本發(fā)明涉及的是一種運(yùn)動(dòng)輔助裝置，具體地，本發(fā)明涉及一種能夠顯示用戶體力的體力監(jiān)測(cè)裝置，并且在特定的情況下能夠發(fā)出通知提醒。

背景技術(shù)：

專業(yè)的運(yùn)動(dòng)員、運(yùn)動(dòng)熱愛(ài)者或者那些喜歡運(yùn)動(dòng)的人經(jīng)常在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候評(píng)估他們自己的身體狀況，從而安排他們自己的體力以完成一項(xiàng)訓(xùn)練或一個(gè)比賽。通常，人們?cè)谶\(yùn)動(dòng)之前或者運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)評(píng)估他們自己的身體條件和環(huán)境因素來(lái)調(diào)整他們的訓(xùn)練。另外，在運(yùn)動(dòng)之后，人們記錄并分析他們的體力和耐力作為下次運(yùn)動(dòng)的參考。

近來(lái)，各種類型的運(yùn)動(dòng)輔助裝置被研發(fā)出來(lái)用來(lái)實(shí)時(shí)地評(píng)估用戶的體力。這些裝置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能給用戶提供他們自己生理上的信號(hào)，在運(yùn)動(dòng)之后用戶可以瀏覽運(yùn)動(dòng)的歷史記錄，并且能夠分享到社交網(wǎng)絡(luò)上。但是，生理信號(hào)的提示，比如心率，經(jīng)常不能可靠和精準(zhǔn)地與用戶的體力和耐力相聯(lián)系。換句話說(shuō)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅僅提供生理信號(hào)對(duì)用戶決定什么時(shí)候需要增加或減少運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(即在馬拉松中減慢或者加速)幾乎沒(méi)有幫助。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種體力監(jiān)控裝置用以輔助運(yùn)動(dòng)，無(wú)論用戶的身體狀況的差異，都能可靠地顯示他們的體力值。

一種體力監(jiān)控裝置，包括：傳感器模塊，用來(lái)感受生理信號(hào)；用戶界面，用來(lái)接收生物信息；儲(chǔ)存器，用來(lái)儲(chǔ)存生物信息和至少一數(shù)學(xué)模型；處理模塊，用來(lái)執(zhí)行至少一數(shù)學(xué)模型來(lái)操作以下事項(xiàng)：基于生理信號(hào)和生物信息來(lái)評(píng)估無(wú)氧能量和有氧能量；結(jié)合無(wú)氧能量和有氧能量并產(chǎn)生體力值。

進(jìn)一步，所述無(wú)氧能量與乳酸濃度的累積有關(guān)。

進(jìn)一步，所述有氧能量與熱量消耗相關(guān)。

進(jìn)一步，所述生物信息包括以下至少一項(xiàng)，比如身高、體重、年紀(jì)及性別。

進(jìn)一步，所述傳感器模塊感受以下至少一項(xiàng)包括心電信號(hào)、心率變異性、脈搏、心率、呼吸模式、體溫、血糖、血壓、糖原濃度、氧濃度、身體組成、運(yùn)動(dòng)力量、運(yùn)動(dòng)節(jié)奏、 速度、海拔及斜坡坡度。

進(jìn)一步，所述傳感器模塊包括能感受心率的心電傳感器。

進(jìn)一步，所述用戶界面包括至少一輸出裝置，選自顯示屏、振動(dòng)組件，或揚(yáng)聲器。

進(jìn)一步，包括一帶子，通過(guò)所述帶子，所述體力監(jiān)控設(shè)備被直接或間接地固定在用戶的皮膚上。

進(jìn)一步，所述體力監(jiān)控設(shè)備被所述帶子固定在用戶的前額、手腕、腿部或手臂。

進(jìn)一步，所述體力值被輸出連同以下至少一參數(shù)包括心率、速率、時(shí)間、地圖、溫度、濕度、高度、熱量消耗、運(yùn)動(dòng)效率、身體組成、運(yùn)動(dòng)力量、運(yùn)動(dòng)節(jié)奏、速度、海拔、斜坡坡度、身體質(zhì)量指數(shù)或被最大運(yùn)動(dòng)位移。

進(jìn)一步，當(dāng)所述無(wú)氧能量和/或所述有氧能量到達(dá)一閾值時(shí)，用戶界面輸出一通知。

進(jìn)一步，所述通知是振動(dòng)的通知、聲音的通知，或可視的通知。

進(jìn)一步，體力值可以進(jìn)一步對(duì)應(yīng)到自感勞累等級(jí)(RPE)，并在用戶界面輸出。

進(jìn)一步，所述處理模塊進(jìn)一步基于體力值和有氧能量來(lái)評(píng)估最大熱量消耗。

進(jìn)一步，包括一運(yùn)動(dòng)傳感器，可以直接或間接提供實(shí)時(shí)地位移信息。

進(jìn)一步，所述處理模塊進(jìn)一步基于體力值和位移信息評(píng)估最大運(yùn)動(dòng)位移。

進(jìn)一步，用戶界面輸出可行的進(jìn)攻次數(shù)，所述可行的進(jìn)攻次數(shù)可以通過(guò)處理模塊基于體力值或最大運(yùn)動(dòng)位移計(jì)算。

一種體力監(jiān)控方法，包括：通過(guò)傳感器模塊感受生理信號(hào)；從用戶界面接收生物信息；基于生理信號(hào)和生物信息，通過(guò)處理模塊使用至少一儲(chǔ)存在儲(chǔ)存模塊中的數(shù)學(xué)模型來(lái)估算無(wú)氧能量和有氧能量；基于無(wú)氧能量和有氧能量評(píng)估體力值；通過(guò)至少一輸出裝置輸出體力值。

進(jìn)一步，所述無(wú)氧能量與乳酸濃度的累積有關(guān)。

進(jìn)一步，所述有氧能量與熱量消耗有關(guān)。

進(jìn)一步，所述生物信息包括以下至少一項(xiàng)，比如身高、體重、年紀(jì)及性別。

進(jìn)一步，所述傳感器模塊感受以下至少一項(xiàng)：心電信號(hào)、心率變異性、脈搏、心率、呼吸模式、體溫、血糖、血壓、糖原濃度、氧濃度、身體組成、運(yùn)動(dòng)力量、運(yùn)動(dòng)節(jié)奏、速度、海拔及斜坡坡度。

進(jìn)一步，所述傳感器模塊包括能感受心率的心電傳感器。

進(jìn)一步，所述輸出裝置為一顯示屏、一振動(dòng)組件，或一揚(yáng)聲器。

進(jìn)一步，所述體力值被輸出連同至少一參數(shù)包括心率、速率、時(shí)間、地圖、溫度、濕度、高度、熱量消耗、運(yùn)動(dòng)效率、身體組成、運(yùn)動(dòng)力量、運(yùn)動(dòng)節(jié)奏、速度、海拔、斜坡坡度、身體質(zhì)量指數(shù)或被最大運(yùn)動(dòng)位移。

進(jìn)一步，當(dāng)所述無(wú)氧能量和/或所述有氧能量到達(dá)一閾值時(shí)，至少一輸出裝置輸出通知。

進(jìn)一步，所述通知是振動(dòng)的通知、聲音的通知，或可視的通知。

所述體力監(jiān)控方法進(jìn)一步包括：通過(guò)處理模塊，將體力值對(duì)應(yīng)到RPE的等級(jí)；通過(guò)至少一輸出裝置輸出RPE的等級(jí)。

所述體力監(jiān)控方法進(jìn)一步包括：通過(guò)處理模塊基于體力值和有氧能量評(píng)估最大熱量消耗。

所述體力監(jiān)控方法進(jìn)一步包括：從運(yùn)動(dòng)傳感器中直接或間接地獲得實(shí)時(shí)的位移信息。

所述體力監(jiān)控方法進(jìn)一步包括：通過(guò)處理模塊基于體力值和位移信息評(píng)估最大運(yùn)動(dòng)位移。

所述體力監(jiān)控方法進(jìn)一步包括：通過(guò)用戶界面輸出可行的進(jìn)攻次數(shù)，其中所述處理模塊基于體力值或最大運(yùn)動(dòng)位移計(jì)算所述可行的進(jìn)攻次數(shù)。

一種體力監(jiān)控設(shè)備，包括：傳感器模塊，用來(lái)感受生理信號(hào)；用戶界面，用來(lái)接收生物信息；儲(chǔ)存器，用來(lái)儲(chǔ)存生物信息和至少一數(shù)學(xué)模型；處理模塊，用來(lái)執(zhí)行至少一數(shù)學(xué)模型來(lái)完成以下事項(xiàng)：基于生理信號(hào)和生物信息來(lái)評(píng)估體力值；基于耐力值來(lái)評(píng)估運(yùn)動(dòng)輔助信息；發(fā)送體力值到包含有一輸出裝置的用戶界面；通過(guò)用戶界面輸出體力值。

進(jìn)一步，處理模塊進(jìn)一步地基于體力值和有氧能量評(píng)估最大熱量消耗，其中有氧能量的評(píng)估是基于生理信號(hào)和生物信息。

進(jìn)一步，包括運(yùn)動(dòng)傳感器，所述運(yùn)動(dòng)傳感器直接或間接提供實(shí)時(shí)的位移信息，同時(shí)處理模塊進(jìn)一步地基于體力值和位移信息評(píng)估最大運(yùn)動(dòng)位移。

進(jìn)一步，所述處理模塊基于體力值或最大運(yùn)動(dòng)位移計(jì)算可行的進(jìn)攻次數(shù)并通過(guò)用戶界面輸出所述可行的進(jìn)攻次數(shù)。

進(jìn)一步，儲(chǔ)存器進(jìn)一步儲(chǔ)存位移目標(biāo)，當(dāng)最大運(yùn)動(dòng)位移低于位移目標(biāo)時(shí)，發(fā)送通知給用戶。

進(jìn)一步，所述輸出裝置為一顯示屏、一震動(dòng)組件，或一揚(yáng)聲器。

進(jìn)一步，所述生物信息包括以下至少一項(xiàng)，比如身高、體重、年紀(jì)及性別。

進(jìn)一步，所述傳感器模塊包括感受心率的心電傳感器。

進(jìn)一步，所述體力值被輸出連同至少一參數(shù)包括心率、速率、時(shí)間、地圖、溫度、濕度、高度、熱量消耗、運(yùn)動(dòng)效率、身體組成、運(yùn)動(dòng)力量、運(yùn)動(dòng)節(jié)奏、速度、海拔、斜坡坡度、身體質(zhì)量指數(shù)或被最大運(yùn)動(dòng)位移。

