ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВИЖЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК A61B5/22 

Настоящее изобретение относится к вспомогательному устройству для учета физической нагрузки, помогающему занимающемуся учитывать физическую нагрузку.

Шагомер и измеритель уровня физической нагрузки известны как вспомогательные устройства для занимающихся физическими упражнениями. Среди обычных шагомеров и измерителей интенсивности физической нагрузки есть такие, которые в определенный момент времени показывают оставшееся количество шагов и оставшийся объем физической нагрузки по отношению к заданному объему шагов и заданной физической нагрузке (патентные документы 1 и 2). Известен измеритель интенсивности физической нагрузки, который классифицирует обнаруженную физическую активность по четырем уровням физической нагрузки и высвечивает число шагов, распределение интенсивности физической нагрузки и другие параметры за постоянный период времени (патентный документ 3).

Патентный документ 1 - публикация японского нерассмотренного патента № 2005-92496.

Патентный документ 2 - публикация японского нерассмотренного патента № 2001-276009.

Патентный документ 3 - публикация японского нерассмотренного патента № 10-318779.

В последние годы процент заболеваний, связанных с болезнями, вызванными образом жизни, например ишемическая болезнь сердца, цереброваскулярная болезнь и диабет, по отношению к общему объему заболеваний увеличивается и становится серьезной проблемой. Чтобы уменьшить риск развития указанных болезней, вызванных образом жизни, известно, что эффективным считается улучшение метаболического синдрома (синдрома ожирения), являющегося базовым клиническим показателем непредпочтительного образа жизни, в том числе недостатка физической нагрузки.

В качестве специального руководства разработаны документы «Критерии физической нагрузки для обеспечения благоприятного состояния здоровья 2006 г.» и «Основные принципы физической нагрузки для обеспечения благоприятного состояния здоровья 2006 г. (Руководство по физической нагрузке 2006 г.)», о которых сообщалось, что они являются частью мероприятий министерства здоровья, труда и благосостояния в отношении физической нагрузки, в указанных документах референсная величина объема физической активности для обеспечения благоприятного состояния здоровья определяется как «23 упражнения (МЕТ/время)/неделя для физической активности, равной трем или более МЕТ, четыре упражнения для физической нагрузки, равной трем или более МЕТ». Под «физической активностью» понимаются все движения, которые потребляют больше энергии, чем в состоянии покоя, а под «физической нагрузкой» понимается то, что выполняется намеренно в соответствии с программой в целях сохранения и улучшения физической силы посредством физической активности. Физическая активность, иная, чем физическая нагрузка, называется «активностью образа жизни».

Как следует из вышесказанного принципа, имеет смысл рассматривать как увеличение объема активности в повседневной жизни (например, увеличение объема активности в хозяйствах, коммунах и т.п.), так и тренировок по программе в определенных пределах (например, ходьба, медленный бег и т.п. на регулярной основе) и постоянного выполнения сказанного выше для профилактического предотвращения возникновения болезней, вызванных образом жизни. Однако в обычном шагомере и измерителе уровня физической нагрузки выполненным объемом и целевыми данными активности образа жизни и физической нагрузкой нельзя управлять специальным образом, поэтому трудно реализовывать эффективную физическую активность в соответствии с указанными выше принципами.

С учетом подобной ситуации цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить вспомогательное устройство для учета физической нагрузки, способное обеспечить легкость управления и проверки состояния выполнения объема всей физической активности и содержащегося в ней объема физической нагрузки и эффективно помогать занимающемуся поддерживать реализацию непрерывных физических нагрузок.

Для достижения поставленной цели настоящее изобретение заключается в следующем.

Вспомогательное устройство для учета физической нагрузки по настоящему изобретению содержит средства регистрации объема физической активности для записи выполненного объема физической активности таким образом, что содержание объема физической нагрузки и объема активности образа жизни могут быть приняты за физическую активность большей или равной референсной интенсивности; средства сохранения целевых показателей для сохранения целевых показателей по объему физической активности и объему физической нагрузки, которые должны быть достигнуты за заданный расчетный период; и средства отображения для отображения достижения целевых показателей объема физической активности и объема физической нагрузки на основании объема физической активности и объема физической нагрузки, зафиксированных средствами регистрации объема физической активности, и целевых показателей, сохраненных в средствах сохранения целевых показателей.

