减少出行时污染物的吸入

摘要

一种用于确定个体的推荐实施水平的方法和系统。污染水平被标识并且用于推荐考虑了由个体吸入的污染量的实施水平。

说明书

技术领域

本发明涉及用于减少个体暴露于污染的方法和系统的领域，具体地涉及减小污染的吸入。

背景技术

空气污染或空气传播的过敏原可能会对在户外运动或出行的个体造成重大的短期和长期影响。因此，期望减少或最小化个体在运动或出行时暴露于污染/过敏原。

减少暴露于空气污染的一种现有方法包括使用防污染口罩以减少吸入的污染剂量。这些口罩的过滤策略、有效性和舒适度可能有很大差异。例如，流行的3M N95口罩过滤微粒，但不过滤其他污染物，诸如臭氧或挥发性有机化合物(VOC)。构成大多数口罩过滤器的纤维过滤器的效率随流速和过滤后的颗粒大小而变化。由于这一点，以及通过口罩侧面的泄漏增加，防污染口罩在剧烈运动期间由于呼吸速率和深度的增加导致过滤颗粒的效果也越来越差。而且，防污染口罩可以通过增加温度、湿度和呼吸阻力而显着影响个体的舒适度，这是运动期间的特殊问题。

减少空气污染暴露的另一已知方法是使用路由程序，该路由程序在空间上解析污染数据以为个体构建“最健康的路线”，从而在活跃的旅程期间使吸入的污染最小化。然而，减少是基于可用的路线选项而变化的，这可能会受到限制。

发明内容

本发明由权利要求限定。

根据依据本发明的一个方面的示例，提供了一种用于确定个体在出行通过区域时的推荐实施率(exertion rate)的系统，该系统包括：适于标识污染水平的污染标识装置，污染水平是个体要出行通过的区域的污染物和/或微粒的度量；以及适于基于所标识的污染水平计算个体的推荐实施(exertion)的推荐实施计算单元，推荐实施考虑了个体在出行通过区域时导致的污染吸入。

因此，该系统基于他们要出行通过的区域中的污染水平(例如花粉、其他微粒或有害气体的量)来确定个体的推荐实施水平。这是通过标识、确定或评估个体要出行通过的区域的污染水平并计算推荐实施来执行的，该推荐实施考虑了个体在出行通过该区域时污染物/过敏原的预计吸入。

通过这种方式，与使用非推荐的实施水平出行的个体相比，可以向个体推荐导致吸入的污染物/过敏原量减少的实施水平。备选地，可以向个体推荐导致低于吸入的(医学上可接受的)最大污染物水平的一个或多个实施水平，例如同时最大化出行速度。

因此，本发明旨在基于个体正在出行或将要出行通过的区域的污染水平，提供一种推荐实施，其考虑个体的污染吸入量。

出行是人力运输(例如骑自行车、步行或跑步)。通过这种方式，个体的实施增加倾向于提高出行速度。

还要理解的是，提高的实施水平导致个体呼吸更剧烈(即更快和/或更深)，使得个体在任何单次呼吸中呼吸更多的污染物/过敏原。然而，提高的实施水平还导致个体在(例如重度污染的)区域中花费更少的时间，这意味着个体在一段时间内暴露于更少的污染物/过敏原。

因此，本发明的一个实施例提出推荐一种平衡或至少考虑这两个因素的实施水平。换言之，本发明认识到在出行所花费的时间与所述出行期间的呼吸深度/呼吸速率之间存在折衷，以最小化/减少旅程中吸入的总污染。

其他因素或特性可能会影响推荐的实施水平，诸如个体的目标或能力，并且稍后将对其进行更详细的描述。因此，实施例可以旨在平衡多个因素以标识推荐的实施水平。

污染水平是(空气)污染物和/或微粒量的度量或其他指示。因此，污染水平可以指示空气中的花粉、小微粒、刺激物或有害物质(例如有毒气体)的量。

推荐的实施可以表达为人类可理解的度量，诸如推荐的速度、心率、相对体力(例如0到100％之间的数字指标或高、中或低的分类指标)等。换言之，推荐实施可以是所计算的数值或离散输出，其中针对推荐实施存在至少三个(以及优选地至少四个)可能的选项。

在实施例中，推荐实施计算单元可以适于通过计算表示个体的推荐实施的数值(例如非离散)度量来计算推荐实施。数值度量可以是例如推荐的速度、生命体征(例如心率)或所感知的体力(effort)水平(例如从0％到100％)。优选地，如下面所陈述的，推荐的实施是推荐的速度，因为这提供了对推荐的实施水平的更直观的指示。

在至少一个实施例中，推荐实施计算单元还适于使用所标识的污染水平来确定由个体吸入的污染量与个体的实施之间的关系。这可以用于计算个体的推荐实施水平。

通过示例，该系统可以适于计算个体的呼吸速率和/或深度，并使用污染水平来确定由个体吸入的污染量与个体的实施之间的关系。这可以用于推荐实施水平。

由个体吸入的污染量可以例如是单次呼吸期间吸入的污染量，或者代表一段时间内吸入的量，诸如污染吸入速率。

这提供了一种系统，该系统能够获得个体的污染吸入以推荐实施水平。其他方法对于技术人员将是显而易见的。

该系统还可以包括适于确定个体的当前实施的实施监测装置，其中推荐实施计算单元适于基于个体的推荐实施和当前实施来计算对个体的实施的推荐调整。

通过这种方式，可以监测或估计个体的当前实施，并且可以建议推荐的调整(以实现推荐的实施水平)。这为个体提供了一种直观机制，以了解他们如何被要求调整自己的实施水平。因此，这种系统可能会对个体的当前实施起反作用。

优选地，实施监测装置包括适于监测个体的生命体征的生命体征监测系统。

生命体征已被标识为个体的实施水平的特别好的指标。具体地，生命体征的水平与个体的呼吸/呼吸道速率/容积(breathing/respiratory rate/volume)之间存在相关性，这极大地影响了个体的污染暴露。

生命体征监测系统可以适于监测个体的呼吸道速率、脉搏率、体温或血压中的一个或多个。

实施监测装置可以替代地监测个体的其他特性或紧邻个体的地形，诸如个体的速度、加速度或出汗率或者地形的坡度或表面粗糙度。这些特性也被标识为也指示了个体的当前实施水平。