進(jìn)一步，所述傳感器模塊感受以下至少一項(xiàng)：心電信號(hào)、心率變異性、脈搏、心率、呼吸模式、體溫、血糖、血壓、糖原濃度、氧濃度、身體組成、運(yùn)動(dòng)力量、運(yùn)動(dòng)節(jié)奏、速度、海拔及斜坡坡度。

由于本發(fā)明采用傳感器模塊感受生理信號(hào)和用戶界面接收生物信息相結(jié)合，儲(chǔ)存模塊儲(chǔ)存用戶的生物信息，處理模塊實(shí)時(shí)處理信息，從而評(píng)估有氧能量值和無(wú)氧能量值，進(jìn)而對(duì)用戶的體力值進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，并輸出給用戶的方案，能夠使不同身體狀況的用戶都能得到可靠的體力值，從而使用戶在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可以決定什么時(shí)候需要增加或減少運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

附圖結(jié)合文字描述闡述了一個(gè)或多個(gè)發(fā)明的實(shí)施方案，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在任何情況下，在整個(gè)圖中同樣的參考數(shù)字用來(lái)指代一個(gè)具體實(shí)施例中相同的或者相似元素，其中包括：

圖1是本發(fā)明至少一個(gè)具體實(shí)施例所提供的運(yùn)動(dòng)輔助裝置的系統(tǒng)方框圖。

圖2A和2B是本發(fā)明至少一個(gè)具體實(shí)施例所提供的分別由心電(EKG)信號(hào)或者傳感器偵測(cè)的信號(hào)所引起的心臟波形圖的示意圖。

圖3A～3C是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例所提供的典型的運(yùn)動(dòng)輔助裝置的示意圖。

圖4是本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例所提供的各種典型的運(yùn)動(dòng)輔助裝置的示意圖。

圖5是體力值和自感勞累分級(jí)(RPE)的對(duì)應(yīng)概念的示意圖。

圖6是典型的體力級(jí)別和用戶的健康狀況之間關(guān)系的示意圖。

圖7是本發(fā)明的至少一個(gè)具體實(shí)施例所提供的體力值指示器的示意圖。

圖8是乳酸濃度和心率關(guān)聯(lián)性的示意圖。

圖9是關(guān)于用戶運(yùn)動(dòng)期間乳酸濃度的變化的示意圖，以及乳酸濃度與體力值的對(duì)應(yīng)。

圖10是本發(fā)明的至少一個(gè)具體實(shí)施例所提供的評(píng)估體力值方法的流程圖。

圖11是本發(fā)明的至少一個(gè)具體實(shí)施例所提供發(fā)送通知給用戶的標(biāo)準(zhǔn)條件的示意圖。

圖12是本發(fā)明的至少一個(gè)具體實(shí)施例所提供的調(diào)整體力級(jí)別方法的流程圖。

圖13是體力級(jí)別能自動(dòng)符合圖12的典型條件的示意圖。

圖14A和圖14B是本發(fā)明的至少一個(gè)具體實(shí)施例所提供的心率，乳酸濃度和自感勞累等級(jí)關(guān)系的示意圖，以及圖14C是體力值和自感勞累等級(jí)關(guān)于乳酸濃度的對(duì)應(yīng)。

圖15A和15B是乳酸濃度和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度或者乳酸濃度和耗氧量之間關(guān)系的示意圖。

圖16是用用戶的體力值和運(yùn)動(dòng)速度來(lái)評(píng)估用戶的最大運(yùn)動(dòng)位移的典型的應(yīng)用程序的示意圖。

圖17是連同地圖一起輸出用戶的體力值的典型的應(yīng)用程序的示意圖。

圖18是利用用戶的體力值評(píng)估用戶的熱量消耗的典型的應(yīng)用程序的示意圖。

圖19是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例所提供的基于生理數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估體力值的方法。

圖20是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例所提供的基于生理數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估無(wú)氧能量的方法。

圖21是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例所提供的基于生理數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估有氧能量的方法。

圖22是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例所提供的基于生理數(shù)據(jù)評(píng)估和設(shè)置調(diào)整數(shù)來(lái)評(píng)估體力值。

圖23是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例所提供的調(diào)整無(wú)氧評(píng)估設(shè)置來(lái)評(píng)估體力值的方法。

圖24是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例所提供的調(diào)整有氧評(píng)估設(shè)置來(lái)評(píng)估體力值的方法。

圖25是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例所提供的評(píng)估最大熱量消耗的方法。

圖26是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例所提供的評(píng)估全部最大運(yùn)動(dòng)位移的方法。

依照慣例，各種描述的圖形不是按比例繪制，而是用來(lái)強(qiáng)調(diào)相關(guān)的所揭露出來(lái)的特征。如在整個(gè)數(shù)據(jù)和文本引用字符表示元素。

主要元件符號(hào)說(shuō)明

如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明在下文中根據(jù)附圖將做更充分的描述，本發(fā)明的具體實(shí)施例也會(huì)具體地說(shuō)明。無(wú)論如何，本發(fā)明也許會(huì)在許多不同形式上具體體現(xiàn)出來(lái)，不應(yīng)該被理解為限制于這里所提到的具體表現(xiàn)形式。提供這些具體表現(xiàn)形式便于徹底和完全的披露出來(lái)，以及充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍給那些熟悉本領(lǐng)域的人。全文中參考數(shù)字指代元素。

在這里使用的術(shù)語(yǔ)是僅僅為了詳細(xì)描述具體實(shí)施例，而不是限制發(fā)明。使用在這里時(shí)，不限定個(gè)數(shù)，除非語(yǔ)境清晰地表明，這將進(jìn)一步理解術(shù)語(yǔ)“包括”，或“有”使用時(shí)，指定所規(guī)定的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元素，和/或組件的存在，但是并不排除或增加一個(gè)或多個(gè)其他特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元素、組成，和/或其中的組合。

理解術(shù)語(yǔ)“和/或”包含任何一個(gè)以及所有所涉及到的羅列出來(lái)的一個(gè)或者更多的條款的組合。雖然條款的第一條、第二條、第三條等也許在這里被用來(lái)描述多種元素、組合、區(qū)域、零件和/或部分，但是很容易理解這些元素、組合、區(qū)域、零件和/或部分不應(yīng)該被這些條款所限制。這些條款不僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件、組成、區(qū)域、零件和/或部分和另一個(gè)元件、組成、區(qū)域、層次或部分。因此，以下所討論的第一個(gè)元件、組成、區(qū)域、零件或部分應(yīng)該被稱為第二個(gè)元件、組成、區(qū)域、層次或部分，沒(méi)有從本發(fā)明的教學(xué)中分離。

除非另外定義，這里使用的所有的條款(包括技術(shù)上的和科學(xué)上的條款)同在藝術(shù)上的普通技能一樣理解所屬發(fā)明。如這些常用的字典中的定義，進(jìn)一步理解這些條款應(yīng)該被理解為與相關(guān)的藝術(shù)和目前的信息披露一致，而不會(huì)被理解為一個(gè)理想化或過(guò)分拘謹(jǐn)?shù)挠^ 念，除非在這里清楚的定義。

說(shuō)明書(shū)將會(huì)包括關(guān)于本發(fā)明的具體實(shí)施例和附圖1～26。參照將會(huì)被做成圖片來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，在圖里所描述的元素不一定是按規(guī)定的比例，通過(guò)一些觀點(diǎn)和相同的或相似的術(shù)語(yǔ)，相同的或相似的元素被命名為相同的或相似的參考數(shù)字。

圖1是本發(fā)明的至少一個(gè)具體實(shí)施例所提供的一個(gè)運(yùn)動(dòng)輔助裝置(也被稱為體力監(jiān)測(cè)裝置)的系統(tǒng)方框圖。

如圖1所示，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100包括一個(gè)傳感器模塊101，一個(gè)處理模塊102，一個(gè)用戶界面103和一個(gè)儲(chǔ)存模塊104。

傳感器模塊101包括至少一個(gè)傳感器來(lái)感覺(jué)和測(cè)量用戶的生理信號(hào)。比如，生理信號(hào)包括至少一個(gè)以下所提到的：心電(EKG)信號(hào)、心率變異性、脈搏、心率、呼吸模式、體溫、體內(nèi)成分、血糖、血壓、糖原含量和含氧量。體內(nèi)成分也許包括人體內(nèi)的脂肪、水分和肌肉的百分含量。

處理模塊102是計(jì)算機(jī)硬件，例如一個(gè)有輔助電路的微控制器或微處理器通過(guò)執(zhí)行基本的算術(shù)、邏輯和輸入/輸出運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備的操作來(lái)實(shí)行電腦程序的指令。

用戶界面103包括至少一個(gè)輸出裝置和/或至少一個(gè)輸入裝置，或者任何一種組合。這個(gè)輸出可能是一個(gè)顯示、一個(gè)搖擺組件或一個(gè)揚(yáng)聲器，或任何一種組合，用來(lái)指出用戶在運(yùn)動(dòng)期間或運(yùn)動(dòng)過(guò)后的體力值。輸入可能是任何一個(gè)人機(jī)界面，比如一個(gè)觸屏，一個(gè)聲音接收器或一個(gè)按鈕，它能用來(lái)接收用戶的生物信息，比如身高、體重、年紀(jì)、性別等。另外，用戶界面103可以適用于直接發(fā)送信息給傳感器模塊101，處理模塊102或者儲(chǔ)存模塊104。輸入的信息可以被處理模塊102加工，然后發(fā)送到所述輸出，讓用戶知道當(dāng)前的身體狀況。比如，BMI值，等。

儲(chǔ)存模塊104可以是任何種類的磁盤(pán)或者內(nèi)存，用來(lái)儲(chǔ)存來(lái)自傳感器模塊101、處理模塊102或者用戶界面103的信息。比如，所儲(chǔ)存的信息可以是用戶的活動(dòng)歷史記錄或者生物信息，從活動(dòng)歷史記錄或生物信息可以計(jì)算用戶在靜止?fàn)顟B(tài)下的基礎(chǔ)血液乳酸濃度、基礎(chǔ)心率、基礎(chǔ)攝氧率，或以上任何一種組合，并借此進(jìn)一步計(jì)算用戶的體力值和用戶的最初的體力級(jí)別。

應(yīng)該注意的是體力這個(gè)術(shù)語(yǔ)，是指生物發(fā)揮自己并且在一段時(shí)間內(nèi)仍然保持活力的能力。此外，體力值和體力級(jí)別的觀念將會(huì)在下面的段落里提出來(lái)。

