TW201918831A

TW201918831A - 水中運動的姿勢矯正裝置及方法

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Publication number: TW201918831A
Application number: TW106138822A
Authority: TW
Inventors: 陳俊麟; 鄭之煒
Original assignee: 展達通訊股份有限公司
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2019-05-16
Also published as: CN109758737A

Abstract

本發明提供一種水中運動的姿勢矯正裝置，其包括一耳塞式耳機，穿戴於一使用者之頭部。耳塞式耳機包括一提示單元、一第一傾斜感測器、一記憶模組以及一處理模組。第一傾斜感測器每間隔一取樣時間產生一三軸參數。記憶模組儲存一垂直方向位移範圍。處理模組與提示單元、第一傾斜感測器及記憶模組耦接。處理模組自第一傾斜感測器接收該些三軸參數，並依據相鄰二該三軸參數計算取得一垂直方向位移值，及比對垂直方向位移值與垂直方向位移範圍。其中，當垂直方向位移值大於或小於垂直方向位移範圍，處理模組發出一提示訊號至提示單元。

Description

水中運動的姿勢矯正裝置及方法

本發明係關於一種姿勢矯正裝置及方法，特別是關於一種應用於水中運動的姿勢矯正裝置及方法。

現今國民熱愛運動，無論跑步、自行車或游泳皆廣受民眾喜愛。又，隨著穿戴式電子裝置的蓬勃發展，目前已有許多用以檢測心跳速度、移動速度、位移方向的穿戴式電子裝置，其可與電腦或智慧型手機等裝置配合使用，以取得使用者的動作軌跡，或是計算其消耗的熱量。因此，許多愛好運動或是正在培養運動習慣的民眾，更是會藉由配戴穿戴式電子裝置，記錄每次的運動情形，以觀察自身的運動量、或是建立持續運動的良好習慣。

針對一般陸上的運動，例如跑步或自行車等，可藉由量測移動距離、使用者的心跳速度等數據，並經運算處理後，提供較佳的配速計畫給使用者。然而，習知的穿戴式電子裝置受限於陸上運動，並無法應用在水中運動，例如游泳。

又，相較於跑步及自行車等運動，游泳的入門門檻較高，需經過一段時間的動作練習，始能成功地換氣，並持續地游下去。換言之，水中運動對使用者的動作姿勢地要求較高，若姿勢不正確，將造成前進的速度緩慢，且無法游地持久。然而，目前並無可應用在水中運動，並提供矯正功能的裝置。

本發明之主要目的係在提供一種水中運動的姿勢矯正裝置及方法，姿勢矯正裝置包括一耳塞式耳機，其具有（第一）傾斜感測器以取得三軸參數，而處理模組可依據三軸參數計算取得一垂直方向位移值，適時地發出提示訊號至提示單元，以解決目前並無可應用在水中運動，並提供矯正功能之裝置的問題。

為達成上述之目的，本發明提供一種水中運動的姿勢矯正裝置，供一使用者穿戴。姿勢矯正裝置包括一耳塞式耳機，穿戴於使用者之頭部。耳塞式耳機包括一提示單元、一第一傾斜感測器、一記憶模組以及一處理模組。第一傾斜感測器每間隔一取樣時間產生一三軸參數。記憶模組儲存一垂直方向位移範圍。處理模組與提示單元、第一傾斜感測器及記憶模組耦接。處理模組自第一傾斜感測器接收該些三軸參數，並依據相鄰二該三軸參數計算取得一垂直方向位移值，及比對垂直方向位移值與垂直方向位移範圍。其中，當垂直方向位移值大於或小於垂直方向位移範圍，處理模組發出一提示訊號至提示單元。

為達成上述之目的，本發明更提供一種水中運動的姿勢矯正方法，應用於供一使用者穿戴的一姿勢矯正裝置，其包括一耳塞式耳機，穿戴於使用者之頭部。耳塞式耳機包括一提示單元、一第一傾斜感測器、一記憶模組及一處理模組。記憶模組儲存一垂直方向位移範圍。處理模組與該揚聲器、第一傾斜感測器及記憶模組耦接。姿勢矯正方法包括以下步驟：第一傾斜感測器每間隔一取樣時間產生一三軸參數；處理模組自第一傾斜感測器接收該些三軸參數；處理模組依據相鄰二該三軸參數計算取得一垂直方向位移值；處理模組比對垂直方向位移值與垂直方向位移範圍；以及當垂直方向位移值大於或小於垂直方向位移範圍，處理模組發出一提示訊號至提示單元。

