TW201515635A - 用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法，主用於量測並分析騎乘者之騎乘自行車之膝關節的運動軌跡，而量測系統係至少包含一可踩踏裝置、一固定於騎乘者下肢的脛骨粗隆處之發光燈體、一影像擷取裝置及一膝關節運動軌跡分析裝置，因此當騎乘者於可踩踏裝置上進行循環踩踏時，該影像擷取裝置能夠擷取具有騎乘者下肢中心位置之影像與騎乘者進行循環踩踏時該發光燈體之發光光點軌跡線影像，而該運動軌跡分析裝置則能夠產生出一近似橢圓運動軌跡圖，並以騎乘者的身體中心線為基準，與橢圓運動軌跡圖之軌跡長軸線進行比對分析後，則能夠得到騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈，再依據騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈，搭配出適合騎乘者的鞋墊款式。

Description

用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法

本發明係關於一種用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法，特別是指一種能夠搭配可踩踏裝置，並於騎乘者進行循環踩踏時，則能夠形成發光光點軌跡線，並藉由發光光點軌跡曲線進行分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡特徵，以依據膝關節運動軌跡特徵搭配出適合騎乘者的鞋墊款式。

一般Bike Fitting為了協助騎乘者去選擇車架大小及設定單車配件，使騎乘者用最精準或舒適的騎姿進行騎行活動，都會使進行Bike Fitting程序調整，藉由Bike Fitting將自行車的可變模組來配合選手的身材及動作來調整至最適合的騎乘姿勢。

而一般Bike Fitting就是將騎乘者踩車時的位置和姿勢，調校至騎乘者能舒適地踩到最快的速度，例如關節角度分析(伸展與屈曲角度量化)、穩定性分析(晃動距離量化)、強度分析(輸出功率量化)、肌力分析(姿勢角度量化)等等，皆是為了要做更精確的裝備選擇、更好的裝備調整與正確部位的阻力訓練(重量訓練)建議，當然除了上述的量化資料量測之外，像是單車座位的高低調整等等，皆是為了可以使騎乘者能夠以最精準或舒適的騎姿進行騎乘。

如上所述，由於市面上的Bike fitting都是依側視圖量測2D的尺寸，如手肘、軀幹、大腿、下肢的屈曲角度，但2D的量測有其不足之處，尤其是當要瞭解自行車手的膝關節活動穩定度和足膝關係時，使用市面上的Bike fitting量測則沒有辦法，因此，若能夠提供一用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法，藉由量測膝關節的運動軌跡，加上前視圖的資料，以形成一3D的量測模式，此量測可藉由騎乘者騎乘自行車之膝關節運動軌跡，來瞭解騎乘者的膝關節活動穩定度和足膝關係，除此之外，更能夠依據分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡來搭配適合的鞋墊，以及應用楔型斜度墊片以進行微調整騎乘者的足膝運動穩定性，如此應為一最佳解決方案。

本發明即在於提供一種用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法，係能夠簡易且快速的分析出騎乘自行車之膝關節運動軌跡。

本發明即在於提供一種用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法，更能夠依據騎乘自行車之膝關節運動軌跡特徵搭配適合的鞋墊，以進行微調整騎乘者的足膝運動穩定性。