參閱圖1，處理模塊102接收來(lái)自傳感器模塊101的生理信號(hào)，基于生理信號(hào)和儲(chǔ)存 在儲(chǔ)存模塊104里的指令進(jìn)行處理，然后提供已處理的信息作為結(jié)果給用戶界面103。另外，無(wú)論有沒(méi)有指令儲(chǔ)存在儲(chǔ)存模塊104，處理模塊102也能接收來(lái)自用戶界面103輸入的指令，并執(zhí)行所述輸入的指令然后運(yùn)行傳感器模塊101。

傳感器模塊101，處理模塊102，用戶界面103和儲(chǔ)存模塊104都能以有線或無(wú)線的方式相互連接。有線連接是任何有形的接觸，比如，在印刷電路板里的一根電纜或者導(dǎo)電電線。無(wú)線連接時(shí)任何形式的無(wú)線傳輸，比如，WiFi、藍(lán)牙或協(xié)助傳輸?shù)臒o(wú)線電頻率。

圖2A和2B是本發(fā)明的至少一個(gè)具體實(shí)施例的心臟波形圖示意圖，所述心臟波形圖示意圖是通過(guò)心電信號(hào)或光學(xué)傳感器偵測(cè)到的信號(hào)產(chǎn)生的。

如圖2A所示，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100的傳感器模塊101中的心率監(jiān)控傳感器可以是一個(gè)心電(EKG)傳感器。如圖2B所示，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100的傳感器模塊101中的心率監(jiān)控傳感器可以是一個(gè)光學(xué)傳感器。由于光學(xué)傳感器容易受到人為因素的影響，比如其他的心臟相關(guān)信號(hào)和身體動(dòng)作會(huì)干涉真實(shí)的心率信號(hào)因此降低心率讀數(shù)的正確性，所以當(dāng)在量測(cè)心臟不同的運(yùn)行階段的P、Q、R、S和T波時(shí)，心電傳感器被認(rèn)為優(yōu)于光學(xué)傳感器。心電傳感器的信號(hào)中，屬于人為因素造成的干擾可與PQRST波區(qū)別開(kāi)，因此移除人為因素造成的干擾方能提供準(zhǔn)確的心率讀數(shù)。換句話說(shuō)，用戶的心率可以在特定的EKG波形之間基于時(shí)間間隔進(jìn)行監(jiān)測(cè)。比如，在每一個(gè)的T波或R波之間的時(shí)間間隔相當(dāng)于每個(gè)心跳的時(shí)間。另外，心電傳感器量測(cè)的心電信號(hào)可以通過(guò)識(shí)別不同波形自身的具體特點(diǎn)進(jìn)而過(guò)濾噪音，比如T波，因此能防止人為因素影響心率測(cè)量。

圖3A到3C是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例所提供的一種典型的運(yùn)動(dòng)輔助裝置的示意圖。

如圖3A到圖3C所示，運(yùn)動(dòng)輔助裝置300可以是一個(gè)具有外殼的裝置，所述外殼容納以下至少一或多個(gè)：傳感器模塊101，處理模塊102，用戶界面103和儲(chǔ)存模塊104。運(yùn)動(dòng)輔助設(shè)備300也可以是一個(gè)具有外殼的裝置，容納所有的傳感器模塊101，處理模塊102，用戶界面103和儲(chǔ)存模塊104。這個(gè)運(yùn)動(dòng)輔助裝置300可以是一個(gè)可佩帶裝置的一部分，可以穿戴在人身體的某個(gè)部位，比如，胸部、手腕、手臂，或腿，并且從用戶的身體部位感受和測(cè)量生理信號(hào)。

如圖3A所示，運(yùn)動(dòng)輔助裝置300包括一個(gè)外殼，容納一個(gè)傳感器模塊101，一個(gè)處理模塊102，用戶界面103和儲(chǔ)存模塊104。如圖3B所示，運(yùn)動(dòng)輔助裝置300還包括一條帶子(即彈性皮帶)，可以將運(yùn)動(dòng)輔助裝置300捆綁在用戶的胸部并將運(yùn)動(dòng)輔助裝置300固定在用戶心臟的附近。另外，運(yùn)動(dòng)輔助裝置300的傳感器模塊101至少有一個(gè)電極(例如： 兩個(gè)電極連接到帶子上)，能感受用戶的心電信號(hào)。如圖3C所示，用戶將具有帶子301的運(yùn)動(dòng)輔助裝置300穿戴在胸部，因此用戶心跳的心電信號(hào)能被感受到。此外，運(yùn)動(dòng)輔助裝置300還包括一個(gè)振動(dòng)組件在外殼里，能根據(jù)用戶在運(yùn)動(dòng)期間體力值的變化發(fā)送振動(dòng)通知給用戶。再一次值得注意的是耐力值的概念將會(huì)在下文中提及。

圖4是本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例中各種類型的運(yùn)動(dòng)輔助裝置示意圖。

如圖4所示，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100可以分離為第一裝置和第二裝置。第一裝置配置有無(wú)線通信能與第二裝置交流。第一裝置至少包含有一個(gè)傳感器模塊101，處理模塊102，用戶界面103和儲(chǔ)存模塊104?；诘谝谎b置和第二裝置的相互配合，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100的完整功能可以完全實(shí)現(xiàn)。

第一裝置可以是穿戴設(shè)備400的一個(gè)部分，能穿戴在人身體的特定部位，比如，胸部、手腕、手臂，腰部或腿，并且感受和測(cè)量身體特定部位的生理信號(hào)。第二裝置可以是一個(gè)延伸裝置的一部分，比如手環(huán)、自行車(chē)儀表、智能手機(jī)、運(yùn)動(dòng)手表、健身器材，或任何一種組合。

具體來(lái)說(shuō)，上述提到的延伸裝置可以是一個(gè)手環(huán)401，它包括一個(gè)用戶界面能顯示用戶在一個(gè)范圍內(nèi)的體力值，比如從100％到0％。上述提到的延伸裝置也可以是一個(gè)裝在自行車(chē)后面的指示燈402，能根據(jù)騎乘者的體力值發(fā)出不同的顏色或閃光。上述提到的延伸裝置也可以是一個(gè)智能手機(jī)403，能接受和處理信息，在100％到0％的范圍內(nèi)顯示用戶的體力值，甚至能上傳信息到互聯(lián)網(wǎng)上(選擇性)，比如社交網(wǎng)絡(luò)或各種類型的應(yīng)用程序。

圖5是體力值和RPE之間對(duì)應(yīng)概念的示意圖。

如圖5所示，圖中顯示了體力值和自感勞累等級(jí)(RPE)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外，RPE的種類可以是伯格自感勞累等級(jí)(Borg Rating)。體力值是測(cè)量實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的結(jié)果。當(dāng)疲勞值、血乳酸含量(血流中的乳酸含量)或?qū)崟r(shí)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度降低時(shí)，則體力值恢復(fù)。另一方面，當(dāng)疲勞值、血乳酸含量(血流中的乳酸含量)或?qū)崟r(shí)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加時(shí)，體力值降低。

體力值能在一定的范圍內(nèi)呈現(xiàn)出來(lái)，比如100％到0％。另外，至少部分的體力值與RPE數(shù)值成線性或非線性相關(guān)。比如，對(duì)于使用運(yùn)動(dòng)輔助裝置100的用戶來(lái)說(shuō)，RPE在11到13之間表示中等運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。也就是說(shuō)，此時(shí)用戶會(huì)感覺(jué)“輕松”級(jí)別的肌肉疲勞和呼吸，因此RPE值在11和13之間相當(dāng)于100％的體力值。

另一方面，對(duì)于使用運(yùn)動(dòng)輔助裝置100的用戶來(lái)說(shuō)，RPE值在15到17之間表示較高 的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。也就是說(shuō)，用戶會(huì)感覺(jué)“沉重”的肌肉疲勞和呼吸，因此RPE值在15和17之間相當(dāng)于0％的體力值。

列舉一個(gè)例子來(lái)清晰地闡明，當(dāng)體力值在100％時(shí)對(duì)應(yīng)的RPE值為12，而體力值在0％對(duì)應(yīng)的RPE值為16時(shí)，用戶從體力值為0％恢復(fù)到100％的理想時(shí)間約為8到12分鐘。

此外，把來(lái)自心臟的信號(hào)作為運(yùn)動(dòng)輔助裝置100的輸入作為例子，RPE數(shù)值與心率成線性或非線性比例，因此體力值也與心率成線性或非線性比例。在另一個(gè)例子中，，每一位用戶的體力值在固定的范圍內(nèi)可以根據(jù)最大心率和最小心率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

值得注意的是，盡管上述所提到以心率對(duì)應(yīng)RPE數(shù)值和體力值并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，其他的生理信號(hào)也能依相同概念加以應(yīng)用。也值得注意的是體力值可以是一個(gè)負(fù)值用于體力級(jí)別的自動(dòng)調(diào)整計(jì)算，將會(huì)在下文中進(jìn)一步解釋。

圖6是典型的體力級(jí)別和用戶的身體素質(zhì)之間關(guān)系的示意圖。

如圖6所示，體力值被分為10個(gè)等級(jí)，SC1到SC10。不同的體力級(jí)別對(duì)應(yīng)一個(gè)人不同的體能和耐力。對(duì)很少運(yùn)動(dòng)的用戶來(lái)說(shuō)，體力級(jí)別的最初設(shè)置可以定于類別1(SC1)，而對(duì)于專業(yè)運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，體力級(jí)別的最初設(shè)置則可定于類別10(SC10)。

進(jìn)一步說(shuō)明，體力級(jí)別取決于用戶輸入的生物信息，并且在運(yùn)動(dòng)期間可以根據(jù)用戶的反應(yīng)修改，更具體地說(shuō)是根據(jù)用戶體力值的改變而修改。比如，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100包括一個(gè)默認(rèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存于儲(chǔ)存模塊104內(nèi)，根據(jù)用戶的生物信息來(lái)決定用戶的體力級(jí)別，所述生物信息比如年紀(jì)、性別、體重、身高和用戶例行的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)(如：在用戶最后一次運(yùn)動(dòng)過(guò)后儲(chǔ)存在儲(chǔ)存模塊的體力級(jí)別信息)。用戶能通過(guò)用戶界面103輸入或者從其他裝置取得所述生物信息或例行運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)(如：用戶最后一次運(yùn)動(dòng)的體力級(jí)別信息)。

