基于跑步机坡度和速度的次极量心肺耐力测试方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于心肺耐力的跑步机坡度和速度调整方法和装置。该方法包括：通过用户基本信息估测该用户的最大摄氧量速度；基于用户基本信息对用户的运动风险和年龄段进行划分，基于用户的运动风险、年龄段和最大摄氧量速度分别得到用户在次极量测试模式下的三级负荷初始值；基于最大摄氧量速度得到用户的次极量测试的负荷值，对于每级负荷，将负荷值与设定阈值的比较，判断运动状态，根据不同运动状态下该级负荷值与速度、坡度的关系，得到该级负荷下的跑步机平板测试的速度和坡度。本申请能够基于运动风险和年龄对测试负荷进行个性化分级，有利于规避测试过程中由于强度不合理导致心血管事件的发生；同时能够快速获得测试速度和坡度值。

Test method and device of submaximal cardiopulmonary endurance based on the gradient and speed of treadmill

The application discloses a method and device for adjusting the gradient and speed of a treadmill based on cardiopulmonary endurance. The method includes: estimating the maximum oxygen uptake speed of the user through the user's basic information; dividing the user's movement risk and age based on the user's basic information; obtaining the user's three-level load initial value under the sub maximum measurement mode based on the user's movement risk, age and maximum oxygen uptake speed; obtaining the user's sub maximum measurement based on the maximum oxygen uptake speed Test load value. For each level of load, compare the load value with the set threshold value to judge the movement state. According to the relationship between the level of load value and speed, slope under different movement states, get the speed and slope of treadmill plate test under the level of load. The application can carry out personalized grading of test load based on exercise risk and age, which is conducive to avoiding the occurrence of cardiovascular events due to unreasonable intensity during the test process; meanwhile, it can quickly obtain the test speed and slope value.

【技术实现步骤摘要】
基于跑步机坡度和速度的次极量心肺耐力测试方法和装置
本申请涉及心肺耐力测试领域，特别是涉及基于心肺耐力的跑步机坡度和速度调整方法和装置。
技术介绍
在当今社会，随着科技水平的不断发展，经济水平的不断提高，人们的生活方式也得到了极大的改善。收入的不断增加，使得饮食越来越有营养；同时丰富便利的交通工具也大大减少了人们的身体活动，使得久坐成为了现今的常态。吃的好，动的少，身体健康状况自然也就不断下滑，自然也就引起了人们的注意，如何评估身体健康便成为了重中之重。心肺耐力(CardiorespiratoryFitness，CRF)是人体健康水平的重要衡量指标，也是体质健康各组成部分的核心要素之一。心肺耐力与心血管疾病正相关，也是监测心血管功能的常用方法。良好的心肺耐力有利于提高身体的各项指标，预防慢性疾病，促进身体健康。因此，良好的心肺耐力对于增强运动能力及降低疾病发生具有显著意义。跑步机作为现代人们常用的一种健身器械而受到人们的青睐。其在运动过程中安全性较好，不易发生危险，且可通过急停的方式停止运动，是测量心肺耐力的一种极佳手段。现有的专利如一种基于划船器的心肺耐力测试方法，其利用划船器拉桨来对心肺耐力进行测试，在测试过程中并未考虑按照测试者的年龄、性别等基本信息进行分层次极量测试，且仅考虑了心率与功率的关系，故在测试过程中易产生由运动风险造成的不良事件。
