体抵抗が最も小さく、第３レベルの流体抵抗が最も大きい。第２レベルの流体抵抗は、第１レベルの流体抵抗より大きく、第３レベルの流体抵抗より小さい。
【０１４２】
すなわち、開放している管３１の数が少ない程、連通部３Ａの流体抵抗は大きくなる。従って、開放している管３１の数が少ない程、運動者に対する運動負荷は大きくなる。
【０１４３】
以上、図９を参照して説明したように、実施形態４によれば、開閉部４１によって開放又は閉塞する管３１の数を調節することで、連通部３Ａの流体抵抗を調節でき、運動者に対する運動負荷を容易に調節できる。
【０１４４】
また、実施形態４では、実施形態２と同様に、運動者の運動を定量化できるとともに、比較的低い負荷を運動者に与えることができる。その他、実施形態４は実施形態２と同様の効果を有する。
【０１４５】
なお、複数の管３１の数は、３本に限定されず、２本でもよく、４本以上でもよい。また、連通部３Ａは、複数の管３１のうちの少なくとも１つの管３１を開放又は閉塞する少なくとも１つの開閉部４１を含んでいればよい。さらに、複数の管３１の流体抵抗は、互いに異なっていてもよい。
【０１４６】
（実施形態５）
図１０を参照して、本発明の実施形態５に係る計測装置１００Ｃを説明する。実施形態５の第２流体収容体５２の素材が弾性を有する素材である点で、実施形態５は実施形態２と主に異なる。以下、実施形態５が実施形態２と異なる点を主に説明する。
【０１４７】
図１０は、実施形態５に係る計測装置１００Ｃを示す図である。図１０に示すように、計測装置１００Ｃの第２流体収容体５２の素材は、弾性を有する素材である。弾性を有する素材は、例えば、ゴムである。
【０１４８】
運動者が、第１運動部位ＦＬによって第１流体収容体１を方向Ｄ１に向かって押圧すると、第１流体収容体１が萎む。そして、第１流体収容体１の流体は、第１流体収容体１から流出し、連通部３を通って方向Ｄ２に流れ、第２流体収容体５２に流入する。その結果、第２流体収容体５２が膨らむ。
【０１４９】
次に、運動者が、第１運動部位ＦＬを第１流体収容体１から離して、第１流体収容体１への押圧を解除すると、第２流体収容体５２の弾性力によって第２流体収容体５２が萎む。そして、第２流体収容体５２の流体は、第２流体収容体５２から流出し、連通部３を通って方向Ｄ５に流れ、第１流体収容体１に流入する。その結果、第１流体収容体１が方向Ｄ６に向かって膨らむ。
【０１５０】
以上、図１０を参照して説明したように、実施形態５によれば、第２流体収容体５２が弾性を有する。つまり、第２流体収容体５２は、第２流体収容体５２が萎むように作用する弾性力を有している。従って、第２流体収容体５２は、実質的には実施形態２における第２運動部位ＦＲ（図４）としても機能している。その結果、運動者は、第１運動部位ＦＬだけを使用して運動を行うことができる。例えば、運動者は、片足だけを使用して踏み込み運動を行うことができる。例えば、運動者は、片手だけを使用して運動を行うことができる。
【０１５１】
また、実施形態５では、実施形態２と同様に、運動者の運動を定量化できる。具体的には、実施形態５では、コンピューター９の算出部９１１（図４）は、差圧計測部５０の計測した差圧ＤＰと、第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１とを、式（２０）に代入して、運動者の消費エネルギーＷｚを算出する。
【０１５２】
ただし、算出部９１１は、消費エネルギーＷｚの算出期間から、第２流体収容体５２が流体を第１流体収容体１に向けて方向Ｄ５に送り出す期間を除いて、式（２０）によって消費エネルギーＷｚを算出する。つまり、算出部９１１は、消費エネルギーＷｚの算出期間として、運動者が第１運動部位ＦＬによって運動している期間（第１流体収容体１が流体を第２流体収容体２に向けて方向Ｄ２に送り出す期間）だけを採用して、式（２０）によって消費エネルギーＷｚを算出する。なお、算出部９１１は、差圧ＤＰの符号（正又は負）によって、第２流体収容体５２が流体を第１流体収容体１に向けて送り出す期間と、第１流体収容体１が流体を第２流体収容体２に向けて送り出す期間とを区別する。
【０１５３】
また、実施形態５では、実施形態２と同様に、比較的低い負荷を運動者に与えることができる。その他、実施形態５は実施形態２と同様の効果を有する。
【０１５４】
（実施形態６）
図１１を参照して、本発明の実施形態６に係る計測装置１００Ｄを説明する。実施形態６の計測装置１００Ｄが流量計測部５を備えていない点で、実施形態６は実施形態２と主に異なる。以下、実施形態６が実施形態２と異なる点を主に説明する。
【０１５５】
