CN101520815B - 个人运动管理系统及管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采用运动量化腕表、手机及服务端构成的个人运动管理系统及管理方法，个人健康管理系统由运动量化腕表、手机、服务端构成，运动量化腕表与移动终端采用无线通信的方式进行数据交换，移动终端与服务端采用无线通信或因特网进行数据交换。

Description

个人运动管理系统及管理方法

技术领域

本发明涉及采用运动量化腕表、手机及服务端构成的个人运动管理系统及管理方法，属人体个人运动管理系统及管理方法制造领域。

背景技术

专利申请号200510063591.8、称“个人健康管理服务方法及系统”，该方法包括如下步骤：连接到提供健康管理服务的信息提供服务器后输入使用者的体形、运动种类以及运动量、饮食信息、疾病信息后注册会员，并根据上述输入信息接收健康管理信息并储存；确认使用者是否任意或在已经设定的周期里输入有关摄取食物的信息；以上述健康管理信息为基础分析上述输入的摄取食物，告知是否摄取了所限制的特定食品、目前摄取的热量、每日所需的热量，并存储摄取食物信息和其分析结果；在一定周期内把上述存储的分析结果传送到信息提供服务器，接受以上述分析结果为基础重新制定的健康管理信息后更新以前的健康管理信息。其不足之处：在专利200510063591.8中，给出了“利用使用者特定的便携式终端，以一定时间间隔或任意时间间隔为单位检验并分析使用者摄取的食物以及运动量之后告诉使用者，以此让使用者方便管理自己的健康。”在此缺少监控使用者在运动过程中，是否超出有氧运动范围或在运动中是否达到运动的具体要求；另外运动量的大小是人工输入，相对繁琐，易出差错；对于摄取食物的信息来衡量每日热量的平衡的方法，虽然可以实现，但人们很难用很多时间，周折而繁琐地长期坚持摄取食物的信息的输入，相对难以推广的，即使人们普遍使用，因实际输入的信息，误差相对很大，实施性差，如：人们使用的中餐，有米饭、青菜、猪肉、鱼、土豆等都种不同的菜蔬所组成，到底食物输入了多少，很难计量，还有就是各种食物的加工条件不同，所产生热量和营养价值都有差异，所以即使是人工输入，也是估算的数值。

专利申请号01821382.0、名称“健康管理系统、健康管理装置、服务器及健康管理方法”，其中健康管理系统由下述构成：取得使用者的健康相关信息的健康管理装置、制作成为使用者进行运动时的目标的运动菜单信息以及使用者的健康管理用的建议信息的服务器。在健康管理装置中，把取得的健康相关信息传送到服务器。在服务器中，由健康管理装置取得健康相关信息前，做成运动菜单信息，将做成的运动菜单信息传送到健康管理装置。进而，在服务器中，接受到健康相关信息后，根据运动菜单信息和接收到的健康相关信息形成建议信息，并将形成的建议信息传送给健康管理装置。其不足之处：一是在专利01821382.0中，主要是为了“提供一种向使用者提供运动菜单，从而使用者可以在适当的运动负荷下运动的健康管理系统，以及使用该系统的健康管理装置及服务器，进而提供健康管理方法”，运动的菜单的推出主要是根据使用者的年龄来推出的，而完全脱离了二个很重要的参数，即本地的空气质量指数和使用者输入输出能量平衡的基本要素，因而给出运动菜单的合理性存在很大的差异，所推出的运动菜单并不可能是切合使用者的最佳菜单。如：在雾天，污染物与空气中的水汽相结合，将变得不易扩散与沉降，这使得污染物大部分聚集在人们经常活动的高度。而且，一些有害物质与水汽结合，会变得毒性更大，如二氧化硫变成硫酸或亚硫化物，氯气水解为氯化氢或次氯酸，氟化物水解为氟化氢。因此，雾天空气的污染比平时要严重的多，还有就是组成雾核的颗粒很容易被人吸入，并容易在人体内滞留，而锻炼身体时吸入空气的量比平时多很多，这更加加剧了有害物质对人体的损害程度。雾是一种很不干净的东西，据分析，雾珠含有酸、碱、盐、胺、笨、酚等多种有害物质，同时不还粘带有一些灰尘，病原微生物及寄生虫卵等。所以，有雾的时候表明：整个大气层比较稳定，大气扰动小，空气对流弱，杂质不容易向外扩散，空气中积聚较多的有害物质。总之，雾天锻炼身体，对身体造成的损伤远比锻炼的好处大。因此，雾天不宜锻炼身体。还有若是阴天时，人们应避免在树林中晨练，以免二氧化碳中毒；在夏天，有降雨时，路滑，易摔倒；在冬天，空气干燥，风多，雨少。降雪后，由于人的皮肤大多比较干涩，韧性降低，稍不注意极易擦破，所以凡是第二天早晨有降水，不宜晨练。雾天不宜室外锻炼，尤其是浓雾天。二是该发明并没有对使用者在锻炼过程中，对相关参数(如心率、行走的速度)作提示或报警，并没有对零星的运动过程或除行走和跑步之外的其他(游泳、打球、骑自行车等)运动作相应的统计和科学的累加，使运动菜单还没有达到真实的、实际的效果。

目前，市场上销售的多种运动计量器有：电子计步器，运动心率表等，能记录使用者在运动过程中的心率、计步等运动过程中的计量器，同时也能计算、提供使用者在运动过程中消耗的卡路里，以满足体重控制者的特殊要求。如专利00120700.8的“卡路里计算机”是一种根据人体基础代谢量、运动强度、体脂肪率、体重来计算1天运动消耗的热量的计算机，其中人体运动强度是根据心率换算出来的，但是它仅针对走路和跑步的运动模式，无法对其他的运动如游泳、跳绳等运动进行判别，而且在运动过程中，可分为有氧和无氧运动，两类运动的效果是不同的，而此专利并未对此作出区分，更不能在运动过程中起到提醒和监督的作用。另外该发明必须利用一卡套测定人体阻抗，因而繁琐，实际实施困难，还有无法对使用者建议适合自己运动强度和要求的个性化运动菜单。

