TWI407987B - 運動導引裝置及運用此裝置之運動引導方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種運動導引裝置及運用此裝置之運動導引方法，且特別是有關於一種採用運動頻率曲線控制之運動導引裝置及運用此裝置之運動導引方法。
從事運動的人最在意的就是如何順暢的完成每次的運動活動，運動者從事與慢跑或自行車等競速有關的運動最大的挑戰，就是必須找到最適合自己健康狀態的律動節奏及強度頻率。
一般人在運動中常常因為沒有辦法調整出最適合自己的運動頻率，往往產生在運動的過程中放棄持續下去的信心。如果能夠有效的藉由正確的導引機制，讓使用者能夠輕鬆的調整自己的運動的頻率及節奏，相信可以讓更多想從事這類運動活動的人更有意願加入。
本發明係有關於一種運動導引裝置及運用此裝置之運動導引方法，其利用節拍導引之方式來引導運動者控制運動頻率與節奏，以達到最佳的運動效果。
根據本發明之一方面，提出一種運動導引裝置。運動導引裝置包括一提供單元、一運算單元、一偵測單元、一判斷單元及一節拍單元。提供單元用以提供一預定運動頻率強度、一預定消耗熱量及一預定運動時間之其中兩者。運算單元係依據預定運動頻率強度、預定消耗熱量及預定運動時間之其中兩者，計算一預定運動頻率曲線。偵測單元用以偵測一運動者之一實際運動頻率曲線。判斷單元用以判斷實際運動頻率曲線是否偏離預定運動頻率曲線一預定程度。若實際運動頻率曲線偏離預定運動頻率曲線一預定程度，則節拍單元輸出一節拍導引訊號。
根據本發明之另一方面，提出一種運用一運動導引裝置之運動引導方法。運動導引方法包括以下步驟。提供一預定運動頻率強度、一預定消耗熱量及一預定運動時間之其中兩者。依據預定運動頻率強度、預定消耗熱量及預定運動時間之其中兩者，計算一預定運動頻率曲線。偵測一運動者之一實際運動頻率曲線。若實際運動頻率曲線偏離預定運動頻率曲線一預定程度，則輸出一節拍導引訊號。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉各種實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略不必要之元件，以清楚顯示本發明之技術特點。
請參照第1圖，其繪示第一實施例之運動導引裝置100之示意圖。本實施例之運動導引裝置100包括一輸入單元160、一儲存單元170、一提供單元110、一運算單元120、一判斷單元140、一控制單元190、一偵測單元130及一節拍單元150。在一實施例中，運動導引裝置100可以更包含一提示單元180。輸入單元160用以供運動者輸入各種資訊，例如是一鍵盤、一滑鼠或一觸控面板。儲存單元170用以儲存各種資訊，例如是一記憶體、一硬碟或一遠端資料庫。提供單元110用以由輸入單元160或儲存單元170擷取各種資訊。運算單元120用以執行各種運算程序。判斷單元140用以執行各種判斷程序。控制單元190用以執行各種控制程序。運算單元120、判斷單元140及控制單元190例如是一晶片、一韌體電路或儲存程式碼之電腦可讀取記憶媒體。偵測單元130用以偵測運動者的狀況，例如是一震動感應器、一搖動感應器或一擠壓感應器。節拍單元150用以提供各種節拍訊號，例如是一電擊薄膜貼片、一拍打器或一震動器。在運動導引裝置100包含提示單元180之一實施例中，提示單元180用以提供各種作為提醒功能之音訊，例如是一喇叭或一耳機。
以下更以一流程圖詳細說明本實施例之運動導引裝置100之各項元件的運作方式，然而本實施例所述技術領域中具有通常知識者均可瞭解本實施例之運動導引裝置100並不侷限於此流程圖之步驟順序與執行方式。
