CN2932502Y - 一种便携式运动健康指导型播放装置 - Google Patents

Abstract

一种便携式运动健康指导型播放装置，利用软件控制播放装置里的传感器，综合传感器采集到的数据，根据用户所处的环境，运动状况、身体情况、情绪以及用户的设定，用户历史统计数据，及时调整参数，以适应用户实际情况。

Description

一种便携式运动健康指导型播放装置

技术领域

本发明涉及一种便携式运动健康指导型播放装置，该装置除了一般的媒体文件播放功能外，还具有智能健康提醒和身体锻炼指导功能。

背景技术

现在市场上运动款播放器很多，比如运动款MP3、MP4、PMP、PMC等，但这些运动款播放器的功能仍集中在“媒体播放”，对“运动”特性的体现却不多，虽说有些运动款播放器可以测定使用者心跳的拍数、卡路里消耗量，但都还停留在对一些生理指标的检测之上，尚无法展现运动内在的意义，比如健康咨询和身体锻炼指导。

耳机是便携式播放器的必备之物，很多年轻人都喜欢长时间用耳机大音量的听音乐。但用耳机听音乐时，由于耳膜与耳机振动片距离很近，声波传导范围小而集中，对耳膜听觉神经刺激比较大，易引起耳朵发炎、头晕、耳鸣、重听等。如果连续听上几个甚至十几个小时，还可能出现突发性耳聋。且如果戴耳机的时间过长，精神会始终处于紧张状态，也不利于健康。

另外，当戴耳机听音乐或其它东西时，如果声音开得较大，且专注于其中时，使用者将很难注意到外界环境的变化，以至于可能引起危险，比如在车辆较多的大街上。

实用新型内容

为了克服现有媒体播放装置的不足，本发明提供这样一种便携式智能媒体播放装置，它利用一些传感器，给使用者提供一定的健康咨询和身体锻炼指导功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

根据播放装置的便携特征，在其中集成一些特定的加速度传感器、定时器，定时提醒用户休息或运动；

便携式运动健康指导型播放装置，根据戴在使用者身上的脉搏传感器发送来的脉搏信息，提醒使用者运动是否过量，同时自动调整播放的音乐节奏；

如果用户大音量使用耳机达到设定或默认时间后，便携式运动健康指导型播放装置将自动减小音量，以提醒用户休息；

便携式运动健康指导型播放装置，根据外界环境噪音的变化以及使用者的设定，自动降低耳机声音，提醒使用者注意外界的变化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。应该注意的是，为便于描述，下面举了一些实例，但不能认为本发明就仅限于这些实例中。另外，本实用新型包括但不限于播放器，也可以是其它设备上的部分，比如手机、MP3、MP4、PMP、PMC等。

图1是本实用新型的***框架示意图。

图2是本实用新型的智能运动提醒处理流程示意图。

图3是本实用新型的智能休息提醒处理流程示意图。

图4是本实用新型的智能危险提醒处理流程示意图。

图5是本实用新型的智能音量调整及提醒处理流程示意图。

图6是本实用新型的智能情绪调整处理示意图。

图7是本实用新型的外观示意图。

具体实施方式

图1是便携式智能媒体播放装置的***框架示意图。虚线下方是常见播放器都有的部件，虚线上方则是本实用新型特色部件。应该注意的是，本实用新型包括但不限于这些部件。其中：

用户界面UI(User Interface)100是用户操作播放器的接口，该界面一般包括通过GUI界面显示存储介质130中的歌曲列表，用户利用播放器上的按钮或触摸屏等方式来选择列表中的歌曲，进行播放或浏览或客户化定制歌曲列表等。

处理器110是播放器的“心脏”，处理器结合相应的操作***，就可以控制播放器中的各个部件，执行指定的代码及其对应的数据，比如播放媒体数据等。处理器110可以是专用处理器，比如通过处理器集成的DSP来实现编解码，也可以是通用处理器，比如通过软件实现编解码。但受便携式播放器体积的限制，一般都采用专用处理器，以便在尽可能小的空间里实现尽可能多的功能和达到尽可能好的音视频效果。不过，对本实用新型而言，并不限制处理器的种类和数量。