对比专利200710105572.6的“一种确定运动信息的方法和腕式设备”对使用者在运动过程的信息进行采集，没有对运动过程的运动类型进行分析，更无法指导使用者的运动行为。总之其不足之处：一是这些运动计量器，只能针对单一的运动类型进行运动数据和使用者生理数据的采集，不能满足使用者进行复杂多项运动的测量要求；二是只能通过对使用者运动过程中生理指标的变化来推算使用者的运动强度，从而计算出其运动过程中消耗的卡路里，但是这种计算没有考虑到运动的强度，易产生非正常的卡路里消耗，不仅不利于身体健康，而且有损身体健康；三是当前市场的计量器都是被动地接受使用者的运动信息，而无法结合使用者的身体属性、运动要求以及使用者所在的运动环境科学地给予运动运动建议，因此并不能符合使用者个性化的运动管理要求。

发明内容

本发明目的之一，是将与使用者在运动过程中，能根据服务端发送给使用者的运动菜单，在运动过程中，实现有效、有氧、安全、标准的运动，从而达到实际锻炼的目的；

发明的目的之二，是根据使用者所在地当天或近期的空气质量、使用者的年龄、体重、身高、前期运动的结果综合考虑、科学计算和修正其运动菜单，实现个性化服务的要求；

发明的目的之三，是解决原有繁琐的人体每天摄取能量(食物)值输入到系统作为使用者能量守恒的计算问题。而原有的计算还存在多种不定的因素，如：人体对能量(食物)的吸收差异，输入值的误差问题等，为确保在设定范围内，使用者在某一定的时间周期内，提供摄取能量(食物)和所有能量的输出保持均衡的个性运动菜单；

发明的目的之四，根据每一位使用者的自身条件，制订出适用其健身的运动菜单，并且能够根据运动菜单的内容向使用者提示其运动的姿势、运动量、运动的时间是否在运动菜单的范围内，并且能够根据使用者的身体变化及前期运动状况及时地修订运动菜单。根据使用者的大量的运动数据积累，分析总结出更优、更合理的运动菜单，供使用者选择。

发明的目的之五，是方便地根据最新健康理论或最新研究、统计分析的结果，不断修正运动方案和方法，使其得到优化，以此解决了在众多专用机使用过程中，应用软件升级的难题；

发明的目的之六，解决使用者在运动过程中因偷懒，而达不到应有的锻炼和生理指标的目的，提供一种能科学累计和折算利用业余的时间或间断的时间锻炼效果的方法；

发明的目的之七，是解决现有产品操作烦琐，提供一种尽可能减少使用者手工操作的动作和时间，以满足人自身惰性的特征，体现人性化的设计；

发明的目的之八，是提供一种在使用者休息时或设置成定时提醒一天的运动状况的方法，提示使用者锻炼身体或尚未完成的锻炼计划，帮助减少使用者成为亚健康的可能。

发明的目的之九，是减少使用者投入的成本，方便而实际地实现全民健身活动，创造和谐社会；

发明的目的之十，解决专用机存储容量不足，无法统计分析个人信息的问题。

为了实现上述设计目的。本发明在个人健康管理管理系统上，主要由运动量化腕表、手机、服务端三个部分所组成。运动量化腕表与手机可以由无线的方式(如蓝牙)相互连接，交互采集信息或经处理过的信息；手机与服务端可以用无线通信网络的方式或因特网的方式进行连接，交互信息；个人电脑可以通过注册和使用者密码经因特网连接登陆到服务端的服务器上查阅、修改、设置其个人资料；服务端的服务器通过因特网与相关的气象网站链接，索取当天或近期各地的气象信息。

运动量化腕表负责对使用者生理、行为实现采集，包括心率、运动类别(如：行走、跑步、游泳、打球、登山、自行车等)、运动量(如：跑步的步数、行走的公里数、速度快慢、卡路里)、血压等中的一种或一种以上或全部数据的采集，对采集数据信息实现记录、存储和传递，可对采集的数值与设定值进行比较、提示或报警，计算、比较出有氧运动的相关数据，如：有氧运动的时间计算，或累计有氧运动时间的计算，燃烧的卡路里的计算和累计，与当日的运动菜单地差异，无氧运动的时间计算和累积；与手机的通信和数据交换，包括运动菜单的下载，运动信息的上传等。

手机主要负责运动量化腕表和服务端之间的信息交互，还承担本地信息的采集(如基站信息或GPS的经纬度信息)，或使用者当天运动时段行驶的公里数或经纬度变化记录，采集处理后发送到服务端，也可以承担信息采集器采集后相关信息的处理，以减轻信息采集器的存储容量和运行的时间；手机与服务端上传的信息有初始注册信息和运动量化腕表采集的数据信息和本地信息或当天运动历程数据信息；服务端下传给手机的信息有注册情况信息、每日运动菜单，使用者运动后基本情况信息；手机下传给运动量化腕表的信息有每日运动菜单，使用者运动后基本情况信息。

服务端主要是对使用者基本情况和运动情况实现管理，主要是依据使用者注册时的应有数据和资料(在其中可以包括使用者的年龄、性别、体重、身高、血型、血常规、尿检信息、疾病信息等)，使用者的历史数据和资料(根据不同的历史资料，如：体重是否有增长，体重波动的曲线如何，历史实际运动的状况的对应等)，使用者的特别要求(如：要求调整体重、运动爱好)，结合服务端与相应的气象网站的链接，将采集到所在地区气象数据(因在不同的地方，空气质量指数、温度、湿度、紫外线强度不同)，综合地、科学地分析、运算(可统计回归出数学模型实现运算)、处理后发送给使用者相应的运动菜单，实现个性化的运动管理；若有超出统计规律范围的各例，可以提出建议和意见。

