用於估計無氧閾的設備和方法
2023-12-09 01:56:46
用於估計無氧閾的設備和方法
【專利摘要】提供了一種用於估計無氧閾的設備和方法，所述設備可包括：心率檢測器，被配置為從感測自用戶的信號檢測心率；無氧閾估計器，被配置為基於檢測到的心率的改變來估計用戶的無氧閾。
【專利說明】用於估計無氧閾的設備和方法
[0001]本申請要求於2012年11月16日在韓國知識產權局提交的第10-2012-0130562號韓國專利申請的權益，該申請的公開為了所有目的通過引用整體合併於此。
【技術領域】
[0002]以下描述涉及一種用於基於用戶在鍛鍊期間的狀態的改變來估計無氧閾的設備和方法。
【背景技術】
[0003]運動能力測試測量個人在達到最大心率之前所能夠達到的強體力活動的級別。在某些情況下，運動能力測試會對個人身體造成困難。此外，已有報告指出通過運動能力測試所產生的結果可能被高估。
[0004]作為可選擇的方法，可基於無氧閾來測量運動能力。通過測試血液樣本來確定無氧閾。然而，抽血會對個人的部位造成不愉快、疼痛和勉強。此外，血液測試裝置是昂貴的，普通人很難使用血液測試裝置來確定無氧閾。
【發明內容】
[0005]在一個總體方面，一種用於估計無氧閾的設備，包括:心率檢測器，被配置為從感測自用戶的信號檢測心率；無氧閾估計器，被配置為基於心率的改變來估計用戶的無氧閾。
[0006]無氧閾估計器還可被配置為基於與心率的改變相應的心率拐點來估計無氧閾。
[0007]無氧閾估計器還`可被配置為基於在由用戶正執行的鍛鍊的預定鍛鍊強度下心率達到穩態所花費的時間以及在穩態下的心率，來估計無氧閾。
[0008]在另一總體方面，一種用於估計無氧閾的設備，包括:動能計算器，被配置為計算從用戶感測到的物理運動的動能；無氧閾估計器，被配置為基於用戶的心率的改變和計算的動能來估計用戶的無氧閾。
[0009]動能計算器還可被配置為基於根據計算的動能而測量的由用戶執行的活動的量，來監視由用戶正執行的鍛鍊的鍛鍊強度是否在逐步增加。
[0010]無氧閾估計器還可被配置為基於在鍛鍊強度逐步增加時產生的心率拐點，來估計無氧閾。
[0011]無氧閾估計器還可被配置為基於與心率的改變相應的心率拐點，來估計無氧閾。
[0012]無氧閾估計器還可被配置為基於在由用戶正執行的鍛鍊的預定鍛鍊強度下心率達到穩態所花費的時間以及在穩態下的心率，來估計無氧閾。
[0013]在另一總體方面，一種鍛鍊指南設備，包括:無氧閾接收器，被配置為從無氧閾估計設備接收基於用戶的心率估計的用戶的無氧閾；鍛鍊計劃提供器，被配置為基於無氧閾提供鍛鍊計劃以符合與用戶的個人信息關聯的鍛鍊目標。
[0014]鍛鍊計劃提供器還可被配置為基於與用戶的個人信息關聯的鍛鍊目標以及無氧閾，來調整鍛鍊計劃的鍛鍊強度。[0015]在另一總體方面，一種估計無氧閾的方法，包括:從感測自用戶的信號檢測心率；基於心率的改變來估計用戶的無氧閾。
[0016]估計無氧閾的步驟可包括基於與心率的改變相應的心率拐點來估計無氧閾。
[0017]估計無氧閾的步驟可包括基於在由用戶正執行的鍛鍊的預定鍛鍊強度下心率達到穩態所花費的時間以及在穩態下的心率，來估計無氧閾。
[0018]在另一總體方面，一種估計無氧閾的方法，包括:從感測自用戶的物理運動計算動能；基於用戶的心率的改變和計算的動能來估計用戶的無氧閾。
[0019]所述方法還可包括:基於根據計算的動能的量而測量的由用戶執行的活動的量，來監視由用戶正執行的鍛鍊的鍛鍊強度是否在逐步增加。
[0020]估計無氧閾的步驟可包括基於在鍛鍊強度逐步增加時產生的心率拐點，來估計無氧閾。
[0021]估計無氧閾的步驟可包括基於與心率的改變相應的心率拐點，來估計無氧閾。
[0022]估計無氧閾的步驟可包括基於在由用戶正執行的鍛鍊的預定鍛鍊強度下心率達到穩態所花費的時間以及在穩態下的心率，來估計無氧閾。
[0023]在另一總體方面，一種鍛鍊指南方法，包括:從無氧閾估計設備接收基於用戶的心率估計的用戶的無氧閾；基於無氧閾提供鍛鍊計劃以符合與用戶的個人信息關聯的鍛鍊目標。
[0024]鍛鍊指南方法還可包括:基於與用戶的個人信息關聯的鍛鍊目標以及無氧閾，來調整鍛鍊計劃的鍛鍊強度。
[0025]在另一總體方面，一種用於估計無氧閾的設備，包括:傳感器，被配置為從用戶感測信號；估計器，被配置為基於所述信號檢測由用戶正執行的鍛鍊的鍛鍊強度是否具有預定模式，並響應於具有預定模式的鍛鍊強度來估計用戶的無氧閾。
[0026]鍛鍊強度的預定模式可以是逐步增加的鍛鍊強度。
[0027]所述設備還可包括第二傳感器，第二傳感器被配置為從用戶感測第二信號；所述估計器還可被配置為基於第二信號，響應於具有預定模式的鍛鍊強度來估計用戶的無氧閾。
[0028]所述信號可以是指示用戶的物理運動的信號；第二信號可以是指示用戶心率的信號。
[0029]在另一總體方面，一種用於估計無氧閾的設備，包括:檢測器，被配置為檢測從用戶感測到的信號；估計器，被配置為基於所述信號的改變來估計用戶的無氧閾。
