估算最大耗氧量和下次總運動時間的方法與流程

本發明涉及一種運動監測方法。更具體地，本發明涉及一種利用用戶的體力來監測用戶的實時最大耗氧量和/或預測用戶下次運動的結果的運動監測方法。
背景技術：
：在現代社會運動已經變得越來越流行。除了專業運動員，許多人不僅為了健康進行運動，也想要知道他們在運動中的表現。傳統地，這只能通過在實驗室用多種檢測設備進行體能測試來準確的實現。或者，通過聘請私人健身教練來幫助他們了解自身的表現。近來，各種類型的運動表現評價快速地發展并被專業運動員、體育愛好者、健身教練甚至個人使用。在所有類型的運動表現評價中，最大耗氧量被廣泛地運用于并被證明是有效的。然而，為了監測和分析呼吸速率、耗氧量、二氧化碳產生量等的變化，不花費一小時帶著用于接收呼吸的吹嘴在實驗室的跑步機上就不能容易地獲取每個人的最大耗氧量。因此，這種方法并不便于獲取一個人在日常運動練習或訓練中的運動表現。鑒于上述情況，需要一種可靠地表明任何用戶在任何地方運動的實時最大耗氧量的運動監測方法，而無需在實驗室中佩戴吹嘴進行測試。技術實現要素：本發明提供了一種估算最大耗氧量的方法，包括以下步驟：接收來自第一傳感器的生理數據；處理模塊基于該生理數據估算體力消耗速率；該處理模塊基于該體力消耗速率計算當前總運動時間；該處理模塊基于該當前總運動時間估算運動能力；接收來自第二傳感器的運動數據；該處理模塊基于該運動數據計算動能消耗；該處理模塊基于該動能消耗估算平均耗氧量；該處理模塊基于該平均耗氧量和該運動能力估算該最大耗氧量；傳送該最大耗氧量至用戶界面；該用戶界面顯示該最大耗氧量。本發明還提供了一種估算下次總運動時間的方法，包括以下步驟：接收來自第一傳感器的生理數據；處理模塊基于該生理數據估算體力消耗速率；該處理模塊基于該體力消耗速率計算當前總運動時間；該處理模塊基于該當前總運動時間估算運動能力；接收來自第二傳感器的運動數據；該處理模塊基于該運動數據計算動能消耗；該處理模塊基于該動能消耗估算平均耗氧量；該處理模塊基于該平均耗氧量和該運動能力估算最大耗氧量；該處理模塊基于該最大耗氧量和默認位移估算該下次總運動時間；傳送該下次總運動時間至用戶界面；該用戶界面顯示該下次總運動時間。本發明進一步提供了一種估算下次總運動時間的方法，包括以下步驟：接收來自終端設備的歷史運動模式，其中該歷史運動模式包括一組心率和對應于該一組心率的一組位移；基于該一組心率計算一組心率的百分比；基于該一組位移計算一組速度；基于該一組心率的百分比和該一組速度估算最大耗氧量，其中該最大耗氧量與該一組心率的百分比負相關并與該一組速度正相關；基于默認位移和該最大耗氧量估算下次總運動時間，其中該下次總運動時間與該默認位移正相關，該下次總運動時間與該最大耗氧量負相關；生成一個包括該最大耗氧量和該下次總運動時間的數據陣列；將該數據陣列傳送至該終端設備。本發明提供的方法使用傳感器對用戶的運動進行實時監測并使用處理模塊進行相關數據處理以估算最大耗氧量和下次總運動時間，方法簡單實用。附圖說明附圖示出了本發明的一個或多個實施方式，并與說明書一起用于解釋本發明的原理。在可能的情況下，相同的附圖標號在整個附圖中被用于指代一個實施方式中相同或相似的元件，其中：圖1為本發明的至少一實施方式所提供的運動監測設備的示意性框圖。圖2為本發明的至少一實施方式中乳酸濃度與用戶心率之間關系的示意圖。圖3為本發明的至少一實施方式中運動中的用戶的乳酸濃度與體力水平在同一時間段的變化。圖4為本發明的至少一實施方式中用戶的體力水平與當前總運動時間之間關系的示意圖。圖5a為本發明的至少一實施方式中用戶的運動能力與當前總運動時間之間關系的示意圖。圖5b為本發明的至少一實施方式圖5a中影響運動能力與當前總運動時間之間關系的因素的示意圖。圖6為本發明的至少一實施方式所提供的估算最大耗氧量的方法流程圖。圖7為本發明的至少一實施方式所提供的估算下次總運動時間的方法流程圖。