在优选实施例中，实施监测装置包括呼吸道速率监测器，其适于确定表示个体的当前实施的个体的当前呼吸道速率。

监测个体的呼吸道速率(即呼吸速率)已被标识为提供评估个体实施水平的高度准确的方法。具体地，呼吸道速率可以准确地指示个体正在吸入并因此暴露于其的空气(以及污染物)的量。通过基于呼吸速率评估当前实施，可以减少个体吸入的污染物的量。

该系统还可以包括感觉输出系统，该感觉输出系统适于提供指示该个体的推荐实施的感觉输出。

因此，可以向个体建议推荐的实施水平。感觉输出系统可以提供一个或多个触觉、音频或视觉输出，以向个体推荐实施水平。因此，感觉输出系统可以包括以下中的一个或多个：触觉输出(例如振动构件)、音频输出(例如扬声器)或视觉输出(例如LED屏幕)。

在监测个体当前实施的示例中，感觉输出系统可以基于推荐实施水平和个体的当前实施提供个体应该如何调整自己的实施(例如增加实施或减少实施)的指示。

在一些实施例中，系统还包括适于确定个体的一个或多个特性的个体特性确定单元，其中推荐实施计算单元适于还基于所确定的个体的一个或多个特性来计算个体的推荐实施。

因此，可以使用个体的个体特性来修改或个性化个体的推荐实施。已经认识到，不同的个体将具有不同的能力或要求，这可能会影响他们对污染物的敏感性或提供特定实施的能力。

这允许针对个体定制推荐的实施水平，从而提供更个性化的并因此更适当的推荐实施水平。这增加了个体将遵循推荐的实施水平的可能性。

通过示例，个体特性可以包括个体的以下中的一项或多项：健身水平；年龄；性别；大小(size)；身高；体重；污染物/过敏原敏感性；执行一定实施的能力；运输模式或方法(例如通过骑自行车、跑步、步行等)；在改变实施水平之间针对呼吸速率改变所花费的时间(“滞后时间”)等。

一种系统还可以包括地形确定装置，其适于确定个体将出行通过的区域中的地形的一个或多个特性，其中推荐实施计算单元适于还基于所确定的地形的一个或多个特性来计算个体的推荐实施。

地形的特性可能会影响个体坚持特定实施水平的能力(例如由于出行困难)，或者可能会防止个体以稳定的实施水平(例如由于沿着地形的障碍物)出行。地形的特性可以包括以下中的一个或多个：地形坡度、地形粗糙度、地形障碍物(例如道路交叉口、交通、交通流控制器(诸如交通灯)等)。

通过基于地形的特性计算推荐的实施水平，可以提供更适当的且个体特定的推荐实施。这增加了个体将遵循推荐的实施水平的可能性，并且还允许考虑路线的特性，从而减少个体吸入的污染量。

该系统还可以包括路线确定单元，该路线确定单元适于确定个体的预期路线，其中推荐实施计算单元还适于基于个体的预期路线来计算个体的推荐实施。

因此，推荐实施可以基于预期路线的特性。通过示例，可以沿着预期路线针对不同的点/区段生成多个推荐实施。这允许计算出更多定制的且适当的推荐实施。

污染标识装置适于标识沿着个体的预期路线的污染水平，其中推荐实施计算单元还适于基于沿着个体的预期路线所标识的污染水平来计算个体的推荐实施。

通过这种方式，推荐实施可能会考虑到沿着个体采取的路线的变化的污染水平。这意味着推荐实施可能会沿着个体采取的路线而改变。这允许使推荐的实施水平更准确地反映个体遇到的污染。

该系统可以包括个体目标获得单元，该个体目标获得单元适于在出行通过该区域时获得个体的一个或多个目标，其中推荐实施计算单元适于还基于所确定的个体的一个或多个目标来计算个体的推荐实施。

因此，推荐实施可能会位于个体期望目标所定义的范围内。具体地，个体的目标可以规定他们希望包括或提供的实施水平(例如最小/最大实施水平)。因此，推荐实施计算单元可以适于将可能的推荐实施限制为仅包括基于个体的这种目标的实施水平。

可能的个体目标包括最小实施水平、最大实施水平或期望在预定时间段或距离内执行特定实施水平。

个体的推荐实施可以是个体的推荐速度。个体可以直观地理解推荐速度，并且提高个体对其推荐实施的理解，从而增加他们将坚持推荐实施水平的可能性。

该系统可以包括个体辅助设备，该个体辅助设备适于在出行时减少个体实施的实施，其中个体辅助设备适于基于所标识的个体要出行通过的区域的污染水平来改变辅助水平。

该系统还可以包括愉悦度确定装置，其适于预测出行通过该区域的个体的愉悦度。推荐实施计算单元可以还基于个体的预测愉悦度来计算推荐实施。

以与个体目标获得单元类似的方式，愉悦度确定装置可以基于个体的预测愉悦度来定义针对个体的推荐实施的限制(例如上限或下限)。即，推荐实施可以落在由愉悦度确定装置限定的范围内。

根据依据本发明的一个方面的示例，还提供了一种用于确定个体在出行通过区域时的推荐实施率的方法，该方法包括：确定个体要出行通过的区域的污染水平；以及基于所标识的污染水平计算个体的推荐实施，该推荐实施使个体在出行通过该区域时的污染吸入最小化。

该方法还可以包括：确定个体的当前实施；以及基于个体的推荐实施和当前实施来计算对个体实施的推荐调整。

还提出了一种包括代码部件的计算机程序，当所述程序在计算机上运行时，该代码部件用于实施先前描述的方法。

参照下文描述的(多个)实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。

附图说明

为了更好地理解本发明，并且为了更清晰地示出可以如何实行本发明，现在将仅通过示例参照附图，其中：

图1图示了根据本发明的实施例的系统；

图2图示了根据本发明的另一实施例的系统；

图3图示了根据本发明的再一实施例的系统；

图4图示了个体的实施水平与潮流(tidal)体积之间的示例性关系；

图5图示了个体的实施水平与呼吸道速率之间的示例性关系；

图6和7图示了用于向个体提供推荐实施的指示的系统；

图8图示了根据实施例的包括个体辅助设备的系统；以及

图9图示了根据本发明的实施例的方法。

具体实施方式

将参照附图描述本发明。

应该理解的是，在指示装置的示例性实施例时，详细描述和特定示例仅仅是为了说明之目的，而不旨在限制本发明的范围。通过以下描述、所附权利要求和附图，将更好地理解本发明的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点。应该理解的是，附图仅是示意性的，并且未按比例绘制。还应该理解，在所有附图中使用相同的附图标记来指示相同或类似的部分。