[0030]估計器還可被配置為基於與所述信號的改變相應的所述信號的拐點來估計用戶的無氧閾。
[0031]所述設備還可包括:檢測器，被配置為檢測用戶的物理運動；無氧閾估計器還可被配置為基於所述信號和用戶的物理運動來估計無氧閾。
[0032]估計器還可被配置為響應於與由用戶正執行的鍛鍊的鍛鍊強度的預定模式相應的物理運動，基於所述信號來估計無氧閾。 [0033]鍛鍊強度的預定模式可以是逐步增加的鍛鍊強度。
[0034]估計器還可被配置為基於在由用戶正執行的鍛鍊的預定鍛鍊強度下所述信號達到穩態所花費的時間以及在穩態下的所述信號的值來估計無氧閾。[0035]從下面的詳細描述、附圖以及權利要求中，其它特徵和方面將是明顯的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1是示出用於估計無氧閾的設備的示例的框圖。
[0037]圖2和圖3是示出估計無氧閾的方法的示例的曲線圖。
[0038]圖4是示出用於估計無氧閾的設備的另一示例的框圖。
[0039]圖5是示出估計無氧閾的方法的另一示例的曲線圖。
[0040]圖6是示出用於估計無氧閾的用戶終端的示例的示意性框圖。
[0041]圖7是示出用於估計無氧閾的圖6的用戶終端的詳細示例的詳細框圖。
[0042]圖8是示出用於估計無氧閾的用戶終端的另一示例的示意性框圖。
[0043]圖9是示出用於估計無氧閾的圖8的用戶終端的詳細示例的詳細框圖。
[0044]圖10是示出鍛鍊指南設備的示例的框圖。
【具體實施方式】
[0045]提供下面的詳細描述來幫助讀者獲得對這裡描述的方法、設備和/或系統的全面理解。然而，這裡描述的方法、設備和/或系統的各種改變、修改和等價物對於本領域的普通技術人員將是明顯的。這裡描述的操作的順序僅是示例，並且不限於這裡闡述的順序，並且本領域的普通技術人員將清楚的是，除了必須按照特定順序發生的操作之外，這裡描述的操作的順序可被改變。此外，為了更加清楚和簡明，可省略對本領域的普通技術人員所公知的功能和結構的描述。
[0046]貫穿附圖和詳細的描述，相同標號表示相同元件。附圖可以不按比例繪製，為了清楚、說明和方便，可擴大附圖中的元件的相對尺寸、比例和描述。
[0047]圖1是示出用於估計無氧閾的設備101的示例的框圖。參照圖1，用於估計無氧閾的設備101包括心率檢測單元102和無氧閾估計單元103。
[0048]心率檢測單元102可從用戶感測電位信號以在檢測用戶在鍛鍊期間的狀態的改變中使用。心率檢測單元102可包括心率傳感器、肌電圖(EMG)傳感器或任何其它能夠感測電位信號的傳感器。狀態的改變是與用戶在休息時的物理狀態相比由鍛鍊產生的用戶的物理狀態的改變，例如，脈博的改變、心率的改變或任何其它物理狀態的改變。電位信號可以是電壓信號。然而，可使用適當的傳感器從用戶感測電流信號或任何其它類型的信號。
[0049]心率檢測單元102可基於電位信號的強度來放大電位信號。心率檢測單元102可對電位信號進行濾波來提取可檢測到心率的頻帶，並在提取的頻帶中檢測心率。心率檢測單元102可對通過心率傳感器、EMG傳感器或其它傳感器感測到的電位信號進行濾波來提供可檢測到心率的頻帶。
[0050]此外，心率檢測單元102可監視檢測到的心率的改變。通過監視檢測到的心率的改變，用於估計無氧閾的設備101可計算針對用戶在由用戶執行鍛鍊的過程期間的狀態的改變的數據。此外，用於估計無氧閾的設備101可監視心率的改變以測量用戶的無氧閾。
[0051]無氧閾估計單元103可基於心率的改變來估計用戶的無氧閾。無氧閾估計單元103可基於在預定鍛鍊強度的心率來估計用戶的無氧閾。
[0052]無氧閾估計單元103可基於第一心率拐點而不是最大心率來估計用戶的無氧閾，這是因為可通過第一心率拐點來近似無氧閾點。因此，無氧閾估計單元103可在不需要知道用戶的最大心率的情況下估計用戶的無氧閾。以下參照圖2和圖3來提供對無氧閾估計的進一步描述。
[0053]如上所述，用於估計無氧閾的設備101可通過單獨的傳感器來從用戶感測電位信號，並估計用戶的無氧閾。用於估計無氧閾的設備101可不管時間和地點，通過傳感器從用戶感測電位信號來在受到外部環境的影響最小的情況下進行操作。例如，用於估計無氧閾的設備101可不管用戶是進行室內鍛鍊還是戶外鍛鍊，通過從用戶感測電位信號來估計用戶的無氧閾。具體地說，用於估計無氧閾的設備101可基於從用戶感測的信號檢測由用戶正執行的鍛鍊的鍛鍊強度是否具有預定模式，並響應於具有預定模式的鍛鍊強度來估計用戶的無氧閾。這裡，預定模式的鍛鍊強度可以是逐步增加的鍛鍊強度。
[0054]此外，如果用戶已經知道其無氧閾，則用於估計無氧閾的設備101可從用戶接收無氧閾的輸入。
[0055]當用戶正在使用使用戶能夠在逐步增加的鍛鍊強度的情況下執行鍛鍊的跑步機、鍛鍊自行車或其它鍛鍊器材時，用於估計無氧閾的設備101可估計用戶的無氧閾。