可達成上述用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法，係用於量測並分析騎乘者騎乘自行車之膝關節運動軌跡，而該量測系統係包含：一可踩踏裝置，該可踩踏裝置係為一車架，該車架上具有一車架龍頭及一對腳踏板，用以讓騎乘者能夠將雙腳分別皆置於該腳踏板上進行循環踩踏；一發光燈體，係固定於騎乘者下肢的脛骨粗隆處， 用於騎乘者於該可踩踏裝置上進行循環踩踏時，能夠進行發光；一影像擷取裝置，係設置於該可踩踏裝置的前方，騎乘者於該可踩踏裝置上進行循環踩踏時，該影像擷取裝置能夠擷取具有騎乘者下肢中心位置之影像與騎乘者進行循環踩踏時該發光燈體之發光光點軌跡線影像；一膝關節運動軌跡分析裝置，係與該影像擷取裝置相連接，該影像擷取裝置能夠將具有騎乘者下肢中心位置之影像與騎乘者進行循環踩踏時該發光燈體之發光光點軌跡線影像輸入該膝關節運動軌跡分析裝置，而該膝關節運動軌跡分析裝置係包含：一軌跡長軸分析模組，係於發光燈體之發光光點軌跡線影像中取出上下兩端能夠形成長度最長的兩點，兩點分別為上極限點與下極限點，因此將兩點連成一線，則能取得軌跡長軸線的長度；一軌跡橫向線分析模組，係於發光燈體之發光光點軌跡線影像中取出左右兩端能夠形成長度最長的兩點，並將兩點連成一線，以取得最大軌跡橫向線的長度；一軌跡偏移角度分析模組，係與該軌跡長軸分析模組相連接，該軌跡偏移角度分析模組能夠定義一與地面絕對垂直之參考線，並將參考線與軌跡長軸線進行夾角分析，以取得軌跡偏移角度量；一身體中心線定義模組，係能夠依據具有騎乘者下肢中心位置之影像，定義出騎乘者的身體中心線；一運動軌跡分析模組，係與該軌跡長軸分析模組、該軌跡橫向線分析模組、該軌跡偏移角度分析模組及該身體中心線定義模組相連接，能夠藉由軌跡長軸線、最大軌跡橫向線及軌跡偏移角度量，以取得一橢圓運動軌跡圖，並以騎乘者的身體中心線為基準，與橢圓運動軌跡圖之軌跡長軸線進行比對分析後，則能夠得到騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈；以及一鞋墊選取判斷模組，係與該運動軌跡分析模組相連接，用以 藉由該運動軌跡分析模組分析之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈進行判斷適合騎乘者的足弓墊鞋墊。

更具體的說，所述膝關節運動軌跡分析裝置更包含有一與該運動軌跡分析模組相連接之騎乘者足部位置定義模組，依據具有騎乘者下肢中心位置之影像將騎乘者之足部區分為左腳部及右腳部，而左腳部及右腳部係分別能夠再定義出足底，而足底能夠再定義出足底外側與足底內側。

更具體的說，所述運動軌跡分析模組能夠以騎乘者的身體中心線為基準，由上極限點往下極限點的方向來看，若該軌跡長軸線的水平方向投影線是接近身體中心線，該運動軌跡分析模組則能夠判斷出足底受力分佈則是偏向足底外側。

更具體的說，所述足底受力分佈是偏向足底外側，因此鞋墊選取判斷模組判斷應選擇足弓墊的剛性較低的足弓墊鞋墊，能夠使足部受力分佈向中央回調，以平衡並調整足部受力分佈偏外側之情況。

更具體的說，所述運動軌跡分析模組能夠以騎乘者的身體中心線為基準，由上極限點往下極限點的方向來看，若該軌跡長軸線的水平方向投影線是遠離身體中心線，該運動軌跡分析模組則能夠判斷出足底受力分佈則是偏向足底內側。

更具體的說，所述足底受力分佈是偏向足底內側，因此鞋墊選取判斷模組判斷應選擇足弓墊的剛性最大的足弓墊鞋墊，能夠使足部受力分佈向中央回調，以平衡並調整足部受力分佈偏內側之情況。

更具體的說，所述運動軌跡分析模組能夠以騎乘者的身體中心線為基準，若橢圓運動軌跡圖之軌跡長軸線與身體中心線平行，該運動 軌跡分析模組則能夠判斷出足底受力分佈則是比較平均且足底內外受力對稱。

更具體的說，所述足底受力分佈是比較平均且足底內外受力對稱，因此鞋墊選取判斷模組判斷應選擇足弓墊的剛性適中的足弓墊鞋墊。

更具體的說，所述發光燈體係為可見光燈體或不可見光燈體。

更具體的說，所述可見光燈體係為發光二極體。

而用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其量測方法為：1. 首先，於騎乘者下肢的脛骨粗隆處固定有一發光燈體；2. 之後，騎乘者於一前方具有影像擷取裝置之可踩踏裝置上，進行循環踩踏，並由影像擷取裝置擷取具有騎乘者下肢中心位置之影像與發光燈體之發光光點軌跡線影像；3. 於發光光點軌跡線影像中，分析出軌跡長軸線的長度、最大軌跡橫向線的長度及軌跡偏移角度量，並再依據軌跡長軸線、最大軌跡橫向線及軌跡偏移角度量，取得一橢圓運動軌跡圖；4. 再依據具有騎乘者下肢中心位置之影像，定義出一騎乘者的身體中心線，並以身體中心線為基準，與橢圓運動軌跡圖之軌跡長軸線進行比對分析後，以取得騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈；以及5. 最後，依據膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈進行判斷適合騎乘者的足弓墊鞋墊。

