CN109529303A - 一种用户运动能力的确认方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种用户运动能力的确认方法和系统，属于数据处理技术领域，其中，该方法包括：通过耳机采集用户静止状态下生物指标的基线数据，并根据基线数据预估基本运动能力，根据预估的该基本运动能力制定运动计划，采集在执行运动计划时的生物指标的基础动态值，根据在静止状态下的生物指标的基线数据和基础动态值确认用户疲劳是否恢复，确认恢复后，提高对用户基本运动能力的预估，并根据提高预估后的基本运动能力再次制定运用计划，采集在执行新的运动计划时的该用户的生物指标的运动动态值，在确认用户恢复疲劳后，重复执行上述步骤，直到用户基本运动能力达到上限时，停止训练，可提确认用户运动能力的准确性。

Description

一种用户运动能力的确认方法和系统

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，尤其涉及一种用户运动能力的确认方法和系统。

背景技术

越来越多的人关注自身的健康状况，健身人群日益增大，在运动过程中，由于每个人的身体条件不尽相同，在进行运动时，如何根据自身条件进行差异性训练是很重要。每个人在运动中产生疲劳度的时间和从疲劳中恢复正常的时间都不同。疲劳度是决定人体运动强度的重要指标。

现有技术方案中，判断人在运动中的疲劳度的是依靠单一心率变异性(HRV，heartrate variability)值的变化来判断，这种评测维度单一，局限性很大，评测结果不准确，例如当血氧值(即血氧饱和度值)降低时身体也是处于疲劳状况的，血压升高时也是没有完全恢复，单一的HRV是反应不出这种状况的，因此也不能准确的确认用户的运动能力。

发明内容

本发明实施例提供一种用户运动能力的确认方法和电子系统，以实现基于用户自身身体条件判断用户的疲劳程度，从而解决确认用户的运动能力不准确的问题。

本发明实施例一方面提供了一种用户运动能力的确认方法，包括耳机和电子装置的用户运动能力的确认系统，所述耳机与所述电子装置通过无线方式连接，所述方法包括：

通过所述耳机采集用户在静止状态下生物指标的基线数据，并根据所述基线数据预估用户基本运动能力，所述生物指标包括：血压、血氧饱和度、静息心率、心率变异性；

根据所述用户基本运动能力制定运动计划；

采集所述用户执行所述运动计划时的所述生物指标的运动动态值；

根据所述生物指标的运动动态值，计算当前的测试运动量；

测量所述在用户运动后的多个时段，在静止状态下所述生物指标的基础动态值；

根据所述用户在静止状态下生物指标的基线数据和所述生物指标的基础动态值，确认所述用户疲劳是否恢复；

在确认所述用户疲劳恢复后，按照预设规则提高对所述用户的基本运动能力的预估，并根据提高预估后的基本运动能力再次制定运动计划，执行所述采集所述用户执行所述运动计划时的所述生物指标的运动动态值的步骤，直至确认所述用户疲劳恢复；

迭代执行所述在确认所述用户疲劳恢复后的各以上步骤，并当所述用户疲劳恢复时间超过预设时间时，根据对所述用户在进行不同强度的测试运动量后疲劳恢复数据，建立所述用户的运动能力基线。

本发明实施例另一方面提供了一种用户运动能力的确认系统，用于执行上述用户运动能力的确认方法。

本发明实施例中，通过耳机采集用户在静止状态下生物指标的基线数据，并根据该基线数据预估用户基本运动能力，该生物指标包括：血压、血氧饱和度、静息心率、心率变异性，根据该用户基本运动能力制定运动计划，采集所述用户执行运动计划时的生物指标的运动动态值，以及测量在用户运动后的多个时段，在静止状态下生物指标的基础动态值，根据该基线数据和该基础动态值，确认用户疲劳是否恢复，恢复后，提高所述用户的运动强度，并制定下一个运动计划，执行采集用户执行运动计划时的生物指标的运动动态值，直至用户疲劳恢复，迭代执行上述步骤，当用户用户的基本运动的能力达到上限，根据对用户在进行不同强度的测试运动量后疲劳恢复数据，建立所述用户的运动能力基线，以此提高确定用户的疲劳恢复情况的准确性。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的用户运动能力的确认系统结构示意图；

