TWI848573B - Smart interactive sport apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本案有關於一種運動器材,且特別是有關於一種智慧互動運動器材。 This case is about a kind of sports equipment, and in particular about a kind of intelligent interactive sports equipment.
現行的運動健身車或復健訓練車仰賴指導者,即教練或復健師,隨侍一旁觀看操作者,即學員或病患,操作健身車或復健訓練車的動作。由於健身或復健為操作者反覆執行相同動作的過程,指導者大部分的隨侍時間都是在觀看操作者的動作。如果指導者無法抽出時間來隨侍操作者的訓練課程,或者操作者的需求過高而指導者的人數不足,則操作者的健身或復健過程將受到延宕。 Current exercise bikes or rehabilitation training bikes rely on an instructor, i.e. a coach or a rehabilitator, to stand by and watch the operator, i.e. a trainee or a patient, operate the exercise bike or rehabilitation training bike. Since exercise or rehabilitation is a process where the operator repeatedly performs the same movements, the instructor spends most of his or her time watching the operator's movements. If the instructor cannot spare time to attend the operator's training sessions, or if the demand for operators is too high and there are not enough instructors, the operator's exercise or rehabilitation process will be delayed.
本案的發明目的在於提供一種智慧互動運動器材,可以解決在指導者沒有隨侍於操作者一旁的情況下無法正確地進行訓練的問題。 The purpose of the invention is to provide a smart interactive sports equipment that can solve the problem of not being able to properly conduct training when the instructor is not by the operator's side.
為達到上述目的,根據本案的一實施例,揭示一種智慧互動運動器材包括一主體、一第一運動機構、一運動感測模組及一電控裝置。第一運動機構包括設置於該主體的一第一轉動部、一第一曲柄以及一握把,該握把連接該第一曲柄,該第一曲柄連接該第一轉動部。運動感測模組經配置以感測該第一轉動 部經該握把及該第一曲柄的帶動所產生的一第一力矩輸出。電控裝置設置於該主體上並連接該運動感測模組。電控裝置包括一第一驅動模組、一通訊模組以及一控制器。第一驅動模組連接該第一轉動部,經配置以調整該第一轉動部的阻力值。通訊模組通訊連接於一主機,經配置以從該主機接收一訓練課程及該訓練課程對應的一評估項目,該評估項目包括一第一目標力矩輸出。控制器耦接該第一驅動模組及該通訊模組,該控制器經配置以比對該第一力矩輸出與該第一目標力矩輸出以得到一訓練結果,並根據該訓練結果更新該訓練課程的等級。 To achieve the above-mentioned purpose, according to an embodiment of the present invention, a smart interactive sports equipment is disclosed, which includes a main body, a first motion mechanism, a motion sensing module and an electric control device. The first motion mechanism includes a first rotating part, a first crank and a handle arranged on the main body, the handle is connected to the first crank, and the first crank is connected to the first rotating part. The motion sensing module is configured to sense a first torque output generated by the first rotating part driven by the handle and the first crank. The electric control device is arranged on the main body and connected to the motion sensing module. The electric control device includes a first drive module, a communication module and a controller. The first drive module is connected to the first rotating part and is configured to adjust the resistance value of the first rotating part. The communication module is communicatively connected to a host and is configured to receive a training course and an evaluation item corresponding to the training course from the host, wherein the evaluation item includes a first target torque output. The controller is coupled to the first drive module and the communication module, and is configured to compare the first torque output with the first target torque output to obtain a training result, and update the level of the training course according to the training result.
10、20:智慧互動運動器材 10, 20: Smart interactive sports equipment
110:主體 110: Subject
120:第一運動機構 120: First Sports Organization
122:第一轉動部 122: First rotating part
124:第一曲柄 124: First Crank
126:握把 126: Grip
130、160:電控裝置 130, 160: Electronic control device
131、161:第一驅動模組 131, 161: First drive module
134、164:通訊模組 134, 164: Communication module
136、166:控制器 136, 166: Controller
140:第二運動機構 140: Second movement mechanism
142:第二轉動部 142: Second rotating part
144:第二曲柄 144: Second crank
146:踏板 146: Pedal
152:運動感測模組 152: Motion sensing module
154:生理感測模組 154: Physiological sensing module
162:第二驅動模組 162: Second drive module
600:主機 600: Host
620:訓練課程 620: Training Course
700:顯示模組 700: Display module
圖1為本案根據一實施例揭示的智慧互動運動器材的示意圖。 Figure 1 is a schematic diagram of the smart interactive sports equipment disclosed in this case according to an embodiment.
圖2為本案根據一實施例揭示設置於智慧互動運動器材的電控裝置與相關操作模組的方塊圖。 Figure 2 is a block diagram of an electronic control device and related operating modules installed in a smart interactive sports equipment according to an embodiment of the present invention.
圖3為本案根據一實施例揭示的智慧互動運動器材的示意圖。 Figure 3 is a schematic diagram of the smart interactive sports equipment disclosed in this case according to an embodiment.
