一种展示食物摄入与能量代谢关系的互动体验系统技术方案

本发明专利技术属于科普教育技术领域，具体涉及一种展示食物摄入与能量代谢关系的互动体验系统。该系统包括单车，速度传感器，阻力传感器，计时器，终端设备，显示设备；终端设备根据骑行速度、骑行阻力和骑行时间，计算出骑行过程中运动能量消耗值、人体总能量消耗值和需要消耗预设食物的热量；显示设备至少显示骑行过程中人体总能量消耗值、人体的总能量消耗值占所述预设食物的热量的百分比。本发明专利技术围绕系统营养“吃动平衡”开发的互动体验系统，可让公众直观、可视化地切身感受吃进去的食物是如何代谢消耗的，进一步理解能量代谢的意义，为公众提供了全新的健康科普体验。

An interactive experience system showing the relationship between food intake and energy metabolism

The invention belongs to the field of popular science education technology, in particular to an interactive experience system displaying the relationship between food intake and energy metabolism. The system includes bicycle, speed sensor, resistance sensor, timer, terminal equipment and display equipment; terminal equipment calculates the energy consumption value of exercise, total energy consumption value of human body and the calorie required to consume the preset food in the course of riding according to the speed, resistance and time of riding; display equipment at least displays the total energy consumption value of human body and the calorie required to consume the preset food in the course of riding. The total energy consumption value is a percentage of the calorie of the preset food. The interactive experience system developed around the system nutrition \eating balance\ enables the public to experience intuitively and visually how the food eaten is metabolized and consumed, to further understand the significance of energy metabolism, and to provide a brand-new health science popularization experience for the public.

