CN112151143A - 一种体脂管理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种体脂管理方法和装置，收集用户的用户体脂数据、食材数据和运动数据，采用这些数据进行拟合得到能量模型，该能量模型表征用户体脂数据与食材摄入和运动消耗之间的关系，使得用户能够基于该能量模型获知自身摄入的食材和通过运动消耗的能量与自身体脂数据之间的关系，进而可以根据这种关系判断食材摄入与运动消耗是否合理，能够协助用户进行健康的体脂率控制，解决现有用户不会合理调节体脂率的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于家电技术领域，具体地说，是涉及一种体脂管理方法和装置。
背景技术
体脂率是指人体内脂肪重量在人体总体重中所占的比例，它反映人体内脂肪含量的多少。肥胖会提高罹患各种疾病的风险。
成年人的体脂率正常范围分别是女性20%-25%，男性15%-18%，体脂率过高视为肥胖，体脂率过低则会引起身体功能性失调，应采取饮食疗法与运动疗法来控制正常的体脂率。
健康的减肥或增肥方式需要考虑体脂率的调节，不能盲目降低或提高体脂率。体脂率测量设备能够为人们提供体脂率的检测，有助于人们在减肥或增肥的过程中判断自身进行的是否是健康的减肥或增肥，但是，对于绝大多数用户来说，并不了解如何通过正确的饮食和运动来实现健康体脂率的调节，造成减肥或增肥效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体脂管理方法和装置，基于用户体脂数据、摄入食材和运动消耗建立能量模型，能量模型表征用户体脂与食材摄入和运动消耗之间的关系，能够协助用户进行健康的体脂率控制，解决现有用户不会合理调节体脂率的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
提出一种体脂管理方法，包括：获取用户体脂数据、食材数据和运动数据；拟合所述用户体脂数据、所述食材数据和所述运动数据得到能量模型；其中，所述能量模型表征所述用户体脂数据与所述食材数据和所述运动数据之间的关系。
进一步的，在得到能量模型之后，所述方法还包括：基于所述能量模型生成能量曲线并显示。
进一步的，在获取用户体脂数据、食材数据和运动数据之后，所述方法还包括：向云平台发送所述用户体脂数据、所述食材数据和所述运动数据；以及，接收所述云平台发送的食材推荐和/或运动推荐。
进一步的，在拟合所述用户体脂数据、所述食材数据和所述运动数据之前，所述方法还包括：构建能量矩阵；所述能量矩阵至少包括用户体脂数据列、食材数据列和运动数据列。
进一步的，在得到能量模型之后，所述方法还包括：接收预摄入食材数据和/或预运动数据并发送给云平台；接收所述云平台发送的修改能量模型；其中，所述修改能量模型为所述云平台基于多用户的用户体脂数据、食材数据和运动数据得到的。
提出一种体脂管理装置，包括：用户数据获取模块，用于获取用户体脂数据、食材数据和运动数据；能量模型构建模块，用于拟合所述用户体脂数据、所述食材数据和所述运动数据得到能量模型；其中，所述能量模型表征所述用户体脂数据与所述食材数据和所述运动数据之间的关系。
进一步的，所述装置还包括：能量曲线生成模块，用于基于所述能量模型生成能量曲线；显示模块，用于显示所述能量曲线。
进一步的，所述装置还包括：数据发送模块，用于向云平台发送所述用户体脂数据、所述食材数据和所述运动数据；推荐方案接收模块，用于接收所述云平台发送的食材推荐和/或运动推荐。
进一步的，所述装置还包括：能量矩阵构建模块，用于构建能量矩阵；所述能量矩阵至少包括用户体脂数据列、食材数据列和运动数据列。
进一步的，所述装置还包括：输入模块，用于输入预摄入食材数据和/或预运动数据；所述数据发送模块，还用于接收所述预摄入食材数据和/或所述预运动数据并发送给所述云平台；所述推荐方案接收模块，还用于接收所述云平台发送的修改能量模型；其中，所述修改能量模型为所述云平台基于多用户的用户体脂数据、食材数据和运动数据得到的。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的体脂管理方法和装置，收集用户的用户体脂数据、食材数据和运动数据，采用这些数据进行拟合得到能量模型，该能量模型表征用户体脂与食材摄入和运动消耗之间的关系，使得用户能够基于该能量模型获知自身摄入的食材和通过运动消耗的能量与自身体脂情况之间的关系，进而可以根据这种关系判断食材摄入与运动消耗是否合理，能够协助用户进行健康的体脂率控制，解决现有用户不会合理调节体脂率的技术问题。
