专利名称：：体能测试系统的制作方法：身体体能对于健康生活是关键因素；并且不积极锻炼的人冒着罹患不同种类疾病的风险。虽然大多数人知道身体健康的重要性，但是遭遇与不积极锻炼身体有关的健康问题的人的数量却在持续增加。对于身体体能和体育活动而言，许多因素是重要的，一个因素是动机，而另一个因素是有关个人的体能水平的知识。监控和测试个人体能水平的能力被认为是重要的激励因素。然而，为了了解和使用测试结果来改善或维持给定的体能水平，体能测试恰当地反映进行该测试的个人的体能状态(fitnessstate)是重要的。专家之间普遍一致认为就其涉及健康而言，具有五个关键的身体体能的组成部分(component):耐力，力量，柔韧性，平衡和身体组成。许多不同的体能测试是可利用的，然而这些测试如果没有帮助则难以完成，并且涉及复杂的数据收集和复杂的计算来达到个人的体能水平。为了克服这些缺点之中的至少一些缺点，例如，健身中心例如以个人帮助或专门测试设备的形式提供专业帮助。然而，这对于消费者而言时常是昂贵且呆板的。US专利申请号2007/0232454A1披露了适于个人使用的体能评估系统。该系统包括被设立来从用户接收数据的服务器系统，并基于该数据在多个健康相关的体能类别中生成体能得分(fitnessscore)。
本发明的发明人已认识到个人的整体体能水平的综合测试不能仅采用单个测试来完成；并且实现用于综合且客观地测量个人的体能水平的多个组成部分的系统将是有利的。将希望能够在家庭环境(setting)中或在其中专家指导是不可获得的另一环境中使用这样的系统，同时仍然保持对获得结果的高可信度。也将希望提供能够利用有限数量的工具来实现并且避免由用户进行乏味且可能错误的数据登记与收集的系统。总之，本发明优选地寻求单独地或以任何组合方式缓解、减轻或消除现有技术的一个或多个缺点。为了更好地解决这些问题之中的一个或多个，在本发明的第一方面中，提出一种体能测试系统，其包括用于访问体能测试的选集(collection)的计算模块，该体能测试的选集包括与身体体能的多个组成部分有关的体能测试，每个体能测试与将确定的输入参数组相关联，并且其中每个输入参数与一个或多个外围设备和/或与计算模块相关联；一个或多个外围设备，这一个或多个外围设备通信连接到计算模块，并且这一个或多个外围设备适于测量一个或多个输入参数；其中该计算模块被编程用于根据体能测试的选择来确定与体能测试相关联的输入参数组并基于所确定的输入参数来计算和/或呈现(present)表明与身体体能的组成部分有关的用户体能的体能测试结果。通过提供集成将执行的体能测试、将确定的输入参数和用于执行这些测试以便确定输入参数和体能结果的计算的(一个或多个)设备的体能系统，提供一种系统，其适于由不具备有关身体体能的专家知识的个人使用并因此能够无需专家指导而用于获得具有高可信度的结果。用户从而能够私自评估和监测其身体体能而无需专业支持。通过个别测试的适当选择，能够确保这些测试基于科学证据而不是仅基于个人偏好来选择。此外，通过通信安排外围设备和计算模块，可以保证该系统在可以使用的特定设备中拥有高度灵活性。该体能测试系统可以进一步包括例如利用外围设备之一实现的显示设施或其它设施，其中所计算的测试结果能够呈现在这些设施上。优选地，所计算的体能结果在给予用户视觉反馈的显示器上呈现给用户。这些体能测试可以与健康相关的身体体能的组成部分相关联。不是健康相关的但是与表现(performance)相关的身体体能的组成部分的示例是速度。身体体能的组成部分也可以被称为身体体能的方面或维度(dimension)。通常，体能测试系统可能适于在家庭环境中使用，然而该系统也可以与预期用途相结合来使用，例如与医学预期用途相结合来使用。例如，结合由全科医师或其它开业医师进行的与病人的一般健康状况相关执行或评价的体能评估。此外，该系统可以有利地被其中体能状态可以与定期评估相结合来评价或跟随(follow)的学校或其它机构使用。通常，该系统可以结合其中对获得的结果具有高可信度的体能测试是可取的任何类型的目的来使用。一般而言，体能测试的选集包括与身体体能的多个组成部分有关的体能测试。