更具體的說，所述於發光光點軌跡線影像中能夠取出上下兩端能夠形成長度最長的兩點，兩點分別為上極限點與下極限點，因此將兩點連成一線，則能取得軌跡長軸線的長度。

更具體的說，所述於發光光點軌跡線影像中取出左右兩端能夠形成長度最長的兩點，並將兩點連成一線，以取得最大軌跡橫向線的長度。

更具體的說，所述於軌跡長軸線與一跟地面絕對垂直之參考線進行夾角分析，以取得軌跡偏移角度量。

更具體的說，所述能夠依據具有騎乘者下肢中心位置之影像，將騎乘者之足部區分為左腳部及右腳部，而左腳部及右腳部係分別能夠再定義出足底，而足底能夠再定義出足底外側與足底內側。

更具體的說，所述以騎乘者的身體中心線為基準，由上極限點往下極限點的方向來看，若該軌跡長軸線的水平方向投影線是接近身體中心線，則能夠判斷出足底受力分佈則是偏向足底外側，更具體的說，所述由於足底受力分佈是偏向足底外側，因此判斷應選擇足弓墊的剛性較低的足弓墊鞋墊，能夠使足部受力分佈向中央回調，以平衡並調整足部受力分佈偏外側之情況。

更具體的說，所述以騎乘者的身體中心線為基準，由上極限點往下極限點的方向來看，若該軌跡長軸線的水平方向投影線是遠離身體中心線，則能夠判斷出足底受力分佈則是偏向足底內側。

更具體的說，所述由於足底受力分佈是偏向足底內側，因此判斷應選擇足弓墊的剛性最大的足弓墊鞋墊，能夠使足部受力分佈向中央 回調，以平衡並調整足部受力分佈偏外側之情況。

更具體的說，所述以騎乘者的身體中心線為基準，若橢圓運動軌跡圖之軌跡長軸線與身體中心線平行，則能夠判斷出足底受力分佈則是比較平均且足底內外受力對稱。

更具體的說，所述由於足底受力分佈是比較平均且足底內外受力對稱，因此判斷應選擇足弓墊的剛性適中的足弓墊鞋墊。

〔本發明〕

1‧‧‧量測系統

11‧‧‧可踩踏裝置

111‧‧‧車架龍頭

112‧‧‧腳踏板

12‧‧‧發光燈體

121‧‧‧發光光點軌跡線影像

13‧‧‧影像擷取裝置

14‧‧‧膝關節運動軌跡分析裝置

141‧‧‧軌跡長軸分析模組

1411‧‧‧軌跡長軸線

14111‧‧‧上極限點

14112‧‧‧下極限點

142‧‧‧軌跡橫向線分析模組

1421‧‧‧最大軌跡橫向線

143‧‧‧軌跡偏移角度分析模組

1431‧‧‧參考線

1432‧‧‧軌跡偏移角度量

1433‧‧‧橢圓運動軌跡圖

14331‧‧‧水平方向投影線

144‧‧‧身體中心線定義模組

1441‧‧‧身體中心線

145‧‧‧運動軌跡分析模組

1451‧‧‧足部受力分佈線

146‧‧‧騎乘者足部位置定義模組

147‧‧‧鞋墊選取判斷模組

2‧‧‧騎乘者

21‧‧‧下肢

211‧‧‧脛骨粗隆處

第1A圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之系統架構示意圖；第1B圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之運動軌跡分析裝置之內部架構示意圖；第2A圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之發光燈體設置示意圖；第2B圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之騎乘者踩踏影像擷取示意圖；第2C圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之發光光點軌跡線影像擷取示意圖；第2D圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之橢圓運動軌跡構成示意圖；第3A圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之橢圓運動軌跡往外傾斜示意圖； 第3B圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之足底受力分佈示意圖；第4A圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之橢圓運動軌跡平行於身體中心線或垂直地面示意圖；第4B圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之足底受力分佈示意圖；第5A圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之橢圓運動軌跡往內傾斜示意圖；第5B圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之足底受力分佈示意圖；以及第6圖係本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之流程示意圖。

