CN108905170B - 一种基于心肺耐力等级和rpe反馈的有效运动评测方法及实现该方法的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法，包括：通过心率带监测运动心率，记录用户运动过程中的运动数据，以及运动结束后的RPE评分，并根据RPE评分自动反馈，进行靶心率及运动强度的调整。本发明可结合智能设备实现，用于实现自身运动过程中不断调整以达到最安全有效的运动强度，保证科学合理的运动锻炼。

Description

一种基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法及实 现该方法的装置

技术领域

本发明涉及运动健康管理技术领域，具体地讲，是涉及一种基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法及实现该方法的装置。

背景技术

随着生活水平的提高，运动健身逐渐成为人民生活中的重要需求。对于亚健康及慢性疾病人群来说，运动就显得更加重要。大量的科学研究已经证实，科学有效的运动可以有效的改善亚健康状态，提高心肺耐力；对于三高(高血糖、高血脂、高血压)疾病状态也有显著的改善，在帮助控糖降压降脂方面有着很好的疗效，特别是对于三高早期的患者，合理科学的运动已经为国内外专家共识所推荐。然而，现实生活中大部分人的运动都没有达到有效运动的区间，或者又运动过头，这不仅使得运动的效果大打折扣，还容易造成运动伤害，比如关节磨损等。

随着电子科学技术的迅速发展，智能穿戴设备以及移动网络的普及，为科学合理的运动健康管理提供了可靠的基础。现有的智能穿戴设备可以实时监测用户运动过程的一些数据，但是其仅是记录数据的作用，均缺乏科学合理的运动反馈作用，并不能作为运动健康管理之用，亟需改进。

在运动生理学领域，合理的有氧运动被认为是运动健身获得理想效果的重要指标，而有氧运动的严格界定需要通过血液生化检测的指标，如血乳酸的水平来判断，不适用于实践运动中的常规判断。不过研究学者在长期的实践中发现，可以通过了解运动中的心率来简单判定运动者是否处于有氧运动阶段，即是有氧运动状态的心率(有氧运动心率)存在一个特定的范围，运动者在运动中使心率维持在这个特定范围内，并持续一定时间，可获得锻炼的理想效果，若心率过慢，则健身效果差，若心率过快，则会对健康产生威胁。并且，由于每个人的健康状态和体质不同，其有氧运动心率的范围也会存在差异。

RPE(Rating of Perceived Exertion，自感劳累分级，也称运动自觉量表)是瑞典著名的生理心理学家加纳·博格(Gunnar Borg)于1970年代创立的理论，主要针对的是成年人，把运动强度分成1～20个不同等级。“1”是不做任何努力，“20”是极度努力，一般使用的范围是从“6”开始。在运动中，运动者需要根据自己的感觉来判断打分，即从运动者的主观上来反馈运动强度。本发明对于现有的RPE评分改良，采用改良RPE评分，将原有的运动强度缩减为1～ 10个不同等级，使其更简单，更易于统计。

发明内容

为克服现有技术中的上述问题，本发明提供一种对运动数据反馈科学合理、运动效率和安全性高、个性化且可综合实时调整的基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法，包括如下步骤：

(S1)通过用户佩戴的心率监测设备获取该用户在静息状态下的静息心率；

(S2)提示用户进行YMCA台阶实验测试心肺耐力，采集用户在该测试运动后一分钟内的最小心率；

(S3)根据步骤(S2)采集的最小心率和用户的基本信息，对用户的心肺耐力进行分级，确定用户的心肺耐力等级；

(S4)基于ACSM指南的进展原则，通过心肺耐力等级确定用户的有效运动的靶心率区间；

(S5)在用户运动过程中实时监测用户的心率波动情况，提示用户将运动时的心率控制在自身的有效运动心率区间内，并记录用户在运动后的RPE评分；

(S6)根据RPE评分优化用户的运动强度及靶心率区间。

其中，所述步骤(S1)中获取静息心率的方式为提示用户放松静坐并计时5 分钟，通过心率监测设备监测第6分钟内用户的心率数据，并选择其中最低的数值作为静息心率。

并且，所述步骤(S2)中测试心肺耐力时，当监测的心率达到85％年龄预测最大心率时，终止测试，并在所述步骤(S3)中将该用户的心肺耐力分级为最低等级；

其中，年龄预测最大心率＝220-年龄。

具体地，所述步骤(S4)中，

靶心率区间＝(220-年龄-静息心率)*期望强度％+静息心率，

所述期望强度分为40％～60％的低强度区间、50％～70％的中强度区间、 60％～80％的高强度区间。

进一步地，所述步骤(S6)中优化靶心率区间的方法为：

设定一RPE评分的标准值，当用户在运动后的RPE评分低于该标准值时，每低1分则上调靶心率区间Xbpm，当用户在运动后的RPE评分高于该标准值时，每高1分则下调靶心率区间Xbpm，其中，3≤X≤8，且X为整数。