無(wú)論體力級(jí)別最初的設(shè)置(如：根據(jù)在運(yùn)動(dòng)輔助裝置100中的用戶生物信息或者已儲(chǔ)存的體力級(jí)別)，當(dāng)體力值到達(dá)一定的閾值，此時(shí)用戶并沒(méi)有感到嚴(yán)重疲勞而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，則用戶的體力級(jí)別自動(dòng)調(diào)整為更高的體力級(jí)別。因此，體力級(jí)別可以根據(jù)用戶身體素質(zhì)的變化自行適應(yīng)調(diào)整。也就是說(shuō)，當(dāng)用戶的身體條件改善，體力值會(huì)基于用戶當(dāng)前的體力級(jí)別去對(duì)應(yīng)合適的RPE數(shù)值，因此能精準(zhǔn)地體現(xiàn)用戶的體力值。上述提到的體力級(jí)別的調(diào)整也可作為自動(dòng)的RPE機(jī)制。

圖7是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中的一種體力值指示器示意圖。

如圖7所示，體力值以條形物表示，所述體力值具有上邊界204和下邊界202分別表示0％及100％的體力值。加上另一個(gè)圖形(如一個(gè)塊狀物206)表示當(dāng)前的體力值，所述 圖形通過(guò)顏色、形狀或樣式與所述條形物區(qū)別。當(dāng)用戶當(dāng)前的體力值增加或降低，塊狀物206改變形狀、顏色或樣式。

上邊界204可對(duì)應(yīng)于無(wú)氧閾值，所述無(wú)氧閾值是當(dāng)血液中的乳酸因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而開(kāi)始積累的閾值。下邊界202則相當(dāng)于用戶因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸到達(dá)一定濃度而感到疲勞時(shí)的閾值。由于每一位用戶對(duì)不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的耐力是不同的，因此每種體力級(jí)別下邊界202的閾值也可以是不同的。雖然在本實(shí)施例中體力值是以條形物的形式表示，但體力值的表示并不限制于條形物，即各種類別的視覺(jué)圖形也可適用。

圖8是乳酸濃度和心率之間相關(guān)曲線示意圖。

如圖8所示，圖7所提及的上邊界204所對(duì)應(yīng)的無(wú)氧閾值可被定義為當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度使乳酸濃度達(dá)到每升2～6mmol的時(shí)候(休息未運(yùn)動(dòng)時(shí)大約每升1mmol)。

例如，乳酸濃度為每升4mmol被定義為100％體力值，而任何濃度低于每升4mmol時(shí)則認(rèn)定用戶當(dāng)下的體力值為100％。

上述提到的無(wú)氧閾值的定義也可以與最大心率的65％到85％相對(duì)應(yīng)。此外，用戶的最大和最小心率是根據(jù)用戶的年紀(jì)、性別、休息未運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)、身高和體重評(píng)估而得。

乳酸濃度和心率之間相關(guān)曲線的一定斜率可被定義為100％的體力值，并以此取代前述無(wú)氧閾值的定義。比如，100％體力值可對(duì)應(yīng)于曲線陡坡前一個(gè)點(diǎn)的曲線斜率，所述100％體力值此時(shí)也剛好對(duì)應(yīng)每升2～6mmol的乳酸濃度。

眾所周知，每升4mmol的乳酸濃度被認(rèn)為是有氧運(yùn)動(dòng)和無(wú)氧運(yùn)動(dòng)之間的一個(gè)閾值。以有氧運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，氧氣是通過(guò)用戶呼吸而進(jìn)入肌肉組織中，肌肉組織方能提供維持活動(dòng)所需的能量。就無(wú)氧運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)強(qiáng)度高而引起乳酸的形成，而乳酸的形成則會(huì)造成不適和疲勞。

圖9是一個(gè)示意圖說(shuō)明用戶運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸濃度隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間改變，以及相應(yīng)的體力值變化。

如圖9所示，當(dāng)乳酸溶度在每升2～6mmol的范圍內(nèi)時(shí)，相應(yīng)體力級(jí)別的用戶的體力值被設(shè)定為100％。當(dāng)用戶連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，乳酸濃度增加而體力值降低。一旦乳酸濃度到達(dá)一個(gè)閾值，即在時(shí)間為t1時(shí)乳酸濃度為L(zhǎng)1，用戶的體力值達(dá)到0％。也就是說(shuō)，用戶的自感勞累值大約在15到17，此時(shí)可以建議用戶選擇降低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度來(lái)消除累積的乳酸，因此體力值在t1到t2時(shí)間內(nèi)從0％恢復(fù)到100％。值得注意的是在一個(gè)運(yùn)動(dòng)或比賽過(guò)程中，從0％恢復(fù)到100％是不必要的，而從0％恢復(fù)到一定的百分比能讓用戶在運(yùn)過(guò)或比賽的過(guò)程 表現(xiàn)得更好。

再次參閱圖7，下邊界202的值是根據(jù)前述的乳酸濃度在t1到t2時(shí)間內(nèi)降低達(dá)到的預(yù)定值，比如低于每升4mmol。無(wú)論體力級(jí)別，不同用戶的完全恢復(fù)所需的時(shí)間是相似的，比如體力值從0％到100％大約需要8分鐘到12分鐘。

圖10是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中用來(lái)評(píng)估體力值的一種方法流程圖。

如圖10所示，在步驟S101，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100首先根據(jù)用戶的生物信息或儲(chǔ)存在運(yùn)動(dòng)輔助裝置100中的體力級(jí)別，設(shè)置用戶的最初體力級(jí)別和體力值。所述儲(chǔ)存的體力級(jí)別與用戶最后一次運(yùn)動(dòng)時(shí)的體能狀態(tài)相關(guān)。

在步驟S102，通過(guò)傳感器模塊101獲取用戶的生理信息。生理信息P_t可以是當(dāng)前的心率、活動(dòng)強(qiáng)度、耗氧量或者其中任何的組合。

在步驟S103，根據(jù)生理信息(P_t)、當(dāng)前的體力值(S_t)、最初的體力級(jí)別和生物信息計(jì)算體力值的差異(ΔS)。

然后，在步驟S104，將S_t和ΔS相加以計(jì)算下一時(shí)間的體力值S_t+1。在步驟S105，當(dāng)體力值增加或降低到某個(gè)特定的閾值時(shí)，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100會(huì)提醒用戶。在步驟S106，根據(jù)S_t+1(如體力級(jí)別從SC3到SC4)，體力級(jí)別可維特在當(dāng)前的體力級(jí)別或者調(diào)整到更高的體力級(jí)別。

應(yīng)該注意的是運(yùn)動(dòng)輔助裝置100根據(jù)最初體力級(jí)別進(jìn)行調(diào)整以更新儲(chǔ)存的體力級(jí)別的信息。也應(yīng)該值得注意的是，在用戶的運(yùn)動(dòng)或比賽期間，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100會(huì)反復(fù)地執(zhí)行步驟S102到S106，因此自動(dòng)的RPE機(jī)制能維持有效。

圖11是本發(fā)明至少一個(gè)具體實(shí)施例中針對(duì)發(fā)送通知給用戶的條件示意圖。

如圖11所示，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100會(huì)在在體力值等于或接近等于0％時(shí)，或者其他預(yù)定值不高于50％或不低于50％的情況下發(fā)送通知給用戶。比如，當(dāng)體力值下降到60％，30％或0％時(shí)發(fā)送通知。另外，當(dāng)體力值恢復(fù)到30％或60％時(shí)，也可發(fā)送通知。

只要能使用戶意識(shí)到通知，通知可以是任何形式。例如：通知可以是聲音，可視的或可振動(dòng)的通知。運(yùn)動(dòng)輔助裝置100通過(guò)用戶界面103發(fā)出通知以提醒用戶運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度應(yīng)該被降低進(jìn)而減輕疲勞感或者提醒關(guān)于用戶的其他健康狀況。另外，不同的體力值可以設(shè)定不同類型的通知。例如，當(dāng)體力值從60％下降到30％時(shí)，會(huì)使用3個(gè)短的振動(dòng)通知；當(dāng)體力值從30％下降到達(dá)0％的體力值時(shí)，會(huì)使用一個(gè)長(zhǎng)的振動(dòng)通知；當(dāng)體力值從0％上升到達(dá)30％的體力值或者體力值從30％到達(dá)60％的體力值時(shí)，會(huì)使用一個(gè)短的振動(dòng)通知。

圖12是本發(fā)明的至少一個(gè)具體實(shí)施例中用來(lái)調(diào)整體力級(jí)別的一種方法流程圖。

如圖12所示，在步驟S201，當(dāng)體力值下降到第一閾值(或者一個(gè)預(yù)定值)，比如，0％的體力值，發(fā)送一個(gè)通知給用戶。在步驟S202，如果用戶相應(yīng)地降低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度并且體力值開(kāi)始恢復(fù)到第一閾值之上，則維持當(dāng)前的體力級(jí)別不作調(diào)整并結(jié)束方法。

反之，在步驟S203，如果用戶忽視S202的通知而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到體力值到達(dá)第二閾值(或預(yù)定值)之下，比如，負(fù)40％的體力值，則將體力級(jí)別被調(diào)整到一個(gè)更高的體力級(jí)別(例如將體力級(jí)別從SC3調(diào)整到SC4)。

在步驟S204，如果用戶忽視S202而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)體力值仍然維持在第一預(yù)定值和第二預(yù)定值之間，比如，在0％到負(fù)40％體力值之間，并且持續(xù)維持超過(guò)第一時(shí)間周期(一個(gè)預(yù)定的時(shí)間)，比如，4到6分鐘，也將體力級(jí)別調(diào)整到一個(gè)更高的體力級(jí)別(例如將體力級(jí)別從SC3調(diào)整到SC4)。另一方面，如果體力值持續(xù)保持在第一和第二預(yù)定值之間，但并不超過(guò)第一時(shí)間周期(一個(gè)預(yù)定時(shí)間)，則維持當(dāng)前的體力級(jí)別不作調(diào)整并結(jié)束方法。

在一段時(shí)間內(nèi)，每一位用戶的體力值會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加或減少。在同樣的時(shí)間內(nèi)，不同體力級(jí)別的不同用戶會(huì)消耗不同的體力值。比如，在同樣的條件下體力級(jí)別3(SC3)的用戶消耗體力值到0％的會(huì)快于體力級(jí)別5(SC5)的用戶，因?yàn)轶w力級(jí)別5的用戶體力強(qiáng)于體力值3的用戶。

因此，如果用戶沒(méi)有適當(dāng)?shù)卦O(shè)定最初的體力級(jí)別，用戶可能在體力值達(dá)到0％之后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)卻并沒(méi)有感到嚴(yán)重的疲勞，而可能因此造成訓(xùn)練或比賽失敗的突發(fā)狀況。因此，依據(jù)用戶的體能狀況調(diào)整體力級(jí)別方能精確且有效地設(shè)定用戶的體力級(jí)別。根據(jù)圖12的調(diào)整方法，體力級(jí)別能被自動(dòng)地調(diào)整為更高的體力級(jí)別。

