TW201926234A - 提供人體姿勢保健資訊的電子計算裝置、系統與方法 - Google Patents

Abstract

一種提供人體姿勢保健資訊的電子計算裝置、系統與方法。該方法包含下列步驟：根據設置於人體上之慣性感測器所偵測之訊號，計算姿勢資料群集；將姿勢資料群集與多個預設姿勢資料群集比對，以判斷姿勢資料群集與多個預設姿勢資料群集其中之一是否相符；若是，則產生回饋訊息；根據設置於人體上之多個肌電感測器所偵測之訊號，計算多個肌肉狀態指標；將多個肌肉狀態指標與相對應之多個預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一肌肉狀態指標是否異常；當至少一個肌肉狀態指標異常時，則提供建議資訊；以及顯示建議資訊所對應的多媒體。

Description

提供人體姿勢保健資訊的電子計算裝置、系統與方法

本發明涉及一種可提供保健資訊的電子計算裝置、系統與方法，更具體而言，係涉及一種可依據人體姿勢提供對應保健資訊的電子計算裝置、系統與方法。

因為電腦裝置及行動裝置的普遍，現代人們經常低頭使用智慧型手機，或每天久坐辦公桌使用電腦。當公務繁忙時，更難以撥空起來活動。長時間維持相同姿勢或是姿勢不良，容易使人體相關部位的肌肉疲勞或僵硬而失去彈性，因而影響人體健康。舉例而言，若是人體肩、頸及背部的肌肉疲勞或僵硬，則容易引起肌肉酸痛、偏頭痛、自律神經失調或脊椎側彎等惱人問題。

有鑑於此，如何預防人體因不良姿勢、肌肉疲勞或僵硬而引起肌肉酸痛、偏頭痛、自律神經失調或脊椎側彎等健康問題，提供一種可提供人體姿勢保健資訊的有效方案，將是本發明所屬技術領域中的一項重要目標。

本發明所揭露之各實施例提供一種人體姿勢保健資訊的電 子計算裝置、系統與方法。

所述電子計算裝置包含一處理器、一儲存裝置及一顯示器。該儲存裝置電性連接至該處理器且儲存由該處理器所執行之電腦程式、複數個預設姿勢資料群集及複數個預設肌肉狀態指標，其中該電腦程式包含一姿勢計算程式、一姿勢比對程式、一姿勢回饋程式、一肌肉狀態計算程式、一肌肉狀態比對程式及一肌肉狀態回饋程式。該姿勢計算程式根據設置於一人體上之至少一部位之一慣性感測器所偵測之一加速度訊號及一角速度訊號，計算一姿勢資料群集。該姿勢比對程式將該姿勢資料群集與每一該等預設姿勢資料群集比對，以判斷該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一是否相符。該姿勢回饋程式在該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一符合時，產生一回饋訊息。該肌肉狀態計算程式根據設置於該人體上之複數個肌肉群之複數個肌電感測器所偵測之複數個肌電訊號，計算每一該等肌肉群的一肌肉狀態指標。該肌肉狀態比對程式將該等肌肉狀態指標分別與相對應之該等預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等肌肉狀態指標是否異常。該肌肉狀態回饋程式在該等肌肉狀態指標至少其中之一異常時，提供一建議資訊，其中該建議資訊對應於一多媒體。顯示器顯示該多媒體。

所述系統包含一處理器、一通訊裝置及一儲存裝置。該通訊裝置電性連接至該處理器且經由一遠端網路與一電子計算裝置通訊。該儲存裝置電性連接至該處理器且儲存由該處理器所執行之電腦程式、複數個預設姿勢資料群集及複數個預設肌肉狀態指標，其中該電腦程式包含一姿勢計算程式、一姿勢比對程式、一姿勢回饋程式、一肌肉狀態計算程式、一 肌肉狀態比對程式及一肌肉狀態回饋程式。該姿勢計算程式根據設置於一人體上之至少一部位之一慣性感測器所偵測之一加速度訊號及一角速度訊號，計算一姿勢資料群集。該姿勢比對程式將該姿勢資料群集與每一該等預設姿勢資料群集比對，以判斷該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一是否相符。該姿勢回饋程式在該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一符合時，產生一回饋訊息。該肌肉狀態計算程式根據設置於該人體上之複數個肌肉群之複數個肌電感測器所偵測之複數個肌電訊號，計算每一該等肌肉群的一肌肉狀態指標。該肌肉狀態比對程式將該等肌肉狀態指標分別與相對應之該等預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等肌肉狀態指標是否異常。該肌肉狀態回饋程式在該等第一肌肉狀態指標至少其中之一異常時，提供一第一建議資訊。該通訊裝置經由該遠端網路傳送該第一建議資訊到該電子計算裝置，俾該電子計算裝置之一顯示器顯示該第一建議資訊所對應之一多媒體。

所述方法包含下列步驟：由一處理器根據設置於一人體上之至少一部位之一慣性感測器所偵測之一加速度訊號及一角速度訊號，計算一姿勢資料群集；由該處理器將該姿勢資料群集與複數個預設姿勢資料群集比對，以判斷該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一是否相符；當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一符合時，由該處理器產生一回饋訊息；由該處理器根據分別對應設置於該人體上之複數個肌肉群之複數個肌電感測器所偵測之複數個肌電訊號，計算每一該等肌肉群的一肌肉狀態指標；由該處理器將該等肌肉狀態指標分別與相對應之複數個預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等肌肉狀態指標是否異常；當該等 肌肉狀態指標至少其中之一異常時，由該處理器提供一建議資訊；以及由一顯示器顯示該建議資訊所對應的一多媒體。

