專利名稱：卡路里計算機(jī)構(gòu)及其計步器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可計算卡路里值的計步器，尤其涉及一種可準(zhǔn)確判斷使用者運(yùn)動狀態(tài)，尤其可以判斷出爬山運(yùn)動模式以使卡路里計算準(zhǔn)確的計步器。
背景技術(shù)：
為了方便使用者了解當(dāng)前運(yùn)動的步數(shù)和運(yùn)動量，目前市場上的計步器使用加速度傳感器檢測人們的運(yùn)動軌跡，并測量當(dāng)前運(yùn)動所消耗的卡路里，上述計步器計算卡路里值時，通過當(dāng)前運(yùn)動的加速度值來計算出當(dāng)前運(yùn)動的頻率和距離，通過當(dāng)前運(yùn)動的頻率和時間判斷使用者的運(yùn)動模式(步行模式或跑步模式)并計算出移動步數(shù)和距離，再通過不同的運(yùn)動模式選擇不同的計算參數(shù)來計算相應(yīng)的卡路里值，然而這時當(dāng)使用者爬山、爬坡或者爬樓梯時，計步器往往會以步行模式計算卡路里值，而實際上爬山、爬坡或者爬樓梯時消耗的卡路里值遠(yuǎn)大于步行時的卡路里值，從而造成計算不準(zhǔn)確。因此，急需一種可準(zhǔn)確判斷使用者運(yùn)動狀態(tài)并精準(zhǔn)計算卡路里值的計步器。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種卡路里計算機(jī)構(gòu)，該卡路里計算機(jī)構(gòu)可準(zhǔn)確判斷使用者運(yùn)動狀態(tài)，尤其可以判斷出爬山運(yùn)動模式，以使卡路里計算準(zhǔn)確。本實用新型的另一目的是提供一種計步器，該計步器可準(zhǔn)確判斷使用者運(yùn)動狀態(tài)，尤其可以判斷出爬山運(yùn)動模式，使得卡路里值計算準(zhǔn)確。為了實現(xiàn)上有目的，本實用新型提供了一種卡路里計算機(jī)構(gòu)，其包括加速度傳感器、高度傳感器、判斷模塊和計算模塊，所述加速度傳感器采集當(dāng)前運(yùn)動的加速度值；所述高度傳感器采集當(dāng)前運(yùn)動的高度值并計算出相應(yīng)的高度落差值；所述判斷模塊包括軌跡計算單元和模式匹配單元，所述軌跡計算單元依據(jù)所述加速度值計算當(dāng)前運(yùn)動的路徑軌跡； 所述模式匹配單元依據(jù)所述路徑軌跡和高度落差值匹配不同的運(yùn)動模式；所述計算模塊依據(jù)所述運(yùn)動模式和加速度值計算當(dāng)前運(yùn)動消耗的卡路里值。具體地,所述計算模塊包括選擇單元和與所述運(yùn)動模式對應(yīng)的數(shù)個計卡單元,所述選擇單元依據(jù)不同的運(yùn)動模式選擇對應(yīng)的計卡單元，所述計卡單元依據(jù)所述加速度值計算當(dāng)前運(yùn)動消耗的卡路里值。較佳地，所述軌跡計算單元包括軌跡點(diǎn)計算部和軌跡曲線獲取部，軌跡點(diǎn)計算部用于依據(jù)所述加速度值計算出對應(yīng)的路徑軌跡點(diǎn)；軌跡點(diǎn)過濾部將所述路徑軌跡點(diǎn)連成曲線并過濾掉無效的軌跡曲線以得到有效的路徑軌跡，以過濾掉使用者在非運(yùn)動狀態(tài)下因不晃動而產(chǎn)生的路徑軌跡。較佳地，所述卡路里計算機(jī)構(gòu)還包括過濾模塊，用于過濾加速度傳感器采集的加速度值以得到有效的加速度值。使得采集到的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。較佳地，所述卡路里計算機(jī)構(gòu)還包括修正模塊，所述修正模塊依據(jù)使用者的身體信息修正計算模塊計算出的卡路里值。