TWM485746U - 跑步訓練感測裝置 - Google Patents

Description

跑步訓練感測裝置

本創作係揭露一種跑步訓練感測裝置，特別係指用於取得跑步訓練相關資訊並且對取得之各項數據與訓練預設值做出比對判斷並發出提示訊息，以供運動員即時調整配速之跑步訓練感測裝置。

跑步的運動人口逐漸增加，但現有的身體活動量檢測儀器僅適用於低強度的身體活動，無法準確地量測跑步時的身體活動量，以及心肺耐力和運動員實際配速情形，然目前對於跑步訓練大都仍以完成時間為主要分析參數，對於如何提升選手之步輻、步頻、心肺耐力及配速資訊等訓練參數，僅能靠教練之經驗傳承，難以建構一套科學量化的完整之訓練計畫。

隨著科技地進步，各種感測器及傳輸裝置已發展成熟，進一步地支撐運動科學之茁壯發展，然要準確地了解運動科學之影響需依靠各種設備支援，但目前對於跑步訓練仍受限於固定式感測器僅能在實驗室中進行分析或在跑步機上進行動態量測，並無法實際模擬選手之動態實境參數，是故其實驗數據並無法直接轉植於訓練計畫之中，往往僅能流於理論探討。

綜觀前所述，跑步訓練為運動科學中極為重要的一環，但在相關的感測裝置之設計上仍具可改善之空間，是故，本創作之創作人經多年苦心潛心研究、思索並設計一種跑步訓練感測裝置，以針 對現有技術之缺失加以改善，進而增進實施利用之價值。

有鑑於上述習知技藝之問題，本創作之目的就是在提供一種跑步訓練感測裝置，特別係指用於取得跑步訓練相關資訊並且協助運動員作配速能力量化調節之跑步訓練感測裝置。

根據本創作之目的，本創作係揭露一種跑步訓練感測裝置，係包含連接扣件、感測模組、處理模組及通訊模組。感測模組包含加速度感測器及心率監視器，此加速度感測器發送因動態作動所產生之加速度訊號，心率監視器係配置在運動員之心臟部位以量測並發送心率訊號及時間訊號。處理模組可包含資料計算單元及提醒單元，資料計算單元用以接收、紀錄並儲存加速度訊號、時間訊號及心率訊號，並藉由資料計算單元進行整合分析以了解跑步訓練之運動資訊，運動資訊用以與運動員所設定之訓練預設值進行比對判斷結果，提醒單元係根據比對判斷結果對運動員發出提示訊號。通訊模組係將運動資訊發送至電子裝置上。連接扣件係貼附於運動員之肢體上，並承載加速度感測器、處理模組與通訊模組；其中，感測模組、處理模組與通訊模組係電性連接。

較佳地，連接扣件可包含一扣件帶及一調整組件，扣件帶之材質包含黏扣帶或尼龍帶，調整組件可包含調整扣環組或活動扣環。

較佳地，通訊模組可包含有線傳輸裝置或無線傳輸裝置。

較佳地，電子裝置可包含有個人電腦、行動裝置、智慧型手機或筆記型電腦。

較佳地，提醒單元可包含蜂鳴器、喇叭或音訊產生裝置。

較佳地，運動資訊可包含步輻、步頻、心肺耐力、配速資訊或其組合。

較佳地，加速度感測器可包含重力感測器或三軸向加速度感測器。

較佳地，提示訊號可包含提醒訊號、警示訊號或其組合。

較佳地，訓練預設值可根據運動員之運動習性及身心狀態進行調整。

承上所述，本創作之跑步訓練感測裝置，其可具有下述多個優點：

(1)獲得更精確之感測數據。

(2)科學量化，利用感測模組以實際取得運動員實際訓練的動態訊息，藉由資料計算單元的輔助整合分析將相關訊息以歸納出運動科學資訊，並將所得數據與訓練預設值做出比對判斷，進而利用此資訊進一步規劃運動員之訓練計畫。

