技术领域
本实用新型涉及绿色出行领域，具体涉及一种智能步行建议装置。
背景技术
走路是一项健身运动，对人的好处很多，研究表明每天走路多的人身 体明显比少运动的人健康。国际卫生组织将行走定义为世界上最好的运动， 每天多走路，既减少了开车对环境造成的污染，又锻炼了身体。但是，实 际情况下，人们为了避免迟到，通常还是会选择开车等快速的方式，因为 并不能准确估计到底能步行多久可以到达目的地。
因此，本领域中需要一种智能步行建议解决方案。
实用新型内容
在本实用新型的一个方面，提供了一种智能步行建议装置，包括：
信息获取模块，被配置为获取目的地信息和约定达到时间信息；
定位模块，被配置为获取用户的出发位置；
中央处理模块，被配置为：根据用户的出发位置和目的地信息计算出 发位置到目的地的距离，以及根据所述出发位置到目的地的距离、经验速 度及约定到达时间信息判断是否建议用户步行；以及
输出模块，被配置为响应于中央处理模块判断建议用户步行，向用户 输出步行建议。
根据本实用新型的一示例性实施例，所述中央处理模块进一步被配置 为：
计算用户到达目的地需要的时间t＝s/vavg，其中，s为所述出发位置到 目的地的距离，vavg为经验速度；
如果t<t1-t0-ε，则建议用户步行，否则不建议用户步行，其中t1为所 述约定到达时间，t0为出发时间，ε为预先指定的缓冲时间值；
其中，当该装置初次被使用时，所述经验速度vavg为该用户所属人群 的平均速度；当该装置再次被使用时，所述经验速度vavg为根据该用户的 先前步行数据更新后的经验速度。
根据本实用新型的一示例性实施例，该装置还包括：
监测模块，被配置为当用户确定采取步行后，实时监测用户健康数据 及当前速度；
所述中央处理模块还被配置为：
将用户健康数据与正常标准区间进行对比，
计算剩余距离和时间，
根据所述对比的结果、当前速度以及剩余距离和时间得出关于调 整速度的建议；以及
所述输出模块还被配置为向用户输出所述调整速度的建议。
根据本实用新型的一进一步的示例性实施例，所述监测模块包括体温 监测单元、心率监测单元、血氧监测单元、血压监测单元中的任何一个或 多个，其分别用来监测体温数据、心率数据、血氧数据和血压数据。
根据本实用新型的一进一步的示例性实施例，所述中央处理模块进一 步被配置为：
如果用户健康数据中的任何一项偏离正常标准区间，则得出并由输出 模块输出减速建议，直到用户健康数据恢复到正常标准区间；
如果用户健康数据均处于正常标准区间，且当前速度低于则得出并由输出模块输出加速到该速度的建议，其中，vavg为所述经验速度，Sleft为剩余距离，tleft为剩余时间。
根据本实用新型的一示例性实施例，所述中央处理模块还被配置为：
当用户步行结束后，以所述经验速度与本次步行的平均速度的加权平 均值更新所述经验速度。
根据本实用新型的一进一步的示例性实施例，如果本次步行没有出现 用户健康数据偏离正常标准区间数据的情况，则本次步行的平均速度为所 述出发位置到目的地的距离除以本次步行所用时间；
如果本次步行出现了m次用户健康数据偏离正常标准区间数据的情 况，则整个步行过程被划分为2m+1段路程，且本次步行的平均速度为该 2m+1段路程中每一段路程的平均速度的加权平均值，其中，对于用户健 康数据偏离正常标准区间数据的m段路程，其权重与用户健康数据偏离正 常标准区间的百分比负相关。
根据本实用新型的一更进一步的示例性实施例，如果用户未能在约定 到达时间到达目的地，且本次步行没有出现用户健康数据偏离正常标准区 间数据的情况，则所述经验速度的权重大于本次步行的平均速度的权重；