圖4為本案根據一實施例揭示設置於智慧互動運動器材的電控裝置與相關操作模組的方塊圖。 FIG4 is a block diagram of an electronic control device and related operating modules installed in a smart interactive sports equipment according to an embodiment of the present invention.
以下結合圖式和實施例對本案作進一步說明,以使本發明所屬技術領域的相關人員可以更好的理解本發明並能據以實施,但所舉實施例不作為對本發明的限定。 The following further describes the present invention in combination with the drawings and embodiments, so that relevant personnel in the technical field to which the present invention belongs can better understand the present invention and implement it accordingly, but the embodiments are not intended to limit the present invention.
請參照圖1,其為本案根據一實施例揭示的智慧互動運動器材的示意圖。智慧互動運動器材10包括主體110、第一運動機構120及電控裝置130。第一運動機構120為用以訓練上肢的機構。
Please refer to FIG. 1, which is a schematic diagram of a smart interactive sports equipment disclosed in this case according to an embodiment. The smart
於一實施例中,智慧互動運動器材10可以是用以訓練上肢或訓練下肢的智能訓練器或上下肢兩用腳踏車。為便於說明,以下敘述為智慧互動運動器材10用以訓練上肢的智能訓練器來說明。
In one embodiment, the smart
於一實施例中,第一運動機構120設置於主體110上,並且包括第一轉動部122、第一曲柄124及握把126。第一曲柄124的一端連接於握把126,另一端連接於第一轉動部122。於一實施例中,第一轉動部122是包括齒盤及鍊條的傳動組件。當使用者乘坐於椅子上或呈站立姿態並把雙手放置於握把126上以進行上肢的健身或復健時,握把126帶動第一曲柄124而使得第一轉動部122轉動。
In one embodiment, the
於一實施例中,電控裝置130設置於主體110上。電控裝置130可以包括一殼體來容置電控裝置130的元件,或者主體110可以包括一外殼來容置電控裝置130的元件。
In one embodiment, the
請參照圖2,其為本案根據一實施例揭示設置於智慧互動運動器材的電控裝置與相關操作模組的方塊圖。電控裝置130包括第一驅動模組131、通訊模組134及控制器136。控制器136耦接第一驅動模組131及通訊模組134。於一實施例中,圖1的智慧互動運動器材10包括運動感測模組152,設置於智慧互動運動器材10的主體110上並與電控裝置130電性連接或通訊連接。
Please refer to FIG. 2, which is a block diagram of an electric control device and related operation modules disposed in a smart interactive sports equipment according to an embodiment of the present invention. The
於一實施例中,第一驅動模組131連接第一轉動部122,用以調整第一轉動部122的阻力值。舉例而言,若第一驅動模組131提升第一轉動部122的
阻力值,則使用者的雙手放置於握把126上進行轉動操作時,雙手需施加較多的力量來轉動第一轉動部122,反之亦然。
In one embodiment, the
於一實施例中,運動感測模組152用以感測第一轉動部122經握把126及第一曲柄124的帶動所產生的第一力矩輸出。具體地,運動感測模組152在第一轉動部122旋轉一圈的過程中,分別感測第一轉動部122於不同角度時的複數個力矩值。舉例而言,第一轉動部122每旋轉90°,運動感測模組152會感測並記錄1個力矩值。於此實施例中,第一轉動部122旋轉一圈(360°)後,運動感測模組152會記錄4個力矩值。接著,運動感測模組152計算第一轉動部122旋轉一圈後測得的複數個力矩值的平均值來作為第一轉動部122的第一力矩輸出。換句話說,第一轉動部122的第一力矩輸出為第一轉動部122在不同角度時的複數個力矩值的平均值。
In one embodiment, the
值得一提的是,運動感測模組152也可使用不同的頻率來讀取力矩值,例如第一轉動部122每旋轉40°感測並記錄1個力矩值(意即,感測頻率為一圈9次)。於此實施例中,第一轉動部122旋轉一圈後,運動感測模組152會記錄9筆力矩值,並計算9筆力矩值的平均值以得到第一轉動部122的第一力矩值。
It is worth mentioning that the
於一實施例中,運動感測模組152可以設置於主體110上的任何一個可以接收第一轉動部122的力矩值的位置。
In one embodiment, the
於一實施例中,智慧互動運動器材10會自動地提供使用者適合的訓練課程(例如基於使用者的身體狀況選擇具有適合的訓練強度或訓練時間的訓練課程),並分析每一次的訓練結果以更新下一次的訓練課程。若下一次的訓練課程被更新,則智慧互動運動器材10會根據下一次的訓練課程的前置設定值來
透過第一驅動模組131設定第一轉動部122的阻力值。如此,使用者可以基於上一次的訓練結果來獲得更符合當前身體狀況的訓練課程。
In one embodiment, the smart
於一實施例中,智慧互動運動器材10透過通訊模組134通訊連接一主機600,並從主機600接收一訓練課程620及訓練課程620對應的一評估項目。舉例而言,訓練課程620是針對使用者不同的身體狀況來設計對應的訓練強度或等級的菜單。每一個訓練課程620會有對應的評估項目,評估項目作為評估該次訓練結果的基準。
In one embodiment, the smart
於一實施例中,主機600中儲存有複數訓練課程620,不同的訓練課程620分別具有不同的等級。訓練課程620的等級可以對應至每一段訓練時間內的訓練強度,不同等級的訓練課程620會具有不同的前置設定值,第一驅動模組131會根據訓練課程620的前置設定值來設定第一轉動部122的阻力值。訓練課程620的前置設定值如表一所示,訓練課程620的前置設定值包括握把阻力值。控制器136根據握把阻力值來設定第一轉動部122,以調整第一轉動部122的阻力值。
In one embodiment, a plurality of
