一種測量人體運動消耗的能量的裝置的製作方法
2023-05-04 06:55:06
專利名稱：一種測量人體運動消耗的能量的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測量人體運動消耗的能量的裝置，尤其涉及一種可以給出飲食建議的精確測量人體運動消耗的能量的裝置。
背景技術：
現在的計步器沒有跑步和走路的自識別功能，如果用跑步的能量消耗速度去計算走路或用走路消耗的能量速度去計算跑步就會造成不準確。現有技術中，為了更準確地測量人體所消耗的能量，都需要進行人工按鍵切換，而人工按鍵切換比較麻煩。目前，中國營養協會給出了平衡膳食的指南(食物金字塔或叫做膳食寶塔)，因為要涵蓋絕大多數人，指南中所有的攝入都是給出一個範圍，這個範圍很大(很多食物的範圍在一倍左右)，不同的人在這個範圍內很難找到自己的理想平衡點。並且，如果不能精確的測得人體所消耗的能量，就很難知道要補充多少能量，因此，容易導致飲食不合理。有鑑於此，如何設計一種測量人體運動消耗的能量的裝置，以了解人體需要補充的能量，從而進一步確定合理的飲食結構，是業內人士亟需解決的問題。
發明內容
針對現有技術中不能精確測量人體運動消耗的能量，而導致的飲食結構不合理這一缺陷，本發明提供了一種測量人體運動消耗的能量的裝置。根據本發明，提供了一種測量人體運動消耗的能量的裝置，用於給出人體的飲食建議，其中，包括加速度傳感器，用來獲取傳感數據；控制器，與所述加速度傳感器相連接，所述控制器對所述傳感數據進行計算處理以獲得一權值，將所述權值與預設值進行比較，以判斷人體的運動狀態；網絡伺服器，與所述控制器信號輸出端相連，並根據所述運動狀態計算人體運動消耗的能量，所述網絡伺服器內儲存有一預設的基礎消耗，所述網絡伺服器進行計算處理，並給出所述人體的飲食建議；以及輸入裝置，連接於所述網絡伺服器，以輸入所述人體的參數。優選地，所述控制器具有有線接口，所述控制器與所述網絡伺服器之間通過有線傳輸。 優選地，所述控制器與所述網絡伺服器之間通過無線傳輸。優選地，所述裝置更包括無線通信模塊，所述無線通信模塊包括天線，感應所述控制器的信號；以及接收器，將所述天線感應的信號傳輸至所述網絡伺服器。優選地，所述控制器對所述傳感數據從加速度的極值變化特徵、加速度的變化頻率及加速度變化的速度三個參數進行計算。優選地，所述輸入裝置輸入所述人體的參數包括身高、年齡、性別及體重。
優選地，所述網絡伺服器根據所述人體的年齡、身高、性別、體重及運動狀態計算所述人體運動消耗的能量。優選地，所述網絡伺服器確定所述人體的飲食建議根據以下原理將所述人體運動消耗的能量與所述人體基礎消耗的能量之和確定為所述人體需要補充的能量；將所述人體分為輕體力勞動者、中體力勞動者及重體力勞動者；按所述輕體力勞動者每公斤體重補充0. 8克蛋白質,所述中體力勞動者每公斤體重補充I. 0克蛋白質，所述重體力勞動者每公斤體重補充I. 2克蛋白質；然後再給出所述人體需要補充的維生素及纖維素的量； 將所述人體需要補充的能量去除通過所述蛋白質與維生素及纖維素補充的能量所剩餘的能量確定為通過碳水化合物補充。優選地,所述輕體力勞動者、中體力勞動者及重體力勞動者的劃分根據所述人體運動消耗的能量與所述人體基礎消耗的能量的比值確定，即所述人體運動消耗的能量與所述人體基礎消耗的能量的比值小於30%時為輕體力勞動者，所述人體運動消耗的能量與所述人體基礎消耗的能量的比值為30% -60%時為中體力勞動者，所述人體運動消耗的能量與所述人體基礎消耗的能量的比值大於60%時為重體力勞動者。優選地，所述網絡伺服器建議所述人體需要補充的能量按早餐30%、午餐40%、晚餐30%的比例配置。本發明的優點是通過判斷人體的運動狀態，以精確的計算人體運動所消耗的能量，以根據人體所消耗的能量確定合理的膳食結構。
讀者在參照附圖閱讀了本發明的具體實施方式
以後，將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中，圖I示出了依據本發明的一個實施例中測量人體運動消耗的能量的裝置的結構框圖。圖2示出了依據本發明的另一個實施例中測量人體運動消耗的能量的裝置的結構框圖。