如果用户未能在约定到达时间到达目的地，且本次步行出现了用户健 康数据偏离正常标准区间数据的情况，则所述经验速度的权重小于本次步 行的平均速度的权重。
根据本实用新型的一进一步的示例性实施例，如果用户在约定到达时 间到达目的地，则所述经验速度的权重等于本次步行的平均速度的权重。
根据本实用新型的一示例性实施例，所述信息获取模块、定位模块、 中央处理模块、监测模块、输出模块包含在可穿戴设备中。
根据本实用新型的一示例性实施例，所述信息获取模块包括语音输入 模块、触摸输入模块和按键输入模块中的任何一个或多个，其分别被配置 为通过语音、触摸或者按键输入获取用户的目的地信息和约定到达时间信 息；
所述定位模块为卫星定位模块，其被配置为通过卫星定位获取用户的 当前位置。
根据本实用新型的一示例性实施例，所述输出模块包括：
显示输出模块和语音输出模块中的任何一个或多个，其分别被配置为 通过显示或语音向用户输出所述建议。
根据本实用新型的另一示例性实施例，所述中央处理模块、监测模块 包含在可穿戴设备中，所述信息获取模块、定位模块、输出模块包含在移 动终端设备中，所述可穿戴设备还包括通信模块，用于与所述移动终端设 备通信。
本实用新型的实施例提供了一种智能步行建议解决方案，可以根据用 户的经验步行速度准确估计需要的时间，从而减少开车次数，增加绿色出 行和健康运动；此外，在本实用新型的一些实施例可以在步行过程中根据 用户健康指标对用户的步行状态给出合理化的建议，在完成出行目标的同 时达到运动效果最大化，并可避免过量运动危害健康的风险。
附图说明
图1示出了根据本实用新型的一类实施例的智能步行建议装置的模块 示意图；
图2示出了根据本实用新型的另一类实施例的智能步行建议装置的模 块示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的解决方案，下面结合 附图和具体实施方式对本实用新型的实施例所提供的智能步行建议装置作 进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技 术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实 用新型保护的范围。
本实用新型的解决方案可以体现为装置。该装置的形式可以为手表、 手环或者臂环等可穿戴设备，为了采集身体健康数据，使用时需要与皮肤 接触。装置的电源可以为电池，例如锂电池、太阳能电池等。
本实用新型的装置至少可以有如下两类实施例：
1、装置本身带有显示模块(例如包括屏幕)和定位模块(例如GPS 模块)，不依靠手机等移动终端来显示信息和定位。
2、通过手机等移动终端安装的APP来接入，利用移动终端的显示模 块和定位模块，而装置自身不带有显示模块和定位模块。
以下将结合附图描述本实用新型的实施例。图1示出了根据本实用新 型的第一类实施例的一种智能步行建议装置。如图1中所示，该智能步行 建议装置包括：信息获取模块101，其被配置为获取目的地信息和约定达 到时间信息；定位模块102，其被配置为获取用户的出发位置；中央处理 模块103，其被配置为：根据用户的出发位置和目的地信息计算出发位置 到目的地的距离，以及根据所述出发位置到目的地的距离、经验速度及约 定到达时间信息判断是否建议用户步行；以及输出模块104，其被配置为 响应于判断建议用户步行，向用户输出步行建议。
在本实用新型的第一类实施例中，所述信息获取模块101、定位模块 102、中央处理模块103、监测模块104、输出模块105均包含在可穿戴设 备中。
根据本实用新型的一实施例，所述中央处理模块103可通过以下方式 判断是否建议用户步行：