В соответствии с вышеуказанным занимающийся может легко управлять состоянием выполнения физической активности и физической нагрузки и может также легко узнавать оставшийся объем физической активности, необходимый для достижения целевых показателей и ее содержание (необходима ли физическая нагрузка или достаточно активности образа жизни). Такой подход эффективно помогает занимающемуся в постоянном поддержании физической нагрузки (достижении цели).

Средства регистрации объема физической активности предпочтительно содержат средства обнаружения для определения физической активности занимающегося и рассчитывают интенсивность и объем физической активности, выполненный занимающимся на основе результатов, определенных средствами обнаружения. При таком подходе интенсивность и объем физической активности, выполненный занимающимся, могут рассчитываться и регистрироваться автоматически. Например, используя для средств обнаружения датчик ускорения, интенсивность и объем ходьбы (включая быструю ходьбу и медленный бег), являющейся физической активностью, рассчитываются путем анализа формы кривой выходного сигнала датчика ускорения.

Средства регистрации объема физической активности предпочтительно регистрируют объем физической активности, только когда физическая активность, которая больше или равна референсной интенсивности, непрерывно выполняется в течение времени, большего или равного заданному времени. При таком подходе физическая активность, большая или равная референсной интенсивности, должна в совокупности выполняться в определенных пределах, чтобы быть зафиксированной как запись, и таким образом, занимающийся стимулируется через сознание (мотивацию) к реализации активной физической активности. Средства регистрации объема физической активности предпочтительно динамично изменяют величину установленного времени в соответствии с интенсивностью физической активности. Например, физическая активность может регистрироваться за более короткое время при большей интенсивности, таким образом может обеспечиваться мотивация занимающегося для выполнения физической нагрузки большой интенсивности.

Средства регистрации объема физической активности на основании величины непрерывно выполняемого объема физической активности предпочтительно определяют, достаточен ли объем физической активности в виде объема физической нагрузки или объема активности образа жизни. Иными словами, если физическая активность в совокупности реализуется в определенных пределах, то выносится заключение, что она реализуется намеренно в соответствии с программой (равна физической нагрузке) в целях сохранения и улучшения физической силы. Как вариант, средства регистрации физической активности на основании величины рассчитанной интенсивности могут просто определять, достаточен ли объем физической активности в виде объема физической нагрузки или объема активности образа жизни. При таком подходе автоматически распознаются физическая нагрузка и активность образа жизни.

Средства регистрации объема физической активности предпочтительно содержат таблицу интенсивности физической активности, в которую соответствующим образом заносятся тип и интенсивность физической активности, и средства ввода информации для занимающегося, чтобы ввести тип и время реализации физической активности, и рассчитывают и регистрируют объем физической активности для физической активности, тип которой отличается от типа физической активности, который может быть обнаружен средствами обнаружения на основании введенных занимающимся данных. При таком подходе можно регистрировать объем физической активности, тип которой трудно обнаружить автоматически.

Средства регистрации физической активности предпочтительно регистрируют выполненный объем физической активности для физической активности, меньшей, чем референсная интенсивность, а средства отображения предпочтительно отражают объем физической активности, меньший, чем референсная интенсивность, в отличие от объема физической активности, большего или равного референсной интенсивности. При таком отражении можно легко проверить, выполняется ли физическая активность с интенсивностью, которая учитывается при достижении цели (обычно эффективную для профилактического предотвращения заболеваний, вызванных образом жизни), таким образом ожидается, что занимающийся станет выполнять физическую активность на постоянной основе.

Предпочтительно, что дополнительно используются средства оценки достижений, предназначенные для оценки достижения целевых показателей в контрольный момент времени в текущий расчетный период из статистических данных для объема физической активности, зарегистрированного с начала учета до текущего момента времени текущего расчетного периода. Занимающийся может отрегулировать темп реализации физической активности, имея в распоряжении оценку результатов достижения цели.

Дополнительно предпочтительно применяются средства задания целевых показателей, выполненные с возможностью переключения для изменения или сохранения целевых показателей. При таком подходе каждый занимающийся может установить собственный соответствующий целевой показатель. Кроме того, прибор может быть выполнен с возможностью изменения целевых показателей только инструктором по физической подготовке, имеющим специальное образование, а занимающемуся делать это без разрешения запрещается.

