跑步功率的监测方法、装置、电子设备及介质与流程

本发明涉及运动监测，尤其是涉及一种跑步功率的监测方法、装置、电子设备及介质。

背景技术：

1、跑步功率是指跑者身体的机械能变化的速度趋势，是跑步中一个重要的指标，可以用来评估跑者的性能和训练效果。目前存在多种测量跑步功率的方法，其中测力板和代谢检测装置是比较常见的测量方式，可以通过测量地面反应力和代谢消耗来推算跑步功率。但现有的测量方法都存在一定的缺陷，例如，测力板只能测量地面反应力，不能直接测量身体的机械能变化；代谢检测装置只能测量呼吸消耗，不能直接测量身体的动能和势能变化。此外，现有的测量方法都需要专业的设备和人员操作，成本较高，不利于普及应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种跑步功率的监测方法、装置、电子设备及介质，能够在降低成本的同时提升跑步功率的监测效果。

2、为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种跑步功率的监测方法，包括：获取用户当前时刻所处环境的气压信号和gnss信号；基于气压信号和gnss信号计算用户每秒的水平距离和垂直距离；基于水平距离和垂直距离计算用户的速度功率、风阻功率和爬升功率；将速度功率、风阻功率和爬升功率求和得到用户的跑步功率。

4、在一种实施方式中，基于气压信号和gnss信号计算用户每秒的水平距离和垂直距离，包括：基于gnss信号中每秒的经纬度信息的差值计算用户每秒的水平距离；基于气压信号中每秒的气压值计算每秒的海拔高度，并将相邻秒的海拔高度的差值确定为用户每秒的垂直距离。

5、在一种实施方式中，基于水平距离和垂直距离计算用户的速度功率、风阻功率和爬升功率之前，上述方法还包括：基于水平距离和垂直距离计算当前时刻用户的总距离；基于当前时刻用户的总距离计算当前时刻用户的速度信息。

6、在一种实施方式中，基于水平距离和垂直距离计算用户的速度功率、风阻功率和爬升功率，包括：基于当前时刻用户的速度信息以及用户的体重信息计算用户的速度功率；基于当前时刻用户的速度信息、用户的身高信息和体重信息计算用户的风阻功率；基于水平距离、垂直距离、当前时刻用户的速度信息以及用户的体重信息计算用户的爬升功率。

7、在一种实施方式中，基于当前时刻用户的速度信息以及用户的体重信息计算用户的速度功率，包括：按照以下公式计算用户的速度功率：

8、pv＝c*m*v

9、其中，pv表示用户的速度功率，c表示跑步能量损耗常数，m表示用户的体重信息，v表示当前时刻用户的速度信息。

10、在一种实施方式中，基于当前时刻用户的速度信息、用户的身高信息和体重信息计算用户的风阻功率，包括：基于用户的身高信息和体重信息，按照以下公式计算用户的迎风面积：

11、a＝0.2025*0.266*h0.725*m0.425

12、其中，a表示迎风面积，h表示用户的身高信息；

13、基于用户的迎风面积和当前时刻用户的速度信息，按照以下公式计算用户的风阻功率：

14、pa＝0.5*ρ*cd*a*(v+vw)2*v

15、其中，pa表示用户的风阻功率，ρ表示空气密度，cd表示空气动力学常数，vw表示用户所处环境的风速。

16、在一种实施方式中，基于水平距离、垂直距离、当前时刻用户的速度信息以及用户的体重信息计算用户的爬升功率，包括：基于水平距离和垂直距离计算当前时刻的坡度；基于当前时刻的坡度、当前时刻用户的速度信息以及用户的体重信息，按照以下公式计算用户的爬升功率：

17、pc＝(s/100)*m*g*v*(45.6+1.1622*s)

18、其中，pc表示用户的爬升功率，s表示当前时刻的坡度，g表示重力加速度。

19、在一种实施方式中，将速度功率、风阻功率和爬升功率求和得到用户的跑步功率之后，上述方法还包括：对用户的跑步功率进行平滑处理。

20、第二方面，本发明实施例提供了一种跑步功率的计算装置，包括：信号获取模块，用于获取用户当前时刻所处环境的气压信号和gnss信号；距离计算模块，用于基于气压信号和gnss信号计算用户每秒的水平距离和垂直距离；功率计算模块，用于基于水平距离和垂直距离计算用户的速度功率、风阻功率和爬升功率；跑步功率计算模块，用于将速度功率、风阻功率和爬升功率求和得到用户的跑步功率。

21、第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现上述第一方面提供的任一项的方法的步骤。

22、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面提供的任一项的方法的步骤。

23、本发明实施例带来了以下有益效果：

24、本发明实施例提供的上述跑步功率的监测方法、装置、电子设备及介质，首先获取用户当前时刻所处环境的气压信号和gnss信号；然后基于气压信号和gnss信号计算用户每秒的水平距离和垂直距离；接着基于水平距离和垂直距离计算用户的速度功率、风阻功率和爬升功率；最后将速度功率、风阻功率和爬升功率求和得到用户的跑步功率。上述方法通过传感器采集的用户所处环境的气压信号和gnss信号计算跑步功率，无需专业的设备和人员操作，降低了成本，提高了监测方法的普适性；同时，上述方法能够实时监测用户的跑步功率，使用户能够更好的评估自身的跑步能力和训练效果，更好地掌握跑步技巧和训练方法，提高跑步效率和成绩。

25、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

26、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种跑步功率的监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述气压信号和所述gnss信号计算所述用户每秒的水平距离和垂直距离，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述水平距离和所述垂直距离计算所述用户的速度功率、风阻功率和爬升功率之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述水平距离和所述垂直距离计算所述用户的速度功率、风阻功率和爬升功率，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于当前时刻所述用户的速度信息以及所述用户的体重信息计算所述用户的速度功率，包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于当前时刻所述用户的速度信息、所述用户的身高信息和体重信息计算所述用户的风阻功率，包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述水平距离、所述垂直距离、当前时刻所述用户的速度信息以及所述用户的体重信息计算所述用户的爬升功率，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述速度功率、所述风阻功率和所述爬升功率求和得到所述用户的跑步功率之后，所述方法还包括：

9.一种跑步功率的计算装置，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至8任一项所述的方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至8任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种跑步功率的监测方法、装置、电子设备及介质，包括：获取用户当前时刻所处环境的气压信号和GNSS信号；基于气压信号和GNSS信号计算用户每秒的水平距离和垂直距离；基于水平距离和垂直距离计算用户的速度功率、风阻功率和爬升功率；将速度功率、风阻功率和爬升功率求和得到用户的跑步功率。本发明能够在降低成本的同时提升跑步功率的监测效果。

技术研发人员：朱燕雄,许晓凯,赵燕,朱燕升,王楠
受保护的技术使用者：深圳市爱都科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1