训练指导中的心搏量测量制造技术

本文档公开了一种用于结合体育锻炼提供训练指导的计算机实现的方法，该方法包括：通过使用心脏活动传感器，在体育锻炼期间测量用户的心脏活动；通过使用生物阻抗测量传感器，在体育锻炼期间测量用户的生物阻抗；由处理电路系统通过使用测得的心脏活动与用户的心动周期同步地根据生物阻抗计算心搏量；由处理电路系统通过至少使用计算出的心搏量来计算训练强度；由处理电路系统将训练强度与至少一个阈值进行比较，并基于所述比较输出至少一个训练指导指令。练指导指令。练指导指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】训练指导中的心搏量测量


[0001]本专利技术涉及生理或生物特征测量的领域，尤其涉及通过使用生物阻抗测量来测量心搏量。

技术介绍

[0002]用于测量生物阻抗的典型配置包括一次性使用以与皮肤接触的测量电极的集合，用于测量来自一个或多个电极的生物阻抗的测量电路系统，以及用于处理测量数据的处理电路系统。还可以提供用于以有线或无线方式传送经处理的测量数据的通信电路系统。生物阻抗测量使得能够从执行体育锻炼的用户检测各种生理特点。

技术实现思路

[0003]本专利技术由独立权利要求的主题限定。
[0004]实施例在从属权利要求中限定。
附图说明
[0005]在下文中，将参考所附附图借助于优选实施例来更详细地描述本专利技术，其中
[0006]图1图示了根据实施例的包括测量电路系统的衣服；
[0007]图2是测量电路系统的实施例；
[0008]图3图示了根据本专利技术实施例的用于提供训练指导的过程；
[0009]图4图示了基于心搏量的训练强度区域的实施例；
[0010]图5图示了用于切换衣服的一个或多个电极的模式的布置的实施例；
[0011]图6图示了根据本专利技术实施例的用于配置衣服的电极的操作的过程的流程图；
[0012]图7图示了用于在锻炼期间累积基于心搏量的训练强度的实施例；
[0013]图8图示了锻炼期间的心搏量和心率的特点；
[0014]图9图示了根据本专利技术实施例的用于调整间歇锻炼的休息时段的持续时间的过程；
[0015]图10图示了根据本专利技术实施例的用于调整间歇锻炼的工作时段的持续时间的过程；
[0016]图11图示了当采用图9和图10的过程时在体育锻炼期间进行指导的示例；
[0017]图12图示了根据本专利技术实施例的用于在锻炼期间监视用户疲劳水平的过程。
[0018]图13和图14图示了可附接到图1的衣服上的可分离测量电路系统的一些实施例；
[0019]图15图示了根据本专利技术实施例的用于在锻炼期间监视用户的脱水状态的过程；
[0020]图16图示了用于在没有可用的心搏量测量数据时估计心搏量的过程；
[0021]图17图示了用于基于测得的心搏量来估计表现指数的过程；
[0022]图18图示了根据本专利技术实施例的装置的框图；以及
[0023]图19和图20图示了根据一些实施例的与基于心搏量的有氧阈值和无氧阈值的计
算相关的曲线图。
具体实施方式
[0024]以下实施例是例示。虽然说明书可以在文本的几个位置引用“一”、“一个”或“一些”实施例，但这并不一定意味着每处引用都指向相同的(一个或多个)实施例，或者特定特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以组合以提供其它实施例。
[0025]图1图示了由柔性材料制成的衣服100的实施例。衣服包括：在第一位置处集成到衣服中的第一测量电极120、在与第一位置不同的第二位置处集成到衣服中的第二测量电极122，以及测量电路系统114，测量电路系统114被配置为通过使用第一测量电极和第二电极来测量生物阻抗并传输测得的生物阻抗，并且通过使用第一测量电极和第二电极中的至少一个或另一个电极来测量心电图(ECG)，其中衣服是上身衣服，其中第一测量电极部署在心脏水平之上并且第二测量电极部署在心脏水平之下。
[0026]在实施例中，衣服是衬衫、背心或吊带。衣服同样可以是胸罩或任何其它设计为底层以接触人110(用户)的皮肤的衣服。衣服可由以下材料中的一种或多种制成：尼龙、聚酰胺、弹性纤维、聚酯、棉和羊毛。
[0027]在图1的实施例中，当用户110穿着衣服时，第一测量电极120部署在心脏水平之上，而第二测量电极122部署在心脏水平之下。测量电路系统114可以设置在衣服中任意位置处的外壳中，并且信号线116、118可以将测量电极120、122连接到测量电路系统114。信号线可以集成到衣服中。
