本實用新型涉及一種檢測裝置，特別是涉及一種運動量檢測裝置以及包括該裝置的智能可穿戴設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前市售的、適用于運動類的可穿戴設(shè)備，如智能手環(huán)，普遍具有的運動功能為：計步數(shù)和步速、卡路里消耗計算等。有些功能更廣的智能手環(huán)包括識別和記錄運動類型、運動強(qiáng)度和運動時間等數(shù)據(jù)。其中記錄的運動強(qiáng)度和運動時間主要是反映用戶當(dāng)時、當(dāng)天的運動量，對于已預(yù)設(shè)并儲存運動計劃的智能手環(huán)來說，能夠作為判斷運動計劃是否完成的指標(biāo)。但對于生活工作隨機(jī)性強(qiáng)的用戶來說，運動的時間無法保證，無法完全按照運動計劃進(jìn)行；對于對運動計劃沒有清晰概念或框架的用戶來說，直接預(yù)設(shè)運動計劃存在盲目性和不合理性。另外，對于樂于與其他用戶分享和比較運動情況的用戶來說，步數(shù)和步速反映的信息過于單一，無法用于衡量運動量；而卡路里消耗的計算涉及個人的身體參數(shù)，數(shù)據(jù)的個人性太強(qiáng)，無法用作統(tǒng)一的比較指標(biāo)。此外，連續(xù)時間段的運動強(qiáng)度和運動時間反映的是用戶運動量的趨勢，無法量化指標(biāo)來評估用戶長期的運動情況。

因此，需要尋找一種能夠?qū)⒂脩粢欢螘r間內(nèi)的運動量量化成統(tǒng)一指標(biāo)、降低數(shù)據(jù)個體差異性的影響、有利于提高設(shè)定運動計劃科學(xué)性的運動量檢測裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種運動量檢測裝置以及包括該裝置的智能可穿戴設(shè)備。為了實現(xiàn)這一目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案如下。

按照本實用新型實施例的第一方面，提供一種運動量檢測裝置，包括：采集模塊，用于按照預(yù)定頻率采集加速度數(shù)據(jù)；第一計算模塊，與所述采集模塊相連，用于計算單位時間內(nèi)采集的加速度數(shù)據(jù)的變化累積量，并計算預(yù)定時間段內(nèi)加速度數(shù)據(jù)的變化累積量的平均值；判定模塊，與所述第一計算模塊相連，根據(jù)預(yù)定的運動強(qiáng)度等級區(qū)間以及計算的加速度數(shù)據(jù)的變化累積量的平均值確定檢測的運動強(qiáng)度等級；以及第二計算模塊，與所述判定模塊相連，用于根據(jù)確定的運動強(qiáng)度等級以及相應(yīng)的持續(xù)時間計算運動量。

按照一個實施例，可選地是，所述的運動量檢測裝置還包括顯示模塊，與所述第二計算模塊相連，用于向用戶顯示計算的運動量數(shù)據(jù)。

按照再一個實施例，優(yōu)選地是，所述采集模塊包括加速度傳感器。

按照再一個實施例，可選地是，所述第二計算模塊還配置成以每天0:00-24:00小時為時間段來計算運動量。

按照又一個實施例，可選地是，所述第二計算模塊還配置成計算分成多個組的預(yù)訂時間段的運動量數(shù)據(jù)，其中多個組可設(shè)定不同的權(quán)重。

按照另一個實施例，優(yōu)選地是，所述加速度數(shù)據(jù)的變化累積量為采集的加速度數(shù)據(jù)中每兩個相鄰數(shù)據(jù)之差的絕對值之和。

按照再又一個實施例，優(yōu)選地是，所述第一計算模塊計算的加速度數(shù)據(jù)的變化累積量的平均值為一分鐘內(nèi)加速度數(shù)據(jù)的變化累積量的平均值。

按照本實用新型實施例的第二方面，提供一種智能可穿戴設(shè)備，其包括按照本實用新型實施例的第一方面所述的運動量檢測裝置。其中所述智能可穿戴設(shè)備包括智能手環(huán)。