由于使用者身高、體重和性別的不同，經(jīng)過相同頻率相同時間的運(yùn)動后，消耗卡路里的數(shù)值也不同，這時需要依據(jù)經(jīng)驗值根據(jù)使用者的身體信息對計算模塊得到的卡路里值進(jìn)行修正。具體地，所述運(yùn)動模式包括步行模式、跑步模式和爬山模式，所述計卡單元包括步行計卡單元、跑步計卡單元和爬山計卡單元。當(dāng)然，所述運(yùn)動模塊還可以包括慢跑模式和快跑模式。本實用新型還提供了相應(yīng)的計步器，其包括按鍵、中央處理器和顯示屏，所述中央處理器包括卡路里計算機(jī)構(gòu)和計步單元，所述計步單元依據(jù)當(dāng)前運(yùn)動的加速度值計算運(yùn)動步數(shù)，所述按鍵為使用者提供操作平臺，所述顯示屏顯示所述運(yùn)動步數(shù)和卡路里值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用高度傳感器獲得使用者當(dāng)前運(yùn)動的高度落差值，使得本實用新型計步器可精準(zhǔn)分辨使用者的運(yùn)動模式，尤其可以判斷出使用者是否在爬山、爬坡或者爬樓梯，并在使用者爬山、爬坡或者爬樓梯時，使用相應(yīng)的計算參數(shù)計算卡路里值，計算結(jié)果準(zhǔn)確。

圖I是本實用新型計步器的立體示意圖。圖2是本實用新型計步器去除外殼后的立體示意圖。圖3是本實用新型計步器的結(jié)構(gòu)框圖。圖4是本實用新型卡路里計算機(jī)構(gòu)中所述軌跡計卡單元的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
為詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。參考圖I至圖3，本實用新型計步器100包括按鍵11、中央處理器12和顯示屏13， 所述中央處理器12包括卡路里計算機(jī)構(gòu)200和計步單元300，所述計步單元300用于計算運(yùn)動步數(shù)Ss和消耗的卡路里值Se并顯示于顯示屏13上，所述按鍵11為使用者提供操作
T D O參考圖2和3，所述卡路里計算機(jī)構(gòu)200包括加速度傳感器21、高度傳感器22、判斷模塊23和計算模塊24，所述加速度傳感器21采集當(dāng)前運(yùn)動的加速度值Sa ;所述高度傳感器22采集當(dāng)前運(yùn)動的高度值并計算出高度落差值Sh ;所述判斷模塊23包括軌跡計算單元31和模式匹配單元32，所述軌跡計算單元31依據(jù)所述加速度值Sa計算路徑軌跡St ;所述模式匹配單元32依據(jù)所述路徑軌跡St和高度落差值Sh匹配不同的運(yùn)動模式Sp，其中， 所述運(yùn)動模式Sp包括步行模式、跑步模式和爬山模式；所述計算模塊24依據(jù)所述運(yùn)動模式 Sp和加速度值Sa計算當(dāng)前運(yùn)動消耗的卡路里值Se。其中，所述加速度傳感器21為三維全息加速度傳感器。參考圖2,所述計步單元300依據(jù)當(dāng)前運(yùn)動的加速度值Sa計算運(yùn)動步數(shù)Ss。參考圖2，所述計算模塊24包括選擇單元241和與所述運(yùn)動模式Sp對應(yīng)的數(shù)個計卡單元242，所述選擇單元241依據(jù)不同的運(yùn)動模式Sp對所述計卡單元242發(fā)出相應(yīng)的選擇信號Sc以選擇對應(yīng)的計卡單元242,所述計卡單元242依據(jù)所述加速度值Sa計算當(dāng)前運(yùn)動消耗的卡路里值Se。具體地,所述計卡單元242包括步行計卡單元2421、跑步計卡單元2422和爬山計卡單元2423。