[0028]现在让我们参考图示装置的实施例的图2来更详细地描述测量电路系统114的结构。该装置可以包括至少一个处理器204和至少一个存储器220，该至少一个存储器220存储计算机程序228，该计算机程序228包括将至少一个处理器配置为执行本文描述的实施例的程序指令。该装置还可以包括用户接口214，该用户接口214至少包括显示设备和用户输入设备。
[0029]生物阻抗测量可以通过将信号馈送电极210布置在衣服中并且进一步将测量电极212布置在衣服中来执行。测量电极212可以包括电极120、122。测量电路系统114可以被配置为例如按以下方式控制信号馈送和测量。一个或多个处理器204可以控制电流发生器202以将电流输出到馈送电极210。电流发生器202可以是信号合成器，其能够输出各种频率的交流电流。生物阻抗测量可以被用于估计身体成分，并且为此可以输出多个频率。
[0030]当电流发生器向身体输出电流时，处理器204可以将电压测量电路系统206配置为测量测量电极212之间的电压并从测量电极获取电压测量数据。然后，可以根据众所周知的公式Z＝U/I，将测得的电压U和施加的电流I的知识用于计算生物阻抗Z。
[0031]测量电路系统114还可以包括或可以访问至少一个存储器220。存储器220可以存储计算机程序代码，该计算机程序代码包括可以由(一个或多个)处理器204读取和执行并且配置(一个或多个)处理器的上述操作的指令。存储器220还可以存储配置数据库224，该配置数据库224限定用于(一个或多个)处理器的参数，例如，用于电流馈送控制的参数。
[0032]该装置还可以包括通信电路系统，该通信电路系统被配置为将由测量电路系统获取的测量数据传输到外部设备，诸如智能电话或腕式计算机。外部设备可以是被配置为监视用户执行的体育锻炼的训练计算机。通信电路系统可以是支持无线通信协议的无线通信
电路系统，无线通信协议诸如是ANT、ANT+或(例如Bluetooth )。
[0033]根据测得的生物阻抗可以计算其它生理特点，例如心搏量。专利公开US 2002/0193689公开了一种通过使用生物阻抗和ECG来计算心搏量的方法，并且在一些实施例中，处理器204可以采用这种方法。
[0034]在图1的实施例中，电极120、122既可以用作通过其施加电流的馈送电极，又可以用作电压测量电极。可以应用切换机构，其在电流馈送和电压测量之间切换电极120、122的功能。切换机构可以执行时分复用，在处理器204的控制下取决于电极120、122的期望功能而将电极连接到电流发生器202或者电压测量电路系统。
[0035]在另外的实施例中，电极120和122中的一个或多个还被配置为测量ECG。在这种情况下，切换机构还可以控制电极切换到差分放大器，该差分放大器在ECG测量中用作前端。
[0036]上述测量配置可以在以下实施例中用于监视用户100执行的体育锻炼。图3图示了用于提供与体育锻炼相关的训练指导的过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于结合体育锻炼提供训练指导的计算机实现的方法，包括：通过使用心脏活动传感器，在体育锻炼期间测量用户的心脏活动；通过使用生物阻抗测量传感器，在体育锻炼期间测量用户的生物阻抗；通过使用测得的心脏活动，与用户的心动周期同步地根据生物阻抗计算心搏量；通过至少使用计算出的心搏量来计算训练强度；将训练强度与至少一个阈值进行比较，并基于所述比较输出至少一个训练指导指令。2.如权利要求1所述的方法，其中在体育锻炼期间计算训练强度，并且基于在体育锻炼期间计算出的训练强度在体育锻炼期间输出所述至少一个训练指导指令。3.如权利要求2所述的方法，其中，如果所述比较指示训练强度已经下降得太低或者已经保持在所述至少一个阈值之下达确定的时间间隔，那么至少训练指导指令指示用户增加训练强度。4.如权利要求2或3所述的方法，其中，如果所述比较指示训练强度已经上升得太高或者已经保持在所述至少一个阈值之上达确定的时间间隔，那么至少训练指导指令指示用户降低训练强度或休息。5.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中训练强度是在体育锻炼之后基于在体育锻炼期间计算出的心搏量来计算的，并且所述至少一个训练指导指令是在体育锻炼之后基于在体育锻炼之后计算出的训练强度来输出的。6.如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括基于心搏量来确定多个训练强度区，其中每个训练强度区的范围被映射到心搏量值的唯一范围；以及通过将训练强度与至少一个训练强度区进行比较来执行所述比较，其中所述至少一个阈值包括所述至少一个训练强度区的至少一个极限。