图2为本发明实施例中数据采集模块的结构示意图；

图3为本发明实施例中运动传感器模块的结构示意图；

图4为本发明实施例中生物传感器模块的结构示意图；

图5为本发明实施例中采集数据接收器模块的结构示意图；

图6是本发明一实施例提供的用户运动能力的确认方法的实现流程示意图；

图7是本发明实施例中用户在运动中的心率控制区间示意图；

图8是本发明实施例中用户运动能力基线之不同运动强度对静息心率的影响线；

图9是本发明实施例中用户运动能力基线之不同运动强度对血氧饱和度的影响线；

图10是本发明实施例中用户运动能力基线之不同运动强度对心率变异性的影响线；

图11是本发明实施例中用户运动能力基线之不同运动强度对血压的影响线；

图12是本发明实施例中用户运动能力基线之不同运动强度下各项指标恢复所需时间线；

图13是本发明实施例中用户运动能力基线之心率随运动速度的变化线。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为发明一实施例提供的用户运动能力的确认系统结构示意图，该系统包括：耳机10和电子装置20，耳机10和电子装置20通过无线方式连接，通常为蓝牙方式连接。耳机可以与手机中的应用程序(APP，application)进行数据传输。

该系统包括数据采集模块21，如图2所示，包括：采集数据接收器模块22、一个或多个运动传感器模块23和一个或多个生物传感器模块24；图中的运动传感器模块23和生物传感器模块24均以2个为例。

进一步地，如图3所示，运动传感器模块23包括：三轴加速计231、陀螺仪232、控制器233、蓝牙收发器234和电池235。通过计算可以得出人体运动状况：步频，步数，步速(结合GPS(全球定位系统))，跑步时落地时间，步幅。使用多个运动传感器，佩戴于人体的不同位置，比如脖子，左右手腕，左右脚踝，即计算则可以得到人体整体运动模式。

进一步地，如图4所示，生物传感器模块24包括：光电心率/脉搏波传感器241、光电血氧饱和度传感器242、光电血压传感器243、控制器244、蓝牙收发器245和电池246。

生物传感器模块嵌在入耳机上，可以实时收集人体生物数据，包括：心率，心率变异性，血氧饱和度，血压，呼吸频率，脉搏等数据。通过计算可以得到人体心率，血氧值，血压值，脉搏波数据(类心电图)，呼吸频率，血管硬化度等基础指标。使用多个生物传感器模块，可以全面测量人体整体血液循环，心脏状况等。

运动传感器模块和生物传感器模块结合使用，则可以检测不同的运动状态和强度对人体各项生物指标的影响。运动传感器模块和生物传感器模块实时采集人体数据，通过蓝牙发射器同步发送这些数据，采集数据接收器模块通过蓝牙接收器同步实时接收这些数据并存储下来。如图5所示，采集数据接收器模块22包括：2个蓝牙收发器221、存储器222、控制器223和电池224。

进一步地，手机通过APP通过互联网连接到远程服务器(云端)。

需要说明的是，图1以手机为示例，也可以是其他移动终端，例如平板电脑、可穿戴设备等。

请参阅图6，图6为本发明一实施例提供的用户运动能力的确认方法的实现流程示意图，该方法可应用于包括耳机和电子装置的用户运动能力的确认系统，电子装置包括：具有无线连接功能的智能手机、平板电脑等移动终端。如图6所示，该方法主要包括以下步骤：

S101、通过耳机采集用户在静止状态下生物指标的基线数据，并根据基线数据预估用户基本运动能力，生物指标包括：血压、血氧饱和度、静息心率、心率变异性；

通过耳机采集用户在静止状态下生物指标的基线数据，具体可以是，通过耳机连续采集用户在静止状态下，第一预设天数的生物指标的基础代谢数据，生物指标包括：血压、血氧饱和度、静息心率、心率变异性，采集预设次数后，去除生物指标的基础代谢数据中的异常数据，并计算生物指标的基础代谢数据的平均值，根据连续计算的第二预设天数的各平均值计算平均值，得到用户的生物指标的基线数据。