使用者可以通过因特网或手机，用自己的用户名和密码登陆到服务端的服务器中，查看和输入自己的近期检查数据资料，以便服务器依据最新的资料，推出新的运动菜单。

在运动时，将运动量化腕表戴在手腕上或脚腕上，它能自动判别运动类型或在原有运动类型的基础上建立新的运动类型；测试和计量使用者在进行某项运动时的运动量的大小和时间，以及分辨有效运动时间或计算对应该项运动的卡路里的消耗量，并可综合得出运动过程中不同运动类型消耗的卡路里的总量；可以通过无线通信的方式与移动终端设备交换运动信息数据；可以通过本地即时温度的测量，达到调整运动菜单强度的目的；能对使用者处在各种运动状态的心率下限--上限--警戒三个范围有效地提示和显示，以提高运动质量和效果。

运动量化腕表由三维加速度传感器或二个平面加速度传感器、心率传感器、数据采集处理器、存储模块、通信模块、显示器所组成，数据采集处理器采集加速度传感器在三维数值中的波形(X，Y，Z)，与存储在存储模块中的多种运动类别波形进行比较，分析出其运动的类型，并对波形的强度和有效运动的时间作相应的记录，当运动结束后，直接将运动记录发送到移动终端设备或根据运动的记录自动换算出卡路里的消耗并与运动菜单进行比较，将今天的运动计划完成情况显示并告知使用者。

当运动量化腕表在运动类别存储器中没有存储当前运动的特征波形时，如乒乓球、篮球、游泳，或者每个使用者在进行某项运动时其独特的运动特征(如运动中的独特动作、习惯、姿势等)与运动类别存储器中的波形都不符时，本发明提供了学习模式，可依据每个人独特的运动特征，分别采样、处理、存储在运动类别存储器中。如游泳的泳姿，在运动中，运动量化腕表采样记录使用者在运动中的特征波形，经过比对在运动中反复并多次出现的相似波形，作为运动类别特征的波形，就自由泳动作所取得的波形和蛙泳动作所取得的波形，分别设置和存储在游泳特征波形存储器类别中的自由泳和蛙泳存储单元中，当第二次游泳时，运动量化腕表将采集的波形与存储在存储器中的各种运动特征波形进行比较，从波形的变化特征中(如波形量值按基本比例增或减)，自动识别出运动类型和计量运动强度，而运动强度的大小，依据使用者运动时的频率、运动的幅度(最大偏离值)、运动时的心率来衡量使用者的相对运动量。由于使用者在运动前可能存在运动前的热身过程，因而与存储器中运动类型特征波形比较的采样波形，设计成延后几分钟，以采取有效的波形进行对比。

技术方案1：个人健康管理系统由运动量化腕表、手机、服务端构成，运动量化腕表与手机采用无线通信的方式进行数据交换，手机与服务端采用无线通信或因特网进行数据交换。

技术方案2：个人健康管理方法，运动量化腕表负责对使用者生理、行为进行采集，对采集数据信息实现记录、存储、分析和传递，可对采集的数值与设定值进行比较、提示或报警，计算、比较出有氧运动的相关数据，与移动终端进行数据交换，下载菜单，并将运动信息上传；手机主要负责运动量化腕表和服务端之间的信息交互，同时还承担本地信息的采集，或使用者当天运动时段行驶的公里数或经纬度变化信息的记录，并将采集处理后的信息发送到服务端；服务端对使用者基本情况和运动情况实时管理，依据使用者注册时的应有数据和资料、使用者的历史数据和资料、使用者的特别要求，结合服务端与相应的气象网站的链接，将采集到所在地区气象数据，综合地、科学地分析、运算、处理后发送给使用者相应的运动菜单，实现个性化的运动管理。

本发明与背景技术相比，使用者能方便、简捷、实用地利用简单而又通用的信息设备，对日常生活、工作中的运动、健身起到指导、监督、计划的作用。

附图说明

图1是个人健康管理系统结构图。

图2是个人健康管理系统运动量化腕表结构图。

图3是个人健康管理系统服务端系统结构图。

图4是个人健康管理系统个人计算机注册流程图。

图5是个人健康管理系统手机注册流程图。

图6是个人健康管理系统手机接收发送运动菜单流程图。

图7是个人健康管理系统手机接收发送运动信息流程图。

图8是个人健康管理系统运动量化腕表工作流程图。

图9是个人健康管理系统运动量化腕表数据处理流程图。

图10是个人健康管理系统运动量化腕表学习模式操作界面示意图。

图11是个人健康管理系统运动量化腕表学习模式设置流程图。

具体实施方式

实施例1：参照附图1-3，个人健康管理系统由运动量化腕表、移动终端、服务端构成，运动量化腕表与移动终端采用无线通信的方式进行数据交换，与服务端采用无线通信或因特网进行数据交换。所述的运动量化腕表是生理、行为采集处理仪。所述的生理采集处理仪是心率采集与处理、血压采集与处理，所述的行为采集处理仪是运动姿势采集与处理、运动量采集与处理。所述的移动终端是指手机。所述的服务端由数据收发模块、数据处理模块、数据库基本模块所组成，数据收发模块负责数据的接收和发送；数据处理模块负责数据的分类、数据的过滤、数据的查询、数据的调用、数据抓取、数据的运算、数据的存储、数据传递、数据统计、数据分析、算法优化、专家诊断处理、数据挖掘；数据库基本模块用于存储、整理、建立使用者的个人档案，并以电话号码为用户名，以地域、个人状况、健康状况、运动状况、使用者特征、性别、年龄分类、分表实现管理。