根據本發明之一實施例，記憶模組儲存一傾斜角度範圍，處理模組更執行下列步驟：依據相鄰二該三軸參數計算取得一傾斜角度值；比對傾斜角度值與傾斜角度範圍；以及當該傾斜角度值大於或小於傾斜角度範圍，發出提示訊號至提示單元。

根據本發明之一實施例，記憶模組儲存一傾斜角度範圍，姿勢矯正方法更包括以下步驟：處理模組依據相鄰二該三軸參數計算取得一傾斜角度值；處理模組比對傾斜角度值與傾斜角度範圍；以及當傾斜角度值大於或小於傾斜角度範圍，處理模組發出提示訊號至提示單元。

根據本發明之一實施例，記憶模組儲存一水平方向加速度範圍，處理模組更執行下列步驟：依據相鄰二該三軸參數計算取得一水平方向加速度值；比對水平方向加速度值與水平方向加速度範圍；以及當水平方向加速度值大於或小於水平方向加速度範圍，發出提示訊號至提示單元。

根據本發明之一實施例，記憶模組儲存一水平方向加速度範圍，姿勢矯正方法更包括以下步驟：處理模組依據相鄰二該三軸參數計算取得一水平方向加速度值；處理模組比對水平方向加速度值與水平方向加速度範圍；以及當水平方向加速度值大於或小於水平方向加速度範圍，發出提示訊號至提示單元。

根據本發明之一實施例，垂直方向位移值為一Z軸位移值，水平方向加速度值為一X軸加速度值或一Y軸加速度值。

根據本發明之一實施例，提示單元接收一提示訊號而產生一提示動作。

根據本發明之一實施例，姿勢矯正方法更包括下列步驟：提示單元接收一提示訊號而產生一提示動作。

根據本發明之一實施例，提示單元為一揚聲器、或一震動單元，提示動作為一提示音、或一震動動作。

根據本發明之一實施例，耳塞式耳機更包括一第一無線傳輸模組，其耦接於記憶模組及處理模組。

根據本發明之一實施例，姿勢矯正裝置更包括一穿戴式電子裝置，穿戴於使用者之四肢其中一者。穿戴式電子裝置包括第二傾斜感測器及一第二無線傳輸模組。該第二傾斜感測器每間隔一取樣時間產生一輔助三軸參數。第二無線傳輸模組，與該第二傾斜感測器耦接，並傳送輔助三軸參數至與耳塞式耳機之第一無線傳輸模組

根據本發明之一實施例，處理模組自第一無線傳輸模組接收該些輔助三軸參數，並分析該些輔助三軸參數。

根據本發明之一實施例，耳塞式耳機更包括一第一無線傳輸模組，耦接於處理模組，姿勢矯正裝置更包括一穿戴式電子裝置，其包括相互耦接之第二傾斜感測器及一第二無線傳輸模組，姿勢矯正方法更包括下列步驟：該第二傾斜感測器每間隔一取樣時間產生一輔助三軸參數；以及第二無線傳輸模組傳送輔助三軸參數至與耳塞式耳機之第一無線傳輸模組。

根據本發明之一實施例，姿勢矯正方法更包括下列步驟：處理模組自第一無線傳輸模組接收該些輔助三軸參數，並分析該些輔助三軸參數。

根據本發明之一實施例，處理模組依據相鄰二該三軸參數計算取得該使用者之頭部於三軸的一位移值、一加速度值、或一傾斜角度值，並依據使用者之頭部於三軸的位移值、加速度值、或傾斜角度值計算取得使用者之四肢其中一者於三軸的一位移範圍、一加速度範圍、或一傾斜角度範圍。

根據本發明之一實施例，處理模組所取得之使用者之四肢其中一者於三軸的位移範圍、加速度範圍、或傾斜角度範圍儲存於記憶模組。

承上所述，依據本發明之一種水中運動的姿勢矯正裝置及方法，其中，姿勢矯正裝置包括一耳塞式耳機，其具有提示單元、（第一）傾斜感測器及處理模組，（第一）傾斜感測器以取得三軸參數，而處理模組可依據三軸參數計算取得一垂直方向位移值，藉由垂直方向位移值用於判斷使用者的頭部浮沉的情況。當該垂直方向位移值大於或小於該垂直方向位移範圍，表示使用者之頭部的位置過低或過高，而發出一提示訊號至提示單元，以即時的提醒使用者矯正泳姿。