一个实例中，用户停止剧烈运动3天以上，正常饮食及作息，并且处于健康状况良好的状况。在静止状态下，即每日清晨醒来，使用该耳机进行测试生物指标，测试时身体坐立，保持静止，佩戴耳机。测试生物指标包括静息心率(HR_Rest)，心率变异性(HRV)，血氧饱和度(SpO2)及血压(BP)值。生物传感器模块自动进行多次测量，并去除异常值后取平均值。异常值是指明显异于该用户该有的各项生物指标值。连续记录并测试5日以上。将上述获取的生物指标取5日的平均值得到用户生物指标的基线数据HR_{Rest_Base}、HRV_Base、SpO2_Base和BP_Base(包括收缩压BP_{systolic_Base}和舒张压BP_{Diastolic_Base})。

进一步地，根据基线数据预估用户基本运动能力具体包括：

获取预设的身高体重指数与运动能力参数的对应关系，在该电子装置中内置身高体重指数与运动能力参数的对应关系。进一步地，通过该电子装置中的APP界面，获取该用户输入的基本信息，并根据该基本信息计算该用户的身高体重指数，该基本信息包括性别、年龄(Age)、身高(Height)及体重(Weight)。根据上述基本信息计算出用户的BMI。

根据用户的基本信息得到用户的身高体重指数BMI以及最大估算心率HR_max，最大估算心率值是心脏每分钟跳动的最大次数，计算方式如下：

HR_max＝220-Age×0.7 公式2

根据计算出的BMI查询该BMI和运动能力参数的对应关系，得到该用户的运动能力参数。通常，可以通过BMI值来简单判断人群的体型是否健康(运动爱好者除外)。这里，通过BMI来设置运动能力参数K_BMI，取值范围(0～1)，体型正常人值为1，体重过胖、过轻人士这个值会降低。

如果BMI低于18.5；则K_BMI＝0.9；

如果BMI正常：18.5-24.99；则K_BMI＝1；

如果BMI过重：25-28；则K_BMI＝0.9；

如果BMI肥胖：28-32；则K_BMI＝0.8；

如果BMI高于32；K_BMI＝0.8。

进一步地，设置初始运动目标心率跳动强度因子，通常0＜δ＜1，在本实例中，设置初始δ值为0.5；

根据初始δ值、用户的运动能力参数、最大估算心率以及基线数据，设置用户的初始测试目标心率TargetHR：

TargetHR＝K_BMI×δ×(HR_max-H_{Rrest_Base})+HR_{rest_Base} 公式3

其中，HRR＝HR_max-HR_rest，HRR为储备心率值。

根据初始测试目标心率TargetHR，得到测试目标心率上限值TargetHR_up和测试目标心率下限值TargetHR_low：

TargetHR_up＝TargetHR×110％；

TargetHR_low＝TargetHR×90％。

S102、根据用户基本运动能力制定运动计划；

设置初始运动时间，例如设置30分钟，后面可以根据实际情况进行调整，根据已有的该用户的基线数据生成一个训练计划：

已知，t_train＝30分钟，假设一个用户年龄30，身高1.70m，体重65Kg，HR_RestBase＝80次/分钟。

通过上述公式1计算得到该用户BMI＝22.49(体重正常)，则K＝1；

初始测试时，令δ＝0.5，根据公式3，初始测试目标心率值下限值TargetHR：

TargetHR＝1×0.5×(189-80)+80＝134.5

进一步地，可以得到初始测试目标心率值上限值TargetHR_up，TargetHR_up＝110％TargetHR＝147.95，也可以得到初始测试目标心率值下限值TargetHR_low，TargetHR_low＝110％TargetHR＝121.05。该用户在运动中的心率控制区间如图7所示。图7中，目标心率为中间线，目标心率上限值为最上方的那条线，目标心率下限值为最下方的那条线。