【技术实现步骤摘要】
一种展示食物摄入与能量代谢关系的互动体验系统
本专利技术属于科普教育
，具体涉及一种展示食物摄入与能量代谢关系的互动体验系统。
技术介绍
近年来改善营养健康状况，提升国民健康科学素养已逐渐成为共识。卫生部2010年公布的《营养改善工作管理办法》指出“从事营养工作的专业部门及人员应当提供科学实用、通俗易懂的营养与健康知识”。国务院《中国食物与营养发展纲要(2014-2020)》指出“全面普及营养知识，提高全民营养意识。加强对居民食物与营养的指导，开展多种形式、多种类型的营养知识教育，加强营养知识宣传，提高城乡居民的营养科学知识和自我保健意识，引导居民的食物消费方向，提高全民科学、合理膳食的自觉性”。2016年国务院发布《健康中国2030规划纲要》强调“要加强健康教育，提高全民健康素养。”《国民营养计划2017-2030》中要求重点开展“吃动平衡”行动，积极推进全民健康生活方式行动，广泛开展以“三减三健”(减盐、减油、减糖，健康口腔、健康体重、健康骨骼)为重点的专项行动。以上各政策均表明全面普及营养健康知识、提高国民健康素质、促进健康饮食、远离疾病，是国家发展的重要方向之一。当前中国展示营养健康相关内容的展馆较少，展出内容多是基础营养知识，相对片面，公众很难应用到生活中。此外，如何从海量信息中获取真正科学的健康知识已经成为一件难事。所以，不断研发创新实用的互动宣教展品，为公众建立一个专业的有影响力的营养健康科普互动平台，势在必行。由于我国基础教育中“健康素质教育”的缺失，公众普遍缺乏系统的营养健康知识。为更好地进行健康科普教育，2012年起北京市营养源研究所结合科研优势，在市科委科协的支持下建立了北京营养健康展览馆，成为市级科普教育基地，开放六年来累计接待近3.2万人次，科普工作初见成效。随着公众对营养日益重视，由于场地、设施限制，原有展馆多以平面展板展示为主，已无法满足公众的互动体验需求。因此希望通过互动展品的开发与创新，打造具有领先水平的现代化营养健康互动科普场馆，以更好地促进健康事业发展、提升健康科学素养。
技术实现思路
本专利技术旨在利用北京市营养源研究所市级科普教育基地现有场地及营养领域专业优势，开展人体系统营养健康互动体验展教品的研发，并通过实践应用，打造具有领先水平的现代化多媒体营养健康互动科普场馆，传播正确的营养健康科学知识，为公众带来全新的健康互动体验，全面提升健康科学素养。具体而言，本专利技术提供一种展示食物摄入与能量代谢关系的互动体验系统，其包括：单车，速度传感器，阻力传感器，计时器，终端设备，显示设备；所述单车包括单车本体、主动轮；所述速度传感器与所述主动轮连接；所述速度传感器用于获取骑行速度(V，即主动轮的转速)，并向所述终端设备发送所述骑行速度；所述阻力传感器与主动轮连接；所述阻力传感器用于获取骑行阻力(F阻，即主动轮的阻力)，并向所述终端发送所述骑行阻力；在本专利技术中，所述骑行阻力与施加到所述主动轮的动力相等。所述计时器用于获取骑行时间(T)，并向所述终端设备发送所述骑行时间；所述终端设备用于根据所述骑行速度、所述骑行阻力和所述骑行时间，计算出骑行过程中的运动能量消耗值(E骑)；所述终端设备还用于接收输入的体验者身高、体重、性别、年龄等参数，并根据输入的体验者身高、体重、性别、年龄等参数计算出骑行过程中人体的总能量消耗值；所述终端设备还用于接收(例如体验者)输入的预设食品的种类及重量，计算出需要消耗该预设食物的热量；所述显示设备与所述终端设备连接；所述显示设备用于接收并显示所述终端设备发出的信号；所述显示设备至少显示骑行过程中人体的总能量消耗值以及显示骑行过程中人体的总能量消耗值占所述预设食物的热量的百分比。进一步地，所述显示设备还可显示骑行过程中人体的总能量消耗值占全天摄入总能量的百分比。进一步地，所述显示设备还可显示若想消耗完所述预设食物的热量，还需要的骑行时间(在一定的骑行速度条件下)。进一步地，所述显示设备还可实时显示所述骑行速度(即所述主动轮的转速)。当体验者年龄较大(例如老年人或超过60岁的人)或较小(例如青少年或儿童)时，若骑行速度过快可能会对该类体验者造成身体伤害。为确保体验者安全，所述互动体验系统还包括速度比较器，所述速度比较器与所述速度传感器连接，所述速度比较器将特定人群(例如老年人、青少年或儿童)的安全骑行速度设为标准值，所述速度比较器将所述速度传感器检测到的所述骑行速度(即所述主动轮的转速)与预设的安全骑行速度进行比较，如果经判断所述骑行速度(即所述主动轮的转速)超过或即将超过预设的安全骑行速度时，则所述速度比较器向所述终端设备发出信号，启动警报。所述警报可由连接于所述终端设备的警报装置发出，也可由所述显示设备以声音和/或文字、图像等形式发出；本专利技术不做具体限定。本专利技术中，若无特殊指明，所述骑行速度与所述主动轮的转速含义相同。本专利技术所述单车可与常规单车例如健身单车结构相同。进一步地，所述单车还可包括被动轮，所述被动轮与所述主动轮通过传送件连接，所述传送件可为齿轮、链条或皮带等中的任一种。进一步地，所述单车还包括车把，所述车把固定设置在单车本体上。所述车把可以包括一个或两个把手。进一步地，所述单车还包括脚踏板，所述脚踏板与所述主动轮通过转轴连接。进一步地，所述单车还包括车座。体验时，体验者坐在车座上，手握车把，脚踩脚踏板，在体验者踩踏脚踏板的过程中，脚踏板通过转轴带动车轮转动。进一步地，所述单车还包括固定架，用于固定单车本体，例如将单车本体固定在地板上。进一步地，所述终端设备可以设于车把上，以方便体验者操作。所述终端设备也可以离体设于单车本体之外。不管设于何种位置，所述终端设备均与所述速度传感器及显示设备连接。所述速度传感器、速度比较器均可采用常规设备，本领域技术人员可根据需要进行选择使用；本专利技术不做具体限定。所述终端设备可以为计算设备，例如个人电脑(pc)、智能手机、平板电脑等设备。所述终端设备可以提供体验者相关参数(例如身高、体重、性别、年龄等)输入界面，体验者可以通过体验者相关参数输入界面输入体验者参数，终端设备可以通过体验者相关参数输入界面接收体验者输入的相关参数。所述终端设备还可以提供预设食物种类及重量输入界面，体验者可以通过体验者该界面输入预设食物种类及重量，终端设备可以通过该输入界面接收体验者输入的预设食物种类及重量，并计算出需要消耗该预设食物的热量。预设食物可选择已知其单位重量热量值的种类；该信息可从已知文献资料获得，或从市售预包装食品的营养标签获得。表1列出了21种常见食物的能量数据。本领域技术人员可根据需要进行选择使用；本专利技术不做具体限定。表121种食物的能量数据所述显示设备可以为显示屏(显示器)，或带显示屏(显示器)的计算设备，例如个人电脑(pc)、智能手机、平板电脑等设备；或者所述显示设备也可为电视机。为进一步增加体验乐趣，所述显示设备可为虚拟现实(VirtualReality，VR)设备，例如虚拟现实头盔或虚拟现实眼镜。为进一步增加体验的趣味性，所述终端设备还可以提供用于显示至少一个虚拟场景选项，接收体验者在至少一个虚拟场景选项中选择的目标虚拟场景选项，将目标虚拟场景选项对应的虚拟场景确定为目标虚拟场景，并向显示设备发送目标虚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种展示食物摄入与能量代谢关系的互动体验系统，其特征在于，包括：单车，速度传感器，阻力传感器，计时器，终端设备，显示设备；所述单车包括单车本体、主动轮；所述速度传感器与所述主动轮连接；所述速度传感器用于获取骑行速度，并向所述终端设备发送所述骑行速度；所述阻力传感器与主动轮连接；所述阻力传感器用于获取骑行阻力，并向所述终端发送所述骑行阻力；所述计时器用于获取骑行时间，并向所述终端设备发送所述骑行时间；所述终端设备用于根据所述骑行速度、所述骑行阻力和所述骑行时间，计算出骑行过程中的运动能量消耗值；所述终端设备还用于接收输入的体验者身高、体重、性别、年龄参数，并根据输入的体验者身高、体重、性别、年龄参数计算出骑行过程中人体的总能量消耗值；所述终端设备还用于接收输入的预设食品的种类及重量，计算出需要消耗该预设食物的热量；所述显示设备与所述终端设备连接；所述显示设备用于接收并显示所述终端设备发出的信号；所述显示设备至少显示骑行过程中人体的总能量消耗值以及显示骑行过程中人体的总能量消耗值占所述预设食物的热量的百分比。