図１１は、実施形態６に係る計測装置１００Ｄを示す図である。図１１に示すように、計測装置１００Ｄは、図４に示す実施形態２に係る計測装置１００Ｘの構成から流量計測部５を省略した構成を備える。つまり、計測装置１００Ｄは、第１流体収容体１と、第２流体収容体２と、連通部３と、第１圧力計測部７と、温度計測部８と、コンピューター９と、ディスプレイ１１とを備える。
【０１５６】
第１圧力計測部７は、第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１を計測する。その他、第１圧力計測部７の構成は、図４に示す実施形態２に係る第１圧力計測部７の構成と同様である。第１圧力計測部７は、「物理量計測部」の一例に相当する。圧力Ｐ１は、「物理量」の一例に相当する。
【０１５７】
ここで、低圧状態及び高圧状態を定義する。低圧状態は、第１流体収容体１に対する第１運動部位ＦＬによる押圧が解除されている時（踏まれていない時）の第１流体収容体１の内部圧力の状態、又は、第２流体収容体２に対する第２運動部位ＦＲによる押圧が解除されている時（踏まれていない時）の第２流体収容体２の内部圧力の状態を示す。
【０１５８】
高圧状態は、第１流体収容体１が第１運動部位ＦＬによって押圧されている時（踏まれている時）の第１流体収容体１の内部圧力の状態、又は、第２流体収容体２が第２運動部位ＦＲによって押圧されている時（踏まれている時）の第２流体収容体２の内部圧力の状態を示す。
【０１５９】
引き続き図１１を参照して、算出部９１１を説明する。算出部９１１は、第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１と、第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘとに基づいて、運動者の運動の量を算出する。以下、運動者の運動の量の算出方法について、第１例及び第２例を説明する。第１例及び第２例では、算出部９１１は、運動者の運動の量の一例として、運動者の消費エネルギーを算出する。特に、第１例では、算出部９１１は、圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを、大気圧に基づく値に設定する。一方、第２例では、算出部９１１は、圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを、第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１に基づく値に設定する。第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１に基づく値は、「物理量計測部の計測した物理量に基づく値」の一例に相当する。
【０１６０】
［第１例］
実施形態６では、第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２は計測されない。そこで、算出部９１１は、運動者の消費エネルギーを算出する際には、低圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２として、大気圧Ｐ０の値（例えば、１０１３２５（Ｐａ））を使用する。大気圧Ｐ０の値は、「大気圧に基づく値」の一例に相当する。すなわち、低圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２が、大気圧Ｐ０に等しいと仮定する。一方、算出部９１１は、高圧状態の第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１として、第１圧力計測部７の計測値を使用する。そして、算出部９１１は、式（１６）を演算して、運動者の消費エネルギーＷ１を算出する。消費エネルギーＷ１は、運動者の第１運動部位ＦＬによって第１流体収容体１が押圧される時の運動者の消費エネルギーを示す。
【０１６１】
加えて、運動者の第２運動部位ＦＲによって第２流体収容体２が押圧される期間の消費エネルギーが、運動者の第１運動部位ＦＬによって第１流体収容体１が押圧される期間の消費エネルギーに等しいと仮定する。従って、算出部９１１は、消費エネルギーＷ１を２倍することで、運動者の全消費エネルギーＷｚを算出する（Ｗｚ＝２×Ｗ１）。
【０１６２】
