用于計算執(zhí)行的運動量的方法和設備的制作方法
【專利摘要】公開一種用于計算執(zhí)行的運動量的方法和設備，所述方法包括：基于用戶的皮膚和附著于用戶的皮膚的傳感器之間的位移的相對差來測量噪聲；基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數。
【專利說明】用于計算執(zhí)行的運動量的方法和設備
[0001]本申請要求于2012年10月30日提交到韓國知識產權局的第10-2012-0121163號韓國專利申請的權益，該申請的公開為了所有目的通過引用完整地包含于此。
【技術領域】
[0002]以下描述涉及一種基于用戶的皮膚和傳感器之間產生的噪聲來計算用戶執(zhí)行的運動量的方法。
【背景技術】
[0003]近來，諸如肥胖和超重的問題已經受到注意。用于測量為了全面健康或保持體形而運動的人們執(zhí)行的運動量的設備的使用使得建立日常運動成為可能。用于測量執(zhí)行的運動量的一般設備可包括卡路里消耗測量設備?？防锵臏y量設備可基于測量方案(例如，加速度計測量方案、心率測量方案和心率-加速度計測量方案)來分類。
[0004]加速度計測量方案可使用利用加速度計傳感器的用戶的移動產生的加速度的變化。加速度計測量方案可從加速度的變化來計算用戶走過的步數，并基于計算的步數來計算卡路里消耗。
[0005]心率測量方案可通過測量用戶運動時的心跳數來計算卡路里消耗。心率測量方案可基于最大心跳數和用戶執(zhí)行的運動類型來計算卡路里消耗，或者可基于測量的心跳數和用戶信息來計算卡路里消耗。
[0006]心率-加速度計測量方案可使用加速度計傳感器來測量用戶執(zhí)行的運動量，并使用心率傳感器來測量用戶的心跳數。心率-加速度計測量方案可通過確定用戶的運動方式選擇性地使用加速度計測量方案和心率測量方案或者使用測量的運動量和心跳數來計算卡路里消耗。

【發(fā)明內容】
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[0007]在一個總的方面，一種計算執(zhí)行的運動量的方法包括:基于用戶的皮膚和附著于用戶的皮膚的傳感器之間的位移的相對差來測量噪聲；基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數。
[0008]所述方法還可包括:基于確定的步數來計算用戶執(zhí)行的運動量。
[0009]計算用戶執(zhí)行的運動量的步驟可包括:基于確定的步數和用戶的生理信息來計算用戶的運動量。
[0010]計算用戶執(zhí)行的運動量的步驟可包括:基于確定的步數、用戶的步長和用戶執(zhí)行的運動的持續(xù)時間來計算用戶執(zhí)行運動的速度；基于計算的用戶執(zhí)行運動的速度和用戶的體重來計算用戶執(zhí)行的運動量。
[0011]計算用戶執(zhí)行的運動量的步驟可包括:使用確定的步數和指示走過的步數和執(zhí)行的運動量之間的關系的查找表(LUT)來計算用戶執(zhí)行的運動量。
[0012]用戶執(zhí)行的運動量包括在用戶執(zhí)行的運動的持續(xù)時間期間走過的步數、在運動的持續(xù)時間期間消耗的能量的量和在運動的持續(xù)時間期間消耗的氧氣量中的任意一個或任意組合。
[0013]測量噪聲的步驟可包括:通過從傳感器檢測由用戶的皮膚和傳感器之間的位移的相對差產生的半電池電位(HCP)來測量噪聲。
[0014]測量噪聲的步驟可包括:通過從傳感器檢測由用戶的皮膚和傳感器之間的位移的相對差產生的阻抗的變化來測量噪聲。
[0015]確定用戶走過的步數的步驟可包括:將測量的噪聲轉換到頻域；基于轉換到頻域的噪聲來確定用戶走過的步數。
[0016]確定用戶走過的步數的步驟可包括:從轉換到頻域的噪聲中識別具有最大值的噪聲的頻率；基于識別的頻率和與噪聲的單個周期相應的步數來確定用戶走過的步數。
[0017]確定用戶走過的步數的步驟可包括:采樣測量的噪聲；從采樣的噪聲中提取噪聲的峰值；基于提取的峰值的數量來確定用戶走過的步數。
[0018]提取噪聲的峰值的步驟可包括:從采樣的噪聲中排除不滿足預定閾值的噪聲。
[0019]在另一個總的方面，一種非暫時性計算機可讀存儲介質存儲用于控制計算機執(zhí)行上述方法的程序。
[0020]在另一個總的方面，一種用于計算執(zhí)行的運動量的設備包括:噪聲測量單元，被構造為基于用戶的皮膚和附著于皮膚的傳感器之間的位移的相對差來測量噪聲；步數確定單元，被構造為基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數。
[0021]所述設備還可包括:執(zhí)行的運動量計算單元，被構造為使用確定的步數來計算用戶執(zhí)行的運動量。
[0022]執(zhí)行的運動量計算單元還可被構造為使用確定的步數和指示走過的步數和執(zhí)行的運動量之間的關系的查找表(LUT)來計算用戶執(zhí)行的運動量。
[0023]執(zhí)行的運動量計算單元還可被構造為基于確定的步數和用戶的生理信息來計算用戶執(zhí)行的運動量。