综上，该用户的运动计划为运动时间30分钟，测试目标心率值为134.5次/分，测试目标心率上限值为147.95次/分，测试目标心率下限值为121.05次/分。

将该初始运动时间、测试目标心率上限值和测试目标心率下限值保存为运动计划，存储在该电子装置中。

S103、采集用户执行运动计划时的生物指标的运动动态值；

用户佩戴该耳机后进行运动，通过耳机采集用户在执行运动计划时的生物指标的运动动态值，即，在运动状态下的实时值，包括动态心率值HR_real(t)和动态血氧饱和度，SpO2_real(t)，根据动态心率值和动态血氧饱和度，通过耳机播报提示音，用于提示用户控制运动强度。运动开始后的前5～10分钟为热身时间，此时动态心率值应该控制不超过该测试目标心率下限值，之后应当控制在该测试目标心率上限值和该测试目标心率下限值之间。

具体地，若动态心率值超过该测试目标心率上限值时，通过耳机播报第一提示音，用于提示用户当前心率值过高，降低运动强度，语音内容例如为：“心率过高，请减慢一些速度”；

若动态心率值低于该测试目标心率下限值时，通过耳机播报第二提示音，用于提示用户当前心率值过低，提高运动强度，语音内容例如为：“心率偏低，请再加快一些速度”；

若动态血氧饱和度低于步骤S101中的基线数据中血氧饱和度的第一比例时，该第一比例可以为5％，无论当前动态心率值是多少，都要提示用户降低运动量，通过耳机播报第三提示音，用于提示用户当前血氧饱和度过低，降低运动强度；

若动态血氧饱和度低于基线数据中血氧饱和度的第二比例时，第二比例高于第一比例，该第二比例可以为8％，通过耳机播报第四提示音，用于警告用户，暂缓运动；

若动态血氧饱和度恢复到基线数据中血氧饱和度的第一比例以上时，通过耳机播报第四提示音，用于提示用户按照当前运动强度进行运动。

需要说明的是，如果通过运动提升了身体机能(具体如心肺机能)，那么在相同运动强度下，动态心率值会降低。

S104、根据该用户的生物指标的运动动态值，计算当前的测试运动量；

进一步地，计算用户的测试运动量：

其中，t为时间，HRreal(t)为该动态心率值，该动态心率值越高，运动强度成指数增加。

测试运动量是指心脏负荷强度，是身体对物理运动强度的反应。测试运动量更适合评估用户身体受到的运动刺激大小。计算该测试运动量的作用是：虽然系统会制定一个运动计划给用户，但是用户未必会严格按照计划来执行。通过计算该测试运动量可以得知用户实际真实的运动强度大小。通过这个真实的运动强度，结合后面的算法可以更准确的评估用户的疲劳度。

进一步地，在用户结束运动后，获取用户的运动主观感受信息，运动主观感受信息包括用户的运动主观感受和动态心率值的对应关系，在再次预估用户的基本运动能力时，若用户的运动主观感受信息，与预估的用户基本运动能力不相符时，按照用户的运动主观感受信息，制定运动计划。防止用户在极其吃力的情况下，还要增加运动强度。

具体地，运动结束后，用户需要反馈主观疲劳度量表值RPE，该RPE对应的表格如下所示：

S105、测量在用户运动后的多个时段，在静止状态下生物指标的基础动态值；

具体地，次日清晨，用户睡觉起来以后，佩戴好耳机，使用该系统进行生物指标测试，测试时身体坐立，保持静止，在静止状态下。包括静息心率(静息心率值HR_{restAfterDay(i)})，心率变异性(HRV_AfterDay(i))，血氧饱和度(SpO2_AfterDay(i))及血压BP_AfterDay(i)(收缩压BP_{systolic_AfterDay(i)}和舒张压BP_{Diastolic_AfterDay(i)})值。其中i表示测试距离运动后的天数，生物传感器模块自动进行多次测量，去除异常值后取平均值。