【技术特征摘要】
1.一种展示食物摄入与能量代谢关系的互动体验系统，其特征在于，包括：单车，速度传感器，阻力传感器，计时器，终端设备，显示设备；所述单车包括单车本体、主动轮；所述速度传感器与所述主动轮连接；所述速度传感器用于获取骑行速度，并向所述终端设备发送所述骑行速度；所述阻力传感器与主动轮连接；所述阻力传感器用于获取骑行阻力，并向所述终端发送所述骑行阻力；所述计时器用于获取骑行时间，并向所述终端设备发送所述骑行时间；所述终端设备用于根据所述骑行速度、所述骑行阻力和所述骑行时间，计算出骑行过程中的运动能量消耗值；所述终端设备还用于接收输入的体验者身高、体重、性别、年龄参数，并根据输入的体验者身高、体重、性别、年龄参数计算出骑行过程中人体的总能量消耗值；所述终端设备还用于接收输入的预设食品的种类及重量，计算出需要消耗该预设食物的热量；所述显示设备与所述终端设备连接；所述显示设备用于接收并显示所述终端设备发出的信号；所述显示设备至少显示骑行过程中人体的总能量消耗值以及显示骑行过程中人体的总能量消耗值占所述预设食物的热量的百分比。2.根据权利要求1所述的互动体验系统，其特征在于，所述互动体验系统还包括速度比较器，所述速度比较器与所述速度传感器连接，所述速度比较器将特定人群的安全骑行速度设为标准值，所述速度比较器将所述速度传感器检测到的所述骑行速度与预设的安全骑行速度进行比较，如果经判断所述骑行速度超过或即将超过预设的安全骑行速度时，则所述速度比较器向所述终端设备发出信号，启动警报。3.根据权利要求1或2所述的互动体验系统，其特征在于，所述单车还包括被动轮，所述被动轮与所述主动轮通过传送件连接；和/或，所述单车还包括车把，所述车把固定设置在单车本体上；和/或，所述单车还包括脚踏板，所述脚踏板与所述主动轮通过转轴连接；和/或，所述单车还包括车座。4.根据权利要求1-3任一项所述的互动体验系统，其特征在于，所述显示设备为虚拟现实设备，包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜。5.根据权利要求1-4任一项所述的互动体验系统，其特征在于，所述显示设备还显示骑行过程中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨依，蒋彤，何梅，李东，
申请(专利权)人：北京市营养源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11