TWI476371B - Instantweight body weight measurement system - Google Patents

Description

即時型體重量測系統

本發明是有關於一種體重量測系統，特別是指一種可隨時監控體重之即時型體重量測系統。

現代人由於工作繁忙，各種交際應酬也相當多，疏於注意及自我控制的話，個人體重便會不自覺地逐漸增加，進而產生病態肥胖，甚至還會引發其他生理疾病。

而大多數人用以量測體重的工具是採用體重計，然而因體重計必須擺放於平坦地面才能測量，且無法滿足使用者即時量測個人體重之需求。因此，如何在忙碌的社會生活中，時刻提醒人們注意身體健康，成為時下關注的焦點之一。

如我國公告第M333559號「重量測量裝置」新型專利案，主要是在於將一體重測量裝置與人們每天使用的座椅相結合，利用一壓力感測器感測使用者坐在座椅時產生對應於體重的壓力，進而量測出使用者的體重。然而因座椅仍是置於特定地方(如辦公室、居家室內等)，使用者欲量測體重時，仍需走到座椅所在處才能進行，機動性還是不足。

又如我國公告第383152號「無線電發射接收活動式流體鞋墊」新型專利案，其主要包括一鞋墊本體、一流體囊、一出口連接部位、一壓力感測器、一溫度感測器、一發射電路，及一接收電路。其中鞋墊本體內安裝至少一個內部充滿流動體的流體囊，所述流動體可為氣體(如空氣、氮氣)、液體(如水或油)或矽膠等，藉由壓力感測器與溫度感測器之配合，感測該鞋墊本體之流體囊所受之壓力值、受壓次數，進而計算出使用者之體重、行走之步數里程、消耗之卡路里數，再由發射電路發射出去，而由接收電路接收並顯示出來。但此設計會造成鞋墊的成本增加，且當流動體為液體時，若流體囊不慎破裂，將失去其效用，此外，因流體本身具流動性，使用者在踩踏時容易不穩，造成使用上安全堪慮。

因此，本發明之目的，即在提供一種即時型體重量測系統，放置於鞋子內，讓使用者只要穿上鞋子，即可透過日常使用的電子產品，隨時監控體重，進而能輕易地做到良好的自我健康管理。

於是，本發明即時型體重量測系統，包含一體重量測裝置，以及一行動電子裝置。

該體重量測裝置是用以設置於一鞋子內，並包括一軟性基板、一第一壓力感測單元、一第二壓力感測單元、一中央處理單元、一第一無線通訊單元，以及一用以供應各單元運作所需電力的電源供應單元。其中，該第一 壓力感測單元設置於該軟性基板並用以感測一穿著者之第一腳趾至第五腳趾間的基部的壓力。該第二壓力感測單元設置於該軟性基板並用以感測該穿著者之足跟部的壓力。而該中央處理單元電性連接該第一壓力感測單元與該第二壓力感測單元，該中央處理單元並根據該第一壓力感測單元及該第二壓力感測單元之設置位置的外廓區域範圍而分別預設一基部面積值、一足跟部面積值，且根據下列公式將該穿著者的足底壓力轉換成體重數值：[(該第一腳趾至第五腳趾間的基部的壓力值乘以該基部面積值)+(該足跟部的壓力值乘以該足跟部面積值)]乘以2。該第一無線通訊單元電性連接該中央處理單元並用以無線傳輸該中央處理單元處理過的體重數值訊號。