[0056]圖2和圖3是示出估計無氧閾的方法的示例的曲線圖。參照圖2，無氧閾估計單元可基於在具有逐步增加的鍛鍊強度的鍛鍊期間產生的心率201的改變，來估計無氧閾。無氧閾估計單元可基於與心率201的改變相應的心率拐點來估計無氧閾。無氧閾估計單元可基於與心率201的改變相應的數據，通過回歸分析和傾角改變的微分來提取心率拐點。無氧閾估計單元可使用各種數據提取方法來提取心率拐點。
[0057]提取心率拐點的原因在於可通過心率拐點來近似無氧閾點。因此，無氧閾估計單元可通過提 取心率拐點估計無氧閾。
[0058]例如，心率拐點可包括第一心率拐點203和第二心率拐點204。
[0059]第一心率拐點203是心率201在由用戶執行的具有逐步增加的鍛鍊強度的鍛鍊的過程期間改變的第一拐點。第一心率拐點203是可在用戶開始鍛鍊之後最初發生心率201的改變的點。第二心率拐點204是心率201在由用戶執行的具有逐步增加的鍛鍊強度的鍛鍊的過程期間改變的第二拐點。第二心率拐點204是由於由用戶執行的連續鍛鍊而造成心率201達到最大級別的點。
[0060]乳酸改變202可響應於由用戶正在執行的具有逐步增加的鍛鍊強度的鍛鍊而發生。乳酸改變202可發生在與第一心率拐點203和第二心率拐點204近似相應的點。第一乳酸改變205可發生在與第一心率拐點203近似相應的點，第二乳酸改變206可發生在與第二心率拐點204近似相應的點。
[0061]基於心率201的拐點和乳酸改變202的拐點之間的相應性，無氧閾估計單元可基於第一心率拐點203估計與第一乳酸改變205相應的無氧閾。此估計需要通過測試來自用戶的血液樣本來直接檢測第一乳酸改變205。
[0062]由於第二心率拐點204與心率201在由用戶執行的具有逐步增加的鍛鍊強度的鍛鍊期間達到最大級別的點相應，因此用戶的身體可能在達到第二心率拐點204之前感到壓力。因此，無氧閾估計單元可基於第一心率拐點203而不是第二心率拐點204來估計無氧閾以最小化對用戶的身體的壓力。
[0063]參照圖3，無氧閾估計單元可基於預定鍛鍊強度來估計無氧閾。預定鍛鍊強度可以是按照用於估計無氧閾的預定級別定義的鍛鍊強度。無氧閾估計單元可測量在預定鍛鍊強度的心率的改變。無氧閾估計單元可基於由正被測量的心率達到的穩態來估計無氧閾。穩態是在用戶鍛鍊時物理反應(例如，心率)保持不變的狀態。無氧閾估計單元可基於心率達到穩態所花費的時間以及在穩態下的心率來估計無氧閾。
[0064]例如，無氧閾估計單元可響應於預定鍛鍊強度(例如，以6km/h的速度步行)來測量用戶A 301的心率和用戶B 302的心率。在圖3中，al 303和bl 305表示心率達到穩態所花費的時間，a2 304和b2 306表示在穩態下的平均心率。
[0065]用戶A 301的心率在時間al 303期間達到穩態，用戶B 302的心率在時間bl 305期間達到穩態。時間al 303比時間bl 305長。
[0066]如間隔al 303和間隔bl 305所示，隨著無氧閾增加，心率響應於預定鍛鍊強度達到穩態所花費的時間減小，如心率a2 304和心率b2 306所示，在穩態下的心率降低。也就是說，更高的無氧閾可通過更短的心率達到穩態的時間和更低的在穩態下的心率來表徵。
[0067]因此，具有更短的心率達到穩態的時間和更低的在穩態下的心率的用戶B 302可被確定為具有比用戶A 301更高的無氧閾。基於用戶B 302的更高的無氧閾，用戶B 302可被估計為具有比用戶A 301更高的運動能力。
[0068]例如，無氧閾估計單元可使用等式I估計無氧閾。
[0069][等式I]
[0070]無氧閾=AX (心率達到穩態所花費的時間，即al或bl)+BX (穩態下的平均心率，即 a2 或 b2) +C
[0071]在等式I中，A、B和C表示常`數。
[0072]無氧閾估計單元可基於與由用戶執行的鍛鍊關聯的個人信息來估計無氧閾。個人信息包括(例如)體重指數(BMI)、年齡、性別、作息時間和任何其它個人信息。例如,無氧閾估計單元可基於BM1、年齡、性別、作息時間等來修改等式I。
[0073]圖4是示出用於估計無氧閾的設備401的另一示例的框圖。參照圖4，用於估計無氧閾的設備401可包括動能計算單元402和無氧閾估計單元403。
[0074]動能計算單元402可感測用戶的物理運動。動能計算單元402可從傳感器(例如，加速度傳感器)感測用戶的物理運動。物理運動可包括運動矢量幅度(VM)、步數或任何其它物理運動。動能計算單元402可基於感測到的物理運動來計算物理運動的動能。動能計算單元402可通過整合感測到的物理運動來計算動能。
[0075]動能計算單元402可基於計算的動能來測量由用戶執行的活動(activity)的量。動能計算單元402可基於測量的活動的量來監視鍛鍊強度是否在逐步增加。
[0076]無氧閾估計單元403可基於心率拐點和由用戶執行的活動的量來估計無氧閾。以下參照圖5更詳細地描述基於由用戶執行的活動的量來估計無氧閾的步驟。