有關於本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1A圖及第1B圖，為本發明用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法之系統架構示意圖及運動軌跡分析裝置之內部架構示意圖，由圖中可知，該量測系統1係包含一可踩踏裝置11、一發光燈體12、一影像擷取裝置13及一膝關節運動軌跡分析裝置14，其中該可踩踏裝置11於本實施例中則是使用一固定式的自行車，而該可踩踏裝置11係為一車架，該車架上具有一車架龍頭111及一對腳踏板112，用以讓騎乘者2能夠將雙腳分別皆置於該腳踏板112上進行循環踩踏； 而騎乘者2的下肢21的脛骨粗隆處211(tibial plateau)係固定有該發光燈體12(能夠使用可見光燈體或是不可見光燈體，本實施例所使用的可見光燈體為發光二極體)，如第2A圖所示，但固定的方式有多種，本實施例則是以魔鬼氈將發光燈體12固定於脛骨粗隆處211，因此當騎乘者2的下肢21於該可踩踏裝置11上進行循環踩踏時，能夠一併進行發光，由於該影像擷取裝置13係設置於該可踩踏裝置11的前方，如第2B圖及第2C圖所示，該影像擷取裝置13能夠擷取具有騎乘者2下肢21相對車架龍頭111中心位置之影像與騎乘者2進行循環踩踏時該發光燈體12之發光光點軌跡線影像121，由於為了擷取較清楚的發光光點軌跡線影像121，本實施例之影像擷取裝置13係為一照相機，其中延長曝光時間約取5秒，燈光亮度須在一般室內居住之光源以下，光圈大小約F3.5、ISO值建議100~400以下，並依據現場即時調整相機參數，將拍攝之發光二極體光點軌跡線調整至清晰。

而藉由該影像擷取裝置13擷取具有騎乘者2的下肢21相對車架龍頭111中心位置之影像與發光光點軌跡線影像121後，將其輸入該膝關節運動軌跡分析裝置14中以進行分析，而該膝關節運動軌跡分析裝置14如第1B圖所示，係包含一軌跡長軸分析模組141、一軌跡橫向線分析模組142、一軌跡偏移角度分析模組143、一身體中心線定義模組144、一運動軌跡分析模組145、一騎乘者足部位置定義模組146及一鞋墊選取判斷模組147，其中先由該軌跡長軸分析模組，於發光光點軌跡線影像121中取出上下兩端能夠形成長度最長的兩點，兩點分別為上極限點14111與下極限點14112，因此將兩點連成一線，則能取得軌跡長軸線1411的長度； 之後，再由該軌跡橫向線分析模組142，於發光光點軌跡線影像121中取出左右兩端能夠形成長度最長的兩點，並將兩點連成一線，以取得最大軌跡橫向線1421的長度；而該軌跡偏移角度分析模組143則能夠先定義一與地面絕對垂直之參考線1431，並將參考線與軌跡長軸線進行夾角分析，以取得軌跡偏移角度量1432；而為了進行比對分析，故由該身體中心線定義模組144依據具有騎乘者2下肢21之影像，先定義出一該位騎乘者的身體中心線1441，其中車架龍頭111的車架龍頭中心線可做為參考基準，在正常騎乘姿勢下，騎乘者的身體中心線1441會與車架龍頭111的車架龍頭中心線重疊；之後，再將軌跡長軸線1411、最大軌跡橫向線1421及軌跡偏移角度量1432輸入該運動軌跡分析模組145中，如第2D圖所示，該運動軌跡分析模組145能夠依據軌跡長軸線1411、最大軌跡橫向線1421及軌跡偏移角度量1432，形成一橢圓運動軌跡圖1433。

由於足部有右腳跟左腳之差異，故藉由該騎乘者足部位置定義模組146，先依據具有騎乘者2下肢21之影像能夠將騎乘者之足部區分為左腳部及右腳部，而左腳部及右腳部係分別能夠再定義出足部，並將足部區分定義出足部外側與足部內側，之後，再以騎乘者的身體中心線1441為基準，與橢圓運動軌跡圖1433之軌跡長軸線1411進行比對分析後，則能夠得到騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈；以下以騎乘者之足部為右腳部為例進行分析，分析如下：

