一种确定运动信息的方法和腕式设备技术

本发明专利技术涉及一种腕式设备和一种确定运动信息的方法。该方法包括在用户移步期间根据用户佩戴的腕式设备的运动来测量加速度；以及通过使用所述加速度来确定与用户移步所产生的横向运动关联的运动脉冲。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种确定运动信息的方法和一种腕式设备。
技术介绍
现有不同方法用于测量与人移步所实现的前进运动关联的移步频率。已知测量方法包括计步器(pedometer)，该计步器可附在骨盆或鞋上，基于机械钟摆或加速度传感器，并测量一个或多个方向上的加速度。还存在用于通过利用地球磁场以磁性方式确定运动的技术。在确定移步频率时，人移步所产生的运动的复杂性和该运动复杂性所产生的问题导致了现有技术解决方案的缺点。因此，研究用于确定运动信息的技术是有用的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种腕式设备以及一种用于实现对用户运动信息的可靠确定的方法。本专利技术的第一个方面是提供一种腕式设备，包括用于在用户移步期间根据腕式设备的运动来测量加速度的运动脉冲确定单元，该运动脉冲确定单元配置为通过使用该加速度来确定与用户移步所产生的横向运动关联的运动脉冲。本专利技术的第二个方面是提供一种方法，包括在用户移步期间根据用户佩戴的腕式设备的运动来测量加速度；以及通过使用该加速度来确定与用户移步所产生的横向运动关联的运动脉冲。在所附权利要求书中描述了本专利技术的优选实施例。本专利技术基于确定与用户移步所产生的横向运动关联的运动脉冲。当用户移步时，用户的重心随着用户承重脚的改变而横向运动，用户的每一步都与重心的横向运动的变化关联。这在用户横向运动中产生了周期，该周期对应于步伐对(step pair)的频率。用户上肢跟随重心的运动，由此在上肢的横向运动中出现相同的周期，使得运动脉冲的测量能够与腕式设备的横向运动相关联。本专利技术的腕式设备和方法带来了多种优势。与移步所产生的横向运动关联的运动脉冲与移步频率特别相关，额外的运动脉冲的数量和幅度很小。因此，移步所产生的横向运动的使用提供了可靠的运动脉冲确定结果和从运动脉冲得到的导出信息。附图说明下面将参考附图结合优选实施例更详细地描述本专利技术，其中图1示出了用户移步动态的一个示例；图2示出了腕式设备结构的第一个示例；图3示出了腕式设备结构的第二个示例；图4示出了测量几何学的第一个示例；图5示出了测量几何学的第二个示例；图6示出了腕式设备结构的第三个示例；以及图7示出了测量几何学的第三个示例；图8示出了运动脉冲结构的一个示例；图9示出了根据本专利技术实施例的方法的第一个示例；以及图10示出了根据本专利技术实施例的方法的第二个示例。具体实施例方式参考图1，研究佩戴有腕式设备102的用户的移步动态，其中用户将重心从一只脚转换到另一只脚。在情况100A中，用户倾向他/她的右脚，在情况100B中，用户倾向他/她的左脚。诸如步行或奔跑之类的前进运动可以与移步相关。移步也可以发生在没有前进运动的原地运动状态。在移步步骤100A和100B之间，用户的重心104横向转移使得用户维持平衡。因此，重心104的横向移动106由移步产生。当在用户移步的过程中发生多次连续转移时，横向运动106变成周期性的。周期性的横向运动106可以转换为运动脉冲。腕式设备102的横向运动108也与重心104的横向运动106关联。因此，重心104的横向运动106的特征通过研究腕式设备的横向运动108来得到，并且可以确定移步所产生的运动脉冲。图2示出了腕式设备200的结构的一个示例。腕式设备200典型地包括处理单元(PU)204、存储单元(MEM)206、加速度传感器(A)202，以及用户接口(UI)208。处理单元204可以通过使用模拟电路、ASIC电路(专用集成电路)、数字处理器、存储器和计算机软件来实现。处理单元204可以构成腕式设备200的计算机的一部分。处理单元204可以根据存储在存储单元206中的用于确定运动信息的已编码指令执行计算机处理。在一个实施例中，加速度传感器202基于压电技术(压敏电阻)。