一种有氧运动目标强度的测评方法和装置与流程

本发明涉及运动强度和效果评估。

背景技术：

肥胖、高血压、高血脂、高血糖已经成为现代人最大的健康威胁，而进行有氧运动是解决这类健康问题最好的处方。但有氧运动除了需要长久不懈的坚持之外，也需要科学的方法，随意的运动难以带来有效的运动效果。有效进行有氧运动的问题之一是个人应当采用何种强度进行有氧运动才能达到最佳的运动效果。现有技术下，只有在专业机构中根据专业工作人员的经验利用专业工具对个人进行诸多测试后才能作出准确评估。但对普通人而言，首先缺少专业评估的工具，其次是不具备专业经验，实际运动中，仅仅依赖于个人感觉。为此，需要一套为普通人提供科学的、符合自然规律的有氧运动目标强度的测评方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题：为普通人提供科学的、符合自然规律的有氧运动目标强度的测评方法。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

根据本发明的一种有氧运动目标强度的测评方法，该方法包括以下步骤：

s1：获取被测人的基本信息，并根据所述基本信息计算基础最佳有氧心率bmaxhr＝(220+ms-ca×ha)×ch；其中，ca为预先设定的系数，取值0.62～0.72；ha为心脏年龄；ms为性别加成参数，当被测人为女性时，ms取值4～10；ch为预先设定的系数，取值0.5～0.8；所述基本信息至少包括：性别、年龄、身高和体重；

s2：当被测人进行有氧走或有氧跑时至少佩戴心率传感器和计步器，通过心率传感器和计步器获取被测人有氧运动时的心率数据和计步数据；有氧运动结束后，记录总运动时间tf，并获取被测人的感觉评价，将感觉评价转换成感觉评价值fev；所述感觉评价值fev按如下方法进行转换：当被测人感觉轻松，fev＝11；当被测人感觉略累，fev＝13；当被测人感觉累，fev＝15；当被测人感觉很累，fev＝17；当被测人感觉极累，fev＝19；

s3：根据所述心率数据和计步数据，统计即时心率大于第一目标心率的片段的总时间ta、平均心率hra和测试步数sa，即时心率位于第二目标心率区间的片段的总时间tb、平均心率hrb和测试步数sb，以及总平均心率hrv和总测试步数st；其中，所述第一目标心率为bmaxhr×ra，第二目标心率区间为[bmaxhr×rb1,bmaxhr×rb2]；ra，rb1，rb2为预先设定的参数；ra取值0.75～0.94；rb1取值0.90～1.03；rb2取值1.17～1.30；

s4：计算测算评价值tev＝15×hra÷bmaxhr，并使得测算评价值tev落于11～19之间；

s5：计算校正最佳有氧心率其中ct为根据所确定的参数；

s6：计算目标步频tsf＝(tsf1+tsf2)÷2；其中，

s7：计算有氧运动目标强度tar＝tsf×sl；其中，sl为步幅。

进一步，根据本发明的有氧运动目标强度的测评方法，步骤s1中的心脏年龄ha为在被测人实际年龄的基础上按被测人的健康状况做出相应调整的数据。

进一步，根据本发明的有氧运动目标强度的测评方法，所述步骤s5中的参数

进一步，根据本发明的有氧运动目标强度的测评方法，所述步骤s5中的参数其中int表示为取整数。

进一步，根据本发明的有氧运动目标强度的测评方法，所述步骤s2中，当被测人进行有氧走或有氧跑时还佩戴有位置传感器，通过位置传感器获取被测人进行有氧走或有氧跑的距离数据；所述步骤s7中的步幅sl根据所述距离数据和计步数据计算得到。

根据本发明的有氧运动目标强度的测评装置，该装置包括：

m1，用于：获取被测人的基本信息，并根据所述基本信息计算基础最佳有氧心率bmaxhr＝(220+ms-ca×ha)×ch；其中，ca为预先设定的系数，取值0.62～0.72；ha为心脏年龄；ms为性别加成参数，当被测人为女性时，ms取值4～10；ch为预先设定的系数，取值0.5～0.8；所述基本信息至少包括：性别、年龄、身高和体重；

m2，用于：当被测人进行有氧走或有氧跑时至少佩戴心率传感器和计步器，通过心率传感器和计步器获取被测人有氧运动时的心率数据和计步数据；有氧运动结束后，记录总运动时间tf，并获取被测人的感觉评价，将感觉评价转换成感觉评价值fev；所述感觉评价值fev按如下方法进行转换：当被测人感觉轻松，fev＝11；当被测人感觉略累，fev＝13；当被测人感觉累，fev＝15；当被测人感觉很累，fev＝17；当被测人感觉极累，fev＝19；