同时，用户通过具有交互界面的APP，填写当天主观感受及饮食睡眠状况。需要填写的信息示例如下：

今天的身体感觉状况？

A极度疲劳B轻度疲劳C无明显疲劳D精力充沛

昨日睡眠状况？

A通宵熬夜B小于4小时C 4～7小时D大于7小时

是否饮酒？

A醉酒B较多C少量D没有

是否喝咖啡？

A大于5杯B 3～5杯C 1～2杯D没有

今天营养是否充足？

A差B较差C中D好

是否患有急性或者慢性疾病？如果有，是什么______

设置各选项的分值，一个示例：A＝-10分，B＝-5分，C＝0，D＝2分。将用户的各项分值累加，可以得到生活健康度指标Health。最后一项填空不计入积分，只作为标签使用。

具体地，如果Health小于0，则说明当天的生活是消极的，不健康的；

如果Health大于等于0，则说明当天的生活是积极的。

Health指标对人体疲劳恢复有较大影响，通过长期记录Health指标，可以直观的观察到不健康的生活方式对人体疲劳恢复的影响。

同样，在第三日、第四日的清晨，分别进行同样测量，得到多个时段，该用户在静止状态下生物指标的基础动态值。若第二日疲劳已经恢复，则不需测量第三日和第四日的该用户在静止状态下生物指标的基础动态值。

S106、结合用户在静止状态下生物指标的基线数据和生物指标的基础动态值，确认该用户疲劳是否恢复；

本实例通过测试多个指标判断用户的疲劳状况，指标包括运动时的心率，血氧饱和度，静止状态的心率，血氧饱和度，血压及HRV值，以及用户每天的主观感受及生活情况，通过给每个指标赋予不同的权重来全面的判断身体健康度、疲劳度及恢复情况。

第一个指标：血压(blood pressure，BP)；

血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力，它是推动血液在血管内流动的动力。在不同血管内被分别称为动脉血压、毛细血管压和静脉血压，通常所说的血压是指体循环的动脉血压。

通常，运动中收缩压会增高，而舒张压有时会升高有时则会降低(取决于运动类型)，运动结束后开始恢复到该基线值，恢复时间的长短取决于个人体质及运动激烈程度。衡量运动后的血压值变化是判断人体机能是否恢复的一个重要指标。

实时获取用户的血压BP_AfterDay(i)，包括收缩压BP_{systolic_AfterDay(i)}和舒张压BP_{Diastolic_AfterDay(i)}，如果收缩压BP_{systolic_AfterDay(i)}和舒张压BP_{Diastolic_AfterDay(i)}超出正常范围，并且连续数日没有恢复正常值，建议去寻求医生帮助。

第二个指标：血氧饱和度；

血氧饱和度是医学界最新确立的衡量人体健康与否的指标，用于标注动脉血液中氧合血红蛋白占总血红蛋白的比值。健康人群的血氧饱和度普遍在94％以上。

通常，运动中血氧饱和度值会降低，降低程度和人体基本机能及运动激烈程度有关，运动结束后开始恢复到基线值，恢复时间的长短取决于个人体质及运动激烈程度。衡量运动后的血氧饱和度值是判断人体机能是否恢复的一个重要指标。

读取血氧饱和度值SpO2_AfterDay(i)，如果SpO2_AfterDay(i)≤94％，并且连续数日没有恢复正常值，建议去寻求医生帮助。

第三个指标：静息心率；

静息心率，又称为安静心率，是指在清醒、不活动的安静状态下，每分钟心跳的次数，正常的静息心率在每分钟60-100次之间。

通常，运动中心率值会升高，升高程度和人体基本机能及运动激烈程度有关，运动结束后心率开始逐渐恢复到基线值，恢复时间的长短取决于个人体质及运动激烈程度。衡量运动后的静息心率是判断人体机能是否恢复的一个重要指标。

读取静息心率值HR_{restAfterDay(i)}：

如果HR_{restAfterDay(i)}＜60或，HR_{restAfterDay(i)}＞100，并且连续数日没有恢复正常值，建议去寻求医生帮助。但是，经常运动的用户HR_{restAfterDay(i)}＜60，属于正常范围内。