具體實施例方式下面參照附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步的詳細描述。圖I示出了依據本發明的一個實施例中測量人體運動消耗的能量的裝置的結構框圖。參照圖1，測量人體運動消耗的能量的裝置I用於給出合理的飲食建議。測量人體運動消耗的能量的裝置I包括加速度傳感器10、控制器20、網絡伺服器30及輸入裝置40。其中，加速度傳感器10用來獲取人體運動狀態的一傳感數據。控制器20的數據輸入端與加速度傳感器10的數據輸出端相連接，加速度傳感器10將其測得的傳感數據輸入至控制器20。控制器20對從加速度傳感器10獲得的傳感數據進行計算，特別指出的是，控制器20從加速度的極值變化特徵、加速度的變化頻率及加速度變化的速度確定出一權值，因為人體處於跑步與走路狀態時，上述三種參數是不同的，所以得到的權值也是不同的。控制器20將計算得到的權值與儲存於其內的預設值相比較，如果該權值小於預設值，則人體處於走路狀態，而當該權值大於預設值時，則人體處於跑步狀態。控制器20連接於網絡伺服器30，以將人體的運動狀態傳送至網絡伺服器30。本實施例中，控制器20上具有有線接口，控制器20與網絡伺服器30之間為有線連接，但並不以此為限，在另外的實施例中，控制器20與網絡伺服器30之間還可以為無線連接。輸入裝置40也與網絡伺服器30相連接，用來向網絡伺服器30輸入人體的年齡、身高、性別及體重。當人體處於走路狀態時，網絡伺服器30按照人體走路消耗的能量的速度，並結合人體的年齡、身高、性別及體重計算所消耗的能量；當人體處於運動狀態時，網絡伺服器30則按照人體跑步消耗的能量速度，並結合人體的年齡、身高、性別及體重計算所消耗的能量。依此種方式，能夠更為精確的測量出每日人體運動所消耗的能量。網絡伺服器30內儲存有一預設的基礎消耗，網絡伺服器30根據人體的體重及每日人體運動消耗的能量進行計算處理，最後給出每日人體的飲食建議。具體地，網絡伺服器30將每日人體運動消耗的能量與每日人體基礎消耗的能量之和確定為每日人體需要補充的能量。並且網絡伺服器30根據每日人體運動消耗的能量與每日人體基礎消耗的能量的比值將人劃分為輕體力勞動者、中體力勞動者及重體力勞動者的，即每日人體運動消耗的能量與人體基礎消耗的能量的比值小於30%時為輕體力勞動者，每日人體運動消耗的能量與人體基礎消耗的能量的比值為30% -60%時為中體力勞動者，每日人體運動消耗的能量與人體基礎消耗的能量的比值大於60%時為重體力勞動者。然後，按每日輕體力勞動者每公斤體重補充0. 8克蛋白質，中體力勞動者每公斤體重補充I. 0克蛋白質，重體力勞動者每公斤體重補充I. 2克蛋白質補充蛋白質。網絡伺服器30接著給出每日人體需要補充的維生素及纖維素的量，建議成人每日攝入蔬菜300-800克和水果200-400克，並且按I : I的比例分配於中餐和晚餐中。將每日人體需要補充的能量去除通過蛋白質與維生素及纖維素補充的能量所剩餘的能量確定為通過碳水化合物補充。更具體地，網絡伺服器30建議每日人體需要補充的能量按早餐30 %、午餐40 %、晚餐30 %的比例配置。舉例來說，一個75公斤重35歲的成年男子每日基礎消耗是1755卡路裡，通過本發明的裝置測得他每日運動消耗的能量是600卡路裡，如果不想變胖，他每日的能量攝入量應該控制在2355卡路裡左右。如果按照居民《膳食指南》的食物金字塔，他既可以吃400克的主食加300克牛奶和50克肉類和400克的蔬果，也可以吃100克肉類25克蛋類200克主食加1000克的蔬果，而且不管選擇哪種方式，都需要將能量統計出來再演算一遍，如果能量不足或過剩，是該改變主食，還是豆類或者肉類？首先保證蛋白質所需，因為這是人體最重要的營養物質，可以根據自己喜好選擇是牛肉，雞蛋，牛奶或者豆腐，要按照每公斤體重0. 8克至I. 2克配置足，輕體力勞動者每公斤體重需0. 8克蛋白質，中體力勞動者每公斤體重需0. 8克蛋白質，重體力者每公斤體重需I. 2克蛋白質。因此，他的菜單中，基於2355能量，先滿足重要營養素蛋白質75克，蔬菜300-800克，水果200-400克，脂肪25克，如果以上食物的能量為1000卡路裡，那麼剩餘1355卡路裡就需要用主食(碳水化合物)滿足，比如說選擇早晨包子，中午米飯，晚上粗糧麵條，就可以給出肉包子一個，麵條100克(乾重)，麵條50克(乾重)的結果。圖2示出了依據本發明的另一個實施例中測量人體運動消耗的能量的裝置的結構框圖。參照圖2，測量人體消耗的能量的裝置2除了包括加速度傳感器10、控制器20、網絡伺服器30及輸入裝置40外，更包括一無線通信模塊。更具體地，無線通信模塊具有天線51及接收器52。控制器20接收從加速度傳感器10傳遞過來的傳感數據，天線51將感應的數據信號從控制器20傳輸給接收器52，然後由接收器52將數據信號傳輸給網絡伺服器30。 