进一步的，在获取用户体脂数据、食材数据和运动数据后，将这些数据发送给云平台，使得云平台能够统计多用户的数据，进而能够根据统计数据、结合用户的体脂数据向用户进行合理的食材推荐和运动推荐，进一步协助用户进行健康的体脂率控制。
进一步的，在构建了能量模型之后，生成能量曲线并显示，用户可以通过输入模块输入之后的预摄入食材数据和/或预运动数据，云平台根据这些修改数据生成该用户的修改能量模型并发送给用户，使得用户能够提前获知食材摄入和/或运动消耗是否合理，以便及时调整，达到实施最合理、健康的体脂率控制的效果。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1 为本发明提出的体脂管理方法的一个实施例的流程图；
图2为本发明提出的体脂管理装置的一个实施例的架构图；
图3为本发明实施例一中示例的能量曲线；
图4为本发明实施例二中示例的能量曲线；
图5为本发明提出的体脂检测单元中电极的一个实施例的分布结构示意图；
图6为本发明提出的体脂检测单元中检测电路的一个实施例的电路架构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明提出体脂管理方法，以执行主体为冰箱为例，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S11：获取用户体脂数据、食材数据和运动数据。
在本发明申请实施例中，冰箱中安装有体脂检测单元，该体脂检测单元包括电极以及连接电极的检测电路，电极安装在冰箱门体或外壳等位置，用户在测量体脂时，手指触碰电极，检测电路则通过电极检测用户的体脂数据。
用户可通过触摸显示屏、设置有按键的控制面板等模块输入用户的性别、身高、体重、年龄等数据，结合体脂检测单元检测的数据共同计算得到用户体脂数据B。
食材数据可以是用户通过输入模块自行输入的实际摄入食材，也可以是冰箱根据食材变化情况自行统计出的。
运动数据则可以通过与冰箱之间进行数据交换的运动手环、运动手表以及健身器械获取，也可以是用户通过输入模块输入的实际运动量。
本发明实施例中，用户体脂数据、食材数据和运动数据以一天、一周或其他设定时间段为一个周期，连续获取N个周期数据使用。
本发明实施例中，通过人脸识别为用户注册账户，为每个用户建立本地数据库，存储其对应的用户体脂数据、食材数据以及运动数据等；用户使用时，通过人脸识别登陆账户，查看自身的数据。
步骤S12：拟合用户体脂数据、食材数据和运动数据得到能量模型。
这里，能量模型用来表征用户体脂数据与食材数据和运动数据之间的关系。
食材数据即为用户的摄入食材，代表该用户的摄入能量
，其中,k为用户摄入的食材种类数，n为每种食材的数量或重量，E为单位数量或单位重量的食材能量（cal/个（kg））。
运动数据即为用户做运动消耗的能量
，其中，t为用户的运动种类数，m为每种运动的数量或里程，F为单位数量或单位里程的运动消耗的能量（cak/个（km））。
本发明实施例中，坚持统计N个周期的数据，采用N个周期的数据B、P、Q进行拟合，得到用户的能量模型。
具体的，先采用N个周期的数据构建一个能量矩阵
，该能量矩阵中至少包括用户体脂数据列、食材数据列和运动数据列，也即用户体脂数据列、食材摄入能量数据列和运动消耗能量数据列；采用该能量矩阵进行拟合得到能量模型。
步骤S13：基于能量模型生成能量曲线并显示。
使得用户能够直观的了解自身的体脂、摄入食材和运动消耗能量之间的关系，从而推断食材摄入与运动消耗是否合理。
下面以几个具体实施说明根据用户体脂数据、食材数据和运动数据采用多项式拟合的过程；其中，用户体脂数据列采用体脂含量变化数据。
实施例一
采集用户1每周的体脂含量变化数据B（%）、每周摄入的食材数据P（cal）、每周运动消耗的能量数据Q（cal），统计八周数据，建立能量矩阵BPQ如下：
多项式拟合后的能量模型为
，其中，对（P-Q）/1000进行归一化处理。
将该能量模型生成的能量曲线如图3所示，通过冰箱的显示模块进行显示，使得用户能够直观的了解自身在该八周内体脂、摄入食材和运动消耗能量之间的关系，从而推断食材摄入与运动消耗是否合理，可见，采用本实施例提出的体脂管理方法，能够协助用户进行健康的体脂率控制，解决现有用户不会合理调节体脂率的技术问题。
实施例二
采集用户2每周的体脂含量变化数据B（%）、每周摄入的食材数据P（cal）、每周运动消耗的能量数据Q（cal），统计八周数据，建立能量矩阵BPQ如下：
多项式拟合后的能量模型为