第四个指标：心率变异性；

心率变异性(HRV)是指逐次心跳周期差异的变化情况，它含有神经体液因素对心血管系统调节的信息，从而判断其对心血管等疾病的病情及预防，可能是预测心脏性猝死和心律失常性事件的一个有价值的指标。

通常，运动中HRV值会降低，降低程度和人体基本机能及运动激烈程度有关，运动结束后HRV开始逐渐恢复到基线值，恢复时间的长短取决于个人体质及运动激烈程度。衡量运动后的HRV是判断人体机能是否恢复的一个重要指标。

HRV目前主要采用时域分析和频域分析法。

(1)时域分析(Time domain analysis)

HRV的时域分析是以各种统计方法定量描述心动周期的变化特征。比较简单的方法是，测量并计算某段时间内的平均RR(心室搏动间距)间期，最长RR间期与最短RR间期的差值或比值，以及所有RR间期的标准差。

(2)频域分析(Frequency domain analysis)

又称频谱分析，是运用特殊计算方法，把随时间变化的心率波动曲线分解成不同频率、不同振幅的正弦曲线之和，即得到HRV的频谱。优点是可以把心脏活动的周期性数量化。人的HRV功率谱常分为4个区域：高频带、低频带、极低频带和超低频带。

本发明实施例主要利用HRV指标来判断用户疲劳恢复程度，故采用时域分析法进行分析。

心率变异性指标(rMSSD)，即NN期间(全部窦性心搏RR间期)差的均方根，rMSSD反映HRV中的快变化成分，可以用来评估副交感神经对心率调节作用的大小，其计算公式为：

其中N表示监测期间内NN的间期个数，NN_k表示第k个NN间期。

综合考虑血压，血氧，心率，心率变异指标，可以判断人体疲劳度状况。如果这些指标明显偏离基线值，说明人体处于疲劳状况，需要继续休息1天，或者减少运动量。如果这些指标在基线值附近，说明人体疲劳已恢复，可以进行运动并且加大运动量。根据公式3，可以计算出该用户下一次的测试运动量。在运动评估阶段，δ值每次增加是固定的0.2，即每次根据用户个人状况，分别为小运动量，中等强度运动量，高强度运动量。在运动评估完成后δ值的增加或者减少是依据用户疲劳程度而变化的。

δ_m+1＝δ_m+0.2

其中，m为自然数，为评估的次数。

S107、迭代循环测试，直至用户的基本运动的能力达到上限时，根据对该用户在进行不同强度的测试运动量后疲劳恢复数据，建立该用户的运动能力基线。

在用户疲劳恢复后，按照预设规则提高对用户的基本运动能力的预估，该预设规则即为每次都将δ值增加预设数值，例如增加0.2，并根据提高预估后的基本运动能力再次制定一个运动计划，即根据新预估的基本运动能力制定下一个运动计划，继续采集用户执行再次制定的运动计划时的生物指标的运动动态值的步骤，直至确认用户疲劳恢复；

迭代执行在确认用户疲劳恢复后的上述各步骤，即，在确认用户疲劳恢复后，按照预设规则再次提高对用户的基本运动能力的预估，并根据提高预估后的基本运动能力再次制定一个运动计划，执行采集用户执行再次制定的这个运动计划时的生物指标的运动动态值的步骤，直至确认用户疲劳恢复的步骤，当δ值为预设值时，具体地，δ＝0.9，则确认用户的基本运动的能力达到上限。当用户的基本运动能力达到上限时，停止执行根据该用户的基线数据预估用户基本运动能力的步骤，即，停止该用户的训练，因为用户已经达到了基本运动能力的上限，无法再加强训练了。

同理，若用户疲劳恢复很慢，超出正常情况，则按照规则降低对用户的基本运动能力的预估，具体地，每次将δ值减少该预设数值，即减少0.2，得到对用户的基本运动能力的新的预估。在评估基本运动能力时，增加或者减少δ值是依据用户疲劳程度而变化的。

