[发明专利]人体运动状态监视方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及运动器械领域，具体地说，涉及一种人体运动状态监视方法和装置。

背景技术

随着社会经济的不断发展，人们的物质生活水平日渐提高，与此同时，人们也越来越关注自己的健康，为自己制定了各种运动方案来健身。因此，出现了各种用于监视运动方案的装置。

计步器是一种可以计算其佩戴者行走或跑步步数的装置。但计步器的功能比较单一，不能对人的其它运动形式以及睡眠进行监视。也有一些装置可以全面地监视人的各种运动形式，但需要人的操作介入，不能自动地、全面地、全天候地监视人的各种运动情况以及睡眠情况。而睡眠情况对于判断人的健康状况是非常有帮助的。人在睡眠过程中总会有一些异动，例如翻身，挠痒，惊吓等等，如果这些异动较频繁，那说明人的睡眠质量不够好。因此，监视人的睡眠情况与监视人的正常运动情况都可以对人的健身方案的完善提供帮助。

发明内容

本发明就是为了解决上述现有技术中存在的问题而做出的，其目的在于提供一种人体运动状态监视方法和装置，该方法和装置能够自动地、全面地、全天候地、准确地监视人的各种运动状态，从而为人的健身方案的改进提供依据。

为了实现上述目的，在本发明的一个方面，提供一种人体运动状态监视方法，该方法包括反复执行下列步骤：

a）从人体佩戴的三轴加速度传感器的输出中获取具有设定采样时长的加速度信号，并计算该加速度信号的能量和平均功率；

b）根据所述加速度信号的平均功率判断人体运动状态，如果所述加速度信号的平均功率大于预定的剧烈运动阈值，则判断为人体处于剧烈运动状态，如果所述加速度信号的平均功率小于预定的睡眠阈值，则判断为人体处于睡眠状态，如果所述加速度信号的平均功率小于所述剧烈运动阈值且大于所述睡眠阈值，则判断为人体处于轻微运动状态；

c1）如果人体处于睡眠状态，则将所述加速度信号的时长累加到睡眠状态总时长中，将所述加速度信号的能量累加到睡眠状态总能量中，统计所述加速度信号的强度大于预定强度阈值的时长、并将该时长累加到睡眠异动总时长中，以及将加速度信号的采样时长设定为睡眠状态采样时长，然后返回步骤a）；

c2）如果人体处于轻微运动状态，则将所述加速度信号的时长累加到轻微运动状态总时长中，将所述加速度信号的能量累加到轻微运动状态总能量中，以及将加速度信号的采样时长设定为轻微运动状态采样时长，然后返回步骤a）；

c3）如果人体处于剧烈运动状态，则进一步判断所述加速度信号是否具有准周期性，如果所述加速度信号不具有准周期性，则判断为人体处于无规律剧烈运动状态，如果所述加速度信号具有准周期性，则判断为人体处于有规律剧烈运动状态；

d1）如果人体处于无规律剧烈运动状态，则将所述加速度信号的时长累加到无规律剧烈运动状态总时长中，将所述加速度信号的能量累加到无规律剧烈运动状态总能量中，以及将加速度信号的采样时长设定为剧烈运动状态采样时长，然后返回步骤a）；

d2）如果人体处于有规律剧烈运动状态，则将所述加速度信号的时长累加到有规律剧烈运动状态总时长中，将所述加速度信号的能量累加到有规律剧烈运动状态总能量中，根据所述加速度信号计算运动步数、并将该运动步数累加到运动总步数中，以及将加速度信号的采样时长设定为剧烈运动状态采样时长，然后返回步骤a）。

优选地，所述加速度信号的平均功率P可以由下述公式计算：

P=1NΣi=1N(ai-a0)2]]>

其中，a_i为所述加速度信号的第i个值，N为所述加速度信号的长度，且1≤i≤N，a₀为所述加速度信号的平均值，