(1)如第3A圖所示，以騎乘者的身體中心線1441為基準，由上極限點14111往下極限點14112方向的膝關節運動軌跡之偏移圖來看，由 於該軌跡長軸線1411的水平方向投影線14331是接近身體中心線1441，故該運動軌跡分析模組145能夠判斷出足底受力分佈則是偏向足底外側，搭配第3B圖來看，由足部受力分佈線1451所顯示的受力程度可知，證明足底受力分佈的確是偏向足底外側；經分析出不同的騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈後，能夠再進一步判斷騎乘者適合的鞋墊，以上述這個情況來看，因此判斷騎乘者應選擇足弓墊的剛性較低的足弓墊鞋墊，能夠使足部受力分佈向中央回調，以平衡並調整足部受力分佈偏外側之情況。

(2)如第5A圖所示，以騎乘者的身體中心線1441為基準，由上極限點14111往下極限點14112方向的膝關節運動軌跡之偏移圖來看，由於該軌跡長軸線1411的水平方向投影線14331是遠離身體中心線1441，故該運動軌跡分析模組145能夠判斷出足底受力分佈則是偏向足底內側，再搭配第5B圖來看，由足部受力分佈線1451所顯示的受力程度可知，證明足底受力分佈的確是偏向足底內側；經分析出不同的騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈後，能夠再進一步判斷騎乘者適合的鞋墊，以上述這個情況來看，因此判斷騎乘者應選擇足弓墊的剛性最大的足弓墊鞋墊，能夠使足部受力分佈向中央回調，以平衡並調整足部受力分佈偏內側之情況。

(3)如第4A圖所示，以騎乘者的身體中心線1441為基準，由於軌跡長軸線1411係與身體中心線1441平行，故該運動軌跡分析模組145 則能夠判斷出足底受力分佈則是比較平均且足底內外受力對稱，再搭配第4B圖來看，由足部受力分佈線1451所顯示的受力程度可知，證明足底受力分佈的確是比較平均且足底內外受力對稱；由於分析出不同的騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈後，能夠再進一步判斷騎乘者適合的鞋墊，以上述這個情況來看，因此判斷騎乘者應選擇足弓墊的剛性適中的足弓墊鞋墊，如此將能夠對應平均且於足底內外對稱的足底受力。

另外，騎乘者之足部為左腳部之分析與騎乘者之足部為右腳部之分析相仿，因此不多加贅述。

綜上所述，如第6圖所示，本發明之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其步驟為：1. 首先，於騎乘者下肢的脛骨粗隆處固定有一發光燈體601；2. 之後，騎乘者於一前方具有影像擷取裝置之可踩踏裝置上，進行循環踩踏，並由影像擷取裝置擷取具有騎乘者下肢中心位置之影像與發光燈體之發光光點軌跡線影像602；3. 於發光光點軌跡線影像中，分析出軌跡長軸線的長度、最大軌跡橫向線的長度及軌跡偏移角度量，並再依據軌跡長軸線、最大軌跡橫向線及軌跡偏移角度量，取得一橢圓運動軌跡圖603；4. 再依據具有騎乘者下肢中心位置之影像，定義出一騎乘者的身體中心線，並以身體中心線為基準，與橢圓運動軌跡圖之軌跡長軸線進行比對分析後，以取得騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈604；以及 5. 最後，依據膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈進行判斷適合騎乘者的足弓墊鞋墊605。

本發明所提供之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法，與其他習用技術相互比較時，其優點如下：1. 本發明能夠提供一用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統，除了能夠簡易且快速的擷取出騎乘自行車之膝關節運動軌跡，並能透過膝關節運動軌跡分析裝置分析軌跡特徵，依據騎乘自行車之膝關節運動軌跡搭配適合的鞋墊，以進行微調整騎乘者的足膝運動穩定性。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1‧‧‧量測系統

11‧‧‧可踩踏裝置

12‧‧‧發光燈體

13‧‧‧影像擷取裝置

14‧‧‧膝關節運動軌跡分析裝置

Claims (21)

