调整功率车扭矩的方法、运动训练方法和功率车技术

本发明专利技术涉及智能训练器械领域，提供一种根据心率变化实时调整功率车扭矩的方法，包括：S201：实时监测并获取用户运动时的当前心率，如果用户的当前心率不在该用户的靶心率范围内，则执行S202至S205；S202：计算当前心率与所述靶心率范围均值的差距；S203：根据该用户的测试心率、测试强度、静息心率和静息强度建立多项式公式；S204：根据S202中的当前心率与所述靶心率范围均值的差距和S203中的多项式公式，计算得到功率车的当前强度与目标强度的差值，并根据功率车的当前强度和该差值获得目标强度；S205：通过强度‑扭矩转换公式将目标强度转换为目标扭矩，根据目标扭矩调整功率车的扭矩。该方法能动态调整功率车扭矩，满足个性、精细、快速的心率调整需求。

【技术实现步骤摘要】
调整功率车扭矩的方法、运动训练方法和功率车
本专利技术涉及智能训练器械领域，尤其涉及一种根据心率变化实时调整功率车扭矩的方法、基于用户心率控制功率车的运动训练方法和根据心率调节扭矩的功率车。
技术介绍
现如今随着经济水平的不断发展，人们的生活变得越来越便捷方便，生活中的体力消耗也变得越来越少。但伴随着的却是由于体力活动的不足而可能导致的一系列身体健康问题，如“三高”、糖尿病等典型症状，由此导致的死亡人数仅次于吸烟问题，已经成为了现代社会第二大人类非正常死亡原因。因此，运动锻炼是保持人体健康必不可少的条件。运动锻炼是否有效安全是衡量体力活动效果最重要的一项，一般采用的方法是通过靶心率衡量运动锻炼的有效性。靶心率是指通过有氧运动提高心血管循环系统的机能时有效而安全的运动心率。中国专利公开号为CN107416116A公开了一种电动助力自行车系统，该系统测量骑行者的心率等生命体征，当其中一项生命体征超出设定的正常值范围时，根据生命体征数据将电机的输出功率实时调节为匹配骑行者的实时生理状态的输出功率，达到最佳舒适度的骑行效果和体验。但该系统存的缺点是：心率的正常值范围是一个比较大的范围，只是根据正常值范围调节电机的输出功率的手段不够精细，并不能保证能够达到一个很好的调节效果。因此，亟需开发一种能够精细调节人体运动强度的功率车。
技术实现思路
本专利技术的技术目的就在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种根据心率变化实时调整功率车扭矩的方法、基于用户心率控制功率车的运动训练方法和根据心率调节扭矩的功率车，能够精细调节人体运动强度。作为本专利技术的一个方面，提供一种根据心率变化实时调整功率车扭矩的方法，包括如下步骤：S201：实时监测并获取用户运动时的当前心率，如果用户的当前心率不在该用户的靶心率的范围内，则执行步骤S202至步骤S205；S202：计算当前心率与所述靶心率范围均值的差距；S203：根据该用户的测试心率、测试强度、静息心率和静息强度建立多项式公式；S204：根据步骤S202中的当前心率与所述靶心率范围均值的差距和步骤S203中的多项式公式，计算得到功率车的当前强度与目标强度的差值，并根据功率车的当前强度和该差值获得目标强度；S205：通过强度-扭矩转换公式将目标强度转换为目标扭矩，根据目标扭矩调整功率车的扭矩。用户在使用功率车时，转速因人而异，通过调整扭矩可以改变用户的运动强度。在适宜的运动强度下，可以让用户运动时的心率保持在一个合适的范围内，使用户高效、安全地运动。根据本专利技术一示例实施方式，所述当前心率为当前时间之前的一预定时间的平均心率。根据本专利技术一示例实施方式，所述靶心率为通过有氧运动提高心血管循环系统的机能时有效而安全的运动心率范围。根据本专利技术一示例实施方式，所述测试强度为用户在进行测试时的物理运动负荷。根据本专利技术一示例实施方式，所述测试心率为在预定的运动强度下的平均运动心率，通过心率表等设备进行检测。测试心率、测试强度均通过心肺耐力测试获得，心肺耐力测试是指从静息状态到运动负荷下监测全导联心电图和血压变化，同时监测肺通气指标、摄氧量和二氧化碳排出量等代谢指标的一种运动试验。心肺耐力测试是目前唯一能够在一次试验中全面评估人体整体多系统功能的临床检测技术，是一级或二级预防及康复项目中的重要组成本部分。该心肺耐力测试为三级增量心肺耐力测试，三级表示运动测试的最大次数，增量表示每级测试的运动强度是逐步递增的，即一级测试强度＜二级测试强度＜三级测试强度。进行测试时，如果仅进行一级心肺耐力测试，则该用户的测试结果只有一级测试心率和一级测试强度；如果进行二级心肺耐力测试，则该用户的测试结果包括一级测试心率、一级测试强度、二级测试心率和二级测试强度；如果进行三级心肺耐力测试，则该用户的测试结果包括一级测试心率、一级测试强度、二级测试心率、二级测试强度、三级测试心率和三级测试强度。根据本专利技术一示例实施方式，所述静息心率是指在清醒、不活动的安静状态下，每分钟心跳的次数。根据本专利技术一示例实施方式，所述静息强度为在静息情况下的物理负荷。一般在静息情况下每个人的物理负荷是一样的。靶心率、测试心率、测试强度、静息心率和静息强度在用户运动之前获取。用户运动时的目标强度应当与用户的运动状态、心肺耐力的特征有关，而目标强度又会根据用户的运动状态而改变，只有全面评估用户的当前心率、靶心率、测试心率、测试强度、静息心率和静息强度，才能够获得更有针对性的目标强度，从而精确地调整用户的运动强度。根据本专利技术一示例实施方式，当用户只进行一级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度；当用户进行二级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率和二级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度和二级测试强度；当用户进行三级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率、二级测试心率和三级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度、二级测试强度和三级测试强度；一级测试心率＜二级测试心率＜三级测试心率，一级测试强度＜二级测试强度＜三级测试强度；所述步骤S204中，当该用户只进行一级心肺耐力测试时，所述多项式公式为其中，当该用户进行二级心肺耐力测试时，所述多项式公式为其中，当该用户进行三级心肺耐力测试时，所述多项式公式为或当采用公式时，当采用公式时，d为静息强度，单位为mL/(kg·min)；d1为一级测试强度，单位为mL/(kg·min)；d2为二级测试强度，单位为mL/(kg·min)；d3为三级测试强度，单位为mL/(kg·min)；e为静息心率，单位为次/分钟；e1为一级测试心率，单位为次/分钟；e2为二级测试心率，单位为次/分钟；e3为三级测试心率，单位为次/分钟；c1和c2为最大摄氧量校正系数，单位为mL/(kg·min)；y为功率车当前强度与目标强度的差距，mL/(kg·min)；x为当前心率与所述靶心率范围均值的差距，单位为次/分钟。根据本专利技术一示例实施方式，所述强度-扭矩转换公式为扭矩＝f*v*y1；其中，f为常数；v为转速，单位为转/分钟；y1为目标强度，单位为mL/(kg·min)。根据本专利技术的第二方面，提供一种基于用户心率控制功率车的运动训练方法，包括以下步骤：S1：热身期：调整功率车的强度为第一固定强度，使用户在第一预设时间内运动；S2：动态调整期：调整功率车的初始动态强度，根据所述的根据心率变化实时调整功率车扭矩的方法实时调整功率车扭矩；S3：恢复期：调整功率车的强度为第二固定强度，使用户在第二预设时间内运动。根据本专利技术一示例实施方式，在所述步骤S1之前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根据心率变化实时调整功率车扭矩的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS201：实时监测并获取用户运动时的当前心率，如果用户的当前心率不在该用户的靶心率的范围内，则执行步骤S202至步骤S205；/nS202：计算当前心率与所述靶心率范围均值的差距；/nS203：根据该用户的测试心率、测试强度、静息心率和静息强度建立多项式公式；/nS204：根据步骤S202中的当前心率与所述靶心率范围均值的差距和步骤S203中的多项式公式，计算得到功率车的当前强度与目标强度的差值，并根据功率车的当前强度和该差值获得目标强度；/nS205：通过强度-扭矩转换公式将目标强度转换为目标扭矩，根据目标扭矩调整功率车的扭矩。/n