綜上所述，當處理器根據慣性感測器及肌電感測器所偵測之訊號判斷出人體姿勢不良或肌肉狀態異常時，可即時地提供調整姿勢之回饋訊號或提供改善肌肉狀態異常之建議資訊。可由顯示器顯示對應的多媒體，以導引使用者調整姿勢或進行改善肌肉狀態之運動。透過本發明所提供的人體姿勢保健資訊的電子計算裝置、系統與方法，能解決人體因不良姿勢、肌肉疲勞或僵硬而引起肌肉酸痛、偏頭痛、自律神經失調或脊椎側彎等健康問題。

以上內容呈現了本發明的摘要說明(涵蓋了本發明解決的問題、採用的手段以及達到的功效)，以提供對本發明的基本理解。以上內容並非有意概括本發明的所有態樣。另外，以上內容既不是為了確認本發明的任一或所有態樣的關鍵或必要元件，也不是為了描述本發明的任一態樣或所有態樣的範圍。上述內容的目的僅是以一簡單形式來呈現本發明的部分態樣的某些概念，以作為隨後詳細描述的一個引言。

1‧‧‧提供人體姿勢保健資訊的通訊網路環境

11‧‧‧穿戴式裝置

111‧‧‧慣性感測器

113‧‧‧肌電感測器

13‧‧‧電子計算裝置

15‧‧‧雲端伺服系統

17‧‧‧近端網路

19‧‧‧遠端網路

2‧‧‧電子計算裝置

21‧‧‧處理器

23‧‧‧儲存裝置

231‧‧‧電腦程式

233‧‧‧預設姿勢資料群集

235‧‧‧預設肌肉狀態指標

237‧‧‧預設動作資料群集

25‧‧‧顯示器

27‧‧‧輸入/輸出介面

29‧‧‧通訊單元

3‧‧‧雲端伺服系統

31‧‧‧處理器

33‧‧‧儲存裝置

35‧‧‧通訊裝置

37‧‧‧輸入/輸出介面

401~433‧‧‧步驟

第1圖例示了在本發明的一或多個實施例中一種提供人體姿勢保健資訊的通訊網路環境之示意圖。

第2圖例示了在本發明的一或多個實施例中一種提供人體姿勢保健資訊的電子計算裝置之方塊圖。

第3圖例示了在本發明的一或多個實施例中一種提供人體姿勢保健資訊的雲端伺服系統透過網路與一電子計算裝置通訊之方塊圖。

第4A圖例示了在本發明的一或多個實施例中一種提供人體姿勢保健資訊的方法流程圖。

第4B圖例示了在本發明的一或多個實施例中一種提供人體姿勢保健資訊的方法流程圖。

以下所述各種實施例並非用以限制本發明只能在所述的環境、應用、結構、流程或步驟方能實施。於圖式中，與本發明非直接相關的元件皆已省略。於圖式中，各元件的尺寸以及各元件之間的比例僅是範例，而非用以限制本發明。除了特別說明之外，在以下內容中，相同(或相近)的元件符號可對應至相同(或相近)的元件。

第1圖例示了本發明的一或多個實施例中的一種提供人體姿勢保健資訊的通訊網路環境1之示意圖。第1圖所示的提供人體姿勢保健資訊的通訊網路環境1包含一穿戴式裝置11、一電子計算裝置13及一雲端伺服系統15。穿戴式裝置11透過一近端網路17與電子計算裝置13通訊，而電子計算裝置13透過一遠端網路19與雲端伺服系統15通訊。

穿戴式裝置11可以是各種能由人體穿戴的感測裝置，例如但不限於智慧衣、智慧背心、智慧胸帶、智慧腰帶、貼片式感測器等。穿戴式裝置11包含至少一慣性感測器111及複數個肌電感測器113，且慣性感測器111及肌電感測器113皆電性連接於穿戴式裝置11。穿戴式裝置11透過近端網路17將慣性感測器111及肌電感測器113所偵測之訊號傳遞至電子計算裝置13。慣性感測器111可包含三軸加速度計、三軸陀螺儀或/及三軸磁力計。當使用者身著穿戴式裝置11時，慣性感測器111對應地設置於一人體上之至少 一部位(例如：頸部、肩部、背部、腰部，但不限於此)，以偵測人體在三維空間中的加速度訊號及角速度訊號。此外，當使用者身著穿戴式裝置11時，肌電感測器113分別設置於人體上之複數個肌肉群(例如但不限於斜方肌、菱形肌或前鋸肌)，以偵測複數個對應於該等肌肉群的肌電訊號。肌電感測器113可貼附於被偵測之肌肉群上的皮膚表面。舉例而言，肌電感測器113各可為一表面肌電感測器(Surface electromyography sensor，SEMG sensor)，但不限於此。

電子計算裝置13可以是各種類型的電子計算裝置，例如但不限於智慧型手機、筆記型電腦、平板電腦、桌上型電腦、智慧手錶等。電子計算裝置13可透過近端網路17接收來自慣性感測器111所偵測之加速度訊號及角速度訊號，以計算人體即時的姿勢資料群集，並將即時的姿勢資料群集與複數個預設姿勢資料群集比對，以判斷人體即時的姿勢為正確或錯誤。若即時的姿勢錯誤，電子計算裝置13隨即提供錯誤姿勢提示訊息以告知使用者其處於錯誤的姿勢，俾利使用者調整姿勢。另外，電子計算裝置13可透過近端網路17接收來自每一肌電感測器113所偵測之肌電訊號，以計算人體每一肌肉群的即時的肌肉狀態指標，並將每一即時的肌肉狀態指標與相對應之預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一即時的肌肉狀態指標為正常或異常。若其中之一即時的肌肉狀態指標異常，電子計算裝置13隨即提供建議資訊，俾利使用者參考以改善肌肉狀態。前述建議資訊可為但不限於肩頸伸展運動之建議資訊，以利使用者參考執行，達到放鬆肌肉的效果。