m3，用于：根据所述心率数据和计步数据，统计即时心率大于第一目标心率的片段的总时间ta、平均心率hra和测试步数sa，即时心率位于第二目标心率区间的片段的总时间tb、平均心率hrb和测试步数sb，以及总平均心率hrv和总测试步数st；其中，所述第一目标心率为bmaxhr×ra，第二目标心率区间为[bmaxhr×rb1,bmaxhr×rb2]；ra，rb1，rb2为预先设定的参数；ra取值0.75～0.94；rb1取值0.90～1.03；rb2取值1.17～1.30；

m4，用于：计算测算评价值tev＝15×hra÷bmaxhr，并使得测算评价值tev落于11～19之间；

m5，用于：计算校正最佳有氧心率其中ct为根据所确定的参数；

m6，用于：计算目标步频tsf＝(tsf1+tsf2)÷2；其中，

m7，用于：计算有氧运动目标强度tar＝tsf×sl；其中，sl为步幅。

进一步，根据本发明的有氧运动目标强度的测评装置，模块m1中的心脏年龄ha为在被测人实际年龄的基础上按被测人的健康状况做出相应调整的数据。

进一步，根据本发明的有氧运动目标强度的测评装置，所述模块m5中的参数

进一步，根据本发明的有氧运动目标强度的测评装置，所述模块m5中的参数其中int表示为取整数。

进一步，根据本发明的有氧运动目标强度的测评装置，所述模块m2中，当被测人进行有氧走或有氧跑时还佩戴有位置传感器，通过位置传感器获取被测人进行有氧走或有氧跑的距离数据；所述模块m7中的步幅sl根据所述距离数据和计步数据计算得到。

本发明的技术效果如下：

1、本发明通过对有氧运动过程中，利用心率之于步频步幅之间的正比关系，对心率数据、计步数据等数据的综合统计分析，通过个人感觉评价和综合测算评价的比较，测算出最佳目标心率，并据此测算出有氧运动最佳目标步频，从而测算出有氧运动最佳目标运动强度，为被测人提供客观指导。

2、本发明的方法对器材要求低，通常只需要移动终端和心率带组合即可完成测评，对被测人来说器材要求低，非常方便。由于使用方便，用户可以在每次进行有氧运动时为自己进行测评，以评价自己所进行的运动。

附图说明

图1是本发明实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本实施例的有氧运动目标强度的测评方法涉及移动终端11、心率带12以及被测人90。移动终端11和心率带12通过蓝牙进行连接。移动终端11一般为智能手机。被测人90需要佩戴心率带12和移动终端11进行测评。移动终端11通过运行应用程序实现前述的测评过程。

在正式进行测评之前，被测人90需要在移动终端11上输入被测人基本信息。被测人基本信息包括性别、年龄、身高、体重以及与健康相关的信息。与健康相关的信息包括：是否有高血压、是否吸烟、是否存在家族病史、是否经常熬夜、是否经常久坐、是否肥胖、静息心率、每天运动是否能够达到30分钟、心态是否平和、饮食方面是否吃肉较多、是否口味重、是否爱吃坚果等。每天运动是否能够达到30分钟也可以通过移动终端11的被测人有氧运动记录而获得。被测人输入基本信息后，移动终端11根据所输入的基本信息计算出基础最佳有氧心率bmaxhr，计算公式为：bmaxhr＝(220+ms-ca×ha)×ch；其中，ca为预先设定的系数，取值0.62～0.72；ha为心脏年龄；ms为性别加成参数，当被测人为女性时，ms取值4～10，本实施例优选为6；ch为预先设定的系数，取值0.5～0.8，本实施例优选为0.72。系数ca根据被测人最近是否进行连续运动而设定，体现在移动终端11中，根据移动终端11的被测人进行有氧运动记录而设定，具体为：初始值为0.72，移动终端11的被测人最近的有氧运动记录中每三天该值减0.1，最小为0.62。也就是说移动终端11，假如存在最近3天的有氧运动记录时，ca取值0.71；存在最近6天的有氧运动记录时，ca取值0.70，以此类推，当存在最近超过30天的有氧运动记录时，ca取值0.62。