В соответствии с настоящим изобретением можно легко управлять и проверять состояние реализации всей физической активности и объема физической нагрузки, содержащейся в ней, и тем самым эффективно помогать занимающемуся в поддержании непрерывной физической нагрузки.

Фиг.1 - внешний вид измерителя интенсивности физической нагрузки.

Фиг.2 - блок-схема, показывающая внутреннее устройство измерителя интенсивности физической нагрузки.

Фиг.3 - пример кривой выходного сигнала датчика ускорения при ходьбе.

Фиг.4 - график изменения интенсивности физической активности.

Фиг.5 - пример данных объема физической активности, зарегистрированных в памяти.

Фиг.6a-6d - пример экрана проверки состояния реализации программы.

Фиг.7 - пример ввода данных вручную и времени реализации физической активности.

Фиг.8 - пример расчета предполагаемых достижений на основе прошлых статистических данных.

Нумерация позиций

1 - измеритель интенсивности физической нагрузки

10 - блок управления

11 - операционный блок

12 - интерфейс

13 - датчик ускорения

14 - память

15 - дисплей

16 - блок звукового оповещения

17 - источник питания

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут далее подробно описаны со ссылками на чертежи.

Структура измерителя интенсивности физической нагрузки

На фиг. 1 показан внешний вид измерителя интенсивности физической нагрузки, который служит в качестве вспомогательного устройства для учета физической нагрузки, на фиг. 2 - блок-схема, отражающая внутреннее устройство измерителя интенсивности физической нагрузки. Как видно из фиг. 1 и 2, измеритель интенсивности физической нагрузки 1 содержит блок управления 10, операционный блок 11, интерфейс 12, датчик ускорения 13, память 14, дисплей 15, блок звукового оповещения 16, источник питания 17 и т.п.

Блок управления 10 в виде микрокомпьютера или ему подобного устройства предназначен для проведения обработки различных данных, например обнаружения физической активности, расчета и регистрации объема физической активности и отображения состояния его выполнения, а также для управления дисплеем 15 и блоком звукового оповещения 16 в соответствии с предварительно заложенной программой. Подробно функции блока управления 10 будут изложены ниже.

Операционный блок 11 представляет собой пользовательский интерфейс для выполнения операций, например задания целевого показателя, сброса количества шагов, отображения и ввода различных данных. Интерфейс 12 - внешний дисплей для передачи и получения данных с помощью беспроводной или проводной связи с внешним устройством, например измерителем композиции тела или персональным компьютером. Датчик ускорения 13 - средство обнаружения физической активности, например ходьбы или бега. Память 14 - энергонезависимое средство хранения данных, например числа шагов, состояния реализации и значения целевого объема физической активности, информации о занимающемся, различных заданных показателей, используемой программой таблицы и т.п. Дисплей 15 - средство отображения в виде жидкокристаллического дисплея, отображающее различную информацию, например число шагов, состояние реализации и уровень достижения целевых показателей физической активности. Блок звукового оповещения 16 предназначен для генерирования звука включения в работу, звука шагов ходьбы, сигналов оповещения и т.п. в соответствии с управляющими действиями блока управления 10.

Измеритель интенсивности физической нагрузки 1 имеет описанные ниже функции, чтобы обеспечить управление здоровьем (помощь в определении физической нагрузки) в соответствии с принципами физической нагрузки, изложенными в «Руководстве по физической нагрузке 2006 г.», упоминавшемся выше.

«Физическая активность» человека определяется «физической нагрузкой» и «активностью образа жизни». Под физической активностью понимаются все движения, потребляющие больше энергии, чем в состоянии покоя; физическая нагрузка - это то, что выполняется намеренно в соответствии с программой, выполняемой в целях сохранения и увеличения физической силы физической активности; активность образа жизни - это физическая активность, иная, чем физическая нагрузка.

МЕТ (метаболический эквивалент) используется как единица интенсивности физической активности, а нагрузка (равна МЕТ × время) используется как единица объема физической активности.

Что касается целевого показателя на расчетный период (например, неделю), то целевая величина объема физической активности и целевая величина объема физической нагрузки могут устанавливаться индивидуально. Значение по умолчанию составляет «23 упражнения в неделю на физическую активность, 4 упражнения на физическую нагрузку», но задание целевого показателя может быть изменено в операционном блоке (средства задания целевого показателя) 11. Это сделано с учетом того, что соответствующее значение целевого показателя изменяется в зависимости от возраста, физической силы и т.п. занимающегося.