圖13是體力值能自動(dòng)按照?qǐng)D12中的方法流程調(diào)整的示意圖。

如圖13所示，以兩個(gè)條件為例，在這兩個(gè)條件下體力級(jí)別可以自動(dòng)調(diào)整。在第一個(gè)條件下，對(duì)于最初體力級(jí)別為SC3的用戶來(lái)說(shuō)，如果用戶的體力值達(dá)到0％以下，而用戶忽略通知并且繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到體力值到達(dá)-40％以下，則用戶的體力級(jí)別自動(dòng)調(diào)整為SC4。

然后在第二個(gè)條件下，對(duì)于最初體力級(jí)別為SC4的用戶，如果用戶的體力值到達(dá)0％之下，而用戶忽略通知并且繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)體力值繼續(xù)維持在0％和-10％之間超過(guò)第一時(shí)間周期(如：5分鐘)，用戶的體力級(jí)別自動(dòng)調(diào)整為SC5。

圖14A和14B是本發(fā)明的至少一個(gè)具體實(shí)施例中乳酸濃度分別與心率及RPE之間的關(guān)系示意圖，圖14C是體力值與乳酸濃度及RPE的對(duì)應(yīng)示意圖。

如圖14A所示，一般來(lái)說(shuō)用戶的心率是與乳酸濃度為正相關(guān)，兩者之關(guān)系可以用線性回歸模型、非線性回歸模型、分段函數(shù)及其他數(shù)學(xué)模型或以上任意組合進(jìn)行模擬。因此，涉及血液中乳酸累積的乳酸濃度能根據(jù)用戶的心率而估算出來(lái)。

如圖14B所示，由于心率與RPE數(shù)值是正相關(guān)或者幾乎成比例地有關(guān)，因此乳酸濃度也與RPE數(shù)值是正相關(guān)或者幾乎成比例地有關(guān)。當(dāng)乳酸濃度為低濃度時(shí)，用戶在持續(xù)的運(yùn)動(dòng)中感覺(jué)“輕松/簡(jiǎn)單”；反之，當(dāng)乳酸濃度為高濃度時(shí)，用戶在持續(xù)的運(yùn)動(dòng)中感覺(jué)“沉重/困難”或甚至“無(wú)法維持”。

如圖14C所示，基于圖14A和14B的說(shuō)明，體力值直接與乳酸濃度相關(guān)。此外，如圖7所示體力值能被描繪成長(zhǎng)條形的體力值指示計(jì)。例如，當(dāng)乳酸濃度到達(dá)圖14C的左邊的預(yù)定閾值，此時(shí)體力值被認(rèn)定為100％。而當(dāng)乳酸濃度隨著上述提到的線性或非線性的數(shù)學(xué)模型增加，體力值指示計(jì)開(kāi)始減少，正如在圖14C中以白色和黑色箭頭表示。

圖15A和15B是乳酸濃度和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度之間或乳酸濃度和耗氧量之間的關(guān)系示意圖。

如圖15A和15B所示，與血液中乳酸累積相關(guān)的乳酸濃度能根據(jù)除了心率以外的其他生理信號(hào)被估算出來(lái)。例如，傳感器模塊101能監(jiān)測(cè)到的用戶運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度或耗氧量，而所述運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度或耗氧量與乳酸濃度成正相關(guān)并且可以用線性回歸模型、非線性回歸模型、分段函數(shù)、其他數(shù)學(xué)模型或以上任何組合進(jìn)行模擬。

用戶的體力值能在一段時(shí)間內(nèi)被記錄下來(lái)，比如，在訓(xùn)練、競(jìng)賽/比賽、挑戰(zhàn)等之間。另外，體力值記錄能被上傳到網(wǎng)絡(luò)作進(jìn)一步應(yīng)用，比如在社交網(wǎng)絡(luò)上表達(dá)或相互交流。進(jìn)一步地，體力值記錄可以與各種參數(shù)結(jié)合來(lái)滿足用戶對(duì)不同應(yīng)用的需要，例如，體力值能與心率、速度、時(shí)間、地圖、溫度、濕度、高度、熱量消耗、運(yùn)動(dòng)效率、預(yù)估的最大運(yùn)動(dòng)位移至少其中一個(gè)結(jié)合，或者任何一個(gè)其中的組合。值得注意的是體力值記錄能實(shí)時(shí)地或在一段時(shí)間之后輸出或匯出。

圖16是依據(jù)用戶的體力值和運(yùn)動(dòng)速度評(píng)估用戶的最大運(yùn)動(dòng)位移的典型應(yīng)用方法示意圖。

首先，用戶能回頭檢視體力值記錄的歷史來(lái)評(píng)估自己在一定距離、速度、地形、溫度或天氣條件下的體力值變化，進(jìn)而調(diào)整他們下一次運(yùn)動(dòng)的速度或路線。用戶也可以監(jiān)控自己數(shù)天或數(shù)周在相同路線的體力值變化來(lái)評(píng)估體能的進(jìn)步。

如圖16所示，用戶的體力值在一時(shí)間段內(nèi)與用戶的運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)。比如，如果用戶完成一個(gè)5公里的跑步運(yùn)動(dòng)尚余10％的體力值，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100能估算用戶運(yùn)動(dòng)耗盡100％ 體力值的運(yùn)動(dòng)距離。

通過(guò)用戶即時(shí)的速度乘以體力消耗時(shí)間即可估算與剩余的10％體力值相關(guān)的額外距離，上述提到的額外距離指的是以剩下的體力百分比所估算的距離，例如，如果估計(jì)剩余的10％體力值相當(dāng)于額外距離1公里，則運(yùn)動(dòng)輔助裝置100可以提醒用戶100％的體力相當(dāng)于一個(gè)全程6公里的跑步運(yùn)動(dòng)。

因此，估計(jì)的最大運(yùn)動(dòng)位移可以被應(yīng)用在訓(xùn)練計(jì)劃的設(shè)計(jì)中。比如，用戶可以有一訓(xùn)練計(jì)劃，在第一天和接下來(lái)的數(shù)天中有不同的距離目標(biāo)。比如，第一天運(yùn)動(dòng)輔助裝置100顯示用戶的運(yùn)動(dòng)記錄距離為10公里，但是估計(jì)的最大運(yùn)動(dòng)位移為11公里，表示通過(guò)未使用的體力百分比所估計(jì)的距離為1公里。在第三天，估計(jì)的最大運(yùn)動(dòng)位移達(dá)到22公里。因此在一個(gè)合理的預(yù)估下，使用運(yùn)動(dòng)輔助裝置100的用戶已準(zhǔn)備好在第四天練習(xí)22公里。

值得注意的是，由于每位用戶的體力值皆可歸納到一個(gè)0％到100％的范圍，所以不同體力級(jí)別的不同用戶可以相互比較他們的體力值記錄來(lái)調(diào)整自己的運(yùn)動(dòng)量。在另一個(gè)例子中，一個(gè)健身房教練可以監(jiān)控一個(gè)班級(jí)里所有成員的體力值，進(jìn)而告知每位成員相應(yīng)地調(diào)整他/她的運(yùn)動(dòng)量。

圖17是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中用戶的體力值連同地圖一并輸出的示意圖。

如圖17所示，體力值記錄能連同GPS數(shù)據(jù)一起使用并將上述兩者與地圖關(guān)聯(lián)，進(jìn)而評(píng)估用戶體力值急劇消耗的地點(diǎn)，比如，在一個(gè)陡峭的山頂。

上述用戶體力值急劇消耗的地點(diǎn)可能有益于水或食物的商店店主評(píng)估設(shè)置商店的地址。另外，上述用戶體力值急劇消耗的地點(diǎn)可與被一些特定設(shè)備所捕捉到的信息相聯(lián)系，比如錄像機(jī)或一個(gè)照相機(jī)，因此用戶的視頻能與用戶的體力值一起通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)觀察到。

圖18是通過(guò)利用用戶的體力值評(píng)估用戶的熱量消耗的應(yīng)用示意圖。

如圖18所示，用戶的體力值能以數(shù)學(xué)模型對(duì)應(yīng)到用戶的熱量消耗。比如，如果用戶用一種穩(wěn)定的速度訓(xùn)練，則體力值的穩(wěn)定減少相當(dāng)于恒定的熱量消耗。在訓(xùn)練期間總共的熱量消耗能通過(guò)恒定的熱量消耗乘以運(yùn)動(dòng)總時(shí)間來(lái)評(píng)估。如果用戶在時(shí)間t1增加運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，熱量消耗變得更高。但是，用戶可能無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間維持增加的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，因此在時(shí)間t1后的熱量總消耗也會(huì)隨著降低。如果對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)主要的目標(biāo)是通過(guò)最大化的熱量燃燒來(lái)減重，運(yùn)動(dòng)輔助裝置能表明運(yùn)動(dòng)負(fù)荷(即體力值降低速率)和熱量總消耗之間的關(guān)聯(lián)性，并且發(fā)送通知給用戶建議合理的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷。

圖19是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的基于生理信號(hào)評(píng)估體力值的一種方法。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，體力值是無(wú)氧能量值和有氧能量值的結(jié)合體，其中體力值與無(wú)氧能量值和有氧能量值成正相關(guān)，所述正相關(guān)能以線性回歸模型、非線性回歸模型、分段函數(shù)模型、其他數(shù)學(xué)模型或以上任一組合進(jìn)行模擬。