另外，處理模組亦可依據三軸參數計算取得一傾斜角度值及水平方向加速度值。傾斜角度值可用於評估使用者的頭部側轉擺動的情形，而水平方向加速度值可用於評估配速，當傾斜角度值或水平方向加速度值超出預設之較佳範圍（傾斜角度範圍、水平方向加速度範圍）時，同樣發出提示訊號至提示單元，以達到即時提醒使用者的效果。

為能讓貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。

圖1為本發明之一實施例之水中運動的姿勢矯正裝置的使用環境示意圖，圖2A為圖1所示之耳塞式耳機的示意圖，圖2B為圖2A所示之耳塞式耳機的內部示意圖，圖3為圖1所示之穿戴式電子裝置的示意圖，請同時參考圖1、圖2A、圖3B及圖3所示。本實施例之水中運動的姿勢矯正裝置1（以下稱為姿勢矯正裝置1），供一使用者穿戴，換言之，本實施例之姿勢矯正裝置1係應用於水中運動，例如游泳，而本實施例主要係以自由式為例說明。本實施例之姿勢矯正裝置1可包括耳塞式耳機10及穿戴式電子裝置20。其中，耳塞式耳機10穿戴於使用者之頭部，以偵測使用者於游泳時的頭部擺動情形。穿戴式電子裝置20穿戴於使用者之四肢，用以偵測使用者的四肢擺動情形，圖1以穿戴式電子裝置20穿戴於使用者的手腕為例，用以偵測使用者的手部擺動情形。需先說明的是，穿戴式電子裝置20為輔助矯正的效果，於多數的水中運動，尤其是自由式，頭部的擺動即影響到整體的泳姿，進而影響到游泳的速度，故於其他實施例中，姿勢矯正裝置1亦可僅包括耳塞式耳機10。

圖4為圖1所示之姿勢矯正裝置的方塊示意圖，請搭配參考圖4所示。在本實施例中，耳塞式耳機10為無線的防水型耳塞式耳機，以供使用者於游泳時配戴。耳塞式耳機10包括一提示單元11、一第一傾斜感測器12、一記憶模組13以及一處理模組14。須說明的是，本實施例係將耳塞式耳機10所具有的傾斜感測器稱為第一傾斜感測器12，而穿戴式電子裝置20所具有的傾斜感測器稱為第二傾斜感測器21，第一、第二僅為便於說明的命名方式。處理模組14與提示單元11、第一傾斜感測器12及記憶模組13耦接。其中，記憶模組13可以為非暫態的電腦可讀取儲存媒體，包括但不限於快閃記憶體、光碟、或磁碟，用以儲存各參數的較佳範圍，例如垂直方向位移範圍、傾斜角度範圍及水平方向加速度範圍，作為使用者（泳者）於游泳時之頭部位置或配速的判斷基準，而其他細節於後進一步說明細節。

又，記憶模組13亦儲存一姿勢矯正方法，圖5為圖1所示之耳塞式耳機所執行之姿勢矯正方法的流程步驟圖，請搭配圖5所示。如前述，本實施例之處理模組14與記憶模組13電性連接，藉由處理模組14執行姿勢矯正方法，處理模組14可以為晶片組（chip set），並可由多數個處理單元組成，以分別執行姿勢矯正方法中的計算、判斷等步驟，或可分別計算第一傾斜感測器12所取得之三軸參數，或是自穿戴式電子裝置20所取得的輔助三軸參數。以下配合各步驟進一步說明各元件以及模組的作動。

步驟S10：第一傾斜感測器12每間隔一取樣時間產生一三軸參數。

其中，第一傾斜感測器12每間隔一取樣時間可產生一三軸參數。本實施例之第一傾斜感測器12包含重力感測器（G-sensor），可以用來測量耳塞式耳機10目前時間點的傾斜情形，所產生的三維空間的向量值即為所述三軸參數。需說明的是，本實施例之產生一三軸參數是指每一時間點所產生的一組參數，一般具有3個數值，經計算後可取得三軸的位移值及加速度值等。舉例來說，第一時間點所產生的三軸參數為，而第二時間點所產生的三軸參數為。具體而言，製造商或業者可預先設定取樣頻率，例如設定為50Hz，則每間隔0.02秒產生一組三軸參數，此時，取樣時間為0.02秒。使用者可於游泳前配戴耳塞式耳機10，並開啟電源開關（圖未顯示），開啟電源後，處理模組14可通知第一傾斜感測器12每間隔0.02秒產生一組三軸參數。