舉例而言,主機600中的複數訓練課程620分為3個等級,等級1為最溫和的訓練強度,等級3為最激烈的訓練強度。預設的訓練課程的等級可以為等級1。隨著使用者每一次的訓練結果,智慧互動運動器材10可動態更新下一次的訓練課程為其他等級的訓練課程,亦可維持在現有的訓練課程。
For example, the
於一實施例中,於智慧互動運動器材10完成訓練課程620的前置設定值的設定後,使用者進行上肢的健身或復健,並且運動感測模組152持續產生第一力矩輸出,直到使用者停止操作。在使用者停止操作之後,智慧互動運動器材10會根據所記錄的多個第一力矩輸出作為使用者於本次訓練課程的記錄資料,並評估本次的訓練結果。
In one embodiment, after the smart
於一實施例中,智慧互動運動器材10包括複數個等級的評估項目,並且智慧互動運動器材10會依據評估項目的等級來與訓練課程620對應。舉例而言,若訓練課程620為等級1,則智慧互動運動器材10需使用等級1的評估項目來評估使用者的體能表現。評估項目如表二所示,評估項目包括第一目標力矩輸出、第一目標次數及目標訓練時間。
In one embodiment, the smart
評估項目可用來評估使用者在運動或健身中的體能狀態。舉例而言,若第一力矩輸出大於第一目標力矩輸出,則代表使用者可施加於智慧互動運動器材10的力矩大於當前等級的目標力矩輸出,藉此可評估使用者的健身或復健狀態較佳。
The evaluation items can be used to evaluate the user's physical condition during exercise or fitness. For example, if the first torque output is greater than the first target torque output, it means that the torque that the user can apply to the smart
於一實施例中,控制器136比對第一轉動部122的第一力矩輸出與第一目標力矩輸出,以得到該次訓練課程的訓練結果。
In one embodiment, the
於一實施例中,在限制使用者的訓練時間(例如10分鐘或20分鐘)的情況下,若使用者在目標訓練時間內累計第一力矩輸出大於第一目標力矩輸出的第一次數大於第一目標次數,則可評估使用者的肌力狀態良好,故可輸出訓練結果為合格的資訊。相對地,若使用者在目標訓練時間內累計第一力矩輸出大於第一目標力矩輸出的第一次數不大於第一目標次數,則可評估使用者的肌力狀態不佳,故可輸出訓練結果為不合格的資訊。 In one embodiment, when the user's training time is limited (e.g., 10 minutes or 20 minutes), if the user's accumulated first torque output is greater than the first target torque output for a number greater than the first target number of times within the target training time, the user's muscle strength state can be evaluated to be good, and thus information that the training result is qualified can be output. Conversely, if the user's accumulated first torque output is greater than the first target torque output for a number not greater than the first target number of times within the target training time, the user's muscle strength state can be evaluated to be poor, and thus information that the training result is unqualified can be output.
於另一實施例中,在不限制使用者的訓練時間的情況下,若使用者的第一力矩輸出大於第一目標力矩輸出所累計的第一次數大於第一目標次數所需花費的第一時間不大於目標訓練時間(即使用者不需花較多的時間來達成目標),則可評估使用者的肌力狀態良好,故可輸出訓練結果為合格的資訊。相對地,若使用者的第一力矩輸出大於第一目標力矩輸出所累計的第一次數大於第一目標次數所需花費的第一時間大於目標訓練時間(即使用者需要花較多的時間來達成目標),則可評估使用者的肌力狀態不佳,故可輸出訓練結果為不合格的資訊。 In another embodiment, without limiting the training time of the user, if the first time the user's first torque output is greater than the first target torque output, the first time the accumulated number is greater than the first target number, and the first time it takes is no greater than the target training time (i.e. the user does not need to spend more time to achieve the goal), then the user's muscle strength state can be evaluated as good, so the training result can be output as qualified information. Conversely, if the first time the user's first torque output is greater than the first target torque output, the first time the accumulated number is greater than the first target number, and the first time it takes is greater than the target training time (i.e. the user needs to spend more time to achieve the goal), then the user's muscle strength state can be evaluated as poor, so the training result can be output as unqualified information.