计算用户到达目的地需要的时间t＝s/vavg，其中，s为所述出发位置到 目的地的距离，vavg为经验速度；如果t<t1-t0-ε，则建议用户步行，否则不 建议用户步行，其中t1为所述约定到达时间，t0为出发时间，ε为预先指 定的缓冲时间值；其中，当该装置初次被使用时，所述经验速度vavg可以 为该用户所属人群的平均速度；当该装置再次被使用时，所述经验速度vavg可以为根据该用户的先前步行数据更新后的经验速度。
例如，当用户初次使用该智能步行建议装置时，可以由用户通过所述 信息输入模块101输入其年龄以及性别等信息，所述中央处理模块103可 根据该信息为用户选择其年龄和性别所属人群的平均速度，作为所述经验 速度vavg。当然，在这种情况下，该智能步行建议装置中应当事先存储有 不同年龄和性别所属人群与平均速度之间的对应关系。
当用户每次使用该智能步行建议装置后，所述中央处理模块103可以 更新所述经验速度vavg，其具体方法可以如后文中所述。
所述预先指定的缓冲时间值ε可以为系统内置的固定时间值，也可以 是可由用户设置的时间值。该值可以是任何大于或等于0的时间值。
根据本实用新型的一实施例，所述智能步行建议装置还包括：监测模 块105，其被配置为当用户确定采取步行后，实时监测用户健康数据及当 前速度(所述当前速度例如为用户在整个步行过程中每一监测时刻的步行 速度)；所述中央处理模块103还被配置为：将用户健康数据与正常标准 区间进行对比，计算剩余距离和时间，并根据所述对比的结果、当前速度 以及剩余距离和时间得出关于调整速度的建议；以及所述输出模块104还 被配置为向用户输出所述调整速度的建议。
根据本实用新型的一实施例，所述监测模块105包括体温监测单元、 心率监测单元、血氧监测单元、血压监测单元中的任何一个或多个，其分 别用来监测体温数据、心率数据、血氧数据和血压数据。
根据本实用新型的进一步的实施例，所述中央处理模块103进一步被配置为：如果用户健康数据中的任何一项偏离正常标准区间，则得出并由输出模块104输出减速建议，直到用户健康数据恢复到正常标准区间；如果用户健康数据均处于正常标准区间，且当前速度低于则得出并由输出模块输出加速到该速度的建议，其中，vavg为所述经验速度，Sleft为剩余距离，tleft为剩余时间。
所述正常标准区间例如为体温、心率、血压、血氧等用户健康数据的 正常范围。根据上述实施例，当用户确定采取步行后，如果实时监测的体 温、心率、血压、血氧等用户健康数据中的任何一项超出正常范围，则建 议用户减速，直到实时监测的用户健康恢复到正常标准区间。如果实时监 测的体温、心率、血压、血氧等用户健康数据均处于正常范围，且当前速 度低于本次步行建议所采用的经验速度和剩余距离与剩余时间之比之间的 最大值，则建议用户加速到该最大值。所述当前速度可以由中央处理模块 103根据由定位模块102实时获取的当前位置的移动与所耗用时间计算， 所述剩余距离可以由中央处理模块103根据由定位模块102实时获取的当 前位置与所述目的地信息计算，所述剩余时间可以由中央处理模块103根 据所述约定到达时间与当前时间计算。
根据本实用新型的一实施例，所述信息获取模块101可以包括语音输 入模块、触摸输入模块和按键输入模块中的任何一个或多个，其分别被配 置为通过语音、触摸或者按键输入获取用户的目的地信息和约定到达时间 信息。相应地，所述中央处理模块103中可包括用于对语音、触摸和/或按 键输入进行解释的单元。例如，在信息获取模块101包括语音输入模块的 情况下，中央处理模块103中可包括一个语音理解单元，用于对来自语音 输入模块的用户语音输入进行解释，以获取用户语音输入中包含的目的地 信息和约定到达时间信息。