按照本實用新型實施例的運動量檢測裝置以及包括該裝置的智能可穿戴設(shè)備，運動量的計算只與運動強(qiáng)度和運動時間有關(guān)，不涉及用戶個人參數(shù)，因此對于不同的用戶可以作為同一的衡量指標(biāo)；另外，也不需要預(yù)輸入運動類型或自動識別運動類型，避免預(yù)設(shè)運動類型種類不夠或自動識別運動類型出現(xiàn)錯誤的情況發(fā)生。

下面將結(jié)合附圖并通過實施例對本實用新型進(jìn)行具體說明，其中相同或基本相同的部件采用相同的附圖標(biāo)記指示。

附圖說明

圖1是按照本實用新型一個實施例的運動量檢測裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

如圖1所示，是按照本實用新型一個實施例的運動量檢測裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖，主要包括：采集模塊100，第一計算模塊200，判定模塊300，以及第二計算模塊400；在其他實施例中，還可選地包括顯示模塊500。

人在運動時，人體因運動引起振動或移動，對應(yīng)的就是加速度變化。人的運動越激烈，加速度的變化越大，通過采集和分析加速度的變化情況可以分析得到人的運動劇烈程度，即運動強(qiáng)度。通過累加相鄰加速度的變化值，可以評估單位時間內(nèi)加速度變化情況，求得預(yù)訂時間段內(nèi)相鄰加速度變化的累加值的平均值，可評估該段時間內(nèi)的加速度變化情況。所以，通過這種方式可以進(jìn)行運動量檢測。

在一個實施例中，其中采集模塊100包括加速度傳感器，用于按照預(yù)定頻率采集加速度數(shù)據(jù)。

第一計算模塊200與所述采集模塊相連，用于計算單位時間內(nèi)采集的加速度數(shù)據(jù)的變化累積量，并計算預(yù)定時間段內(nèi)加速度數(shù)據(jù)的變化累積量的平均值。在一個實施例中，所述第一計算模塊200可以利用各種計算器來實現(xiàn)，當(dāng)然，也可以通過配置具有計算功能的處理器（例如MCU、DSP或CPU等）來實現(xiàn)。

判定模塊300與所述第一計算模塊相連，根據(jù)計算的加速度數(shù)據(jù)的變化累積量的平均值以及預(yù)定的運動強(qiáng)度等級區(qū)間劃分，確定檢測的運動強(qiáng)度等級；具體來說，在一個實施例中，根據(jù)預(yù)定的運動強(qiáng)度等級區(qū)間幅度、計算的加速度數(shù)據(jù)的變化累積量的平均值、以及預(yù)定的變換方式（如下文所述），將運動強(qiáng)度等級數(shù)值變換為較直觀的、易于辨識和比較的運動強(qiáng)度等級數(shù)值，從而得到檢測的運動強(qiáng)度等級。

第二計算模塊400與所述判定模塊相連，用于根據(jù)確定的運動強(qiáng)度等級以及相應(yīng)的持續(xù)時間計算運動量。具體來說，就是用確定的運動強(qiáng)度等級乘以該強(qiáng)度的運動持續(xù)的時間，從而得到運動量；如果在一段時間內(nèi)，檢測到不同的運動強(qiáng)度等級，則該段時間的運動量為不同的運動強(qiáng)度等級與其相應(yīng)的持續(xù)時間分別相乘后再累加。其中相應(yīng)運動強(qiáng)度的持續(xù)時間可以通過采集頻率以及相對應(yīng)的采集數(shù)據(jù)的數(shù)量計算得出，如：采集頻率是25Hz（即1s采集25筆數(shù)據(jù)），相對應(yīng)的采集數(shù)據(jù)的數(shù)量為200個，則持續(xù)時間為（200/25）s，即（8/60）min；也可以通過計時得到。此外，所述第二計算模塊400也可以利用各種計算器來實現(xiàn)，當(dāng)然，也可以通過配置具有計算功能的處理器（例如MCU、DSP或CPU等）來實現(xiàn)。