实施例2：参照附图1-3，个人健康管理方法，运动量化腕表负责对使用者生理、行为进行采集，对采集数据信息实现记录、存储、分析和传递，可对采集的数值与设定值进行比较、提示或报警，计算、比较出有氧运动的相关数据，与移动终端进行数据交换，下载菜单，并将运动信息上传；手机主要负责运动量化腕表和服务端之间的信息交互，同时还承担本地信息的采集，或使用者当天运动时段行驶的公里数或经纬度变化信息的记录，并将采集处理后的信息发送到服务端；服务端对使用者基本情况和运动情况实时管理，依据使用者注册时的应有数据和资料、使用者的历史数据和资料、使用者的特别要求，结合服务端与相应的气象网站的链接，将采集到所在地区气象数据，综合地、科学地分析、运算、处理后发送给使用者相应的运动菜单，实现个性化的运动管理。交互信息是指个人电脑可以通过注册和用户密码经因特网连接登陆到服务端的服务器上，查阅、修改、设置使用者个人资料；服务端的服务器通过因特网与相关的气象网站链接，索取当天或近期各地的气象信息。使用者注册资料是指使用者的年龄、性别、体重、身高、血型、血常规、尿检信息、疾病信息；使用者的历史数据和资料是指使用者的体重、体重波动的曲线、历史实际运动状况。采集处理后发送到服务端可以承担信息采集器采集后相关信息的处理，以减轻信息采集器的存储容量和运行的时间；手机与服务端上传的信息有初始注册信息和运动量化腕表采集的数据信息和本地信息或当天运动历程数据信息；服务端下传给手机的信息有注册情况信息、每日运动菜单，使用者运动后基本情况信息；手机下传给运动量化腕表的信息有每日运动菜单，使用者运动后基本情况信息。

实施例3：在上述实施例1和2的基础上，运动量化腕表主要负责运动信息的采集，包括三维信息的采集、过滤、存储，信息的处理，包括采集信息波形的识别、归类(运动类型)、计数(运动量)、显示(显示其运动过程的数据显示或上下限设置显示或计划完成显示)、通信(与手机进行数据交互)。

手机是在原有通信功能的基础上，装有运动管理的应用软件，该软件能与服务端通过移动网络自动或手动交互信息；该软件能与运动量化腕表通信，自动或手动交互相应的信息。手机与服务端交互的信息有使用者所在地的地理信息(如：基站信息或经纬度信息)、注册信息、运动信息(如：在各条件下的运动量信息、运动类型)、体重信息或加上血常规和尿常规数据，运动菜单、运动过程中上下限数据要求、运动建议提示等。手机与运动量化腕表交互的信息有：接收到服务端运动菜单、运动过程中上下限数据要求，运动信息(如：在各条件下的运动量信息、运动类型)。手机显示内容包括：运动菜单信息、运动状况信息(本日运动状况中，已经消耗热量、按计划完成运动情况、未完成计划等)、原注册信息、修改信息、建议信息等，显示并可输入的信息有：注册信息、更新的体重信息、个人近期体检信息、注销信息。

服务端具有数据收发模块、数据处理模块、数据库基本模块所组成。

数据收发模块负责信息的接收和发送，它由GPRS通道、短信通道、彩信通道、WAP和因特网中一种或一种以上的组合所组成，接收和发送与手机或个人电脑和运维电脑的交互数据。

数据处理模块负责数据的分类、数据的过滤、数据的查询、数据的调用、数据抓取(如：各地域气象信息)、数据的运算(不同运动类型的耗能折算、根据已有的信息数据计算推出运动菜单)、数据的存储、数据传递、数据统计、数据分析、算法优化、专家诊断处理、数据挖掘处理中一种活一种以上的功能所组成。

数据库存储、整理、建立使用者的个人档案，以电话号码为用户名，以地域、个人状况(瘦、偏瘦、正常、偏胖、胖、很胖等)、健康状况(个人体检信息)、运动状况、使用者特征值、性别、年龄等分类、分表实现管理，数据处理模块存储相应的数据，各地气象信息的存储等。

个人电脑是使用者与服务端之间信息交互和沟通而设置的，是个人信息输入、查看、健康咨询的设备，它与服务端之间用因特网连接。参照附图4，运动者通过个人计算机向服务端发出注册请求401，服务端返回注册菜单内容402，使用者根据注册菜单的要求将注册信息填写完成，并提交至服务器403，服务器返回注册成功的信息404，同时发送用户注册时填写的手机号码上405。参照图5，运动者通过手机向服务端发出注册请求501，服务端返回注册菜单内容502，使用者根据注册菜单的要求将注册信息填写完成，并提交至服务器503，服务器返回注册成功的信息504。

运维电脑是运维人员与服务端之间信息交互和沟通而设置的，是运维监测、权限设置、日常维护等工作的设备，它与服务端之间用因特网连接。

当使用者通过手机或个人计算机向服务端服务器进行注册时，将自己的密码设置完毕后，使用者再将自己的体重、身高、性别、血型、近期血常规的数据信息、近期的尿检数据信息、手机的号码(适用于个人计算机注册)、是否有医生确诊的常见疾病分别正确输入，注册完毕后，服务端的服务器依据输入的数据，结合使用者所在基站地址或个人计算机登陆时的IP地址，导出使用者所在区域，在数据库中查找所在地的空气质量，综合处理、计算后，形成当日的运动菜单，菜单内容包括今日应在什么条件下运动(如：应心率在每分钟跳动次数、行走的步数、每10秒步行的步数(即：行走频率)、卡路里数值、脉搏每分钟跳动次数上限和下限、或血压的上下限数值条件下运动及锻炼时应注意事项等)及要求，并将运动菜单通过无线通信网络发送给手机，手机再将运动菜单信息发送到运动量化腕表，使用者只要戴上运动量化腕表，当在任何时间和不同类型运动时，运动量化腕表都会纪录运动时的运动量(如：行走的步数、在行走时脉搏跳动的频率、每10秒钟行走的步数、或包括血压，并对比心率、每10秒钟行走的步数与要求是否达到标准或是否在上下限范围内，运动量化腕表将方便、不改变运动步骤的提示(提示的方式可以是LED闪烁或变色的方式)或报警，运动量化腕表可以是定时(如每天晚上八点)或运动结束后(可以根据传感器自动判断，如在连续不小于10分钟运动过程后某一段时间里，行走速度接近为零)，通过无线的方式(如蓝牙、红外)将所采集的信息发送到手机，手机并将接收到的信息，通过无线通信网络转送到服务端的服务器上，服务端通过对信息的比较和处理，发送信息到手机，这一信息可以是当天已经完成锻炼计划或今天还未完成锻炼计划或超出运动计划，若今天还未完成锻炼计划，信息提出还应完成的锻炼内容，并定时(使用者可以设定，如：晚上九点以后，间段(如间隔20分钟提醒一次)，只有使用者关断服务，才能关闭提醒)提醒使用者完成锻炼计划，直至使用者在当天完成运动计划，或在第二天新的运动菜单的下达。