，其中，对（P-Q）/1000进行归一化处理。
将该能量模型生成的能量曲线如图4所示，通过冰箱的显示模块进行显示，使得用户能够直观的了解自身在该八周内体脂、摄入食材和运动消耗能量之间的关系，从而推断食材摄入与运动消耗是否合理，可见，采用本实施例提出的体脂管理方法，能够协助用户进行健康的体脂率控制，解决现有用户不会合理调节体脂率的技术问题。
实施例三
本实施例在获取到用户体脂数据、食材数据和运动数据的基础上展开。
在获取到用户体脂数据、食材数据和运动数据之后，向云平台发送这些数据；云平台接收所有冰箱用户上传的数据，并对若干用户数据进行存储，统计用户的饮食习惯和运动习惯，生成若干能量模型，统计出低脂能量模型、高脂能量模型、正常能量模型等。
针对一个用户，根据其上传的用户体脂数据、食材数据和运动数据，从统计数据中挑选适宜该用户的低脂或者高脂能量模型，根据挑选的能量模型，读取对应的食材数据和运动数据，生成适宜该用户的食材推荐方案和/或运动推荐方案，并将食材推荐和/或运动推荐发送给用户冰箱，用户的冰箱接收并显示推荐数据，使得用户可以根据推荐方案实施合理的健康体脂调节。
实施例四
本实施例在实施例一或实施二得到能量模型，生成能量曲线并显示的基础上展开。
用户通过冰箱的显示模块查看到了自身的能量曲线之后，一方面可以了解近期饮食和运动对自身体脂调节的效果，从而判断饮食和运动是否合适，可以此为参考对后期的饮食计划和/或运动计划进行主动调整。
进一步的，可以通过对能量曲线的修改，获知后期预进行的饮食计划和/或运动计划是否能够在合理范围内达到减肥或者增肥的效果。
具体的，通过输入模块输入后期的预摄入食材数据和/或预运动数据，冰箱将预摄入食材数据和/或预运动数据发送给云平台，云平台统计与该预摄入食材数据和/或预运动数据相符的用户数据，将相符的用户数据的能量模型确定为该用户的修改能量模型，将该修改能量模型发送给该用户，该修改能量模型中的体脂含量变化数据，即体现了该用户后期预进行的饮食计划和/或运动计划对自身体脂的影响。
冰箱基于修改能量模型生成修改能量曲线显示，使得用户可以直观了解预摄入食材和/或预运动对自身体脂的改变情况；若合适，则可按照推荐食材和/或推荐运动进行体脂调整，若不合适则可以继续修改预摄入食材数据和/或预运动数据，查看修改能量曲线直至得到符合自身的体脂调整计划。
基于上述提出的体脂管理方法，本发明还提出一种体脂管理装置，如图2所示，该装置包括用户数据获取模块21、能量模型构建模块22、能量曲线生成模块23和显示模块24；用户数据获取模块21用于获取用户体脂数据、食材数据和运动数据；能量模型构建模块22用于拟合用户体脂数据、食材数据和运动数据得到能量模型；其中，能量模型表征用户体脂数据与食材数据和运动数据之间的关系。能量曲线生成模块23用于基于能量模型生成能量曲线；显示模块24用于显示能量曲线。
以本发明提出的体脂管理装置应用于冰箱中为例，其用户数据获取模块21具体包括体脂检测单元211、食材数据接收单元212和运动数据接收单元213；体脂检测单元211用于获取用户体脂数据，食材数据接收单元212用于获取用户摄入的食材数据，运动数据接收单元213用于获取用户的运动数据。
具体的，体脂检测单元211包括电极和检测电路两部分；如图5所示，电极包括电极1、电极2、电极3和电极4，两两分布，均为金属片，且宽度大于手指宽度，电极与冰箱外壳间保持良好的绝缘性。
电极连接检测电路，如图6所示，检测电路包括体脂传感器U1、控制器U2、差分运算放大器U3、电压跟随器U4和电阻R1，体脂传感器U1发送交流信号，电流信号通过电极1进入人体，通过电极4回到冰箱，电压信号通过电极2和电极3回到冰箱。其中，通过电极2采集的电压信号相当于输出电压Vout，通过电极3采集的电压信号为信号流过人体后的输入电压Vin，Vout和Vin同时进入差分运算放大器U3，差分运算放大器U3放大Vout和Vin的差值后输出电压幅值A，体脂传感器U1通过采集电阻R1上的电压信号，即可计算出电流值I，体脂传感器U1通过公式Z=A/(n*I)计算人体阻抗Z，控制器U2根据体脂含量计算模型计算用户体脂数据，其中体脂含量计算模型的输入参数包括：性别、身高、年龄、体重、人体阻抗等，性别、身高、年龄、体重等数据通过诸如触摸显示屏、按键、智能遥控终端等输入，本发明实施例不予限定。
上述，Vout与Vin进入差分运算放大器U3之前，先进入电压跟随器U4，电压跟随器U4具有高输入阻抗、低输出阻抗的特点，从而提高了Vout和Vin的幅值，体脂含量测量误差可因此降低2%-3%。