[0024]執(zhí)行的運動量計算單元還可被構造為基于確定的步數、用戶的步長和用戶執(zhí)行的運動的持續(xù)時間來計算用戶執(zhí)行運動的速度，并基于計算的用戶執(zhí)行運動的速度和用戶的體重來計算用戶執(zhí)行的運動量。
[0025]噪聲測量單元還可被構造為通過從傳感器檢測由用戶的皮膚和傳感器之間的位移的相對差產生的半電池電位(HCP )來測量噪聲。
[0026]噪聲測量單元還可被構造為通過從傳感器檢測由用戶的皮膚和傳感器之間的位移的相對差產生的阻抗的變化來測量噪聲。
[0027]步數確定單元還可被構造為將測量的噪聲轉換到頻域，并基于轉換到頻域的噪聲來確定用戶走過的步數。
[0028]步數確定單元還可被構造為采樣測量的噪聲，從采樣的噪聲中提取噪聲的峰值，并基于提取的峰值的數量來確定用戶走過的步數。
[0029]在另一個總的方面，一種計算用戶執(zhí)行的運動量的方法包括:測量在執(zhí)行運動的同時由用戶的移動產生的噪聲；基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數。
[0030]測量的步驟可包括使用附著于用戶的皮膚的傳感器來測量噪聲，所述噪聲可在執(zhí)行運動的同時由用戶的移動引起的傳感器和皮膚之間的相對移動產生。[0031]確定步數的步驟可包括:從測量的噪聲提取信息；基于提取的信息確定用戶走過的步數。
[0032]通過以下詳細描述、附圖和權利要求，其他特點和方面將是清楚的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是示出用于計算執(zhí)行的運動量的設備的示例的示圖。
[0034]圖2是示出用于計算執(zhí)行的運動量的設備的詳細構造的示例的示圖。
[0035]圖3A和圖3B是示出從傳感器測量的噪聲的示例的曲線圖。
[0036]圖4是示出提取峰值的操作的示例的曲線圖。
[0037]圖5A和圖5B是示出獲得走過的步數的操作的示例的曲線圖。
[0038]圖6是示出計算執(zhí)行的運動量的方法的示例的流程圖。
[0039]圖7是示出確定走過的步數的操作的示例的流程圖。
[0040]圖8是示出確定走過的步數的操作的另一示例的流程圖。
[0041]圖9是示出計算執(zhí)行的運動量的操作的另一示例的流程圖。
【具體實施方式】
[0042]提供以下詳細描述以幫助讀者得到在此描述的方法、設備和/或系統的全面理解。然而，在此描述的方法、設備和/或系統的各種改變、修改和等同物對于本領域的普通技術人員將是明顯的。除了必須`以特定次序發(fā)生的操作之外，在此描述的操作的順序只是示例，并不限于在此闡述的順序，而是可以改變，這對于本領域的普通技術人員將是明顯的。另外，為了增加的清楚和簡明，可省略本領域的普通技術人員公知的功能和結構的描述。
[0043]貫穿附圖和詳細描述，相同的附圖標號指示相同的元件。附圖不必成比例，并且為了清楚、說明和方便，可夸大附圖中的元件的相對尺寸、比例和描繪。
[0044]圖1是示出用于計算執(zhí)行的運動量的設備130的示例的示圖。參照圖1，用于計算執(zhí)行的運動量的設備130基于用戶的皮膚110和附著于皮膚110的傳感器120之間的位移的相對差來測量噪聲。傳感器120可通過附著于用戶的皮膚110而檢測通過用戶執(zhí)行的運動產生的噪聲。
[0045]例如，傳感器120可通過電極以半電池電位(HCP)的形式檢測由用戶的皮膚110和傳感器120之間的位移的相對差產生的噪聲。HCP可表示當化學反應和電功率處于平衡狀態(tài)時電極和電解質之間的電位差。具體地講，傳感器120可檢測傳感器120的電極和皮膚110之間的電位差。
[0046]傳感器120以阻抗的形式檢測噪聲，其中，由用戶的皮膚110和傳感器120之間的位移的相對差產生的皮膚的電性質的變化被應用于所述噪聲。例如，傳感器120可以是通過附著于用戶的皮膚110來測量身體中的阻抗的阻抗傳感器。傳感器120可檢測由用戶執(zhí)行的運動產生的噪聲，并且所述噪聲可以以阻抗變化的形式被輸出。
[0047]當用戶運動時，由于用戶的移動而引起的位移的相對差可出現在用戶的皮膚110和附著于用戶的皮膚110的傳感器120之間。例如，當用戶運動時，用戶的皮膚110經過的距離和傳感器120經過的距離可能不相等，這種距離的差導致位移的差。[0048]用于計算執(zhí)行的運動量的設備130基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數。用于計算執(zhí)行的運動量的設備130可通過分析測量的噪聲來確定在運動期間用戶走過的步數。
[0049]例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備130提取噪聲的峰值，并基于提取的峰值的數量來確定用戶走過的步數。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備130可通過將峰值的數量乘以噪聲的周期或每個峰值的步數來確定用戶走過的步數。