服务端的服务器还将定时(如：一周或一个月)提醒使用者的手机，将自己的体重按原来的称重条件测定后，将信息用注册时的手机或用自己的用户名和密码，通过个人电脑发送到服务端，服务端接收到使用者的信息后，在定时下发当天运动菜单时，将使用者的体重信息作为一个运动结果的参考指标，调整使用者的运动强度，或提示饮食结构的调整，以平衡原卡路里的消耗。

服务端定时索取当天或今后两天的天气预报、空气质量预报、晨练指数等气象信息，提出相应的运动菜单。

系统还将定期(如每年)提醒使用者是否做过常规检查，若做过，请将体检的相应信息通过手机或个人电脑输入到服务端的服务器中，以便与原有的资料进行对比分析，对使用者的运动菜单作一定的调整。

根据长时间的数据统计和分析，对使用者有一个相对合理的运动方案，服务端可根据春、夏、秋、冬不同季节、不同个人状况、不同环境条件、不同运动效果的条件下，计算、处理、推送出不同的运动菜单，实现个性化的健康管理。

实施例4：在上述实施例1和2的基础上，运动量化腕表主要负责运动信息的采集，包括运动时三维信息的采集、过滤、存储，信息的处理，包括采集信息波形的识别、归类(运动类型)、计数(运动量)、计算(不同运动类型的耗能折算)、比较(与运动菜单的具体数据的比较)、显示(显示其运动过程的数据显示或上下限设置显示或计划完成显示)、通信(与手机进行数据交互)；

手机是在原有通信功能的基础上，装有运动管理的应用软件，该软件能与服务端通过移动网络自动或手动交互信息；该软件能与运动量化腕表通信，自动或手动交互相应的信息。手机与服务端交互的信息有使用者所在地的地理信息(如：基站信息或经纬度信息)、注册信息、运动信息(如：在各条件下的运动量信息、运动类型)、体重信息或加上血常规和尿常规数据，运动菜单、运动过程中上下限数据要求、运动建议提示等。手机与运动量化腕表交互的信息有：接收到服务端运动菜单、运动过程中上下限数据要求，运动信息(如：在各条件下的运动量信息、运动类型)。手机显示内容包括：运动菜单信息、运动状况信息(本日运动状况中，已经消耗热量、按计划运动情况、还有多少没有完成计划等)、原注册信息、修改信息、建议信息等，显示并可输入的信息有：注册信息、更新的体重信息、个人近期体检信息、注销信息；

服务端具有数据收发模块、数据处理模块、数据库、防火墙所组成。

数据收发模块负责信息的接收和发送，它由GPRS通道、短信通道、彩信通道、WAP和因特网中一种或一种以上的组合而成，接收和发送与手机或个人电脑的交互数据；

数据处理模块负责数据的分类、数据的过滤、数据的查询、数据的调用、数据抓取(各地域气象信息)、数据的运算(根据已有的输入参数计算运动菜单)、数据的存储、数据传递、数据统计、数据分析、算法优化、专家诊断处理；

数据库存储、整理、建立使用者的个人档案，以电话号码为用户名，以地域、个人状况(瘦、偏瘦、正常、偏胖、胖、很胖等)、健康状况(个人体检信息)、需求类别、性别、年龄、喜好运动种类等分类管理，数据处理模块存储相应的数据，各地气象信息的存储等。

个人电脑是使用者与服务端之间信息交互和沟通而设置的，是个人信息输入、查看、健康咨询的设备，它与服务端之间用因特网连接。

运维电脑是运维人员与服务端之间信息交互和沟通而设置的，是运维监测、权限设置、日常维护等工作的设备，它与服务端之间用因特网连接。

当使用者在手机或个人计算机中向服务端服务器注册时，将自己密码设置完毕后，服务端要求使用者将自己的体重、身高、性别、血型、体检数据信息、手机的号码(适用于个人计算机注册，移动终端设备注册不需要)、是否有医院确诊的疾病，当注册完毕后，服务端的服务器依据输入的数据信息，结合使用者所在基站地址(由手机应用软件自动索取，并发送到服务端)或个人计算机登陆时的IP地址，导出使用者的所在地地址，在数据库中查找所在地的空气质量，处理并形成当日的运动菜单，菜单的内容包括建议今日应在什么条件(应在室内还是室外运动、运动时脉搏每分钟跳动次数、行走的步数、每10秒步行的步数(即：行走频率)、消耗卡路里数值、脉搏每分钟跳动次数上限和下限、或血压的上下限、在锻炼时应注意事项等)下运动及要求，并将运动菜单通过无线通信网络发送给手机参见附图6，手机将运动菜单信息发送到运动量化腕表，使用者只要戴上运动量化腕表，当在任何时间运动时，运动量化腕表都会纪录运动时所行走的步数或其他运动折算等价步数、在行走时脉搏跳动的频率、每10秒钟行走的步数、或血压，脉搏跳动的频率未达到标准或超出上限值时，运动量化腕表将提示(提示的方式可以是LED闪烁或变色的方式)或报警，当运动量已经到达运动菜单要求时，运动量化腕表提示使用者，当在任何状态条件下运动结束后，运动量化腕表与移动终端通过无线的方式(如蓝牙)将所采集的信息发送到手机参见附图7，手机并将接收到的信息，通过无线通信网络转送到服务端的服务器上，并存储在服务器上。若今天还未完成锻炼计划，运动量化腕表在设定的时间段中提醒使用者，补足今天的运动量。只有使用者关断服务或提醒关闭或当天完成运动计划。若到第二天凌晨仍未完成前一天的运动计划，在定时下发当天运动菜单时，将使用者的未完成信息作为一个运动结果的参考指标，调整使用者的运动强度，以平衡卡路里的消耗。