食材数据接收单元212可以是触摸显示屏，可以是包括按键的控制面板等，用户可操作输入摄入的食材种类、重量等信息，或者，可通过识别等方式自主判断冰箱内的食材变化来判断部分或全部的用户摄入食材数据。
运动数据接收单元213可以是触摸显示屏，可以是包括按键的控制面板等，用户可操作输入运动的种类、时间等信息，或者，通过运动手环、运动手表以及健身器械等获取。
本发明提出的体脂管理装置还包括数据发送模块25和推荐方案接收模块26，数据发送模块25用于向云平台3发送用户体脂数据、食材数据和运动数据；推荐方案接收模块26用于接收云平台发送的食材推荐和/或运动推荐。
发明提出的体脂管理装置还包括能量矩阵构建模块27，用于构建能量矩阵，使得能量模型构建模块22基于能量矩阵，拟合得到能量模型。
发明提出的体脂管理装置还包括输入模块28，用于输入预摄入食材数据和/或预运动数据，可以与显示模块24一同应用为触摸显示屏；数据发送模块25还用于接收预摄入食材数据和/或预运动数据并发送给云平台；推荐方案接收模块26则还用于接收云平台发送的修改能量模型，修改能量曲线由显示模块24显示；其中，修改能量模型为云平台基于多用户的用户体脂数据、食材数据和运动数据得到的。
具体的体脂管理装置的推荐方式，已经在上述提出的体脂管理方法中详述，此处不予赘述。
上述本发明提出的体脂管理方法和装置，收集用户的用户体脂数据、食材数据和运动数据，采用这些数据进行拟合得到能量模型，该能量模型表征用户体脂与食材摄入和运动消耗之间的关系，使得用户能够基于该能量模型获知自身摄入的食材和通过运动消耗的能量与自身体脂情况之间的关系，进而可以根据这种关系判断食材摄入与运动消耗是否合理，能够协助用户进行健康的体脂率控制，解决现有用户不会合理调节体脂率的技术问题
应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种体脂管理方法，其特征在于，包括：
获取用户体脂数据、食材数据和运动数据；
拟合所述用户体脂数据、所述食材数据和所述运动数据得到能量模型；
其中，所述能量模型表征所述用户体脂数据与所述食材数据和所述运动数据之间的关系。
2.根据权利要求1所述的体脂管理方法，其特征在于，在得到能量模型之后，所述方法还包括：
基于所述能量模型生成能量曲线并显示。
3.根据权利要求1所述的体脂管理方法，其特征在于，在获取用户体脂数据、食材数据和运动数据之后，所述方法还包括：
向云平台发送所述用户体脂数据、所述食材数据和所述运动数据；以及，
接收所述云平台发送的食材推荐和/或运动推荐。
4.根据权利要求1所述的体脂管理方法，其特征在于，在拟合所述用户体脂数据、所述食材数据和所述运动数据之前，所述方法还包括：
构建能量矩阵；所述能量矩阵至少包括用户体脂数据列、食材数据列和运动数据列。
5.根据权利要求1或3所述的体脂管理方法，其特征在于，在得到能量模型之后，所述方法还包括：
接收预摄入食材数据和/或预运动数据并发送给云平台；
接收所述云平台发送的修改能量模型；
其中，所述修改能量模型为所述云平台基于多用户的用户体脂数据、食材数据和运动数据得到的。
6.一种体脂管理装置，其特征在于，包括：
用户数据获取模块，用于获取用户体脂数据、食材数据和运动数据；
能量模型构建模块，用于拟合所述用户体脂数据、所述食材数据和所述运动数据得到能量模型；
其中，所述能量模型表征所述用户体脂数据与所述食材数据和所述运动数据之间的关系。
7.根据权利要求6所述的体脂管理装置，其特征在于，所述装置还包括：
能量曲线生成模块，用于基于所述能量模型生成能量曲线；
显示模块，用于显示所述能量曲线。
8.根据权利要求6所述的体脂管理装置，其特征在于，所述装置还包括：
数据发送模块，用于向云平台发送所述用户体脂数据、所述食材数据和所述运动数据；
推荐方案接收模块，用于接收所述云平台发送的食材推荐和/或运动推荐。
9.根据权利要求6所述的体脂管理装置，其特征在于，所述装置还包括：
能量矩阵构建模块，用于构建能量矩阵；所述能量矩阵至少包括用户体脂数据列、食材数据列和运动数据列。
10.根据权利要求8所述的体脂管理装置，其特征在于，所述装置还包括：
输入模块，用于输入预摄入食材数据和/或预运动数据；
所述数据发送模块，还用于接收所述预摄入食材数据和/或所述预运动数据并发送给所述云平台；
所述推荐方案接收模块，还用于接收所述云平台发送的修改能量模型；
其中，所述修改能量模型为所述云平台基于多用户的用户体脂数据、食材数据和运动数据得到的。
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