[0050]用于計算執(zhí)行的運動量的設備130可通過分析轉換到頻域的噪聲的頻率來確定步數。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備130可通過在轉換到頻域的噪聲中識別具有最大值的頻率來確定步數。
[0051]用于計算執(zhí)行的運動量的設備130基于確定的步數來計算用戶執(zhí)行的運動量。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備130可基于步數來計算用戶在執(zhí)行運動期間走過的步數、消耗的氧氣量、消耗的能量的量(諸如卡路里)以及與執(zhí)行的運動量有關的其他參數。
[0052]例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備130通過將確定的步數應用于執(zhí)行的運動量計算模型來計算執(zhí)行的運動量。執(zhí)行的運動量計算模型可表示用于計算執(zhí)行的運動量(諸如消耗的能量的量、消耗的氧氣量以及與執(zhí)行的運動量有關的其他參數)的一般的計算模型。用于計算執(zhí)行的運動量的設備130可不考慮運動條件(例如，情緒狀態(tài)、消化情況、用戶對尼古丁或咖啡因的攝入、溫度和其他運動條件)來計算運動量。
[0053]用于計算執(zhí)行的運動量的設備130使用用戶的皮膚110和附著于用戶的皮膚110的傳感器120之間產生的噪聲來計算執(zhí)行的運動量。因此，用于計算執(zhí)行的運動量的設備130可以不需要使用用 于計算用戶執(zhí)行的運動量的另外的加速度傳感器。因為用于計算執(zhí)行的運動量的設備130可使用單個放大器而不使用加速度傳感器來測量噪聲，所以計算執(zhí)行的運動量所消耗的功率會減少。
[0054]用于計算執(zhí)行的運動量的設備130通過輸出裝置向用戶提供實時計算的執(zhí)行的運動量。用戶可基于提供的執(zhí)行的運動量信息根據有序組織的程序來運動，或者調整當前運動難度或運動的持續(xù)時間。
[0055]圖2是示出用于計算執(zhí)行的運動量的設備220的詳細構造的示例的示圖。參照圖2，用于計算執(zhí)行的運動量的設備220包括噪聲測量單元230、步數確定單元240和執(zhí)行的運動量計算單元250。
[0056]噪聲測量單元230基于用戶的皮膚和附著于用戶的皮膚的傳感器210之間的位移的相對差來提取噪聲。例如，噪聲測量單元230可通過傳感器210檢測由用戶的皮膚和傳感器210之間的位移的相對差產生的HCP來測量噪聲。當傳感器210檢測到HCP時，噪聲測量單元230可測量響應于用戶走過的步數而靈敏反應的噪聲。
[0057]噪聲測量單元230通過檢測阻抗變化來測量噪聲，其中，由用戶的皮膚和附著于用戶的皮膚的傳感器210之間的位移的相對差產生的電性質變化被應用于所述噪聲。例如，噪聲測量單元230可通過分析可通過用戶的移動而改變的阻抗值來測量噪聲，所述噪聲包括用戶移動信息。
[0058]步數確定單元240基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數。
[0059]步數確定單元240基于轉換到頻域的噪聲來確定用戶走過的步數。例如,步數確定單元240可在轉換到頻域的噪聲中識別具有最大值的噪聲的頻率，并基于識別的頻率和與噪聲的單個周期相應的步數來確定用戶走過的步數。[0060]例如，步數確定單元240可通過對測量的噪聲執(zhí)行快速傅里葉變換(FFT)將測量的噪聲轉換到頻域。步數確定單元240可通過對轉換到頻域的噪聲執(zhí)行頻率分析來識別具有最大值的頻率。步數確定單元240可基于具有最大值的頻率和與噪聲的單個周期相應的步數來來確定走過的步數。當對測量的噪聲執(zhí)行快速傅里葉變換時，步數確定單元240可迅速地確定用戶走過的步數。
[0061]作為另一示例，步數確定單元240可通過采樣噪聲來提取噪聲的峰值，并基于提取的峰值的數量來確定用戶走過的步數。例如，步數確定單元240可通過從采樣的噪聲中排除不滿足預定閾值的噪聲來提取噪聲的峰值。
[0062]例如，步數確定單元240可確定噪聲的最大幅度并將最大幅度的預定比率設置為閾值，或者可將噪聲的預定大小設置為閾值。步數確定單元240可從噪聲的峰值的提取范圍中排除小于設置的閾值的噪聲，并且只有在噪聲大于所述閾值時才提取峰值。步數確定單元240可通過排除不滿足所述閾值的噪聲來去除對用戶走過的步數無足輕重的噪聲分量，從而更精確地提取峰值。
[0063]步數確定單元240可使用模數轉換器(ADC)將噪聲測量單元230測量的模擬噪聲信號轉換為數字噪聲信號，并通過將高通濾波器(HPF)應用于數字噪聲信號來提取峰值。
[0064]步數確定單元240從采樣的噪聲中提取峰值。在圖4中將進一步描述從采樣的噪聲中提取峰值。步數確定單元240可基于從噪聲中提取的峰值的數量來確定用戶走過的步數。例如，當峰值的數量被確定時，步數確定單元240可通過將峰值的數量乘以表示與噪聲的單個周期相應的步數的常數值“2”來確定用戶走過的步數。