於某些實施例中，電子計算裝置13接收並暫時儲存來自慣性感測器111及肌電感測器113所偵測之訊號，再將前述訊號透過遠端網路19傳 遞給雲端伺服系統15，再由雲端伺服系統15執行前述由電子計算裝置13所執行之計算、比對及判斷等運作。於某些實施例中，電子計算裝置13接收並暫時儲存來自慣性感測器111及肌電感測器113所偵測之訊號，初步地處理慣性感測器111及肌電感測器113所偵測之訊號(例如：前述計算人體即時姿勢資料群集、計算人體每一肌肉群的即時肌肉狀態指標)，再由雲端伺服系統15執行前述電子計算裝置13所執行之比對及判斷功能。換言之，於某些實施例中，前述電子計算裝置13之運算能力可由雲端伺服系統15支援，以應付巨量資料處理之需求。

雲端伺服系統15係具有雲端運算能力之電腦系統，例如但不限於架設於雲端網路中的各種伺服系統。雲端伺服系統15透過遠端網路19與前述電子計算裝置13通訊。如同前述，於某些實施例中，雲端伺服系統15可執行原由電子計算裝置13所執行之計算、比對及判斷功能，以支援電子計算裝置13處理巨量資料，其他細節不再贅述。

近端網路17可以是無線感測網路(wireless sensor network,簡稱WSN)，例如但不限於藍芽(Bluetooth)、低耗電藍牙(Bluetooth low energy，BLE)、Wi-Fi、ZigBee、近場通訊(Near Field Communication，NFC)、紅外線或其他短距離無線通訊技術。

遠端網路19可以是有線網路、行動通訊網路或無線網路，例如但不限於第三、第四、第五代行動通訊系統(3G、4G、5G)、廣域網路(Wide Area Network，WAN)或區域網路(Local Area Network，LAN)。

第2圖例示了本發明的一或多個實施例中的一種提供人體姿勢保健資訊的電子計算裝置2之方塊圖。電子計算裝置2包含一處理器21及 一儲存裝置23。電子計算裝置2還可包含其他元件，例如但不限於一顯示器25、一輸入/輸出介面27及一通訊單元29。電子計算裝置2可透過某些媒介或元件(例如：各種匯流排(Bus))使處理器21、儲存裝置23、輸入/輸出介面27及通訊單元29電性連接(即間接電性連接)。或者，電子計算裝置2可不透過某些媒介或元件而使處理器21、儲存裝置23、輸入/輸出介面27及通訊單元29電性連接(即直接電性連接)。電子計算裝置2透過該直接電性連接或該間接電性連接，可在處理器21、儲存裝置23、輸入/輸出介面27及通訊單元29之間傳遞訊號並交換資料。電子計算裝置2可以是各種類型的計算機裝置，例如但不限於智慧手機、筆記型電腦、平板電腦、桌上型電腦、智慧手錶等。於某些實施例中，前述處理器21、儲存裝置23及輸入/輸出介面27可包含在同一顆晶片上，例如：微型控制器(Micro Control Unit，MCU)。

處理器21可以是一般計算機裝置/電腦內所具備的一中央處理器(Central Processing Unit，CPU)，可被編程以解釋電腦指令、處理計算機軟體中的資料以及執行各種運算程序。該中央處理器可以是由多個獨立單元構成的處理器或是由一或多個積體電路構成的微處理器。

儲存裝置23可包含一般計算機裝置/電腦內所具備的各種儲存單元。儲存裝置23可包含第一級記憶體，又稱主記憶體或內部記憶體，第一級記憶體與中央處理器直接連通。中央處理器可讀取儲存在第一級記憶體的指令集，並在需要時執行這些指令集。儲存裝置23還可包含第二級記憶體，又稱外部記憶體或輔助記憶體，第二級記憶體和中央處理器沒有直接連通，而是透過第二級記憶體的I/O通道來與之連接，並使用資料緩衝器來將資料傳送至第一級記憶體。在不供應電源的情況下，第二級記憶體的資料 仍然不會消失(即非揮發性)。第二級記憶體可例如是各種類型的硬碟、光碟等。儲存裝置23亦可包含第三級儲存裝置，亦即，可直接插入或自電腦拔除的儲存裝置，例如隨身碟。

顯示器25具有可提供顯示資料給使用者的功能，且可以是各類型螢幕，但不限於此。

輸入/輸出介面27可以提供電子計算裝置2與外部裝置之間的連接，允許各種外部裝置的資料輸入及輸出至電子計算裝置2。外部裝置可以是鍵盤、觸控式螢幕或其它合適的輸入裝置，但不限於此。外部裝置還可以包括可攜式電腦可讀取記錄媒體，例如隨身碟、可攜式光碟片及記憶卡。某些實施例中，電腦程式及資料可以儲存於可攜式電腦可讀取記錄媒體上，並且可以經由輸入/輸出介面27加載至儲存裝置23上。輸入/輸出介面27也可以連接至顯示器25。

通訊單元29可以是一般電腦內所具備的至少一實體網路介面卡，以作為電子計算裝置2與網路兩者之間的一個互接(interconnection)點，其中網路可以是一私有網路(例如：區域網路)或是一公開網路(例如：網際網路)。根據不同的需求，通訊單元29可讓電子計算裝置2以有線存取或無線存取的方式，在網路上與其他電子裝置進行通訊並交流資料。於某些實施例中，在通訊單元29與網路之間還可包含切換裝置、路由裝置等裝置。