[0077]無氧閾估計單元403可基於心率的改變來估計用戶的無氧閾。無氧閾估計單元403可基於在預定鍛鍊強度下的心率的改變來估計用戶的無氧閾。
[0078]無氧閾估計單元403可基於第一心率拐點而不是最大心率來估計用戶的無氧閾，這是因為可通過第一心率拐點來近似無氧閾點。因此，無氧閾估計單元403可在不需要知道用戶的最大心率的情況下估計用戶的無氧閾。
[0079]無氧閾估計單元403基於在預定鍛鍊強度下心率達到穩態所花費的時間以及穩態下的心率來估計無氧閾。
[0080]因此，用於估計無氧閾的設備401可基於用戶在休息時的心率、根據由用戶執行的活動的量的心率、以及在預定鍛鍊強度下的心率來估計無氧閾。
[0081]圖5是示出估計無氧閾的方法的另一示例的曲線圖。參照圖5，無氧閾估計單元可基於隨著由用戶執行的活動的量的改變而改變的心率來估計無氧閾。當鍛鍊強度由於運動的改變而改變時，活動的量可快速增加。例如，當鍛鍊強度從步行改變到跑步時，活動的量可快速增加。此外，心率可隨著活動的量的改變而增加。然而，隨著活動的量的改變而快速增加的心率可能與適於估計無氧閾的心率不同。因此，無氧閾估計單元可基於隨著由鍛鍊強度逐步增加引起的活動的量的逐步增加而逐步增加的心率的心率拐點，而不是隨著活動的量的改變而快速增加的心率的心率拐點，來估計無氧閾。
[0082]因此，無氧閾估計單元可基於在活動的量逐步增加期間產生的心率拐點來估計無氧閾。
[0083]圖6是示出用於估計無氧閾的用戶終端的示例的示意性框圖。參照圖6，感測裝置601可執行鍛鍊監視602。感測裝置601可從用戶感測電位信號以在檢測用戶在鍛鍊期間的狀態的改變中使用。感測裝置601可將感測到的用戶的電位信號發送到能夠發送和接收數據的用戶終端603。感測裝置601可經由無線通信與用戶終端603互動或連接到用戶終端 603。
[0084]用戶終端603可執行無氧閾估計604。用戶終端603可基於感測到的電位信號來估計用戶的無氧閾。用戶終端603可基於與用戶的心率的改變相應的數據來估計無氧閾。具體地說，用戶終端603可基於與用戶的心率的改變相應的心率拐點來估計無氧閾。用戶終端603可基於估計的無氧閾設置用戶的鍛鍊目標。用戶終端603可將用戶的鍛鍊目標提供給用戶。
`[0085]用戶終端603可與伺服器605互動。伺服器605可從用戶終端603接收與用戶的無氧閾或用戶的鍛鍊目標關聯的數據。伺服器603可將接收到的數據與社交網絡的用戶共享。
[0086]因此，感測裝置601可從用戶感測電位信號，並可將感測到的電位信號發送到用戶終端603。用戶終端603可基於接收到的電位信號來估計用戶的無氧閾。
[0087]圖7是示出用於估計無氧閾的圖6的用戶終端的詳細示例的詳細框圖。參照圖7，感測裝置701可包括電位信號電極單元702、差分放大單元703、運動感測單元704和發送單元705。
[0088]電位信號電極單元702可從用戶感測電位信號以在檢測用戶在鍛鍊期間的狀態的改變中使用。
[0089]差分放大單元703可基於用戶的電位信號的強度對電位信號進行差分放大。差分放大單元703可基於用戶的電位信號的強度對電位信號進行放大以提取電位信號。
[0090]運動感測單元704可感測用戶的物理運動。運動感測單元704可從傳感器(例如，加速度傳感器、角速度傳感器、運動傳感器或任何其它能夠感測物理運動的傳感器)來感測物理運動。運動感測單元704可感測用戶的物理運動以在當用戶沒有使用能夠提供逐步增加的鍛鍊強度的跑步機或鍛鍊自行車時檢測由用戶執行的鍛鍊的逐步增加的鍛鍊強度中使用。[0091]發送單元705可將感測到的電位信號和感測到的用戶的物理運動發送到用戶終端 706。
[0092]用戶終端706可包括接收單元707、心率檢測單元708、動能計算單元709、鍛鍊強度逐步增加評估單元710、心率趨勢測量單元711、無氧閾估計單元712、鍛鍊目標設置單元713、鍛鍊指南單元714、顯示單元715和通信單元717。用戶終端706還可根據使用用戶終端706的環境而包括揚聲器單元716。
[0093]接收單元707可從感測裝置701接收感測到的電位信號和感測到的用戶的物理運動。
[0094]心率檢測單元708可對感測到的電位信號進行濾波以提取可檢測到心率的頻帶，並可在提取的頻帶中檢測心率。心率檢測單元708可從電位信號檢測到心率，其中，所述電位信號從能夠測量用戶的物理改變的各類傳感器(諸如心率傳感器、EMG傳感器或其它傳感器)中的任何一個被感測出。
[0095]動能計算單元709可基於由運動感測單元704感測到的物理運動來計算動能。物理運動可包括運動VM、步數或任何其它物理運動。可基於來自加速度傳感器的加速度值來確定運動VM。動能計算單元709可基於計算的動能來測量由用戶執行的活動的量。動能計算單元709可通過執行整合感測到的物理運動來計算動能。