1. 一種用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統，係用於量測並分析騎乘者騎乘自行車之膝關節運動軌跡，而該量測系統係包含：一可踩踏裝置，該可踩踏裝置係為一車架，該車架上具有一車架龍頭及一對腳踏板，用以讓騎乘者能夠將雙腳分別皆置於該腳踏板上進行循環踩踏；一發光燈體，係固定於騎乘者下肢的脛骨粗隆處，用於騎乘者於該可踩踏裝置上進行循環踩踏時，能夠進行發光；一影像擷取裝置，係設置於該可踩踏裝置的前方，騎乘者於該可踩踏裝置上進行循環踩踏時，該影像擷取裝置能夠擷取具有騎乘者下肢中心位置之影像與騎乘者進行循環踩踏時該發光燈體之發光光點軌跡線影像；一膝關節運動軌跡分析裝置，係與該影像擷取裝置相連接，該影像擷取裝置能夠將具有騎乘者下肢中心位置之影像與騎乘者進行循環踩踏時該發光燈體之發光光點軌跡線影像輸入該膝關節運動軌跡分析裝置，而該膝關節運動軌跡分析裝置係包含：一軌跡長軸分析模組，係於發光燈體之發光光點軌跡線影像中取出上下兩端能夠形成長度最長的兩點，兩點分別為上極限點與下極限點，因此將兩點連成一線，則能取得軌跡長軸線的長度；一軌跡橫向線分析模組，係於發光燈體之發光光點軌跡線影像中取出左右兩端能夠形成長度最長的兩點，並將兩點連成一線，以取得最大軌跡橫向線的長度；一軌跡偏移角度分析模組，係與該軌跡長軸分析模組相連接，該軌 跡偏移角度分析模組能夠定義一與地面絕對垂直之參考線，並將參考線與軌跡長軸線進行夾角分析，以取得軌跡偏移角度量；一身體中心線定義模組，係能夠依據具有騎乘者下肢中心位置之影像，定義出騎乘者的身體中心線；一運動軌跡分析模組，係與該軌跡長軸分析模組、該軌跡橫向線分析模組、該軌跡偏移角度分析模組及該身體中心線定義模組相連接，能夠藉由軌跡長軸線、最大軌跡橫向線及軌跡偏移角度量，以取得一橢圓運動軌跡圖，並以騎乘者的身體中心線為基準，與橢圓運動軌跡圖之軌跡長軸線進行比對分析後，則能夠得到騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈；以及一鞋墊選取判斷模組，係與該運動軌跡分析模組相連接，用以藉由該運動軌跡分析模組分析之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈進行判斷適合騎乘者的足弓墊鞋墊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統，其中該膝關節運動軌跡分析裝置更包含有一與該運動軌跡分析模組相連接之騎乘者足部位置定義模組，依據具有騎乘者下肢中心位置之影像將騎乘者之足部區分為左腳部及右腳部，而左腳部及右腳部係分別能夠再定義出足底，而足底能夠再定義出足底外側與足底內側。
3. 如申請專利範圍第2項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統，其中該運動軌跡分析模組能夠以騎乘者的身體中心線為基準，由上極限點往下極限點的方向來看，若該軌跡長軸線的水平方向投影線是接近身體中心線，該運動軌跡分析模組則能夠判斷出足底受力分 佈則是偏向足底外側。
4. 如申請專利範圍第3項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統，其中該足底受力分佈是偏向足底外側，因此鞋墊選取判斷模組判斷應選擇足弓墊的剛性較低的足弓墊鞋墊，能夠使足部受力分佈向中央回調，以平衡並調整足部受力分佈偏外側之情況。
5. 如申請專利範圍第2項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統，其中該運動軌跡分析模組能夠以騎乘者的身體中心線為基準，由上極限點往下極限點的方向來看，若該軌跡長軸線的水平方向投影線是遠離身體中心線，該運動軌跡分析模組則能夠判斷出足底受力分佈則是偏向足底內側。
6. 如申請專利範圍第5項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統，其中該足底受力分佈是偏向足底內側，因此鞋墊選取判斷模組判斷應選擇足弓墊的剛性最大的足弓墊鞋墊，能夠使足部受力分佈向中央回調，以平衡並調整足部受力分佈偏內側之情況。
7. 如申請專利範圍第2項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統，其中該運動軌跡分析模組能夠以騎乘者的身體中心線為基準，若橢圓運動軌跡圖之軌跡長軸線與身體中心線平行，該運動軌跡分析模組則能夠判斷出足底受力分佈則是比較平均且足底內外受力對稱。
8. 如申請專利範圍第7項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統，其中該足底受力分佈是比較平均且足底內外受力對稱，因此鞋墊選取判斷模組判斷應選擇足弓墊的剛性適中的足弓墊鞋墊。