電子計算裝置2可用於提供人體姿勢保健資訊，以下僅舉例說明，但其非用於限制本發明。儲存裝置23儲存由處理器21所執行之電腦程式231、複數個預設姿勢資料群集233及複數個預設肌肉狀態指標235。前述電腦程式231包含一姿勢計算程式、一姿勢比對程式、一姿勢回饋程式、一 肌肉狀態計算程式、一肌肉狀態比對程式及一肌肉狀態回饋程式。

於某些實施例中，預設姿勢資料群集233可包含多個正確姿勢資料群集及多個錯誤姿勢資料群集。於某些實施例中，可事先由一或多個慣性感測器感測一或多位受測者或個人處於某一或某些姿勢時的慣性感測訊號，並將這些慣性感測訊號透過機器學習(Machine Learning)方法建立預設姿勢資料群集233。前述機器學習可為監督式學習演算法(supervised learning algorithm)，例如：卷積神經網路(convolutional neural network，CNN)。前述機器學習亦可為非監督式學習演算法(unsupervised learning)。各實施例可視實際需求選擇可應用之演算法來達成前述機器學習。

於某些實施例中，預設肌肉狀態指標235可包含多個肌電訊號的對應方均根值(Root Mean Square，RMS)及/或多個肌電訊號的對應中位頻率(Median Frequency，MDF)。預設肌肉狀態指標235可以預先取得，例如：由肌電感測器預先收集一或多位受測者或個人的每一肌肉群的肌電訊號，並對每一肌電訊號進行時頻分析，以產生一時域肌電訊號及一頻域肌電訊號。須說明的是，時域肌電訊號主要係用來計算肌電訊號的方均根值，而方均根值是表示肌電訊號振幅大小的指標，用來評估肌肉負荷的強度。當肌肉愈用力，則其肌電訊號的方均根值就愈大。頻域肌電訊號主要係用來計算肌電訊號的中位頻率，而中位頻率是表示肌肉疲勞程度的指標。可依據中位頻率往低頻移動的情況來評估肌肉疲勞狀態；具體而言，中位頻率會隨著肌肉疲勞程度的增加而顯著地降低(亦即，往低頻移動)。

於某些實施例中，當使用者穿上設有慣性感測器111及多個肌電感測器113之穿戴式裝置11時，慣性感測器111相當於設置於人體上之至 少一部位(例如但不限於頸部、肩部、背部、腰部)，且會偵測第一加速度訊號及第一角速度訊號。所偵測的第一加速度訊號及第一角速度訊號相當於對應至設置慣性感測器111之該至少一部位。慣性感測器111將所偵測之第一加速度訊號及第一角速度訊號透過近端網路傳遞至通訊單元29。通訊單元29接收來自慣性感測器111之第一加速度訊號及第一角速度訊號後，處理器21即執行電腦程式231中的姿勢計算程式，亦即，處理器21根據慣性感測器111所偵測之第一加速度訊號及第一角速度訊號，計算即時的一姿勢資料群集。

此外，處理器21還會執行電腦程式231中的姿勢比對程式及姿勢回饋程式。處理器21所執行的姿勢比對程式會將即時的該姿勢資料群集與每一該等預設姿勢資料群集233比對，藉此判斷即時的該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集233其中之一是否相符。當即時的該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集233其中之一符合時，產生一回饋訊息。具體而言，當即時的該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集233其中之一正確姿勢資料群集符合時，該回饋訊息為一正確姿勢提示訊息(亦即，告知使用者其姿勢正確)。當即時的該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集233其中之一錯誤姿勢資料群集符合時，該回饋訊息即為一錯誤姿勢提示訊息(亦即，提醒使用者其姿勢錯誤，應加以調整)。於某些實施例中，當即時的該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集233皆不符合時，亦可產生一回饋訊息(亦即，告知使用者其姿勢為其他姿勢)。

於某些實施例中，該回饋訊息可以是觸覺、聽覺或視覺回饋訊息。為便於理解，茲以回饋訊息為一觸覺回饋訊息為例說明，但其非用以 限制本發明之範圍。回饋訊息可為觸覺回饋訊息中的振動回饋訊息，電子計算裝置2可由其通訊單元29將該振動回饋訊息傳遞至穿戴式裝置11，穿載式裝置11上的振動器會因應該振動回饋訊息而振動以提示使用者。或者，若電子計算裝置2上設置有振動器，則該振動器亦可因應該振動回饋訊息振動來達到相同的提示功效。類似的，若該回饋訊息為聽覺回饋訊息或視覺回饋訊息，亦可由電子計算裝置2將聽覺回饋訊息或視覺回饋訊息傳送至對應的裝置(例如：揚聲器、耳機或螢幕)使之因應地發出警示訊息，以達到提示使用者的功效。本發明所屬技術領域中具有通常知識者依據前述說明即能理解如何具體地實施，故在此不再贅述。

於某些實施例中，複數個肌電感測器113分別設置於人體上之複數個肌肉群(例如但不限於斜方肌、菱形肌及前鋸肌)，以偵測每一肌肉群的第一肌電訊號。每一肌電感測器113將所偵測之第一肌電訊號透過近端網路傳遞至通訊單元29。通訊單元29接收來自該等肌電感測器113所偵測之該等第一肌電訊號後，處理器21即執行電腦程式231中的肌肉狀態計算程式，亦即，處理器21根據每一第一肌電訊號，計算每一肌肉群的第一肌肉狀態指標。舉例而言，肌電感測器113中的每一個可以是貼附於被偵測之肌肉群上的表面皮膚的感測器，例如但不限於表面肌電感測器。前述每一第一肌肉狀態指標可包含一第一肌電訊號的對應方均根值及/或一第一肌電訊號的對應中位頻率。