无线收发器120用于从网上或媒体服务器下载媒体数据到本地存储介质130中，也可以从本地存储介质130中将媒体数据上传到指定的媒体服务器。

I/O控制器140用于和外界(比如耳机、充电器、计算机等)交互数据或电能等。当可计算机相连时，则其功能类似无线收发器120，即通过有线的方式，将计算机上的数据下载到本地存储介质130，或将本地存储介质130中的数据上载到计算机；当和耳机200相连时，则将媒体文件的声音输出到耳机；当和麦克风200相连时，则将用户的声音输入播放器，记录到存储介质130中；当和充电器210相连时，则将电能存储到电池150中，供播放器使用。

虚线上方的各种传感器用于感知使用者身体及其所在环境的参数，虽然有些播放器上也有些传感器，但这些传感器都相互独立，并没形成一个整体。本实用新型中提及的智能传感器，则通过处理器110将这些传感器协同起来，共同完成既定的功能，其中：

温湿度传感器160用于探测使用者的体温和皮肤出汗程度。为了便于相对精确的探知使用者的体温及其出汗程度，可将播放器制成手表形式(如图7所示。当然也可以是别的形式，比如用臂带将MP3缚在手臂上)，而温湿度传感器安装在手表下方，以便能贴紧使用者手腕。显然，运动量越大，皮肤出汗程度也将越多，体温也可能越高。显然，智能播放装置不是医学设备或其它专用设备，它不可能达到医学或其它设备相当的测试精度，但本实用新型仅强调运动前后测试结果的相对值，根据这种相对值，以提供使用者运动时的参考。下面描述的其它传感器也具有相类似的情况。

脉搏传感器170用于探测使用者的脉搏快慢及其数量。如果脉搏传感器170越能贴近脉搏，比如手表或其它类似的形式，则可相对更精确的探知使用者的脉搏。

加速度传感器180用于探测使用者的运动状况，即使用者是否在运动，一段时间内的运动量大小等。

运动量计算的基本原理为，首先给定加在某个方向(X或Y或Z轴)上的加速度a，那么该加速度在一段时间t内产生的速度变化Δv为：

Δv＝at

如果给定初始运动速度v0，那么经过时间t后的速度v等于：

v＝v0+Δv

这样，时间t内的产生的距离Δd等于：

Δd＝(v0+Δv)*t/2

如果时间t开始时，初始运动距离为d0，那么经过时间t后的最终运动距离d等于：

d＝d0+Δd

显然，单位时间内加速度a越大，相对运动距离d也就越大，运动量也越大。此时每分钟的脉搏数也将越多。不过也有可能，运动量不大时，脉搏数也比较多，这时属于异常状况，比如使用者身体不适，智能播放装置将自动提醒用户注意，需要注意休息了。

如果知道使用者的体重，就可以换算出t时间内的消耗的热量。

声音传感器190用于探测使用者所处环境的状况，即环境是安静还是吵闹，或是否有车辆靠近(车辆越靠近使用者，其声压将越大)。

图2是本实用新型的智能运动提醒处理流程示意图。当处于非休息时间300(由用户设定，默认可以是工作时间，比如周一到周五的9:00～17:00)，且用户当日运动量(可以用步距测算，也可以用消耗的热量计算)小于用户设定值C(305)(根据某些研究表明，每日至少应该运动1000步，故可以此作为默认值。不过随着用户的不断锻炼，该默认值根据智能播放装置存储的锻炼记录，适当调整，比如每隔一个月，增加100步。当然该值也不会无限制的增加，可以设定一个最大值，比如3000步)，如果此时用户处于静止状态或几乎静止状态310(即运动速度小于给定值A，A的取值默认为3～4步每分钟，普通人的步距一般为40～60厘米)。第320，启动定时器T1，该定时器用于判断在B时间内，用户是否开始运动。定时长度B默认为1小时，即要求用户每隔1小时，应该运动一下，哪怕是慢步走。如果B时间内，用户有运动，且运动量达到设定值C，则进入休息模式340；如果用户有运动，但运动量没有达到设定值C，则进入锻炼模式335；如果用户始终没有运动，则提醒用户需要运动一下345。提醒方式，可以采用震动或声光等，只要能让用户感知到就可以了。当然提醒方式也可以由用户选择，以更加符合其个性。