請參照第2A～2B圖，其繪示第一實施例運動導引方法之流程圖。首先，在步驟S101中，提供單元110提供一預定運動頻率強度S1、一預定消耗熱量S2及一預定運動時間S3之其中兩者。所謂預定運動頻率強度S1可包含運動頻率範圍以及運動頻率模式(頻率變化情形)。
其中，本實施例之輸入單元160用以供運動者選擇預定運動頻率強度S1、預定消耗熱量S2及預定運動時間S3之至少其中兩者，儲存單元170則用以儲存運動者之生理資訊S4。提供單元110係由輸入單元160擷取運動者所選擇之預定運動頻率強度S1、預定消耗熱量S2及預定運動時間S3，並由儲存單元170擷取運動者之生理資訊S4。在一實施例中，提供單元110亦可由輸入單元160擷取運動者所輸入之生理資訊S4。
接著，在步驟S102中，運算單元120依據預定運動頻率強度S1、預定消耗熱量S2及預定運動時間S3之其中兩者，計算一預定運動頻率曲線C1。
舉例來說，以下係以一個例子舉例說明如何計算出預定運動頻率曲線C1。請參照第3～5圖，其繪示計算預定運動頻率曲線C1之一個例子。如第3圖所示，縱軸為運動頻率，橫軸為運動時間。第3圖上所繪製之曲線C0的形狀則代表者不同的運動頻率模式(變化情形)，曲線下方的面積則代表者消耗熱量。
首先，如第3圖所示，運動者透過輸入單元160選擇了「如第3圖所示之預定運動頻率模式(變化情形)」。此時的曲線C0的運動頻率範圍、消耗熱量及運動時間係由運算單元120隨機提供。
接著，如第4圖所示，運動者再透過輸入單元160選擇了「預定運動頻率範圍最高至為F3」。此時，曲線C0之最高頻率移動至F3，且預定運動頻率強度S1的設定也透過預定運動頻率模式(變化情形)及預定運動頻率範圍的選擇而完成。
然後，如第5圖所示，運動者再透過輸入單元160選擇了「預定運動時間S3為T8」。此時，曲線C0之結束時間移動至T8。當預定運動頻率曲線C1之預定運動頻率強度S1及預定運動時間S3被指定時，預定消耗熱量S2可被計算出來。也就是說，運動者只需輸入預定運動頻率強度S1、預定消耗熱量S2及預定運動時間S3之其中兩者，運算單元120即可計算出其中之另一，並計算出預定運動頻率曲線C1。
接著，在步驟S103中，判斷單元140判斷運動者是否開始運動。若運動者開始運動，則進入步驟S104；若運動者還未開使用運動；則回至步驟S103。
然後，在步驟S104中，偵測單元130偵測運動者之實際運動頻率曲線。舉例來說，請參照第6圖，其繪示運動者之實際運動頻率曲線A1之一例子。運動者在實際運動過程中，可能無法完全按照著預定運動頻率曲線C1來做運動，實際運動頻率曲線A1會有偏離預定運動頻率曲線C1的情況。其中，第6圖係以實線代表實際運動頻率曲線A1，虛線代表預定運動頻率曲線C1。透過以下步驟，則可及時矯正運動者的運動頻率曲線A1。
接著，在步驟S105中，判斷單元140判斷實際運動頻率曲線A1是否偏離預定運動頻率曲線C1一預定程度。預定程度例如是10%。若實際運動頻率曲線A1偏離預定
運動頻率曲線C1該預定程度(例如第6圖之時間T3~T4實際運動頻率曲線A1)，則進入步驟S107；若實際運動頻率曲線A1未偏離預定運動頻率曲線C1該預定程度(例如第6圖之時間T1~T2所對應之實際運動頻率曲線A1)，則進入步驟S106。
在步驟S107中，判斷單元140判斷實際運動頻率曲線A1低於或高於預定運動頻率曲線C1。若實際運動頻率曲線A1低於預定運動頻率曲線C1，則進入步驟S108；若實際運動頻率曲線A1高於預定運動頻率曲線C1，則進入步驟S109。舉例來說，請參照第7圖，其繪示第一節拍導引訊號W1、W2及第二節拍導引訊號W3之一例子。其中，第7圖係以實線代表第一節拍導引訊號W1、W2及第二節拍導引訊號W3，虛線代表預定運動頻率曲線C1。