7.如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：在体育锻炼期间重复地计算训练强度；累积用户在多个训练强度区中的每一个中所花费的时间；基于所述累积的结果来计算体育锻炼的训练负荷；以及基于训练负荷来输出所述至少一个训练指导指令。8.如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括根据测得的心脏活动来计算心率，其中训练强度是由计算出的心搏量和心率的乘积定义的计算出的心动输出。9.如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括根据测得的心脏活动来计算心率，其中训练强度是由计算出的心搏量、心率和表示动静脉氧差的预定的用户相关参数的乘积定义的计算出的氧摄入。10.如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括根据测得的心脏活动来计算心率，其中训练强度是由计算出的心搏量、心率、表示动静脉氧差的第一用户相关参数和表示用户的氧能量系数的第二用户相关参数的乘积定义的计算出的能量消耗。11.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中训练指导指令用于间歇训练并且体育锻炼是间歇锻炼，所述至少一个阈值包括用于在体育锻炼的恢复间隔之后触发下一个工作间隔的阈值，该方法还包括：在间歇锻炼的恢复时段期间，将计算出的心搏量与用于触发下一个工作间隔的阈值进行比较；以及
当所述比较指示心搏量已经下降到由阈值限定的确定的水平之下时，输出指示用户开始下一个工作间隔的训练指导指令。12.如权利要求11所述的方法，其中由阈值限定的确定的水平是心搏量相对于在恢复间隔开始处测得的参考心搏量的选择的下降，其中所选择的下降是5％和15％之间的值。13.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述至少一个训练指导指令用于间歇训练并且体育锻炼是间歇锻炼，并且其中所述至少一个阈值包括指示间歇锻炼的工作间隔的最小训练强度的阈值，其中所述比较包括在工作间隔期间累积心搏量保持在阈值之上的时间，并且其中训练指导指令是结束工作间隔的指令，该指令在检测到心搏量已经保持在阈值之上达确定的目标时间间隔后被触发。14.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述至少一个训练指导指令用于间歇训练并且体育锻炼是间歇锻炼，并且其中所述至少一个阈值包括指示间歇锻炼的工作间隔的最小训练强度的阈值，该方法还包括在工作间隔期间根据计算出的心搏量检测用户的疲劳并输出让用户结束间歇锻炼的所述训练指导指令。15.如权利要求14所述的方法，还包括在体育锻炼期间通过使用至少一个运动传感器来测量运动测量数据，并且通过使用运动测量数据来检测疲劳。16.如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：根据测得的心脏活动来计算心率；在体育锻炼期间检测心率的增加和心搏量的减小；以及向用户输出脱水的指示。17.如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：确定在训练强度的范围内用户的乳酸阈值；基于乳酸阈值，确定在训练强度的范围内用户的有氧阈值和无氧阈值；以及测量有氧阈值和无氧阈值处的心搏量；以及使用有氧阈值和无氧阈值处的测得的心搏量作为所述至少一个阈值。18.如前述权利要求1至17中的任一项所述的方法，还包括：基于在体育锻炼期间或者在包括该体育锻炼在内的多次体育锻炼中以多个训练强度水平测得的用户的呼吸率并且还基于用户的潮气量来计算用户的换气量；基于用户的换气量与心搏量之比来计算无氧阈值，和/或基于作为心搏量的函数的换气量来计算有氧阈值；以及通过使用心搏量并且将有氧训练强度阈值和/或无氧训练强度阈值用作所述至少一个阈值，将计算出的有氧阈值和/或无氧阈值映射到对应的有氧训练强度阈值和/或无氧训练强度阈值。19.一种装置，包括用于执行至少以下步骤的部件：通过使用心脏活动传感器，在体育锻炼期间测量用户的心脏活动；通过使用生物阻抗测量传感器，在体育锻炼期间测量用户的生物阻抗；通过使用测得的心脏活动，与用户的心动周期同步地根据生物阻抗计算心搏量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：博能电子公司，
类型：发明
国别省市：