TWI419674B - 代謝當量計算系統及其方法 - Google Patents

Description

代謝當量計算系統及其方法

本發明係關於一種代謝當量計算系統及其方法，尤其是關於利用分析慣性訊號及生理訊號，以自動判別運動類型並提高代謝當量準確率之計算系統及其方法。

目前，在某些習用的運動器材上設置有熱量消耗的訊息顯示功能，令使用者在使用該運動器材的過程中，可瞭解運動時的生理狀態以及所消耗的熱量數值。

大部分具有熱量消耗的訊息顯示功能的運動器材，均將年齡、體重、時間及心率當作熱量消耗的估算因素，再根據該運動器材的種類套用一般性原則(例如以該運動器材進行某一類型之運動時，所消耗的代謝當量之範圍)，而約略推估出使用者所消耗的熱量。然而，由於其所偵測之心率資料為使用者進行該運動之前後的心率變動量，且即使在相同的運動量之下，相異的使用者所消耗的熱量也會因本身的生理狀態及運動量強度而有所差異，因此習用的運動器材針對使用者之熱量消耗所能提供的量測功能，其估算結果是不甚準確的。

中華民國第I263488號「熱量消耗量測方法及其裝置」發明專利另揭示一種習知的熱量消耗量測裝置，請參照第1圖所示，該熱量消耗量測裝置9係包含一輸入單元91、一儲存單元92、一計時器93、一量測單元94、一中央處理單元95、一顯示單元96及一電源97。該輸入單元91係供使用者輸入年齡、體重等生理資料，並可供控制該熱量消耗量測裝置9之電源的啟閉或設定量測動作之開始時間及結束時間。該儲存單元92則儲存前述之基本生理資料。該計時器93用以計算運動時間。該量測單元94量測運動前之安靜心率以及運動後之運動心率。該中央處理單元95係將前述之各項資料(年齡、體重、安靜心率、運動心率以及運動時間)輸入該中央處理單元95，即可依據預設公式計算出消耗熱量。該顯示單元96顯示前述各項訊息。該電源97電性連接至前述各元件，以提供運作時的電能。

然而，由於上述習用裝置僅量測該使用者的心率，而無法更精確地分辨該使用者運動使用時運動強度，造成熱量消耗計算的誤差，且需自行設定運動種類而無法藉由該裝置自動判別使用者正進行的運動類別。因此，上述習用之熱量消耗量測之裝置及其方法顯然有加以改善之必要。

本發明係提供一種代謝當量計算系統及其方法，主要係藉由一動作感測模組及生理感測模組所量測的代謝當量交叉比對，以計算使用者消耗的代謝當量。

本發明之次一目的係提供一種代謝當量計算系統及其方法，藉由感測該使用者活動時的慣性訊號，以識別該使用者活動類別，並由此對應該動作類別之代謝當量。

為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段及藉由該技術手段所能達到之功效包含有：

一種代謝當量計算系統，其具有一動作感測模組、一生理感測模組及一運算模組。該動作感測模組係感測其本身移動時的慣性訊號，並擷取該慣性訊號之特徵值以產生一慣性特徵訊號，且比對該慣性特徵訊號與一第一資料庫內之資料，以辨識得一活動類別及該活動類別所對應之動作代謝當量值。該生理感測模組係感測一使用者之生理訊號，並將該生理訊號與一第二資料庫內之資料比對，以產生該生理訊號所對應之生理代謝當量值。該運算模組接收該動作代謝當量值及該生理代謝當量值，再以一演算法計算得一輸出代謝當量值。