圖8為本發明的至少一實施方式中體力水平與rpe之間對應關系的示意圖。圖9為本發明的至少一實施方式所提供的估算最大耗氧量的方法流程圖。圖10為本發明的另一實施方式所提供的估算下次總運動時間的方法流程圖。圖11為本發明的至少一實施方式所提供的具有心率傳感器和gps的運動監測設備的示意性框圖。圖12為本發明的至少一實施方式所提供的具有外部傳感模塊和外部用戶界面的運動監測設備的示意性框圖。圖13為圖10中產生的數據陣列的示例。依照慣例，附圖中描述的各項特征并不是按比例繪制的，僅旨在強調本發明的相關特征。相同的附圖標號在附圖和說明書中用于表示相似的元件。主要元件符號說明運動監測設備100傳感模塊101處理模塊102用戶界面103存儲模塊104心率傳感器201gps202如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。具體實施方式現參照附圖對本發明進行更加全面的描述，其中本發明的示例性的實施方式被示出。本發明可以以多種不同的方式實施，并不受限于此處闡述的實施方式。相反，這些實施方式的提供旨在徹底和完整的揭露本發明，并將充分地向本領域的技術人員表達本發明的范圍。文中相似的附圖標號用于指代相似的元件。本文中所用的術語旨在描述具體的實施方式，并非意在限制本發明的范圍。如文中所使用的單數形式的“一”也意圖包含其復數形式，除非上下位另有說明。本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”用于指明所陳述的特征、區域、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或增加一個或多個其他特征、區域、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。應當理解的是，詞語“和/或”包括一個或多個所列的相關項目的任意和所有的組合。還應當理解的是，雖然詞語“第一”、“第二”、“第三”等在此用于描述各種元件、組件、區域、部件和/或部分，這些元件、組件、區域、部件和/或部分并不應當受到這些詞語的限制。這些詞語僅用于區分一個元件、組件、區域、部件和/或部分與另一個元件、組件、區域、部件或部分。因此，下面討論的第一元件、組件、區域、部件和/或部分可以被稱為第二元件、組件、區域、部件和/或部分而不脫離本發明的意旨。除非另有定義，本文中所使用的所有術語(包括科技和科學術語)與本發明所屬的
技術領域：
中普通技術人員通常理解的含義相同。進一步地，除非文中有明確的定義，常用字典中已有定義的詞語應當被解釋為與其在相關技術內容和本發明上下文中的含義一致的意思，而不是被解釋為理想化的或過于正式的含義。下面將結合附圖圖1-13描述本發明的實施方式。參照附圖將對本發明進行詳細地描述，圖中所示的元件并不是按比例示出的，并且其中相同或相似的元件在多個視角中被標示為相同或相似的附圖標號及相同或相似的術語。圖1為本發明的至少一實施方式所提供的運動監測設備的示意性框圖。運動監測設備100包括傳感模塊101、處理模塊102、用戶界面103和存儲模塊104。在本發明的一個實施方式中，傳感模塊101可以包括至少一個用于感應和測量用戶生理信號的生理傳感器。例如，該生理信號包括下述信號中的至少一種：心電(electrocardiogram,ekg)信號、脈搏、心率、呼吸模式(breathingpattern)、糖原濃度、由脈搏血氧計(pulseoximeter)得到的氧氣濃度(spo2)、由組織血氧計(tissueoximeter)得到的氧氣濃度(sto2)和由人的額葉測得的氧氣濃度。該組織血氧計可以是近紅外光譜組織血氧計等。額葉的氧氣濃度與人的自感勞累等級(ratingofperceivedexertion,rpe)相關。