[0065]執(zhí)行的運動量計算單元250基于確定的步數來計算用戶執(zhí)行的運動量。例如，用戶執(zhí)行的運動量可包括在運動期間的步數、用戶消耗的能量的量和消耗的氧氣量中的任意一個或任意組合。
[0066]執(zhí)行的運動量計算單元250基于用戶的生理信息(諸如確定的步數、步長、體重和用戶的其他生理信息)計算用戶執(zhí)`行的運動量。例如，執(zhí)行的運動量計算單元250可基于確定的步數、步長和用戶執(zhí)行的運動的持續(xù)時間來計算用戶執(zhí)行運動的速度，并基于計算的用戶執(zhí)行運動的速度和用戶的體重來計算用戶執(zhí)行的運動量。
[0067]在一個示例中，執(zhí)行的運動量計算單元250可基于由以下等式I表示的執(zhí)行的運動量計算模型來計算在運動期間消耗的能量的量:
[0068]消耗的能量的量(千卡(kcal)) =1.05 X代謝當量(MET) X運動的持續(xù)時間(分鐘(min)) X 體重(千克(kg)) (I)。
[0069]
[0070]在等式I中，MET (kcal/kg/分鐘)表示每單位時間和每單位重量消耗的千卡數?？墒褂靡韵碌仁?來計算MET:
[0071]MET=0.0272X 運動的速度(米(m)/min)+1.2 (2)。
[0072]可使用以下等式3基于在運動期間用戶走過的步數、步長和執(zhí)行的運動的持續(xù)時間來計算等式2中的運動的速度:
[0073]運動的速度(m/min)=步長(m) X步數+運動的持續(xù)時間(min) (3)。
[0074]執(zhí)行的運動量計算單元250通過將用戶的步長、從皮膚和傳感器210之間的噪聲獲得的步數和測量的運動的持續(xù)時間應用于運動量計算模型來計算運動的速度和MET，并基于計算的MET、運動的持續(xù)時間和體重來計算在用戶執(zhí)行的運動期間消耗的能量的量。
[0075]執(zhí)行的運動量計算單元250基于使用等式3獲得的運動的速度使用以下的等式4來計算在運動期間消耗的氧氣量:
[0076]消耗的氧氣量(毫升(ml)) =體重(kg) X運動的持續(xù)時間(min) X每千克每分鐘消耗的氧氣量(ml/kg/min)(4)。 [0077]可使用以下的等式5來計算等式4中的每千克每分鐘消耗的氧氣量:
[0078]每千克每分鐘消耗的氧氣量(ml/kg/min) =aX運動的速度(m/min)+3.5 (5)。
[0079]
[0080]在等式5中，“a”表示基于運動的類型變化的常數，當慢步時該常數可以是“0.1”，當奔跑時該常數可以是“0.2”。
[0081]執(zhí)行的運動量計算單元250基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數，基于確定的步數來計算運動的速度(用戶以該速度執(zhí)行運動)，并基于計算的運動的速度來計算在運動期間消耗的氧氣量。
[0082]執(zhí)行的運動量計算單元250基于根據實驗結果的消耗的能量的量和消耗的氧氣量之間的關系從單個結果計算不同的運動量。例如，在用戶消耗I升(I)氧氣時消耗5kcal能量的關系下，執(zhí)行的運動量計算單元250可基于能量的量與消耗的氧氣量的關系來計算
能量的量。
[0083]然而，執(zhí)行的運動量計算單元250使用的運動量計算模型不限于上述的運動量計算模型，執(zhí)行的運動量計算單元250可使用基于走過的步數計算執(zhí)行的運動量的各種運動量計算模型。
[0084]作為另一示例，執(zhí)行的運動量計算單元250可基于確定的步數以及指示走過的步數與執(zhí)行的運動量之間的關系的查找表(LUT)來計算用戶執(zhí)行的運動量。執(zhí)行的運動量計算單元250可基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數，并通過從LUT中提取與確定的步數相應的執(zhí)行的運動量來迅速地計算執(zhí)行的運動量。
[0085]圖3A和圖3B是從傳感器測量的噪聲的示例的曲線圖。參照圖3A和圖3B，示出通過用于計算運動量的設備以HCP的形式測量的噪聲的示例。圖3A示出當用戶慢步時的HCP的示例，圖3B示出當用戶奔跑時的HCP的示例。峰值310表示在圖3A的HCP信號和圖3B的HCP信號中的峰值310。
[0086]用于計算運動量的設備測量在用戶的皮膚和附著于皮膚的傳感器之間由用戶執(zhí)行的運動產生的噪聲，并且噪聲的測量被表示為如圖3A和圖3B所示的HCP信號。比較圖3A和圖3B，當用戶奔跑時，HCP的最大幅度會更大，并且在相同的持續(xù)時間期間可產生更多數量的峰值310。
[0087]用于計算執(zhí)行的運動量的設備可從圖3A和圖3B中的噪聲中提取峰值310，并可基于提取的峰值310的數量來確定用戶走過的步數。用于計算運動量的設備可通過將提取的峰值310的數量乘以表示與噪聲的單個周期相應的步數的常數“2”來確定用戶走過的步數。