[0096]鍛鍊強度逐步增加評估單元710可基於測量的活動的量來監視鍛鍊強度。鍛鍊強度逐步增加評估單元710可監視由用戶執行的鍛鍊的鍛鍊強度是否在逐步增加。如果鍛鍊強度是在逐步增加，則可估計無氧閾。如果鍛鍊強度沒有在逐步增加(例如，如果鍛鍊強度不變或正在減小，或隨機波動、或突然或快速改變)，則不能估計無氧閾。通過基於測量的活動的量來監視鍛鍊強度，鍛鍊強度逐步增加評估單元710可在(例如)當用戶步行時和當用戶跑步時的不同的活動的量之間進行區分。鍛鍊強度逐步增加評估單元710可基於運動VM來監視鍛鍊強度。例如，當運動VM逐步增加時，鍛鍊強度逐步增加評估單元710可確定鍛鍊強度正逐步增加。`
[0097]鍛鍊強度逐步增加評估單元710可基於由心率檢測單元708檢測到的心率來估計活動的量，並可基於估計的活動的量來監視鍛鍊強度。活動的量和心率與由用戶執行的鍛鍊的鍛鍊強度成比例地增加。
[0098]心率趨勢測量單元711可基於感測到的電位信號或感測到的物理運動來監視心率的改變。通過監視心率的改變，心率趨勢測量單元711可計算當用戶正在執行鍛鍊時用戶的狀態的改變的數據。
[0099]如果鍛鍊強度逐步增加評估單元710確定鍛鍊強度在逐步增加，則無氧閾估計單元712可基於與心率的改變關聯的數據來估計無氧閾。無氧閾估計單元712可基於心率拐點估計無氧閾。無氧閾估計單元712可基於與心率的改變相應數據，使用回歸分析和傾角改變的微分來提取心率拐點。無氧閾估計單元712可根據心率拐點近似於無氧閾點的特性，基於第一心率拐點來估計無氧閾。無氧閾估計單元712可通過基於在低鍛鍊強度下的與第一心率拐點相應的心率來估計無氧閾，來最小化對用戶的身體的壓力。
[0100]可選地，無氧閾估計單元712可基於預定的鍛鍊強度來估計無氧閾。無氧閾估計單元712可測量在預定鍛鍊強度下的心率的改變。無氧閾估計單元712可基於在預定鍛鍊強度下心率達到穩態所花費的時間和在穩態下的心率來估計無氧閾。[0101]無氧閾估計單元712可基於隨著無氧閾增加，在預定鍛鍊強度下心率達到穩態所花費的時間減小並且在穩態下的心率增加的特性，來估計無氧閾。
[0102]鍛鍊目標設置單元713可基於估計的無氧閾來設置用戶的鍛鍊目標。鍛鍊目標設置單元713可基於用戶的無氧閾和心率來設置與鍛鍊目的相應的鍛鍊目標。
[0103]鍛鍊指南單元714可基於已設置的鍛鍊目標向用戶提供關於適合於用戶的鍛鍊計劃的指南。鍛鍊指南單元714可向用戶提供關於符合鍛鍊目的(例如，減重、改善心血管耐力、或任何其它鍛鍊目的)的個人鍛鍊計劃的指南。
[0104]顯示單元715可在用戶終端706上顯示鍛鍊計劃。顯示單元715可顯示各種用戶信息，例如，鍛鍊目標、鍛鍊狀態數據或任何其它用戶信息。顯示單元715可使用戶能夠調整將被顯示的項以使顯示單元715能夠顯示個性化的用戶信息。
[0105]揚聲器單元716可通過揚聲器提供用戶的鍛鍊狀態數據。揚聲器單元716可通過揚聲器提供用戶的鍛鍊狀態數據，例如，為正在執行的鍛鍊設置的數量、心率、無氧閾或任何其它鍛鍊數據。
[0106]通信單元717可與伺服器718交互。伺服器718可與用戶終端706交互。伺服器718可從用戶終端706接收用戶的數據(例如，無氧閾)，並可存儲所述數據。伺服器718可響應於來自用戶終端706的請求向用戶終端706提供存儲的數據。伺服器718可與社交網絡的用戶共享存儲的數據，並可對存儲的數據執行趨勢分析。
[0107]圖8是示出用於估計無氧閾的用戶終端的另一示例的示意性框圖。參照圖8，感測裝置801可執行鍛鍊監視802和無氧閾估計803。感測裝置801可從用戶感測電位信號，並可基於用戶的電位信號估計無氧閾。感測裝置801可從用戶感測電位信號或物理運動。感測裝置801可基 於用戶的電位信號或物理運動來估計無氧閾。
[0108]感測裝置801可基於電位信號的強度對用戶電位信號進行差分放大。
[0109]感測裝置801可基於用戶的電位信號或物理運動來估計用戶的無氧閾。感測裝置801可監視用戶的電位信號或物理運動。感測裝置801可基於用戶的心率的改變或者根據從用戶的物理運動計算的動能而測量的由用戶執行的活動的量，來監視用戶的電位信號和物理運動。感測裝置801可基於在預定鍛鍊強度下心率達到穩態所花費的時間和在穩態下的心率，來估計無氧閾。
[0110]感測裝置801可基於無氧閾和心率設置適合於用戶的鍛鍊目標，並可向用戶提供關於與鍛鍊目標相應的鍛鍊計劃的指南。感測裝置801可通過無線通信與用戶終端804交互或連接到用戶終端804。
[0111]用戶終端804可接收與用戶的無氧閾和心率有關的信號，並可將接收到的信號提供給用戶。
[0112]用戶終端804可與伺服器805交互。伺服器805可從用戶終端804接收用戶的數據(例如，無氧閾)，並可存儲所述數據。伺服器805可與社交網絡的用戶共享存儲的數據，並可對存儲數據執行趨勢分析。伺服器805可響應於來自用戶終端804的請求來將存儲的數據提供給用戶終端804。