此外，處理器21還會執行電腦程式231中的肌肉狀態比對程式及肌肉狀態回饋程式。處理器21所執行的肌肉狀態比對程式將該等第一肌肉狀態指標分別與相對應之該等預設肌肉狀態指標235比對，以判斷每一 該等第一肌肉狀態指標是否異常。處理器21所執行的肌肉狀態回饋程式會在該等第一肌肉狀態指標至少其中之一異常時，提供一第一建議資訊。

於某些實施例中，該第一建議資訊可以是觸覺、聽覺或視覺建議資訊。為便於理解，茲以該第一建議資訊為一觸覺建議資訊為例說明，但其非用以限制本發明之範圍。該第一建議資訊可為觸覺建議資訊中的振動建議資訊，電子計算裝置2可由其通訊單元29將該觸覺建議資訊傳遞至穿戴式裝置11，穿戴式裝置11上的振動器會因應觸覺建議資訊而振動以提示使用者。或者，若電子計算裝置2上設置有振動器，該振動器亦可因應觸覺建議資訊而振動來達到相同的提示功效。類似的，若該第一建議資訊為聽覺建議資訊或視覺建議資訊，亦可由電子計算裝置2將聽覺建議資訊或視覺建議資訊傳送至對應的裝置(例如：揚聲器、耳機或螢幕)使之因應地發出警示訊息，以達到提示使用者的功效。

舉例而言，若是該等第一肌肉狀態指標中的斜方肌肌肉狀態指標異常，電子計算裝置2可指示顯示器25以圖文或動畫方式提供第一建議資訊(例如：提示並建議使用者可進行頸部側向拉筋伸展運動或肩部旋轉伸展運動，以伸展斜方肌，藉此改善肩頸部肌肉疲勞或僵硬狀態)。於某些實施例中，顯示器25可以是觸控式螢幕，用以顯示第一建議資訊，且第一建議資訊可包含各種不同伸展運動的對應選單(例如但不限於下拉式選單(pull-down menus)或彈出式選單(pop-up menus))以提供使用者選擇。

於某些實施例中，該第一建議資訊可對應於一多媒體，且該多媒體可顯示於顯示器25上。當使用者透過下拉式選單或彈出式選單選擇一或多種伸展運動時，顯示器25即顯示對應之多媒體。該多媒體可以是伸展 運動影片，以引導使用者伸展對應之異常肌肉群。該多媒體亦可以是一種互動式多媒體，例如但不限於互動式體感遊戲，而互動式體感遊戲可包含各種分別對應於各種伸展運動之遊戲。舉例說明，前述互動式體感遊戲可設計為戰機遊戲，該戰機遊戲對應於肩部伸展運動。於此戰機遊戲中，當使用者可透過左右擺動頭部來控制戰機左右移動以閃避敵機或障礙物，藉此伸展左右肩上的斜方肌。因此，當該第一建議資訊對應至互動式體感遊戲時，不但可達到改善肌肉疲勞或僵硬的目的，同時可增加伸展運動的趣味性及提高使用者進行伸展運動的參與度。

於某些實施例中，儲存裝置23更儲存複數個預設動作資料群集237，其中，每一該等預設動作資料群集237包含一段時間內具順序性的複數個子動作資料群集。具體而言，可事先由一或多個慣性感測器感測一或多位受測者或個人於一段時間內完成某一或某些動作軌跡時的慣性感測訊號，並將這些慣性感測訊號透過機器學習方法建立一或多個預設動作資料群集。前述各動作軌跡是指受測者或個人於一段時間內姿勢變化的狀況，其係由複數個連續姿勢所形成。因此，每一子動作群集是指每一預設動作資料群集237中某一時間點的姿勢資料群集。以伸展運動為例，每一預設動作資料群集237係依據多位受測者或個人進行對應之伸展運動所接收的慣性感測訊號計算而得。

於某些實施例中，該等預設動作資料群集237可包含多個標準動作資料群集，而該第一建議資訊所對應之該多媒體係對應至該等預設動作資料群集237至少其中之一。於該些實施例中，電腦程式231更包含一動作計算程式、一動作比對程式及一動作回饋程式。

於某些實施例中，在使用者根據顯示器25所顯示的該多媒體進行對應之伸展運動時，慣性感測器111會偵測到一第二加速度訊號及一第二角速度訊號，且會將所偵測之第二加速度訊號及第二角速度訊號透過近端網路傳遞至通訊單元29。通訊單元29接收來自慣性感測器111之第二加速度訊號及第二角速度訊號後，處理器21即執行電腦程式231中的動作計算程式，亦即，處理器21根據慣性感測器111所偵測之第二加速度訊號及第二角速度訊號，計算即時的一動作資料群集。

此外，處理器21還會執行電腦程式231中的動作比對程式及動作回饋程式。處理器21所執行的動作比對程式將即時的該動作資料群集與該多媒體所對應之該至少一預設動作資料群集比對，以決定一動作相似度。前述動作相似度是處理器21依據一動態時間扭曲(Dynamic Time Warping，DTW)演算法及/或一歐基里德距離(Euclidean Distance)所決定。當該動作相似度低於一門檻值時，表示即時的該動作資料群集不是標準動作資料群集，亦即使用者的動作錯誤或不正確。處理器21所執行的動作回饋程式會在該動作相似度低於一門檻值時提供一第二建議資訊，以提醒使用者調整錯誤或不正確的動作。此第二建議資訊與前述第一建議資訊的實施方式類似，在此不再贅述。