Функционирование измерителя интенсивности физической нагрузки

Ниже будут описаны специальные операции, выполняемые измерителем интенсивности физической нагрузки 1.

1. Обнаружение физической активности

Когда занимающийся выполняет физическую активность (ходьба, быстрая ходьба, медленный бег и т.п.), прикрепив или имея при себе измеритель интенсивности физической нагрузки 1, вибрации обнаруживаются датчиком ускорения 13. На фиг. 3 показан пример формы кривой выходного сигнала датчика ускорения 13 при ходьбе. Единица измерения по горизонтальной оси - секунда, единица измерения по вертикальной оси - ускорение свободного падения g. На кривой выходного сигнала можно видеть, что возникающие пики в основном характеризуются постоянной цикличностью. Число пиков соответствует числу шагов, а число шагов (обратное число циклов) в единицу времени соответствует быстроте движения. Амплитуда (объем изменений ускорения) пропорциональна размеру шага движения.

Блок управления 10 рассчитывает интенсивность физической нагрузки, реализованной занимающимся, на основе результатов обнаружения. Для способа расчета (способа оценки) интенсивности существуют различные методы, может использоваться любой из них. Здесь в качестве примера даются два способа расчета интенсивности: 1.1) по скорости движения; 1.2) по скорости и шагу движения.

1.1. Способ расчета интенсивности по скорости движения

Если скорость P (число шагов в минуту) получена из кривой выходного сигнала датчика ускорения 13, то интенсивность M (МЕТ) рассчитывается по следующему уравнению:

интенсивность М=a1+(a2 × скорость P),

где a1 и a2 - коэффициенты, определяемые опытным путем и статистически. Так, для мужчины a1=-7,065, a2=0,105, для женщины a1=-8,805, a2=0,110.

1.2. Способ расчета интенсивности по скорости и шагу движения

Если скорость P (число шагов в минуту) и шаг движения W (ускорение свободного падения g) получены из кривой выходного сигнала датчика ускорения 13, то интенсивность M (МЕТ) рассчитывается по следующему уравнению:

интенсивность М=b1 × скорость P × шаг движения W+b2,

где b1 и b2 - коэффициенты, определяемые опытным путем и статистически. Так, b1=0,015, b2=1,599.

В общем случае известно, что интенсивность физической активности увеличивается, когда скорость движения увеличивается или шаг движения шире. Следовательно, интенсивность физической активности, действительно реализуемой занимающимся, может быть более точно рассчитана с учетом как скорости, так и шага движения, как в способе 1.2 в отличие от способа 1.1.

2. Расчет и регистрация объема физической активности

Процессы расчета и регистрации объема физической активности в блоке управления 10 будут описаны с использованием примера, приведенного на фиг. 4.

Фиг.4 - это график изменения интенсивности физической активности, построенный по результатам, обнаруженным датчиком ускорения 13, где на горизонтальной оси отложено время (в минутах), а на вертикальной - интенсивность (в метах). Согласно графику, физическая активность около 3,0-3,5 МЕТ реализовывалась примерно в течение 70-170 мин, а физическая активность около 4,5-5,0 МЕТ - примерно в течение 170-220 мин.

Блок управления 10 в данном варианте осуществления определяет 3 МЕТ как референсную интенсивность, при этом физическая активность, не соответствующая референсной интенсивности, исключается из расчета объема физической активности. Это делается потому, что указанные показатели не сильно влияют на профилактическое предотвращение возникновения заболеваний, вызванных образом жизни, если только физическая активность не реализуется достаточно в определенных пределах. В примере на фиг. 4 объем физической активности, окрашенный белым цветом, принят равным нулю.

Что касается физической активности, большей или равной референсной интенсивности, то блок управления 10 выполняет суммирование времени интенсивности (МЕТ), чтобы рассчитать объем физической активности (нагрузка=МЕТ x время). В этом случае блок управления 10 делит физическую активность на активность образа жизни и физическую нагрузку на основании величины интенсивности физической активности, а именно физическая активность, большая или равная 3 МЕТ и меньшая 4 МЕТ, принимается как активность образа жизни, а физическая активность, большая или равная 4 МЕТ, - как физическая нагрузка. Здесь 3 МЕТ соответствуют обычной ходьбе (со скоростью около 67 м/мин), а 4 МЕТ - быстрой ходьбе (со скоростью около 95-100 м/мин). В примере на фиг. 4 заштрихованные зоны 20, 21 графика рассчитываются как объем активности образа жизни, а зоны серого цвета 22, 23 - как объем физической нагрузки.