另外，該行動電子裝置包括一用以接收該第一無線通訊單元所發送的體重數值訊號之第二無線通訊單元，以及一用以顯示該第二無線通訊單元所接收的體重數值訊號之顯示單元。

本發明之功效在於使用者只要穿上鞋子，即可隨時透過體重量測裝置及該行動電子裝置監控體重，因而能輕易地做到良好的自我健康管理。

2‧‧‧體重量測裝置

21‧‧‧軟性基板

22‧‧‧第一壓力感測單元

221‧‧‧第一壓力感測器

23‧‧‧第二壓力感測單元

231‧‧‧第二壓力感測器

24‧‧‧中央處理單元

241‧‧‧校正模組

25‧‧‧第一無線通訊單元

26‧‧‧電源供應單元

3‧‧‧行動電子裝置

31‧‧‧第二無線通訊單元

32‧‧‧顯示單元

4‧‧‧鞋子

41‧‧‧鞋底

411‧‧‧鞋跟

42‧‧‧鞋幫

43‧‧‧鞋墊組件

431‧‧‧墊體

432‧‧‧下墊體

4’‧‧‧鞋子

41’‧‧‧鞋底

42’‧‧‧鞋幫

44’‧‧‧鞋墊

51‧‧‧足底

511‧‧‧第一腳趾

512‧‧‧第五腳趾

513‧‧‧足跟部

A1‧‧‧基部

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一元件連接關係圖，說明本發明即時型體重量測系統之第一較佳實施例； 圖2是一分解示意圖，說明該第一較佳實施例與一鞋子的組合關係；圖3是一穿著者之足底示意圖，輔助說明說明圖2；圖4是一示意圖，說明該鞋子之鞋跟高度與該穿著者之足底壓力關係；及圖5是一示意圖，說明本發明即時型體重量測裝置之第二較佳實施例。

參閱圖1、2、3，為本發明即時型體重量測系統之第一較佳實施例，該即時型體重量測系統包含一體重量測裝置2，以及一行動電子裝置3。該體重量測裝置2是用以設置於一鞋子4內，該鞋子4包含一具有一鞋跟411之鞋底41、一結合於該鞋底41上之鞋幫42，以及一位於該鞋幫42內且設置於該鞋底41上之鞋墊組件43，該鞋墊組件43包括一用以接觸一穿著者的足底51之上墊體431，以及一用以接觸該鞋底41之下墊體432，該體重量測裝置2是設置於該上墊體431與該下墊體432間。

該體重量測裝置2包括一軟性基板21、一第一壓力感測單元22、一第二壓力感測單元23、一中央處理單元24、一第一無線通訊單元25，以及一用以供應各單元運作所需電力的電源供應單元26。

該第一壓力感測單元22包括多數第一壓力感測器221，該等第一壓力感測器221是排列設置於該軟性基板21上，且用以與該穿著者之第一腳趾511至第五腳趾512 間的基部A1(如圖3中假想線所示之區域)相對應。

該第二壓力感測單元23包括多數第二壓力感測器231，排列設置於該軟性基板21且與該穿著者之足跟部513相對應。

該中央處理單元24電性連接該第一壓力感測單元221與該第二壓力感測單元231。且該中央處理單元24並根據該第一壓力感測單元221及該第二壓力感測單元231之設置位置的外廓區域範圍而分別預設一基部面積值、一足跟部面積值，該中央處理單元24並能將該等第一壓力感測器221及該等第二壓力感測器231所感測之壓力訊號轉換處理成一體重數值訊號。該中央處理單元24是根據下列公式將該穿著者的足底壓力轉換成體重數值：[(該第一腳趾511至第五腳趾512間的基部A1的壓力值乘以該基部A1面積值)+(該足跟部513的壓力值乘以該足跟部513面積值)]乘以2。其中，該基部A1的壓力值為該等第一壓力感測器221所感測壓力的平均值。而該足跟部513的壓力值為該等第二壓力感測器231所感測壓力的平均值。

詳細地來說，參閱圖4，並配合參閱圖2、3所示，依據日本新瀉醫療福祉大學義肢裝具系阿部薰教授所提供的足底壓力分佈的資料，在無鞋跟高度的情況下，57%的壓力分佈在足跟部513，另外43%的壓力分佈在第一腳趾511至第五腳趾512間的基部A1。然而，隨著鞋跟高度的增加，壓力分佈也隨之改變。一般民眾穿鞋的習慣，鞋跟高度大多為2至4公分，例如鞋跟411高度為2公分時， 50%的壓力分佈在人體的足跟部513，另外50%的壓力則分佈在第一腳趾511至第五腳趾512間的基部A1。而鞋跟411高度為4公分時，43%的壓力分佈在人體的足跟部513，57%的壓力則分佈在第一腳趾511至第五腳趾512間的基部A1。若鞋跟411高度增高為6公分，25%的壓力分佈在人體的足跟部513，75%的壓力則分佈在第一腳趾511至第五腳趾512間的基部A1。甚至，鞋跟411高度增高到10公分，只剩10%的壓力分佈在人體的足跟部513，90%的壓力則分佈在第一腳趾511至第五腳趾512間的基部A1。

此外，個人習慣的站立姿勢，腳底的壓力分佈也會不同，如此均會導致該中央處理單元24所計算出的體重數值失準。

因此，如圖1、2、3所示，該中央處理單元24並具有一校正模組241，當第一次使用時，人員先赤腳站在家用之體重計(圖未示)上量測體重，例如為51公斤，之後穿上鞋子4，若透過該體重量測裝置2所量測的體重為50公斤，穿著者即可藉由操作所持有之行動電子裝置3以遙控該校正模組241對該中央處理單元24根據上列公式計算所得之體重數值進行加、減處理，以上例來說，便是將該體重量測裝置2所量測的體重值加1，做為校正處理，之後再次藉由該體重量測裝置2量測體重時，不需要再調整該校正模組241。