一種代謝當量計算方法，其包含：一慣性訊號感測步驟，係藉由一慣性訊號感測單元感測一動作感測模組在空間中的移動，以產生一慣性訊號；一慣性特徵處理步驟，係以一慣性特徵擷取單元擷取該慣性訊號之特徵值以作為一慣性特徵訊號；一第一代謝當量計算步驟，其係由一第一代謝當量計算單元比對該慣性特徵訊號與一第一資料庫之資料，以辨識得一動作類別，並獲得該動作類別的代謝當量值；一生理訊號感測步驟，其係藉由該生理訊號感測模組感測一使用者之生理訊號；一第二代謝當量計算步驟，其係由該第二代謝當量計算單元以該生理訊號與一第二資料庫之資料進行比對，以產生一生理代謝當量值；一代謝當量精確計算步驟，其以一演算法計算該生理代謝當量值及動作代謝當量值，以求得一輸出代謝當量值；一熱量計算步驟，其係累計該使用者之運動時間，並由該輸出代謝當量值與運動時間計算出該使用者之消耗熱量值；一資料顯示步驟，其係利用一顯示單元顯示該輸出代謝當量值、該消耗熱量值或該使用者輸入之個人資料的其中至少一個。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第2至4圖所示，其係繪示本發明較佳實施例之架構示意圖、立體圖及心電訊號波形示意圖。該代謝當量計算系統包含一動作感測模組1、一生理感測模組2及一運算模組3，該動作感測模組1感測該使用者活動時的慣性訊號，以識別該使用者所進行之活動類別，並以識別結果查詢並輸出該活動類別之代謝當量[metabolic equivalents，METs]；該生理感測模組2感測該使用者活動時的生理訊號，及其所對應之代謝當量，並可將此生理訊號做特徵擷取而獲得一生理特徵訊號，再計算該生理特徵訊號所對應之代謝當量；該運算模組3由該動作感測模組1及生理感測模組2接收該三種代謝當量，藉以運算獲得更精確的代謝當量值。

該動作感測模組1具有一慣性訊號感測單元11、一慣性特徵擷取單元12、一第一代謝當量計算單元13及一第一傳輸單元14。該慣性訊號感測單元11係供在該動作感測模組1受到移動時產生該慣性訊號。此外，該慣性訊號感測單元11較佳具有一加速度計、一類比數位轉換器及一微控制器。該加速度計係供在該動作感測模組1受到移動時，分別沿該動作感測模組1所預設的座標系統之各個軸向各測得一加速度值，並以該加速度值構成該慣性訊號；該類比數位轉換器係將該慣性訊號由類比型態轉換為數位型態，且該類比數位轉換器之取樣頻率較佳係為80Hz以上；該微控制器具有二功能，其一係對該慣性訊號執行濾波，另一則將已進行類比數位轉換之慣性訊號執行資料格式的轉換，並傳至該慣性特徵擷取單元12。該慣性特徵擷取單元12連接於該慣性訊號感測單元11且接收該慣性訊號，並對該慣性訊號進行擷取特徵值的相關運算，以輸出一慣性特徵訊號。其中，該慣性特徵擷取單元12所使用之取值方法可由平均值、軸間相關性、均方根值、變異數及標準差等取值方法中選取，並以該加速度值作為各該取值方法之自變數，且以該取值方法計算獲得之應變數作為該慣性特徵訊號；然而，該慣性特徵擷取單元12用以取得該數個特徵值的取值方法係可使用各種用以取得一數列之特徵值的習用取值方法，其並非僅限於上述之取值方法。

本發明之動作感測模組1的第一代謝當量計算單元13係連接該慣性特徵擷取單元12，並具有一資料庫，且該資料庫內預先儲存有數種活動類別之資料，該資料包含該動作感測模組1在各種活動類別下所產生的特徵值及各該活動類別所對應的代謝當量值。藉此，該第一代謝當量計算單元13將該慣性特徵訊號與該資料庫的資料進行比對，即可辨識出該使用者正進行之動作的活動類別，且一併取得該使用者目前的活動類別的動作代謝當量值。該第一傳輸單元14之二端部係分別連接該第一代謝當量計算單元13及運算模組3，以便將該第一代謝當量計算單元13所輸出之動作代謝當量值傳輸至該運算模組3。其中，當該第一傳輸單元14選擇為一訊號傳輸線以利用有線方式進行訊號傳輸時，該第一傳輸單元14之二端部即為二訊號傳輸接頭；而當該第一傳輸單元14選擇為一無線傳輸模組以利用無線方式進行訊號傳輸時，該第一傳輸單元14之二端部係分別為一無線訊號發射器及一無線訊號接收器，且該無線訊號發射器係連接該動作感測模組1，該無線訊號接收器則連接該運算模組3。另，當該第一傳輸單元14為無線傳輸時，其傳輸方式係可選擇為射頻傳輸方式、紅外線傳輸方式或藍芽傳輸方式。