在本發明的另一實施方式中，傳感模塊101可以包括多個用于感應和測量如前所述的用戶的生理信號和非生理信號的傳感器。對于非生理信號，傳感模塊101可以包括各種類型的非生理傳感器，例如計步器、速度計、加速計、陀螺儀、重力傳感器等。在本發明的至少一個實施方式中，處理模塊102是具有輔助電路的硬件，例如處理器、微控制器或微處理器，通過執行基本的算術、邏輯和輸入/輸出操作完成運動監測設備的計算機程序指令。市場上多種不同的產品可以被用作處理模塊102，諸如但不僅限于nordicsemiconductor公司的nrf52832，意法半導體(stmicroelectronics)公司的stm32l476。在本發明的一個實施方式中，用戶界面103包括至少一個輸出單元(未示出)和/或至少一個輸入單元(未示出)，或它們的任何組合。該輸出可以是顯示器、振動組件或揚聲器、或用于在運動中或運動后說明用戶生理狀況的任何組合。其中，該生理狀況可以包括以下至少一種：生理信號、體力水平、動能消耗、最大耗氧量等的測量。該輸入可以是任何能夠接收來自用戶的生物信息如身高、體重、年齡和性別等的人-機界面，例如觸摸板、語音接收器或按鈕。此外，用戶界面103可適用于直接向傳感模塊101、處理模塊102或存儲模塊104發送信息。輸入的信息可以被處理模塊102處理并發送至該輸出以使用戶了解用戶當前的身體狀況。例如，體重指數值(bmivalue)等。在本發明的一個實施方式中，存儲模塊104可以是任何類型的易失性或非易失性存儲器，用于存儲被處理模塊102執行的計算機程序指令、用戶通過用戶界面103輸入的生物學信息及來自傳感模塊101和/或處理模塊102的運動信息。應當注意的是，術語“體力”指的是用戶運用他/她自己的力量并有效地維持一段時間的能力。一個人的體力越小，他/她在不休息的條件下進行相同運動強度的持續運動時間越短。圖2為本發明的至少一實施方式中用戶的乳酸濃度與心率之間關系的示意圖。參照圖2，用戶的平均心率與乳酸濃度正相關，可以用線性回歸模型、非線性回歸模型、分段函數、其他數學模型或它們的任意組合擬合。因此，基于用戶的心率能夠估算與血流中積累的乳酸相關的乳酸濃度。圖3為本發明的至少一實施方式中運動中的用戶在同一時間段的乳酸濃度與體力水平的變化。本領域所周知的，4毫摩爾/升的乳酸濃度被認為是有氧運動和無氧運動之間的閾值。有氧運動中，氧氣通過用戶的呼吸被傳送到肌肉提供維持工作所需的能量。無氧運動中，運動強度高到足以引起乳酸的產生，從而導致持續的不適和疲勞感。參照圖3，當乳酸濃度在2-6毫摩爾/升的范圍時，用戶的體力水平被設定為100％。當用戶持續運動時，乳酸濃度增加而體力水平下降。當乳酸濃度達到閾值時，即乳酸在t1時間增加到l1，用戶的體力水平基本上為0％，運動監測設備100建議用戶選擇降低運動強度以代謝累積的乳酸。因此，在t1到t2的時間區間，體力水平從0％恢復到100％。應當注意的是，由0％恢復到100％并不是必要的，但是從0％恢復到一個具體的百分比有助于用戶提高他/她在運動或競賽中的表現。還應當注意的是，不同用戶完全恢復所需的時間，如體力水平從0％到100％，是相似的，例如，約8至12分鐘。因此，一個人的乳酸濃度與這個人的體力水平負相關。應當注意的是，雖然圖1-3中揭露了上述用心率對應標準化體力水平的方法，其他生理信號也可以被用于實現該目的，例如ekg信號、脈搏、心率、呼吸模式、糖原濃度、由脈搏血氧計得到的氧氣濃度(spo2)、由組織血氧計得到的氧氣濃度(sto2)和由人的額葉測得的氧氣濃度。該組織血氧計可以是近紅外光譜(nirs)組織血氧計等。此外，這一設想可應用于本發明的任一實施方式。圖4為本發明至少一實施方式中用戶在運動中的體力水平與當前總運動時間之間的關系的示意圖。圖4中體力水平在t1時為100％，t2時為70％，t3時為50％。顯然的，體力水平將持續下降直到用戶生理上不能繼續運動。