(3)實境訓練，以實際訓練場域進行實境量測，能更有效且準確地獲得相關訊息，以修正於實驗室中或跑步機上所量測之訊息。

(4)可將所紀錄之數據發送至一電子裝置上。

1‧‧‧連接扣件

2‧‧‧感測模組

21‧‧‧加速度感測器

22‧‧‧心率監視器

3‧‧‧處理模組

31‧‧‧資料計算單元

32‧‧‧提醒單元

4‧‧‧通訊模組

5‧‧‧電子裝置

215‧‧‧加速度訊號

225‧‧‧心率訊號

226‧‧‧時間訊號

315‧‧‧運動資訊

316‧‧‧訓練預設值

317‧‧‧比對判斷結果

325‧‧‧提示訊號

6‧‧‧運動員

62‧‧‧起跑之運動訊息

63‧‧‧途中跑之運動訊息

66‧‧‧運動科學量化分析

第1圖係為本創作之跑步訓練感測裝置之方塊圖。

第2圖係為本創作之跑步訓練感測裝置之示意圖。

第3圖係為本創作之跑步訓練感測裝置之第一實施例示意圖。

第4圖係為本創作之跑步訓練感測裝置之運動科學量化分析示意圖。

為利貴審查員瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係侷限本創作於實際實施上的專利範圍，合先敘明。

本創作之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本創作或可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本創作的範疇，且本創作將僅為所附加的申請專利範圍所定義。

請同時參閱第1圖及第2圖，第1圖係為本創作之跑步訓練感測裝置方塊圖，第2圖係為本創作之跑步訓練感測裝置之示意圖。由圖中可知悉，跑步訓練感測裝置係包含連接扣件1、感測模組2、處理模組3及通訊模組4。感測模組2包含加速度感測器21及心率監視器22，加速度感測器21發送因動態作動所產生之加速度訊號215，心率監視器22係配置在運動員6之心臟部位以量測量測並發送心率訊號225及時間訊號226。其中心率監視器22利用穿戴式扣件放置於運動員6之心臟部位以精準量測運動員6於運動過程之心 率變化，以供進一步分析判斷。

處理模組3係包含資料計算單元31及提醒單元32，資料計算單元31可用以接收、紀錄並儲存加速度訊號215、時間訊號226及心率訊號225，並藉由資料計算單元31進行整合分析以了解跑步訓練之運動資訊315，此運動資訊315則用以與運動員6所設定之訓練預設值316進行比對判斷結果317，提醒單元32可根據比對判斷結果317對運動員6發出提示訊號325。通訊模組4係藉由有線傳輸模組或無線傳輸模組將運動資訊315發送至電子裝置5上。

再則，加速度感測器21係可以偵測物體的移動速度，其原理為當加速度感測器21內部之慣性質量發生位移時，感應器之間的電容就會發生相應的變化，進而得知外界的加速度，更可透過三軸向加速度感測器以感測不同方向的重力加速度，以進一步分析運動員6於直線或彎道時的加速度變化，更可了解其運動姿勢是否有所偏差以預防運動傷害的產生，加速度感測器21之種類可包含重力感測器或三軸向加速度感測器。

續言之，運動資訊315係整合加速度訊號215、時間訊號226及心率訊號225以進行分析處理，以進一步取得包含步輻、步頻、心肺耐力、配速資訊等訊息。訓練預設值316則根據運動員6之運動習性及身心狀態進行調整，可由個人微調或是由教練針對運動員6之訓練計劃而調整。提醒單元32係為包含蜂鳴器、喇叭、音訊產生裝置等裝置，可將提醒訊號、警示訊號等提示訊號325以語音方式即時告知運動員6以進行配速調整。

進一步說明，感測模組2、處理模組3及通訊模組4等各模組元件 可藉由連接扣件1將其整合，並貼附於運動員6的肢體上，連接扣件1係包含扣件帶及調整組件，然扣件帶係可依照運動員6之肢體大小進行鬆緊度調整，此扣件帶之材質包含黏扣帶或尼龍帶，調整組件係包含調整扣環組或活動扣環。