本發明之生理感測模組2具有一生理訊號感測單元21、一生理特徵擷取單元22、一第二代謝當量計算單元23及一第二傳輸單元24。該生理訊號感測單元21係供感測該使用者之生理訊號，例如該生理訊號感測單元21可為設有至少二量測電極211之心電感測器，且該量測電極211係供貼設在該使用者之體表，以量測並擷取該使用者的心跳訊號作為該生理訊號；或者，亦可選擇該生理訊號感測單元21為一熱漲感應器，其偵測並計算由該使用者之體表經過該熱漲感應器之熱抗性材料邊緣所消散的熱量，以作為該生理訊號。該生理特徵擷取單元22連接於該生理訊號感測模組21且接收該生理訊號，並對該生理訊號進行特徵值的相關運算，以獲得該生理特徵訊號。其中，當該生理訊號感測單元21選自該心電感測器時，該生理特徵擷取單元22之特徵值運算包含時域分析及頻域分析，且該時域分析是將心跳次數之心電訊號做統計學計算，而該頻域分析是將心跳間期隨著時間而變動的訊號轉換成心跳間期的頻譜之後，針對該心跳間期的頻譜資料進行統計學計算。

詳言之，請參照第4圖所示，其為一心電訊號波形圖。在一般正常的心電訊號波形中，R波係為心電訊號中具有最大振幅之波峰處，故在心電訊號處理方面，多以R波為偵測標的進行心跳計算或心率分析。該生理特徵擷取單元22係偵測該心電訊號之每一個R波，以求得每二相鄰R波之間的波峰間期[RR間期]，並形成一RR間期序列。藉此，可將此RR間期序列進行前述之時域分析，如計算心跳間期的平均值、標準差、變異數與相鄰兩心跳間期差異的均方根等心率變異之時域分析參數，以作為所擷取之特徵值；若欲進行頻域分析，則將該RR間期序列進行等距取樣，並利用如傅立葉轉換、希伯特轉換等演算法將訊號從時域轉至頻域，再將心跳強度以頻率正弦波振幅的平方值表示而進行量化之後，即可獲得該心跳強度的功率密度，進而突顯在心率變異程度上的微小波動。如此，藉由計算該頻域分析所得之高頻功率、低頻功率與總功率，即可得到如高頻、低頻、極低頻及超低頻等心率變異之頻域分析參數，以作為所擷取之特徵值。

該第二代謝當量計算單元23與該生理訊號感測模組21及該生理特徵擷取單元22相連接，並具有一資料庫，且該資料庫內預先儲存有數筆生理資料，該生理資料包含在各種生理訊號下所對應的代謝當量值，以及該生理特徵擷取單元22所產生的生理特徵訊號之各特徵值所對應的代謝當量值。藉此，該第二代謝當量計算單元23以該生理訊號及生理特徵訊號與該資料庫中的生理資料進行比對，即可取得據該使用者之生理狀態所推算之一生理代謝當量值及一特徵代謝當量值。其中，當該生理訊號為該心電訊號時，該生理代謝當量值係可為該使用者之心跳頻率所對應之代謝當量值；而該特徵代謝當量值的推算方法則為：以該心率變異之時域及頻域分析所產生之各該特徵值分別對應取得一代謝當量值，再透過權重分配方式由各該代謝當量值計算得該特徵代謝當量值。該第二傳輸單元24之二端部分別連接該第二代謝當量計算單元23及運算模組3，以便將該第二代謝當量計算單元23所產生之生理代謝當量值及特徵代謝當量值傳送至該運算模組3。其中，該第二傳輸單元24之構成係與該第一傳輸單元14相同，可利用有線方式或無線方式進行訊號傳輸。