具体的には、算出部９１１は、次のような処理を実行する。すなわち、算出部９１１は、式（１６）を演算して、運動者の消費エネルギーＷ１を算出する。更に具体的には、算出部９１１は、高圧状態の第１流体収容体１において第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１を式（１６）の「Ｐ１」に代入し、低圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを式（１６）の「Ｐ２」に代入して、運動者の消費エネルギーＷ１を算出する。この場合、算出部９１１は、推定値Ｐ２Ｘを、大気圧Ｐ０の値（例えば、１０１３２５（Ｐａ））に設定する。さらに、算出部９１１は、消費エネルギーＷ１を２倍することで、運動者の全消費エネルギーＷｚを算出する。
【０１６３】
以上、第１例では、第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１と、圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘと、式（１６）とに基づいて、運動者の消費エネルギーＷｚを算出する。
【０１６４】
なお、算出部９１１は、低圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを、大気圧Ｐ０の値を補正した値に設定してもよい。大気圧Ｐ０の値を補正した値は、例えば、大気圧Ｐ０よりも若干大きな値である。大気圧Ｐ０の値を補正した値は、「大気圧に基づく値」の一例に相当する。
【０１６５】
［第２例］
実施形態６では、第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２は計測されない。そこで、第１圧力計測部７は、高圧状態の第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１（以下、「圧力Ｐ１（ｈｉｇｈ）」と記載する。）を計測する。加えて、第１圧力計測部７は、低圧状態の第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１（以下、「圧力Ｐ１（ｌｏｗ）」と記載する。）を計測する。
【０１６６】
そして、運動者の消費エネルギーを算出する際には、算出部９１１は、運動者の第１運動部位ＦＬによって第１流体収容体１が押圧される期間において、低圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２として、圧力Ｐ１（ｌｏｗ）を使用する。すなわち、低圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２が、圧力Ｐ１（ｌｏｗ）によって近似される。加えて、算出部９１１は、高圧状態の第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１として、第１圧力計測部７の計測値を使用する。圧力Ｐ１（ｌｏｗ）は、「物理量計測部の計測した物理量に基づく値」の一例に相当する。
【０１６７】
一方、算出部９１１は、運動者の第２運動部位ＦＲによって第２流体収容体２が押圧される期間において、高圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２として、圧力Ｐ１（ｈｉｇｈ）を使用する。すなわち、高圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２が、圧力Ｐ１（ｈｉｇｈ）によって近似される。加えて、算出部９１１は、低圧状態の第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１として、第１圧力計測部７の計測値を使用する。圧力Ｐ１（ｈｉｇｈ）は、「物理量計測部の計測した物理量に基づく値」の一例に相当する。
【０１６８】
具体的には、算出部９１１は、運動者の第１運動部位ＦＬによって第１流体収容体１が押圧される期間においては、高圧状態において第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１を式（２０）の「Ｐ１」に代入し、低圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを式（２０）の「Ｐ２」に代入して、式（２０）を演算する。この場合、算出部９１１は、推定値Ｐ２Ｘを、第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１（ｌｏｗ）の値に設定する。
【０１６９】
加えて、算出部９１１は、運動者の第２運動部位ＦＲによって第２流体収容体２が押圧される期間においては、低圧状態において第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１を式（２０）の「Ｐ１」に代入し、高圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを式（２０）の「Ｐ２」に代入して、式（２０）を演算する。この場合、算出部９１１は、推定値Ｐ２Ｘを、第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１（ｈｉｇｈ）の値に設定する。