如圖19所示，以下步驟可以根據(jù)生理信號(hào)評(píng)估體力值：

S301：接收來(lái)自用戶界面103的生物信息；

S303：通過(guò)傳感器模塊101測(cè)量生理數(shù)據(jù)(P_t)；

S305：通過(guò)處理模塊102根據(jù)生理數(shù)據(jù)評(píng)估無(wú)氧能量值的百分比；

S307：通過(guò)處理模塊102根據(jù)生理數(shù)據(jù)(P_t)和生物信息評(píng)估有氧能量值的百分比；

S309：通過(guò)處理模塊102根據(jù)無(wú)氧能量值和有氧能量值的百分比評(píng)估體力值的百分比。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，只要S301在步驟S307之前，S303在步驟S305和S307之前，在滿足以上前提的情況下，步驟S301、S303、S305和S307的順序是可互換的。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，生物信息能包含至少一個(gè)以下所提到的：身高、體重、年紀(jì)和性別等。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，生理數(shù)據(jù)(P_t)能包含至少一個(gè)以下所提到的：EKG信號(hào)、心率變異性、脈搏、心率、呼吸模式、體溫、血糖、血壓、糖原濃度和氧濃度等。每當(dāng)生理數(shù)據(jù)(P_t)被測(cè)量時(shí)，生理數(shù)據(jù)(P_t)能被保存在儲(chǔ)存模塊104中作為后續(xù)使用或者發(fā)送到處理模塊102來(lái)評(píng)估無(wú)氧能量和有氧能量。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，體力值(S_t％)可以通過(guò)處理模塊102對(duì)應(yīng)到RPE值，并通過(guò)用戶界面103輸出給用戶。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，無(wú)氧能量值與乳酸濃度的積累相關(guān)，有氧能量值與額外的熱量消耗相關(guān)。在這種情況下，可以根據(jù)乳酸濃度的累積和額外的熱量消耗并使用線性回歸模型、非線性回歸模型、分段函數(shù)、其他的數(shù)學(xué)模型或者其中任一組合來(lái)評(píng)估體力值(S_t％)。

圖20是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的根據(jù)生理信息評(píng)估無(wú)氧能量的一種方法，其中這個(gè)方法是圖19中步驟S305的展開(kāi)。

如圖20所示，以下步驟可以根據(jù)生理數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估無(wú)氧能量：

S401：從儲(chǔ)存模塊104獲得無(wú)氧評(píng)估設(shè)置，比如無(wú)氧能量等級(jí)(無(wú)氧C)和最大無(wú)氧能量值(無(wú)氧_max)；

S403：從儲(chǔ)存模塊104獲得最后一次記錄的無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t-1)；

S405：從儲(chǔ)存模塊104獲得生理數(shù)據(jù)(P_t)；

S407：通過(guò)處理模塊102根據(jù)生理數(shù)據(jù)(P_t)、無(wú)氧評(píng)估設(shè)置和最后一次記錄的無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t-1)評(píng)估無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t)；

S409：通過(guò)處理模塊102使用無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t)、最大無(wú)氧能量值(無(wú)氧_max)和最小無(wú)氧能量值(無(wú)氧_min)，計(jì)算無(wú)氧能量值的百分比(無(wú)氧_t％)。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，S401、S403和S405的順序是可以互換的。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在步驟S405中，除了從儲(chǔ)存模塊104中獲得生理數(shù)據(jù)(P_t)外，也可以通過(guò)傳感器模塊101來(lái)測(cè)量取得生理數(shù)據(jù)(P_t)。因此，測(cè)量無(wú)氧能量的方法可以被單獨(dú)使用而不涉及圖19中的方法。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，無(wú)氧能量等級(jí)(無(wú)氧C)可以是乳酸稀釋速率或乳酸產(chǎn)生速率。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，無(wú)氧能量值可以是用戶乳酸濃度的積累，最大無(wú)氧能量值(無(wú)氧_max)可以是一個(gè)人理論上可以承受的最大乳酸濃度，其中，最大乳酸濃度會(huì)隨著調(diào)整無(wú)氧評(píng)估設(shè)置而改變。比如，一位專業(yè)運(yùn)動(dòng)員可以承受比一個(gè)業(yè)余跑者更高的乳酸濃度。另外，甚至同一個(gè)人可以承受不同的乳酸濃度。比如，一個(gè)人停止運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，這個(gè)人與以前相比可能僅僅能承受較低的乳酸濃度。另一個(gè)例子是一個(gè)人很規(guī)律地運(yùn)動(dòng)，他與以前相比可能承受較高的乳酸濃度。因此，最大的無(wú)氧能量值(無(wú)氧_max)可以被預(yù)先設(shè)定為一個(gè)特定的值，并在每次運(yùn)動(dòng)輔助裝置100評(píng)估體力值(S_t％)時(shí)適度調(diào)整運(yùn)動(dòng)輔助裝置100來(lái)評(píng)估體力值(S_t％)?；蛘?，也能在運(yùn)動(dòng)輔助裝置100被用戶關(guān)掉或打開(kāi)之后執(zhí)行所述調(diào)整。調(diào)整無(wú)氧評(píng)估設(shè)置的方法稍后會(huì)被介紹。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，最小無(wú)氧能量值(無(wú)氧_min)可以是用戶運(yùn)動(dòng)時(shí)能維持而不會(huì)急劇增加的乳酸濃度。在這種情況下，如圖8所示最小無(wú)氧能量值(無(wú)氧_min)可以被設(shè)置為4mmol/L。最小無(wú)氧能量值(無(wú)氧_min)可以是運(yùn)動(dòng)輔助裝置100上預(yù)先設(shè)定或用戶使用用戶界面103輸入的一個(gè)恒定值。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，最后一次記錄的無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t-1)可以是最后一次評(píng)估無(wú)氧能量值后儲(chǔ)存在儲(chǔ)存模塊104中的一個(gè)值。假設(shè)用戶第一次使用運(yùn)動(dòng)輔助裝置100且沒(méi)有做運(yùn)動(dòng)的情況下，所述無(wú)氧_t-1等于無(wú)氧_min。

圖21是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的基于生理數(shù)據(jù)評(píng)估有氧能量的一種方法，其中這個(gè)方法是圖19中步驟S307的展開(kāi)。

如圖21所示，以下步驟根據(jù)生理數(shù)據(jù)評(píng)估有氧能量：

S501：從儲(chǔ)存模塊104中獲得有氧評(píng)估設(shè)置，比如有氧能量等級(jí)(有氧C)和最后一次記錄的有氧能量值(有氧_t-1)；

S503：從儲(chǔ)存模塊104中獲得生物信息；

S505：從儲(chǔ)存模塊104中獲得生理信號(hào)(P_t)；

S507：通過(guò)處理模塊102根據(jù)生理信號(hào)(P_t)、生物信息、最后一次記錄的有氧能量值(有氧_t-1)和有氧能量恒定值(有氧常數(shù))評(píng)估有氧能量值(有氧_t)；

S509：通過(guò)處理模塊102使用有氧能量值(有氧_t)和有氧能量等級(jí)(有氧C)來(lái)計(jì)算有氧能量值占有氧能量等級(jí)(有氧C)的百分比(有氧_t％)。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，步驟S501，S503和S505的順序是可以互換的。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在步驟S505，除了從儲(chǔ)存模塊104中獲得生理數(shù)據(jù)(P_t)外，也可以通過(guò)傳感器模塊101來(lái)測(cè)量取得生理數(shù)據(jù)(P_t)。因此，測(cè)量有氧能量的方法可以被單獨(dú)使用而不涉及圖19中的方法。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，有氧能量等級(jí)(有氧C)可以是用戶的有氧能量容量，其中有氧C可以是一個(gè)預(yù)先設(shè)定并儲(chǔ)存在儲(chǔ)存模塊104中的值。有氧C越高，意味著用戶的有氧能量容量越高，則身體耐力越好。因此，由步驟S509評(píng)估的有氧能量值百分比可以表明有氧能量值占有氧能量容量的比例。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，最后一次記錄的有氧能量值(有氧_t-1)可以是上次評(píng)估有氧能量時(shí)儲(chǔ)存于儲(chǔ)存模塊104中的有氧能量值(有氧_t)。假設(shè)用戶第一次使用運(yùn)動(dòng)輔助裝置100且沒(méi)有做運(yùn)動(dòng)的情況下，所述有氧能量值(有氧_t-1)等于有氧能量等級(jí)(有氧C)。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，有氧能量恒定值(有氧常數(shù))可以是一個(gè)普通人沒(méi)有運(yùn)動(dòng)時(shí)的有氧能量消耗速率，其中這個(gè)速率可以是預(yù)先設(shè)定在運(yùn)動(dòng)輔助裝置100中的恒定值。值得注意的是，用戶無(wú)時(shí)無(wú)刻都持續(xù)地消耗有氧能量，即使在睡著時(shí)仍是如此。因此，當(dāng)用戶運(yùn)動(dòng)的時(shí)候用戶的有氧能量消耗量就會(huì)高于有氧能量恒定值，當(dāng)用戶恢復(fù)的時(shí)候用戶的有氧能量消耗量的變化會(huì)低于有氧能量恒定值。換句話說(shuō)，當(dāng)用戶正在運(yùn)動(dòng)時(shí)額外的有氧能量消耗是正數(shù)，當(dāng)用戶正在恢復(fù)時(shí)額外的有氧能量消耗是負(fù)數(shù)。正如圖19所提及的，有氧能量可以與額外的熱量消耗有關(guān)，其中額外的熱量消耗即是用戶的有氧能量消耗和有氧能量恒定值之間的差值。因此，在步驟S507中，有氧C減去額外的熱量消耗即可 評(píng)估有氧能量值。

圖22是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，所述實(shí)施例是基于圖19中根據(jù)生理數(shù)據(jù)評(píng)估體力值(S_t％)再加上設(shè)置調(diào)整的一種方法。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，圖19中評(píng)估體力值(S_t％)的方法可以經(jīng)由包括無(wú)氧評(píng)估設(shè)置和有氧評(píng)估設(shè)置的調(diào)整而改善，其中無(wú)氧評(píng)估設(shè)置和有氧評(píng)估設(shè)置可以被更新進(jìn)而改善評(píng)估體力值(S_t％)的準(zhǔn)確性。由于無(wú)氧評(píng)估設(shè)置和有氧評(píng)估設(shè)置不能在每次執(zhí)行圖20到21的方法時(shí)用來(lái)準(zhǔn)確地表現(xiàn)用戶真實(shí)的身體狀況，因此無(wú)氧評(píng)估設(shè)置和有氧評(píng)估設(shè)置可以在無(wú)氧能量值和有氧能量值評(píng)估之后被更新。

如圖22所示，以下步驟可以在圖19中描述的方法之后執(zhí)行。

S311：通過(guò)處理模塊102根據(jù)無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t)調(diào)整無(wú)氧評(píng)估設(shè)置。

S313：通過(guò)處理模塊102根據(jù)有氧能量值(有氧_t)調(diào)整有氧評(píng)估設(shè)置。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟S311可以在步驟S305之后執(zhí)行，步驟S313可以在步驟S307之后任何時(shí)間執(zhí)行。

圖23是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的調(diào)整無(wú)氧評(píng)估設(shè)置而后可用來(lái)估計(jì)體力值(S_t％)的一種方法，其中這種方法是在圖22中步驟S311的詳細(xì)闡述。

如圖23所示，以下步驟可以用來(lái)調(diào)整無(wú)氧評(píng)估設(shè)置而后用于圖22中的方法：

S601：通過(guò)處理模塊102比較是否無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t)大于或者等于最大無(wú)氧能量f(無(wú)氧_max)的函數(shù)，如果是繼續(xù)步驟S603，否則繼續(xù)步驟S607。