換言之，當用戶運動到竭盡全力的生理狀態，體力水平應當為0％，其中“當前總運動時間”被定義為達到竭盡全力的生理狀態所需的時間。由于運動監測設備100持續地監測體力水平，該當前總運動時間可以被相應的估算。例如，圖4中的當前總運動時間可以被線性回歸模型、非線性回歸模型、分段函數、其他數學模型或它們的任意組合估算。圖5a為本發明的至少一實施方式中用戶的運動能力與當前總運動時間之間的關系的示意圖。圖5a中示出了用戶的最大耗氧量的分數(fractionofmaximaloxygenconsumption,fvo2)隨當前總運動時間的增加而減少。后續所述的運動能力被定義為fvo2。換言之，運動能力是在竭盡全力的運動過程中用戶的平均耗氧量與他/她最大耗氧量之比。可選地，運動能力也可以被用于描述用戶的運動效率。這一理念應被理解如下，即，一個人沖刺100米可需要15秒，但同一個人跑5000米需要1小時，平均每100米需要72秒。因此，當前總運動時間越短，運動效率越高。再次參閱圖5a的fvo2，用戶用非常短的時間運動到耗盡全力(100米沖刺)的fvo2應當相對高于馬拉松(跑42千米)的fvo2。鑒于以上情況，用戶的當前總運動時間越長，該用戶的運動能力越低。因此，運動能力非線性負相關于當前總運動時間。這對于任何想要管理他/她的運動強度完成特定運動以達到他/她的最高表現的人是非常有用的，其中運動強度直接關系到一個人的耗氧量，運動強度越高，更多氧氣被人吸入以滿足個人的需求，當前總運動時間越短。圖5b為本發明的至少一個實施方式圖5a中影響運動能力與當前總運動時間之間關系的因素的示意圖。圖5b中示出了隨時間影響fvo2(運動能力)曲線的三個主要成分。這三個主要成分是無氧能力、最大有氧能力和有氧耐力。曲線下的a1區域面積表示無氧能力，其中a1的面積越大則一個人可以運用的無氧能量越大。曲線下的a2區域面積表示有氧能量，t1時為最大有氧能力fvo2＝1.0，其中t1為一個人停止使用無氧能量的時間。圖5b中最大有氧能力被標準化為fvo2＝1.0，實際上時刻t1因人而異。tn表示在t1之后任一點的當前總運動時間，其中t1和tn之間的曲線的斜率(陡度)為有氧耐力。換言之，有氧耐力是一個人將fvo2有效地保持在盡可能的接近1.0的能力。因此，該曲線越陡，有氧耐力變得越低。應當注意的是，不同的人由于他們身體條件如年齡、性別等可以具有不同的無氧能力、最大有氧能力和有氧耐力。因此，運動能力與全力運動之間的關系因人而異。例如，fvo2＝f(t,最大有氧能力，無氧能力，有氧耐力)，其中，t為當前總運動時間。在實踐中，無氧能力、最大有氧能力和有氧耐力的一平均值可以通過對運動員表現的大數據分析獲取。此外，無氧能力、最大有氧能力和有氧耐力的平均值也可以用圖1部分提到的人的生物信息進一步配置。圖6為本發明的至少一實施方式中使用圖1中的運動監測設備100估算最大耗氧量的方法流程圖。參照圖6，以下步驟可以基于用戶的生理數據和運動數據對用戶的最大耗氧量進行估算。步驟s101：接收來自傳感模塊101的生理傳感器的用戶的生理數據；步驟s102：處理模塊102基于該生理數據估算用戶的體力消耗速率；步驟s103：處理模塊102基于該體力消耗速率計算用戶的當前總運動時間；步驟s104：處理模塊102基于該當前總運動時間估算用戶的運動能力；步驟s105：接收來自傳感模塊101的非生理傳感器的運動數據；步驟s106：處理模塊102基于該運動數據計算用戶的動能消耗；步驟s107：處理模塊102基于該動能消耗估算用戶的平均耗氧量；步驟s108：處理模塊102基于該平均耗氧量和該運動能力估算用戶的最大耗氧量；步驟s109：將該最大耗氧量用處理模塊102傳送至用戶界面103以供顯示；步驟s110：用戶界面103顯示該最大耗氧量。