請參閱第3圖，其係為本創作之跑步訓練感測裝置之第一實施例示意圖。由第3圖中可知悉，當運動員6實際於跑道上進行實境訓練時，感測模組2可量測運動員6於跑道上從起跑、途中跑至衝刺跑等各階段之運動資訊315，並與訓練預設值316做出比對判斷結果317進而提醒運動員6做出適當的配速以發揮其應有之實力，以減少因在實驗室或跑步機上自動調整其跑步心態而造成量測訊息失真的情況產生。

續言之，當運動員6做完運動計畫時，即可藉由通訊模組4將儲存於處理模組3中之運動資訊315傳送至電子裝置5中，以便於利用運動分析軟體來進行進一步之整合分析以獲得更精準之量化數據，其中電子裝置5係可為個人電腦、行動裝置、智慧型手機或筆記型電腦。

請參閱第4圖，其係為本創作之跑步訓練感測裝置之運動科學量化分析示意圖。由第4圖中可知悉，藉由相關之運動分析軟體針對運動員6之起跑之運動訊息62及途中跑之運動訊息63，進行運動科學量化分析66則可得知運動員6於跑道上各階段之步輻、步頻、心肺耐力及配速資訊等運動資訊315，以評斷是否需要進行加強訓練及規畫專屬之運動訓練計畫，以求提升運動員6之成績。

在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本創作之技術內容，而非將本創作狹義地限制於上述實施例，在不超出本創作之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本創作之範圍。

1‧‧‧連接扣件

2‧‧‧感測模組

21‧‧‧加速度感測器

22‧‧‧心率監視器

3‧‧‧處理模組

31‧‧‧資料計算單元

32‧‧‧提醒單元

4‧‧‧通訊模組

5‧‧‧電子裝置

215‧‧‧加速度訊號

225‧‧‧心率訊號

226‧‧‧時間訊號

315‧‧‧運動資訊

316‧‧‧訓練預設值

317‧‧‧比對判斷結果

325‧‧‧提示訊號

Claims (9)

1. 一種跑步訓練感測裝置，係包含：一感測模組，係包含一加速度感測器及一心率監視器，該加速度感測器發送因動態作動所產生之一加速度訊號，該心率監視器係配置在一運動員之心臟部位以量測並發送一心率訊號及一時間訊號；一處理模組，係包含一資料計算單元及一提醒單元，該資料計算單元係用以接收、紀錄並儲存該加速度訊號、該時間訊號及該心率訊號，並藉由該資料計算單元進行整合分析以了解跑步訓練之一運動資訊，該運動資訊係用以與該運動員所設定之一訓練預設值進行一比對判斷結果，該提醒單元係根據該比對判斷結果對該運動員發出一提示訊號；一通訊模組，係將該運動資訊發送至一電子裝置上；以及一連接扣件，係貼附於該運動員之肢體上，並承載該加速度感測器、該處理模組與該通訊模組；其中，該感測模組、該處理模組與該通訊模組係電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之跑步訓練感測裝置，其中該連接扣件係包含一扣件帶及一調整組件，該扣件帶之材質包含黏扣帶或尼龍帶，該調整組件係包含調整扣環組或活動扣環。
3. 如申請專利範圍第1項所述之跑步訓練感測裝置，其中該通訊模組係包含有線傳輸裝置或無線傳輸裝置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之跑步訓練感測裝置，其中該電子裝 置係包含有個人電腦、行動裝置、智慧型手機或筆記型電腦。
5. 如申請專利範圍第1項所述之跑步訓練感測裝置，其中該提醒單元係包含蜂鳴器、喇叭或音訊產生裝置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之跑步訓練感測裝置，其中該運動資訊係包含步輻、步頻、心肺耐力、配速資訊或其組合。
7. 如申請專利範圍第1項所述之跑步訓練感測裝置，其中該加速度感測器係包含重力感測器或三軸向加速度感測器。
8. 如申請專利範圍第1項所述之跑步訓練感測裝置，其中該提示訊號係包含提醒訊號、警示訊號或其組合。
9. 如申請專利範圍第1項所述之跑步訓練感測裝置，其中該訓練預設值係根據該運動員之運動習性及身心狀態進行調整。