根据本发明的概念，提出了一种用于确定个体的推荐实施水平的方法和系统。污染水平被标识并且用于推荐考虑了由个体吸入的污染量的实施水平。

实施例至少部分地基于以下认识：个体的实施水平会影响他们吸入的污染量。因此，通过确定个体出行将通过的区域中的污染水平，可以生成考虑到个体将吸入的污染量的推荐实施。

例如，可以在诸如健身应用等用于推荐实施水平的系统中或者利用诸如电动辅助设备等自动辅助设备采用说明性实施例。

本发明的基本目的是确定和推荐考虑到个体吸入的污染量的个体的实施水平。例如，这可以包括确定个体的适当速度范围或心率范围，其控制个体的实施水平。

推荐的实施水平优选地旨在确保个体在例如单次呼吸中或整个旅程中累计的吸入污染量不超过允许水平或安全水平。为此，使用至少(多个)污染水平来确定推荐的实施水平。例如，污染水平可以用于定义不导致(长时间或单次呼吸中)污染物吸入超过推荐水平的个体实施水平范围。

然而，在确定推荐的实施水平时也可以考虑其他变量/因素。这些其他变量包括个体的目标或期望、个体的特性或能力、地形的特性或者个体的预测愉悦度水平。

通过这种方式，实施例的目的是最小化污染暴露，同时还允许个体实现其目标并享受旅程。通过以下描述的实施例，这些变量的效果的示例将变得显而易见。

如本文所使用的，术语“污染”是指空气中存在任何有害、有毒或刺激性的物质。因此，术语“污染”通常是指空气污染，这可能包括花粉、废气、NO

术语“实施”是指个体在出行通过区域时所提供的(感知的)体力水平。因此，个体的实施越大，该个体为出行提供的体力就越大(例如试图更快地出行)。

图1图示了根据本发明的实施例的系统1的框架。系统1包括污染标识装置2和推荐实施计算单元3。该系统还可以包括一个或多个其他可选单元，如图1所图示的，并且随后进行描述。

污染标识装置2适于标识个体要出行通过的区域的污染水平。因此，污染标识装置2可以感测到紧邻个体的污染，或者标识即将到来的区域中的污染(例如沿着个体要采取的路线)。

污染标识装置2例如可以包括适于直接检测个体附近的污染的污染监测设备或传感器。在其他示例中，污染标识装置包括位置监测装置和污染映射数据库(将污染信息映射到位置)，以确定个体将出行(或正在出行)通过的区域中的污染水平。其他示例对于技术人员将是显而易见的。

推荐实施计算单元3适于基于所标识的污染水平，计算个体的推荐实施，该推荐实施考虑了个体在出行通过该区域时导致的污染吸入。个体的推荐实施因此可以向个体提供他们在出行通过该区域时应该提供的体力水平的指标。推荐实施可以表达为数值(例如非离散)指标，诸如推荐的速度、生命体征度量(例如心率)或所感知的体力水平(例如从0％到100％的范围)。

通过降低实施或体力水平，减少个体在单次呼吸内吸入的污染量。推荐实施计算单元3因此可以适于推荐(最大)实施，该最大实施将个体的单次呼吸中的污染吸入保持在预定值(诸如医学上推荐的最大值)以下。

然而，通过减少体力，速度也会降低，这意味着个体可能会在受污染的区域花费更多的时间(即，在受污染的区域内呼吸更多)，从而随着时间的流逝吸入附加污染。

因此，在另一示例中，推荐实施计算单元3可以计算推荐实施，该推荐实施在速度和呼吸速率/深度之间取得平衡，以优化个体的总体污染吸入(而不是逐个呼吸)。因此，推荐的实施可能旨在平衡这两个因素，并提供减少或优化或至少考虑个体的总体污染吸入的推荐实施。

个体的推荐实施可以是个体的一个或多个推荐特性，该推荐特性受其体力影响或以其他方式表示其体力，诸如速度、心率、呼吸速率等。优选地，推荐实施计算单元3在出行通过该区域时为该个体计算推荐速度，以减少该个体吸入的污染量。

系统1可以包括适于确定个体的当前实施的实施监测装置4。因此，实施监测装置4评估或估计由个体提供的当前体力水平。这可以通过监测个体或最接近地形的特性来执行(这会影响个体穿过该地形所需的体力水平)。

推荐实施计算单元3可以适于基于个体的推荐实施和当前实施来计算对个体实施的推荐调整。

因此，推荐实施计算单元3可以接收个体的当前实施(来自实施监测装置4)和个体要出行通过的区域的污染水平(来自污染监测装置2)作为输入。推荐实施计算单元因此可以基于污染水平来推荐对个体当前实施的调整，以考虑个体的污染吸入。

实施监测装置4可以采用各种方式来评估、确定或估计个体的当前实施。

例如，实施监测装置4可以监测个体的一个或多个生命体征(诸如心率、呼吸道速率、血压或体温)，以评估该个体提供的实施水平。监测生命体征提供了个体的实施水平的特别准确的指示。

可以由实施监测装置4监测并且也指示当前实施水平的个体的其他特性可以包括：个体的速度/加速度、步频/周转率、出汗量、肤色、皮肤阻力/阻抗、葡萄糖水平等。这种特性也被示出为提供个体实施水平的良好指标。

在其他示例中，实施监测装置4监测将影响个体当前实施的地形特性。例如，个体在陡峭的地面上要比在平坦的地面上有更高的实施水平。因此，实施监测装置可以通过评估地形的特性(诸如坡度、表面粗糙度、高度等)来估计当前实施。

推荐实施计算单元3可以适于在计算推荐实施时考虑其他因素(例如个体的能力、期望或目标)。此后，使用所描述的单元/模块来允许推荐实施计算单元考虑这种因素。

每个其他因素可以定义针对推荐实施计算单元的期望范围。例如，第一因素(例如个体的目标)可能会为推荐实施提供下限，并且第二因素(例如个体的能力)可能会提供上限。推荐实施计算单元然后可以适于标识满足其他因素要求的推荐实施，同时还考虑个体的污染吸入。