需要说明的是，每次评估用户的基本运动能力，都根据用户个人状况，分别为小运动量，中等强度运动量，高强度运动量。

通过对用户不同强度的运动测试疲劳恢复的时间，可以建立用户运动能力基线。具体地，图8是本发明实施例中用户运动能力基线之不同运动强度对静息心率的影响线；图9是本发明实施例中用户运动能力基线之不同运动强度对血氧饱和度的影响线；图10是本发明实施例中用户运动能力基线之不同运动强度对心率变异性的影响线；图11是本发明实施例中用户运动能力基线之不同运动强度对血压的影响线；图12是本发明实施例中用户运动能力基线之不同运动强度下各项指标恢复所需时间线，通过对上面疲劳恢复时间的数据汇总，可以得到不同运动强度下各项生物指标需要恢复的天数图，经过线性差值处理，可以得到运动强度因子δ在不同的取值下用户疲劳需要恢复的天数图。通过取该天数图中Y轴(即恢复天数)最大值，可以大致预测用户在某一强度的下运动所需恢复的天数；图13是本发明实施例中用户运动能力基线之心率随运动速度的变化线。其中心率是指动态心率。经过一段时间训练，通过将训练前后的该心率随运动速度的变化线进行对比，会发现运动时的心率会下降。这反应出身体机能提升。

本实施例中，通过耳机采集用户在静止状态下生物指标的基线数据，并根据该基线数据预估用户基本运动能力，该生物指标包括：血压、血氧饱和度、静息心率、心率变异性，根据该用户基本运动能力制定运动计划，采集所述用户执行运动计划时的生物指标的运动动态值，以及测量在用户运动后的多个时段，在静止状态下生物指标的基础动态值，根据该基线数据和该基础动态值，确认用户疲劳是否恢复，恢复后，提高所述用户的运动强度，并制定下一个运动计划，执行采集用户执行运动计划时的生物指标的运动动态值，直至用户疲劳恢复，迭代执行上述步骤，当用户的基本运动的能力达到上限时，根据对用户在进行不同强度的测试运动量后疲劳恢复数据，建立该用户的运动能力基线，以此提高确定用户的疲劳恢复情况的准确性。

以上为对本发明所提供的用户运动能力的确认方法和系统的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用户运动能力的确认方法，应用于包括耳机和电子装置的用户运动能力的确认系统，所述耳机与所述电子装置通过无线方式连接，其特征在于，所述方法包括：

通过所述耳机采集用户在静止状态下生物指标的基线数据，并根据所述基线数据预估用户基本运动能力，所述生物指标包括：血压、血氧饱和度、静息心率、心率变异性；

根据所述用户基本运动能力制定运动计划；

采集所述用户执行所述运动计划时的所述生物指标的运动动态值；

根据所述生物指标的运动动态值，计算当前的测试运动量；

测量所述用户运动后的多个时段，在静止状态下所述生物指标的基础动态值；

根据所述用户在静止状态下生物指标的基线数据和所述生物指标的基础动态值，确认所述用户疲劳是否恢复；

在确认所述用户疲劳恢复后，按照预设规则提高对所述用户的基本运动能力的预估，并根据提高预估后的基本运动能力再次制定运动计划，执行所述采集所述用户执行所述运动计划时的所述生物指标的运动动态值的步骤，直至确认所述用户疲劳恢复；

迭代执行所述在确认所述用户疲劳恢复后的各上述步骤，并当所述用户的基本运动能力达到上限时，根据对所述用户在进行不同强度的测试运动量后疲劳恢复数据，建立所述用户的运动能力基线。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过耳机采集用户在静止状态下生物指标的基线数据包括：

通过所述耳机连续采集所述用户在静止状态下，第一预设天数的生物指标的基础代谢数据，所述生物指标包括：血压、血氧饱和度、静息心率、心率变异性；

采集预设次数后，去除所述生物指标的基础代谢数据中的异常数据，并计算所述生物指标的基础代谢数据的平均值；

根据连续计算的第二预设天数的各所述平均值计算平均值，得到所述用户的生物指标的基线数据。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述基线数据预估用户基本运动能力包括：

