CN102657517A - 一种测量人体运动消耗的能量的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种测量人体运动消耗的能量的装置，用于给出人体的饮食建议。装置包括加速度传感器、控制器、网络服务器及输入装置。加速度传感器用来获取传感数据。控制器与加速度传感器相连接，对传感数据进行计算处理以获得一权值，将权值与预设值进行比较，以判断人体的运动状态。网络服务器与控制器信号输出端相连，并根据运动状态计算人体运动消耗的能量，网络服务器内储存有一预设的基础消耗，网络服务器进行计算处理，并给出人体的饮食建议。本发明可以精确测量人体所消耗的能量，并据此确定科学的饮食结构。

Description

一种测量人体运动消耗的能量的装置
技术领域
本发明涉及一种测量人体运动消耗的能量的装置，尤其涉及一种可以给出饮食建议的精确测量人体运动消耗的能量的装置。
背景技术
现在的计步器没有跑步和走路的自识别功能，如果用跑步的能量消耗速度去计算走路或用走路消耗的能量速度去计算跑步就会造成不准确。现有技术中，为了更准确地测量人体所消耗的能量，都需要进行人工按键切换，而人工按键切换比较麻烦。
目前，中国营养协会给出了平衡膳食的指南(食物金字塔或叫做膳食宝塔)，因为要涵盖绝大多数人，指南中所有的摄入都是给出一个范围，这个范围很大(很多食物的范围在一倍左右)，不同的人在这个范围内很难找到自己的理想平衡点。并且，如果不能精确的测得人体所消耗的能量，就很难知道要补充多少能量，因此，容易导致饮食不合理。
有鉴于此，如何设计一种测量人体运动消耗的能量的装置，以了解人体需要补充的能量，从而进一步确定合理的饮食结构，是业内人士亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中不能精确测量人体运动消耗的能量，而导致的饮食结构不合理这一缺陷，本发明提供了一种测量人体运动消耗的能量的装置。
根据本发明，提供了一种测量人体运动消耗的能量的装置，用于给出人体的饮食建议，其中，包括：
加速度传感器，用来获取传感数据；
控制器，与所述加速度传感器相连接，所述控制器对所述传感数据进行计算处理以获得一权值，将所述权值与预设值进行比较，以判断人体的运动状态；
网络服务器，与所述控制器信号输出端相连，并根据所述运动状态计算人体运动消耗的能量，所述网络服务器内储存有一预设的基础消耗，所述网络服务器进行计算处理，并给出所述人体的饮食建议；以及
输入装置，连接于所述网络服务器，以输入所述人体的参数。
优选地，所述控制器具有有线接口，所述控制器与所述网络服务器之间通过有线传输。
优选地，所述控制器与所述网络服务器之间通过无线传输。
优选地，所述装置更包括无线通信模块，所述无线通信模块包括：
天线，感应所述控制器的信号；以及
接收器，将所述天线感应的信号传输至所述网络服务器。
优选地，所述控制器对所述传感数据从加速度的极值变化特征、加速度的变化频率及加速度变化的速度三个参数进行计算。
优选地，所述输入装置输入所述人体的参数包括身高、年龄、性别及体重。
优选地，所述网络服务器根据所述人体的年龄、身高、性别、体重及运动状态计算所述人体运动消耗的能量。
优选地，所述网络服务器确定所述人体的饮食建议根据以下原理：
将所述人体运动消耗的能量与所述人体基础消耗的能量之和确定为所述人体需要补充的能量；
将所述人体分为轻体力劳动者、中体力劳动者及重体力劳动者；
按所述轻体力劳动者每公斤体重补充0.8克蛋白质，所述中体力劳动者每公斤体重补充1.0克蛋白质，所述重体力劳动者每公斤体重补充1.2克蛋白质；
然后再给出所述人体需要补充的维生素及纤维素的量；
将所述人体需要补充的能量去除通过所述蛋白质与维生素及纤维素补充的能量所剩余的能量确定为通过碳水化合物补充。
优选地，所述轻体力劳动者、中体力劳动者及重体力劳动者的划分根据所述人体运动消耗的能量与所述人体基础消耗的能量的比值确定，即所述人体运动消耗的能量与所述人体基础消耗的能量的比值小于30％时为轻体力劳动者，所述人体运动消耗的能量与所述人体基础消耗的能量的比值为30％-60％时为中体力劳动者，所述人体运动消耗的能量与所述人体基础消耗的能量的比值大于60％时为重体力劳动者。
优选地，所述网络服务器建议所述人体需要补充的能量按早餐30％、午餐40％、晚餐30％的比例配置。