於某些實施例中，在使用者根據顯示器25所顯示的該多媒體進行對應之伸展運動時，每一肌電感測器113會偵測到一第二肌電訊號，且會將所偵測之第二肌電訊號透過近端網路傳遞至通訊單元29。通訊單元29於接收來自該等肌電感測器113所偵測之該等第二肌電訊號後，處理器21即執行電腦程式231中的肌肉狀態計算程式，亦即，處理器21根據每一第二肌 電訊號，計算每一肌肉群的第二肌肉狀態指標。前述每一第二肌肉狀態指標可包含一第二肌電訊號的對應方均根值及/或一第二肌電訊號的對應中位頻率。此外，處理器21所執行的肌肉狀態比對程式將該等第二肌肉狀態指標分別與相對應之該等預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等第二肌肉狀態指標是否異常。處理器21所執行的肌肉狀態回饋程式會在該等第二肌肉狀態指標至少其中之一異常時，提供一進階建議資訊。此進階建議資訊可用以提示使用者的肌肉狀態仍未改善，需要再次進行對應之伸展運動。或者，此進階建議資訊表示使用者的肌肉狀態已獲改善，並建議進行進階的伸展運動，以強化肌肉狀態。於某些實施例中，此進階建議資訊與前述第一建議資訊的實施方式類似，在此不再贅述。

第3圖例示了本發明的一或多個實施例的一種提供人體姿勢保健資訊的系統之方塊圖。該系統為一雲端伺服系統3，且透過網路與一電子計算裝置2通訊。雲端伺服系統3包含一處理器31、一儲存裝置33及一通訊裝置35。雲端伺服系統3還可包含其他元件，例如但不限於一輸入/輸出介面37。雲端伺服系統3可透過某些媒介或元件，例如透過各種匯流排(Bus)，使處理器31、儲存裝置33、通訊裝置35及輸入/輸出介面37電性連接(即間接電性連接)。或者，雲端伺服系統3可不透過某些媒介或元件而使處理器31、儲存裝置33、通訊裝置35及輸入/輸出介面37電性連接(即直接電性連接)。雲端伺服系統3透過該直接電性連接或該間接電性連接，可在處理器31、儲存裝置33、通訊裝置35及輸入/輸出介面37之間傳遞訊號並交換資料。

於某些實施例中，雲端伺服系統3係具有雲端運算能力之電腦系統，例如但不限於架設於雲端網路中的其他類似伺服系統。雲端伺服系 統3透過遠端網路與前述電子計算裝置2通訊。於某些實施例中，雲端伺服系統3的儲存裝置33可儲存電腦程式231、該等預設姿勢資料群集233、該等預設肌肉狀態指標235及該等預設動作資料群集237，用以執行電子計算裝置2所執行之前述計算、比對及判斷功能，以支援電子計算裝置2處理巨量資料。於該等實施例中，電子計算裝置2之儲存裝置23可不儲存電腦程式231、該等預設姿勢資料群集233、該等預設肌肉狀態指標235及該等預設動作資料群集237。於該等實施例中，雲端伺服系統3所執行之計算、比對及判斷流程於前述電子計算裝置2所執行者相同，在此不再贅述。雲端伺服系統3所產生之回饋訊息、第一建議資訊、第二建議資訊及進階建議資訊係透過遠端網路傳送至電子計算裝置2，並顯示於顯示器25上。前述回饋訊息、第一建議資訊、第二建議資訊及進階建議資訊的實施方式已同樣揭示於前述電子計算裝置2之一或多個實施例中，在此不再贅述。

第4A-4B圖例示了本發明的一或多個實施例中的一種提供人體姿勢保健資訊的方法。須說明者，第4A-4B圖所示的方法只是一個範例，而非為了限制本發明。參照第4A-4B圖，本發明所提供的提供人體姿勢保健資訊的方法可包含步驟401至步驟433。

於步驟401，由一通訊單元接收來自設置於一人體上之至少一部位之一慣性感測器之一第一加速度訊號及一第一角速度訊號。於步驟403，由一處理器根據該慣性感測器所偵測之該第一加速度訊號及該第一角速度訊號，計算一姿勢資料群集。於步驟405，由該處理器將該姿勢資料群集與複數個預設姿勢資料群集比對，以判斷該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一是否相符。若步驟405之判斷結果為否(亦即，該姿勢 資料群集與該等預設姿勢資料群集皆不相符)，則執行步驟401以處理下一批第一加速度訊號及角速度訊號。若步驟405之判斷結果為是(亦即，該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一符合)，則執行步驟407，由該處理器產生一回饋訊息。於某些實施例中，當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一正確姿勢資料群集符合時，該回饋訊息係一正確姿勢提示訊息；當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一錯誤姿勢資料群集符合時，該回饋訊息係一錯誤姿勢提示訊息。於某些實施例中，當即時的該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集233皆不符合時，亦可產生一回饋訊息(亦即，告知使用者其姿勢為其他姿勢)。於步驟407後，執行步驟401以處理下一批第一加速度訊號及角速度訊號。

於步驟409，由該通訊單元接收來自分別對應設置於一人體上之複數個肌肉群之複數肌電感測器所偵測之複數第一肌電訊號。於步驟411，由該處理器根據該等肌電感測器所偵測之該等第一肌電訊號，計算每一該等肌肉群的一第一肌肉狀態指標。於步驟413由該處理器將該等第一肌肉狀態指標分別與相對應之複數個預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等第一肌肉狀態指標是否異常。若步驟413之判斷結果為該等第一肌肉狀態指標皆非異常，則執行步驟409以處理下一批第一肌肉狀態指標。若步驟413之判斷結果為該等第一肌肉狀態指標至少其中之一異常，則執行步驟415，由該處理器提供一第一建議資訊。之後，執行步驟417，由一顯示器顯示該第一建議資訊所對應的一多媒體。

