专利名称：一种骑自行车所消耗卡路里的计算方法
技术领域：
本发明涉及一种卡路里计算方法，具体地说是一种骑自行车时所消耗卡路里的计
算方法。
背景技术：
越来越多的人将自行车作为户外健身设备，为了实现更专业化的健身效果，需要计算骑自行车过程中人体所消耗的卡路里情况。但市场上相关的电子设备关于骑自行车所消耗卡路里量，大多是采用基于行驶的路程的方法或者基于检测人体身体参数的方法来计
笪
o基于行驶路程来计算骑自行车消耗卡路里量的方法，在计算过程中采用的是估算的方式，即粗略的将消耗的卡路里量和行驶的距离对应起来。这样的计算方法忽略了人的体重的差异、行驶路面不同以及不同环境下风的阻力所带来的影响，也忽略了自行车本身的旧损所带来的影响，计算起来较为简单，但无法满足精确计算的要求。基于检测人体身体参数来计算骑自行车消耗卡路里量的方法，需要将检测装置穿在身上或者戴在手上。这样会使运动者有不舒服的感觉，影响健身效果和个人运动情绪；而且有些设备对人体会造成一定的辐射伤害，不利于舒适健康的户外健身。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的不足之处，提供一种骑自行车所消耗卡路里的计算方法，通过参数标定的方法确定在不同运动环境下人体所消耗的卡路里值，使得计算结果更加精确可靠。本发明为解决技术问题采用如下技术方案本发明一种骑自行车所消耗卡路里的计算方法按如下过程进行t0为骑自行车卡路里消耗的初始时刻，tn为骑自行车卡路里消耗的结束时刻，在初始时刻h到结束时刻tn时间段内取时间间隔A t为\到ti+1的单位时间，\表示一个
tn — /0
时间点，ti+1表示下一个时间点，i=0，I,. . .，n ;n为整数，取值
权利要求
1.一种骑自行车所消耗卡路里的计算方法，其特征按如下步骤进行 to为骑自行车卡路里消耗的初始时刻，tn为骑自行车卡路里消耗的结束时刻，在初始时刻h到结束时刻tn时间段内取时间间隔a t为ti到ti+1的单位时间，ti表示一个时间 一_ 4 — ,0点，ti+1表不下一个时间点，i=0, 1，. . .，n ;n为整数,取值为=- /Z是检测获得 Ar vt的ti时刻自行车的行驶速度；5+1是检测获得的ti+1时刻自行车的行驶速度是检测获得的ti时刻行驶中人和自行车所受风阻的压强iP,是检测获得的ti时刻自行车行驶的路面与水平面的夹角；M是自行车和骑车人的总重量^是自行车和骑车人在骑行中所受风阻的受力面积；V是自行车阻力参数；g是重力加速度； Wpi为\到ti+1的单位时间At内克服风的阻力所做的功，由式(I)计算获得 Wgi为ti到ti+1的单位时间△ t内克服人和自行车的重力所做的功，由式(2)计算获得 fV办=Mxgx sin (p, X Ff X A/⑵ Wdi为\到ti+1的单位时间A t内改变人和自行车的动能所做的功，由式(3)计算获得 ^. = 0.5xMxgx(Pf+i-^)(3) Wfi为假设自行车在水平面上行驶时，车速保持固定且在没有风阻的情况下，ti到ti+1的单位时间At内克服自行车阻力所做的功，由式(4)计算获得 Wfl=XIfXV0Xht(4) 则在ti到ti+1的单位时间At内骑自行车所消耗的卡路里为Wki，按式(5)计算获得 Wki=Wpi+ffgi+ffdi+fffi(5) 假设 = (6)wAr/=gxs\n(p0x^ xAt、 ' = 0.5xgx(K)(8)^ = ^X(9) 由式(I)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)、式(7)、式(8)和式(9)获得式(10) ffki=SXwpi+MX (wgi+wdi) + ￥ Xwfi(10) 则骑自行车所消耗的卡路里Wk按照式(11)计算获得 CU, /=()
2.根据权利要求I所述的骑自行车所消耗卡路里的计算方法，其特征是 所述自行车和骑车人的总重量M、所述自行车和骑车人在骑行中所受风阻的受力面积S以及所述自行车阻力参数V是通过参数标定的方法按照如下步骤获得在骑自行车过程中，骑车人停止向自行车做功，则骑自行车所消耗的卡路里Wki=O (j=0, 1， ，m)，m为大于等于3的整数；利用式(10)每隔一段单位时间At内得出一个骑自行车所消耗的卡路里等式，获得如下方程组 SXwpl+MX (wgl+wdl) + ￥ Xwfl=Wkl=O方程 I S X wp2+M X (wg2+wd2) + ￥ X Wf2=Wk2=O方程 2S X wpm+M X (WgJWdm) + ￥ X Wfm=Wkm=O方程 m 利用所述方程组，采用最小二乘法分别计算获得所述自行车和骑车人的总重量M、所述自行车和骑车人在骑行中所受风阻的受力面积S和所述自行车阻力参数V。
全文摘要
本发明公开了一种骑自行车所消耗卡路里的计算方法，其特征是通过参数标定的方法获得自行车和骑车人的总重量、自行车和骑车人在骑行中所受风阻的受力面积以及自行车阻力参数，然后计算单位时间内骑自行车时所做的功包括有克服风的阻力所做的功、克服人和自行车的重力所做的功、改变人和自行车的动能所做的功，以及克服自行车阻力所做的功，从而计算出骑自行车所消耗卡路里。本发明能根据不同运动环境下，实时计算出人体所消耗的卡路里值，计算结果更加精确可靠。
文档编号G06F19/00GK102750441SQ20121017908
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者吕昱洲, 吴清, 崔培培, 张倩琳, 张辉, 谢汇, 陶赞 申请人:合肥工业大学