【０１７０】
以上、第２例では、第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐ１と、圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘと、式（２０）とに基づいて、運動者の消費エネルギーＷｚを算出する。
【０１７１】
以上、図１１を参照して説明したように、実施形態６では、流量計測部５（図４）を設けることなく、第１圧力計測部７の計測結果に基づいて、簡素な構成により、運動者の消費エネルギーＷｚを算出できる。
【０１７２】
特に、第１例では、低圧状態の第２流体収容体２の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを大気圧Ｐ０に基づく値に設定することで、流量計測部５（図４）を不要として、簡素な構成により、運動者の消費エネルギーＷｚを算出できる。
【０１７３】
また、第２例では、低圧状態の第２流体収容体２の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを圧力Ｐ１（ｌｏｗ）に設定するとともに、高圧状態の第２流体収容体２の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを圧力Ｐ１（ｈｉｇｈ）に設定することで、流量計測部５（図４）を不要として、簡素な構成により、運動者の消費エネルギーＷｚを算出できる。
【０１７４】
また、実施形態６では、運動強度指数（ＭＥＴ：Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）を利用して消費エネルギーを算出する場合よりも精度良く運動者の消費エネルギーＷｚを算出できる。算出部９１１は、第１圧力計測部７による圧力Ｐ１の計測値に基づいて消費エネルギーＷｚを算出しているからである。
【０１７５】
（第１変形例）
図４を参照して、本発明の実施形態６の第１変形例に係る計測装置（以下、「計測装置１００Ｅ」と記載する。）を説明する。第１変形例に係る計測装置１００Ｅが第１圧力計測部７を備えていない点で、第１変形例は実施形態２と主に異なる。以下、第１変形例が実施形態２と異なる点を主に説明する。
【０１７６】
第１変形例に係る計測装置１００Ｅは、図４に示す実施形態２に係る計測装置１００Ｘから第１圧力計測部７を除いた構成を備える。つまり、計測装置１００Ｅは、第１流体収容体１と、第２流体収容体２と、連通部３と、流量計測部５と、温度計測部８と、コンピューター９と、ディスプレイ１１とを備える。流量計測部５は差圧計測部５０を含む。
【０１７７】
差圧計測部５０は、第１流体収容体１に収容されている流体と第２流体収容体２に収容されている流体との差圧ＤＰを計測する。その他、差圧計測部５０の構成は、図４に示す実施形態２に係る差圧計測部５０の構成と同様である。差圧計測部５０は、「物理量計測部」の一例に相当する。差圧ＤＰは、「物理量」の一例に相当する。
【０１７８】
算出部９１１は、差圧計測部５０の計測した差圧ＤＰと、第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１の推定値Ｐ１Ｘと、第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘとに基づいて、運動者の運動の量を算出する。差圧計測部５０の計測した差圧ＤＰは、「物理量計測部の計測した物理量」の一例に相当する。
【０１７９】
算出部９１１は、運動者の運動の量の一例として、運動者の消費エネルギーを算出する。
【０１８０】
具体的には、算出部９１１は、高圧状態の第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１の推定値Ｐ１Ｘを、「大気圧Ｐ０の値＋差圧ＤＰの値」に設定する。加えて、低圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを、「大気圧Ｐ０に基づく値」に設定する。
【０１８１】
第１変形例において、「大気圧Ｐ０に基づく値」は、実施形態６の「大気圧に基づく値」と同様であり、大気圧Ｐ０の値、又は、大気圧Ｐ０の値を補正した値である。
【０１８２】