請再參照第2圖所示，該運算模組3具有一中央處理單元31及一顯示單元32。該中央處理單元31接收該動作感測模組1所獲得之動作代謝當量值，以及該生理感測模組2所獲得之生理代謝當量值及特徵代謝當量值，並以一演算法進行計算，以得到本發明之代謝當量計算系統所得之輸出代謝當量值。其中該演算法係可選擇為一智慧型演算法，例如一模糊[Fuzzy Logic]演算法、一類神經[Neural Network]演算法或一模糊類神經[Fuzzy Neural/Neuro-Fuzzy Network]演算法等。此外，該中央處理單元31可另紀錄該使用者的活動時間，以供計算出該使用者所消耗之熱量值之用。請同時參照第3圖所示，該顯示單元32連接於該中央處理單元31，以顯示該中央處理單元31所計算出的消耗熱量，且該顯示單元32可另具有至少一按鍵321供使用者操作，以便該顯示單元32在數種資料顯示模式之間進行切換，且該數種資料顯示模式可至少包含一資料輸入模式、一目標顯示模式及一消耗熱量模式。在該資料輸入模式下，該顯示單元32係供使用者輸入姓名、年齡、身高、體重及性別等各種基本資料，且該中央處理單元31不僅可將該輸出代謝當量值乘以該活動時間及使用者的體重，而計算出該使用者所消耗之熱量值，且該中央處理單元31亦可根據上述基本資料計算得該使用者之單日消耗熱量的目標值；在該目標顯示模式下，該顯示單元32係顯示該目標值或該使用者所預設之一當日預定消耗熱量值；在該消耗熱量模式下，該顯示單元32係顯示該使用者目前所進行之活動類別、持續進行該活動之時間、當日已消耗之熱量值及尚待消耗的熱量值[即該預定消耗熱量值與該消耗熱量值之差值，或該目標值與該消耗熱量值之差值]。

承上所述，該運算模組3亦可選擇與該動作感測模組1及生理感測模組2之中的至少一個一體設置，則當該動作感測模組1與該運算模組3一體設置時，可省略該第一傳輸單元14，而將該第一代謝當量計算單元13直接連接至該中央處理單元31；而當該生理感測模組2與該運算模組3一體設置時，可省略該第二傳輸單元24，而將該第二代謝當量計算單元23直接連接至該中央處理單元31。

藉此，利用該動作感測模組1及生理感測模組2所各別初步取得之代謝當量值，可透過該運算模組3之中央處理單元31運用該演算法精確計算該使用者在進行各種活動時的代謝當量值，並可進一步由該使用者進行各該活動的時間計算出該使用者所消耗之熱量，並由該顯示單元32顯示該中央處理單元31之計算結果。因此，使用者可利用本發明之代謝當量計算系統確知其每日已消耗之熱量值及尚待消耗的熱量值，進而應用於減重或體能訓練等用途。

請參照第5圖所示，其係為本發明較佳實施例之代謝當量計算方法之操作流程圖。該計算方法包含：一慣性訊號感測步驟S1，其係藉由該慣性訊號感測單元11感測該動作感測模組1在空間中的移動，以產生該慣性訊號；一慣性特徵處理步驟S2，其係以該慣性特徵擷取單元12運算該慣性訊號而取得該慣性特徵訊號；一第一代謝當量計算步驟S3，其係由該第一代謝當量計算單元13以該慣性特徵訊號辨識該使用者目前所進行之動作的活動類別及其代謝當量值，以產生該動作代謝當量值；一生理訊號感測步驟S4，其藉由該生理訊號感測單元21感測使用者之生理訊號；一生理特徵處理步驟S5，其係以該生理特徵擷取單元22運算該使用者生理訊號而取得該使用者之生理特徵訊號；一第二代謝當量計算步驟S6，其係由該第二代謝當量計算單元23分別以該生理訊號及生理特徵訊號產生該生理代謝當量值及特徵代謝當量值；一代謝當量精確計算步驟S7，其係使用前述之演算法由該動作代謝當量值、生理代謝當量值及特徵代謝當量值求得該輸出代謝當量值，即針對該使用者所進行之活動所取得之較為精確的代謝當量值；一熱量計算步驟S8，其係累計該使用者進行該活動的運動時間，並由該輸出代謝當量值、該運動時間與體重計算出該使用者於該各個時間點所消耗之熱量；一資料儲存步驟S9，係利用該中央處理單元31儲存各時間點所對應的代謝當量值、消耗之熱量及使用者自行輸入之個人資料；一資料顯示步驟S10則供透過該顯示單元32顯示該資料儲存步驟S9中所儲存的資訊。

