本发明专利技术公开了一种运动量计量方法与装置，其中所述方法包括运动检测步骤，用于检测目标对象的运动信号；此外，还包括：高度检测步骤，用于检测目标对象运动时所处高度的变化值；以及计算步骤，根据检测的运动信号以及高度变化值计算目标对象的运动量和/或消耗的能量。按照本发明专利技术实施例的运动量计量方法与装置，不仅能够测量目标对象在水平方向运动引起的运动量，还能够测量高度变化引起的运动量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种计量方法与装置，特别是涉及一种可用于计量人体运动量的运动量计量方法与装置。
技术介绍
目前，越来越多的人通过配带计步器来监测自己的运动量，这种计步器通过一个内置的运动信号传感器(如压电传感器，摆锤，加速度传感器等)记录目标对象的运动信号，计步器通过处理运动信号计算出目标对象走的总步数、走路的脚步频率、运动时间等运动参数，再根据这些参数计算出消耗的热量，以及运动量。这种测量方法对于在平坦的地面上的运动，例如走路、慢跑等，测得的运动量能真实地反映出人体的运动状况，但对于爬山、爬楼梯等在高度上有明显变化的运动，由于传统的测量方式不能反映目标对象在高度上的变化所引起的运动量的变化，因此不能够真实地反映出实际的运动量、消耗的卡路里等运动参数。具体来说，以同样的速度、步幅频率在平地上走路和爬坡，所消耗的卡路里以及运动量是不一样的，但是传统的测量方式不能体现出这种差别。因此，需要有一种能够反映高度变化引起的目标对象运动量变化的计量方法与装置，以便目标对象在平地上、爬山、爬楼梯时都能准确测量自己消耗的卡路里和运动量。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种能够反映高度变化引起的目标对象运动量变化的计量方法与装置。为了实现这一目的，本专利技术所采取的技术方案如下。按照本专利技术实施例的第一方面，提供一种运动量计量方法，包括运动检测步骤，用于检测目标对象的运动信号；此外，还包括高度检测步骤，用于检测目标对象运动时所处高度的变化值；以及计算步骤，根据检测的运动信号以及高度变化值计算目标对象的运动量和/或消耗的能量。按照一个实施例，所述的运动量计量方法还包括设定步骤，用于设定目标对象的体重、身高、以及步幅。按照另一个实施例，所述的运动量计量方法还包括显示步骤，用于显示计算的运动量和/或消耗的能量。按照再一个实施例，在所述高度检测步骤中，通过检测目标对象所处环境温度和大气压力，来检测目标对象运动时所处高度的变化值。按照又一个实施例，在所述计算步骤中，分别计算目标对象在水平方向运动引起的运动量和/或消耗的能量，以及在垂直方向运动引起的运动量和/或消耗的能量，并将两者相加作为总的运动量和/或消耗的能量。按照本专利技术实施例的第二方面，提供一种运动量计量仪，包括运动检测模块，用于检测目标对象的运动信号；此外，还包括高度检测模块，用于检测目标对象运动时所处高度的变化值；以及计算模块，根据检测的运动信号以及高度变化值计算目标对象的运动量和/或消耗的能量。按照一个实施例，所述运动量计量仪还包括设定模块，用于设定目标对象的体重、 身高、以及步幅。按照另一个实施例，所述运动量计量仪还包括显示模块，用于显示计算的运动量和/或消耗的能量。按照再一个实施例，所述高度检测模块通过检测目标对象所处环境温度和大气压力，来检测目标对象运动时所处高度的变化值。按照又一个实施例，所述计算模块分别计算目标对象在水平方向运动引起的运动量和/或消耗的能量，以及在垂直方向运动引起的运动量和/或消耗的能量，并将两者相加作为总的运动量和/或消耗的能量。 按照本专利技术实施例的运动量计量方法与装置，不仅能够测量目标对象在水平方向运动引起的运动量，还能够测量高度变化引起的运动量。下面将结合附图并通过具体的实施例对本专利技术进行具体说明，其中相同或基本相同的部件采用相同的附图标记指示。附图说明图1是按照本专利技术一个实施例的运动量计量方法的流程图；图2是做下坡运动的示意图；图3是按照本专利技术一个实施例的运动量计量装置的示意性结构图；图4是按照本专利技术另一个实施例的运动量计量装置的示意性结构图；图5是按照本专利技术一个实施例的运动量计量仪运行流程图。