顯示模塊500與所述第二計算模塊相連，用于向用戶顯示檢測和計算的運動量數(shù)據(jù)。其中顯示模塊包括但不限于各種顯示器件。

按照上述實施例的運動量檢測裝置可以通過軟件、硬件、固件或者其組合來實現(xiàn)在智能可穿戴設(shè)備中，例如智能手環(huán)以及智能腳環(huán)等等。在一個實施例中，優(yōu)選地是按照上述實施例的運動量檢測裝置可以結(jié)合智能手環(huán)的加速度傳感器、顯示器以及處理器等來實現(xiàn)。

下面通過實例對按照本實用新型實施例的運動量檢測裝置以及包括該裝置的智能可穿戴設(shè)備進(jìn)行具體說明，其中以智能手環(huán)為例進(jìn)行說明。

當(dāng)用戶佩戴包含按照本實用新型實施例的運動量檢測裝置的智能手環(huán)時，該智能手環(huán)設(shè)備的運動傳感器持續(xù)采集并記錄用戶的運動數(shù)據(jù)?？筛鶕?jù)運動數(shù)據(jù)中用戶的加速度計算用戶的運動強(qiáng)度，根據(jù)用戶的運動強(qiáng)度計算用戶的運動量。其中運動量（A）=運動強(qiáng)度（E）*運動時間（T），其中運動時間的單位為分鐘（min）。一天的運動量計算如下所述：

通過加速度變化情況評估運動等級Acc，如加速度傳感器的采樣頻率是25Hz，即一秒采集25筆數(shù)據(jù)，每25筆加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行一次變化量累加和計算，也就是相鄰兩筆采樣數(shù)據(jù)相減取絕對值然后求和，作為一秒的加速度等級K。一秒作為一個單位，每60筆（即預(yù)訂時間段為一分鐘）取一次平均，作為1min運動等級Acc，即：，，其中，。

通過運動等級Acc評估運動強(qiáng)度E，如在一個實施例中可以做如下設(shè)定：

Acc≤200，運動強(qiáng)度E為：0～a，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：E=0+（Acc-0）*（a-0）/（200-0）；

200＜Acc≤400，運動強(qiáng)度E為：a～b，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：E=a+(Acc-200)*（b-a）/（400-200）；

400＜Acc≤600，運動強(qiáng)度E為：b～c，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：E=b+(Acc-400)*（c-b）/(600-400)；

600＜Acc≤800，運動強(qiáng)度E為：c～d，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：E=c+(Acc-600)*(d-c)/(800-600)；

800＜Acc≤2000，運動強(qiáng)度E為：d～e，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：E=d+(Acc-800)*(e-d)/(2000-800)；

Acc＞2000，運動強(qiáng)度為：e，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：無論Acc是多少，E=10；

其中a、b、c、d、e均為整數(shù)，且a＜b＜c＜d＜e。當(dāng)Acc處于某一范圍內(nèi)時，運動強(qiáng)度在其范圍內(nèi)隨Acc的增大而增大，兩者呈線性關(guān)系。

在一個實施例中，若運動強(qiáng)度a、b、c、d、e的定義為1、2、3、4、10，則可通過運動等級Acc評估運動強(qiáng)度，具體如下：

Acc≤200，運動強(qiáng)度為：0～1，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：E=Acc/200；

200＜Acc≤400，運動強(qiáng)度為：1～2，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：E=1+(Acc-200)*（2-1）/(400-200)；

400＜Acc≤600，運動強(qiáng)度為：2～3，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：E=2+(Acc-400)*（3-2）/(600-400)；

600＜Acc≤800，運動強(qiáng)度為：3～4，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：E=3+(Acc-600)*（4-3）/(800-600)；

800＜Acc≤2000，運動強(qiáng)度為：4～10，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：E=4+(Acc-800)*（10-4）/(2000-800)；