9. 如申請專利範圍第1項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡 的量測系統，其中該發光燈體係為可見光燈體或不可見光燈體。
10. 如申請專利範圍第9項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統，其中該可見光燈體係為發光二極體。
11. 一種用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其量測方法為：首先，於騎乘者下肢的脛骨粗隆處固定有一發光燈體；之後，騎乘者於一前方具有影像擷取裝置之可踩踏裝置上，進行循環踩踏，並由影像擷取裝置擷取具有騎乘者下肢中心位置之影像與發光燈體之發光光點軌跡線影像；於發光光點軌跡線影像中，分析出軌跡長軸線的長度、最大軌跡橫向線的長度及軌跡偏移角度量，並再依據軌跡長軸線、最大軌跡橫向線及軌跡偏移角度量，取得一橢圓運動軌跡圖；再依據具有騎乘者下肢中心位置之影像，定義出一騎乘者的身體中心線，並以身體中心線為基準，與橢圓運動軌跡圖之軌跡長軸線進行比對分析後，以取得騎乘自行車之膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈；以及最後，依據膝關節運動軌跡的偏移數據與足底受力分佈進行判斷適合騎乘者的足弓墊鞋墊。
12. 如申請專利範圍第11項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其中於發光光點軌跡線影像中能夠取出上下兩端能夠形成長度最長的兩點，兩點分別為上極限點與下極限點，因此將兩點連成一線，則能取得軌跡長軸線的長度，則能夠取得軌跡長軸線的長度。
13. 如申請專利範圍第11項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其中於發光光點軌跡線影像中取出左右兩端能夠形成長度最長的兩點，並將兩點連成一線，以取得最大軌跡橫向線的長度。
14. 如申請專利範圍第11項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其中於軌跡長軸線與一跟地面絕對垂直之參考線進行夾角分析，以取得軌跡偏移角度量。
15. 如申請專利範圍第11項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其中於能夠依據具有騎乘者下肢中心位置之影像，將騎乘者之足部區分為左腳部及右腳部，而左腳部及右腳部係分別能夠再定義出足底，而足底能夠再定義出足底外側與足底內側。
16. 如申請專利範圍第15項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其中以騎乘者的身體中心線為基準，由上極限點往下極限點的方向來看，若該軌跡長軸線的水平方向投影線是接近身體中心線，則能夠判斷出足底受力分佈則是偏向足底外側。
17. 如申請專利範圍第16項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其中由於足底受力分佈是偏向足底外側，因此判斷應選擇足弓墊的剛性較低的足弓墊鞋墊，能夠使足部受力分佈向中央回調，以平衡並調整足部受力分佈偏外側之情況。
18. 如申請專利範圍第15項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其中以騎乘者的身體中心線為基準，由上極限點往下極限點的方向來看，若該軌跡長軸線的水平方向投影線是遠離身體中心線，則能夠判斷出足底受力分佈則是偏向足底內側。
19. 如申請專利範圍第18項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其中由於足底受力分佈是偏向足底內側，因此判斷應選擇足弓墊的剛性最大的足弓墊鞋墊，能夠使足部受力分佈向中央回調，以平衡並調整足部受力分佈偏內側之情況。
20. 如申請專利範圍第15項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其中以騎乘者的身體中心線為基準，若橢圓運動軌跡圖之軌跡長軸線與身體中心線平行，則能夠判斷出足底受力分佈則是比較平均且足底內外受力對稱。
21. 如申請專利範圍第20項所述之用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測方法，其中由於足底受力分佈是比較平均且足底內外受力對稱，因此判斷應選擇足弓墊的剛性適中的足弓墊鞋墊。