При необходимости блок управления 10 записывает и хранит объем физической активности, рассчитанный, как сказано выше, в памяти 14. В этом случае записи должны делаться таким образом, чтобы можно было распознать введенные данные объема активности образа жизни и объема физической нагрузки. Так сделано, чтобы управление целевым показателем выполнялось для всего объема физической активности (общего объема активности образа жизни и физической нагрузки) и объема физической нагрузки. Сроком записи в память 14 может быть фиксирование объема физической активности в течение какого-либо постоянного периода (например, ежечасно) или записывание того же самого каждый раз, когда выполняется определенный объем физической активности (например, одно упражнение).

На фиг.5 показан пример данных объема физической активности, записанный в память 14. В данном примере объем активности образа жизни и объем физической нагрузки, выполненные в течение дня, записываются по отдельности. Данные прошлого периода также сохраняются в дополнение к данным текущего расчетного периода (для текущей недели). Так как данные объема физической нагрузки и объема активности образа жизни в общем объеме физической активности требуют четкого распознавания, форма записи данных может быть «объем физической активности + объем физической нагрузки» или «объем физической активности + объем активности образа жизни», но не «объем активности образа жизни + объем физической нагрузки».

Таким образом, в данном варианте осуществления датчик ускорения 13 и блок управления 10 служат в настоящем изобретении как средства регистрации объема физической активности.

3. Отображение состояния выполнения

Когда занимающийся дает команду операционному блоку 11 «проверить состояние выполнения», контрольный блок 10 считывает из памяти 14 данные по объему физической активности за текущую неделю, представляет их в табличном виде и отображает на контрольном экране дисплея 15 состояние выполнения (фиг. 6a). На этом экране верхний индикатор процесса показывает достижение целевого показателя (23 упражнения в неделю) по объему физической активности, а нижний индикатор процесса - достижение целевого показателя (4 упражнения в неделю) по объему физической нагрузки. Для каждого индикатора длина всего индикатора отражает целевой объем, а выполненный объем начинается с левого конца индикатора. При таком отображении можно с одного взгляда увидеть оставшиеся объемы физической активности и физической нагрузки, необходимые для достижения целевых показателей текущей недели.

На фиг.6b и 6c показаны другие примеры. На фиг. 6b полная длина индикатора соответствует целевому объему физической активности (23 упражнения в неделю), целевой объем физической нагрузки показан в середине индикатора (точка 4 упражнений с правой стороны). Выполненный объем активности образа жизни отложен с левой стороны индикатора, а выполненный объем физической нагрузки - с правой стороны. На примере дисплея фиг.6c выполненный объем активности образа жизни откладывается с левой стороны индикатора, а выполненный объем физической нагрузки - с правой стороны с референсной точкой (точка 4 упражнений с правой стороны) при условии, что середина индикатора является центром. При таком отображении с одного взгляда можно узнать оставшиеся объемы физической активности и физической нагрузки, необходимые для достижения цели текущей недели.

На примере дисплея фиг. 6d в добавление к объему физической активности, большему или равному референсной интенсивности (3 МЕТ), отображается также объем физической активности, меньшей, чем референсная интенсивность. Например, референсная активность может быть не достигнута, хотя занимающийся чувствует, что он (она) вроде бы активно двигается. Будет ли реализованная физическая активность учтена в интенсивности для достижения целевого показателя (то есть будет ли она эффективна для профилактики болезней, вызванных образом жизни), можно будет легко проверить, взглянув на дисплей фиг. 6d; таким образом, занимающийся может постараться реализовывать активную физическую активность на регулярной основе. Для такого дисплея блок управления 10 должен также рассчитать и зарегистрировать объем физической активности по отношению к физической активности, меньшей, чем референсная интенсивность (часть белого цвета на графике фиг. 4).