在步驟S108中，在實際運動頻率曲線A1低於預定運動頻率曲線C1該預定程度(例如第6圖之時間T3~T4所對應之實際運動頻率曲線A1)時，控制單元190控制節拍單元150立即輸出第一節拍導引訊號W1，此第一節拍導引訊號W1之頻率高於預定運動頻率曲線C1。如此一來，運動者可以被較高的頻率帶動而逐漸加快頻率，以回復至預定運動頻率曲線C1。
在步驟S109中，在實際運動頻率曲線A1高於預定運動頻率曲線C1該預定程度(例如第6圖之時間T5~T6所對應之實際運動頻率曲線A1)時，控制單元190控制節拍單元150立即輸出第一節拍導引訊號W2，此第一節拍導引訊號W2之頻率低於預定運動頻率曲線C1。如此一來，運
動者可以被較低的頻率帶動而逐漸減慢頻率，以回復至預定運動頻率曲線C1。
在步驟S106中，在實際運動頻率曲線A1未偏離預定運動頻率曲線C1該預定程度(例如第6圖之時間T1~T2所對應之實際運動頻率曲線A1)時，控制單元190控制節拍單元150輸出第二節拍導引訊號W3，此第二節拍導引訊號W3之頻率與預定運動頻率曲線C1相符。如此一來，運動者可按照第二節拍導引訊號W3循序地進行運動。
接著，在步驟S110中，判斷單元140判斷運動者之實際消耗熱量是否已達到預定消耗熱量S2。若運動者之實際消耗熱量未達到預定消耗熱量S2，則進入步驟S111；若運動者之實際消耗熱量已達到預定消耗熱量S2，則進入步驟S112。
然後，在步驟S111中，判斷單元140判斷運動者之實際運動時間是否已達到預定運動時間S3。若運動者之實際運動時間已達到預定運動時間S3，則進入步驟S112；若運動者之實際運動時間未達到預定運動時間S3，則回至步驟S105。
在步驟S112中，提示單元180輸出一提示訊號W5。透過上述步驟S110~S112的判斷，運動者在達到預定消耗熱量S2或達到預定運動時間S3時，控制單元190控制提示單元180立即輸出提示訊號W5，以提醒運動者結束運動。在一實施例中，提示單元180例如是一喇叭或一耳機。由提示單元180所提供之提示訊號W5係為具有提醒功能之音訊提示訊號W5a。在另一實施例中，提示單元180例
如是一電擊薄膜貼片、一拍打器或一震動器。由提示單元180所提供之提示訊號W5係為具有提醒功能之節拍提示訊號W5b。在另一實施例中，提示單元180例如是音訊裝置與節拍裝置之組合。由提示單元180所提供之提示訊號W5係同時含有具有提醒功能之音訊提示訊號W5a及具有提醒功能之節拍提示訊號W5b。在另一實施例中，本裝置可省略提示單元180，當運動者在達到預定消耗熱量S2或達到預定運動時間S3時，控制單元190控制節拍單元150輸出具有提醒功能之節拍提示訊號W6，以提醒運動者結束運動。在另一實施例中，本裝置可以由提示單元180提供具有提醒功能之音訊提示訊號W5a，並由節拍單元150提供具有提醒功能之節拍提示訊號W6。其中，上述各種實施例之節拍提示訊號W5b及節拍提示訊號W6例如是持續一預定時間(如5秒鐘)之短促間隔的節拍訊號，或是持續一預定時間(如5秒鐘)之特定間隔規則之節拍訊號。
在一實施例中，可省略步驟S106，僅於判斷單元140判斷實際運動頻率曲線A1偏離預定運動頻率曲線C1一預定程度後，進入步驟S107，並接續輸出第一節拍導引訊號之流程。
請參照第8圖，其繪示第二實施例運動導引方法之流程圖。本實施例之運動導引方法與第一實施例運動導引方法不同之處在於刪除步驟S106，並將步驟S107~S109以步驟S206取代，其餘相同之處不再重述。
