一种智能穿戴设备及基于该设备估算运动恢复时间的方法技术

本发明专利技术公开了一种智能穿戴设备及基于该设备估算运动恢复时间的方法，包括表带和表头，表带包括常规段和可调节段；表头包括安装于显示屏、按键、主控制器、加速度传感器、心率检测模块、GPS定位模块和电池，电池电连接主控制器，加速度传感器信号连接主控制器，主控制器连接心率检测模块、GPS定位模块和显示屏。该智能穿戴设备通过监测运动过程中的速度、距离、心率值，以此计算有氧运动和无氧运动时间，最终估算出疲劳恢复时间。在恢复过程中，通过监测基础心率和睡眠状况等数据判断恢复效果，并根据恢复效果减少或延长恢复时间。通过估算运动疲劳恢复时间，可以让用户合理地安排训练内容和时间，并避免因运动疲劳累积产生的运动损伤。

An Intelligent Wearing Device and a Method of Estimating Motion Recovery Time Based on the Device

The invention discloses an intelligent wearing device and a method for estimating motion recovery time based on the device, including a watch strap and a watch head, which includes conventional and adjustable segments; the watch head includes a display screen, keys, main controller, accelerometer, heart rate detection module, GPS positioning module and battery, battery electrically connects the main controller, and accelerometer signal connects the main controller. The main controller connects the heart rate detection module, the GPS positioning module and the display screen. The intelligent wearing device calculates the time of aerobic and anaerobic exercise by monitoring the speed, distance and heart rate during exercise, and finally estimates the time of fatigue recovery. In the recovery process, the recovery effect was judged by monitoring the basic heart rate and sleep status, and the recovery time was reduced or prolonged according to the recovery effect. By estimating the recovery time of sports fatigue, users can arrange training content and time reasonably, and avoid sports injury caused by accumulation of sports fatigue.

【技术实现步骤摘要】
一种智能穿戴设备及基于该设备估算运动恢复时间的方法
本专利技术涉及一种智能穿戴设备及基于该设备实现功能性的方法，特别涉及一种智能穿戴设备及基于该设备估算运动恢复时间的方法，属于运动设备