值得一提的是,訓練課程620的等級需與評估項目的等級相互對應。舉例而言,若訓練課程620的等級為第1級,則智慧互動運動器材10也需使用第1級的評估項目來進行評估,以避免訓練課程與後續評估訓練成果的難易度不一致。
It is worth mentioning that the level of the
於一實施例中,控制器136可根據訓練結果來更新上肢的訓練課程620的等級。於一實施例中,當上肢的訓練結果為合格時,控制器136會提升上肢的訓練課程620的等級。舉例而言,若當次訓練課程620的等級為第1級,則控制器136會提升訓練課程620的等級至第2級。相對地,當訓練結果為不合格時,
控制器136會降低訓練課程620的等級或者維持目前的等級。舉例而言,若當次訓練課程620的等級為第2級,則控制器136會降低訓練課程620的等級至第1級。若當次訓練課程620的等級為第1級(最低等級),則控制器136會維持訓練課程620的等級在第1級。
In one embodiment, the
請復參照圖2,電控裝置130包括顯示模組700,與電控裝置130電性連接或通訊連接。顯示模組700用以顯示使用者於完成上肢的訓練課程620後的訓練結果。於一實施例中,訓練結果包括上肢訓練為合格或不合格的訊息。顯示模組700可以設置於智慧互動運動器材10上或者設置於牆壁或櫃子上的任何使用者於操作第一運動機構120時可以容易看到的位置。如圖1所示,顯示模組700設置在第一運動機構120的上方,惟本案不限於此。於另一實施例中,智慧互動運動器材10可以有線或無線連接至使用者的電子裝置(例如行動裝置、個人電腦或桌上型電腦),將訓練結果傳送至電子裝置上進行顯示。
Please refer to FIG. 2 again. The
於一實施例中,訓練課程除了包括上述內容之外,還包括使用者在訓練的過程中同時配合輔助設備進行輔助課程。輔助設備包括電療設備、冷熱敷設備及震動設備(說明於後)。訓練課程與輔助課程可以為同時或先後執行。 In one embodiment, in addition to the above content, the training course also includes the user using auxiliary equipment to carry out auxiliary courses during the training process. Auxiliary equipment includes electrotherapy equipment, hot and cold compress equipment and vibration equipment (described later). The training course and auxiliary courses can be carried out simultaneously or successively.
於一實施例中,智慧互動運動器材10包括電療設備(圖未繪示),通訊連接電控裝置130。電療設備用以發出一電刺激訊號。舉例而言,使用者於使用智慧互動運動器材10的同時也裝備或穿戴電療設備。使用者在運動或復健訓練的過程,電療設備的電刺激訊號同時刺激使用者的神經(值得一提的是,此階段的電療可以為使用者於上一個訓練課程的訓練結果之後給下一次訓練或復健所使用的輔助課程),輔助提升使用者的運動或復健訓練效果。或者,使用者
在運動或復健訓練之前或之後,電療設備發出電刺激訊號來刺激使用者的身體,以預先暖身或事後緩和身體。
In one embodiment, the smart
於一實施例中,控制器136根據訓練結果來指示電療設備調整電刺激訊號的強度並決定是否新增、調整或刪除電療設備的一輔助課程。調整電刺激訊號的強度的決定關聯於訓練結果是否合格。舉例而言,若訓練結果為不合格,則控制器136產生5分鐘之低強度電療的輔助課程,並於顯示模組700上顯示輔助課程的資訊,據以讓使用者在下一個訓練課程之前或下一個訓練課程的同時執行電療。
In one embodiment, the
於一實施例中,智慧互動運動器材10包括冷熱敷設備(圖未繪示),通訊連接電控裝置130。冷熱敷設備用以發出一熱能或一冷能。舉例而言,使用者於使用智慧互動運動器材10的同時也裝備冷熱敷設備。使用者在運動或復健訓練的過程,冷熱敷設備同時發出熱能或冷能,來輔助使用者的運動或復健訓練效果。或者,使用者在運動或復健訓練之前或之後接受冷熱敷設備發出熱能或冷能,來事先溫暖使用者的身體或事後解除使用者過高的體溫,來預先暖身或事後緩和身體。於一實施例中,控制器136根據訓練結果來指示冷熱敷設備調整熱能或冷能的強度並決定是否新增、調整或刪除冷熱敷設備的一輔助課程。調整熱能或冷能的強度的決定關聯於訓練結果是否合格。舉例而言,若訓練結果為不合格,則控制器136立即產生5分鐘熱敷及5分鐘休息且共重複3次循環的輔助課程,並於顯示模組700上顯示輔助課程的資訊,據以讓使用者立即執行熱敷。
In one embodiment, the smart
於一實施例中,智慧互動運動器材10包括震動設備(圖未繪示),通訊連接電控裝置130。震動設備用以發出一振動。舉例而言,使用者於使用智慧互動運動器材10的同時也裝備震動設備。使用者在運動或復健訓練的過程,震
動設備同時發出震動,來輔助使用者的運動或復健訓練效果。或者,使用者在運動或復健訓練之前或之後接受震動設備發出震動,以達成預先暖身或事後緩和身體狀態。
In one embodiment, the smart
於一實施例中,控制器136根據訓練結果來指示震動設備調整振動的強度及/或頻率並決定是否新增、調整或刪除震動設備的一輔助課程。調整振動的強度及/或頻率的決定關聯於訓練結果是否合格。舉例而言,若訓練結果為不合格,則控制器136立即產生10分鐘振動肌肉的輔助課程,並於顯示模組700上顯示輔助課程的資訊。
In one embodiment, the
值得一提的是,本案的電療設備的導電貼片、冷熱敷設備的冷熱敷貼片及震動設備的振動貼片不限制裝備在使用者身體的哪一個部位,使用者可依據實際需求來調整裝備在身體的任一部位。 It is worth mentioning that the conductive patch of the electrotherapy device, the hot and cold compress patch of the hot and cold compress device, and the vibration patch of the vibration device in this case are not limited to where the device is installed on the user's body. The user can adjust the device to any part of the body according to actual needs.