在本發明的一個實施方式中，存儲模塊104可以包含多個對應于圖2-5的線性回歸模型、非線性回歸模型、分段函數、其他數學模型或它們的任意組合，用于處理模塊102執行步驟s102-s104及s106-s107。在本發明的一個實施方式中，應當注意的是，步驟s101-s104可以在步驟s105-s107之后進行。在本發明的一個實施方式中，傳感模塊101可以包括至少一個用于感應和測量用戶生理信號的生理傳感器。例如，該生理信號包括下述信號中的至少一種：ekg信號、脈搏、心率、呼吸模式、糖原濃度、由脈搏血氧計得到的氧氣濃度(spo2)、由組織血氧計得到的氧氣濃度(sto2)和由人的額葉測得的氧氣濃度。該組織血氧計可以是近紅外光譜(nirs)組織血氧計等。身體成分可以包括人體的脂肪、骨骼、水分和肌肉的百分比。在本發明的至少一個實施方式中，非生理傳感器能夠獲取包括各種類型運動參數的運動數據，例如運動位移、運動時間、跑步速度、騎行功率、攀爬高度等。該運動位移可以是跑步距離、攀爬高度、騎行距離等。例如，運動監測設備100可以包括運動傳感器、騎行功率計、計步器或其他任何速度或速度相關的傳感器作為傳感模塊101中的非生理傳感器，記錄相應的運動數據。可選地，用戶可以將外部運動傳感器、騎行功率計、計步器或其他任何速度或速度相關的傳感器連接至運動監測設備100的傳感模塊101，用于記錄運動數據并將其發送至處理模塊102。該運動傳感器包括加速度計、陀螺儀和磁強計中的至少一種。在本發明的至少一個實施例中，動能消耗可以通過轉換運動數據估算，例如將跑步速度轉換為用功率(焦耳)表述的動能。例如，功率(t)＝f(速度(t),t)，其中“功率(t)”為時刻t時的功率，“速度(t)”為時刻t時的速度。因此，動能消耗是速度的函數，其中動能消耗與運動速度正相關。此外，耗氧產生能量，因此一個人的平均耗氧量(vo2)可以用動能消耗估算。例如，vo2＝f(功率(t),t)，即，在運動中用戶施加動能所需的平均耗氧量(vo2)在步驟s106中被估算。雖然在本實施例中使用速度作為參數，其他運動參數也可以被使用，如攀爬高度、循環功率等。在本發明的一個實施方式中，生理傳感器可以是檢測各種生理參數的傳感器的組合，例如由光學心率傳感器得到的心率、由nirs得到的氧氣濃度等。相同的理念適用于本發明的任何實施例。因此，非生理傳感器也可以是檢測各種非生理參數的傳感器的組合，例如由運動傳感器得到加速度、由gps得到位置、由溫度計得到環境溫度、由陀螺儀得到角加速度等。圖7為本發明的至少一實施方式所提供的估算下次總運動時間的方法流程圖。參照圖7，以下步驟可以基于用戶的生理數據、運動數據和默認位移估算用戶下次總運動時間：步驟s301：接收來自傳感模塊101的生理傳感器的用戶的生理數據；步驟s302：處理模塊102基于該生理數據估算用戶的體力消耗速率；步驟s303：處理模塊102基于該體力消耗速率計算用戶的當前總運動時間；步驟s304：處理模塊102基于該當前總運動時間估算用戶的運動能力；步驟s305：接收來自傳感模塊101的非生理傳感器的運動數據；步驟s306：處理模塊102基于該運動數據計算用戶的動能消耗；步驟s307：處理模塊102基于該動能消耗估算用戶的平均耗氧量；步驟s308：處理模塊102基于該平均耗氧量和該運動能力估算用戶的最大耗氧量；步驟s309：處理模塊102基于該最大耗氧量和默認位移估算下次總運動時間；步驟s310：處理模塊102傳送該下次總運動時間至用戶界面103以供顯示；步驟s311：用戶界面103顯示該下次總運動時間。在本發明的一個實施方式中，存儲模塊104可以包含多個對應于圖2-5的線性回歸模型、非線性回歸模型、分段函數、其他數學模型或它們的任意組合，用于執行步驟s302-s204和s306-s307。應當注意的是，步驟s301-s304可以在步驟s305-s307之后進行。在本發明的一個實施例中，該下次總運動時間是基于用戶的最大耗氧量對用戶全力運動的表現進行估算的，然而事實上用戶并未進行全力運動。