系统1可以包括适于确定个体的一个或多个特性的个体特性确定单元5。

推荐实施计算单元3可以适于还基于所确定的个体的一个或多个特性来计算个体的推荐实施。因此，推荐实施计算单元3在确定个体的推荐实施水平时可以考虑个体的特性。

具体地，个体特性确定单元可以适于确定可能影响他们能够产生的实施水平的个体特性。通过示例，个体特性确定单元可以确定个体的健身(fitness)水平。健身水平越高，个体能够产生的实施就越大。

在实施例中，推荐实施计算单元适于基于个体特性确定个体的能力，并且仅在个体能力内推荐实施水平。通过示例，个体的能力可以由个体将坚持可能的推荐实施(例如速度)的百分比可能性来表示，并且推荐实施计算单元可以适于仅推荐关联的百分比可能性高于预定值(例如介于60-90％之间，诸如约75％)的实施。

因此，推荐的实施可能限于个体的能力。这确保了推荐实施是现实的，并且不会超过个体能够执行的范围。

可以由个体特性确定单元确定的个体特性包括以下中的一个或多个：个体的潮流气量(tidal volume)、个体的呼吸能力、步长、身高、体重、年龄、性别、健身水平、最大心率、静息心率、最大速度、最大实施水平、病史(例如是否存在哮喘或COPD)、过往健身信息、过敏原信息、污染物敏感性、过敏原敏感性等。这些特性可能会定义个体坚持实施的能力，或者可能会影响个体对污染的敏感性(即，限制安全吸入的污染量)

系统1还可以包括适于确定个体要出行通过的区域中的地形的一个或多个特性的地形确定装置6。

推荐实施计算单元3可以相应地适于还基于所确定的地形的一个或多个特性来计算个体的推荐实施。因此，推荐实施计算单元3在确定个体的推荐实施水平时可以考虑地形的特性。

地形的特性可能会影响个体供应的实施水平(即，影响当前的实施水平)或个体能够提供的最大实施水平(例如速度)。通过考虑地形特性，可以确定个体的更准确或现实的推荐实施。

在一些实施例中，地形确定装置6将关于地形特性的信息传递给实施监测装置4，因为地形特性可能会影响由个体提供的实施。通过示例，在粗糙地形上维持速度要比在光滑地形上维持需要更多的体力(即，针对相同的速度，在更粗糙的地形上的实施更高)。换言之，实施监测装置4可以接收关于地形特性的信息，并在确定个体的当前实施时(例如响应于确定地形陡峭而增加所确定的当前实施)使用该信息。

系统2可以包括路线确定单元7，其适于确定个体的预期路线。推荐实施计算单元3可以相应地适于还基于个体的预期路线来计算个体的推荐实施。因此，推荐实施计算单元3在确定个体的推荐实施水平时可以考虑个体的预期路线或者路线的特性。

个体采取的路线(例如长度、预期位置等)将影响个体能够提供的实施水平或沿着路线的污染水平。

通过示例，如果个体打算沿着主要道路出行，则与个体打算沿着乡村路径出行相比，他们将经历更多的污染。因此，通过考虑个体的预期路线，推荐实施计算单元可能能够更准确地评估个体每次吸入将经历的污染剂量。

通过另一示例，如果个体打算长时间出行，则他们将无法维持高实施水平(例如基于他们的健身(fitness)水平)。因此，推荐的实施水平可以至少考虑预期路线的长度，以便向个体推荐实施水平，例如基于路线的长度来限制最大的允许推荐实施。

在其他示例中，推荐实施可能会沿着预期的路线有所不同。因此，推荐实施计算单元3可以适于针对沿着预期路线的不同位置/分段/区段计算多个推荐实施。

系统2可以包括适于获得个体的一个或多个目标的个体目标获得单元8。推荐实施计算单元适于还基于个体的所确定的一个或多个目标来计算个体的推荐实施。因此，推荐实施计算单元可以使用目标或个体目的物来计算推荐实施水平或限制允许的推荐实施水平的范围。

个体目标获得单元8可以例如从用户界面或从存储个体目标的另一设备/单元(诸如适于存储个体目标或健身/运动计划的服务器(可以定义个体的目标))获得一个或多个目标。

在一个示例中，个体的目标可以是维持最小实施水平以坚持特定的运动方案。推荐实施计算单元可以考虑个体的该目标，例如以提供最小的允许推荐实施以坚持该目标。

通过另一示例，个体的目标可以是在预定时间段内提供速度的爆发或高实施水平。推荐实施计算单元可以适于标识执行这种速度爆发的最佳位置，以例如通过指示何时提供高实施水平是安全的来最小化其总体污染吸入。

因此，从前述内容将了解到，推荐实施计算单元可能能够处理来自多个来源的变量，以确定个体的推荐实施，该推荐实施考虑了个体在出行通过该区域时的污染吸入。

具体地，不同的来源可以设置可以基于所标识的污染水平提供推荐实施的允许或期望实施水平的范围。例如，个体的能力(例如健身水平)可能会为推荐的实施水平提供上限，并且个体的目标/目的物可能会为推荐的实施水平提供下限。

此后描述的设备的示例性实施例包括一种系统，该系统采用一定数量的这些来源或选择这些来源以确定个体的推荐实施。

优选地，该系统被结合到便携式设备中，诸如移动电话、智能手表或健身追踪器。该系统可以集成到诸如自行车等人力车辆中。

图2图示了采用根据本发明的实施例的系统的设备20。设备20提供对个体当前环境有反作用的推荐实施。

设备20包括污染标识装置22，其适于感测个体附近的污染。污染标识装置可以包括污染监测设备(例如环境污染传感器)或位置监测装置以及污染映射数据库，该污染映射数据库适于将个体的当前位置映射到已知污染水平。

污染标识装置22输出指示紧邻个体或个体当前环境的污染水平的污染数据。污染数据可以指示个体附近的污染的类型和/或强度，诸如个体附近的污染水平的度量。

设备22还包括实施监测装置24，其适于测量个体的当前实施水平。实施监测装置24可以例如监测个体的心率，其指示他们当前的实施。

设备20还包括推荐实施计算单元23，在此由两个单独的模块23a、23b形成。推荐实施计算单元23适于处理污染数据和个体的当前实施水平，以便提供对个体的实施水平的推荐调整。