在压敏电阻技术中，使用一种材料，其电阻随着该材料被压缩而改变。质量加速度产生施加到压敏电阻的力，并且当恒定电流流过压敏电阻时，作用在压敏电阻上的电流根据由加速度导致的压缩而改变。在压电技术中，当加速度传感器被加速时，压电传感器产生电阻。在硅桥技术中，硅芯片被刻蚀，使得硅质量块残留在硅梁末端的硅芯片上。当加速度作用在硅芯片时，硅质量块将力施加在硅梁，改变了硅梁的电阻。微机械硅技术基于差分电容器的使用。音圈技术基于与话筒相同的原理。适当的运动传感器的一些示例包括Analog Devices的ADXL 105、Pewatron HW或VTI Technologies的SCA系列。加速度传感器202还可以基于适合于该目的的其他技术，例如集成在硅芯片中的陀螺仪、放在面板装配组件或机械钟摆中的微振动装置。加速度传感器202所产生的加速度信息可以传输到处理单元204或存储单元206。用户接口208典型地包括显示单元(DISP)210和显示控制器。显示单元210可以包括例如LCD组件(液晶显示器)。显示单元210可以以图形和/或数值方式将根据运动脉冲确定的表现性能特征的诸如移步次数、前进距离或能量消耗之类的运动脉冲累积值或二级参数值显示给用户。用户接口124可以进一步包括使用户能够输入命令到腕式设备200的键区(KP)212。在一个实施例中，腕式设备200是一个脉冲计数器，在这种情况下腕式设备200可以包括用于接收从脉冲测量单元发送的信号的接收器。脉冲测量单元可以是安装在用户胸部的带状结构，并且包括用于执行心电图测量(ECG)和向腕式设备200发送ECG信息的装置。参考图3，腕式设备(WD)300包括用于在佩戴有腕式设备300的用户移步期间根据腕式设备300的运动来测量加速度的运动脉冲确定单元302。运动脉冲确定单元302通过使用加速度来确定与用户移步所产生的横向运动108关联的运动脉冲。运动脉冲确定单元302典型地包括加速度传感器(A)304和脉冲检测器(PD)306。加速度传感器304确定瞬时加速度值并产生表现瞬时加速度值的特征的数据流308。加速度传感器304将数据流308馈送给脉冲检测器306。脉冲检测器306接收数据流308并表明与横向运动108关联的来自数据流306的加速度变化。脉冲检测器306可以计算它所识别的脉冲并输出脉冲信息310用于处理或存储。脉冲检测器306可以通过例如利用根据图2的处理单元204执行并存储在存储单元206中的计算机软件来实现。在本专利技术的一个实施例中，加速度传感器304测量在用户移步所产生的横向运动108方向上的加速度。脉冲检测器306通过使用所述在横向运动108方向上的加速度来确定与用户横向运动108关联的运动脉冲。加速度传感器304可以是用于测量在移步所产生的横向运动方向上的加速度的一维加速度传感器304。图3示出了矢量图322，包括一维加速度传感器的测量方向312、在腕式设备的横向运动108方向上的加速度314、以及与横向运动108垂直的加速度316。腕式设备300在移步中产生的朝上的运动或用户前进运动方向上的运动可以导致与横向运动108垂直的加速度316。一维加速度传感器302测量相互正交的加速度在测量方向312上的投影。矢量318示出了横向运动108方向上的加速度314的投影，矢量320示出了与横向运动108垂直的加速度316的投影。在本专利技术的一个实施例中，将一维加速度传感器302定位在腕式设备中，使得在横向运动10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腕式设备，其特征在于所述腕式设备包括：运动脉冲确定单元（３０２），用于在用户移步期间根据所述腕式设备的运动来测量加速度，所述运动脉冲确定单元（３０２）配置为通过使用所述加速度来确定与用户移步所产生的横向运动关联的运动脉冲。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M尼米马基，A尼瓦，
申请(专利权)人：博能电子公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]