例如，用戶可以用運動監測設備100完成跑步5千米并得知他/她完成跑步10千米的最佳表現，而無需實際上完成10千米的跑步，無論該5千米的跑步是否是用他/她的最佳精力完成的。也即是說，用戶可以輕松地完成運動但仍能夠知道他/她并未進行的全力運動的表現。因此，估算下次總運動時間對于任何想要知道他/她的最佳表現又不用疲憊地完成全力運動的人特別有用。在本發明的一個實施方式中，該默認的位移可以是保存于運動監測設備100的存儲模塊104的距離或一組距離，其中該距離或該一組距離可以從3千米、5千米、10千米、21千米、42千米等中選擇。可選地，它可以被運動監測設備100的用戶通過用戶界面103的輸入單元設定。應當注意的是，默認位移可以是運動的位移，如跑步距離、攀登高度、騎行距離等。圖8為本發明的至少一實施方式中體力水平與rpe之間對應關系的示意圖。參照圖8，揭露了體力水平與自感勞累等級(rpe)的對應關系，其中rpe的類型可以是自感勞累程度(perceivedexertionscale)的博格評級(borgrating)。當rpe值、血液乳酸濃度(血流中的乳酸濃度)或實時運動負荷下降時，體力水平恢復。另一方面，當疲勞程度、血液乳酸濃度(血流中的乳酸濃度)或實時運動負荷上升時，體力水平下降。請再次參閱圖8，體力水平可以在一定范圍內被呈現，如100％到0％。此外，體力水平至少部分地與rpe的數值線性或非線性相關。例如，rpe值約為12表明運動監測設備100的用戶進行的運動強度為中等水平。也即是說，用戶可以體驗到“輕微”的肌肉疲勞及呼吸比不做任何運動時加重，因此rpe值約為12可以對應于100％的體力水平。另一方面，rpe值在15至17之間表明運動監測設備100的用戶的運動強度為較高的水平。也即是說，用戶可以體驗到“僵硬/沉重”的肌肉疲勞及呼吸比不做任何運動時重得多，因此rpe值在15至17之間可以對應于0％的體力水平。在本發明的另一實施方式中，以心率作為運動監測設備100的輸入為例，rpe的數值與心率線性或非線性相關，因此體力水平也與心率線性或非線性相關。在另一實施方式中，每個用戶的體力水平被標準化為對應于最大和最小心率的一個固定范圍。應當注意的是，體力水平可以為負值，如圖8所示，其中體力水平為負值可以觸發運動監測設備100自動調整根據用戶運動強度的體力水平的估算，從而相應地校準體力水平。圖9為本發明的至少一實施方式所提供的估算最大耗氧量的方法流程圖。參照圖9，以下步驟可以基于用戶的rpe值和運動數據對用戶的最大耗氧量進行估算：步驟s501：接收來自用戶界面103的輸入單元的用戶的rpe值；步驟s502：處理模塊102基于該rpe值估算用戶的體力消耗速率；步驟s503：處理模塊102基于該體力消耗速率計算當前總運動時間；步驟s504：處理模塊102基于該當前總運動時間估算運動能力；步驟s505：接收來自傳感模塊101的非生理傳感器的運動數據；步驟s506：處理模塊102基于該運動數據計算動能消耗；步驟s507：處理模塊102基于該動能消耗估算平均耗氧量；步驟s508：處理模塊102基于該平均耗氧量和該運動能力估算最大耗氧量；步驟s509：處理模塊102傳送該最大耗氧量至用戶界面103以供顯示；步驟s510：用戶界面103顯示該最大耗氧量。在本發明的一個實施方式中，存儲模塊104可以包含多個對應于圖2-5的線性回歸模型、非線性回歸模型、分段函數、其他數學模型或它們的任意組合，用于執行步驟s502-s504和s506-s507。應當注意的是，步驟s501-s504可以在步驟s505-s507之后進行。在本發明的一個實施方式中，圖6的步驟s108、圖7的步驟s308和圖9的步驟s508中，估算最大耗氧量可通過一運動能力和平均耗氧量的函數完成，其中運動能力與最大耗氧量負相關，平均耗氧量與最大耗氧量正相關。