S603：通過(guò)用戶界面103發(fā)送一個(gè)通知給用戶。

S605：通過(guò)傳感器模塊101感受用戶是否降低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，如果是繼續(xù)步驟S609，否則退出。

S607：通過(guò)處理模塊102比較在X分鐘內(nèi)是否無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t)持續(xù)大于或者等于無(wú)氧閾值，如果是繼續(xù)步驟S603，否則退出。

S609：通過(guò)增加無(wú)氧能量等級(jí)比如無(wú)氧C+1，并且無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t)將會(huì)被用作新的最大無(wú)氧能量用于下一輪無(wú)氧能量值的評(píng)估，以調(diào)整t+1的無(wú)氧評(píng)估設(shè)置。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，最大無(wú)氧能量的函數(shù)f(無(wú)氧_max)如f(無(wú)氧c_max)＝2.5*無(wú)氧_max可以預(yù)先設(shè)定并保存在儲(chǔ)存模塊104中?；蛘?，用戶可以自行設(shè)定一個(gè)值以替換最大無(wú)氧能量f(無(wú)氧c_max)。比如，當(dāng)無(wú)氧能量值是乳酸濃度，最大無(wú)氧能量的函數(shù)可以被一個(gè)值替換，比如10mmol/L。如果無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t)評(píng)估為12mmol/L，則運(yùn)動(dòng)輔 助裝置100將會(huì)發(fā)送通知給用戶。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，無(wú)氧閾值和X分鐘可以被預(yù)先設(shè)定并保存在儲(chǔ)存模塊104中?；蛘?，用戶可以自行設(shè)定無(wú)氧閾值和X分鐘。比如，當(dāng)無(wú)氧能量值是乳酸濃度時(shí)，無(wú)氧閾值可以是6mmol/L，X分鐘可以是5分鐘。如果無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t)被估計(jì)為7mmol/L并持續(xù)5分鐘，則運(yùn)動(dòng)輔助裝置100將會(huì)發(fā)送通知給用戶。

在步驟S609中，無(wú)氧C+1表示通過(guò)預(yù)先設(shè)定的數(shù)量而逐漸增加無(wú)氧C，預(yù)先設(shè)定的數(shù)量可以是一個(gè)定值或者百分比。例如，無(wú)氧C+1可以是增加乳酸稀釋速率或者減少乳酸產(chǎn)生速率到1mmol/L或5％。對(duì)于下一輪無(wú)氧能量值評(píng)估來(lái)說(shuō)，新的最大無(wú)氧能量可以是無(wú)氧能量值(無(wú)氧_t)或者來(lái)自最大無(wú)氧能量(無(wú)氧_max)加上的預(yù)先設(shè)定的增量。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在步驟S603中的通知可以以多種形式發(fā)送給用戶，比如可視的、聲音的和振動(dòng)等等。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在步驟S605中，傳感器模塊101可以通過(guò)生理數(shù)據(jù)(P_t)的改變感受用戶是否降低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。比如，通過(guò)傳感器模塊101感受到的生理數(shù)據(jù)(P_t)是心率。如果在時(shí)間t感受到的心率低于之前記錄的心率，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100可以確定用戶減少運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

調(diào)整無(wú)氧評(píng)估設(shè)置的方法可以被應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)輔助裝置100低估用戶體力和耐力的情況。當(dāng)用戶滿足S601或S607的條件并且運(yùn)動(dòng)輔助裝置100沒(méi)有感受到在生理數(shù)據(jù)上的任何變化，它表明在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度上并未降低，則運(yùn)動(dòng)輔助裝置100根據(jù)步驟S609調(diào)整無(wú)氧評(píng)估設(shè)置。在無(wú)氧能量值是乳酸濃度的條件下，S609的調(diào)整不僅增加最大無(wú)氧能量而且增加乳酸稀釋速率或降低乳酸產(chǎn)生速率，為了使用在下一輪的無(wú)氧能量評(píng)估中作為無(wú)氧評(píng)估設(shè)置。

圖24是本發(fā)明至少一個(gè)具體實(shí)施例的調(diào)整有氧評(píng)估設(shè)置而后可用來(lái)評(píng)估體力值(S_t％)的一種方法，其中在圖22中這種方法是步驟S313的詳細(xì)闡述。

如圖24所示，以下步驟可以用來(lái)調(diào)整有氧評(píng)估設(shè)置而后用于圖22中的方法：

S701：通過(guò)處理模塊102比較是否有氧能量值(有氧_t)低于或者等于最小有氧能量閾值，如果是繼續(xù)步驟S703，否則退出；

S703：通過(guò)用戶界面103發(fā)送通知給用戶；

S705：通過(guò)傳感器模塊101，感受用戶是否降低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，如果是繼續(xù)步驟S707，否則退出；

S707：通過(guò)增加有氧能量等級(jí)比如有氧c+1，并且將最后一次記錄的有氧能量值(有氧_t-1)更新為f(有氧c+1,有氧_t％)，以調(diào)整t+1的有氧評(píng)估設(shè)置。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，最小的能量閾值可以是預(yù)先設(shè)定和儲(chǔ)存在儲(chǔ)存模塊104中。比如，最小的有氧能量閾值可以是有氧C的5％。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在步驟S703中的通知可以以多種形式發(fā)送給用戶，比如：可視的、聲音的和振動(dòng)等等。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在步驟S705中，傳感器模塊101可以通過(guò)生理數(shù)據(jù)(P_t)的變化感受用戶是否降低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。比如，傳感器模塊101感受到的生理數(shù)據(jù)(P_t)是心率。如果在時(shí)間t感受到的心率低于之前記錄的心率，比如：P_t<P_t-1，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100可以確定用戶降低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

在步驟S707中，有氧C+1表示通過(guò)一個(gè)預(yù)先設(shè)定的數(shù)量而逐漸增加有氧C，預(yù)先設(shè)定的數(shù)量可以是一個(gè)定值或者百分比。例如，有氧C+1可以通過(guò)增加1或者有氧C的5％來(lái)作為新的有氧能量容量，并用于下一輪有氧能量值評(píng)估。對(duì)于下一輪有氧能量值評(píng)估來(lái)說(shuō)，最后記錄的有氧能量值(有氧_t-1)可以根據(jù)比如有氧_t-1＝新的有氧能量容量*有氧_t％進(jìn)行調(diào)整。

調(diào)整有氧評(píng)估設(shè)置的方法可以被應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)輔助裝置100低估用戶體力和耐力的情況。當(dāng)用戶滿足步驟S701的條件并且運(yùn)動(dòng)輔助裝置100沒(méi)有感受到生理數(shù)據(jù)上的任何改變，它表明在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度上并未降低，則運(yùn)動(dòng)輔助裝置100根據(jù)步驟S707調(diào)整有氧評(píng)估設(shè)置。在有氧能量值與額外的熱量消耗有關(guān)的情況下，S707的調(diào)整不僅增加有氧能量容量，即有氧C，而且相應(yīng)地增加有氧_t-1，為了使用在下一輪的無(wú)氧能量評(píng)估中作為無(wú)氧評(píng)估設(shè)置。

圖25是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的用來(lái)評(píng)估最大熱量消耗的一種方法。正如之前所提到的，用戶的有氧能量值會(huì)一直持續(xù)消耗，因此有氧能量消耗只會(huì)增加不會(huì)減少。于用戶使用運(yùn)動(dòng)輔助裝置100監(jiān)控體力值(S_t％)時(shí)，每一次有氧能量值(有氧_t)的評(píng)估可以連同體力值(S_t％)一起被記錄，然后保存在儲(chǔ)存模塊104中。因此有氧_t-1減去有氧_t將是一個(gè)有氧能量消耗的差值(Δ有氧)。每一個(gè)有氧能量消耗的差值(Δ有氧)可以與體力值(S_t％)相結(jié)合作為一組有氧能量數(shù)據(jù)(有氧數(shù)據(jù))。正如之前提到的，有氧能量值可以與額外的熱量消耗相關(guān)，所以有氧能量消耗差值(Δ有氧)可以是從t-1到t的熱量消耗的差值。因此，在時(shí)間t的實(shí)際熱量消耗將是Δ有氧+有氧常數(shù)。

如圖25所示，以下步驟可以通過(guò)處理模塊102和儲(chǔ)存模塊104來(lái)評(píng)估用戶可實(shí)現(xiàn)的最 大熱量消耗：

S801：從儲(chǔ)存模塊104中獲得的有氧能量數(shù)據(jù)(有氧數(shù)據(jù))的N組，其中每組有氧能量數(shù)據(jù)(有氧數(shù)據(jù))包括體力值(St％)和從時(shí)間t-1到時(shí)間t有氧能量消耗差值(Δ有氧)。

S803：以有氧能量消耗的差值(Δ有氧)加上有氧常數(shù)的N組總和計(jì)算熱量總消耗(熱量合計(jì))；

S805：對(duì)于每組有氧數(shù)據(jù)，比較是否體力值(S_t％)低于來(lái)自前一組的有氧數(shù)據(jù)的體力值(S_t-1％)；

S807：將所有滿足S805條件的有氧數(shù)據(jù)保存于儲(chǔ)存模塊104中。

S809：對(duì)于每組保存的有氧數(shù)據(jù)，通過(guò)有氧能量消耗差值(Δ有氧)、有氧常數(shù)、體力值(S_t％)、前一組的體力值(S_t-1％)和一個(gè)加權(quán)變量的一個(gè)函數(shù)，計(jì)算有效熱量消耗率(eff_calorie_rate)；

S811：通過(guò)∑(eff_calorie_rate)*最后記錄體力值(S_t％)+熱量合計(jì)評(píng)估最大熱量消耗，也就是說(shuō)對(duì)于來(lái)自S809的每組保存的有氧數(shù)據(jù)，將有效熱量消耗率(eff_calorie_rate)的總和乘以N組有氧數(shù)據(jù)中最后記錄的體力值(S_t％)，并加上熱量總消耗(熱量合計(jì))到乘法運(yùn)算結(jié)果中以得到最大熱量消耗。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟S803可以在S801和S811之間的任何時(shí)間被執(zhí)行。