一方、算出部９１１は、高圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを、「大気圧Ｐ０の値＋差圧ＤＰの値」に設定する。加えて、低圧状態の第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１の推定値Ｐ１Ｘを、「大気圧Ｐ０に基づく値」に設定する。
【０１８３】
そして、算出部９１１は、推定値Ｐ１Ｘを式（２０）の「Ｐ１」に代入し、推定値Ｐ２Ｘを式（２０）の「Ｐ２」に代入して、式（２０）を演算して、運動者の消費エネルギーＷｚを算出する。
【０１８４】
以上、図４を参照して説明したように、実施形態６の第１変形例によれば、第１圧力計測部７（図４）を設けることなく、差圧計測部５０の計測結果に基づいて、簡素な構成により、運動者の消費エネルギーＷｚを算出できる。
【０１８５】
特に、高圧状態の第１流体収容体１の圧力Ｐ１の推定値Ｐ１Ｘ及び第２流体収容体２の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘの各々を、「大気圧Ｐ０の値＋差圧ＤＰの値」に設定することで、第１圧力計測部７（図４）を不要として、簡素な構成により、運動者の消費エネルギーＷｚを算出できる。「大気圧Ｐ０の値＋差圧ＤＰの値」は、「物理量計測部の計測した物理量に基づく値」の一例に相当する。
【０１８６】
また、第１変形例では、運動強度指数（ＭＥＴ）を利用して消費エネルギーを算出する場合よりも精度良く運動者の消費エネルギーＷｚを算出できる。算出部９１１は、差圧計測部５０による差圧ＤＰの計測値に基づいて消費エネルギーＷｚを算出しているからである。
【０１８７】
（第２変形例）
図４を参照して、本発明の実施形態６の第２変形例に係る計測装置（以下、「計測装置１００Ｆ」と記載する。）を説明する。第２変形例に係る計測装置１００Ｆが流量計測部５を備えておらず、第１圧力計測部７が連通部３の圧力を計測する点で、第２変形例は実施形態２と主に異なる。以下、第２変形例が実施形態２と異なる点を主に説明する。
【０１８８】
第２変形例に係る計測装置１００Ｆは、図４に示す実施形態２に係る計測装置１００Ｘから流量計測部５を除いた構成を備える。つまり、計測装置１００Ｆは、第１流体収容体１と、第２流体収容体２と、連通部３と、第１圧力計測部７と、温度計測部８と、コンピューター９と、ディスプレイ１１とを備える。ただし、第２変形例では、第１圧力計測部７が連通部３を流れる流体の圧力Ｐｍを計測する点で、第２変形例は実施形態２と異なる。具体的には、第１圧力計測部７は、連通部３の略中央部において流体の圧力Ｐｍを計測する。連通部３の略中央部は、連通部３の長手方向の略中央部を示す。第２変形例と実施形態２とで計測位置が異なるだけであり、第２変形例に係る第１圧力計測部７のその他の構成は、実施形態２に係る第１圧力計測部７の構成と同様である。第１圧力計測部７は、「物理量計測部」の一例に相当する。圧力Ｐｍは、「物理量」の一例に相当する。
【０１８９】
算出部９１１は、第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐｍと、第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１の推定値Ｐ１Ｘと、第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘとに基づいて、運動者の運動の量を算出する。第１圧力計測部７の計測した圧力Ｐｍは、「物理量計測部の計測した物理量」の一例に相当する。
【０１９０】
算出部９１１は、運動者の運動の量の一例として、運動者の消費エネルギーを算出する。
【０１９１】
具体的には、算出部９１１は、高圧状態の第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１の推定値Ｐ１Ｘを、「（大気圧Ｐ０の値）＋（圧力Ｐｍ／２）」に設定する。加えて、低圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを、「大気圧Ｐ０に基づく値」に設定する。
【０１９２】
第２変形例において、「大気圧Ｐ０に基づく値」は、実施形態６の「大気圧に基づく値」と同様であり、大気圧Ｐ０の値、又は、大気圧Ｐ０の値を補正した値である。
【０１９３】
一方、算出部９１１は、高圧状態の第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘを、「（大気圧Ｐ０の値）＋（圧力Ｐｍ／２）」に設定する。加えて、低圧状態の第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１の推定値Ｐ１Ｘを、「大気圧Ｐ０に基づく値」に設定する。