例如，vo2max＝f(vo2,fvo2),其中vo2max為最大耗氧量，vo2為平均耗氧量，fvo2為運動能力。相同的估算最大耗氧量的理念可以被用于本發明的任何其他實施方式。圖10為本發明的至少一個實施方式所提供的估算下次總運動時間的方法流程圖。參照圖10，以下步驟可以基于用戶的生理數據和運動數據對用戶的最大耗氧量進行估算：步驟s701：從一終端設備接收歷史運動模式，其中該歷史運動模式包括一組心率和一組對應于心率的位移；步驟s702：基于該組心率計算一組心率百分比；步驟s703：基于該組位移計算一組速度；步驟s704：基于該組心率百分比和該組速度估算最大耗氧量，其中該最大耗氧量與該組心率百分比負相關，與該組速度正相關；步驟s705：基于一默認位移和該最大耗氧量估算下次總運動時間，該下次總運動時間與該默認位移正相關，該下次總運動時間與該最大耗氧量負相關；步驟s706：接收來自該終端設備的環境條件；步驟s707：用該環境條件校準該下次總運動時間以生成特定環境的總運動時間；步驟s708：生成一個包括該最大耗氧量、該下次總運動時間和該特定環境的總運動時間的數據陣列；步驟s709：將該數據陣列傳送至該終端設備。在本發明的一個實施方式中，步驟s702和s703的順序是可以互換的。在本發明的一個實施方式中，該環境條件可能影響一個人的運動表現，其中該環境條件可以是陡度、高度、大氣壓力、風速和環境溫度等。這些環境條件可以通過各種非生理傳感器獲取，如環境溫度傳感器、風速計、gps傳感器、水平傳感器和大氣壓力傳感器等。例如，當一個人跑上斜坡時跑步速度會大大減慢。應當注意的是，步驟s707中校準下次總運動時間也可以被用于圖6、圖7和圖9中所示的方法。在本發明的一個實施例中，該心率百分比是將該組心率中的最高心率作為分母、每個心率作為分子計算的。在本發明的一個實施方式中，一個人做運動時的心率百分比應該約為60％或之上。如果步驟s702計算得到的任何心率百分比低于60％，這個人會被認為沒有在運動，因此在步驟s704中該低于60％的心率百分比可能從估算最大耗氧量中被省略。應當理解的是，該60％的數值被用于舉例，每個人被認為是運動狀態的心率百分比都可能是不同的。因此，該被認為是運動狀態的心率百分比在運動監測設備100中可以是定制的。在本發明的一個實施方式中，該數據陣列可以包括步驟s704估算的最大耗氧量、步驟s705估算的下次總運動時間和步驟s707校正的特定環境的總運動時間。此外，該數據陣列可以包括設定的默認位移如3千米、5千米、10千米、21千米、42千米等。每個默認位移可對應于步驟s705估算的一下次總運動時間和步驟s707校正的一特定環境的總運動時間。此外，該數據陣列也可以包括對熱身最大耗氧量的建議，其中建議的熱身最大耗氧量可以被用于確定運動前的熱身是否足夠。例如，通過圖10中所示的方法用戶可以得知該建議的熱身最大耗氧量。進行熱身時，戴有運動監測設備100的用戶可以從用戶界面103實時地讀取該用戶的最大耗氧量。由此，在熱身進行中，用戶可以通過實時的最大耗氧量達到該建議的熱身最大耗氧量知道自己已為運動做好準備。在本發明的一個實施方式中，該終端設備可以是運動監測設備100。因此，所述心率由該運動監測設備100的生理傳感器采集，所述位移由該運動監測設備100的非生理傳感器采集。可選地，該終端設備可以是任何其它具有生理傳感器和非生理傳感器的監測設備。例如，具有心率傳感器和gps傳感器的便攜式設備。此外，該運動監測設備100可包括輸出插口(未示出)，其中該輸出插口能夠使該運動監測設備100通過傳輸線發送步驟s701的歷史運動數據或接收步驟s709的數據陣列。可選地，該運動監測設備100也可以包括無線通訊模塊(未示出)，其中該無線通訊模塊能夠使該運動監測設備100無線地發送步驟s701的歷史運動數據或接收步驟s709的數據陣列。