技术实现思路
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。根据本申请的一个方面，提供了一种基于心肺耐力的跑步机坡度和速度调整方法，包括如下步骤：最大摄氧量速度估测步骤：通过用户基本信息估测该用户的最大摄氧量速度；负荷分级步骤：基于所述用户基本信息对所述用户的运动风险和年龄段进行划分，基于所述用户的运动风险、年龄段和所述最大摄氧量速度分别得到所述用户在次极量测试模式下的三级负荷初始值；坡度速度计算步骤：基于所述最大摄氧量速度得到所述用户的次极量测试的负荷值，对于每级负荷，将所述负荷值与设定阈值的比较，判断运动状态，根据不同运动状态下该级负荷值与速度、坡度的关系，得到该级负荷下的跑步机平板测试的速度和坡度。本申请提供的方法解决了传统测试方法中提到的现有测试方法所存在着较大限制的问题，即测试过程需在特定场合并利用特定仪器进行，且其对于运动风险的分级未能做到对于不同的用户人群具有针对性。本申请能够基于运动风险和年龄对测试负荷进行个性化分级，有利于规避测试过程中由于强度不合理导致心血管事件的发生；同时在坡度速度计算时设计了一种负荷和速度/坡度的转换方法，有利于快速获得测试速度和坡度值，节约了处理时间。可选地，所述最大摄氧量速度估测步骤包括：基本信息获取步骤：获取所述用户基本信息，所述基本信息包括：年龄、体重、身高和性别；估测步骤：基于所述身高得到预测体重，基于所述体重和所述预测体重得到身体质量指数，基于所述身体质量指数、所述性别和所述年龄估测该用户的最大摄氧量速度。该方法能够快速计算用户的最大摄氧量速度，而不用用户实际进行各种测试以获得结果，节省了用户的时间和精力，提高了后续测试的速度。可选地，在所述负荷分级步骤中，所述运动风险分为低危、中危、高危三层；所述年龄段分为青年人、中年人和老年人三段。可选地，在所述负荷分级步骤中：基于所述用户的运动风险、年龄段和所述最大摄氧量速度，利用下表得到所述用户在次极量测试模式下的三级负荷初始值：本申请与现有技术相比，能够基于运动风险和年龄对测试负荷进行个性化分级，有利于规避测试过程中由于强度不合理导致心血管事件的发生；有利于快速获得测试速度值，节约了处理时间。可选地，所述坡度速度获取步骤包括：负荷值取得步骤：基于所述最大摄氧量速度得到所述用户的次极量的负荷值；取整步骤：对所述负荷值进行向上取整，得到第一负荷值整数E1，对所述负荷值进行向下取整，得到第二负荷值整数E2；负荷速度计算步骤：查询负荷与速度对照表，分别得到与所述第一负荷值整数和所述第一负荷值整数对应的第一负荷速度V1和第二负荷速度V2，通过将V1、E1，V2、E2进行线性插值，得到所述负荷值对应的负荷速度V；和速度坡度取得步骤：对于每级负荷，将所述负荷值与设定阈值进行比较，判断运动状态为低强度运动状态、中等强度运动状态或者大强度运动状态，通过不同运动状态的负荷值与坡度、速度的关系式为：VOi＝aij*V+bij*V*A+cij*A其中，VOi表示第i级负荷初始值，j表示不同的运动状态，i＝1,2,3；j＝1,2,3，aij,bij,cij为系数，V为所述负荷速度，从而得到该级负荷下的跑步机平板测试的坡度A。该方法能够快速计算跑步机平板测试的速度和坡度，以便在测试过程中调整跑步机的状态，为用户提供便捷的测试环境。根据本申请的另一个方面，还提供了一种基于心肺耐力的跑步机坡度和速度调整装置，包括：最大摄氧量速度估测模块，其配置成用于通过用户基本信息估测该用户的最大摄氧量速度；负荷分级模块，其配置成用于基于所述用户基本信息对所述用户的运动风险和年龄段进行划分，基于所述用户的运动风险、年龄段和所述最大摄氧量速度分别得到所述用户在次极量测试模式下的三级负荷初始值；和坡度速度计算模块，其配置成用于基于所述最大摄氧量速度得到所述用户的次极量测试的负荷值，对于每级负荷，将所述负荷值与设定阈值的比较，判断运动状态，根据不同运动状态下该级负荷值与速度、坡度的关系，得到该级负荷下的跑步机平板测试的速度和坡度。可选地，所述最大摄氧量速度估测模块包括：基本信息获取模块，其配置成用于获取所述用户基本信息，所述基本信息包括：年龄、体重、身高和性别；估测模块，其配置成用于基于所述身高得到预测体重，基于所述体重和所述预测体重得到身体质量指数，基于所述身体质量指数、所述性别和所述年龄估测该用户的最大摄氧量速度。