請參照圖3,其為本案根據一實施例揭示的智慧互動運動器材的示意圖。智慧互動運動器材20包括主體110、第一運動機構120、第二運動機構140及電控裝置160。相較於圖1,圖3的智慧互動運動器材20更包括第二運動機構140。第二運動機構140為用以訓練下肢的機構。
Please refer to FIG. 3, which is a schematic diagram of a smart interactive sports equipment disclosed in this case according to an embodiment. The smart
於一實施例中,第二運動機構140設置於主體110上,並且包括第二轉動部142、第二曲柄144及踏板146。第二曲柄144的一端連接於踏板146,另一端連接於第二轉動部142。當使用者乘坐於椅子上並把雙腳放置於踏板146上以進行下肢的健身或復健時,踏板146帶動第二曲柄144而使得第二轉動部142轉動。
In one embodiment, the
於一實施例中,運動感測模組152可以設置於主體110上的任何一個可以接收第二轉動部142的力矩值的位置。
In one embodiment, the
於一實施例中,第二轉動部142是包括齒盤及鍊條的傳動組件。
In one embodiment, the second
請參照圖4,其為本案根據一實施例揭示設置於智慧互動運動器材的電控裝置與相關操作模組的方塊圖。電控裝置160包括第一驅動模組161、第二驅動模組162、通訊模組164及控制器166。控制器166耦接第一驅動模組161、第二驅動模組162及通訊模組164。於一實施例中,圖3的智慧互動運動器材20包括運動感測模組152。運動感測模組152設置於智慧互動運動器材20的主體110上並與電控裝置160電性連接或通訊連接。第一驅動模組161、通訊模組164及控制器166具有相同於前述圖2中第一驅動模組131、通訊模組134及控制器136的功能,故於此不再重述。
Please refer to FIG. 4, which is a block diagram of an electronic control device and related operating modules disposed in a smart interactive sports device according to an embodiment of the present invention. The
於一實施例中,第二驅動模組162連接第二轉動部142,用以調整第二轉動部142的阻力值。舉例而言,若第二驅動模組162提升第二轉動部142的阻力值,則使用者的雙腳放置於踏板146上進行轉動操作時,雙腳需施加較多的力量來轉動第二轉動部142,反之亦然。
In one embodiment, the
於一實施例中,運動感測模組152用以感測第二轉動部142經踏板146及第二曲柄144的帶動所產生的第二力矩輸出。具體地,運動感測模組152在第二轉動部142旋轉一圈的過程中,分別感測第二轉動部142於不同角度時的複數個力矩值,並計算複數個力矩值的平均值作為第二力矩輸出。第二力矩輸出的計算方式相似於第一力矩輸出的計算方式,於此不再重述。
In one embodiment, the
於一實施例中,第二驅動模組132會根據訓練課程620的前置設定值來設定第二轉動部142的阻力值。訓練課程620的前置設定值如表三所示,訓練課程620的前置設定值包括握把阻力值及踏板阻力值。控制器166根據踏板阻力
值來設定第二驅動模組162,以調整第二驅動模組162的阻力值。握把阻力值的說明如上述,於此不再重述。
In one embodiment, the second drive module 132 sets the resistance value of the second
於一實施例中,於智慧互動運動器材20完成訓練課程620的前置設定值的設定後,使用者進行下肢的健身或復健,並且運動感測模組152持續產生第二力矩輸出,直到使用者停止操作。在使用者停止操作之後,智慧互動運動器材20會根據所記錄的多個第二力矩輸出作為使用者於本次訓練課程的記錄資料,並評估本次的訓練結果。
In one embodiment, after the smart
智慧互動運動器材20可以使用評估項目來評估本次訓練課程620的訓練結果。評估項目如表四所示,評估項目包括第一目標力矩輸出、第一目標次數、第二目標力矩輸出、第二目標次數及目標訓練時間。
The smart
評估項目可用來評估使用者在運動或健身中的體能狀態。舉例而言,若第二力矩輸出大於第二目標力矩輸出,則代表使用者可施加至智慧互動運動器材20的力矩較大,因此可以評估使用者的健身或復健狀態較佳。
The evaluation items can be used to evaluate the user's physical condition during exercise or fitness. For example, if the second torque output is greater than the second target torque output, it means that the torque that the user can apply to the smart
於一實施例中,控制器166比對第二轉動部142的第二力矩輸出與第二目標力矩輸出,以得到該次訓練課程620的訓練結果。
In one embodiment, the
於一實施例中,在限制使用者的訓練時間的情況下,若使用者在目標訓練時間內累計第二力矩輸出大於第二目標力矩輸出的第二次數大於第二目標次數,則可評估使用者的肌力狀態良好,故可輸出訓練結果為合格的資訊。相對地,若使用者在目標訓練時間內累計第二力矩輸出大於第二目標力矩輸出的第二次數不大於第二目標次數,則可評估使用者的肌力狀態不佳,故可輸出訓練結果為不合格的資訊。 In one embodiment, when the user's training time is limited, if the user's accumulated second torque output is greater than the second target torque output for a second time greater than the second target time within the target training time, it can be evaluated that the user's muscle strength is good, so the training result can be output as qualified information. Conversely, if the user's accumulated second torque output is greater than the second target torque output for a second time not greater than the second target time within the target training time, it can be evaluated that the user's muscle strength is not good, so the training result can be output as unqualified information.