Используя измеритель интенсивности физической нагрузки 1 по варианту осуществления, описанному выше, занимающийся может легко управлять состоянием реализации физической активности и физической нагрузки и сможет легко узнавать оставшийся объем физической активности, необходимый для достижения целевого показателя, и данные о нем (необходима ли физическая нагрузка или достаточно активности образа жизни). Кроме того, поскольку интенсивность и объем физической активности, например ходьба, быстрая ходьба или медленный бег, автоматически рассчитываются и регистрируются и автоматически выполняется соотношение между активностью образа жизни и физической нагрузкой, занимающемуся нет необходимости выполнять громоздкие операции. Сказанное эффективно помогает занимающемуся в поддержании уровня физической нагрузки (достижении цели).

Структура описанного выше варианта осуществления наглядно иллюстрирует пример настоящего изобретения. Но его технический объем не ограничивается описанным выше вариантом, в его рамках возможны различные модификации. Ниже будут описаны предпочтительные варианты осуществления, которые могут соответствующим образом комбинироваться.

Первый вариант

В вышеописанном варианте осуществления физическая активность, большая или равная референсной интенсивности, вся является целевой для записи. Однако, с точки зрения увеличения физической силы и с точки зрения улучшения образа жизни, предпочтительно выполнять физическое упражнение в течение некоторого времени в определенных пределах, чем с перерывами повторять физическое упражнение в течение короткого периода времени. Объем физической активности может фиксироваться, только когда непрерывно в течение некоторого времени, большего или равного предварительно заданному времени, реализуется физическая активность, большая или равная референсной интенсивности, вместо фиксирования всей физической активности.

Например, если условием учета действий на графике фиг. 4 является «непрерывное выполнение упражнений в течение 30 мин и более», то часть объема физической активности, соответствующая заштрихованной части 20 и серой части 23, не фиксируется, а фиксируется только часть объема физической активности, соответствующая заштрихованной части 21 и серой части 22, которая является записью в зачет целевого показателя. При таком подходе, поскольку физическая активность, большая или равная референсной интенсивности, не фиксируется, если только она не реализуется в течение 30 мин и дольше, занимающийся стимулируется через сознание (мотивацию) к реализации активной физической активности.

Заданное время необязательно должно быть фиксированной величиной, оно может динамично изменяться в соответствии с интенсивностью физической активности. Например, если условием фиксирования является непрерывное выполнение заданного объема физической активности, соответствующее «непрерывному выполнению 1 упражнения и больше», то физическая активность большей интенсивности может фиксироваться за более короткое время. При таком условии регистрации данных серая часть 23 на графике фиг. 4 имеет большую интенсивность и, следовательно, является целевой для фиксирования. Такой подход формирует для занимающегося мотивацию реализовывать физическую нагрузку большой интенсивности.

Второй вариант

В описанном выше варианте реализации заключение о «физической нагрузке» или «активности образа жизни» выносится в зависимости от того, какова физическая активность: больше или равна 4 МЕТ или меньше 4 МЕТ. Но в действительности занимающийся в повседневной жизни может выполнить ходьбу как физическое упражнение, меньшее чем на 4 МЕТ, или может сделать пробежку (хотя и в течение короткого времени).

«Непрерывно выполняемый объем физической активности» рассчитывается, как и в первом варианте, а заключение о «физической нагрузке» или «активности образа жизни» может быть сделано сравнением объема физической активности с пороговым значением: он больше или равен или он меньше. Например, выносится заключение, что это «физическая нагрузка», если непрерывно выполняется одно или более упражнений, и делается заключение, что это «активность образа жизни», если выполняется менее одного упражнения. Таким образом, делается заключение - «физическая нагрузка», если действие непрерывно выполняется в течение 20 мин, даже если это ходьба на 3 МЕТ, делается заключение - «активность образа жизни», если действие выполняется в течение примерно нескольких минут, даже если это бег на 10 МЕТ. Таким образом, заключение делается исходя из реальных условий.

Третий вариант

Физическая активность (физическая нагрузка, активность образа жизни) многообразна, и, следовательно, практически невозможно обнаружить все виды физической активности и точно рассчитать ее реализованный объем с одним устройством. Например, физическая активность типа ходьбы, быстрой ходьбы и медленного бега может быть обнаружена с помощью датчика ускорения, как в варианте осуществления, описанном выше, но активность образа жизни, например физическая нагрузка типа плавания и гольфа или подметания пола и работ в саду, не может быть обнаружена.

Физическая активность некоторого типа (то есть физическая активность типа, трудного для автоматического обнаружения), отличающаяся от физической активности, обнаруживаемой автоматически, может вводиться занимающимся вручную.