於步驟419，當該顯示器顯示該多媒體時，該通訊單元接收來自該慣性感測器之一第二加速度訊號及一第二角速度訊號。於步驟421， 由該處理器根據該慣性感測器所偵測之第二加速度訊號及第二角速度訊號，計算一動作資料群集。於步驟423，由該處理器將該動作資料群集與該多媒體所對應之至少一預設動作資料群集比對，以決定一動作相似度。須說明者，於某些實施例中，每一該至少一預設動作資料群集包含一段時間內具順序性的複數個子動作資料群集。於步驟424，判斷該動作相似度是否低於一門檻值。若步驟424之判斷結果為否(亦即，該動作相似度不低於該門檻值時)，則結束此流程。若步驟424之判斷結果為是(亦即，該動作相似度低於該門檻值時)，執行步驟425由該處理器提供對應的一第二建議資訊，再回到執行步驟419以處理下一批第二加速度訊號及角速度訊號。

於步驟427，當該顯示器顯示該多媒體時，該通訊單元於接收來自該等肌電感測器所偵測之複數個第二肌電訊號。於步驟429，由該處理器根據每一該等肌電感測器所偵測之第二肌電訊號，計算每一該等肌肉群的一第二肌肉狀態指標。於步驟431，由該處理器將該等第二肌肉狀態指標分別與相對應之該等預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等第二肌肉狀態指標是否異常。若步驟431之判斷結果為該等第二肌肉狀態指標皆非異常，則結束此流程。若步驟431之判斷結果為該等第二肌肉狀態指標至少其中之一異常，則執行步驟433由該處理器提供一進階建議資訊，且再回到執行步驟427以處理下一批第二肌肉狀態指標。

須說明者，於第4A-4B圖中，步驟401-433的呈現順序並非為了限制本發明，且這樣的呈現順序可在不超出本發明的精神的前提下被調整。

於某些實施例中，前述提供人體姿勢保健資訊的方法可應用 至電子計算裝置2及/或雲端伺服系統3；換言之，電子計算裝置2及/或雲端伺服系統3可執行第4A-4B圖所示之全部步驟。由於本發明所屬技術領域中具有通常知識者可根據上文針對電子計算裝置2及/或雲端伺服系統3的說明而直接得知提供人體姿勢保健資訊的方法如何完成該等運作的相對應步驟，故相關細節於此不再贅述。

以上所揭露的各種實施例並非為了限制本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕易完成的改變或均等性的安排都落於本發明的範圍內。本發明的範圍以申請專利範圍所載內容為準。

Claims (21)