根据本实用新型的一实施例，所述定位模块102可以为卫星定位模块， 例如GPS模块，其被配置为通过卫星定位获取用户的当前位置。
根据本实用新型的一实施例，所述输出模块105可以包括显示输出模 块和语音输出模块中的任何一个或多个，其分别被配置为通过显示或语音 向用户输出所述建议。
根据本实用新型的一实施例，所述智能步行建议装置还可包括存储单 元，其被配置为存储所述经验速度、用户健康数据、正常标准区间数据、 用户当前位置、当前速度等数据。
根据本实用新型的一实施例，所述中央处理模块103还被配置为：当 用户步行结束后，以所述经验速度与本次步行的平均速度的加权平均值更 新所述经验速度。
根据本实用新型的一实施例，如果本次步行没有出现用户健康数据偏 离正常标准区间数据的情况，则本次步行的平均速度为所述出发位置到目 的地的距离除以本次步行所用时间；
如果本次步行出现了m次用户健康数据偏离正常标准区间数据的情 况，则整个步行过程被划分为2m+1段路程(包括用户健康数据偏离正常 标准区间数据的m段路程，以及这m段路程前后的用户健康数据正常的 m+1段路程)，且本次步行的平均速度为该2m+1段路程中每一段路程 的平均速度的加权平均值，其中，对于用户健康数据偏离正常标准区间数 据的m段路程，其权重与用户健康数据偏离正常标准区间的百分比负相关 (即其权重随着用户健康数据偏离正常标准区间的百分比的增大而减小， 随着用户健康数据偏离正常标准区间的百分比的减小而增大)。所述用户 健康数据偏离正常标准区间数据的m段路程的权重与用户健康数据偏离 正常标准区间的百分比之间的具体关系可以是任何一种负相关关系，例如 指数函数关系、反比例函数关系等。
根据本实用新型的一实施例，如果用户未能在约定到达时间到达目的 地，且本次步行没有出现用户健康数据偏离正常标准区间数据的情况，则 所述经验速度的权重大于本次步行的平均速度的权重；
如果用户未能在约定到达时间到达目的地，且本次步行出现了用户健 康数据偏离正常标准区间数据的情况，则所述经验速度的权重小于本次步 行的平均速度的权重。
根据本实用新型的一实施例，如果用户在约定到达时间到达目的地， 则所述经验速度的权重等于本次步行的平均速度的权重。
下面描述根据本实用新型的实施例的更新经验速度的具体方法：
用户到达目的地后可以通过智能步行建议装置的信息输入模块101 (例如通过点击装置的显示屏或者手机显示屏)选择确认到达，智能步行 建议装置的中央处理模块103可根据用户选择确认到达的时间是否早于或 等于约定到达时间，来判断本次步行建议是否成功。如果用户没有选择确 认到达，则在约定到达时间，智能步行建议装置可通过定位模块102监测 用户的位置，如果用户的位置在目的地附近Δd范围内，则可判断本次步行 建议成功，其中，Δd可根据定位模块102(例如GPS模块)的定位精度确 定；否则可判断本次步行建议失败。
如果本次步行建议成功，则智能步行建议装置的中央处理模块103可 设标记flag＝1；否则可设标记flag＝0。
1、flag＝1
(1)如果用户本次步行过程中没有出现身体健康参数异常(即用户健 康数据偏离正常标准区间)，则更新的经验速度(即下次步行建议将使用 的经验速度)计算如下：
vavg(N+1)＝w1*vavg(N)+w2*s/(t-t0)(1)
其中，vavg为更新的经验速度，vavg为本次步行建议所使用的经验速度，s 为本次步行距离，t为实际到达时间，t0为出发时间，w1和w2为各自权重。 优选地，权重w1＝w2.