На фиг.7 показана специальная конфигурация. Таблица 30 интенсивности физической активности, в которую заносятся тип и интенсивность физической активности, подготавливается в памяти 14 заранее. Когда занимающийся из операционного блока 11 дает команду «ввести физическую активность», на дисплее 15 отображается экран ввода 31 (фиг. 7). Занимающийся использует операционный блок (средства ввода) 11, чтобы ввести тип и время реализации физической активности. После завершения ввода данных блок управления 10 обращается к таблице 30 интенсивности физической активности и рассчитывает объем физической активности по введенной интенсивности и времени реализации физической активности. Например, если введено «гольф (с использованием карта), 120 мин», то это - два часа физической нагрузки на 3,5 МЕТ, таким образом, в результате расчета получается «физическая нагрузка из 7 упражнений»; если введено «выдергивание сорняков в саду, 30 мин», то это - 0,5 ч активности образа жизни на 4,5 МЕТ, таким образом, в результате расчета получается «активность образа жизни из 2,25 упражнений». Данный результат расчета записывается в данные объема физической активности памяти 14 аналогично объему физической активности, обнаруженному датчиком ускорения.

При таком подходе можно регистрировать даже объем физической активности, тип которой трудно обнаружить автоматически, следовательно, удобство применения измерителя интенсивности физической нагрузки 1 возрастает.

Четвертый вариант

Достижение цели в контрольный момент времени текущего расчетного периода оценивается (прогнозируется) по статистическим данным по объему физической активности, сохраненным для прошлых расчетных периодов, и статистическим данным по объему физической активности, зафиксированным с начала до текущего момента времени текущего расчетного периода, такое предполагаемое достижение предпочтительно предоставляется занимающемуся.

Например (фиг. 8), допустим, что имеются статистические данные по объему физической активности за одну неделю (с понедельника по воскресенье), прошлую: пн - 2, вт - 3, ср - 2, чт - 4, пт - 3, сб - 6, вс - 5 (единицей является упражнение), а статистические данные с понедельника по четверг (сегодня) этой недели таковы: пн - 2, вт - 2, ср - 1, чт - 2. На прошлой неделе к четвергу физическая активность составила 44% (11 упражнений) от общего объема активности (25 упражнений), таким образом, если физическая активность на этой неделе реализуется в том же темпе, предполагаемый общий объем активности в контрольный момент времени на этой неделе будет:

16 упражнений (= 7/0,44),

и предполагаемое достижение этой недели получается как

70% (=(16/23)×100).

Рассчитанное подобным образом предполагаемое достижение отображается, как показано на фиг. 8, поэтому занимающийся может регулировать темп реализации физической активности.

Вместо сравнения статистических данных с одной из прошлых недель также предпочтительно проводить сравнение со статистическими данными с одной из недель предыдущего месяца или сравнивать с прошлыми статистическими значениями (среднее значение за прошлый месяц и т.п.).

Пятый вариант

Чтобы эффективно и безопасно реализовывать физическую нагрузку, важно задать соответствующие данные физической нагрузки и целевой показатель в соответствии с физической силой собственно занимающегося. Результаты могут проявиться не сразу для физической нагрузки, которая ниже, чем уровень физической силы, но если физическая нагрузка не подходит занимающемуся (т.е. избыточна), то он (она) может получить травму или оказаться не в состоянии продолжать реализацию физической нагрузки, и ожидаемый эффект вообще может отсутствовать. Таким образом, при определении целевого значения, задаваемого в измеритель интенсивности физической нагрузки 1 желательно проконсультироваться со специалистом по физическим нагрузкам.

Кроме того, изменение задания целевого показателя - измеритель интенсивности физической нагрузки 1 может быть заменяемым, или, например, прибор может потребовать пароль, чтобы только квалифицированный специалист мог изменить целевой показатель. При наличии данной функции только инструктор по физической подготовке имеет право изменить установку целевого показателя, а занимающемуся может быть запрещено изменять целевой показатель без разрешения.

Другие варианты

Так как объем потребления энергии отличается у разных людей, хотя они реализуют физическую нагрузку одного содержания, реально получаемый результат от физической нагрузки может варьироваться. Следовательно, интенсивность может корректироваться на основе индивидуальных характеристик занимающегося. В качестве персональных характеристик, влияющих на объем потребляемой энергии, используются пол, возраст, рост, индекс массы тела, коэффициент телосложения, основной обмен веществ и т.п. Величина влияния индивидуальных характеристик на количество потребляемой энергии определяется клиническими испытаниями. Поправочный коэффициент для каждой величины или группы величин индивидуальных характеристик может определяться и использоваться в формуле расчета интенсивности, приведенной выше, так что можно должным образом скорректировать различие в действии физической нагрузки в соответствии с индивидуальными характеристиками.