[0088]圖4是示出提取峰值的操作的示例的曲線圖。更詳細地講，圖4是示出以圖3A和圖3B的HCP的形式測量的噪聲的放大部分的曲線圖。參照圖4，四個噪聲值“a”、“b”、“c”和“d”可用于描述提取峰值的操作。[0089]例如，用于計算運動量的設備可使用以下的等式6和三個噪聲值來提取峰值:
[0090]{x (t) -X (t-1) } X {x (t+1) -x (t) } <0 (6)。
[0091]
[0092]在等式6中，x (t_l)、x (t)和x (t+1)表示按時間順序測量的噪聲值。例如，當使用圖4中的三個噪聲值“a”、“b”和“c”時，X (t-1)、X (t)和X (t+1)可順序地對應于“a”、“b”和“C”。當如圖4所示，噪聲值“b”大于噪聲值“a”和“c”時，(b-a) X (c_b)的值為負。因此，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可在范圍從“a”和“c”的區(qū)間中提取單個峰值。
[0093]可選擇地，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可使用以下的等式7和兩個噪聲值來提取峰值。
[0094]X (t) Xx (t+1)〈O(7)。
[0095]
[0096]在等式7中，X (t)和X (t+1)表示按時間順序測量的噪聲值。當使用兩個噪聲值“c”和“d”時，X (t)和X (t+1)可分別對應于“c”和“d”。在圖4中，因為噪聲值“c”為正，噪聲值“d”為負，所以(cXd)的值可以為負，并且用于計算執(zhí)行的運動量的設備可基于等式7識別噪聲信號具有時間軸上的過零點的區(qū)間。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可識別在圖4中的 范圍從“c”至“d”的區(qū)間中的過零點。
[0097]用于計算執(zhí)行的運動量的設備可基于過零點的數量識別峰值的數量。例如，因為單個峰值可導致兩個過零點，所以用于計算運動量的設備可通過將識別的過零點的數量除以值2來識別峰值的數量。因為噪聲中的單個峰值表示兩步，所以用于計算執(zhí)行的運動量的設備可通過將識別的峰值的數量乘以“2”來確定走過的步數。
[0098]圖5A和圖5B是示出獲得走過的步數的操作的示例的曲線圖。
[0099]圖5A示出通過用于計算執(zhí)行的運動量的設備在皮膚和附著于皮膚的傳感器之間測量的噪聲的示例。用于計算執(zhí)行的運動量的設備可如圖5B所示將測量的噪聲轉換到頻域，以確定用戶走過的步數。圖5B表示通過對測量的噪聲執(zhí)行FFT將測量的噪聲轉換到頻域的結果。
[0100]用于計算執(zhí)行的運動量的設備如圖5B所示將噪聲轉換到頻域，并使用以下的等式8來確定步數:
[0101]每分鐘走過的步數=fm (赫茲)X60 (步/min) X2 (8)。
[0102]在等式8中，“fm”表示在頻域中具有最大值的噪聲的頻率。用于計算執(zhí)行的運動量的設備可通過將識別的頻率乘以表示與噪聲的單個周期相應的步數的“2”和用于時間轉換的常數來確定每分鐘的步數。
[0103]例如，當乙被識別為1.453Hz時，用戶走過的步數可以是1.453X60X2=174.36。因此，確定每分鐘用戶走過大約175步。
[0104]用于計算執(zhí)行的運動量的設備將確定的步數應用于執(zhí)行的運動量計算模型以計算在運動期間走過的步數、消耗的能量的量或消耗的氧氣量。
[0105]圖6是示出計算運動量的方法的示例的流程圖。在610中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備基于用戶的皮膚和附著于用戶的皮膚的傳感器之間的位移的相對差來測量噪聲。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可通過從傳感器檢測由用戶的皮膚和傳感器之間的位移的相對差產生的HCP來測量噪聲。用于計算執(zhí)行的運動量的設備可通過從傳感器檢測阻抗變化來測量噪聲，其中，由用戶的皮膚和傳感器之間的位移的相對差產生的皮膚的電性質的變化被應用于所述噪聲。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可通過分析可通過用戶的移動改變的阻抗值來測量噪聲，并且所述噪聲可包括用戶的移動信息。
[0106]在620中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可提取噪聲的峰值，并基于提取的峰值的數量來確定走過的步數。用于計算執(zhí)行的運動量的設備可將噪聲轉換到頻域，并通過對轉換到頻域的噪聲執(zhí)行頻率分析來確定走過的步數。