請參照第6圖所示，其係繪示該使用者使用本發明較佳實施例之代謝當量計算系統之示意圖。該動作感測模組1裝設於該使用者之手腕，且該運算模組3與該動作感測模組1一體設置，因而可省略該第一傳輸單元14；該生理感測模組2係選擇為該心電感測器，並配戴貼近於該使用者最接近其心臟部位的體表，且該使用者可透過該按鍵321操作本發明之代謝當量計算系統。其中，該動作感測模組1所預設的座標系統較佳係具有相互垂直之一X軸、一Y軸及一Z軸，以便在該動作感測模組1受到移動時，分別沿該慣性訊號感測單元11的該三個軸向各測得一加速度值a_x 、a_y 或a_z ，以構成該慣性訊號。

此外，需注意的是，當該生理訊號感測單元21選自該熱漲感應器，以偵測並計算由該使用者之體表經過該熱漲感應器所消散的熱量作為該生理訊號時，則該生理感測模組2可省略該生理特徵擷取單元22，而該生理訊號感測單元21、第二代謝當量計算單元23及第二傳輸單元24係串聯連接。據此，該第二代謝當量計算單元23係僅根據該生理訊號取得該生理代謝當量值，而該中央處理單元31亦僅利用該動作代謝當量值及生理代謝當量值以該演算法計算獲得該輸出代謝當量值。另，當該生理感測模組2省略設置該生理特徵擷取單元22時，本發明之代謝當量計算方法係可對應省略該生理特徵處理步驟S5，且該第二代謝當量計算步驟S6僅由該第二代謝當量計算單元23以該生理訊號產生該生理代謝當量值。該資料儲存步驟S9亦可省略，而直接將各該代謝當量值、消耗熱量值與使用者自行輸入之個人資料由資料顯示步驟S10顯示。

綜上所述，相較於習知之熱量消耗量測裝置僅由量測該使用者心跳頻率且需自行設定動作類別所對應之代謝當量值，完全未將使用者本身從事該項活動而隨時變動的運動激烈程度納入評估範疇，而導致其所計算的結果具有極大誤差，本發明之代謝當量計算系統及其方法乃利用該動作感測模組1自動偵測使用者所進行之活動的類別及該活動所對應之動作代謝當量值，且更以該生理特徵擷取單元22求得使用者的生理訊號，以及利用該生理訊號進行特徵擷取所獲得之生理特徵訊號，以分別求得該生理訊號及生理特徵訊號所分別對應之生理代謝當量值及特徵代謝當量值。藉此，本發明之代謝當量計算系統及其方法可藉由該三種代謝當量值以一演算法更為精確地計算該使用者所消耗的熱量，並由本系統根據使用者之基本資料計算並顯示該使用者目前所進行之活動類別、持續進行該活動之時間、當日已消耗之熱量值及尚待消耗的熱量值。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

[本發明]