通过测试多个不同的身体体能的组成部分，可以获得多维测试结果，其帮助用户识别处于满意水平上的组成部分以及需要改进的组成部分。从而给用户提供能够帮助用户决定进一步锻炼的方向的结果。在这方面，多个组成部分将被理解为两个或更多组成部分。例如，该系统能够也建议用户针对其中测试结果与用户的年龄和性别组的平均结果相比是非常低的体能组成部分来改善他的体能。有利地，体能测试的选集包括与下面的身体体能的组成部分有关的测试心肺耐力，肌肉力量，柔韧性，平衡，身体组成。身体体能的这五个组成部分是有关个人的健康状况的关键组成部分。通过测试所有五个组成部分，能够提供反映用户的身体体能水平的综合测试。有利地，计算模块被编程用于外围设备的自动协调以及与外围设备的交互来确定输入参数和计算体能测试结果。测试结果的非自动测量和登记对用户而言是很容易出错且乏味的任务。通过确保自动收集数据以及由计算模块自动使用所收集的数据，能够确保正确地登记数据和正确地计算结果。并且，用户不会由于登记测量结果的任务而失去动力。在有利的实施例中，外围设备中的至少一个适于结合与身体体能的两个或更多组成部分有关的测试来使用。在有利的实施例中，外围设备中的至少一个是包含一个或多个传感器的健身垫(exercisemat)。健身垫的使用是多种多样的，从而使之适于与大量体能测试相结合来使用并因而使之有可能限制外围设备的数量。在有利的实施例中，外围设备中的至少一个是距离检测设备，其适于测量在不同的身体部分之间、例如在用户的手指之间和/或在用户的手指和脚趾之间的距离。然而，诸5如腰围、身高等的其它距离能够利用距离检测设备来测量。在重要的实施例中，体能系统包括健身垫和距离检测设备，以及可选地包括一个或多个附加的外围设备。健身垫和距离检测设备二者能够使用低价材料来制作。然而，本发明并不限于特定类型的外围设备的使用。有利地，外围设备中的一个或多个或计算模块包括或连接到能够处理输入或提供从下面的组中选择的反馈的设备音频，视觉，视听，触觉，触知，语音识别，触摸屏和实体(tangible)或其任意组合。通过处理输入或提供反馈，可以使得该系统是更加用户友好的以及更令人感兴趣来使用。有利地，计算模块可以进一步适于访问与体能测试系统的用户相关联的用户数据，并且进一步将体能测试结果的计算以用户数据为基础。通过将测试结果的计算以用户数据为基础，能够进行甚至更具体的且个人的体能评估。总之，计算模块可以在外围设备中的至少一个中实现。然而，在重要的实施例中，计算模块在手持型计算设备或健身垫中实现。有利地，通过选择身体体能的组成部分来选择体能测试。通过选择例如肌肉力量的身体体能的组成部分，例如俯卧撑(push-up)测试、屈膝两头起(curl-up)测试、墙坐(wall-sit)测试之类的代表性的体能测试集合由用户选择并优选用于执行。在本发明的第二方面，提出一种计算机程序产品，其当运行在计算机上时适于访问体能测试的选集，该体能测试的选集包括与身体体能的多个组成部分有关的体能测试，每个体能测试与将确定的输入参数组相关联，并且其中每个输入参数与一个或多个外围设备和/或与计算机程序产品相关联；协调一个或多个外围设备的控制以及与一个或多个外围设备的交互，这一个或多个外围设备通信连接到计算机程序产品，并且这一个或多个外围设备适于测量一个或多个输入参数；其中该计算机程序产品被编程用于根据体能测试的选择来确定与体能测试相关联的输入参数组并基于所确定的输入参数来计算和/或呈现表明与身体体能的组成部分有关的用户体能的体能测试结果。该计算机程序产品可以实现根据本发明的第一方面的体能测试系统的功能。该计算机程序产品可以是在单个计算模块中实现的统一产品或在分布式计算模块中实现的分离的计算机程序产品。在重要的实施例中，计算机程序产品例如以诸如所谓的智能电话之类的移动或蜂窝电话或诸如MP3播放器之类的便携式媒体播放器的形式在诸如手持型计算设备之类的设备中实现，以使得手持型设备具有本发明的第一方面的计算模块的功能。本发明的优势正是它可以利用具有低计算能力的设备或平台来实现。总之，本发明的各个方面可以以本发明的范围内可能的任何方式进行组合和耦合。本发明的这些和其它方面、特点和/或优势从下面描述的实施例中将是显然的，并将参考下面描述的实施例来阐明。