步驟S20：處理模組14自第一傾斜感測器12接收該些三軸參數。

第一傾斜感測器12每產生一組三軸參數即可傳送至處理模組14，處理模組14接收該些參數後，可進一步計算三軸的位移值及加速度值，細節詳述於後。

步驟S30：處理模組14依據相鄰二三軸參數計算取得一垂直方向位移值。

處理模組14依據相鄰二該三軸參數（亦即，取樣時間點前後相鄰的二組三軸參數）計算取得三軸的位移值及加速度值。換言之，處理模組14可計算取得X軸、Y軸及Z軸的位移值及加速度值。其中，垂直方向位移值即為Z軸位移值。又，垂直方向位移值用於判斷使用者的頭部浮沉的情況。

游泳為具有規律、週期性動作的運動，而換氣的頻率亦為規律且具有週期性。因此，不論是自由式、蛙式、仰式或蝶式，泳者之頭部的上、下位移亦具有規律、週期性及一較佳範圍。處理模組14可先判斷垂直方向位移是否開始有大致有規律的變化，當有規律變化時，再將最後一次取樣時間點之頭部於垂直方向的位置設定為一基準點。若以自由式為例，偵測到使用者（泳者）頭部規律擺動後，可以將於所述規律擺動之前的最後一次取樣時間點之頭部位置設定為所述基準點。又，將基準點設定為零，往上擺動設定為正向位移，向下擺動則設定為負向位移。因此，本實施例之垂直方向位移值包含正向位移值及負向位移值。

在本實施例中，記憶模組13儲存有垂直方向位移範圍，即是蒐集優秀泳者於游泳時，其頭部於垂直方向（Z軸）位移的數據，並分析取得一較佳範圍作為本實施例之垂直方向位移範圍。不論是向上擺動、或向下擺動皆具有其所對應之較佳範圍，換言之，本實施例之垂直方向位移範圍可以包含正向位移範圍及負向位移範圍之二較佳範圍。

步驟S40：處理模組14比對垂直方向位移值是否超出垂直方向位移範圍。

處理模組14計算取得垂直方向位移值（步驟S30）後，再進一步將垂直方向位移值與垂直方向位移範圍進行比對，判斷垂直方向位移值是否超出垂直方向位移範圍。具體而言，將前述之正向位移值與正向位移範圍進行比對，而負向位移值與負向範圍進行比對，若有任一超出範圍，處理模組14即可判斷為「是」。亦即，垂直方向位移值超出垂直方向位移範圍，例如大於或小於垂直方向位移範圍，此時，進入步驟S50。反之，若判斷為「否」，表示使用者（泳者）的泳姿在較佳範圍內，重複步驟S30。

詳細而言，若使用者於游泳時有多餘的動作、或是換氣的動作不確實，都會影響到頭部的位置，進而使垂直方向位移值超出垂直方向位移範圍，續行進入步驟S50之提醒步驟；反之，若動作符合標準，則垂直方向位移值會落在垂直方向位移範圍內，並回到步驟S30，計算下一個時間點的垂直方向位移值。處理模組14除了計算垂直方向位移值以外，亦可進一步計算傾斜角度值（步驟S32）及水平方向加速度值（步驟S34），以下先說明超出範圍時所進行的提醒步驟（步驟S50、S60）後，再進一步說明傾斜角度值及水平方向加速度值。

步驟S50：處理模組14發出一提示訊號至提示單元11。

當垂直方向位移值超出垂直方向位移範圍，亦即，垂直方向位移值大於或小於垂直方向位移範圍時，表示使用者的泳姿不在標準範圍內，處理模組14可對應發出提示訊號至提示單元11。

步驟S60：提示單元11接收一提示訊號而產生一提示動作。

提示動作對應於提示單元11的種類而有所不同，例如，本實施例之提示單元11係以揚聲器為例，對應的，提示動作為提示音。提示音可以為單一短音、單一長音、或複數短音等等，本發明並不限制提示音的態樣。藉由提示單元11發出提示音，以提醒使用者目前的動作不標準，令使用者可即時的改善。

在其他實施例中，步驟S50之處理模組14亦可發出多種不同的提示訊號，例如垂直方向位移值大於垂直方向位移範圍時，發出單一短音的提示訊號；而垂直方向位移值小於垂直方向位移範圍時，發出複數短音的提示訊號。於步驟S60，提示單元11可依據不同的提示訊號發出不同類型的提示音，令使用者可更進一步了解姿勢錯誤的類型（頭部的位置太高或太低）。在其他實施例中，提示音亦可以為語音提醒，以直接說明頭部位置過高、或過低，本發明並不限制。

在其他實施例中，提示單元11亦可以為震動單元，而提示動作對應可為一震動動作。同樣的，震動動作亦可具有多種類型，單一短擊、或多次短擊等等，其他細節可參考前述，於此不加贅述。