於另一實施例中,在不限制使用者的訓練時間的情況下,若使用者的第二力矩輸出大於第二目標力矩輸出所累計的第二次數大於第二目標次數所需花費的第二時間不大於目標訓練時間(即使用者不需花較多的時間來達成目標),則可評估使用者的肌力狀態良好,故可輸出訓練結果為合格的資訊。相對地,若使用者的第二力矩輸出大於第二目標力矩輸出所累計的第二次數大於第二目標次數所需花費的第二時間大於目標訓練時間(即使用者需要花較多的時間來達成目標),則可評估使用者的肌力狀態不佳,故可輸出訓練結果為不合格的資訊。 In another embodiment, without limiting the user's training time, if the user's second torque output is greater than the second target torque output, the accumulated second number is greater than the second target number, and the second time required is not greater than the target training time (i.e., the user does not need to spend more time to achieve the goal), the user's muscle strength state can be evaluated as good, so the training result can be output as qualified information. Conversely, if the user's second torque output is greater than the second target torque output, the accumulated second number is greater than the second target number, and the second time required is greater than the target training time (i.e., the user needs to spend more time to achieve the goal), the user's muscle strength state can be evaluated as poor, so the training result can be output as unqualified information.
於一實施例中,控制器166可根據訓練結果來更新下肢的訓練課程620的等級。於一實施例中,當下肢的訓練結果為合格時,控制器166會提升下肢的訓練課程620的等級。舉例而言,若當次訓練課程620的等級為第1級,則控制器166會提升訓練課程620的等級至第2級。相對地,當訓練結果為不合格時,控制器166會降低訓練課程620的等級或者維持目前的等級。舉例而言,若當次訓練課程620的等級為第2級,則控制器166會降低訓練課程620的等級至第1級。若
當次訓練課程620的等級為第1級(最低等級),則控制器166會維持訓練課程620的等級在第1級。
In one embodiment, the
於另一實施例中,智慧互動運動器材的設計也可以設計為僅用於下肢的運動或復健,而不包括上肢的運動或復健。此實施例的智慧互動運動器材(未繪示)包括主體、第二運動機構及電控裝置。此實施例的智慧互動運動器材的運作相似於智慧互動運動器材20中與第二運動機構相關聯的運作,其中相似或相同功能如前述說明,故不再重述。舉例而言,圖1的智慧互動運動器材10可以為用以訓練下肢的器材,此實施例中的第一運動機構120則可替換為第二運動機構140,並由電控裝置160的第二驅動模組162來控制。
In another embodiment, the design of the smart interactive sports equipment can also be designed to be used only for lower limb exercise or rehabilitation, but not upper limb exercise or rehabilitation. The smart interactive sports equipment (not shown) of this embodiment includes a main body, a second motion mechanism and an electronic control device. The operation of the smart interactive sports equipment of this embodiment is similar to the operation associated with the second motion mechanism in the smart
請復參照圖1、圖2及圖4,於一實施例中,智慧互動運動器材10包括生理感測模組154,設置於智慧互動運動器材10的主體110上(圖1及圖3未繪示)。於一實施例中,生理感測模組154可以設置在圖1的握把126及圖3的踏板146上,以感測使用者的生理特徵。於另一實施例中,生理感測模組154可為使用者的個人配戴式裝置並與電控裝置130或電控裝置160電性連接或通訊連接(以下以電控裝置130來說明,應理解的是,電控裝置160也可執行電控裝置130的相同功能)。生理感測模組154用以偵測使用者的生理特徵並產生生理特徵值。生理感測模組154可以是心律感測器、血壓感測器、血氧感測器或呼吸感測器中的一或多個組合。於另一實施例中,生理特徵值可以由影像辨識技術來實現,例如透過人臉辨識來量測使用者的心跳、血壓、血氧或呼吸等生理特徵值。
Please refer to FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 4 again. In one embodiment, the smart
使用者在運動或復健訓練的過程中,電控裝置130會透過生理感測模組154持續地接收使用者的生理特徵值,並依據生理特徵值來評估使用者的生理狀態。
During the user's exercise or rehabilitation training, the
於一實施例中,評估項目如表五所示,評估項目包括運動目標水準、第三目標次數及目標訓練時間。運動目標水準用來作為評估使用者的生理特徵值的基準。 In one embodiment, the evaluation items are shown in Table 5, and the evaluation items include the exercise target level, the third target number of times, and the target training time. The exercise target level is used as a benchmark for evaluating the user's physiological characteristic value.