推荐实施计算单元23的第一模块是理想实施计算模块23a。理想实施计算模块适于基于污染数据(即，针对考虑到污染吸入的个体当前环境)确定个体的理想(即，推荐)实施水平。理想实施计算模块23a可以包括查找针对不同污染类型和/或强度(即，污染数据的不同值)的目标实施(例如心率区)的表格。

推荐实施计算单元23的第二模块是实施调整系统23b，其适于基于个体的理想实施和当前实施来推荐对个体实施的调整。通过示例，如果个体的当前心率高于其环境的理想心率，则推荐实施计算单元可以推荐该个体降低其心率或降低其速度(这又将降低其心率)。

推荐实施水平不是用于标识当前实施水平的相同度量。通过示例，当前实施水平可以由当前心率来表示，并且推荐实施水平可以根据速度来表达(例如以鼓励个体加快或减慢速度)。

通过这种方式，设备20提供了一种反作用系统，其用于通过推荐对个体实施的改变来减少或考虑污染吸入。这提供了一种计算推荐实施水平的高度准确且低成本的方法。

图3图示了采用根据本发明的另一实施例的系统的设备30。

图3的设备30适于计算针对沿着路线出行的个体的推荐实施。具体地，该系统适于将路线的不同部分关联到针对个体的不同推荐实施。

设备30包括适于追踪或监测个体位置的个体追踪装置31。个体追踪装置31可以使用卫星导航装置来确定个体的位置。在一个示例中，个体追踪装置追踪个体在2D网格上的坐标。

设备30还包括映射数据库32，该映射数据库32包含关于个体周围环境的预先获取的映射数据。映射数据库可以被存储在存储器系统40中，并且可以被定期地更新，例如经由互联网连接等。在另一实施例中，映射数据库32(或其一部分)被存储在设备30的外部，例如存储在服务器或云计算网络上。

该映射数据可以使2D网格的坐标与参考值相关，该参考值指的是：污染类型及其强度的空间分布以及路线的拓扑，例如路径的位置、倾斜强度等。换言之，映射数据可以包括至少关于污染水平的信息和个体周围区域的地形信息(诸如路径/道路的位置)。映射数据可以包括关于速度干扰因素的信息，诸如道路交叉口的定时或估计的等待时间。

设备30还包括用户界面33，该用户界面33适于显示个体的映射数据和位置，并允许个体输入期望的或预期的出行路线。在一些实施例中，使用路由软件来定义预期的路线(例如通过建立从个体位置到所选位置的路线)。预期路线可以传递给映射数据库32并由其存储。通过示例，用户界面33可以包括触敏显示器(触摸屏)或显示器和单独的输入设备(例如键盘)的组合。

因此，个体追踪装置31、映射数据库32和用户界面33一起充当路线确定单元，其适于确定个体的预期路线。路线确定单元(例如用于从另一设备接收预期路线的模块)的其他实施例对于技术人员将是明显的。

设备30还包括适于存储特性数据的个体特性数据库34。特性数据包括关于个体特性的信息，诸如健身特性或人口统计信息(例如年龄、性别、体重等)。可以通过使用可穿戴设备(诸如健身追踪器、智能手表和智能手机)追踪个体来获得健身特性。个体特性数据库可以存储在存储器系统40中。

设备30还包括污染剂量计算器35。污染剂量计算器适于沿着预期路线的不同点确定实施水平和至少污染剂量之间的关系(即，单次呼吸中的吸入污染量)。

污染剂量计算器35包括路线分段器35a。路线分段器35a将预期路线划分为共享类似污染水平的分段(即，区域或部分)以提供“分段路线”。例如，路线的第一分段可以是具有近似第一污染水平的区段，并且路线的第二分段可以是具有近似第二不同的污染水平的区段。可以从映射数据库32中获得关于沿着路线的污染水平的信息。

可选地，路线分段器35a将预期路线划分为共享类似污染水平和类似地形特性(例如坡度、梯度或表面粗糙度/类型)的区域/区段。因此，两个不同的区段可能具有相同的污染水平，但路线特性不同，反之亦然。也可以从映射数据库32中获得关于路线特性的信息。

因此，分段路线的每个分段都与特定的污染水平相关联。

污染剂量计算器35包括关系确定器35b。关系确定器35b可以针对分段路线的每个分段，确定个体的实施与吸入污染的估计量之间的关系。

具体地，关系确定器35b可以使用来自个体特性数据库34的特性数据来估计用于不同实施水平的呼吸空气体积。呼吸空气体积是个体在单次呼吸中吸入的空气或气体的量，其基于实施水平而异。例如，可以通过参考使个体特性与估计的呼吸空气体积相关的数据库或使用将其联系的函数来执行该确定。

因此，关系确定器35b确定个体实施与单次呼吸中吸入的空气/气体的估计量之间的关系。

图4图示了个体的实施与估计的潮流气量(单次呼吸中吸入的气体量)之间的示例性(例如默认)关系。个体x

要了解的是，个体特性将影响单次呼吸中吸入的空气体积。一些这种个体特性包括：年龄、性别、体重、健身水平、交通运输方式、身高、人口统计数据等。

关系确定器35b然后可以使用该关系以及关于分段路线的每个分段的污染水平的信息，以针对不同的实施水平来估计单次呼吸中的吸入污染量。因此，实施水平可以与估计的吸入污染量相关联。

因此，关系确定器可以计算函数或方程，该函数或方程接收至少个体的实施水平(例如速度或心率)作为输入，并输出在出行通过给定分段时在单次呼吸中吸入的估计污染量，反之亦然。

因此，关系确定器35b确定个体实施与单次呼吸中吸入的估计污染量之间的关系。该关系可以被称为估计剂量曲线。

参照回图3，设备30还包括推荐实施计算单元36，该推荐实施计算单元36适于基于关系确定器的输出来计算个体针对每个分段的推荐实施，其考虑了个体在出行通过该分段时的估计污染吸入。