图3是智能休息提醒处理流程示意图。当播放器进入锻炼模式后，将根据用户运动量的大小自动调整播放的音乐，也就是说，运动刚开始时，用户处于热身阶段，音乐节拍可能是中速的，以适合此时的用户的运动节拍；随着运动的继续，用户运动速度可能加快，音乐节拍也随之加快；当运动到后来，用户也相对疲劳了，音乐节拍也变得相对缓慢舒缓。即让音乐节拍将尽可能配合用户的运动，使用户在不知不觉中完成运动。第415，运动量和音乐播放模式M间的关系，可以按照上述描述设定，也可以按照用户喜好来调整。当用户运动量达到设定的运动量C后，就提醒用户应该休息了425。特别是当脉搏传感器探测到用户脉搏数处于异常状态435，比如该用户休息时脉搏每分钟为70次，一般达到运动量C时，脉搏数为80次(一段时间的统计平均数据)，但此次因为种种原因，脉搏数却为90次。这时智能播放装置就认为用户脉搏数异常，即便运动量没有达到C，智能播放装置也将提前提醒用户该休息了。如果用户因为某些原因，体温偏高，超过正常体温(一般为37度)一度以上，智能播放装置也将提醒用户应该注意休息。

图4是智能危险提醒处理流程示意图。第500，当用户运动时，且外界环境噪音比较大时，比如街道，智能播放装置则默认进入危险处理模式。不过，这种判断在某些场合也不一定正确，比如室内运动场，所以用户也可以根据实际场合来重新设置。一旦智能播放装置认为处于危险环境，则耳机对外界噪音的过滤系数将随着用户的运动速度的增加而减小(505)，也就是说，用户运动越快，使用者耳机中听到的外界环境噪音将可能越大，其目的主要是让用户不会太专注于耳机中的音乐，而忽略了外界的危险可能。当智能播放装置的声音传感器探测到用户外界的环境声音突然增加，即相比从开机到现在这段时间的平均值，将提醒用户小心525，同时将耳机的音量减小R％(520)，R的大小由用户设定，默认为50％，如果等于100％，即意味着智能播放装置将关闭播放，因为智能播放装置认为可能有危险逼近用户。如果智能播放装置认为处于安全环境，或被用户设置当前环境是安全的，智能播放装置将尽可能减小外界环境噪音510，让用户能更好的欣赏音乐。

图5是智能音量调整及提醒处理流程示意图。第700，用户长时间使用耳机后，比如2小时后(时间K值由用户设定，默认为1小时，即同用户运动间隔时间一致)，则根据用户设定，减小耳机音量，甚至关闭智能播放装置(第705步)，让耳朵得到休息。

图6是智能情绪调整处理示意图。根据麻省理工学院媒体实验室的研究，人的情感发生变化时，将产生某些生理上的反应。比如人烦躁时，脉搏将变快，体温将升高，皮肤将出汗等。具体研究结果，可以浏览麻省理工学院媒体实验室的相关网站。根据这些特性，一旦探测到用户情绪发生波动，或者烦躁时，智能播放装置将通过改变外观颜色(比如点亮不同颜色的LED)或播放用户喜爱的音乐来试图愉悦用户。至于颜色如何变换，播放什么样的音乐，由用户根据自身爱好来设定。

为了便于分析总结用户一段时间的运动情况，以及身体状况的变化，智能播放装置将把一段时间内的运动量数据存储下来，以便结合其它用户数据，进行用户健康指数的分析统计。或者利用便携式播放装置中的专家***，分析上述参数，指导用户锻炼，修改智能播放装置中的一些默认参数，以更好的适应使用者的实际情况。

Claims (3)

1.一种便携式运动健康指导型播放装置，其包括处理器单元、执行单元：用户界面、无线收发器、本地存储介质、I/O控制器、耳机、麦克风、充电器，以及传感器单元：温湿度传感器、脉搏传感器、加速度传感器和声音传感器组成。其中，上述三个单元通过电路相连接，传感器单元与处理器单元通过相连接的电路实时传递其采集到的数据；处理器单元根据数据的分析结果，再通过与之相连接的电路，控制执行单元各个部件的行为；

2.根据权利要求1所述的便携式运动健康指导型播放装置，其特征是，所述执行单元包括但不限于用户界面、无线收发器、本地存储介质、I/O控制器、耳机、麦克风、充电器；

3.根据权利要求1所述的便携式运动健康指导型播放装置，其特征是，所述传感器单元包括但不限于温湿度传感器、脉搏传感器、加速度传感器和声音传感器。

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