进一步地，所述步骤(S5)中，提示用户将运动时的心率控制在自身的有效运动心率区间内的具体方法为：

在用户运动时通过其佩戴的心率监测设备实时监测用户的心率变化，当用户的实时心率不满足已确定的有效运动心率区间时，向用户发出报警提示，并在用户的实时心率超过已确定的有效运动心率区间上限时，同时中止正在进行的运动进程。

更进一步地，每间隔一设定周期，根据用户在前一周期内所记录的运动数据，重新测算并评价用户的运动强度和靶心率区间。

本发明的另一目的是提供一种实现上述方法的装置，包括：

通讯模块，用于连接心率监测设备及外部设备，并与之进行数据传输；

运动数据采集模块，用于从心率监测设备获取所需要的运动数据信息；

核心处理模块，与通讯模块和运动数据采集模块连接，用于对数据信息进行处理，测算并评价用户的心肺耐力、运动强度及靶心率区间；

运动自评模块，与核心处理模块连接，用于向用户提供RPE测评并记录RPE 评分；

运动指导模块，与核心处理模块连接，用于向用户提供报警提示；

显示模块，与核心处理模块连接，用于为用户呈现直观的运动数据及状态信息；

输入模块，与核心处理模块连接，用于用户互交操作；

以及存储模块，与核心处理模块连接，用于存放数据信息。

进一步地，该装置还包括：

运动动作库，与核心处理模块连接，用于为用户提供标准的运动动作指导。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的运动数据的反馈体系及运动强度调整方法，通过对用户自身心肺耐力及心率回落速度的评测，设定运动过程中安全有效的心率范围；运动结束后为用户提供运动自觉量表(RPE)，根据RPE评分进行实时运动心率调整，提高用户的运动状态评测准确性；此外，还定期根据周期数据进行复评，进行运动心率的调整，保证了用户运动监控状态反馈的及时性。

附图说明

图1为本发明中方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，该基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法，包括如下步骤：

(S1)通过用户佩戴的心率监测设备获取该用户在静息状态下的静息心率，该心率监测设备优选为心率带；其中，获取静息心率的方式为提示用户放松静坐并计时5分钟，通过心率监测设备监测第6分钟内用户的心率数据，并选择其中最低的数值作为静息心率。

(S2)提示用户进行YMCA台阶实验测试心肺耐力，采集用户在该测试运动后一分钟内的最小心率；此外，哈佛台阶试验、皇后学院台阶测试、加拿大居家体能测试、贝克台阶试验、切斯特台阶试验、夏琪台阶试验等可以作为心肺耐力测试的实验均可进行测试。

(S3)根据步骤(S2)采集的最小心率和用户的基本信息，对用户的心肺耐力进行分级，确定用户的心肺耐力等级；用户的基本信息包括性别和年龄。所述心肺耐力等级分为高、中、低，其中又具体分为非常高、高、高于平均水平、平均水平、低于平均水平、低、非常低等7个等级。

在所述步骤(S2)中测试心肺耐力时，当监测的心率达到85％年龄预测最大心率时，终止测试，并在所述步骤(S3)中将该用户的心肺耐力分级为最低等级；其中，年龄预测最大心率＝220-年龄。

(S4)基于ACSM指南的进展原则，通过心肺耐力等级确定用户的有效运动的靶心率区间；

靶心率区间＝(220-年龄-静息心率)*期望强度％+静息心率，

所述期望强度分为40％～60％的低强度区间、50％～70％的中强度区间、 60％～80％的高强度区间。

(S5)在用户运动过程中实时监测用户的心率波动情况，提示用户将运动时的心率控制在自身的有效运动心率区间内，并记录用户在运动后的RPE评分；

其中，在用户运动时通过其佩戴的心率监测设备实时监测用户的心率变化，当用户的实时心率不满足已确定的有效运动心率区间时，向用户发出报警提示，并在用户的实时心率超过已确定的有效运动心率区间上限时，同时中止正在进行的运动进程。

(S6)根据RPE评分优化用户的运动强度及靶心率区间；

设定一RPE评分的标准值，当用户在运动后的RPE评分低于该标准值时，每低1分则上调靶心率区间Xbpm，当用户在运动后的RPE评分高于该标准值时，每高1分则下调靶心率区间Xbpm，其中，3≤X≤8，且X为整数。