[0113]圖9是示出用於估計無氧閾的圖8的用戶終端的詳細示例的詳細框圖。參照圖9，感測裝置901可包括電位信號電極單元902、差分放大單元903、心率檢測單元904、運動感測單元905、動能計算單元906、鍛鍊強度逐步增加評估單元907、心率趨勢感測單元908、無氧閾估計單元909、鍛鍊目標設置單元910和鍛鍊指南單元911。
[0114]電位信號電極單元902可從用戶感測電位信號。
[0115]差分放大單元903可基於電位信號的強度對用戶的電位信號進行差分放大。
[0116]心率檢測單元904可對感測到的電位信號進行濾波以提取可檢測到心率的頻帶，並可在提取的頻帶中檢測心率。心率檢測單元904可從電位信號檢測心率，其中，所述電位信號從能夠測量用戶的物理改變的各類傳感器(諸如心率傳感器、EMG傳感器或其它傳感器)中的任何一個被感測出。
[0117]運動感測單元905可從傳感器(例如，加速度傳感器、角速度傳感器、運動傳感器或任何其它能夠感測物理運動的傳感器)來感測用戶的物理運動。
[0118]動能計算單元906可基於感測到的物理運動來計算動能，並可基於計算的動能來測量活動的量。動能計算單元906可通過整合物理運動來計算運能。
[0119]鍛鍊強度逐步增加評估單元907可基於由動能計算單元906測量的活動的量來監視鍛鍊強度。鍛鍊強度逐步增加評估單元907可監視鍛鍊強度是否在逐步增加以確定是否將估計無氧閾。
[0120]心率趨勢測量單元908可基於感測到的電位信號和感測到的物理運動來監視心率的改變。心率趨勢測量單元908可通過監視心率的改變，計算當用戶正在執行鍛鍊時用戶的狀態的改變的數據。
[0121]無氧閾估計單元909可基於與心率的改變關聯的數據來估計無氧閾。無氧閾估計單元909可基於心率拐點來估計無氧閾。
`[0122]鍛鍊目標設置單元910可基於用戶的無氧閾和心率來設置與鍛鍊目的相應的用戶的鍛鍊目標。
[0123]鍛鍊指南單元911可向用戶提供關於個人鍛鍊計劃的指南以符合鍛鍊目的(例如，減重、改善心血管耐力、或任何其它鍛鍊目的)。
[0124]用戶終端912可包括顯示單元913和通信單元915。用戶終端912還可根據將使用用戶終端912的環境而包括揚聲器單元914。
[0125]顯示單元913在用戶終端912上顯示鍛鍊計劃。顯示單元913可顯示各種用戶信息(例如，鍛鍊目標、鍛鍊狀態數據和其它任何用戶信息)。顯示單元913可使用戶能夠調整將被顯示的項以使顯示單元913能夠顯示個性化用戶信息。
[0126]揚聲器單元914可通過揚聲器提供用戶的鍛鍊狀態數據。揚聲器單元914可通過揚聲器提供用戶的鍛鍊數據，例如，為當前正在執行的鍛鍊而設置的數量、心率、無氧閾或任何其它鍛鍊數據。
[0127]通信單元915可與伺服器916交互。伺服器916可與用戶終端912交互。伺服器916可從用戶終端912接收用戶的數據(例如，無氧閾)，並存儲所述數據。伺服器916可將存儲的數據與社交網絡的用戶共享，並可對存儲的數據執行趨勢分析。伺服器916可響應於來自用戶終端912的請求來將存儲的數據提供給用戶終端912。
[0128]圖6的伺服器605、圖7的伺服器718、圖8的伺服器805和圖9的伺服器916可
被包括或被排除。
[0129]圖10是示出鍛鍊指南設備1002的示例的框圖。參照圖10，鍛鍊指南設備1002可包括無氧閾接收單元1003和鍛鍊計劃提供單元1004。[0130]無氧閾接收單元1003可從無氧閾估計設備1001接收基於用戶的心率計算的用戶的無氧閾。
[0131]鍛鍊計劃提供單元1004可基於無氧閾，向用戶提供適合於與個人信息關聯的鍛鍊目的的鍛鍊計劃。個人信息可包括體重、身高、人體脂肪、鍛鍊強度或任何其它個人信息。
[0132]鍛鍊計劃提供單元1004可通過基於與鍛鍊目的關聯的個人信息調整鍛鍊強度，來提供鍛鍊計劃。鍛鍊計劃提供單元1004可基於無氧閾估計用戶的運動能力。運動能力是用戶在鍛鍊期間能夠達到的強體力活動的級別。運動能力可以是用戶的最大鍛鍊強度。
[0133]對於基於無氧閾被確定為具有高運動能力的用戶，鍛鍊計劃提供單元1004可提供具有這樣的鍛鍊強度的鍛鍊計劃:所述鍛鍊強度超過為提高用戶的運動能力和心血管耐力而設計的無氧閾。對於基於無氧閾被確定為具有低運動能力的用戶，鍛鍊計劃提供單元1004可提供具有這樣的鍛鍊強度的鍛鍊計劃:所述鍛鍊強度接近於無氧閾，但不超過為保持用戶的健康級別或燃燒脂肪而設計的無氧閾。鍛鍊計劃提供單元1004可基於無氧閾向用戶提供個人鍛鍊計劃以符合用戶的運動能力。鍛鍊指南設備1002可通過向用戶提供針對用戶的運動能力的最佳鍛鍊計劃，來使用戶能夠在給定的時間段內最大化鍛鍊效果。