參考圖4，所述軌跡計算單元231包括軌跡點(diǎn)計算部2311和軌跡曲線獲取部 2312，軌跡點(diǎn)計算部2311依據(jù)所述加速度值Sa計算出對應(yīng)的路徑軌跡點(diǎn)；軌跡點(diǎn)過濾部 2312將所述路徑軌跡點(diǎn)連成曲線并過濾掉無效的軌跡曲線以得到有效的路徑軌跡St，以過濾掉使用者在非運(yùn)動狀態(tài)下因不晃動而產(chǎn)生的路徑軌跡。較佳者，所述卡路里計算機(jī)構(gòu)200還包括過濾模塊25，所述過濾模塊25用于過濾加速度傳感器21采集的加速度值Sa以得到有效的加速度值Sa。較佳者，所述卡路里計算機(jī)構(gòu)200還包括修正模塊26，所述修正模塊26根據(jù)使用者的身體信息Sm修正計算模塊26輸出的卡路里值Se。所述身體信息Sm是由外界輸入的， 一般是由使用者通過按鍵輸入。參考圖I至圖4，詳細(xì)描述本實用新型計步器100的工作過程，首先使用者通過按鍵11、觸摸式顯示屏13或其他方式輸入使用者的身體信息Sm(包括身高、體重、性別等)， 隨著使用者的運(yùn)動，加速度傳感器21采集到當(dāng)前運(yùn)動的加速度值Sa，高度傳感器22采集到當(dāng)前運(yùn)動的高度值并計算出高度落差值Sh，過濾模塊25依據(jù)相關(guān)性過濾出有效的加速度值Sa,所述計步單元300依據(jù)當(dāng)前運(yùn)動的加速度值Sa計算運(yùn)動步數(shù)Ss并輸送至顯示屏 13顯示，軌跡計算單元231中的軌跡點(diǎn)計算部2311依據(jù)有效的加速度值Sa計算出對應(yīng)的路徑軌跡點(diǎn)，軌跡點(diǎn)過濾部2312將所述路徑軌跡點(diǎn)連成曲線并過濾掉無效的軌跡曲線以得到有效的路徑軌跡St，模式匹配單元32依據(jù)有效的路徑軌跡St和高度落差值Sh匹配不同的運(yùn)動模式Sp，計算模塊24中的選擇單元241依據(jù)不同的運(yùn)動模式Sp對所述計卡單元 242發(fā)出相應(yīng)的選擇信號Sc以選擇對應(yīng)的計卡單元242，若處于步行模式，選擇單元241選擇步行計卡單元2421，步行計卡單元2421依據(jù)對應(yīng)的參數(shù)計算出當(dāng)前運(yùn)動消耗的卡路里值Se ;若處于跑步模式,選擇單元241選擇跑步計卡單元2422,跑步計卡單元2422依據(jù)對應(yīng)的參數(shù)計算出當(dāng)前運(yùn)動消耗的卡路里值Se ;若處于爬山模式，選擇單元241選擇選擇爬山計卡單元2423，爬山計卡單元2423依據(jù)對應(yīng)的參數(shù)計算出當(dāng)前運(yùn)動消耗的卡路里值Se， 所述修正模塊26根據(jù)使用者的身體信息Sm修正計算模塊24計算出的卡路里值Se,以得到準(zhǔn)確的卡路里值Se并輸送至顯示屏13顯示。綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用高度傳感器22獲得使用者當(dāng)前運(yùn)動的高度落差值Sh，使得本實用新型計步器100可精準(zhǔn)分辨使用者的運(yùn)動模式，尤其可以判斷出使用者是否在爬山、爬坡或者爬樓梯，并在使用者爬山、爬坡或者爬樓梯時，使用相應(yīng)的計算參數(shù)計算卡路里值Se，計算結(jié)果準(zhǔn)確。以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種卡路里計算機(jī)構(gòu)，其特征在于包括加速度傳感器，采集當(dāng)前運(yùn)動的加速度值；高度傳感器，采集當(dāng)前運(yùn)動的高度值并計算出相應(yīng)的高度落差值；判斷模塊，包括軌跡計算單元和模式匹配單元，所述軌跡計算單元依據(jù)所述加速度值計算當(dāng)前運(yùn)動的路徑軌跡；所述模式匹配單元依據(jù)所述路徑軌跡和高度落差值匹配不同的運(yùn)動模式；計算模塊，依據(jù)所述運(yùn)動模式和加速度值計算當(dāng)前運(yùn)動消耗的卡路里值。