(S7)每间隔一设定周期，根据用户在前一周期内所记录的运动数据，重新测算并评价用户的运动强度和靶心率区间。

通过上述的方法的评测，用户可以直观准确地了解到自身的运动状态，以便选择适宜的运动项目进行锻炼，对用户的运动健康管理有重要的促进作用，同时，随着用户运动锻炼的坚持，身体状态改善后也能作出相应的调整，起到对用户运动锻炼的增益反馈作用。

对于上述方法的实现，本发明还提供了一种装置，包括：

通讯模块，用于连接心率监测设备及外部设备，并与之进行数据传输；

运动数据采集模块，用于从心率监测设备获取所需要的运动数据信息；

核心处理模块，与通讯模块和运动数据采集模块连接，用于对数据信息进行处理，测算并评价用户的心肺耐力、运动强度及靶心率区间；

运动自评模块，与核心处理模块连接，用于向用户提供RPE测评并记录RPE 评分；

运动指导模块，与核心处理模块连接，用于向用户提供报警提示；

显示模块，与核心处理模块连接，用于为用户呈现直观的运动数据及状态信息；

输入模块，与核心处理模块连接，用于用户互交操作；

存储模块，与核心处理模块连接，用于存放数据信息；

运动动作库，与核心处理模块连接，用于为用户提供标准的运动动作指导，如运动前热身、运动中动作推荐、运动后拉伸等。

该装置可以基于现有的智能设备，如手机、平板、笔记本等，通过APP或应用软件的方式呈现，以方便用户使用。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(S1)通过用户佩戴的心率监测设备获取该用户在静息状态下的静息心率；

(S2)提示用户进行YMCA台阶实验测试心肺耐力，采集用户在该测试运动后一分钟内的最小心率；

(S3)根据步骤(S2)采集的最小心率和用户的基本信息，对用户的心肺耐力进行分级，确定用户的心肺耐力等级；

(S4)基于ACSM指南的进展原则，通过心肺耐力等级确定用户的有效运动的靶心率区间；

靶心率区间＝(220-年龄-静息心率)*期望强度％+静息心率，

所述期望强度分为40％～60％的低强度区间、50％～70％的中强度区间、60％～80％的高强度区间；

(S5)在用户运动过程中实时监测用户的心率波动情况，提示用户将运动时的心率控制在自身的有效运动心率区间内，并记录用户在运动后的RPE评分；

(S6)根据RPE评分优化用户的运动强度及靶心率区间：

设定一RPE评分的标准值，当用户在运动后的RPE评分低于该标准值时，每低1分则上调靶心率区间Xbpm，当用户在运动后的RPE评分高于该标准值时，每高1分则下调靶心率区间Xbpm，其中，3≤X≤8，且X为整数。

2.根据权利要求1所述的一种基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法，其特征在于，所述步骤(S1)中获取静息心率的方式为提示用户放松静坐并计时5分钟，通过心率监测设备监测第6分钟内用户的心率数据，并选择其中最低的数值作为静息心率。

3.根据权利要求1所述的一种基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法，其特征在于，所述步骤(S2)中测试心肺耐力时，当监测的心率达到85％年龄预测最大心率时，终止测试，并在所述步骤(S3)中将该用户的心肺耐力分级为最低等级；

其中，年龄预测最大心率＝220-年龄。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法，其特征在于，所述步骤(S5)中，提示用户将运动时的心率控制在自身的有效运动心率区间内的具体方法为：

在用户运动时通过其佩戴的心率监测设备实时监测用户的心率变化，当用户的实时心率不满足已确定的有效运动心率区间时，向用户发出报警提示，并在用户的实时心率超过已确定的有效运动心率区间上限时，同时中止正在进行的运动进程。

5.根据权利要求1～3任一项所述的一种基于心肺耐力等级和RPE反馈的有效运动评测方法，其特征在于，每间隔一设定周期，根据用户在前一周期内所记录的运动数据，重新测算并评价用户的运动强度和靶心率区间。

6.实现如权利要求1～5任一项所述方法的装置，其特征在于，包括：

通讯模块，用于连接心率监测设备及外部设备，并与之进行数据传输；

运动数据采集模块，用于从心率监测设备获取所需要的运动数据信息；

核心处理模块，与通讯模块和运动数据采集模块连接，用于对数据信息进行处理，测算并评价用户的心肺耐力、运动强度及靶心率区间；

运动自评模块，与核心处理模块连接，用于向用户提供RPE测评并记录RPE评分；

运动指导模块，与核心处理模块连接，用于向用户提供报警提示；

显示模块，与核心处理模块连接，用于为用户呈现直观的运动数据及状态信息；

输入模块，与核心处理模块连接，用于用户互交操作；

以及存储模块，与核心处理模块连接，用于存放数据信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

运动动作库，与核心处理模块连接，用于为用户提供标准的运动动作指导。

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