1．．．動作感測模組

11．．．慣性訊號感測單元

12．．．慣性特徵擷取單元

13．．．第一代謝當量計算單元

14．．．第一傳輸單元

2．．．生理感測模組

21．．．生理訊號感測單元

211．．．量測電極

22．．．生理特徵擷取單元

23．．．第二代謝當量計算單元

24．．．第二傳輸單元

3．．．運算模組

31．．．中央處理單元

32‧‧‧顯示單元

321‧‧‧按鍵

S1‧‧‧慣性訊號感測步驟

S2‧‧‧慣性特徵處理步驟

S3‧‧‧第一代謝當量計算步驟

S4‧‧‧生理訊號感測步驟

S5‧‧‧生理特徵處理步驟

S6‧‧‧第二代謝當量計算步驟

S7‧‧‧代謝當量精確計算步驟

S8‧‧‧熱量計算步驟

S9‧‧‧資料儲存步驟

S10‧‧‧資料顯示步驟

ax‧‧‧X軸加速度訊號

ay‧‧‧Y軸加速度訊號

az‧‧‧Z軸加速度訊號

〔習知〕

9‧‧‧熱量消耗量測裝置

91‧‧‧輸入單元

92‧‧‧儲存單元

93‧‧‧計時器

94‧‧‧量測單元

95‧‧‧中央處理單元

96‧‧‧顯示單元

97‧‧‧電源

第1圖：習用熱量消耗量測裝置。

第2圖：本發明較佳實施例之代謝當量計算系統之架構示意圖。

第3圖：本發明較佳實施例之代謝當量計算系統之立體圖。

第4圖：本發明較佳實施例之心電訊號波形示意圖。

第5圖：本發明較佳實施例之代謝當量計算方法之操作流程圖。

第6圖：本發明較佳實施例之代謝當量計算系統之示意圖。

1．．．動作感測模組

11．．．慣性訊號感測單元

12．．．慣性特徵擷取單元

13．．．第一代謝當量計算單元

14．．．第一傳輸單元

2．．．生理感測模組

21．．．生理訊號感測單元

22．．．生理特徵擷取單元

23．．．第二代謝當量計算單元

24．．．第二傳輸單元

3．．．運算模組

31．．．中央處理單元

32．．．顯示單元

Claims (15)