在步驟S101～S104中，運算單元120計算了預定運動頻率曲線C1，且偵測單元130偵測了運動者之實際運動頻率曲線A1。舉例來說，請參照第9圖，其繪示運動者之實際運動頻率曲線A1之一例子。運動者在實際運動過程中，可能無法完全按照著預定運動頻率曲線C1來做運動，實際運動頻率曲線A1會有偏離預定運動頻率曲線C1的情況。其中，第9圖係以實線代表實際運動頻率曲線A1，虛線代表預定運動頻率曲線C1。透過以下步驟，則可即時矯正運動者的運動頻率。
接著，在步驟S105中，判斷單元140判斷實際運動頻率曲線A1是否偏離預定運動頻率曲線C1一預定程度。若實際運動頻率曲線A1偏離預定運動頻率曲線該預定程度(例如第9圖之時間T3～T4實際運動頻率曲線A1)，則進入步驟S206；若實際運動頻率曲線A1未偏離預定運動頻率曲線C1該預定程度(例如第9圖之時間T1～T2所對應之實際運動頻率曲線A1)，則直接進入步驟S110。舉例來說，請參照第10圖，其繪示第一節拍導引訊號W4之一例子。其中，第10圖係以實線代表第一節拍導引訊號W4，虛線代表預定運動頻率曲線C1。
在步驟S206中，在實際運動頻率曲線A1偏離預定運動頻率曲線C1該預定程度(例如第9圖之時間T3～T4所對應之實際運動頻率曲線A1)時，控制單元190控制節拍單元150輸出第一節拍導引訊號W4，此第一節拍導引訊號W4之頻率與預定運動頻率曲線C1相符。如此一來，運動者可以被導引回預定運動頻率曲線C1。
綜上所述，雖然本發明已以各種實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧運動導引裝置
110‧‧‧提供單元
120‧‧‧運算單元
130‧‧‧偵測單元
140‧‧‧判斷單元
150‧‧‧節拍單元
160‧‧‧輸入單元
170‧‧‧儲存單元
180‧‧‧提示單元
190‧‧‧控制單元
A1‧‧‧實際運動頻率曲線
C0‧‧‧曲線
C1‧‧‧預定運動頻率曲線
S1‧‧‧預定運動頻率強度
S2‧‧‧預定消耗熱量
S3‧‧‧預定運動時間
S4‧‧‧運動者之生理資訊
S101~S112、S206‧‧‧流程步驟
W1、W2、W4‧‧‧第一節拍導引訊號
W3‧‧‧第二節拍導引訊號
W5‧‧‧提示訊號
W5a‧‧‧音訊提示訊號
W5b、W6‧‧‧節拍提示訊號
第1圖繪示第一實施例之運動導引裝置之示意圖；
第2A～2B圖繪示第一實施例運動導引方法之流程圖；
第3～5圖繪示計算預定運動頻率曲線之一個例子；
第6圖繪示運動者之實際運動頻率曲線之一例子；
第7圖繪示第一節拍導引訊號及第二節拍導引訊號之一例子；
第8圖繪示第二實施例運動導引方法之流程圖；
第9圖繪示運動者之實際運動頻率曲線之一例子；以及
第10圖繪示第一節拍導引訊號之一例子。
S101、S102、S103、S104、S105、S110、S111、S112、S206．．．流程步驟
Claims (14)
- 一種運動導引裝置，包括：一提供單元，用以提供一預定運動頻率強度、一預定消耗熱量及一預定運動時間之其中兩者，其中該預定運動頻率強度包含一運動頻率範圍及一預定運動頻率變化情形；一運算單元，係依據該預定運動頻率強度、該預定消耗熱量及該預定運動時間之其中兩者，計算一預定運動頻率曲線；一偵測單元，用以偵測一運動者之一實際運動頻率曲線；一判斷單元，用以判斷該實際運動頻率曲線是否偏離該預定運動頻率曲線一預定程度；以及一節拍單元，若該實際運動頻率曲線偏離該預定運動頻率曲線一預定程度，則該節拍單元輸出一第一節拍導引訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之運動導引裝置，其中若該實際運動頻率曲線未偏離該預定運動頻率曲線該預定程度，則該節拍單元輸出一第二節拍導引訊號，該第二節拍導引訊號之頻率與該預定運動頻率曲線相符。