【０１９４】
そして、算出部９１１は、推定値Ｐ１Ｘを式（２０）の「Ｐ１」に代入し、推定値Ｐ２Ｘを式（２０）の「Ｐ２」に代入して、式（２０）を演算して、運動者の消費エネルギーＷｚを算出する。
【０１９５】
以上、図４を参照して説明したように、実施形態６の第２変形例によれば、流量計測部５（図４）を設けることなく、第１圧力計測部７の計測結果に基づいて、簡素な構成により、運動者の消費エネルギーＷｚを算出できる。
【０１９６】
特に、高圧状態の第１流体収容体１の圧力Ｐ１の推定値Ｐ１Ｘ及び第２流体収容体２の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘの各々を、「（大気圧Ｐ０の値）＋（圧力Ｐｍ／２）」に設定することで、流量計測部５（図４）を不要として、簡素な構成により、運動者の消費エネルギーＷｚを算出できる。「（大気圧Ｐ０の値）＋（圧力Ｐｍ／２）」は、「物理量計測部の計測した物理量に基づく値」の一例に相当する。
【０１９７】
また、第２変形例では、運動強度指数（ＭＥＴ）を利用して消費エネルギーを算出する場合よりも精度良く運動者の消費エネルギーＷｚを算出できる。算出部９１１は、第１圧力計測部７による圧力Ｐｍの計測値に基づいて消費エネルギーＷｚを算出しているからである。
【０１９８】
＜実施形態６（変形例を含む。）のまとめ＞
以上、図１１を参照して説明したように、実施形態６によれば、算出部９１１は、第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘと、物理量計測部（第１圧力計測部７）の計測した物理量（圧力Ｐ１）とに基づいて、運動者の運動の量（消費エネルギー）を算出する。この場合、算出部９１１は、推定値Ｐ２Ｘを、大気圧Ｐ０に基づく値に設定するか、又は、推定値Ｐ２Ｘを、物理量計測部の計測した物理量に基づく値に設定するかする。その結果、１つの物理量計測部を使用する簡素な構成により、運動者の運動の量（消費エネルギー）を算出できる。
【０１９９】
また、図４を参照して説明したように、第１変形例及び第２変形例によれば、算出部９１１は、第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１の推定値Ｐ１Ｘと、第２流体収容体２に収容されている流体の圧力Ｐ２の推定値Ｐ２Ｘとに基づいて、運動者の運動の量（消費エネルギー）を算出する。この場合、算出部９１１は、推定値Ｐ１Ｘ、Ｐ２Ｘを、物理量計測部（差圧計測部５０又は第１圧力計測部７）の計測した物理量（差圧ＤＰ又は圧力Ｐｍ）に基づく値に設定する。その結果、１つの物理量計測部を使用する簡素な構成により、運動者の運動の量（消費エネルギー）を算出できる。
【０２００】
＜実施形態１〜実施形態６（変形例を含む。）のまとめ＞
以上、図１〜図１１を参照して説明したように、実施形態１〜実施形態６では、物理量計測部（第１圧力計測部７又は差圧計測部５０）は、第１流体収容体１に収容されている流体の圧力Ｐ１と、連通部３を流れる流体の圧力Ｐｍと、第１流体収容体１に収容されている流体と第２流体収容体２に収容されている流体との差圧ＤＰとのうち、いずれかの物理量を計測する。物理量は、運動者の運動に応じて変化する。その結果、物理量計測部の計測結果に基づいて、運動者の運動の量を定量化できる。
【０２０１】
また、実施形態１〜実施形態６では、運動者の消費エネルギーを算出する際に、散逸エネルギーに基づく補正を行ってもよい。散逸エネルギーは、運動者の発生する全エネルギーのうち、計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ〜１００Ｆの構造に起因して計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ〜１００Ｆから散逸するエネルギーである。従って、計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ〜１００Ｆは、散逸エネルギーを計測できない。
【０２０２】
具体的には、運動器具としての計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ〜１００Ｆには、例えば、可動部分の機械的摩擦、並びに、第１流体収容体１及び第２流体収容体２からの熱伝導が存在する。従って、運動者が発生する全エネルギー（エネルギーの１００％）が第１流体収容体１及び第２流体収容体２だけで消費されることはない。つまり、運動者が発生する全エネルギーのうち、計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ〜１００Ｆによって計測できない散逸エネルギーが存在する。そこで、算出部９１１は、計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ〜１００Ｆの計測結果に基づいて算出される運動者の運動の量（例えば、式（２０）によって算出される消費エネルギーＷｚ）に対して、散逸エネルギーに基づく補正を行うことが好ましい。この好ましい例によれば、運動者の運動の量（消費エネルギー）を、更に精度良く算出できる。