[0134]可使用一個或多個硬體組件、一個或多個軟體組件或者一個或多個硬體組件以及一個或多個軟體組件的組合來實現執行圖2、圖3和圖5中示出的各種操作的圖1中示出的用於估計無氧閾的設備101、心率檢測單元102和無氧閾估計單元103 ;圖4中示出的用於估計無氧閾的設備401、動能計算單元402和無氧閾估計單元403 ;圖6中示出的感測裝置601、用戶終端603和伺服器605 ;圖7中示出的感測裝置701、電位信號電極單元702、差分放大單元703、運動感測單元704、發送單元705、用戶終端706、接收單元707、心率檢測單元708、動能計算單元709、鍛鍊強度逐步增加評估單元710、心率趨勢測量單元711、無氧閾估計單元712、鍛鍊目標設置單元713、鍛鍊指南單元714、顯示單元715、揚聲器單元716、通信單元717和伺服器718 ;圖8中示出的感測裝置801、用戶終端804和伺服器805 ;圖9中示出的感測裝置901、電位信號電極單元902、差分放大單元903、心率檢測單元904、運動感測單元905、動能計算單元906、鍛鍊強度逐步增加評估單元907、心率趨勢測量單元908、無氧閾估計單元909、鍛鍊目標設置單元910、鍛鍊指南單元911、用戶終端912、顯示單元913、揚聲器單元914、通信單元915和伺服器916 ;圖10中示出的無氧閾估計設備1001和鍛鍊指南設備1002。
[0135]硬體組件可以是例如可物理地執行一個或多個操作的物理裝置，但是不限於此。硬體組件的示例包括電阻器、電容器、電感器、電源、頻率產生器、運算放大器、功率放大器、低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、模數轉換器、數模轉換器和處理裝置。
[0136]可通過例如由用於執行一個或多個操作的軟體或指令控制的處理裝置來實現軟體組件，但是不限於此。計算機、控制器或其它控制裝置可使處理裝置運行軟體或執行指令。可通過一個處理裝置來實現一個軟體組件，或可由一個處理裝置來實現兩個或更多個軟體組件，或可由兩個或多個處理裝置來實現一個軟體組件，或可由兩個或更多個處理裝置來實現兩個或更多個軟體組件。
[0137]可使用一個或多個通用或專用計算機(例如處理器、控制器和算術邏輯單元、數位訊號處理器、微型計 算機、現場可編程陣列、可編程邏輯單元、微處理器或能夠運行軟體和執行指令的任何其它裝置)來實現處理裝置。處理裝置可運行作業系統(OS)，並可運行在OS下執行操作的一個或多個軟體應用。處理裝置可在運行軟體或執行指令時訪問、存儲、操作、處理和創建數據。為了簡單起見，可在描述中使用單數術語「處理裝置」，但是本領域的普通技術人員將理解，處理裝置可包括多個處理元件和多種類型的處理元件。例如，處理裝置可包括一個或多個處理器或者一個或多個處理器和一個或多個控制器。此外，不同的處理配置(諸如並行處理器或多核處理器)是可行的。
[0138]被配置為實現用於執行操作A的軟體組件的處理裝置可包括處理器，其中，所述處理器被編程為運行軟體或執行指令來控制處理器執行操作A。此外，被配置為實現用於執行操作A、操作B和操作C的軟體組件的處理裝置可具有各種配置,例如被配置為實現用於執行操作A、B和C的軟體組件的處理器；被配置為實現用於執行操作A的軟體組件的第一處理器以及被配置為實現用於執行操作B和C的軟體組件的第二處理器；被配置為實現用於執行操作A和B的軟體組件的第一處理器以及被配置為實現用於執行操作C的軟體組件的第二處理器；被配置為實現用於執行操作A的軟體組件的第一處理器、被配置為實現用於執行操作B的軟體組件的第二處理器以及被配置為實現用於執行操作C的軟體組件的第三處理器；被配置為實現用於執行操作A、B和C的軟體組件的第一處理器以及被配置為實現用於執行操作A、B和C的軟體組件的第二處理器，或者均實現操作A、B和C中的一個或多個的一個或多個處理器的任何其它配置。儘管這些示例涉及三個操作A、B、C，但是可執行的操作的數量不限於三個，而可以是實現期望的結果或執行期望的任務所需的操作的任何數量。
[0139]用於控制處理裝置實現軟體組件的軟體或指令可包括電腦程式、代碼段、指令或它們的某種組合，來用於獨立或共同指示或配置處理裝置以執行一個或多個期望的操作。所述軟體或指令可包括可直接由處理裝置執行的機器代碼(諸如由編譯器產生的機器代碼)和/或可由處理裝置使用解釋器執行的更高級代碼。所述軟體或指令以及任何相關數據、數據文件和數據結構可被永久地或暫時地包括在任何類型的機器、組件、物理裝置或虛擬裝置、計算機存儲介質或裝置或者能夠將指令或數據提供給處理裝置或由處理裝置解釋的傳輸信號波中。所述軟體或指令以及任何相關數據、數據文件和數據結構還可分布於聯網的計算機系統上，以便所述軟體或指令以及任何相關數據、數據文件和數據結構以分布方式被存儲和被執行。
`[0140]例如，所述軟體或指令以及任何相關數據、數據文件和數據結構可被記錄、存儲或固定在一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質中。非暫時性計算機可讀存儲介質可以是能夠存儲軟體或指令以及任何相關數據、數據文件和數據結構的任何數據存儲裝置，從而它們可被計算機系統或處理裝置讀取。非暫時性計算機可讀存儲介質的示例包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、快閃記憶體、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁帶、軟盤、磁光數據存儲裝置、光學數據存儲裝置、硬碟、固態盤、或本領域的普通技術人員已知的任何其它非暫時性計算機可讀存儲介質。