如前述，本實施例之處理模組14除了計算垂直方向位移值（步驟S30）以外，亦可進一步計算傾斜角度值（步驟S32），並與傾斜角度範圍相互比對（步驟S42）。

步驟S32：處理模組14依據相鄰二該三軸參數計算取得一傾斜角度值。

如步驟S30所述，處理模組14可依據相鄰二該三軸參數計算取得三軸的位移值及加速度，並進一步推算出第一傾斜感測器12（以及耳塞式耳機10）的傾斜角度值，藉由傾斜角度值判斷使用者的頭部側轉擺動的情形。

以自由式而言，換氣時之頭部側轉擺動的角度，會影響使用者之身體擺動的協調性，進而影響到泳速。同樣的，本實施例之記憶模組13所儲存有傾斜角度範圍，是蒐集優秀自由式泳者於游泳時，其頭部之傾斜角度值的數據，並分析取得一較佳範圍作為本實施例之傾斜角度範圍。

步驟S42：處理模組14比對傾斜角度值是否超出傾斜角度範圍。

處理模組14進一步將傾斜角度值與傾斜角度範圍進行比對，以判斷傾斜角度值是否超出傾斜角度範圍。若傾斜角度值大於或小於傾斜角度範圍，則判斷為「是」，並執行步驟S50，發出提示訊號至提示單元，以供使用者即時的矯正泳姿。

其中，步驟S42與步驟S40所發出之提示訊號可以相同或不相同，較佳為不相同。舉例而言，步驟S40可發出短音的提示訊號（表示頭部的位置過高或過低），而步驟S42可發出長音的提示訊號（表示頭部側轉擺動的角度不佳）。步驟S50依據提示訊號的類型發出不同的提示動作（提示音），以供使用者即時的調整頭部的位置、或是側轉擺動的角度。其他細節可參考步驟S40，於此不加贅述。

又，本實施例之處理模組14亦可進一步計算水平方向加速度值（步驟S34），並與水平方向加速度範圍相互比對（步驟S44）。

步驟S34：處理模組14依據相鄰二該三軸參數計算取得一水平方向加速度值。

如步驟S30所述，處理模組14可依據相鄰二該三軸參數計算取得X軸、Y軸及Z軸的加速度值，其中，本實施例所述之水平方向加速度值可以為X軸加速度值或Y軸加速度值。本實施例是藉由水平方向加速度值判斷使用者的泳速，若為等速度的運動，則水平方向加速度值接近0；泳速變快，水平方向加速度值為正值；泳速變快，水平方向加速度值為負值。

步驟S44：處理模組14比對水平方向加速度值是否超出水平方向加速度值。

又，記憶模組13所儲存有水平方向加速度範圍，其為較佳配速所對應之加速度範圍。處理模組14進一步將水平方向加速度值與水平方向加速度範圍進行比對，以判斷水平方向加速度值是否超出水平方向加速度範圍。若水平方向加速度值大於或小於水平方向加速度範圍，表示泳者的速度過快或過慢，則判斷為「是」，並執行步驟S50，發出提示訊號至提示單元，以供使用者即時的調整泳速。較佳的，步驟S44所發出的提示訊號可步驟S42與步驟S40所發出者不相同，令使用者可即時的了解配速不佳，而即時的調整泳速。其他細節可參考步驟S40及步驟S42，於此不加贅述。

如圖2B及圖4所示，較佳的，本實施例之耳塞式耳機10更包括一第一無線傳輸模組15，其耦接於記憶模組13及處理模組14。又，穿戴式電子裝置20包括相互耦接之第二傾斜感測器21及一第二無線傳輸模組22，並藉由第二無線傳輸模組22與第一無線傳輸模組15耦接，以進行資料傳輸。第一無線傳輸模組15及第二無線傳輸模組22可依據彼此相互配合的硬體架構不同而有不同，具體來說可以透過符合例如Wi-Fi、紅外線、藍芽、或Zigbee等的技術實現。

圖6為圖1所示之穿戴式電子裝置與耳塞式耳機配合所共同執行之姿勢矯正方法的流程步驟圖，請搭配圖6所示。本實施例之姿勢矯正方法更包括：第二傾斜感測器21每間隔一取樣時間產生一輔助三軸參數（步驟S70）；第二無線傳輸模組22傳送輔助三軸參數至耳塞式耳機10之第一無線傳輸模組15（步驟S80）；處理模組14自第一無線傳輸模組15接收該些輔助三軸參數，並分析該些輔助三軸參數（步驟S90）。