技术介绍
在进行健身运动或竞技运动训练过程中，人体会产生和累计运动性疲劳，运动性疲劳是由于运动而引起的运动能力和身体功能暂时下降的现象，这就是说，引起运动性疲劳的原因是运动，而不是单纯的脑力劳动，更不是疾病、药物、环境、和营养等因素；运动能力下降是暂时的，经过休息或者相应的辅助措施可以恢复，所以疲劳是一种正常的生理现象，是运动到一定阶段必然出现的一种生理功能变化。在运动疲劳没有恢复的情况下，人体的生理功能和运动能力相对下降，这种情况下进行大强度运动会因为反应迟钝、肌肉力量减弱、身体协调性差而导致运动损伤，所以，估算运动疲劳恢复时间有助于科学合理的安排训练计划、有效防止运动损伤。然而，疲劳的表现形式多种多样，引起疲劳的原因和部位也不尽相同，目前还没有一个准确判断疲劳的方法，主要通过生理指标、生化指标、自感用力度等方面作综合评定。上述判断运动疲劳的方法都需要非常复杂的测量或测试，大部分运动者没有条件测试，更不可能每天都进行测试，只能凭经验进行主观判断，并且这些测试都不能评估恢复时间，给运动者的训练计划安排带来很大不便。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种智能穿戴设备，能解决传统测量或测试过程复杂、条件有限且只能凭经验进行主观判断而无法评估恢复时间的缺陷；此外，本专利技术还提供一种基于该设备的估算运动恢复时间的方法，能解决目前还未有准确判断疲劳及估算运动疲劳恢复时间的具体方法的缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术提供了一种智能穿戴设备，包括表带和表头，所述表带包括常规段和可调节段；所述表头包括安装于上表面的显示屏、安装于侧面的按键和内置元件，所述内置元件包括主控制器、加速度传感器、心率检测模块、GPS定位模块和电源模块；所述电源模块电连接主控制器，所述加速度传感器信号连接主控制器，所述主控制器连接心率检测模块和GPS定位模块，所述显示屏电连接主控制器；所述电源模块包括电池槽以及内置于电池槽里的电池，所述电池槽正下方设置有滑盖，所述滑盖平行位置处靠近表头中央一侧设置有滑槽，所述滑盖滑动连接滑槽。本专利技术提供了一种基于智能穿戴设备估算运动恢复时间的方法，具体方法步骤如下：步骤1：用户休息时，加速度传感器监测运动的启动和停止，以及监测睡眠状态和睡眠质量；心率检测模块检测运动者在清晨清醒状态下的心率作为基础心率；步骤2：用户运动时，心率检测模块实时监测运动过程中的心率值，并根据运动过程中的心率变化计算出运动者的有氧运动时间和无氧运动时间；GPS定位模块对用户的运动过程进行定位，并计算出运动的实时速度及运动距离；步骤3：用户运动结束后，加速度传感器、心率检测模块和GPS定位模块将采集到的有关此次运动的数据上传至主控制器，主控制器随即估算恢复时间，计算公式如下：恢复时间＝速度xa+距离xb+有氧运动时间xc+无氧运动时间xd，注：a、b、c、d为相关系数，根据不同的运动类型取不同的数值。作为本专利技术的一种优选技术方案，如果用户此次运动前还处于疲劳恢复期，则之前的剩余疲劳恢复时间乘以系数累积到此次运动的恢复时间。作为本专利技术的一种优选技术方案，如果运动疲劳恢复过程中系统检测到用户处于睡眠状态，则剩余恢复时间＝原有恢复时间-睡眠时间x睡眠质量系数。作为本专利技术的一种优选技术方案，如果系统检测到用户在清晨醒来，主控制器将会自动启动心率检测模块对用户进行基础心率检测，若检测到基础心率异常变化，将会大幅延长恢复时间，严重时提醒用户就医检查。本专利技术所达到的有益效果是：该智能穿戴设备通过监测运动过程中的速度、距离、心率值，并通过心率值变化计算出有氧运动时间和无氧运动时间，从而最终估算出某次运动的疲劳恢复时间。在恢复过程中，通过监测基础心率和睡眠状况等数据判断恢复效果，并根据恢复效果减少或者延长恢复时间。通过估算运动疲劳恢复时间，可以让运动者科学合理的安排训练内容和训练时间，并且避免因运动疲劳累积产生的运动损伤。附图说明图1是本专利技术的外观结构示意图；图2是本专利技术的表头内部结构示意图；图3是本专利技术的内部元件连接关系示意图；其中：1、表带；2、表头；11、常规段；12、可调节段；21、主控制器；22、心率检测模块；23、GPS定位模块；24、显示屏；25、按键；26、电池；27、电池槽；28、滑盖；29、滑槽。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1～图3所示，本专利技术提供了一种智能穿戴设备，包括表带1和表头2，表带1包括常规段11和可调节段12；表头2包括安装于上表面的显示屏24、安装于侧面的按键25和内置元件，内置元件包括主控制器20、加速度传感器21、心率检测模块22、GPS定位模块23和电源模块；电源模块电连接主控制器20，加速度传感器21信号连接主控制器20，主控制器20连接心率检测模块22和GPS定位模块23，显示屏24电连接主控制器20；电源模块包括电池槽27以及内置于电池槽27里的电池26，电池槽27正下方设置有滑盖28，滑盖28平行位置处靠近表头2中央一侧设置有滑槽29，滑盖28滑动连接滑槽29。本专利技术还提供了一种基于智能穿戴设备估算运动恢复时间的方法，具体步骤如下：步骤1：用户休息时，加速度传感器21监测运动的启动和停止，以及监测睡眠状态和睡眠质量；心率检测模块22检测运动者在清晨清醒状态下的心率作为基础心率；步骤2：用户运动时，心率检测模块22实时监测运动过程中的心率值，并根据运动过程中的心率变化计算出运动者的有氧运动时间和无氧运动时间；GPS定位模块23对用户的运动过程进行定位，并计算出运动的实时速度及运动距离；步骤3：用户运动结束后，加速度传感器21、心率检测模块22和GPS定位模块23将采集到的有关此次运动的数据速度、距离、有氧运动时间、无氧运动时间上传至主控制器20，主控制器20随即估算恢复时间，计算公式如下：恢复时间(分钟)＝速度(米/秒)xa+距离(米)xb+有氧运动时间(分钟)xc+无氧运动时间(分钟)xd，注：a、b、c、d为相关系数，根据不同的运动类型取不同的数值。如果用户此次运动前还处于疲劳恢复期，则之前的剩余疲劳恢复时间乘以系数累积到此次运动的恢复时间。如果运动疲劳恢复过程中系统检测到用户处于睡眠状态，则剩余恢复时间＝原有恢复时间-睡眠时间x睡眠质量系数。如果系统检测到用户在清晨醒来，主控制器20将会自动启动心率检测模块22对用户进行基础心率检测，若检测到基础心率异常变化，将会大幅延长恢复时间，严重时提醒用户就医检查。主控制器20采用PIC24F单片机；加速度传感器21采用电容式，且配合角速度传感器构成惯导系统，有效消除外力(主要为重力)对运动的影响；心率检测模块22采用光电透射测量法，即利用血管内血液血红蛋白的吸光度的变化来测量脉搏。具体工作原理：加速度传感器21用于监测运动的启动和停止，以及监测睡眠状态和睡眠质量；心率检测模块22可以实时监测运动过程中的心率值，并且检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能穿戴设备，包括表带(1)和表头(2)，其特征在于，所述表带(1)包括常规段(11)和可调节段(12)；所述表头(2)包括安装于上表面的显示屏(24)、安装于侧面的按键(25)和内置元件，所述内置元件包括主控制器(20)、加速度传感器(21)、心率检测模块(22)、GPS定位模块(23)和电源模块；所述电源模块电连接主控制器(20)，所述加速度传感器(21)信号连接主控制器(20)，所述主控制器(20)连接心率检测模块(22)和GPS定位模块(23)，所述显示屏(24)电连接主控制器(20)；所述电源模块包括电池槽(27)以及内置于电池槽(27)里的电池(26)，所述电池槽(27)正下方设置有滑盖(28)，所述滑盖(28)平行位置处靠近表头(2)中央一侧设置有滑槽(29)，所述滑盖(28)滑动连接滑槽(29)。