1. 一種代謝當量計算系統，其包含：一動作感測模組，係感測該動作感測模組本身移動時的慣性訊號，並擷取該慣性訊號之特徵值以產生一慣性特徵訊號，且比對該慣性特徵訊號與一第一資料庫內之資料，以辨識得一活動類別及該活動類別所對應之動作代謝當量值；一生理感測模組，係感測一使用者之生理訊號，並將該生理訊號與一第二資料庫內之資料比對，以產生該生理訊號所對應之生理代謝當量值，其中該生理感測模組另設有一生理特徵擷取單元，該生理特徵擷取單元係接收該生理訊號並進行特徵值擷取，以產生一生理特徵訊號，且該生理感測模組將該生理特徵訊號與該第二資料庫內之資料比對，以產生該生理特徵訊號所對應之特徵代謝當量值；一運算模組，係接收該動作代謝當量值、該生理代謝當量值及該特徵代謝當量值，再以一演算法計算得一輸出代謝當量值。
2. 依申請專利範圍第1項所述之代謝當量計算系統，其中該動作感測模組具有一慣性訊號感測單元以供產生該慣性訊號，且該慣性訊號包含在該慣性感測運算模組之三個相互垂直之軸向上的三個加速度值。
3. 依申請專利範圍第1項所述之代謝當量計算系統，其中該生理感測模組設有一生理訊號感測模組，且該生理訊 號感測模組係選自一心電感測器，並以該心電感測器之心電訊號作為該生理訊號。
4. 依申請專利範圍第1項所述之代謝當量計算系統，其中該生理感測模組設有一生理訊號感測模組，且該生理訊號感測模組係選自一熱漲感應器，並以通過該熱漲感應器所消散的熱量作為該生理訊號。
5. 依申請專利範圍第1項所述之代謝當量計算系統，其中該生理感測模組設有一生理訊號感測模組，且該生理訊號感測模組係選自一心電感測器，並以該心電感測器之心電訊號作為該生理訊號，該生理特徵擷取單元所擷取之特徵值係包含心跳間期之平均值、標準差、變異係數、相鄰兩心跳間期差異的均方根及相鄰兩心跳間期差異的標準差之中的其中至少一種，以作為該生理特徵訊號。
6. 依申請專利範圍第1項所述之代謝當量計算系統，其中該生理感測模組設有一生理訊號感測模組，且該生理訊號感測模組係選自一心電感測器，並以該心電感測器之心電訊號作為該生理訊號，該生理特徵擷取單元所進行之特徵值擷取的運算係包含利用傅立葉轉換或希伯特轉換演算法，將心跳間期之生理訊號從時域轉至頻域，以得到心率變異之頻域分析參數中的至少一種作為該生理特徵訊號。
7. 依申請專利範圍第1項所述之代謝當量計算系統，其中該運算模組設有一顯示單元以顯示該輸出代謝當量值。
8. 依申請專利範圍第1項所述之代謝當量計算系統，其中 該運算模組設有一顯示單元，該顯示單元具有至少一按鍵供輸入該使用者之體重資料，且該運算模組以該活動類別之持續時間乘以該輸出代謝當量值及該使用者之體重而獲得一消耗熱量值，並由該顯示單元顯示該消耗熱量值。
9. 依申請專利範圍第8項所述之代謝當量計算系統，其中該顯示單元另供輸入一預定消耗熱量值，且該顯示單元另顯示該預定消耗熱量值與該消耗熱量值之差值。
10. 一種代謝當量計算方法，其包含：一慣性訊號感測步驟，係藉由一慣性訊號感測單元感測一動作感測模組在空間中的移動，以產生一慣性訊號；一慣性特徵處理步驟，係以一慣性特徵擷取單元擷取該慣性訊號之特徵值以作為一慣性特徵訊號；一第一代謝當量計算步驟，其係由一第一代謝當量計算單元比對該慣性特徵訊號與一第一資料庫之資料，以辨識得一動作類別，並獲得該動作類別的代謝當量值；一生理訊號感測步驟，其係藉由該生理訊號感測模組感測一使用者之生理訊號；一生理特徵處理步驟，其係以一生理特徵擷取單元，運算該使用者生理訊號而取得該使用者之生理特徵訊號，並將該生理特徵訊號計算對應之一特徵代謝當量值；一第二代謝當量計算步驟，其係由該第二代謝當量計算單元以該生理訊號與一第二資料庫之資料進行比對，以產生一生理代謝當量值； 一代謝當量精確計算步驟，其以一演算法計算該生理代謝當量值、動作代謝當量值及特徵代謝當量值，以求得一輸出代謝當量值；一熱量計算步驟，其係累計該使用者之運動時間，並由該輸出代謝當量值與運動時間計算出該使用者之消耗熱量值；一資料顯示步驟，其係利用一顯示單元顯示該輸出代謝當量值、該消耗熱量值或該使用者輸入之個人資料的其中至少一個。
11. 依申請專利範圍第10項所述之代謝當量計算方法，其中該慣性訊號感測步驟所產生的慣性訊號包含在一慣性感測運算模組之三個相互垂直之軸向上的三個加速度值。
12. 依申請專利範圍第10項所述之代謝當量計算方法，其中該慣性特徵處理步驟獲得該數個特徵值之取值方法係選自一平均值擷取方法、一軸間相關性擷取方法、一平均絕對誤差擷取方法、一均方根值擷取方法、一變異數擷取方法及一標準差擷取方法中的至少一種。
13. 依申請專利範圍第10項所述之代謝當量計算方法，其中在該熱量計算步驟及資料顯示步驟之間，包含一資料儲存步驟，用以儲存各該代謝當量值、消耗熱量值及該使用者之個人資料。
14. 依申請專利範圍第10項所述之代謝當量計算方法，其中該生理特徵處理步驟對該生理訊號進行心率變異相關頻域分析係包含利用傅立葉轉換或希伯特轉換演算 法，將心跳間期之生理訊號從時域轉至頻域，以得到心率變異之頻域分析參數中的至少一種作為該生理特徵訊號。
15. 依申請專利範圍第10項所述之代謝當量計算方法，其中該生理特徵處理步驟對生理訊號進行相關運算係包含心跳間期之生理訊號的平均值、標準差、變異係數、相鄰兩心跳之生理訊號間期差異的均方根、相鄰兩心跳之生理訊號間期差異的標準差之時域分析方法中的其中至少一種方法。