於步驟S70所述之第二傾斜感測器21即為穿戴式電子裝置20的第二傾斜感測器21，同樣的，每間隔一取樣時間產生一輔助三軸參數，亦即，每一時間點所產生的一組參數，一般具有3個數值。需說明的是，於此是為與耳塞式耳機10之第一傾斜感測器12所產生的三軸參數區別，而以「輔助三軸參數」命名之。本實施例之穿戴式電子裝置20是以配戴於使用者的手部為例，故輔助三軸參數表示取樣時間點之使用者手部的位置、傾斜情形等參數。其他細節內容可參考步驟S10所述，於此不加贅述。

接著，藉由第二無線傳輸模組22將第一傾斜感測器12所產生的輔助三軸參數傳送至第一無線傳輸模組15（步驟S80），以供處理模組14進行分析處理（步驟S90）。

又，本實施例之處理模組14可具有至少二處理單元，其一用於分析處理自第一傾斜感測器12所取得之三軸參數，另一用於分析處理自穿戴式電子裝置20的第二傾斜感測器21所取得之輔助三軸參數。在此說明，處理模組14分析該些輔助三軸參數（步驟S90）包括：例如處理模組14可依據輔助三軸參數以計算取得手部於三軸的位移值、加速度值及傾斜角度值等，並與預先儲存之手部擺動之位移、加速度及傾斜角度的較佳範圍進行比對。若超出較佳範圍，處理模組14同樣發出提示訊號至提示單元11，使提示單元11可產生對應的提示動作，以即時的提醒使用者調整姿勢。其他細節內容可參考步驟S30～S50所述，於此不加贅述。穿戴式電子裝置20亦可穿戴於使用者的腳踝（圖未示），用以偵測使用者的下肢擺動情形。

於一實施例之姿勢矯正方法，分析輔助三軸參數（步驟S90）之前，可進一步包括：依據處理模組14取得之頭部於三軸的位移值、加速度值、或傾斜角度值，計算取得四肢之任一者於三軸的位移範圍、加速度範圍、或傾斜角度範圍（步驟S901）。於一實施例之姿勢矯正方法，並可進一步包括：將上述所取得之四肢之任一者（例如手部）於三軸的位移範圍、加速度範圍或者傾斜角度範圍等儲存至記憶模組（步驟S902）。

具體而言，以較佳泳姿而言，特定時間點之頭部擺動的狀態與四肢的擺動狀態具有一定的關連性，例如手相對於腳、頭的擺動、變換頻率位置等、或頭部相對於四肢的擺動、變換頻率位置等，皆具有特定的關聯性。因此，於前述步驟S30、S32及S34等取得頭部的數據後，即處理模組14依據相鄰二個三軸參數計算取得使用者之頭部於三軸的位移值、加速度值、及傾斜角度值後，亦可推算出基於該頭部數值之四肢的較佳數據範圍。換言之，基於較佳的泳姿，特定時間點之頭部擺動的位置，亦有其所對應之四肢的擺動的較佳範圍。因此，本實施例之處理模組14可依據頭部於三軸的位移值、加速度值或者傾斜角度值（亦即，特定時間點之頭部擺動的位置），計算取得四肢於三軸的位移範圍、加速度範圍或者傾斜角度範圍等（亦即，四肢擺動的較佳範圍）。又，將輔助三軸參數與三軸參數進行整合，可具有較佳的評估數據，對於整體的矯正具更佳的效果。

接著，可將處理模組14所計算取得之四肢於三軸的位移範圍、加速度範圍或者傾斜角度範圍等儲存於記憶模組13。處理模組14接收輔助三軸參數後，以計算取得手部（或其他四肢）於三軸的位移值、或加速度值等，並與前述之較佳的位移範圍、加速度範圍或者傾斜角度範圍比對。同樣的，超過較佳範圍時，發送提示訊號至提示單元11，由提示單元11執行對應的提示動作，以即時的提醒使用者矯正姿勢。

另外，請參考圖1及圖4所示，本實施例之姿勢矯正裝置1可與可攜式電子裝置9配合使用，而第一無線傳輸模組15可與可攜式電子裝置9進行資料傳輸，並將垂直方向位移值、傾斜角度值及水平方向加速度值傳送至可攜式電子裝置9，以供可攜式電子裝置9進行更進階的分析處理。

具體而言，使用者於游泳時，處理模組14所計算取得每個時間點的垂直方向位移值、傾斜角度值及水平方向加速度值可先暫存於記憶模組13。同樣的，輔助三軸參數（穿戴式電子裝置20）的分析結果亦可暫存於記憶模組13。當使用者將耳塞式耳機10與可攜式電子裝置9連接時，再藉由第一無線傳輸模組15將數據傳送至可攜式電子裝置9。而可攜式電子裝置9可進一步分析使用者的頭部或四肢擺動的模擬路徑及配速等資訊，以供使用者記錄每一次的游泳情況。