當(dāng)用戶想知道在體力值(S_t％)到達(dá)0之前總共可以消耗多少熱量，則可以運(yùn)用評(píng)估最大熱量消耗的方法。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在步驟S803中，熱量總消耗(熱量合計(jì))可以通過(guò)用戶界面103輸出，所以用戶能監(jiān)測(cè)到目前為止的熱量消耗。另外，熱量合計(jì)可以從最大熱量消耗中被減掉，然后輸出給用戶，所以用戶可以知道在最后記錄的體力值用完之前能再消耗多少熱量，所述最后記錄的體力值即是剩余的體力。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，熱量合計(jì)及/或最大熱量消耗可以以各種形式被輸出給用戶，比如視覺(jué)的、聲音的和振動(dòng)等。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，每一組保存的有氧數(shù)據(jù)都有各自的加權(quán)變量。假設(shè)體力值(S_t％)消耗的每一個(gè)百分比需要等量的時(shí)間，加權(quán)變量可以代表有氧能量消耗對(duì)消耗的體力值(S_t％)的每一個(gè)百分比的貢獻(xiàn)。對(duì)于保存的有氧數(shù)據(jù)中特定的一組，熱量燃燒的貢獻(xiàn)可以是該組中的有氧能量消耗差值(Δ有氧)與所有保存的有氧數(shù)據(jù)的有氧能量消耗差值(Δ有氧)的總和之間的一個(gè)比率。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，有效熱量消耗率(eff_calorie_rate)是當(dāng)體力實(shí)際被消耗時(shí)的熱量消耗速率。換句話說(shuō)，有效熱量消耗率是用戶消耗每個(gè)百分比的體力所能燃燒的熱量。

圖26是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的評(píng)估最大運(yùn)動(dòng)位移的一種方法。當(dāng)用戶使用運(yùn)動(dòng)輔助裝置100監(jiān)控體力值(S_t％)時(shí)，傳感器模塊101可以記錄每一個(gè)體力值(S_t％)和運(yùn)動(dòng)傳感器(未顯示于圖示)從時(shí)間t-1到t時(shí)感受到的運(yùn)動(dòng)位移值(ΔDis)，并保存在儲(chǔ)存模塊104中。運(yùn)動(dòng)傳感器可以是傳感器模塊101組成的一部份，所述運(yùn)動(dòng)傳感器可以是下面中的一個(gè)：陀螺儀、加速器、計(jì)步器、運(yùn)動(dòng)節(jié)奏監(jiān)控器、速度計(jì)、GPS接收器，或功率計(jì)，其中運(yùn)動(dòng)傳感器也可以直接或間接地提供實(shí)時(shí)地位移信息，比如速度、海拔、斜坡坡度等。每一個(gè)位移值(ΔDis)可以與體力值(S_t％)結(jié)合作為一組運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)(ex_data)。運(yùn)動(dòng)傳感器可以測(cè)量用戶運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)力量、運(yùn)動(dòng)節(jié)奏(如：劃水頻率、步伐頻率等)、位移信息等。

如圖26所示，以下步驟能通過(guò)處理模塊102和儲(chǔ)存模塊104來(lái)評(píng)估用戶可以實(shí)現(xiàn)的最大運(yùn)動(dòng)位移：

S901：從儲(chǔ)存模塊104中獲得N組運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)(ex_data)，其中每組運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)(ex_data)包括體力值(S_t％)和從時(shí)間t-1到t位移值(ΔDis)；

S903：以所有位移值(ΔDis)的總和計(jì)算總運(yùn)動(dòng)位移(dis_total)；

S905：對(duì)于每組運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，比較是否體力值(S_t％)低于來(lái)自前組運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的體力值(S_t-1％)；

S907：保存滿足S905條件的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)到儲(chǔ)存模塊104中；

S909：對(duì)于每組保存的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，通過(guò)位移值(ΔDis)、體力值(S_t％)、前組的體力值(S_t-1％)和一個(gè)加權(quán)變量的函數(shù)來(lái)計(jì)算有效運(yùn)動(dòng)位移(eff_dis_rate)；

S911：通過(guò)∑(eff_dis_rate)*最后記錄的體力值(S_t％)+dis_total，評(píng)估最大運(yùn)動(dòng)位移，也就是說(shuō)對(duì)于來(lái)自S909的每組保存的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，將有效運(yùn)動(dòng)位移率(eff_dis_rate)的總和乘以N組運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的最后記錄的體力值(S_t％)，并加上總運(yùn)動(dòng)位移(dis_total)到乘法運(yùn)算的結(jié)果中以得到最大運(yùn)動(dòng)位移。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，步驟S903可以在S901和S911之間的任何時(shí)間執(zhí)行。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在步驟S903中，總運(yùn)動(dòng)位移(dis_total)可以通過(guò)用戶界面103輸出，所以用戶能監(jiān)測(cè)到目前為止的位移。比如，跑步的距離、攀登的高度等等。另外，若將總運(yùn)動(dòng)位移從最大運(yùn)動(dòng)位移中減掉并輸出給用戶，用戶可以知道最后記錄的體 力值用完之前能再進(jìn)行多少的位移，所述最后記錄的體力即是值剩余體力。這對(duì)用戶來(lái)說(shuō)特別有用，因?yàn)橛脩艨梢哉{(diào)整運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的運(yùn)動(dòng)位移。比如，用戶想騎行10公里。當(dāng)運(yùn)動(dòng)輔助裝置100估計(jì)最大運(yùn)動(dòng)位移為8公里，并通過(guò)用戶界面103發(fā)送一個(gè)通知給用戶。因此，用戶可以減速來(lái)降低體力消耗率，進(jìn)而用剩余的體力騎行多于8公里。如果最大運(yùn)動(dòng)位移被運(yùn)動(dòng)輔助裝置100評(píng)估為12公里，用戶可以增加騎行的速度，并且仍然能到達(dá)10公里。另外，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100可以根據(jù)用戶消耗體力值的速率及用戶的騎行速度之間的比率，從而建議用戶可以騎多快仍然可以實(shí)現(xiàn)10公里的目標(biāo)。此外，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100甚至可以計(jì)算用戶可以發(fā)動(dòng)幾次進(jìn)攻(當(dāng)騎行在一個(gè)團(tuán)隊(duì)或者更小的組合里，以加速騎行的方式讓用戶和其他騎行者之間形成差距)并且仍然能取得10公里的目標(biāo)。這可以通過(guò)預(yù)先設(shè)定用戶需要犧牲的最大運(yùn)動(dòng)位移以實(shí)現(xiàn)進(jìn)攻。比如，用戶可以用最大運(yùn)動(dòng)位移中的3公里來(lái)進(jìn)行每次的進(jìn)攻。當(dāng)用戶的最大運(yùn)動(dòng)位移評(píng)估為17公里，用戶可以做多余兩次的進(jìn)攻并且不用完全消耗用戶所有的體力仍然取得10公里的目標(biāo)?；蛘?，當(dāng)用戶實(shí)現(xiàn)進(jìn)攻時(shí)，運(yùn)動(dòng)輔助裝置100可以通過(guò)追蹤用戶的心率、動(dòng)作，或任何一個(gè)隨著用戶的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度而變化的運(yùn)動(dòng)因素，進(jìn)而評(píng)估進(jìn)攻時(shí)的體力消耗率或者最大運(yùn)動(dòng)位移的減少。通過(guò)處理模塊102的計(jì)算之后，可用的進(jìn)攻次數(shù)可以通過(guò)用戶界面103輸出給用戶。因此特別當(dāng)用戶不想維持恒定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，用戶可以不費(fèi)力地控制他/她的運(yùn)動(dòng)活動(dòng)。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，總運(yùn)動(dòng)位移及/或最大運(yùn)動(dòng)位移可以以各種形式輸出給用戶，比如視覺(jué)的、聲音的和振動(dòng)等等。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，每一組保存的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)都有各自的加權(quán)變量。假設(shè)體力值(S_t％)消耗的每一個(gè)百分比需要等量的時(shí)間，加權(quán)變量可以代表位移對(duì)體力值(S_t％)消耗的每個(gè)百分比的貢獻(xiàn)。對(duì)于保存的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)中特定的一組，位移的貢獻(xiàn)可以是該組中的位移值(ΔDis)與所有保存的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的位移值(ΔDis)的總和之間的一個(gè)比率。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，有效運(yùn)動(dòng)位移速率(eff_dis_rate)是當(dāng)體力實(shí)際被消耗時(shí)用戶實(shí)現(xiàn)的位移速率。換句話說(shuō)，有效位移速率是當(dāng)用戶消耗體力的每個(gè)百分比的時(shí)候用戶能做多少位移。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，傳感器模塊101可以測(cè)量用戶的運(yùn)動(dòng)信息比如運(yùn)動(dòng)力量、運(yùn)動(dòng)節(jié)奏、速度、海拔、斜坡坡度、身體組成等等。來(lái)自傳感器模塊101的測(cè)量可以與在圖10和圖19中獲得使用方法的體力值相關(guān)聯(lián)。比如，通過(guò)運(yùn)動(dòng)力量的測(cè)量可以評(píng)估在運(yùn)動(dòng)期間或之后用戶能發(fā)揮的最大運(yùn)動(dòng)力量。運(yùn)動(dòng)節(jié)奏的測(cè)量可以用來(lái)確定是否用戶正 在有效地運(yùn)動(dòng)或直接通過(guò)輸出設(shè)備提供給用戶一個(gè)最有效的運(yùn)動(dòng)節(jié)奏(如：跑步運(yùn)動(dòng)每分鐘60步，騎行者每分鐘60次踩踏，等)。位移信息可以用來(lái)評(píng)估用戶身體對(duì)不同速度、海拔、坡度等變化之間的反應(yīng)。因此，處理模塊102可以使用運(yùn)動(dòng)信息的測(cè)量來(lái)評(píng)估用戶身體的耐力及/或運(yùn)動(dòng)力量發(fā)揮。此外，根據(jù)用戶身體的耐力及/或運(yùn)動(dòng)力量發(fā)揮可以進(jìn)一步調(diào)整圖23中的無(wú)氧評(píng)估設(shè)置及/或圖24中有氧評(píng)估設(shè)置。身體組成可以被用來(lái)評(píng)估用戶的身體能量密度。比如，將用戶的肌肉密度和無(wú)氧能量值，及/或有氧能量值，及/或體力值等相聯(lián)系。

之前的描述僅僅是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，并沒(méi)有限制本發(fā)明的范圍。根據(jù)所揭露的權(quán)利要求和說(shuō)明書(shū)，許多變化和修改仍然在所要求發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，每一個(gè)具體實(shí)施例和權(quán)利要求沒(méi)有必須取得公開(kāi)的所有優(yōu)勢(shì)或特征。而且，摘要和題目?jī)H僅用來(lái)幫助搜索專利文件，而沒(méi)有在任何方面限制所要求發(fā)明的范圍。