实施例5：在实施例1和2的基础上，运动量化腕表主要负责运动信息的采集，包括三维信息的采集、过滤、存储，信息的处理，包括采集信息波形的识别、归类(运动类型)、计数(运动量)、显示(显示其运动过程的数据显示或上下限设置显示或计划完成显示)、通信(与手机进行数据交互)；

手机是在原有通信功能的基础上，装有运动管理的应用软件，该软件能与服务端通过移动网络自动或手动交互信息；该软件能与运动量化腕表通信，自动或手动交互相应的信息。手机与服务端交互的信息有使用者所在地的地理信息(如：基站信息或经纬度信息)、注册信息、运动信息(如：在各条件下的运动量信息、运动类型、运动)、体重信息或加上血常规和尿常规数据、使用者对运动要求信息(如：在半个月内，体重减少二公斤；多分派运动类别)，运动菜单、运动过程中上下限数据要求、运动建议提示等。手机与运动量化腕表交互的信息有：接收到服务端运动菜单、运动过程中上下限数据要求，运动信息(如：在各条件下的运动量信息、不同运动类型的耗能折算)、比较(与运动菜单的具体数据的比较)。手机显示内容包括：运动菜单信息、运动状况信息(本日运动状况中，已经消耗热量、按计划完成运动情况、未完成计划等)、原注册信息、修改信息、建议信息等，显示并可输入的信息有：注册信息、更新的体重信息、个人近期体检信息、注销信息；

服务端具有数据收发模块、数据处理模块、数据库基本模块所组成。

数据收发模块负责信息的接收和发送，它由GPRS通道、短信通道、彩信通道、WAP和因特网中一种或一种以上的组合所组成，接收和发送与手机或个人电脑和运维电脑的交互数据；

数据处理模块负责数据的分类、数据的过滤、数据的查询、数据的调用、数据抓取(如：各地域气象信息)、数据的运算(不同运动类型的耗能折算、根据已有的信息数据计算推出运动菜单)、数据的存储、数据传递、数据统计、数据分析、算法优化、专家诊断处理、数据挖掘处理中一种活一种以上的功能所组成；

数据库存储、整理、建立使用者的个人档案，以电话号码为用户名，以地域、个人状况(瘦、偏瘦、正常、偏胖、胖、很胖等)、健康状况(个人体检信息、具有的疾病信息)、运动状况(是否按时完成每一天按标准完成运动量、耗能)、运动结果是否接近使用者的具体数值、使用者特征值、性别、年龄等分类、分表实现管理，数据处理模块存储相应的数据，各地气象信息的存储等。

个人电脑是使用者与服务端之间信息交互和沟通而设置的，是个人信息输入、查看、健康咨询的设备，它与服务端之间用因特网连接。

运维电脑是运维人员与服务端之间信息交互和沟通而设置的，是运维监测、权限设置、日常维护等工作的设备，它与服务端之间用因特网连接。

当使用者在手机或个人计算机中向服务端服务器注册时，将自己的密码设置完毕后，使用者再将自己的体重、身高、性别、血型、近期血常规的数据信息、近期的尿检数据信息、手机的号码(适用于个人计算机注册)、是否有医生确诊的常见疾病分别正确输入，注册完毕后，服务端的服务器依据输入的数据(若数据不全时，可能偏差较大，但还是有价值的)，结合使用者所在基站地址(每次与服务端交互时都会将这一信息发送到服务端的)或个人计算机登陆时的IP地址，导出使用者所在区域，在数据库中查找所在地的空气质量，综合处理、计算后，形成当日的运动菜单，菜单内容包括今日应在什么条件下运动(如：应心率在每分钟跳动次数、行走的步数、每10秒步行的步数(即：行走频率)、卡路里数值、脉搏每分钟跳动次数上限和下限、或血压的上下限数值条件下运动及锻炼时应注意事项等)及要求，并将运动菜单通过无线通信网络发送给手机，手机再将运动菜单信息发送到运动量化腕表，使用者只要戴上运动量化腕表，当在任何时间和不同类型运动时，运动量化腕表都会纪录运动时的运动量(如：行走的步数、在行走时脉搏跳动的频率、每10秒钟行走的步数、或包括血压，并对比心率、每10秒钟行走的步数与要求是否达到标准或是否在上下限范围内，运动量化腕表将方便、不改变运动步骤的提示(提示的方式可以是LED闪烁或变色的方式)或报警，运动量化腕表可以是定时(如每天晚上八点)或运动结束后(可以根据传感器自动判断，如在连续不小于10分钟运动过程后某一段时间里，行走速度接近为零)，通过无线的方式(如蓝牙、红外)将所采集的信息发送到手机，手机并将接收到的信息，计算、比较当日的运动菜单，将结果显示在手机上，信息包括当天已经完成锻炼计划或今天还未完成锻炼计划或超出运动计划，若今天还未完成锻炼计划，信息提出还应完成的信息内容，并定时(使用者可以设定，如：晚上九点以后，间段提醒(如间隔20分钟提醒一次)，只有使用者关断服务，提醒关闭)，再将通过无线通信网络将信息转送到服务端的服务器上，以便服务端第二天下运动菜单时作为参考依据。

服务端的服务器或手机软件，还将定时(如：一周或一个月)提醒使用者的手机，将自己的体重按原来的称重条件测定后，将信息用注册时的手机或用自己的使用者名和密码，在个人电脑中发送到服务端，服务端接收到使用者的信息后，在定时下发当天运动菜单时，将使用者的体重信息作为一个运动结果的参考指标，调整使用者的运动强度，或提示饮食结构的调整，以平衡原卡路里的消耗。