使用者在完成一次的訓練課程620後(例如上肢運動持續30分鐘),電控裝置130會分析這段訓練時間內取得的生理特徵值。
After the user completes a training course 620 (for example, upper limb exercise lasting 30 minutes), the
於一實施例中,控制器136會計數在這段訓練時間內生理特徵值不小於運動目標水準的第三目標次數。舉例而言,運動目標水準定義每分鐘心律值為130下(bpm,Beat per minute)。控制器136比較使用者的每分鐘心律值(以下簡稱心律值),大於心律值100下者計數1次,並計數使用者在30分鐘內的多筆心律值當中大於運動目標水準(即130下)的總次數(第三次數)。
In one embodiment, the
於一實施例中,當使用者在目標訓練時間內累計生理特徵值不小於運動目標水準的第三次數不大於第三目標次數時,控制器136會輸出訓練結果為低度運動狀態。當使用者在目標訓練時間內累計生理特徵值不小於運動目標水準的第三次數大於第三目標次數時,控制器136會輸出訓練結果為高度運動狀態。第三目標次數例如是20次。舉例而言,若使用者在30分鐘內平均每分鐘大於130下的心律值的總計次數超過20次,代表使用者在運動過程中大幅提升心律值並維持一段時間,則控制器136會輸出訓練結果為高度運動狀態。若使用者在30分鐘內平均每分鐘大於130下的心律值的總計次數未超過20次,代表使用者沒有
認真投入運動或訓練課程620的強度對使用者來說太低,則控制器136會輸出訓練結果為低度運動狀態。
In one embodiment, when the user's accumulated physiological characteristic value is not less than the exercise target level for the third time and not more than the third target number of times within the target training time, the
訓練結果可以用來調整使用者下一次的訓練課程620的難易度,以提供使用者更適合強度的訓練。於一實施例中,當訓練結果為低度運動狀態時,控制器136會提升該訓練課程620的等級,以增加使用者的訓練效益。另一方面,當訓練結果為高度運動狀態時,控制器136會維持訓練課程620的等級,以避免下一個難度對使用者的負擔過大。
The training result can be used to adjust the difficulty of the user's
於一些情況中,訓練課程對使用者而言可能過於激烈,故智慧互動運動器材10需評估當前的訓練課程620相對於使用者的激烈程度,藉此避免訓練課程620的難度過高對使用者造成危險。
In some cases, the training course may be too intense for the user, so the smart
於一實施例中,評估項目如表六所示,評估項目包括運動危險水準、第四目標次數及目標訓練時間。運動危險水準用來作為透過使用者的生理特徵值評估當前的訓練課程620是否令使用者的身體負擔過大的基準。本實施例中,運動危險水準會高於運動目標水準,也就是說即使使用者的健身或復健狀況達到運動目標水準,仍可能低於運動危險水準;但若使用者的健身或復健狀況達到運動危險水準,則必然高於運動目標水準。
In one embodiment, the evaluation items are shown in Table 6, and the evaluation items include the exercise risk level, the fourth target number of times, and the target training time. The exercise risk level is used as a benchmark for evaluating whether the
於一實施例中,控制器136會計數使用者的生理特徵值不小於運動危險水準的第四次數。當使用者在進行訓練時,控制器136會判斷使用者的生
理特徵值是否大於運動危險水準,於生理特徵值大於運動危險水準時計數一次,並於目標訓練時間內累計得到第四次數。當使用者在目標訓練時間內累計生理特徵值不小於運動危險水準的第四次數不大於第四目標次數且大於第三目標次數時,控制器136會輸出訓練結果為安全運動狀態。當使用者在目標訓練時間內累計生理特徵值不小於運動危險水準的第四次數大於第四目標次數時,控制器136會輸出訓練結果為危險運動狀態。第四目標次數例如是30次。舉例而言,若使用者在30分鐘內的平均每分鐘大於200下的心律值的總計次數超過30次,代表使用者在運動過程中維持在高度心律值的時間過長,則控制器136會輸出訓練結果為危險運動狀態。若使用者在30分鐘內的平均每分鐘大於200下的心律值的總計次數未超過30次並且平均每分鐘大於130下的心律值的總計次數高於20次,代表使用者的身體狀態還在可負擔範圍內,則控制器136會輸出訓練結果為安全運動狀態。
In one embodiment, the
若智慧互動運動器材10評估使用者的訓練結果為危險運動狀態,則需要立即回饋資訊至相關人員(例如教練或醫生)。於一實施例中,當訓練結果為危險運動狀態時,控制器136會產生警示訊息,並且透過通訊模組134傳送警示訊息至電子裝置(未繪示)來通知相關人員。當訓練結果為安全運動狀態時,控制器136會不產生警示訊號,代表目前狀況不需要特別通報相關人員。
If the smart
於一實施例中,主機600的複數個訓練課程620的內容及相關參數可以由教練或醫生(或復健師)來制定。如此一來,智慧互動運動器材10及20可以透過通訊模組134及164來自動更新訓練課程620,無需教練或醫生(復健師)到現場設定。
In one embodiment, the content and related parameters of the
於一實施例中,第一驅動模組131、161及第二驅動模組162是一電動馬達。以第一驅動模組131為例,電動馬達的出力軸連接於第一轉動部的齒盤中心,以控制齒盤受握把126及第一曲柄124帶動時的轉動阻力。
In one embodiment, the
於一實施例中,運動感測模組152是力矩感測器。
In one embodiment, the
於一實施例中,控制器136和166可以為特定用途積體電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor,DSP)、數位信號處理裝置(Digital Signal Processing Device,DSPD)、可程式設計邏輯裝置(Programmable Logic Device,PLD)、現場可程式設計閘陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、中央處理器(Central Processing Unit,CPU)的其中一種。