Расчетный период необязательно равен неделе. Он может выбираться свободно, например пять дней, десять дней или месяц. Однако, поскольку планирование и управление достижением целевого показателя в программе физической нагрузки может легко выполняться, если длина расчетного периода соответствует жизненному циклу занимающегося, то в качестве наиболее предпочтительного расчетного периода принимается неделя.

Изобретение относится к области медицины. Вспомогательное устройство для учета физической нагрузки содержит средство регистрации объема физической активности, средство сохранения целевых показателей и средство отображения. Средство регистрации выполнено с возможностью записи выполненного объема физической активности, большего или равного референсной интенсивности. Средство регистрации включает блок управления. Средство сохранения выполнено с возможностью сохранения целевых показателей по объему физической активности и объему физической нагрузки, больших или равных референсной интенсивности, которые должны быть достигнуты в заданный расчетный период. Средство отображения выполнено с возможностью отображения достижения целевых показателей по объему физической активности и объему физической нагрузки на основании объема физической активности и объема физической нагрузки, зарегистрированных средством регистрации и сохраненных средством сохранения целевых показателей. Применение данного устройства обеспечивает легкость управления и проверку состояния выполнения объема всей физической активности и содержащегося в ней объема физической нагрузки и эффективно помогает занимающемуся поддерживать реализацию непрерывных физических нагрузок. 8 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Вспомогательное устройство для учета физической нагрузки, содержащее: средство регистрации объема физической активности для записи выполненного объема физической активности, большего или равной референсной интенсивности, включающее блок управления; средство сохранения целевых показателей для сохранения целевых показателей по объему физической активности и объему физической нагрузки, больших или равных референсной интенсивности, которые должны быть достигнуты в заданный расчетный период; средство отображения для отображения достижения целевых показателей по объему физической активности и объему физической нагрузки на основании объема физической активности и объема физической нагрузки, зарегистрированными средством регистрации объема физической активности, и целевых показателей, сохраненных средством сохранения целевых показателей.

2. Устройство по п.1, в котором средство регистрации объема физической активности содержит средство обнаружения для определения физической активности занимающегося и рассчитывает интенсивность и объем физической активности, выполненный занимающимся на основании результатов, полученных средством обнаружения.

3. Устройство по п.2, в котором средство регистрации объема физической активности записывает объем физической активности, только когда физическая активность, большая или равная референсной интенсивности, выполняется непрерывно в течение периода времени, большего или равного заданному периоду времени.

4. Устройство по п.3, в котором средство регистрации объема физической активности динамично изменяет длительность заданного периода времени в соответствии с интенсивностью физической активности.

5. Устройство по п.3 или 4, в котором средство регистрации объема физической активности определяет на основании величины объема непрерывно выполняемой физической активности, следует ли считать объем физической активности объемом физической нагрузки или объемом активности образа жизни.

6. Устройство по любому из пп.2-4, в котором средство регистрации объема физической активности определяет на основании размера рассчитанной интенсивности, следует ли считать объем физической активности объемом физической нагрузки или объемом активности образа жизни.

7. Устройство по любому из пп.2-4, в котором средство регистрации объема физической активности содержит таблицу интенсивности физической активности, куда заносятся тип и интенсивность физической активности, и средство ввода для занимающегося, чтобы вводить тип и время выполнения физической активности, рассчитывать и записывать объем физической активности для физической активности, тип которой отличается от физической активности, обнаруженной средством обнаружения на основании введенных занимающимся данных.

8. Устройство по любому из пп.1-4, дополнительно содержащее средство оценки достижений для оценки достижения целевых показателей в контрольный момент времени текущего расчетного периода по истории физической активности, зафиксированной в прошлом расчетном периоде, и истории объема физической активности, зафиксированной с начала до текущего момента времени текущего расчетного периода.

9. Устройство по любому из пп.1-4, дополнительно содержащее средство задания целевых данных, выполненное с возможностью переключения для изменения или сохранения установок целевых показателей.