服务端定时索取当天或今后两天的天气预报、空气质量预报、晨练指数等气象信息，提出相应的运动菜单，如：气温在33C°容易中暑，因而在运动时要加以注意；空气质量不好，尽可能不在室外运动或心率和行走速度一定要控制在什么范围内等。

系统还将定期(如每年)提醒使用者是否做过常规检查，若做过，请将体检的相应信息通过手机或个人电脑输入到服务端的服务器中，以便对原有的资料对比分析，对使用者的运动菜单作一定的调整。

根据长时间历史数据的统计和分析，对使用者有一个相对合理的运动方案，服务端可以根据使用者的所有信息，依据春、夏、秋、冬中的不同季节、不同个人身体素质和状况、不同环境条件、不同运动效果的条件下，计算、处理、推送出不同的运动菜单，实现个性化的健康管理。

实施例6：参照附图2。运动量化腕表，电池207通过控制开关给数据处理器供电，按键208用于数据处理器功能的选择，加速传感器200、心率传感器201及温度传感器202的信号输出端接数据采集处理器206的信号输入端，数据采集处理器206与存储器203间构成双向通数据交互、与通信模块204构成双向数据交互、与显示器205构成单向通信；所述的加速传感器200是指三维加速传感器或二个垂直放置的二维加速传感器数据处理器依据运动菜单信息数据对三维加速传感器或二个垂直放置的二维加速传感器输入的三维立体信息进行比对处理；对心率传感器输入的信号进行比对处理。内置在运动量化腕表中含有运动信息采集处理模块、运动学习软件模块、数据处理软件模块、菜单调整软件模块、运动分析处理软件模块；其中运动信息采集处理模块负责运动信息的采集、过滤、存储，运动学习软件模块主要负责运动类型的学习和确定，数据处理软件模块负责分析和确定运动的类型、运动的强度、运动过程效果、与运动菜单的比较，菜单调整软件负责根据使用者即时运动时的环境调整运动菜单的运动强度，运动分析处理软件模块负责依据个人输入的资料和运动时信息资料分析并导出使用者运动最佳运动菜单和建议性意见。

实施例7：参照附图3～9。运动量化腕表的运动计量分析方法，加速传感器、心率传感器将所采集到的人体运动基本数据，当使用者将设置在学习状态时，使用者的运动行为由采集处理模块采集运动过程中的运动信息，数据采集处理器经对信息波形的比对处理，将具有特征值得波形选择后存入到存储器中，不同的运动类型都可以在不同的学习设置中建立不同的特征值波形存储到存储器中，以便提供自动识别运动类型的特征值波形；

参照附图8-9。运动计量分析腕表在开机的时候，通过无线接方式自动链接手机，从手机下载当天的运动菜单及建议，下载的信息保存到数据存储器，使用者可随时查阅存储器的内容在显示器上显示出来，运动计量分析腕表的温度传感器会定时采集即时温度数据，并对运动菜单进行修正，并保存到数据存储器。

使用者参照运动菜单开始运动锻炼，使用者可以选择是否进入学习模式，如果选择不进入学习模式，或者使用者不作选择就开始运动锻炼，则系统默认为否。运动开始，运动计量分析腕表开始采集使用者的运动波形，因为使用者通常在运动前会有做相应热身准备，所以系统在记录采集的波形同时，延迟采集波形样本与数据库中的波形数据进行对比，确认使用者的运动类型，系统会根据设定条件周期性地选取波形样本进行对比分析，以确认使用者是否保持同类运动。运动计量分析腕表开始采集运动波形的同时，心率传感器开始采集心率数据，采集的波形数据、心率数据都保存在存储器进行保存。对照运动菜单，结合采集的心率和运动波形，时间，进行数据处理，一方面根据运动菜单规定的心率区域(运动菜单中的心率的区域划分一是参考使用者身体情况，能承受的正常心率范围，二是参考人在不同强度运动下，转化为热量的物质不同而体现为有氧和无氧运动，以此得出有氧和无氧运动的心率范围，三是参考当地当天的天气情况，最后根据使用者设定的条件比如减肥、保健等要求，综合分析给出的运动心率区域。)，若运动即时心率小于下限值则绿灯亮，若在运动菜单给定的区域内则黄等亮若超出运动菜单给定的心率上限值则红等亮，以提示用户调整运动强度。另一方面，系统会根据运动量换算出消耗的热量，若已达到运动菜单的要求，绿灯会闪烁，提示使用者已完成当天的运动量。若没有完成当天的运动菜单就已结束运动，系统会系统会自动换算当天完成的运动量，自动搜索无线网络，将数据发送到手机上，同时将数据保存在数据库中供使用者查阅。

使用者若进行新的运动类型，可起用运动计量分析腕表的学习模式，一但选定或输入运动类型，就参照要求开始运动，运动计量分析腕表会按设置要求采集运动波形，并将多次出现的、类似的、周期性波形为该新的运动类型的特征波形数据保存在数据库中。待同样的运动进行中，数据处理器会将运动波形提取后与特征波形比较，最接近的运动类型特征波形为其运动类型。

附图11是学习模式的设置过程。使用者进入学习模式，多功能计量器会显示常规的运动类型供用户选择，使用者可选择已有的运动类型，也可以手动输入列表中不存在的运动类型如步骤1124所示。使用者选择一种运动类型，如该运动类型存在不同的形式比如游泳的种类有自由泳、蛙泳、蝶泳、仰泳，则进一步选择具体的运动形式，若列表中不存在该类运动，则可手动输入具体运动名称，如步骤1116、1123所示。