本发明的优点是：通过判断人体的运动状态，以精确的计算人体运动所消耗的能量，以根据人体所消耗的能量确定合理的膳食结构。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出了依据本发明的一个实施例中测量人体运动消耗的能量的装置的结构框图。
图2示出了依据本发明的另一个实施例中测量人体运动消耗的能量的装置的结构框图。
具体实施方式：
下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1示出了依据本发明的一个实施例中测量人体运动消耗的能量的装置的结构框图。参照图1，测量人体运动消耗的能量的装置1用于给出合理的饮食建议。测量人体运动消耗的能量的装置1包括：加速度传感器10、控制器20、网络服务器30及输入装置40。其中，加速度传感器10用来获取人体运动状态的一传感数据。控制器20的数据输入端与加速度传感器10的数据输出端相连接，加速度传感器10将其测得的传感数据输入至控制器20。控制器20对从加速度传感器10获得的传感数据进行计算，特别指出的是，控制器20从加速度的极值变化特征、加速度的变化频率及加速度变化的速度确定出一权值，因为人体处于跑步与走路状态时，上述三种参数是不同的，所以得到的权值也是不同的。控制器20将计算得到的权值与储存于其内的预设值相比较，如果该权值小于预设值，则人体处于走路状态，而当该权值大于预设值时，则人体处于跑步状态。
控制器20连接于网络服务器30，以将人体的运动状态传送至网络服务器30。本实施例中，控制器20上具有有线接口，控制器20与网络服务器30之间为有线连接，但并不以此为限，在另外的实施例中，控制器20与网络服务器30之间还可以为无线连接。
输入装置40也与网络服务器30相连接，用来向网络服务器30输入人体的年龄、身高、性别及体重。当人体处于走路状态时，网络服务器30按照人体走路消耗的能量的速度，并结合人体的年龄、身高、性别及体重计算所消耗的能量；当人体处于运动状态时，网络服务器30则按照人体跑步消耗的能量速度，并结合人体的年龄、身高、性别及体重计算所消耗的能量。依此种方式，能够更为精确的测量出每日人体运动所消耗的能量。网络服务器30内储存有一预设的基础消耗，网络服务器30根据人体的体重及每日人体运动消耗的能量进行计算处理，最后给出每日人体的饮食建议。
具体地，网络服务器30将每日人体运动消耗的能量与每日人体基础消耗的能量之和确定为每日人体需要补充的能量。并且网络服务器30根据每日人体运动消耗的能量与每日人体基础消耗的能量的比值将人划分为轻体力劳动者、中体力劳动者及重体力劳动者的，即每日人体运动消耗的能量与人体基础消耗的能量的比值小于30％时为轻体力劳动者，每日人体运动消耗的能量与人体基础消耗的能量的比值为30％-60％时为中体力劳动者，每日人体运动消耗的能量与人体基础消耗的能量的比值大于60％时为重体力劳动者。然后，按每日轻体力劳动者每公斤体重补充0.8克蛋白质，中体力劳动者每公斤体重补充1.0克蛋白质，重体力劳动者每公斤体重补充1.2克蛋白质补充蛋白质。网络服务器30接着给出每日人体需要补充的维生素及纤维素的量，建议成人每日摄入蔬菜300-800克和水果200-400克，并且按1∶1的比例分配于中餐和晚餐中。将每日人体需要补充的能量去除通过蛋白质与维生素及纤维素补充的能量所剩余的能量确定为通过碳水化合物补充。更具体地，网络服务器30建议每日人体需要补充的能量按早餐30％、午餐40％、晚餐30％的比例配置。
举例来说，一个75公斤重35岁的成年男子每日基础消耗是1755卡路里，通过本发明的装置测得他每日运动消耗的能量是600卡路里，如果不想变胖，他每日的能量摄入量应该控制在2355卡路里左右。如果按照居民《膳食指南》的食物金字塔，他既可以吃400克的主食加300克牛奶和50克肉类和400克的蔬果，也可以吃100克肉类25克蛋类200克主食加1000克的蔬果，而且不管选择哪种方式，都需要将能量统计出来再演算一遍，如果能量不足或过剩，是该改变主食，还是豆类或者肉类？
首先保证蛋白质所需，因为这是人体最重要的营养物质，可以根据自己喜好选择是牛肉，鸡蛋，牛奶或者豆腐，要按照每公斤体重0.8克至1.2克配置足，轻体力劳动者每公斤体重需0.8克蛋白质，中体力劳动者每公斤体重需0.8克蛋白质，重体力者每公斤体重需1.2克蛋白质。因此，他的菜单中，基于2355能量，先满足重要营养素：蛋白质75克，蔬菜300-800克，水果200-400克，脂肪25克，如果以上食物的能量为1000卡路里，那么剩余1355卡路里就需要用主食(碳水化合物)满足，比如说选择早晨包子，中午米饭，晚上粗粮面条，就可以给出肉包子一个，面条100克(干重)，面条50克(干重)的结果。