- 如申請專利範圍第1項所述之運動導引裝置，其中若該實際運動頻率曲線低於該預定運動頻率曲線該預定程度，則該第一節拍導引訊號之頻率高於該預定運動頻率曲線；以及 若該實際運動頻率曲線高於該預定運動頻率曲線該預定程度，則該第一節拍導引訊號之頻率低於該預定運動頻率曲線。
- 如申請專利範圍第1項所述之運動導引裝置，其中該第一節拍導引訊號之頻率與該預定運動頻率曲線相符。
- 如申請專利範圍第1項所述之運動導引裝置，更包括：一輸入單元，用以供該運動者選擇該預定運動頻率強度、該預定消耗熱量及該預定運動時間之其中兩者；其中，該提供單元係由該輸入單元擷取該預定運動頻率強度、該預定消耗熱量及該預定運動時間之其中兩者。
- 如申請專利範圍第1項所述之運動導引裝置，其中該提供單元更用以提供該運動者之生理資訊。
- 如申請專利範圍第6項所述之運動導引裝置，更包括：一儲存單元，用以儲存該運動者之生理資訊；其中，該提供單元係由該儲存單元擷取該預定運動頻率強度、該預定消耗熱量及該預定運動時間之其中兩者。
- 如申請專利範圍第1項所述之運動導引裝置，其中該判斷單元更判斷該使用者之一實際消耗熱量是否已到達該預定消耗熱量，或判斷該使用者之一實際運動時間是否已到達該預定運動時間，該運動導引裝置更包括：一提示單元，若該實際運動頻率曲線偏離該預定運動頻率曲線該預定程度、該實際消耗熱量已達到該預定消耗 熱量、或該使用者之一實際運動時間已到達該預定運動時間，則該提示單元輸出一提示訊號，該提示訊號係為一音訊提示訊號或一節拍提示訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之運動導引裝置，其中該判斷單元更判斷該使用者之一實際消耗熱量是否已到達該預定消耗熱量，或判斷該使用者之一實際運動時間是否已到達該預定運動時間，若該實際消耗熱量已達到該預定消耗熱量、或該使用者之一實際運動時間已到達該預定運動時間，則該節拍單元輸出一節拍提示訊號。
- 一種運用運動導引裝置之運動引導方法，包括：提供一預定運動頻率強度、一預定消耗熱量及一預定運動時間之其中兩者，其中該預定運動頻率強度包含一運動頻率範圍及一預定運動頻率變化情形；依據該預定運動頻率強度、該預定消耗熱量及該預定運動時間之其中兩者，計算一預定運動頻率曲線；偵測一運動者之一實際運動頻率曲線；以及若該實際運動頻率曲線偏離該預定運動頻率曲線一預定程度，則輸出一第一節拍導引訊號。
- 如申請專利範圍第10項所述之運動導引方法，更包括：若該實際運動頻率曲線未偏離該預定運動頻率曲線該預定程度，則輸出一第二節拍導引訊號，該第二節拍導引訊號之頻率與該預定運動頻率曲線相符。
- 如申請專利範圍第10項所述之運動導引方法，其中 若該實際運動頻率曲線低於該預定運動頻率曲線該預定程度，則該第一節拍導引訊號之頻率高於該預定運動頻率曲線；以及若該實際運動頻率曲線高於該預定運動頻率曲線該預定程度，則該第一節拍導引訊號之頻率低於該預定運動頻率曲線。
- 如申請專利範圍第10項所述之運動導引方法，其中該第一節拍導引訊號之頻率與該預定運動頻率曲線相符。
- 如申請專利範圍第10項所述之運動導引方法，更包括：若該實際運動頻率曲線偏離該預定運動頻率曲線該預定程度、該運動者之一實際消耗熱量已達到該預定消耗熱量、或該運動者之一實際運動時間已達到該預定運動時間，則輸出一提示訊號，該提示訊號係為一音訊提示訊號或一節拍提示訊號。
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