2.如權(quán)利要求I所述的卡路里計算機(jī)構(gòu)，其特征在于所述計算模塊包括選擇單元和與所述運(yùn)動模式對應(yīng)的數(shù)個計卡單元，所述選擇單元依據(jù)不同的運(yùn)動模式選擇對應(yīng)的計卡單元，所述計卡單元依據(jù)所述加速度值計算當(dāng)前運(yùn)動消耗的卡路里值。
3.如權(quán)利要求I所述的卡路里計算機(jī)構(gòu)，其特征在于所述軌跡計算單元包括軌跡點(diǎn)計算部，用于依據(jù)所述加速度值計算出對應(yīng)的路徑軌跡點(diǎn)；軌跡曲線獲取部，將所述路徑軌跡點(diǎn)連成曲線并過濾掉無效的軌跡曲線以得到當(dāng)前運(yùn)動的路徑軌跡。
4.如權(quán)利要求I所述的卡路里計算機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括過濾模塊，所述過濾模塊用于過濾加速度傳感器采集的加速度值以得到有效的加速度值。
5.如權(quán)利要求I所述的卡路里計算機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括修正模塊，所述修正模塊依據(jù)使用者的身體信息修正所述計算模塊計算出的卡路里值。
6.如權(quán)利要求I所述的卡路里計算機(jī)構(gòu)，其特征在于所述運(yùn)動模式包括步行模式、跑步模式和爬山模式，所述計卡單元包括步行計卡單元、跑步計卡單元和爬山計卡單元。
7.一種計步器，其特征在于包括按鍵、中央處理器和顯示屏，所述中央處理器包括卡路里計算機(jī)構(gòu)和計步單元，所述卡路里計算機(jī)構(gòu)如權(quán)利要求1-6中任一項所示，所述計步單元依據(jù)當(dāng)前運(yùn)動的加速度值計算運(yùn)動步數(shù)，所述按鍵為使用者提供操作平臺，所述顯示屏顯示所述運(yùn)動步數(shù)和卡路里值。
專利摘要本實用新型公開了一種可計算卡路里值的計步器，其內(nèi)的卡路里計算機(jī)構(gòu)包括加速度傳感器、高度傳感器、判斷模塊和計算模塊，加速度傳感器采集當(dāng)前運(yùn)動的加速度值；高度傳感器采集當(dāng)前運(yùn)動的高度值并計算相應(yīng)的高度落差值；判斷模塊包括軌跡計算單元和模式匹配單元，軌跡計算單元依據(jù)加速度值計算當(dāng)前運(yùn)動的路徑軌跡；模式匹配單元依據(jù)所述路徑軌跡和高度落差值匹配不同的運(yùn)動模式；計算模塊依據(jù)所述運(yùn)動模式和加速度值計算當(dāng)前運(yùn)動消耗的卡路里值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用高度傳感器獲得當(dāng)前運(yùn)動的高度落差值以精準(zhǔn)分辨當(dāng)前運(yùn)動模式，尤其可判斷出爬山模式，并在使用者爬山、爬坡或爬樓梯時，使用相應(yīng)的參數(shù)計算卡路里值，計算結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號G01C22/00GK202350796SQ201120472938
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者徐文煜, 戎海峰 申請人:廣東遠(yuǎn)峰電子科技有限公司