綜上所述，依據本發明之一種水中運動的姿勢矯正裝置及方法，其中，姿勢矯正裝置包括一耳塞式耳機，其具有提示單元、傾斜感測器及處理模組，傾斜感測器以取得三軸參數，而處理模組可依據三軸參數計算取得一垂直方向位移值，藉由垂直方向位移值用於判斷使用者的頭部浮沉的情況。當該垂直方向位移值大於或小於該垂直方向位移範圍，表示使用者之頭部的位置過低或過高，而發出一提示訊號至提示單元，以即時的提醒使用者矯正泳姿。

惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1‧‧‧姿勢矯正裝置

10‧‧‧耳塞式耳機

11‧‧‧提示單元

12‧‧‧第一傾斜感測器

13‧‧‧記憶模組

14‧‧‧處理模組

15‧‧‧第一無線傳輸模組

20‧‧‧穿戴式電子裝置

21‧‧‧第二傾斜感測器

22‧‧‧第二無線傳輸模組

9‧‧‧可攜式電子裝置

S10～S902‧‧‧步驟

圖1為本發明之一實施例之水中運動的姿勢矯正裝置的使用環境示意圖。圖2A為圖1所示之耳塞式耳機的示意圖。圖2B為圖2A所示之耳塞式耳機的內部示意圖。圖3為圖1所示之穿戴式電子裝置的示意圖。圖4為圖1所示之姿勢矯正裝置的方塊示意圖。圖5為圖1所示之耳塞式耳機所執行之姿勢矯正方法的流程步驟圖。圖6為圖1所示之穿戴式電子裝置與耳塞式耳機配合所共同執行之姿勢矯正方法的流程步驟圖。