1. 一種提供人體姿勢保健資訊之電子計算裝置，包含：一處理器；一儲存裝置，電性連接至該處理器且儲存由該處理器所執行之一電腦程式、複數個預設姿勢資料群集及複數個預設肌肉狀態指標，其中該電腦程式包含：一姿勢計算程式，根據設置於一人體上之至少一部位之一慣性感測器所偵測之一第一加速度訊號及一第一角速度訊號，計算一姿勢資料群集；一姿勢比對程式，將該姿勢資料群集與每一該等預設姿勢資料群集比對，以判斷該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一是否相符；一姿勢回饋程式，當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一符合時，產生一回饋訊息；一肌肉狀態計算程式，根據設置於該人體上之複數個肌肉群之複數個肌電感測器所偵測之複數個第一肌電訊號，計算每一該等肌肉群的一第一肌肉狀態指標；一肌肉狀態比對程式，將該等第一肌肉狀態指標分別與相對應之該等預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等第一肌肉狀態指標是否異常；以及一肌肉狀態回饋程式，當該等第一肌肉狀態指標至少其中之一異常時，提供一第一建議資訊，其中該第一建議資訊對應於一多媒體；以及一顯示器，顯示該多媒體。
2. 如請求項1所述之電子計算裝置，其中當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一正確姿勢資料群集符合時，該回饋訊息係一正確姿勢提示訊息。
3. 如請求項1所述之電子計算裝置，其中當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一錯誤姿勢資料群集符合時，該回饋訊息係一錯誤姿勢提示訊息。
4. 如請求項1所述之電子計算裝置，其中該儲存裝置儲存複數個預設動作資料群集，該多媒體對應至該等預設動作資料群集至少其中之一，且該電腦程式更包含：一動作計算程式，於顯示該多媒體時，根據該慣性感測器所偵測之一第二加速度訊號及一第二角速度訊號，計算一動作資料群集；一動作比對程式，將該動作資料群集與該多媒體所對應之該至少一預設動作資料群集比對，以決定一動作相似度；及一動作回饋程式，當該動作相似度低於一門檻值時，提供一第二建議資訊。
5. 如請求項4所述之電子計算裝置，其中每一該等預設動作資料群集包含一段時間內具順序性的複數個子動作資料群集。
6. 如請求項1所述之電子計算裝置，其中於該顯示器顯示該多媒體後，該肌肉狀態計算程式根據每一該等肌電感測器所偵測之一第二肌電訊號，計算每一該等肌肉群的一第二肌肉狀態指標，該肌肉狀態比對程式將該等第二肌肉狀態指標分別與相對應之該等預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等第二肌肉狀態指標是否異常，且該肌肉狀態回饋程式在該等第二肌肉狀態指標至少其中之一異常時，提供一進階建議資訊。
7. 如請求項1所述之電子計算裝置，更包括： 一通訊單元，電性連接至該處理器，且透過一近端網路接收來自該至少一慣性感測器之該第一加速度訊號及該第一角速度訊號，且透過該近端網路接收來自該等肌電感測器所偵測之該等第一肌電訊號。
8. 一種提供人體姿勢保健資訊之系統，包含：一處理器；一通訊裝置，電性連接至該處理器且經由一遠端網路與一電子計算裝置通訊；以及一儲存裝置，電性連接至該處理器且儲存由該處理器所執行之一電腦程式、複數個預設姿勢資料群集及複數個預設肌肉狀態指標，其中該電腦程式包含：一姿勢計算程式，根據設置於一人體上之至少一部位之一慣性感測器所偵測之一第一加速度訊號及一第一角速度訊號，計算一姿勢資料群集；一姿勢比對程式，將該姿勢資料群集與每一該等預設姿勢資料群集比對，以判斷該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一是否相符；一姿勢回饋程式，當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一符合時，產生一回饋訊息；一肌肉狀態計算程式，根據設置於該人體上之複數個肌肉群之複數個肌電感測器所偵測之複數個第一肌電訊號，計算每一該等肌肉群的一第一肌肉狀態指標；一肌肉狀態比對程式，將該等第一肌肉狀態指標分別與相對應之該等預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等第一肌肉狀態指標是否異常；以及 一肌肉狀態回饋程式，當該等第一肌肉狀態指標至少其中之一異常時，提供一第一建議資訊；其中，該通訊裝置經由該遠端網路傳送該第一建議資訊到該電子計算裝置，俾該電子計算裝置之一顯示器顯示該第一建議資訊所對應之一多媒體。
9. 如請求項8所述之系統，其中當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一正確姿勢資料群集符合時，該回饋訊息係一正確姿勢提示訊息。
10. 如請求項8所述之系統，其中當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一錯誤姿勢資料群集符合時，該回饋訊息係一錯誤姿勢提示訊息。
11. 如請求項8所述之系統，其中該儲存裝置儲存複數個預設動作資料群集，該多媒體對應至該等預設動作資料群集至少其中之一，且該電腦程式更包含：一動作計算程式，於顯示該多媒體時，根據該慣性感測器所偵測之一第二加速度訊號及一第二角速度訊號，計算一動作資料群集；一動作比對程式，將該動作資料群集與該多媒體所對應之該至少一預設動作資料群集比對，以決定一動作相似度；及一動作回饋程式，當該動作相似度低於一門檻值時，提供一第二建議資訊。
12. 如請求項11所述之系統，其中每一該等預設動作資料群集包含一段時間內具順序性的複數個子動作資料群集。
13. 如請求項8所述之系統，其中於該顯示器顯示該多媒體後，該肌肉狀態計算程式根據每一該等肌電感測器所偵測之一第二肌電訊號，計算每一 該等肌肉群的一第二肌肉狀態指標，該肌肉狀態比對程式將該等第二肌肉狀態指標分別與相對應之該等預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等第二肌肉狀態指標是否異常，且該肌肉狀態回饋程式在該等第二肌肉狀態指標至少其中之一異常時，提供一進階建議資訊。
14. 如請求項8所述之系統，其中該通訊裝置更透過該電子計算裝置接收來自該至少一慣性感測器之該第一加速度訊號及該第一角速度訊號，且透過該電子計算裝置接收該等肌電感測器所偵測之該等第一肌電訊號。
15. 一種提供人體姿勢保健資訊之方法，包含以下步驟：由一處理器根據設置於一人體上之至少一部位之一慣性感測器所偵測之一第一加速度訊號及一第一角速度訊號，計算一姿勢資料群集；由該處理器將該姿勢資料群集與複數個預設姿勢資料群集比對，以判斷該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一是否相符；當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一符合時，由該處理器產生一回饋訊息；由該處理器根據分別對應設置於該人體上之複數個肌肉群之複數個肌電感測器所偵測之複數個第一肌電訊號，計算每一該等肌肉群的一第一肌肉狀態指標；由該處理器將該等第一肌肉狀態指標分別與相對應之複數個預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等第一肌肉狀態指標是否異常；當該等第一肌肉狀態指標至少其中之一異常時，由該處理器提供一第一建議資訊；以及由一顯示器顯示該第一建議資訊所對應的一多媒體。
16. 如請求項15所述之方法，其中當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一正確姿勢資料群集符合時，該回饋訊息係一正確姿勢提示 訊息。
17. 如請求項15所述之方法，其中當該姿勢資料群集與該等預設姿勢資料群集其中之一錯誤姿勢資料群集符合時，該回饋訊息係一錯誤姿勢提示訊息。
18. 如請求項15所述之方法，更包含以下步驟：於該顯示器顯示該多媒體時，由該處理器根據該慣性感測器所偵測之一第二加速度訊號及一第二角速度訊號，計算一動作資料群集；由該處理器將該動作資料群集與該多媒體所對應之至少一預設動作資料群集比對，以決定一動作相似度；以及當該動作相似度低於一門檻值時，由該處理器提供對應的一第二建議資訊。
19. 如請求項18所述之方法，其中每一該至少一預設動作資料群集包含一段時間內具順序性的複數個子動作資料群集。
20. 如請求項15所述之方法，更包含以下步驟：於該顯示器顯示該多媒體後，由該處理器根據每一該等肌電感測器所偵測之一第二肌電訊號，計算每一該等肌肉群的一第二肌肉狀態指標；由該處理器將該等第二肌肉狀態指標分別與相對應之該等預設肌肉狀態指標比對，以判斷每一該等第二肌肉狀態指標是否異常；以及當該等第二肌肉狀態指標至少其中之一異常時，由該處理器提供一進階建議資訊。
21. 如請求項15所述之方法，更包含以下步驟：由一通訊單元接收來自該至少一慣性感測器之該第一加速度訊號及該第一角速度訊號；以及由該通訊單元接收該等肌電感測器所偵測之該等第一肌電訊號。