具体实施例方式如图1所示，是按照本专利技术一个实施例的运动量计量方法的流程图，主要包括运动检测步骤102、高度检测步骤104、以及计算步骤106。在其他实施例中，还可选地包括设定步骤100和显示步骤108。其中设定步骤100用于设定目标对象的体重、身高、以及步幅等参数；运动检测步骤102用于检测目标对象的运动信号；高度检测步骤104用于检测目标对象运动时所处高度的变化值；计算步骤106根据检测的运动信号以及高度变化值计算目标对象的运动量和/或消耗的能量；显示步骤108用于显示计算的运动量和/或消耗的能量。下面对上述步骤进行具体说明。在一个实施例中，可以利用气压传感器作为高度信号传感器来测量目标对象所处高度的变化。随着目标对象或用户所处海拔高度H的提高，气压传感器测得的大气压力 P(hpa)会不断减小。因此，通过气压传感器测得的气压值能够反应用户海拔高度的相对变化。然而，由于目标对象周围环境温度T会影响测得的大气压力P，因此，还需要利用温度传感器对测得的气压进行较正。设气压传感器测得的大气压力为P，温度传感器测得的温度为T，则由静力学方程可知，海拔高度h与大气压力P和温度T的关系为h = 8000/P (l+T/273)。据此，可通过测量大气压力P和温度T，检测目标对象(或用户)所处位置高度的变化值Ah(步骤104)。另外，可以首先利用运动信号传感器(如压电传感器，摆锤，加速度传感器等)检测目标对象是否再做运动，当检测不到有效运动信号时，表明用户正处于静止状态，此时， 可使气压传感器和温度传感器处于关闭状态。当运动信号传感器检测到有效运动信号时， 可打开气压传感器和温度传感器，计算用户的高度变化Ah。同时，利用运动信号传感器检测目标对象的运动信号(步骤102)，根据该运动信号可以计算使用者运动的总步数、走路的脚步频率和/或运动时间等运动参数。下面说明如何计算用户消耗的能量与运动量(步骤106)。假设用户体重为 weight (单位Kg)，身高为height (单位cm)，步数steps (单位步)，运动时间time (单位 min)，步幅为stride (单位m)，消耗能量为W(单位卡路里)，运动量为E (单位Ex)。其中不同用户的体重为weight、身高为height和步幅stride可通过录入装置(例如包括但不限于键盘、小键盘、按键等)来进行设定(步骤100)；而对于固定的用户，可将这些参数储存起来从而可省略设定步骤。那么，一般情况下，人体运动所消耗的能量与运动量之间的关系为 ff=l. 05XweightXE (1)当用户的运动既包括水平方向的运动，又包括垂直方向的运动(即高度有变化) 时，用户的能量消耗Wt可以由一个最简单的数学模型计算得到Wt = ffL+ffv(2)也就是说，总的能量消耗Wt由两个部分组成无高度变化运动所消耗的能量I和有高度变化时所消耗的能量Wv。相应的，总的运动量Et为Et = El+Ev(3)其中Et为总运动量，El表示无高度变化运动量，Ev表示有高度变化运动量。当测量的高度值h在单位时间内变化较小时，表明用户正在平地上做运动，此时Wv =0, Ev = 0，据此可以计算出运动量Et为Et = El = Ii1 (steps/time)其中Ic1是与身高有关的系数，可表示为Ii1 = (height_100)/240。此时，消耗的总热量Wt为Wt = Wl = 1. 05 Xweight XEt当检测的高度值h在单位时间内变化值较大时，表明用户在做爬山、爬楼梯等运动。此时，11>0且本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘伟朝，
申请(专利权)人：中山市创源电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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