Claims

一種水中運動的姿勢矯正裝置，供一使用者穿戴，該姿勢矯正裝置包括：一耳塞式耳機，穿戴於該使用者之頭部，該耳塞式耳機包括：一提示單元；一第一傾斜感測器，每間隔一取樣時間產生一三軸參數；一記憶模組，儲存一垂直方向位移範圍；以及一處理模組，與該提示單元、該線性加速度計及該記憶模組耦接，該處理模組自該線性加速度計接收該些三軸參數，並依據相鄰二該三軸參數計算取得一垂直方向位移值，及比對該垂直方向位移值與該垂直方向位移範圍，其中，當該垂直方向位移值大於或小於該垂直方向位移範圍，發出一提示訊號至該提示單元。
如申請專利範圍第1項所述之姿勢矯正裝置，其中該記憶模組儲存一傾斜角度範圍，該處理模組更執行下列步驟：依據相鄰二該三軸參數計算取得一傾斜角度值；比對該傾斜角度值與該傾斜角度範圍；以及當該傾斜角度值大於或小於該傾斜角度範圍，發出該提示訊號至該提示單元。
如申請專利範圍第1項所述之姿勢矯正裝置，其中該記憶模組儲存一水平方向加速度範圍，該處理模組更執行下列步驟：依據相鄰二該三軸參數計算取得一水平方向加速度值；比對該水平方向加速度值與該水平方向加速度範圍；以及當該水平方向加速度值大於或小於該水平方向加速度範圍，發出該提示訊號至該提示單元。
如申請專利範圍第3項所述之姿勢矯正裝置，其中該垂直方向位移值為一Z軸位移值，水平方向加速度值為一X軸加速度值或一Y軸加速度值。
如申請專利範圍第2或3項所述之姿勢矯正裝置，其中該提示單元接收一提示訊號而產生一提示動作。
如申請專利範圍第5項所述之姿勢矯正裝置，其中該提示單元為一揚聲器、或一震動單元，該提示動作為一提示音、或一震動動作。
如申請專利範圍第1項所述之姿勢矯正裝置，其中該耳塞式耳機更包括一第一無線傳輸模組，其耦接於該記憶模組及該處理模組。
如申請專利範圍第7項所述之姿勢矯正裝置，更包括：一穿戴式電子裝置，穿戴於該使用者之四肢其中一者，該穿戴式電子裝置包括：一第二傾斜感測器，每間隔一取樣時間產生一輔助三軸參數；及一第二無線傳輸模組，與該第二傾斜感測器耦接，並傳送該輔助三軸參數至與該耳塞式耳機之該第一無線傳輸模組。
如申請專利範圍第8項所述之姿勢矯正裝置，其中該處理模組自該第一無線傳輸模組接收該些輔助三軸參數，並分析該些輔助三軸參數。
如申請專利範圍第9項所述之姿勢矯正裝置，其中該處理模組依據相鄰二該三軸參數計算取得該使用者之頭部於三軸的一位移值、一加速度值、或一傾斜角度值，並依據該使用者之頭部於三軸的該位移值、該加速度值、或該傾斜角度值計算取得該使用者之四肢其中一者於三軸的一位移範圍、一加速度範圍、或一傾斜角度範圍。
如申請專利範圍第10項所述之姿勢矯正裝置，其中該處理模組所取得之該使用者之四肢其中一者於三軸的該位移範圍、該加速度範圍、或該傾斜角度範圍儲存於該記憶模組。
一種水中運動的姿勢矯正方法，應用於供一使用者穿戴的一姿勢矯正裝置，其包括一耳塞式耳機，穿戴於該使用者之頭部，該耳塞式耳機包括一提示單元、一第一傾斜感測器、一記憶模組及一處理模組，該記憶模組儲存一垂直方向位移範圍，該處理模組與該揚聲器、該第一傾斜感測器及該記憶模組耦接，該姿勢矯正方法包括以下步驟：該第一傾斜感測器每間隔一取樣時間產生一三軸參數；該處理模組自該第一傾斜感測器接收該些三軸參數；該處理模組依據相鄰二該三軸參數計算取得一垂直方向位移值；該處理模組比對該垂直方向位移值與該垂直方向位移範圍；以及當該垂直方向位移值大於或小於該垂直方向位移範圍，該處理模組發出一提示訊號至該提示單元。
如申請專利範圍第12項所述之姿勢矯正方法，其中該記憶模組儲存一傾斜角度範圍，該姿勢矯正方法更包括以下步驟：該處理模組依據相鄰二該三軸參數計算取得一傾斜角度值；該處理模組比對該傾斜角度值與該傾斜角度範圍；以及當該傾斜角度值大於或小於該傾斜角度範圍，該處理模組發出該提示訊號至該提示單元。
如申請專利範圍第12項所述之姿勢矯正方法，其中該記憶模組儲存一水平方向加速度範圍，該姿勢矯正方法更包括以下步驟：該處理模組依據相鄰二該三軸參數計算取得一水平方向加速度值；該處理模組比對該水平方向加速度值與該水平方向加速度範圍；以及當該水平方向加速度值大於或小於該水平方向加速度範圍，發出該提示訊號至該提示單元。
如申請專利範圍第14項所述之姿勢矯正方法，其中該垂直方向位移值為一Z軸位移值，水平方向加速度值為一X軸加速度值或一Y軸加速度值。
如申請專利範圍第13或14項所述之姿勢矯正方法，更包括下列步驟：該提示單元接收一提示訊號而產生一提示動作。
如申請專利範圍第16項所述之姿勢矯正方法，其中該提示單元為一揚聲器、或一震動單元，該提示動作為一提示音、或一震動動作。
如申請專利範圍第12項所述之姿勢矯正方法，其中該耳塞式耳機更包括一第一無線傳輸模組，耦接於該處理模組，該姿勢矯正裝置更包括一穿戴式電子裝置，穿戴於該使用者之四肢其中一者，其包括相互耦接之一第二傾斜感測器及一第二無線傳輸模組，該姿勢矯正方法更包括下列步驟：該第二傾斜感測器每間隔一取樣時間產生一輔助三軸參數；以及該第二無線傳輸模組傳送該輔助三軸參數至與該耳塞式耳機之該第一無線傳輸模組。
如申請專利範圍第18項所述之姿勢矯正方法，更包括下列步驟：該處理模組自該第一無線傳輸模組接收該些輔助三軸參數，並分析該些輔助三軸參數。
如申請專利範圍第19項所述之姿勢矯正方法，更包括下列步驟：該處理模組依據相鄰二該三軸參數計算取得該使用者之頭部於三軸的一位移值、一加速度值、或一傾斜角度值，並依據該使用者之頭部於三軸的該位移值、該加速度值、或該傾斜角度值計算取得該使用者之四肢其中一者於三軸的一位移範圍、一加速度範圍、或一傾斜角度範圍。
如申請專利範圍第20項所述之姿勢矯正方法，更包括下列步驟：該處理模組所取得之該使用者之四肢其中一者於三軸的該位移範圍、該加速度範圍、或該傾斜角度範圍儲存於該記憶模組。