心脏年龄ha为在被测人实际年龄的基础上按被测人的健康状况做出相应调整的数据，这里的健康状况也就是前述与健康相关的信息，具体调整方法如下：有高血压，加5；吸烟，加4；存在家族病史，加1；经常熬夜，加4；经常久坐，加4；肥胖，加4；静息心率每分钟75次以下，减2；每天运动能够达到30分钟，减5；心态平和，凡事不急不躁，减3；吃肉较多，加3；口味重，加2；爱吃坚果，减2。

比如，实际年龄为38岁，有高血压，且吸烟，无家族病史，经常熬夜久坐，且肥胖，静息心率每分钟70，每天基本无运动，心态平和，凡事不急不躁，平时较多吃素，口味清淡，爱吃坚果的男性被测人的心脏年龄ha＝38+5+5+4+4-2-3-2＝49，则ca取值0.72时，基础最佳有氧心率bmaxhr＝(220-0.72×49)×0.72＝133，表示被测人进行有氧运动时，心率达到133即可；ca取值0.62时，基础最佳有氧心率bmaxhr＝(220-0.62×49)×0.72＝136，表示被测人进行有氧运动时，心率达到136即可。

此外，移动终端11还可以根据输入的被测人基本信息计算出基本步幅bsl。基本步幅bsl可以通过两种方法计算得到：根据身高进行计算：有氧走的基本步幅bsl＝身高×0.45；有氧跑的基本步幅bsl＝身高×0.618；或者根据腿长进行计算：有氧走的基本步幅bsl＝腿长×0.728；有氧跑的基本步幅bsl＝腿长。显而易见地，倘若上述基本步幅bsl通过腿长进行计算时，被测人基本信息还包括腿长。

上述移动终端11根据输入的被测人基本信息计算基础最佳有氧心率bmaxhr和基本步幅bsl的过程即为前述步骤s1。

然后，被测人进行有氧运动测评。有氧运动分有氧走和有氧跑。被测人进行有氧运动时，至少佩戴心率传感器和计步器。本实施例中，心率带12采用采用scoscherhythm，是一种佩戴在手臂上的心率传感器。计步器则通过移动终端11自身的计步功能实现。本领域技术人员理解，心率传感器和计步器也可以由一佩戴电子设备实现，比如，带有心率检测和计步功能的智能表。被测人进行有氧运动时，心率传感器实时记录被测人的心率并形成心率数据，计步器则记录被测人进行有氧走或有氧跑的步数。本实施例中，移动终端11还带有gps定位功能，gps定位功能即为本说明书中的位置传感器。移动终端11通过位置传感器记录被测人进行有氧走或有氧跑的实时位置，从而形成距离数据。由此，移动终端11获得被测人有氧运动时的心率数据、计步数据、距离数据以及总运动时间tf。被测人进行有氧运动时，一般要求被测人至少运动12分钟以上。被测人有氧运动结束后，被测人在移动终端11中输入运动结束后的感觉评价。感觉评价分：轻松、略累、累、很累、极累。移动终端11将被测人的感觉评价换成感觉评价值fev，具体如下：当被测人感觉轻松，fev＝11；当被测人感觉略累，fev＝13；当被测人感觉累，fev＝15；当被测人感觉很累，fev＝17；当被测人感觉极累，fev＝19。

前述被测人进行有氧运动，移动终端11收集数据的过程即为前述步骤s2。移动终端11收集数据后，计算有氧运动目标强度，具体步骤如下：

首先，也就是前述步骤s3，根据前述所收集的心率数据和计步数据，统计即时心率大于第一目标心率的片段的总时间ta、平均心率hra和测试步数sa，即时心率位于第二目标心率区间的片段的总时间tb、平均心率hrb和测试步数sb，以及总平均心率hrv和总测试步数st。本实施例中，即时心率用10秒平均心率表示，也就是，10秒钟内平均心率作为即时心率。其中，第一目标心率为bmaxhr×ra，第二目标心率区间为[bmaxhr×rb1,bmaxhr×rb2]；ra，rb1，rb2为预先设定的参数，bmaxhr为前述步骤s1得到的基础最佳有氧心率。ra取值0.75～0.94；rb1取值0.90～1.03；rb2取值1.17～1.30。这里需要考虑到有氧走和有氧跑两种有氧运动强度不同情况。本实施例中，有氧走的情况下，ra取值0.75，rb1取值0.90，rb2取值1.17；有氧走的情况下，ra取值0.94，rb1取值1.03，rb2取值1.30。这里，第一目标心率为bmaxhr×ra可以认为能够达到有氧运动效果的目标心率，第二目标心率区间表示的是具有较高强度的有氧运动区间，也就是说，即时心率大于第一目标心率的片段的总时间ta、平均心率hra和测试步数sa是被测人进行有氧运动测评过程中能够达到有氧运动效果的数据，即时心率位于第二目标心率区间的片段的总时间tb、平均心率hrb和测试步数sb是被测人进行有氧运动测评过程中具有相当强度的氧运动的数据。比如，被测人所进行有氧跑总时间tf为30分钟，统计得到的ta为25分钟，说明其他5分钟时间被测人可能并没有跑而是以行走代替或者有中间休息的过程，也就是该统计方法将没有跑而是以行走代替或者有中间休息的过程给剔除。