本发明的实施例将仅通过示例参考附图来描述，其中图1示出体能测试系统的功能元素的示意实施例；图2示出利用手持型计算设备、健身垫和距离检测设备的体能测试系统的示例实施例；图3示意性地以健身垫的形式示出外围设备；图4示意性地以距离检测设备的形式示出外围设备；和图5示出体能测试结果的图形可视化的示例。具体实施例方式本发明涉及适于在没有专家协助的情况下在身体体能测试中使用的体能测试系统。本发明的实施例的意图是提供易于使用的系统，其在实施例中能够给用户提供指导，执行为了执行测试所需要的实际测量，以及执行最后的评价，即计算体能结果。在一般实施例中，体能系统的整体功能是用户选择测试或被系统提示接下来应该是哪个测试；用户例如经由视觉和声音接收有关如何执行测试的指令，并在相关联的外围设备的帮助下执行该测试；该测试的执行由系统通过传感器的使用来监控；根据该测试的执行，给用户呈现测试结果。在实施例中，用户通常为能够由系统处理的所有的身体体能的组成部分选择完整的测试，并且计算模块处理相关联的体能测试的执行。然而，用户也可以选择身体体能的一个或多个组成部分，并且计算模块处理与每个选择的组成部分相关联的恰当的、代表性的体能测试的选择。此外，用户可以选择个别的体能测试。图1示出体能测试系统的功能元素的示意实施例。该系统包括计算模块1。计算模块连接到体能测试2的选集，其中该选集包含与身体体能的多个组成部分有关的测试。体能测试可以与身体体能的健康相关的组成部分相关联，并且每个体能测试与为了计算测试结果而将确定的输入参数组相关联。此外，计算模块能够例如从计算模块连接至的存储单元或从与用户的交互中访问诸如年龄、性别、体重、身高等的用户数据3。该系统进一步包括一个或多个外围设备4，然而通常使用两个、三个或更多外围设备。这些外围设备适于测量一个或多个输入参数。此外，这些输入参数之中的一个或多个可以由计算模块1来确定，例如，计时(timeke印ing)可以适当地由计算模块来处理。此外，体能测试系统可以包括或连接到用于存储测试结果的存储单元，以便用户能够随时间监控进展或看到趋势。计算模块1被编程用于根据或由用户或作为测试程序的一部分进行的体能测试的选择来确定与体能测试2相关联的输入参数组，并基于由计算模块本身所确定的或通过通信线路接收的输入参数和可选地用户数据来计算表明与相关联的健康相关的组成部分有关的用户体能的体能结果5。现在依据可以如何执行测试的具体示例来描述体能系统和相关联测试的实施例。在实施例中，体能测试的选集包括与下面的身体体能的组成部分有关的测试心肺耐力，肌肉力量，柔韧性，平衡，身体组成。为了能够执行完整的体能测试，计算模块被编程用于执行与身体体能的这些组成部分之中的每一个相关联的至少一个体能测试。身体体能的每个组成部分可以甚至具有更多相关联的测试。同样，替代的测试可以与身体体能的组成部分相关联。图2示出利用以下三个外围设备的体能测试系统的示例性实施例手持型计算设备20，健身垫21和距离检测设备22。在这个实施例中，采用计算机应用形式的计算(机)程序产品25在手持型计算设备20中实现。然而，在其它实施例中，计算功能可以在其它外围设备中、诸如在健身垫21中实现。在示出的实施例中，手持型计算设备进一步包括GPS单元23，并且距离测量设备包括血氧计24。手持型计算设备可以例如是包括计算设施来运行其上存储的计算机程序的智能电话。在其它实施例中，计算模块可以分布在许多外围设备上，例如，以便形成具有分布式控制的对等网络。另外，计算模块可以通信连接到网络(web)服务或网络应用，或者它可以包括网络服务或网络应用，例如，以存储结果和可能参与部分结果或甚至最终结果的计算。也有可能使用客户端/服务器架构，其中结果的呈现对于结果的计算而言是远程的。为了启动体能测试，用户运行利用手持型计算设备实现的计算机程序。在实施例中，计算模块存储与这些测试相关联的指令并将这些指令呈现给用户来编排(orchestrate)这些测试。这些指令可以包括有关如何做(一种或多种)热身运动、哪些测试将被执行以及如何执行这些测试的指令。在这个示例中，以下面的顺序执行这些测试心肺耐力，肌肉力量，柔韧性，平衡和身体组成。