[0107]在630中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備基于確定的步數來計算用戶執(zhí)行的運動量。用戶執(zhí)行的運動量可包括在運動期間用戶走過的步數、消耗的能量的量和消耗的氧氣量中的任意一個或任意組合。
[0108]例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備通過將確定的步數應用于運動量計算模型來計算執(zhí)行的運動量。用于計算執(zhí)行的運動量的設備可基于確定的步數和用戶的生理信息來計算用戶執(zhí)行的運動量，或者基于確定步數以及指示走過的步數與執(zhí)行的運動量之間的關系的LUT來計算用戶執(zhí)行的運動量。
[0109]圖7是示出確定走過的步數的操作的示例的流程圖。在710中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備采樣測量的噪聲。
[0110]在720中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可基于采樣的噪聲值提取噪聲的峰值。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可通過在采樣的噪聲中排除不滿足預定閾值的噪聲來提取噪聲的峰值。
[0111]用于計算執(zhí)行的運動量的設備可使用ADC將模擬噪聲信號轉換為數字噪聲信號，并通過將HPF應用于數字噪聲信號來提取峰值。
[0112]在730中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備基于提取的峰值的數量來確定用戶走過的步數。例如，當峰值的數量被`確定時，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可通過將峰值的數量乘以表示噪聲的單個周期的步數的常數“2”來確定用戶走過的步數。
[0113]圖8是示出確定走過的步數的操作的另一示例的流程圖。在810中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備將測量的噪聲轉換到頻域。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可通過對測量的噪聲執(zhí)行FFT將測量的噪聲轉換到頻域。
[0114]在820中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備在轉換到頻域的測量的噪聲中識別具有最大值的噪聲的頻率。
[0115]在830中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備基于識別的頻率和與噪聲的單個周期相應的走過的步數來確定用戶走過的步數。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可通過將識別的頻率乘以表示與噪聲的單個周期相應的步數的值“2”和用于時間轉換的常數來確定每小時走過的步數。
[0116]圖9是示出計算執(zhí)行的運動量的操作的另一示例的流程圖。在910中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備基于確定的走過的步數、用戶的步長和用戶執(zhí)行的運動的持續(xù)時間來計算用戶執(zhí)行運動的速度。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可將用戶的步長乘以確定的走過的步數，并將相乘的結果除以用戶執(zhí)行的運動的持續(xù)時間來計算用戶執(zhí)行運動的速度。[0117]在920中，用于計算執(zhí)行的運動量的設備基于計算的用戶執(zhí)行運動的速度和用戶的體重來計算用戶執(zhí)行運動量。例如，用于計算執(zhí)行的運動量的設備可基于計算的執(zhí)行運動的速度來計算表示每單位時間和單位體重消耗的能量的量的MET，并基于計算的MET、用戶的體重和用戶執(zhí)行的運動的持續(xù)時間來計算消耗的能量的量。
[0118]可使用一個或多個硬件組件、一個或多個軟件組件或一個或多個硬件組件和一個或多個軟件組件的組合來實現執(zhí)行圖3A、圖3B、圖4、圖5A、圖5B、圖6至圖9的操作的圖1中示出的用于計算執(zhí)行的運動量的設備130以及圖2中示出的用于計算執(zhí)行的運動量的設備220、噪聲測量單元230、步數確定單元240和執(zhí)行的運動量計算單元250。
[0119]硬件組件可以是例如物理上執(zhí)行一個或多個操作的物理裝置，但不限于此。硬件組件的示例包括電阻器、電容器、電感器、電源、頻率發(fā)生器、運算放大器、功率放大器、低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、模數轉換器、數模轉換器和處理裝置。