获取预设的身高体重指数与运动能力参数的对应关系；

通过所述电子装置获取所述用户的基本信息，并根据所述基本信息计算所述用户的身高体重指数，所述基本信息包括性别、年龄、升高及体重；

根据所述用户的基本信息得到所述用户的身高体重指数BMI以及最大估算心率HR_max：

HR_max＝220-Age×0.7；

其中，Weight为所述用户的体重，Height为所述用户的身高，Age为所述用户的年龄；

根据所述身高体重指数查询所述对应关系得到所述用户的运动能力参数，并设置初始δ值；

根据所述初始δ值、所述用户的运动能力参数、所述最大估算心率以及所述基线数据，设置所述用户的初始测试目标心率TargetHR：

TargetHR＝K_BMI×δ×(HR_max-H_{Rrest_Base})+HR_{rest_Base}；

其中，HR_{rest_Base}为所述基线数据中静息心率的值，δ为运动目标心率跳动强度因子，0＜δ＜1，K_BMI为所述运动能力参数；

根据所述初始测试目标心率TargetHR，得到测试目标心率上限值TargetHR_up和测试目标心率下限值TargetHR_low：

TargetHR_up＝TargetHR×110％；

TargetHR_low＝TargetHR×90％。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户基本运动能力制定运动计划包括：

设置初始运动时间；

将所述初始运动时间、所述测试目标心率上限值和所述测试目标心率下限值保存为运动计划，存储在所述电子装置中。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采集所述用户执行所述运动计划时的所述生物指标的运动动态值包括：

通过所述耳机采集所述用户在执行所述运动计划时的动态心率值和动态血氧饱和度；

根据所述动态心率值和动态血氧饱和度，通过所述耳机播报提示音，用于提示所述用户控制运动强度。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述动态心率值和动态血氧饱和度，通过所述耳机播报提示音，用于提示所述用户控制运动强度包括：

若所述动态心率值超过所述测试目标心率上限值时，通过所述耳机播报第一提示音，用于提示所述用户当前心率值过高，降低运动强度；

若所述动态心率值低于所述测试目标心率下限值时，通过所述耳机播报第二提示音，用于提示所述用户当前心率值过低，提高运动强度；

若所述动态血氧饱和度低于所述基线数据中血氧饱和度的第一比例时，通过所述耳机播报第三提示音，用于提示所述用户当前血氧饱和度过低，降低运动强度；

若所述动态血氧饱和度低于所述基线数据中血氧饱和度的第二比例时，所述第二比例高于所述第一比例，通过所述耳机播报第四提示音，用于警告所述用户，暂缓运动；

若所述动态血氧饱和度恢复到所述基线数据中血氧饱和度的第一比例以上时，通过所述耳机播报第四提示音，用于提示用户按照当前运动强度进行运动。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户在静止状态下生物指标的基线数据和所述生物指标的基础动态值，确认所述用户疲劳是否恢复包括：

对比各项所述生物指标的运动动态值和用户在静止状态下生物指标的基线数据；

当各项所述生物指标的基础动态值与所述基线数据相差小于预设数值时，确认所述用户疲劳已恢复。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物指标的运动动态值包括动态心率值，所述根据所述生物指标的运动动态值，计算当前的测试运动量包括：根据所述动态心率值，计算当前的测试运动量SportsVol_real；

其中，t为时间，HRreal(t)为所述动态心率值。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在采集所述用户执行所述运动计划时的所述生物指标的运动动态值，之后还包括：

在所述用户结束运动后，获取所述用户的运动主观感受信息，所述运动主观感受信息包括所述用户的运动主观感受和所述动态心率值的对应关系；

在再次预估所述用户的基本运动能力时，若所述用户的运动主观感受信息，与预估的所述用户基本运动能力不相符时，按照所述用户的运动主观感受信息，制定运动计划。

10.一种用户运动能力的确认系统，包括耳机和电子装置，其特征在于，用于实现如权利要求1至9中的任一项所述的用户运动能力的确认方法。