然而，本发明并不限于这个顺序，并且不同的顺序可以在不同的实现方式中使用。在特定的实施例中，要求用户不是太累的测试可以在一系列测试中提前执行，在一个示例中，可以首先执行平衡测试，随后执行肌肉力量测试，然后执行柔韧性测试，并且接下来执行耐力测试。取决于具体的测试，可以在这些测试之前或之后执行身体组成测试BIA测试应该在其它的体能测试之前进行，并且在重复时应该在一天的同一时间进行。心肺耐力存在不同的替代方案来测试耐力。通过估计用户的最大耗氧量(VO2Hiax)来测试耐力。这能够通过奔跑测试、步行测试或台阶测试来测试。在实施例中，计算模块向用户提出有关哪个测试将执行的询问。在示例中，用户可以选择奔跑测试。奔跑测试可以是用户尽可能快地奔跑12分钟的标准库珀(Cooper)测试。已知的是通过使用以下公式，能够获得好的VO2Hiax值的近似值V02max=(D-504.9)/44.73其中D是以米为单位的奔跑距离。因而，根据与奔跑有关的耐力体能测试的选择，计算模块访问体能测试的选集来确定为了执行该测试而需要以下输入参数时间和距离，以及哪些外围设备将用于确定这些参数。此外，为了评价测试结果，可能需要与年龄和性别有关的用户数据。可以通过指示用户寻找适于奔跑12分钟的区域来执行该测试。当这样做时，计算模块指示用户开始奔跑。可以在奔跑期间提供例如视听之类的任何类型的反馈。计时可以由计算模块来完成，并且一旦12分钟过去了，计算模块就访问GPS单元以获得所跑过的距离。这个距离随后用于计算VO2Hiax值，并且计算模块参考与年龄和性别相关来评级(rate)V02max值的查阅表(look-uptable)。例如，查阅表可以包括对于给定年龄的人的平均值的列表以及可以用于表现的评级的分级(gradation)。因而，对于奔跑测试，通过首先从测量的距离中计算VO2Hiax并且随后从例如以从1到5的标度(scale)列表的查阅表中推断出所测量的V02max对于给定年龄和性别的人来说有多好来计算体能指数。耐力测试的另一示例是步行测试。在步行测试中，用户步行2公里并检测步行时间。针对女性，使用公式V02max=116.2-2.98*T_0.ll*fh_0.14*Α_0·39*ΒΜΙ能够近似计算V02maX。针对男性用户，存在类似的公式。为了从步行测试中确定V02max，需要以下输入参数时间T，最后的心率fh，年龄A和BMI(这能够从用户数据中进行计算)。因而，在这个实施例中，使用能够测量心率的外围设备。在实施例中，距离测量设备22包括将用于用户手指上的血氧计M。再次，基于查阅表，能够评级所确定的VO2Hiax。耐力测试的更进一步的替代方案是采用加拿大有氧体能测试(Canadianaerobicfitnesstest)形式的台阶测试。肌肉力量肌肉力量在实施例中可以利用分别涉及上身、下身和躯体(corebody)的三个肌肉测试来测试。通过对这三个测试中的每一个的结果取平均，能够获得有关这三个测试的体能结果。在实施例中，通过使用通信连接到手持型设备20的采用健身垫21形式的外围设备来执行肌肉力量测试。健身垫可以包括位于该垫子中的压力传感器和接近传感器。另外，健身垫可以包括显示器，其可以用作手持型计算模块上的显示器的替代品，以便向用户呈现指令和信息。结合图3进一步披露健身垫。通过计数根据规定的节奏能够完成的俯卧撑的数量，能够测试上身的力量。为了执行该测试，用户可以将他或她的手放置在健身垫上。通过使用音频或视觉反馈，能够根据俯卧撑的节奏来指示用户。此外，通过使用超声波接近传感器，能够计数俯卧撑的数量。用户执行他或她能够完成的俯卧撑的数量，并基于性别和年龄，所获得的数量用于评价结果。作为可以用于评价测试结果的表格的示例，下表涉及针对男性的俯卧撑的数量权利要求1.一种体能测试系统，包括计算模块(1)，用于访问体能测试(2)的选集，所述体能测试的选集包括与身体体能的多个组成部分有关的体能测试，每个体能测试与将确定的输入参数组相关联，并且其中每个输入参数与一个或多个外围设备(4)和/或与计算模块相关联；一个或多个外围设备(4)，所述一个或多个外围设备通信连接到所述计算模块(1)，并且所述一个或多个外围设备适于测量一个或多个输入参数；其中所述计算模块(1)被编程用于根据体能测试的选择来确定与体能测试相关联的输入参数组并基于所确定的输入参数来计算和/或呈现表明与身体体能的组成部分有关的用户体能的体能测试结果(5)，以及其中所述外围设备中的至少一个是包含一个或多个传感器(32，33)的健身垫(21)。