[0120]軟件組件可由例如被用于執(zhí)行一個或多個操作的軟件或指令控制的處理裝置來執(zhí)行，但不限于此。計算機、控制器或其他控制裝置可使處理裝置運行軟件或執(zhí)行指令?？捎梢粋€處理裝置執(zhí)行一個軟件組件，或者可由一個處理裝置執(zhí)行兩個或更多個軟件組件，或者可由兩個或更多個處理裝置執(zhí)行一個軟件組件，或者可由兩個或更多個處理裝置執(zhí)行兩個或更多個軟件組件。
[0121]可使用一個或多個通用計算機或專用計算機來實現處理裝置，諸如，例如處理器、控制器和算術邏輯單元、數字信號處理器、微計算機、現場可編程陣列、可編程邏輯單元、微處理器或能夠運行軟件或執(zhí)行指令的任何其他裝置。處理裝置可運行操作系統(OS)，并可運行在OS下操作的一個或多個軟件應用。當運行軟件或執(zhí)行指令時，處理裝置可訪問、存儲、操作、處理和創(chuàng)建數據。為簡單起見，單數術語“處理裝置”可用于描述中，但是本領域普通技術人員將理解，處理裝置可包括多個處理元件以及多種類型的處理元件。例如，處理裝置可包括一個或多個處理器或者一個或多個處理器和一個或多個控制器。此外，不同的處理配置是可行的，諸如并行處理器或多核處理器。
[0122]被構造為執(zhí)行軟件組`件以執(zhí)行操作A的處理裝置可包括被編程為運行軟件或執(zhí)行指令以控制處理器執(zhí)行操作A的處理器。此外，被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作A、操作B和操作C的處理裝置可具有各種配置，諸如，被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作A、操作B和操作C的處理器；被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作A的第一處理器和被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作B和操作C的第二處理器；被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作A和操作B的第一處理器和被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作C的第二處理器；被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作A的第一處理器、被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作B的第二處理器和被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作C的第三處理器；被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作A、操作B和操作C的第一處理器和被構造為執(zhí)行軟件組件以執(zhí)行操作A、操作B和操作C的第二處理器；或者分別執(zhí)行操作A、操作B和操作C中的一個或多個的一個或多個處理器的任何其他配置。雖然這些示例表示三個操作A、B和C，但是可執(zhí)行的操作的數量不限于三個，而可以是實現期望的結果或執(zhí)行期望的任務所需的任何數量的操作。
[0123]用于控制執(zhí)行軟件組件的處理裝置的軟件或指令可包括計算機程序、一條代碼、指令或它們的某種組合，以獨立地或整體地指示或配置處理裝置執(zhí)行一個或多個期望的操作。軟件或指令可包括可由處理裝置直接執(zhí)行的機器代碼(諸如由編譯器產生的機器代碼)和/或可由處理裝置使用解釋器執(zhí)行的高級代碼。軟件或指令以及任何相關的數據、數據文件和數據結構可被永久地或臨時地包含在任何類型的機器、組件、物理或虛擬設備、計算機存儲介質或裝置、或者能夠將指令或數據提供給處理裝置或能夠被處理裝置解釋的傳播信號波中。軟件或指令以及任何相關的數據、數據文件和數據結構還可分布在網絡連接的計算機系統上，從而軟件或指令以及任何相關的數據、數據文件和數據結構以分布方式被存儲和執(zhí)行。 [0124]例如，軟件或指令以及任何相關的數據、數據文件和數據結構可被記錄、存儲或固定在一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質中。非暫時性計算機可讀存儲介質可以是能夠存儲軟件或指令以及任何相關的數據、數據文件和數據結構以便它們可由計算機系統或處理裝置讀取的任何數據存儲裝置。非暫時性計算機可讀存儲介質的示例包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、閃存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁帶、軟盤、磁光數據存儲裝置、光學數據存儲裝置、硬盤、固態(tài)盤或本領域普通技術人員公知的任何其他非暫時性計算機可讀存儲介質。
[0125]用于實現這里公開的示例的功能程序、代碼和代碼段可以由該示例所屬領域的編程技術人員基于這里提供的附圖及其相應的描述容易地解釋。