步骤s4，计算测算评价值tev＝15×hra÷bmaxhr，并使得测算评价值tev落于11～19之间。这里，测算评价值tev落于11～19之间表示为：当公式tev＝15×hra÷bmaxhr算出的测算评价值tev大于19时，取值19；当公式tev＝15×hra÷bmaxhr算出的测算评价值tev小于11时，取值11；当公式tev＝15×hra÷bmaxhr算出的测算评价值tev位于区间11至19之内时，直接为公式计算得到的值。这里的hra由前述步骤s3计算得到，bmaxhr为前述步骤s1得到的基础最佳有氧心率。测算评价值tev与前述的感觉评价值fev相对应。比如，某被测人根据前述步骤s1算得的基础最佳有氧心率bmaxhr为136，而前述步骤s3统计得到的hra为131，由此可以计算得到的测算评价值tev为14.44，这表示被测人根据心率数据测算其有氧运动应该是不怎么累的。

步骤s5，计算校正最佳有氧心率其中ct为根据所确定的参数。这里的tev由前述步骤s4计算得到的测算评价值，fev由前述步骤s2得到的感觉评价值，bmaxhr为前述步骤s1得到的基础最佳有氧心率。本实施例中，ct取值如下：

当ct取值0.1；

当ct取值0.2；

当ct取值0.3；

当ct取值0.4；

当ct取值0.5；

当ct取值0.6；

当ct取值0.7；

当ct取值0.8；

当ct取值0.9；

当ct取值1.0。

上述取值也可以表示成：其中int表示为取整数。作为近似于上述表示，ct也可以直接取值也就是

此外，本实施例中，为避免测算评价值tev和感觉评价值fev差异过大的问题，校正最佳有氧心率也可以采用以下公式：其中lm(tev-fev)表示为：当tev-fev大于5时，取值为5；当tev-fev小于-5时，取值为-5；当tev-fev位于-5和5之间时，取值为tev-fev。

校正最佳有氧心率mmaxhr是根据测算评价值tev和感觉评价值fev对基础最佳有氧心率bmaxhr作出的修正。比如，某被测人根据前述步骤s1算得的基础最佳有氧心率bmaxhr为136，被测人所进行有氧跑总时间tf为30分钟，统计得到的ta为25分钟，hra为131，由此可以计算得到的测算评价值tev为14.44，而被测人自我感觉很累，相应的感觉评价值fev为17，由此，ct取值0.9，mmaxhr比bmaxhr少，也就是，根据被测人的自我感觉评价对最佳有氧心率作出适应性调整。

步骤s6，计算目标步频tsf＝(tsf1+tsf2)÷2；其中，

这里，tsf1为目标步频，tsf2为目标步频，st,sa,sb,hrv,hra,hrb均由步骤s3统计得到；mmaxhr为由步骤s5计算得到的校正最佳有氧心率。

比如，某被测人根据前述步骤s1算得的校正最佳有氧心率mmaxhr为132，被测人所进行有氧跑总时间tf为30分钟，st为4800，统计得到的hrv为124，ta为25分钟，hra为131，sa为4300，tb为5分钟，hrb为152，sb为970，于是，可以计算得到tsf1为174，tsf2为169，于是有，目标步频tsf为171。

最后，步骤s7，计算有氧运动目标强度tar＝tsf×sl；其中，sl为步幅，tsf为步骤s6计算得到的目标步频。步幅sl可以采用前述步骤s1中的基本步幅bsl，也可以采用根据距离数据和计步数据得到的测算步幅：tsl＝dist÷st。其中，tsl为测算步幅，dist为被测人进行有氧走或有氧跑的距离，st为前述步骤s3中的总测试步数。比如，假如前述步骤s6计算得到的目标步频tsf为171，步幅为0.74，则有氧运动目标强度tar为126.54，该有氧运动目标强度tar实际上表示的是每分钟配速，每分钟配速126.54相当于每小时7.6公里，或者每公里7.9分钟。