In one embodiment, the
於一實施例中,通訊模組134及164可以為支援全球行動通訊(Global System for Mobile communication,GSM)、長期演進通訊(Long Term Evolution,LTE)、全球互通微波存取(Worldwide interoperability for Microwave Access,WiMAX)、無線保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi)、藍牙技術或有線網路的通訊晶片。
In one embodiment, the
於一實施例中,顯示模組700可以為發光二極體顯示器。
In one embodiment, the
本案提供的智慧互動運動器材可以自動地回饋使用者的狀態,藉此自動地更新下一次的訓練課程,並且可自動地遠端完成操作設定而毋須人為操作設定,達成安全地完成健身訓練或復健訓練的技術功效。 The smart interactive sports equipment provided in this case can automatically provide feedback on the user's status, thereby automatically updating the next training course, and can automatically complete the operation settings remotely without the need for manual operation settings, achieving the technical effect of safely completing fitness training or rehabilitation training.
以上所述僅為本案之較佳具體實例,非因此即侷限本案的專利範圍,故舉凡運用本案內容所為的等效變化,均同理皆包含於本案的範圍內,合予陳明。 The above is only a better specific example of this case, and it does not limit the patent scope of this case. Therefore, all equivalent changes made by applying the content of this case are also included in the scope of this case and should be stated.
10:智慧互動運動器材 10: Smart interactive sports equipment
110:主體 110: Subject
120:第一運動機構 120: First Sports Organization
122:第一轉動部 122: First rotating part
124:第一曲柄 124: First Crank
126:握把 126: Grip
130:電控裝置 130:Electronic control device
700:顯示模組 700: Display module
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112105952A TWI848573B (en) | 2023-02-18 | 2023-02-18 | Smart interactive sport apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112105952A TWI848573B (en) | 2023-02-18 | 2023-02-18 | Smart interactive sport apparatus |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI848573B true TWI848573B (en) | 2024-07-11 |
| TW202434341A TW202434341A (en) | 2024-09-01 |
Family
ID=92929251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112105952A TWI848573B (en) | 2023-02-18 | 2023-02-18 | Smart interactive sport apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI848573B (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4828257A (en) * | 1986-05-20 | 1989-05-09 | Powercise International Corporation | Electronically controlled exercise system |
| US5186695A (en) * | 1989-02-03 | 1993-02-16 | Loredan Biomedical, Inc. | Apparatus for controlled exercise and diagnosis of human performance |
-
2023
- 2023-02-18 TW TW112105952A patent/TWI848573B/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4828257A (en) * | 1986-05-20 | 1989-05-09 | Powercise International Corporation | Electronically controlled exercise system |
| US5186695A (en) * | 1989-02-03 | 1993-02-16 | Loredan Biomedical, Inc. | Apparatus for controlled exercise and diagnosis of human performance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202434341A (en) | 2024-09-01 |
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