Acc＞2000，運動強(qiáng)度為：10，Acc和運動強(qiáng)度E滿足關(guān)系：無論Acc是多少，E=10；

例如，若檢測和計算的Acc=150，其運動強(qiáng)度E為：E=150/200=0.75。

通過運動強(qiáng)度及該運動強(qiáng)度持續(xù)時間計算運動量，一段時間的運動量等于該時間段內(nèi)不同運動強(qiáng)度對應(yīng)的運動量的累加。例如，如果分析得到用戶在60min內(nèi)，運動強(qiáng)度2持續(xù)時間25min，運動強(qiáng)度2.8持續(xù)時間10min，運動強(qiáng)度3持續(xù)時間25min，則用戶這60min的運動量=2*25+2.8*10+3*25=153。一般每天重新計算運動量A，一天的時間定義為0:00-24:00，當(dāng)一天時間到24:00時，結(jié)束該天的運動量計算，重新開始下一天的運動量計算。

在另一個實施例中，按照本實用新型實施例的運動量檢測裝置以及包括該裝置的智能可穿戴設(shè)備（例如智能手環(huán)）還可以配置成計算分成多個組的預(yù)訂時間段的運動量數(shù)據(jù)，其中多個組還可設(shè)定有不同的權(quán)重。下面以30天運動量的計算為例，對此進(jìn)行說明：

將30天分成5組（按時間先后分組），每組包含6天，計算每組的運動量A（等于該組所包含的6天的運動量累加）?？山o予每組不同的權(quán)重系數(shù)，其中優(yōu)選的是越后的組的權(quán)重系數(shù)越大，例如在一個實施例中，第一組權(quán)重是1，第二組權(quán)重是2，第三組權(quán)重是3，第四組權(quán)重是4，第五組權(quán)重是5；計算30天運動量，即：30天運動量=（1/15）*A1+（2/15）*A2+（3/15）*A3+（4/15）*A4+（5/15）*A5。

每天對當(dāng)天的運動量和最近30天的運動量進(jìn)行統(tǒng)計計算，通過設(shè)備界面或移動客戶端（設(shè)備與移動客戶端綁定的情況下）顯示于用戶，用戶可以通過移動客戶端將數(shù)據(jù)分享到運動社區(qū)并和社區(qū)的其他用戶進(jìn)行比較。

按照本實用新型實施例的運動量檢測裝置以及包括該裝置的智能可穿戴設(shè)備，其運動量的計算只與運動強(qiáng)度和運動時間有關(guān)，不涉及用戶個人參數(shù)，因此對于不同的用戶也可以作為同一的衡量指標(biāo)；另外，也不需要預(yù)先輸入運動類型或自動識別運動類型，避免預(yù)設(shè)運動類型種類不夠或自動識別運動類型出現(xiàn)錯誤的情況發(fā)生。根據(jù)30天運動量可以衡量用戶最近30天的運動情況，若用戶運動量或30天運動量突然暴漲，則認(rèn)為用戶運動計劃不當(dāng)，不合理增加運動量，需要調(diào)整運動計劃；若用戶運動量或30天運動量降低，則認(rèn)為用戶不合理減少運動量，需要調(diào)整運動計劃，保證運動量；若用戶運動量或30天運動量緩慢增加、持平或小幅度波動，則認(rèn)為用戶運動計劃合理，可提示繼續(xù)保持運動量。

以上通過具體的實施例對本實用新型進(jìn)行了說明，但本實用新型并不限于這些具體的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，還可以對本實用新型做各種修改、等同替換、變化等等。但是，這些變換只要未背離本實用新型的精神，都應(yīng)在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。另外，本申請說明書和權(quán)利要求書所使用的一些術(shù)語，例如“第一”、“第二”等，并不是限制，僅僅是為了便于描述。此外，以上多處所述的“一個實施例”、“另一個實施例”等等表示不同的實施例，當(dāng)然也可以將其全部或部分結(jié)合在一個實施例中。