在优选实施例中，推荐实施计算单元适于确定个体的推荐速度。因此，关系确定器可以适于使个体的速度与单次呼吸中吸入的估计污染量相关。

在一个示例中，推荐实施计算单元36可以标识单次呼吸中的最大允许吸入污染量(例如根据医学标准或个体特性)，并针对每个分段，使用由关系确定器35b建立的关系来标识最高实施(例如速度)，其与等于或低于该最大允许量的吸入污染量相关联。该最高实施可以作为推荐实施输出。

在一些实施例中，关系确定器35b可以确定个体的实施水平与个体的呼吸速率之间的关系。该信息可以例如被存储在个体特性数据库34中，或者可以基于标准估计值(例如针对高水平运动，估计呼吸速率为每分钟约35-40次呼吸，并且针对最小水平运动为约12-20次呼吸)。备选地，可以通过参考数据库(数据库使个体特性与估计的呼吸速率相关)来执行确定。

为了理解，图5图示了个体的实施水平x

关系确定器35b可以使用实施与呼吸速率之间的关系以及实施与单次呼吸中吸入的污染体积之间的关系，来计算随时间而吸入的污染体积与实施水平之间的关系。因此，推荐实施计算单元36或关系确定器可以在每个分段中确定实施水平(例如速度)和随时间吸入的污染量之间的关系。

推荐实施计算单元36可以使用该后一种关系来确定每个分段中的个体的推荐实施。

通过示例，推荐实施计算单元36可以适于标识一段时间内的最大允许吸入污染量(例如根据医学标准)或吸入速率，并确定导致该最大允许吸入污染量或速率的推荐实施。

在其他示例中，推荐实施计算单元36可以适于标识实施水平(例如速度)，其使每个分段中随时间吸入的污染量最小化。因此，实施水平可以标识实施水平，该实施水平在分段中所花费的时间与关联于该实施水平的速率和深度之间取得平衡。

在一些其他实施例中，关系确定器35b可以确定个体的实施水平与个体的速度之间的关系。该信息可以例如存储在个体特性数据库34中(例如来自从健身追踪设备获得的数据)，可以基于标准估计值或可以通过参考使个体特性与估计速度相关的数据库来执行。

推荐实施计算单元可以使用该关系来确定每个分段中的个体的推荐实施。

通过示例，推荐实施计算单元可以确定在旅程中的最大允许吸入污染量。如果已知实施与速度之间的关系、实施与污染呼吸速率和旅程长度之间的关系，则可以计算出完成旅程的个体吸入了多少污染。因此，可以标识出平衡这些特性的推荐实施。

最小实施水平可以服从稍后描述的条件(例如个体的最小期望实施/速度)。通过这种方式，针对预期路线的每个分段，可以计算出推荐实施。

例如，可以经由用户界面33显示关于个体的推荐实施的信息。在其他示例中，可以通过诸如扬声器或触觉设备(例如振动单元)等另一感官输出系统来提供关于推荐实施的信息。

在一些实施例中，推荐实施单元36可以适于基于个体追踪装置31所追踪的个体的当前位置来确定个体的当前推荐实施。具体地，推荐实施单元可以适于使用所确定的个体位置来建立个体当前所位于的分段路线的哪个分段，并且选择与该分段相关联的推荐实施作为该个体的当前推荐实施。

可以经由用户界面33或另一感官输出系统将个体的当前推荐实施提供给个体。

在一些实施例中，设备30还包括适于确定个体的当前实施的实施监测装置37。这可以使用任何先前描述的确定当前实施的方法来获得。

例如，实施监测装置34可以包括生命体征监测器37a，其适于监测个体的生命体征，这可以指示他们的实施水平。例如，生命体征监测器可以包括麦克风或用于追踪个体的呼吸的(胸部穿戴的)运动传感器。在其他示例中，实施监测装置包括心率监测器或其他生命体征监测器(也指示当前实施)。

在另一示例中，实施监测装置34可以包括适于确定个体当前速度的速度检测器37b，诸如速度计或加速度计。个体的速度可以表示他们的实施水平。当然，要了解的是，运输方法将影响给定速度下个体提供的实施。

在这种实施例中，推荐实施计算单元36可以适于接收当前实施并且确定要对当前实施做出的调整以满足个体的推荐实施。通过示例，可以处理当前实施和推荐实施以确定应该如何调整(例如增加或减少)当前实施以与推荐实施对准。因此，可以计算出对当前实施的调整。

可以例如经由用户界面33或任何其他感官输出系统来将对当前实施的调整提供给个体。当然，也可以向个体提供个体当前实施的指标(例如经由用户界面33或其他感官输出系统)。

先前已经解释了在确定个体的推荐实施时(即，为该推荐实施提供条件)如何考虑其他因素或变量。此后描述了设备30的可选模块，其考虑了可能的其他变量。

在一个这种示例中，设备30包括适于存储个体期望的出行标准的个体目标数据库38。具体地，个体目标数据库可以存储个体在沿着预期路线出行时的一个或多个目标或期望结果。个体目标数据库38可以存储在存储器系统38中。

如所图示的，个体目标数据库38可以从用户界面33或从诸如服务器等外部来源(例如提供运动指南)获得这些目标。因此，用户界面33可以充当个体目标获得单元，其适于获得个体在出行通过路线的区域时的一个或多个目标。

推荐实施计算单元36在为分段的出行路线的每个分段计算推荐实施时可以使用个体的一个或多个目标。

例如，个体的目标可以是在至少预设时间内完成预期路线(即，旅程)。推荐实施计算单元可以适于确定针对每个分段的实施水平，该实施水平使个体能够满足预设时间，同时还使出行时的污染吸入最小化。

在另一示例中，个体的目标可以是在按预期路线出行的同时包括短周期的高强度实施。推荐实施计算单元可以适于确定该实施周期可以在哪个(哪些)分段中执行以最小化污染吸入。

通过这种方式，将清楚的是，当计算针对沿着预期路线出行的个体的(多个)推荐实施时，可以考虑个体的各种期望结果。

在一些实施例中，推荐实施计算单元可以适于考虑个体的实施水平的改变导致个体呼吸改变所花费的时间(“滞后时间”)。已经认识到，至少由于氧负债，在个体提高他们的实施水平与个体的呼吸速率/深度的对应增加之间可能存在滞后或延迟，反之亦然。确定个体对运动强度变化的响应的方法在本领域中是众所周知的。