【技术特征摘要】
1.一种智能穿戴设备，包括表带(1)和表头(2)，其特征在于，所述表带(1)包括常规段(11)和可调节段(12)；所述表头(2)包括安装于上表面的显示屏(24)、安装于侧面的按键(25)和内置元件，所述内置元件包括主控制器(20)、加速度传感器(21)、心率检测模块(22)、GPS定位模块(23)和电源模块；所述电源模块电连接主控制器(20)，所述加速度传感器(21)信号连接主控制器(20)，所述主控制器(20)连接心率检测模块(22)和GPS定位模块(23)，所述显示屏(24)电连接主控制器(20)；所述电源模块包括电池槽(27)以及内置于电池槽(27)里的电池(26)，所述电池槽(27)正下方设置有滑盖(28)，所述滑盖(28)平行位置处靠近表头(2)中央一侧设置有滑槽(29)，所述滑盖(28)滑动连接滑槽(29)。2.一种基于智能穿戴设备估算运动恢复时间的方法，其特征在于，具体方法步骤如下：步骤1：用户休息时，加速度传感器(21)监测运动的启动和停止，以及监测睡眠状态和睡眠质量；心率检测模块(22)检测运动者在清晨清醒状态下的心率作为基础心率；步骤2：用户运动时，心率检测模块(22)实时监测运动过程中的心率值，并根据运动过程中的心率变化计算出运动者的有氧运...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾德忠，李艳荣，
申请(专利权)人：深圳市龙腾飞通讯装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44