【０２０３】
散逸エネルギーの大きさは、例えば、運動器具としての計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ〜１００Ｆの形状、寸法、及び機構に依存する。一例として、本願の発明者が定めた条件下において、散逸エネルギーの大きさが運動者の発生する全エネルギーの５％〜９％程度であることを、本願の発明者は実験によって確認した。そこで、例えば、算出部９１１は、計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ〜１００Ｆの計測結果に基づいて算出される運動者の運動の量（例えば、式（２０）によって算出される消費エネルギーＷｚ）を１．０５倍〜１．１倍することで、運動者の運動の量（消費エネルギー）を補正する。
【０２０４】
計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ〜１００Ｆの形状、寸法、及び機構が定まった場合には、散逸エネルギーを求める実験を行って、計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ〜１００Ｆの計測結果に基づいて算出される運動者の運動の量（消費エネルギー）に対して、散逸エネルギーに基づく補正を行うことが好ましい。そして、表示制御部９１３は、補正後の運動者の運動の量（消費エネルギー）を表示するように、ディスプレイ１１を制御する。その結果、ディスプレイ１１は、補正後の運動者の運動の量（消費エネルギー）を表示する。
【０２０５】
さらに、実施形態１〜実施形態６では、表示制御部９１３は、物理量計測部（第１圧力計測部７又は差圧計測部５０）の計測した物理量（圧力Ｐ１、圧力Ｐｍ、又は、差圧ＤＰ）に基づいて、ディスプレイ１１に表示する画像を制御してもよい。画像は、図１を参照して説明した実施形態１に係るディスプレイ１１に表示される「画像」と同様である。
【０２０６】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態及び実施例について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態及び実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０２０７】
実施形態１、２、４、６（変形例を含む。）において、計測装置１００、１００Ｘ、１００Ｂ、１００Ｄ〜１００Ｆは、図７に示す実施形態３の第１流体収容体１及び第２流体収容体２を有していてもよい。また、実施形態５の計測装置１００Ｃは、図７に示す実施形態３の第１流体収容体１を有していてもよい。実施形態１〜実施形態４、実施形態６（変形例を含む。）において、計測装置１００、１００Ｘ、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｄ〜１００Ｆは、図１０に示す実施形態５の第２流体収容体５２を有していてもよい。実施形態２、４、５において、計測装置１００Ｘ、１００Ｂ、１００Ｃは、差圧計測部５０に代えて、図７に示す実施形態３の第２圧力計測部５４を有していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２０８】
本発明は、計測装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【０２０９】
１    第１流体収容体
２、５２    第２流体収容体
３、３Ａ    連通部
５    流量計測部
７    第１圧力計測部（物理量計測部）
３１    管
４１    開閉部
５０    差圧計測部（物理量計測部）
５４    第２圧力計測部（圧力計測部）
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｘ    計測装置
９１１    算出部
９１３    表示制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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