因此，推荐计算单元可以还基于针对个体的滞后时间来调整或确定推荐实施。

例如，考虑一种场景，其中预期路线的分段与非常高的污染水平相关，但长度非常短。在这种场景中，推荐实施单元可能会推荐个体提供非常高的实施水平，以穿过高污染分段来减少个体吸入的总污染量，因为在个体离开高污染分段之前，个体的呼吸将没有时间赶上实施的增加。

在本文中要理解的是，随着个体从高强度实施移动到低强度实施，呼吸速率/深度降低之前存在延迟，反之亦然。因此，在分段路线的分段之间的过渡处，优选地考虑分段中的变化之前的滞后时间。

因此，推荐计算单元可以适于解释分段之间的过渡处的滞后时间。

例如，当从低污染区域(个体可以提供高实施水平)移动到高污染区域(个体可能仅能够提供低实施水平)时，推荐计算单元可以适于鼓励个体向低污染区域的末端提供低实施-使得个体的呼吸速率/深度可以在进入高污染区域之前赶上实施的变化。

通过另一示例，当个体接近高污染区域的末端时，可以鼓励他们加快速度(即，提供更大实施)，使得他们更快地离开高污染区域而没有由于剧烈/快速呼吸而呼吸到附加污染物，因为个体的呼吸速度/深度在离开高污染区域之前将没有机会赶上已增加的实施。

个体的滞后时间可以例如从存储在个体特性数据库34中的特性数据获得。在其他示例中，滞后时间可以是预定值(例如滞后时间的通用平均值)。在其他示例中，可以基于个体的特性(例如年龄、性别、健身等)来计算滞后时间。

在一些实施例中，设备20还包括愉悦度确定装置39a，其适于预测个体在预期路线的不同部分处的愉悦度。

预测的愉悦度例如可以基于例如存储在映射数据库32中的路线的特性。例如，如果已知路线的一部分具有良好的视野，则可以预测高愉悦度，并且如果已知路线的一部分与难闻气味相关联，则可以预测低愉悦度。可以例如以0-10的比例来将预测的愉悦度作为百分比、或作为离散预测(例如高、中或低)。

推荐计算单元36可以还基于路线的各个部分的预测愉悦度来计算个体的实施。

通过示例，针对与高愉悦度相关联的路线的一部分，可以减少推荐实施(使得个体有更多的时间来享受该部分)。针对与低愉悦度相关联的路线的一部分，可以增加推荐实施(使得个体可以迅速地移动越过路线中令人讨厌的部分)。

具体地，推荐计算单元可以适于最大化个体的愉悦度，同时达到个体实施的其他条件(例如基于污染水平和可选地个体的能力设置的最大允许实施、或者基于个体目标的最小允许实施)。

这允许减少、监测或以其他方式考虑个体的污染暴露，同时也考虑个体的愉悦度。

在至少一个示例中，设备30适于(例如经由用户界面33)接收关于他们的旅程愉悦度的单独反馈(例如通过指示路线的令人愉快的区段或部分)。这可以被存储(例如在映射数据库32中)，并且用作使用设备30来计算未来旅程的愉悦度的基础。用于获得关于愉悦度的反馈的其他方法/设备将被技术人员容易地认识到，诸如传感器。这种传感器可以包括相机(例如用于捕获指示愉悦度水平的面部表情)、皮肤电传感器(用于测量压力/放松指标)或心率变异性监测器(用于测量压力/放松心率指标)。

在一些实施例中，推荐实施计算单元36适于还基于地形的特性来计算推荐实施，特别是由于沿着预期路线或障碍物而导致的个体的实施水平的潜在强制变化，诸如交通灯、交通拥堵、道路交叉口等。

个体的实施水平的这种强制变化通常可以与个体周围的污染水平的变化相关联。因此，考虑这种强制变化将是有利的。

而且，这种强制变化还将影响个体的速度，这意味着个体在路线的特定分段内花费的预测时间将增加，这可能会影响推荐实施的计算(针对该分段的剩余部分)。

通过示例，推荐实施计算单元可以推荐在接近道路交叉口时降低实施水平，使得个体在高污染水平环境附近等待(例如将被允许穿过)时不会剧烈呼吸/深呼吸，从而减少了他们的污染暴露。

通过另一示例，推荐实施计算单元可以推荐个体在整个分段中提供更低水平的实施，因为明显的是，他们将需要等待障碍物清除，从而增加他们在该分段上花费的时间。

基于地形特性来修改推荐实施的其他示例对于技术人员将是明显的。关于地形特性的信息(例如潜在强制变化，包括位置和/或严重性)可以存储在映射数据库32中。

在一些实施例中，映射数据也可以在时间上解析。即，映射数据可能包括针对沿着个体预期路线的位置的预测未来污染水平。预测的未来污染水平可以用于更准确地确定个体的预测污染物吸入和/或更准确地推荐考虑到沿着路线的预期污染水平的实施水平(即，可能会随着时间变化)。

在优选示例中，推荐实施计算单元可能能够给出用于执行旅程的建议时间，例如在污染水平发生变化或降低后，以符合个体的旅程目标(诸如维持最小实施水平的期望)。通过示例，推荐实施计算单元可以适于在污染水平降低时给出通知，使得个体可以沿着整个预期路线以速度(at speed)出行而无需

因此，推荐实施计算单元可以适于还考虑污染水平随时间的变化。

在一些示例中，由个体特性数据库34存储的特性数据可以包括关于个体对不同污染物或污染类型(例如花粉或废气)的敏感性的数据。推荐实施计算单元36可以适于基于个体对不同污染物类型的敏感性来更改推荐实施水平。

通过示例，推荐实施计算单元可以在高花粉计数的区域中优先考虑慢呼吸速率。作为更广泛的过敏管理系统的一部分，该功能也可以用于指导个体过敏管理。

在一些实施例中，设备30包括路线确定器39b，其适于标识可以避免高污染区域的备选路线。路线确定器39b可以例如使用映射软件来标识个体的备选路线，并使用推荐实施计算单元来计算沿着每个路线的推荐实施水平。