附图10是运动计量分析腕表学习状态操作界面图。首先开机，进入学习模式，步骤1006-1007选择学习的运动类型，确认后，运动计量分析腕表提示使用者开始运动，系统开始采集运动特征数据，设定时间到即采集完成，保存数据，则自由泳的运动特征波形已建立。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明实质精神内的发明创造，均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种个人运动管理方法，其特征是：运动量化腕表负责对使用者生理、行为进行采集，对采集数据信息进行处理、识别，实现信息的记录、存储和传递，可对采集的数值与设定值进行比较、提示或报警，计算、累计、比较出各种状态下的相关数据，与移动终端进行数据交换，下载运动菜单，并将已运动数据信息上传至移动终端；移动终端或个人电脑主要负责运动量化腕表和服务端之间的数据信息交互，同时移动终端还承担本地地域信息的采集，或使用者当天运动时段行驶的公里数或经纬度变化信息的记录，并将采集处理后的信息发送到服务端；服务端对使用者基本情况和运动情况实时管理，依据使用者注册时的数据和资料、使用者的历史数据和资料、使用者的特别要求，结合服务端与相应的气象网站的链接，将采集到使用者所在地区气象数据，综合地、科学地分析、运算、处理后发送给使用者相应的运动菜单，实现个性化的运动管理；运动量化腕表采集处理后通过移动终端发送到服务端，服务端或移动终端可以承担运动量化腕表采集后相关信息的处理，以减轻信息采集器的存储容量、电耗、运行的时间；移动终端上传给服务端的信息有初始注册信息或运动量化腕表采集的数据信息或本地信息或当天运动历程数据信息中一种或一种以上的组合；服务端下传给手机的信息有注册情况信息、每日运动菜单，使用者运动后基本情况信息，一些建议性的信息；手机下传给运动量化腕表的信息有每日运动菜单；

加速传感器、心率传感器将所采集到的人体运动基本数据，当使用者将设置在学习状态时，使用者的运动行为由采集处理模块采集运动过程中的运动信息，数据采集处理器经对信息波形的比对处理，将具有特征值得波形选择后存入到存储器中，不同的运动类型都可以在不同的学习设置中建立不同的特征值波形存储到存储器中，以便提供自动识别运动类型的特征值波形；

当数据采集处理器将内置运动分析处理软件模块通过所接收到的人体运动基本数据和存储在存储器中的使用者的个人资料进行分析处理后，制订出最佳的运动菜单且存入到存储器中，使用者可以通过按键进行查询，根据菜单提示进行运动，其运动过程的数据信息通过加速传感器、心率传感器传输至数据处理软件模块，经过与运动菜单比较处理后，通过显示器以菜单的方式告诉使用者的运动方式、运动量是否达到菜单要求；

如果未达到要求，则通过显示器以菜单的形式提示使用者还需要运动的菜单，当使用者在运动过程中已经达到运动菜单的要求时，则用提示方式提示使用者；

经过数天几个菜单的完成情况，数据采集处理器自动根据所记载的运动数据进行分析，并且要求使用者输入相应的生理数据，根据已有的数据，经过分析处理后，修订使用者的运动菜单，可增减某种动作的运动量、改变某种动作的运动方式，并将修订后的运动菜单告知使用者，使用者按修改后的菜单进行运动，以此类推，从而达到量体而行、循序渐进的健身；

如果使用者身体不属于健康范围，数据采集处理器则通过显示器以菜单的方式提醒使用者，根据菜单提示进行运动；当运动的姿势、运动指标达到运动要求范围内时，数据采集处理器通过显示的方式告诉使用者此时处在什么标准运动条件下；

当使用者开始运动后，数据采集处理器将采集的环境温度数据，作为微调运动菜单中的运动强度，以修正优化参数。

2.根据权利要求1所述的个人运动管理方法，其特征是：交互信息是指移动终端或个人电脑实现注册或使用者密码、用户名经无线通信网或因特网连接登陆到服务端的服务器上，实现信息输入、查阅、修改、设置使用者个人资料；服务端的服务器通过因特网与相关的气象网站链接，索取当天或近期各地的气象信息。

3.根据权利要求1所述的个人运动管理方法，其特征是：使用者注册资料是指使用者的年龄、性别、体重、身高、血型、血常规、尿检信息、疾病信息、使用者喜好的运动信息；使用者的历史数据和资料是指使用者的体重、体重波动的曲线、下发的历史数据、历史实际运动状况。

4.根据权利要求1所述的个人运动管理方法，其特征是：运动量化腕表采集的运动类别信息与所下发的运动菜单要求运动类别信息不符时，可以通过软件处理折合成原菜单的等价效果，告知使用者运动的结果，这个软件可以放置在运动量化腕表或移动终端或服务端。

5.根据权利要求1所述的个人运动管理方法，其特征是：服务端可以根据使用者持续、单一的运动特征，修改和建议使用新的配置运动菜单的方式，使使用者得到全面锻炼、健康的效果。

6.根据权利要求1所述的个人运动管理方法，其特征是：通过学习运动类型的运动，软件能自动判别或建立运动类型，根据运动过程的心率大小及变化曲线、肢体摆动的幅度大小、频率的高低，比较、计算出运动的强度，并可以根据各种运动所好耗能系数折算人体所消耗的卡路里。

7.根据权利要求1所述的个人运动管理方法，其特征是：使用者的个人资料是指年龄、性别、体重、身高、血型、血常规、尿检信息、疾病信息。

8.根据权利要求1所述的个人运动管理方法，其特征是：运动菜单的编制依据是根据个人的运动类型、运动量、运动过程的心率与运动强度的曲线、生理变化的状况----体重、血常规、尿常规而确定且在本运动量化腕表中实现，可以通过无线通信的方式，由服务端通过手机，转发到运动量化腕表中实现。

9.根据权利要求1所述的个人运动管理方法，其特征是：不同的运动类型都可以用不同的计量方式实现计量，可以折算出等量的消耗。

10.根据权利要求1所述的个人运动管理方法，其特征是：数据采集处理器根据使用者单一的运动类型，会提示使用者应该全面地运动，作一些其它类型的运动，以便使用者全面发展。

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