本發明的優點是通過判斷人體的運動狀態，以精確的計算人體運動所消耗的能量，以根據人體所消耗的能量確定合理的膳食結構。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種測量人體運動消耗的能量的裝置，用於給出人體的飲食建議，其特徵在於，包括 加速度傳感器，用來獲取傳感數據； 控制器，與所述加速度傳感器相連接，所述控制器對所述傳感數據進行計算處理以獲得一權值，將所述權值與預設值進行比較，以判斷人體的運動狀態； 網絡伺服器，與所述控制器信號輸出端相連，並根據所述運動狀態計算人體運動消耗的能量，所述網絡伺服器內儲存有一預設的基礎消耗，所述網絡伺服器進行計算處理，並給出所述人體的飲食建議；以及 輸入裝置，連接於所述網絡伺服器，以輸入所述人體的參數。
2.如權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述控制器具有有線接口，所述控制器與所述網絡伺服器之間通過有線傳輸。
3.如權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述控制器與所述網絡伺服器之間通過無線傳輸。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述裝置更包括無線通信模塊，所述無線通信模塊包括 天線，感應所述控制器的信號；以及 接收器，將所述天線感應的信號傳輸至所述網絡伺服器。
5.如權利要求I至4任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，所述控制器對所述傳感數據從加速度的極值變化特徵、加速度的變化頻率及加速度變化的速度三個參數進行計算。
6.如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述輸入裝置輸入所述人體的參數包括身高、年齡、性別及體重。
7.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述網絡伺服器根據所述人體的年齡、身高、性別、體重及運動狀態計算所述人體運動消耗的能量。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述網絡伺服器確定所述人體的飲食建議根據以下原理 將所述人體運動消耗的能量與所述人體基礎消耗的能量之和確定為所述人體需要補充的能量； 將所述人體分為輕體力勞動者、中體力勞動者及重體力勞動者； 按所述輕體力勞動者每公斤體重補充O. 8克蛋白質，所述中體力勞動者每公斤體重補充I. O克蛋白質，所述重體力勞動者每公斤體重補充I. 2克蛋白質； 然後再給出所述人體需要補充的維生素及纖維素的量； 將所述人體需要補充的能量去除通過所述蛋白質與維生素及纖維素補充的能量所剩餘的能量確定為通過碳水化合物補充。
9.如權利要求8所述的裝置,其特徵在於,所述輕體力勞動者、中體力勞動者及重體力勞動者的劃分根據所述人體運動消耗的能量與所述人體基礎消耗的能量的比值確定，即所述人體運動消耗的能量與所述人體基礎消耗的能量的比值小於30%時為輕體力勞動者，所述人體運動消耗的能量與所述人體基礎消耗的能量的比值為30% -60%時為中體力勞動者，所述人體運動消耗的能量與所述人體基礎消耗的能量的比值大於60%時為重體力勞動者。
10.如權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述網絡伺服器建議所述人體需要補充的能量按早餐30 %、午餐40 %、晚餐30 %的比例配置。
全文摘要
本發明提供了一種測量人體運動消耗的能量的裝置，用於給出人體的飲食建議。裝置包括加速度傳感器、控制器、網絡伺服器及輸入裝置。加速度傳感器用來獲取傳感數據。控制器與加速度傳感器相連接，對傳感數據進行計算處理以獲得一權值，將權值與預設值進行比較，以判斷人體的運動狀態。網絡伺服器與控制器信號輸出端相連，並根據運動狀態計算人體運動消耗的能量，網絡伺服器內儲存有一預設的基礎消耗，網絡伺服器進行計算處理，並給出人體的飲食建議。本發明可以精確測量人體所消耗的能量，並據此確定科學的飲食結構。
文檔編號A61B5/00GK102657517SQ20121009388
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者戴曉暉 申請人:戴曉暉