一种运动监护方法、系统和衣物的制作方法_2

文档序号:8210465阅读:来源:国知局
方差是反映运动时能量的标志,通过方差的计算和分析,可以判别运动的状态。又通过分析方差的波形的起伏来进行计步算法的设计,从而实现步数的统计。根据用户的历史数据和心电信号可以得到用户的身体素质,能承受的运动量,设置运动步数和心率大于相应的阈值。当用户当前运动的运动步数或所述心率值大于相应的阈值时,发出警告,以监护用户的身体健康。
[0039]在进一步地实施例中,系统的传感器模块还可以包括脂肪传感器,其与人体接触部分由电极构成,电极材料也可以是电极织布等导电材料,用于读取人体脂肪指数,辅助心电信号进行运动效果的评估。这些人体生理信号经过处理器,可以被保存到存储模块当中,也可以通过传输模块传输到分析处理中心。其中传输模块可以是蓝牙、WiFi或USB等通信模块。传感器模块最好做成可穿戴的方式,可以和衣物等穿戴物融合在一起。
[0040]如此,参考图3,运动监护方法还包括以下步骤:
[0041]步骤S140,获取用户的脂肪指数;
[0042]步骤S150,将当前的脂肪指数和其历史数据进行比较,得到脂肪分析结果;
[0043]步骤S160,根据所述有效心电信号得到的心脏健康值和所述脂肪分析结果监护用户的运动效果。
[0044]监测用户的心电信号,通过对心率变异性的分析,有效掌握心脏健康状况。另外脂肪指数的检测,也可以对此进行辅助的评估,增加评估的准确性。首先计算心电信号的心率变异性,得到各种参数,根据这些参数的值所处的范围,对本次心电信号的健康程度打分;其次,通过当前脂肪指数和历史数据的比较,得出脂肪方面的打分;最后综合两者的分数作为本次运动健康的评估分数,得到运动后的脂肪消耗情况,以实现运动健康监测。
[0045]分析处理中心主要实现运动干扰消除、运动健康监测、运动状态监测、运动效果的评估,并通过综合的分析,可以给用户提供适当的运动建议,或给用户规划一套合理的运动方案。
[0046]目前对运动效果评估中运动能耗的估算,一般是通过加速度传感器来实现的,通过加速传感器,计算步数,从而估算能耗,但是这种方法有很大的局限性。由于运动能耗的增加,相应的心率值也会增加,耗氧量也随之增加。所以心率的变化和人体运动能量消耗有某种关系。所以加入心电信号的检测,可以提高运动能耗的估算精度。另外,通过检测脂肪指数的变化,可以算出运动后的脂肪消耗情况,更近一步地提高运动能耗的估算精度。还有一点,通过心电信号和脂肪的长期的监测,可以评估用户长期运动之后的效果,比如,心脏功能的改善程度,身体脂肪的减少程度等等。其四,心率值的变化和心率变异性的变化,可以体现人体的疲劳程度,我们可以通过对这些参数的观察,评估当前人体的状态,从而决策需要增加还是减少运动量。对于运动效果的评估,我们分为当前和长期两种情况来进行,对于运动效果的当前评估如上述实施例。
[0047]对于运动效果的长期评估,参考图4,运动监护方法包括以下步骤:
[0048]步骤S210,根据用户每天的运动状态,统计并评估每天平均运动量。计算每天平均运动量,并算出相应的评分。
[0049]步骤S220,统计并评估用户每天的平均心率值,并算出相应的评分。
[0050]步骤S230,统计用户每天的脂肪指数,绘制脂肪指数历史曲线并作出评估,并算出相应的评分。
[0051]步骤S240,统计用户的心率变异性参数,绘制心率变异性历史曲线并作出评估,并算出相应的评分。
[0052]步骤S250,根据心率变异性和心率值,评估人体的疲劳程度。综合各种参数,给出综合评分。
[0053]综合分析系统。通过以上各种参数的分析,我们可以对用户的健康状况进行评估,并给出运动建议,或给用户规划一套合理的运动方案。
[0054]参考图5,一种运动监护系统,包括信号获取单元、模型建立单元、干扰消除单元以及状态监护单元。信号获取单元包括为上述传感器模块。
[0055]信号获取单元用于获取用户的加速度信号和心电信号;模型建立单元用于以该加速度信号建立运动干扰模型;干扰消除单元用于以所述运动干扰模型消除所述心电信号的干扰得到有效心电信号;状态监护单元用于根据所述有效心电信号和所述加速度信号监护用户的运动状态及身体状态。
[0056]本实施例中,所述状态监护单元包括:健康状态监护模块和运动状态监护模块。
[0057]健康状态监护模块用于通过所述有效心电信号计算心率变异性以及心率值,监护用户的当前的心脏健康值以及人体疲劳程度;
[0058]运动状态监护模块用于计算所述加速度信号的方差信息,根据该方差信息监护用户的运动状态,其中,该运动状态包括静止、步行和奔跑。
[0059]在进一步的实施例中,所述状态监护单元还包括步数计算模块和监护提醒模块。
[0060]步数计算模块用于根据所述加速度信号计算用户的运动步数;监护提醒模块用于当所述运动步数和/或所述心率大于相应的阈值时,提示用户停止运动。
[0061]在进一步的实施例中,所述信号获取单元还用于获取用户的脂肪指数;所述运动监护系统还包括脂肪指数分析单元,所述脂肪指数分析单元用于将当前的脂肪指数和其历史数据进行比较,得到脂肪分析结果;所述状态监护单元还包括运动效果监护模块,所述运动效果监护模块用于根据所述心脏健康值和所述脂肪分析结果监护用户的运动效果。
[0062]所述运动监护系统还包括第一、二、三和四统计评估单元。
[0063]第一统计评估单元用于根据用户每天的运动状态,统计并评估每天平均运动量;第二统计评估单元用于统计并评估用户每天的平均心率值;第三统计评估单元用于统计用户每天的脂肪指数,绘制脂肪指数历史曲线并作出评估;第四统计评估单元用于统计用户的心率变异性参数,绘制心率变异性历史曲线并作出评估。
[0064]图5中的控制器,模型建立单元、干扰消除单元、状态监护单元、脂肪指数分析单元、第一、二、三和四统计评估单元可以在传感器模块的处理器中实现,也可以在用户手机上实现,也可以在服务器后台实现。
[0065]上述运动监护系统和方法通过心电信号、加速度信号、脂肪指数的检测,评估运动健康、状态和效果的可穿戴装置(衣物)和系统;通过心电采集器和加速度传感器的使用,提尚运动健康评估准确度和提尚运动能耗估算精度的方法;加入脂肪传感器,提尚运动效果的评估精度的方法。提高用户运动的安全系数。
[0066]所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0067]本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功
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