图2示出了依据本发明的另一个实施例中测量人体运动消耗的能量的装置的结构框图。参照图2，测量人体消耗的能量的装置2除了包括加速度传感器10、控制器20、网络服务器30及输入装置40外，更包括一无线通信模块。更具体地，无线通信模块具有天线51及接收器52。控制器20接收从加速度传感器10传递过来的传感数据，天线51将感应的数据信号从控制器20传输给接收器52，然后由接收器52将数据信号传输给网络服务器30。
本发明的优点是：通过判断人体的运动状态，以精确的计算人体运动所消耗的能量，以根据人体所消耗的能量确定合理的膳食结构。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种测量人体运动消耗的能量的装置，用于给出人体的饮食建议，其特征在于，包括：
加速度传感器，用来获取传感数据；
控制器，与所述加速度传感器相连接，所述控制器对所述传感数据进行计算处理以获得一权值，将所述权值与预设值进行比较，以判断人体的运动状态；
网络服务器，与所述控制器信号输出端相连，并根据所述运动状态计算人体运动消耗的能量，所述网络服务器内储存有一预设的基础消耗，所述网络服务器进行计算处理，并给出所述人体的饮食建议；以及
输入装置，连接于所述网络服务器，以输入所述人体的参数。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器具有有线接口，所述控制器与所述网络服务器之间通过有线传输。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器与所述网络服务器之间通过无线传输。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置更包括无线通信模块，所述无线通信模块包括：
天线，感应所述控制器的信号；以及
接收器，将所述天线感应的信号传输至所述网络服务器。
5.如权利要求1至4任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述控制器对所述传感数据从加速度的极值变化特征、加速度的变化频率及加速度变化的速度三个参数进行计算。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述输入装置输入所述人体的参数包括身高、年龄、性别及体重。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述网络服务器根据所述人体的年龄、身高、性别、体重及运动状态计算所述人体运动消耗的能量。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述网络服务器确定所述人体的饮食建议根据以下原理：
将所述人体运动消耗的能量与所述人体基础消耗的能量之和确定为所述人体需要补充的能量；
将所述人体分为轻体力劳动者、中体力劳动者及重体力劳动者；
按所述轻体力劳动者每公斤体重补充0.8克蛋白质，所述中体力劳动者每公斤体重补充1.0克蛋白质，所述重体力劳动者每公斤体重补充1.2克蛋白质；
然后再给出所述人体需要补充的维生素及纤维素的量；
将所述人体需要补充的能量去除通过所述蛋白质与维生素及纤维素补充的能量所剩余的能量确定为通过碳水化合物补充。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述轻体力劳动者、中体力劳动者及重体力劳动者的划分根据所述人体运动消耗的能量与所述人体基础消耗的能量的比值确定，即所述人体运动消耗的能量与所述人体基础消耗的能量的比值小于30％时为轻体力劳动者，所述人体运动消耗的能量与所述人体基础消耗的能量的比值为30％-60％时为中体力劳动者，所述人体运动消耗的能量与所述人体基础消耗的能量的比值大于60％时为重体力劳动者。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述网络服务器建议所述人体需要补充的能量按早餐30％、午餐40％、晚餐30％的比例配置。
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