[0126]盡管本公開包括特定示例，但是本領域普通技術人員將清楚的是，在不脫離權利要求及其等同物的精神和范圍的情況下，可以對這些示例進行形式和細節(jié)上的各種改變。這里描述的示例僅以描述性意義被考慮，而不是限制的目的。每個示例中的特征或方面的描述將被考慮為可應用于其他示例中的相似特征或方面。如果描述的技術以不同的順序被執(zhí)行，和/或如果描述的系統、架構、裝置或電路中的組件以不同的方式組合和/或被其他組件或它們的等同物替換或補充，則可實現適當的結果。因此，本公開的范圍不是由詳細描述限定，而是由權利要求及其等同物限定，并且權利要求及其等同物的范圍之內的所有變化將被解釋為包括在本公開中。
【權利要求】
1.一種計算執(zhí)行的運動量的方法，所述方法包括: 基于用戶的皮膚和附著于用戶的皮膚的傳感器之間的位移的相對差來測量噪聲； 基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數。
2.如權利要求1所述的方法，還包括:基于確定的步數來計算用戶執(zhí)行的運動量。
3.如權利要求2所述的方法，其中，計算用戶執(zhí)行的運動量的步驟包括:基于確定的步數和用戶的生理信息來計算用戶的運動量。
4.如權利要求3所述的方法，其中，計算用戶執(zhí)行的運動量的步驟包括: 基于確定的步數、用戶的步長和用戶執(zhí)行的運動的持續(xù)時間來計算用戶執(zhí)行運動的速度； 基于計算的用戶執(zhí)行運動的速度和用戶的體重來計算用戶執(zhí)行的運動量。
5.如權利要求2所述的方法，其中，計算用戶執(zhí)行的運動量的步驟包括:使用確定的步數和指示走過的步數和執(zhí)行的運動量之間的關系的查找表(LUT)來計算用戶執(zhí)行的運動量。
6.如權利要求2所述的方法，其中，用戶執(zhí)行的運動量包括在用戶執(zhí)行的運動的持續(xù)時間期間走過的步數、在運動的持續(xù)時間期間消耗的能量的量和在運動的持續(xù)時間期間消耗的氧氣量中的任意一個或任意組合。
7.如權利要求1所述的方法，其中，測量噪聲的步驟包括:通過從傳感器檢測由用戶的皮膚和傳感器之間的位移的 相對差產生的半電池電位(HCP)來測量噪聲。
8.如權利要求1所述的方法，其中，測量噪聲的步驟包括:通過從傳感器檢測由用戶的皮膚和傳感器之間的位移的相對差產生的阻抗的變化來測量噪聲。
9.如權利要求1所述的方法，其中，確定用戶走過的步數的步驟包括: 將測量的噪聲轉換到頻域； 基于轉換到頻域的噪聲來確定用戶走過的步數。
10.如權利要求9所述的方法，其中，確定用戶走過的步數的步驟包括: 從轉換到頻域的噪聲中識別具有最大值的噪聲的頻率； 基于識別的頻率和與噪聲的單個周期相應的步數來確定用戶走過的步數。
11.如權利要求1所述的方法，其中，確定用戶走過的步數的步驟包括: 采樣測量的噪聲； 從采樣的噪聲中提取噪聲的峰值； 基于提取的峰值的數量來確定用戶走過的步數。
12.如權利要求11所述的方法，其中，提取噪聲的峰值的步驟包括:從采樣的噪聲中排除不滿足預定閾值的噪聲。
13.一種用于計算執(zhí)行的運動量的設備，所述設備包括: 噪聲測量單元，被構造為基于用戶的皮膚和附著于皮膚的傳感器之間的位移的相對差來測量噪聲； 步數確定單元，被構造為基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數。
14.如權利要求13所述的設備，還包括:執(zhí)行的運動量計算單元，被構造為使用確定的步數來計算用戶執(zhí)行的運動量。
15.如權利要求14所述的設備，其中，執(zhí)行的運動量計算單元還被構造為使用確定的步數和指示走過的步數和執(zhí)行的運動量之間的關系的查找表(LUT)來計算用戶執(zhí)行的運動量。
16.如權利要求13所述的設備，其中，噪聲測量單元還被構造為通過從傳感器檢測由用戶的皮膚和傳感器之間的位移的相對差產生的半電池電位(HCP)來測量噪聲。
17.如權利要求13所述的設備，其中，噪聲測量單元還被構造為通過從傳感器檢測由用戶的皮膚和傳感器之間的位移的相對差產生的阻抗的變化來測量噪聲。
18.一種計算用戶執(zhí)行的運動量的方法，所述方法包括: 測量在執(zhí)行運動的同時由用戶的移動產生的噪聲； 基于測量的噪聲來確定用戶走過的步數。
19.如權利要求18所述的方法，其中，測量的步驟包括使用附著于用戶的皮膚的傳感器來測量噪聲，所述噪聲在執(zhí)行運動的同時由用戶的移動引起的傳感器和皮膚之間的相對移動產生。
20.如權利要求18所述的方法，其中，確定步數的步驟包括: 從測量的噪聲提取信息； 基于提取的信息確定用戶走過的`步數。
【文檔編號】A61B5/00GK103784118SQ201310436584
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權日:2012年10月30日
【發(fā)明者】崔昌穆, 高秉勛, 李卓炯, 申健洙 申請人:三星電子株式會社