可选地，所述坡度速度获取模块包括：负荷值取得模块，其配置成用于取得基于所述最大摄氧量速度得到所述用户的次极量的负荷值；取整模块，其配置成用于对所述负荷值进行向上取整，得到第一负荷值整数E1，对所述负荷值进行向下取整，得到第二负荷值整数E2；负荷速度计算步骤：查询负荷与速度对照表，分别得到与所述第一负荷值整数和所述第一负荷值整数对应的第一负荷速度V1和第二负荷速度V2，通过将V1、E1，V2、E2进行线性插值，得到所述负荷值对应的负荷速度V；和速度坡度取得步骤：对于每级负荷，将所述负荷值与设定阈值进行比较，判断运动状态为低强度运动状态、中等强度运动状态或者大强度运动状态，通过不同运动状态的负荷值与坡度、速度的关系式为：VOi＝aij*V+bij*V*A+cij*A其中，VOi表示第i级负荷初始值，j表示不同的运动状态，i＝1,2,3；j＝1,2,3，aij,bij,cij为系数，V为所述负荷速度，从而得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于心肺耐力的跑步机坡度和速度调整方法，其特征在于，包括如下步骤：/n最大摄氧量速度估测步骤：通过用户基本信息估测该用户的最大摄氧量速度；/n负荷分级步骤：基于所述用户基本信息对所述用户的运动风险和年龄段进行划分，基于所述用户的运动风险、年龄段和所述最大摄氧量速度分别得到所述用户在次极量测试模式下的三级负荷初始值；和/n坡度速度计算步骤：基于所述最大摄氧量速度得到所述用户的次极量测试的负荷值，对于每级负荷，将所述负荷值与设定阈值的比较，判断运动状态，根据不同运动状态下该级负荷值与速度、坡度的关系，得到该级负荷下的跑步机平板测试的速度和坡度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于心肺耐力的跑步机坡度和速度调整方法，其特征在于，包括如下步骤：
最大摄氧量速度估测步骤：通过用户基本信息估测该用户的最大摄氧量速度；
负荷分级步骤：基于所述用户基本信息对所述用户的运动风险和年龄段进行划分，基于所述用户的运动风险、年龄段和所述最大摄氧量速度分别得到所述用户在次极量测试模式下的三级负荷初始值；和
坡度速度计算步骤：基于所述最大摄氧量速度得到所述用户的次极量测试的负荷值，对于每级负荷，将所述负荷值与设定阈值的比较，判断运动状态，根据不同运动状态下该级负荷值与速度、坡度的关系，得到该级负荷下的跑步机平板测试的速度和坡度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大摄氧量速度估测步骤包括：
基本信息获取步骤：获取所述用户基本信息，所述基本信息包括：年龄、体重、身高和性别；
估测步骤：基于所述身高得到预测体重，基于所述体重和所述预测体重得到身体质量指数，基于所述身体质量指数、所述性别和所述年龄估测该用户的最大摄氧量速度。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述负荷分级步骤中，所述运动风险分为低危、中危、高危三层；所述年龄段分为青年人、中年人和老年人三段。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述负荷分级步骤中：基于所述用户的运动风险、年龄段和所述最大摄氧量速度，利用下表得到所述用户在次极量测试模式下的三级负荷初始值：








5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述坡度速度获取步骤包括：
负荷值取得步骤：基于所述最大摄氧量速度得到所述用户的次极量的负荷值；
取整步骤：对所述负荷值进行向上取整，得到第一负荷值整数E1，对所述负荷值进行向下取整，得到第二负荷值整数E2；
负荷速度计算步骤：查询负荷与速度对照表，分别得到与所述第一负荷值整数和所述第一负荷值整数对应的第一负荷速度V1和第二负荷速度V2，通过将V1、E1，V2、E2进行线性插值，得到所述负荷值对应的负荷速度V；和
速度坡度取得步骤：对于每级负荷，将所述负荷值与设定阈值进行比较，判断运动状态为低强度运动状态、中等强度运动状态或者大强度运动状态，通过不同运动状态的负荷值与坡度、速度的关系式为：
VOi＝aij*V+bij*V*A+cij*A
其中，VOi表示第i级负荷初始值，j表示不同的运动状态，i＝1,2,3；j＝1,2,3，aij,bij,cij为系数，V为所述负荷速度，从而得到该级负荷下的跑步机平板测试的坡度A。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李道清，张启莲，
申请(专利权)人：合云力健康科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11