在本發明的另一實施方式中，該終端設備可以是具有用戶輸入功能的電腦設備，所述心率和位移被用戶輸入至該終端設備。可選地，該心率和位移可以由任何其它監測設備無線或有線地發送到該電腦設備。該電腦設備可以是個人電腦、筆記本電腦、平板電腦、移動設備等。在本發明的一個實施方式中，各種生理參數可作為附加因子用于估算最大耗氧量，如心率變化、體溫、身體組成、血糖、血壓等。該身體組成可包括人體內脂肪、骨骼、水和肌肉的百分比。因此，運動監測設備100的用戶可以個性化最大耗氧量的估算。應當注意的是，當任何其它附加運動因素被加入估算時，上述正相關或負相關不是一直正確的。例如一個具有優異跑步技能的人，該特征可作為一附加運動因素，當保持相同的最大耗氧量時可增加位移。圖11為本發明的至少一個實施方式所提供的具有心率傳感器和gps的運動監測設備的示意性框圖。運動監測設備100包括傳感模塊101、處理模塊102、用戶界面103和存儲模塊104，其中，對比于圖1，該傳感模塊101進一步包括心率傳感器201和gps202。在本發明的一個實施方式中，該心率傳感器201可用于記錄一個人的心率變化并將它作為生理數據發送至該處理模塊102。該gps202可記錄一個人的坐標以獲取這個人的位移及速度，該gps可將速度作為運動數據發送至該處理模塊102。該處理模塊102可執行存儲于存儲模塊104的如前所示的方法中的至少一種，如圖6所示的方法。在本發明的一個實施方式中，該心率傳感器201包括至少兩個電極(未示出)，其中該至少兩個電極與用戶的皮膚電性連接以檢測用戶的心率。在本發明的一個實施方式中，該運動監測設備100還可以包括模擬前端(未示出)，如afe，其中心率傳感器201可通過該模擬前端發送模擬信號至處理模塊102，其中該模擬前端可以但不僅限于是analogdevicede1公司的ad8232，德州儀器(texasinstruments)公司的ads1191。本發明的一個實施方式中，該心率傳感器201包括至少一個光源(未示出)，其中該心率傳感器201是檢測用戶心率的光學心率傳感器。本發明的一個實施方式中，該gps202可以但不僅限于是csr(cambridgesiliconradio)公司的sirfstarv5e，u-blox公司的eva-m8m。圖12為本發明的至少一個實施方式所提供的運動監測設備100的外部傳感模塊101和外部用戶界面103的示意性框圖。參照圖12，根據本發明的一個實施方式，運動監測設備100可以只包括處理模塊102和存儲模塊104。在這種情況下，傳感模塊101可以是能夠與運動監測設備100無線通訊的的可穿戴設備，從而通過無線通訊發送生理數據(如心率)和運動數據(速度)至處理模塊102。相同的理念也可以被用于用戶界面103，其中該用戶界面103可由移動設備或便攜式設備實現。例如，該運動監測設備100的用戶可以基于從傳感模塊101無線接收的所述心率和速度估算最大耗氧量，并將該最大耗氧量實時地發送至該用戶的移動電話，其中該移動電話可以顯示該最大耗氧量。圖13為圖10中產生的數據陣列的示例。參照圖13，其中示例的數據陣列包括最大耗氧量、下次總運動時間及特定環境的總運動時間。此外，該數據陣列可以包括但不僅限于一組默認位移，如3千米、5千米、10千米、21千米、42千米等。并且，每個默認位移可對應于下次總運動時間和特定環境的總運動時間。此外，該數據陣列也可以包括對熱身最大耗氧量的建議。可選地，該默認位移可以被運動監測設備100的用戶通過用戶界面103的輸入單元設定。應當注意的是，默認位移可以是運動的位移，如跑步距離、攀登高度、騎行距離等。以上描述的僅為本發明的實施方式，并不旨在限制本發明的范圍。根據本發明所揭露的內容的各種變化和替代方式也包括在本發明的范圍內。此外，每個實施方式和權利要求并不一定要滿足所揭露的所有優點或特性。而且，摘要和標題僅用于便于檢索專利文件而并不旨在一任何方式限縮本發明的的范圍。當前第1頁12