2.根据权利要求1的体能测试系统，其中所述计算模块(1)被进一步编程用于通过访问与体能测试相关联的指令并将所述指令呈现给用户来执行体能测试。3.根据权利要求1的体能测试系统，其中所述体能测试(2)的选集包括与下面的身体体能的组成部分有关的测试心肺耐力，肌肉力量，柔韧性，平衡，身体组成，以及其中所述计算模块被编程用于确定与下面的身体体能的组成部分中的每一个相关联的至少一个体能测试有关的输入参数心肺耐力，肌肉力量，柔韧性，平衡，身体组成和合计体能结果。4.根据权利要求1的体能测试系统，其中所述计算模块(1)被编程用于外围设备(4)的自动协调以及与外围设备(4)的交互，以确定输入参数和计算体能测试结果。5.根据权利要求1的体能测试系统，其中所述计算模块(1)在所述外围设备(4)中的至少一个中实现。6.根据权利要求1的体能测试系统，其中所述一个或多个传感器(32，33)通信连接到位于垫子中或位于垫子上或利用所述计算模块(1)实现的控制器(34)。7.根据权利要求6的体能测试系统，其中所述健身垫进一步包括显示器(30)。8.根据权利要求6的体能测试系统，其中所述一个或多个传感器包括被所述健身垫(21)包含的压力传感器(32)。9.根据权利要求6的体能测试系统，其中所述一个或多个传感器包括接近传感器(33)。10.根据权利要求1的体能测试系统，其中所述外围设备中的至少一个是距离检测设备(22)。11.根据权利要求1的体能测试系统，其中所述外围设备中的一个或多个或计算模块包括或连接到能够处理输入或提供从以下的组中选择的反馈的设备音频，视觉，视听，触觉，触知，语音识别，触摸屏，和实体或其任意组合。12.根据权利要求1的体能测试系统，其中所述计算模块在手持型计算设备(20)中实现。13.根据权利要求1的体能测试系统，其中所述计算模块进一步适于访问与所述体能测试系统的用户相关联的用户数据(3)，并适于进一步将体能测试结果的计算以用户数据为基石出。14.根据权利要求1的体能测试系统，其中通过选择身体体能的组成部分来选择体能测试。15.一种计算机程序产品(25)，其当运行在计算设备上时适于访问体能测试(2)的选集，所述体能测试的选集包括与身体体能的多个组成部分有关的体能测试，每个体能测试与将确定的输入参数组相关联，并且其中每个输入参数与一个或多个外围设备(4)和/或与所述计算机程序产品(25)相关联，其中所述外围设备中的至少一个是包含一个或多个传感器(32，33)的健身垫(21)；协调所述一个或多个外围设备(4)的控制以及与所述一个或多个外围设备(4)的交互，所述一个或多个外围设备通信连接到所述计算机程序产品，并且所述一个或多个外围设备适于测量一个或多个输入参数；其中所述计算机程序产品被编程用于根据体能测试的选择来确定与体能测试相关联的输入参数组并基于所确定的输入参数来计算表明与身体体能的组成部分有关的用户体能的体能测试结果。全文摘要本发明涉及用于针对身体体能的多个组成部分诸如耐力、力量、柔韧性、平衡和身体组成来确定表明用户体能的体能测试结果的体能测试系统。该体能测试系统包括用于访问体能测试选集的计算模块(1)以及一个或多个外围设备(20-23)，这一个或多个外围设备通信连接到计算模块，并且这一个或多个外围设备适于测量一个或多个输入参数。计算模块被编程用于根据体能测试的选择来确定与体能测试相关联的输入参数组并基于所确定的输入参数来计算和/或呈现表明与相关联的身体体能的组成部分有关的用户体能的体能测试结果。文档编号A61B5/0205GK102596014SQ201080052333公开日2012年7月18日申请日期2010年11月17日优先权日2009年11月20日发明者A.A.托马科夫,H.J.特霍斯特,M.布尔札,S.梅尔勒申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司