[0141]用於實現這裡公開的示例的功能程序、代碼和代碼段可容易地由示例所屬領域的程式設計師基於附圖和這裡提供的相應描述來構建。
[0142]儘管該公開包括特定示例，但是對於本領域的普通技術人員將清楚的是，在不脫離權利要求及它們的等同物的精神和範圍的情況下，可在這些示例中做出形式和細節上的各種改變。這裡描述的示例僅被認為是描述的意義，而不是用於限制的目的。每個示例中的特徵或方面的描述被認為可應用於其它示例中的相似特徵或方面。如果所描述的技術按不同的順序被執行，和/或如果描述的系統中的組件、架構、裝置或電路按不同方式被組合，和/或被其它組件或它們的等同物所替換或補充，則可實現合適的結果。因此，本公開的範圍不是由詳細的描述限定而是由權利要求及它們的等同物限定，權利要求及它們的等同物的範圍內的 所有變化將被解釋為包括在本公開中。
【權利要求】
1.一種用於估計無氧閾的設備，所述設備包括: 心率檢測器，被配置為從感測自用戶的信號檢測心率； 無氧閾估計器，被配置為基於心率的改變來估計用戶的無氧閾。
2.如權利要求1所述的設備，其中，無氧閾估計器還被配置為基於與心率的改變相應的心率拐點來估計無氧閾。
3.如權利要求1所述的設備，其中，無氧閾估計器還被配置為基於在由用戶正執行的鍛鍊的預定鍛鍊強度下心率達到穩態所花費的時間以及在穩態下的心率，來估計無氧閾。
4.一種用於估計無氧閾的設備，所述設備包括: 動能計算器，被配置為計算從用戶感測到的物理運動的動能； 無氧閾估計器，被配置為基於用戶的心率的改變和計算的動能來估計用戶的無氧閾。
5.如權利要求4所述的設備，其中，動能計算器還被配置為基於根據計算的動能而測量的由用戶執行的活動的量，來監視由用戶正執行的鍛鍊的鍛鍊強度是否在逐步增加。
6.如權利要求5所述的設備，其中，無氧閾估計器還被配置為基於在鍛鍊強度逐步增加時產生的心率拐點，來估計無氧閾。
7.如權利要求4所述的設備，其中，無氧閾估計器還被配置為基於與心率的改變相應的心率拐點，來估計無氧閾。
8.如權利要求4所述的設備，其中，無氧閾估計器還被配置為基於在由用戶正執行的鍛鍊的預定鍛鍊強度下心率達到穩態所花費的時間以及在穩態下的心率，來估計無氧閾。
9.一種鍛鍊指南設備，包括: 無氧閾接收器，被配置為從無氧閾估計設備接收基於用戶的心率估計的用戶的無氧閾； 鍛鍊計劃提供器，被配置為基於無氧閾提供鍛鍊計劃以符合與用戶的個人信息關聯的鍛鍊目標。
10.如權利要求9所述的鍛鍊指南設備，其中，鍛鍊計劃提供器還被配置為基於與用戶的個人信息關聯的鍛鍊目標以及無氧閾，來調整鍛鍊計劃的鍛鍊強度。
11.一種用於估計無氧閾的設備，所述設備包括: 傳感器，被配置為從用戶感測信號； 估計器，被配置為基於所述信號檢測由用戶正執行的鍛鍊的鍛鍊強度是否具有預定模式，並響應於具有預定模式的鍛鍊強度來估計用戶的無氧閾。
12.如權利要求11所述的設備，其中，鍛鍊強度的預定模式是逐步增加的鍛鍊強度。
13.如權利要求11所述的設備，還包括第二傳感器，被配置為從用戶感測第二信號； 其中，所述估計器還被配置為基於第二信號，響應於具有預定模式的鍛鍊強度來估計用戶的無氧閾。
14.如權利要求13所述的設備，其中，所述信號是指示用戶的物理運動的信號； 第二信號是指示用戶心率的信號。
15.一種用於估計無氧閾的設備，所述設備包括: 檢測器，被配置為檢測從用戶感測到的信號； 估計器，被配置為基於所述信號的改變來估計用戶的無氧閾。
16.如權利要求15所述的設備，其中，估計器還被配置為基於與所述信號的改變相應的所述信號的拐點來估計用戶的無氧閾。
17.如權利要求15所述的設備，還包括:第二檢測器，被配置為檢測用戶的物理運動； 其中，估計器還被配置為基於所述信號和用戶的物理運動來估計無氧閾。
18.如權利要求17所述的設備，其中，估計器還被配置為響應於與由用戶正執行的鍛鍊的鍛鍊強度的預定模式相應的物理運動，基於所述信號來估計無氧閾。
19.如權利要求18所述的設備，其中，鍛鍊強度的預定模式是逐步增加的鍛鍊強度。
20.如權利要求15所述的設備，其中，估計器還被配置為基於在由用戶正執行的鍛鍊的預定鍛鍊強度下所述信號達到穩態所花費的時間以及在穩態下的所述信號的值來估計無氧閾。`
【文檔編號】A61B5/11GK103815911SQ201310579063
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2012年11月16日
【發明者】金淵皓, 裴相坤, 申健洙, 崔昌穆 申請人:三星電子株式會社