【技术特征摘要】
1.一种根据心率变化实时调整功率车扭矩的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S201：实时监测并获取用户运动时的当前心率，如果用户的当前心率不在该用户的靶心率的范围内，则执行步骤S202至步骤S205；
S202：计算当前心率与所述靶心率范围均值的差距；
S203：根据该用户的测试心率、测试强度、静息心率和静息强度建立多项式公式；
S204：根据步骤S202中的当前心率与所述靶心率范围均值的差距和步骤S203中的多项式公式，计算得到功率车的当前强度与目标强度的差值，并根据功率车的当前强度和该差值获得目标强度；
S205：通过强度-扭矩转换公式将目标强度转换为目标扭矩，根据目标扭矩调整功率车的扭矩。


2.根据权利要求1所述的根据心率变化实时调整功率车扭矩的方法，其特征在于，所述当前心率为当前时间之前的一预定时间的平均心率；所述靶心率为通过有氧运动提高心血管循环系统的机能时有效而安全的运动心率范围；所述测试心率为在预定的运动强度下的平均运动心率；所述测试强度为用户在进行测试时的物理运动负荷。


3.根据权利要求1所述的根据心率变化实时调整功率车扭矩的方法，其特征在于，当用户只进行一级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度；当用户进行二级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率和二级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度和二级测试强度；当用户进行三级心肺耐力测试时，该用户的测试心率包括一级测试心率、二级测试心率和三级测试心率，该用户的测试强度包括一级测试强度、二级测试强度和三级测试强度；一级测试心率＜二级测试心率＜三级测试心率，一级测试强度＜二级测试强度＜三级测试强度；
所述步骤S204中，
当该用户只进行一级心肺耐力测试时，所述多项式公式为：



其中，



当该用户进行二级心肺耐力测试时，所述多项式公式为：



其中，



当该用户进行三级心肺耐力测试时，所述多项式公式为：

或
当采用公式时，






当采用公式时，









d为静息强度，单位为mL/(kg·min)；
d1为一级测试强度，单位为mL/(kg·min)；
d2为二级测试强度，单位为mL/(kg·min)；
d3为三级测试强度，单位为mL/(kg·min)；
e为静息心率，单位为次/分钟；
e1为一级测试心率，单位为次/分钟；
e2为二级测试心率，单位为次/分钟；
e3为三级测试心率，单位为次/分钟；
c1和c2为最大摄氧量校正系数，单位为mL/(kg·min)；
y为功率车当前强度与目标强度的差距，mL/(kg·min)；
x为当前心率与所述靶心率范围均值的差距，单位为次/分钟。


4.根据权利要求1所述的根据心率变化实时调整功率车扭矩的方法，其特征在于，所述强度-扭矩转换公...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永亮，陈娟，叶骏，张亚东，高向阳，曾强，张世潮，李军，
申请(专利权)人：北京动亮健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11