(2)如果本次步行过程中出现m次身体体征参数异常，则将整个步 行过程分为2m+1段路程，且本次步行的计算平均速度计算如下：
v ‾ = Σ i = 1 2 m + 1 w i * ∫ t i - 1 t i υ i d t t i - t i - 1 - - - ( 2 ) ]]>
其中，为本次步行的计算平均速度，vi为第i段路程的平均速度，ti为用户走到第i段路程终点时的时刻，wi为第i段路程的权重。对于出现身体体征参数异常的m段步行路程，其权重w与其偏离指数τ负相关，即偏离指数τ越大，其权重越小，偏离指数τ越小，其权重越大，该偏离指数可选取体温、心率、血氧、血压偏离的最大值。
具体地，例如，出现身体体征参数异常的m段步行路程的权重w与其 偏离指数τ的关系可以是如下指数函数关系：
w＝e-kτ(3)
其中，k为可人为设定的可调参数；
或者，可以是如下反比例函数关系：
w = k τ - - - ( 4 ) ]]>
其中，k为可人为设定的可调参数。
例如，偏离指数τ可以如下方式计算：找到当前段路程中的用户健康指 示的极值(偏离标准区间的最小值则找极小值，偏离标准区间的最大值， 则寻找该段的极大值)，并求该极大(小)值与标准区间最大(小)值的 相对偏离百分比，即是偏离指数。
τ＝max(τ1，τ2，τ3，τ4)(5)
其中，τ1、τ2、τ3、τ4分别为体温、心率、血氧、血压的偏离指数。
对于正常步行的m+1段步行，其权重可计算为:
这样，更新的经验速度可计算如下：
v a v g ( N + 1 ) = w 1 * v a v g ( N ) + w 2 * v ‾ - - - ( 7 ) ]]>
优选地，权重w1＝w2。
2、flag＝0
(1)如果没有身体异常情况，则更新的经验速度
vavg(N+1)＝w1*vAVg(N)+w2*s/(t-t0)(8)
优选地，w1>w2。
(2)如果有身体异常情况，
v ‾ = Σ i = 1 2 m + 1 w i * ∫ t i - 1 t i v i d t t i - t i - 1 - - - ( 9 ) ]]>
v a v g ( N + 1 ) = w 1 * v a v g ( N ) + w 2 * v ‾ - - - ( 10 ) ]]>
优选地，w1<w2。
现参照图2，其示出了根据本实用新型的第二类实施例的一种智能步 行建议装置。如图2中所示，该智能步行建议装置包括：信息获取模块101， 定位模块102，中央处理模块103，输出模块104，监测模块105，其中， 所述中央处理模块103、监测模块105包含在可穿戴设备中，所述信息获 取模块101、定位模块102、输出模块104包含在移动终端设备中，所述可 穿戴设备还包括通信模块106，用于与所述移动终端设备通信。
所述移动终端设备可以是智能手机、pad等移动终端设备。所述信息 获取模块101可以通过该移动终端设备上的APP来实现，以完成目的地及 到达时间等信息的输入。所述定位模块102可以是移动终端的定位模块(例 如GPS模块)。所述输出模块104可以是移动终端的显示或语音输出模块。 所述通信模块106可以是蓝牙通信模块，从而可通过蓝牙实现移动终端与 本实用新型的智能步行建议装置的通讯。这样，移动终端设备与本实用新 型的智能步行建议装置的配对也可通过蓝牙完成。所述通信模块106也可 以是NFC通信模块，从而可通过NFC实现移动终端与本实用新型的智能 步行建议装置的通讯。这样，移动终端设备与本实用新型的智能步行建议 装置的配对过程也可通过NFC来完成，例如通过将手机等移动终端置于 本实用新型的智能步行建议装置20cm范围内即可完成。
根据本实用新型第二类实施例的智能步行建议装置中的各模块的功能 与上述根据本实用新型的第一类实施例的智能步行建议装置中的相应模块 的功能类似，在此不再赘述。
以上参照附图描述了根据本实用新型的实施例的智能步行建议装置， 应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本实用新型的限制。在本实用 新型的其他实施例中，该装置可具有更多、更不或不同的模块，且各模块 之间的连接、包含、功能等关系可以与所描述和图示的不同。
可以理解的是，本实用新型的以上各实施例仅仅是为了说明本实用新 型的原理而采用的示例性实施例，本实用新型并不局限于此。对于本领域 内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可 以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为处于本实用新型的保护范 围之内。本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书的语言表述及其等同 表述所限定。