因此，推荐实施计算单元可以沿着多个不同的路线确定推荐实施水平，并且路线确定器39b可以适于为个体标识合适的路线，以使他们的污染暴露最小化。

换言之，前面提及的模块/单元可以用于计算多个可能的路线以及针对个体的(多个)关联推荐实施水平，并且推荐实施计算单元可以适于基于个体吸入的污染量来标识路线。

如先前所描述的，在可能的实施例中，推荐实施计算单元可以适于还基于个体的特性(例如由个体特性数据库34存储)来计算(针对每个分段)推荐实施。

通过示例，健身水平(例如个体将能够以特定速度运动的可能性)可以为该个体提供可能的推荐实施的上限。

推荐实施可以基于个体使用的运输工具的类型。例如，在推荐实施是速度的情况下，与步行出行相比，个体骑自行车出行的推荐实施将更高。

尽管已经在计算针对预期路线的每个分段的推荐的上下文中描述了上述实施例，但是要了解的是，例如在执行反作用计算(例如如参照图2所描述的)等情况下，各个方面可以应用于其他实施例。因此，推荐实施计算单元不必知道个体的预期路线以采用实施例的一些上述变型。

图6和7图示了用于向个体通知其推荐的实施水平的不同实施例。

在图6中，系统1适于生成显示数据，该显示数据指示针对个体的推荐实施水平或实施变化。显示器41接收显示数据并显示它(例如经由屏幕)。这提供了推荐实施水平或推荐实施变化的视觉指示。

在图7中，系统1适于生成推荐实施水平，诸如针对个体的推荐速度或推荐步伐。

歌曲选择器51基于推荐的实施水平从歌曲数据库52中选择歌曲的播放列表。每个歌曲都与个体的推荐实施相匹配，例如基于(多个)歌曲的节奏或速度。

已经认识到，个体在步行/慢跑时自然地使他们的移动与所听的音乐同步。通过基于推荐实施水平选择歌曲，这些歌曲可以用于调节或控制个体移动的节奏，从而增加个体遵从推荐实施的可能性。通过这种方式，可以选择与个体的推荐实施相匹配的歌曲的播放列表。

在优选实施例中，当生成多个不同的推荐实施时(例如针对沿着路线的不同点)，歌曲的长度可以进行适应，使其与不同的实施水平和定时相匹配。

输出设备54或输出连接(诸如3mm插座)将所选的歌曲输出给个体，例如经由扬声器。

通知个体关于他们的推荐实施的其他方法对于技术人员将是明显的，例如使用诸如振动元件等触觉输出机制。

图8图示了用于利用系统1输出的个体的推荐实施的另一实施例。图8的实施例可以用于个体使用电动辅助但手动激励的运输设备(诸如电动自行车(“电动车”))出行的情况。

提供了一种个体辅助设备60，其适于在出行时减少个体实施的实施。个体辅助设备60包括辅助控制单元61和辅助提供器62。

辅助控制单元61适于基于个体的推荐实施来控制辅助提供器62的操作。

辅助提供器62可以是电动自行车的电动机。如技术人员将理解的那样，这种辅助提供器适于改变辅助水平，例如由电动机施加的电功率，以便改变/控制电气设备的速度，从而辅助个体使用电动自行车。

辅助控制单元60可以适于维持运输设备的预定速度。因此，响应于推荐实施下降，辅助控制单元61可以增加由辅助提供器62提供的辅助。

在预期旅程的过程中已知推荐实施的情况下，辅助控制单元61可以适于基于推荐实施为辅助提供器62生成计划。该计划可能旨在维持个体的最小速度，或确保他们在预定时间之前到达目的地，同时确保他们的污染吸入保持在期望或推荐水平以下。

因此，个体辅助设备适于基于个体要出行通过的区域的所标识的污染水平来改变辅助水平。

通过前述描述，将明显的是提供了一种系统，该系统具有推荐一个或多个实施水平的推荐实施计算单元。可以计算推荐的实施水平，以最小化污染吸入，同时还达到许多其他条件。

条件是基于许多变量确定的。具体地，可以使用不同的变量来建立个体的允许实施水平范围，该范围可以用于建立推荐实施水平。可能的变量包括：个体对旅程的愉悦度、个体的能力和/或特性以及个体的期望目标或目的物。

例如，个体的能力可以为该个体建立最大允许实施水平(例如该个体能够做什么)。个体的目标可以建立最小实施水平(即，个体想要的最小实施水平)。

优选地，推荐实施计算单元适于选择符合或折衷这些条件的(多个)推荐实施水平，同时还使个体吸入的污染水平最小化。

本文描述的任何系统还可以包括适于确定个体的健身水平或健身数据的健身追踪模块。健身追踪模块可以适于分析个体随时间的实施以及个体采取的路线(例如长度和/或坡度变化)和/或个体的速度，以确定其健身水平。例如，与位置的预测实施(例如基于标准值)相比，这可以通过对个体的实施进行主动监测来执行。

图9图示了用于确定在出行通过区域时个体的推荐实施率的方法70的实施例。

该方法包括：确定个体要出行通过的区域的污染水平的步骤71；以及基于所标识的污染水平计算个体的推荐实施的步骤72，该推荐实施使个体在出行通过该区域时的污染吸入最小化。

方法70可以适当地适于包括由先前描述的系统的任何方面执行的用于确定污染水平的步骤。

如上面所讨论的，实施例利用一种系统。该系统可以用软件和/或硬件以多种方式实施，以执行所需的各种功能。处理器是采用一个或多个微处理器的系统的一个示例，该微处理器可以使用软件(例如微代码)进行编程以执行所需的功能。然而，系统可以在采用或不采用处理器的情况下实施，并且还可以作为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器(例如一个或多个编程的微处理器和关联电路系统)的组合来实施。因此，所公开的方法可以是计算机实施的方法。

可以用于本公开的各种实施例的系统组件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

在各种实施方式中，处理器或系统可以与一个或多个存储介质(诸如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM)相关联。可以用一个或多个程序对存储介质进行编码，这些程序在一个或多个处理器和/或系统上执行时执行所需的功能。各种存储介质可以固定在处理器或系统内，或者可以是便携式的，使得可以将存储在其上的一个或多个程序加载到处理器或系统中。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求中记载的若干项目的功能。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中这一事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。计算机程序可以存储/分布在合适的介质上，诸如与其他硬件一起或作为其他硬件的一部分供应的光学存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何附图标记不应该被解释为限制范围。