該第一無線通訊單元25電性連接該中央處理單元24並用以無線傳輸該中央處理單元24處理過的體重數 值訊號。

另外，該行動電子裝置3包括一用以接收該第一無線通訊單元25所發送的體重數值訊號之第二無線通訊單元31，以及一用以顯示該第二無線通訊單元31所接收的體重數值訊號之顯示單元32。特別說明的是該行動電子裝置3可為手機。

參閱圖1、2、3，在使用上，結合有該體重量測裝置2之鞋墊組件43可固定於同一鞋子4內，當然也可以採活動式，方便人員可視衣服穿搭之所需而置入於不同的鞋子4內使用。初次使用時，需如前述先進行校正模組241的校正調整，之後，穿著者並可藉由操作行動電子裝置3之軟體(如App等程式)界面，啟動該體重量測裝置2開始運作，並輸入鞋子4之鞋跟411高度，此時藉由該等第一壓力感測器221感測穿著者之第一腳趾511至第五腳趾512間的基部A1的壓力值，以及藉由該等第二壓力感測器231感測穿著者之足跟部513的壓力值，該等壓力感測值並穿遞至中央處理單元24，該中央處理單元24根據上列公式將該穿著者的足底51壓力轉換成體重數值，再透過該第一無線通訊單元25以無線傳輸該中央處理單元24處理過的體重數值訊號，讓穿著者只需觀看所持之行動電子裝置3的顯示單元32，便能獲悉自己的體重，進而可隨時監控體重，做到良好的自我健康管理。

特別說明的是，該體重量測裝置2之啟動機制不限於利用行動電子裝置3，例如若結合有該體重量測裝置 2之鞋墊組件43係採固定式設置於同一鞋子4內，則該體重量測裝置2還可包括一與該中央處理單元24電性連接且凸出於鞋子4之鞋幫42外的按鈕(圖未示)，藉此透過按壓該按鈕，也能啟動該體重量測裝置2。此時，穿著者仍可透過觀看所持之行動電子裝置3的顯示單元32而獲悉體重。

參閱圖5，為本發明即時型體重量測系統之第二較佳實施例，本較佳實施例與第一較佳實施例大致相同，不同地方在於該鞋子4’包含一位於該鞋幫42’內且設置於該鞋底41’上之鞋墊44’，該體重量測裝置2是設置於該鞋墊44’與該鞋底41’間。藉此提供該體重量測裝置2與不同鞋子4’的組合態樣。

綜上所述，本發明即時型體重量測系統藉由上述構造設計，讓人員只需穿著鞋子4(4’)，不需要其他工具，便能隨時透過該體重量測裝置2量測體重，同時配合觀察該行動電子裝置3，以達到監控體重，進而能輕易地做到良好的自我健康管理之功效，如此不但使用便利性佳，還能大幅提昇鞋子4(4’)的實用性與附加價值，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧體重量測裝置

22‧‧‧第一壓力感測單元

221‧‧‧第一壓力感測器

23‧‧‧第二壓力感測單元

231‧‧‧第二壓力感測器

24‧‧‧中央處理單元

241‧‧‧校正模組

25‧‧‧第一無線通訊單元

26‧‧‧電源供應單元

3‧‧‧行動電子裝置

31‧‧‧第二無線通訊單元

32‧‧‧顯示單元

Claims (6)

1. 一種即時型體重量測系統，包含：一體重量測裝置，用以設置於一鞋子內，該體重量測裝置包括：一軟性基板；一第一壓力感測單元，設置於該軟性基板並用以感測一穿著者之第一腳趾至第五腳趾間的基部的壓力；一第二壓力感測單元，設置於該軟性基板並用以感測該穿著者之足跟部的壓力；一中央處理單元，電性連接該第一壓力感測單元與該第二壓力感測單元，該中央處理單元具有一校正模組，該中央處理單元並根據該第一壓力感測單元及該第二壓力感測單元之設置位置的外廓區域範圍而分別預設一基部面積值、一足跟部面積值，且根據下列公式將該穿著者的足底壓力轉換成體重數值：[(該第一腳趾至第五腳趾間的基部的壓力值乘以該基部面積值)+(該足跟部的壓力值乘以該足跟部面積值)]乘以2；一第一無線通訊單元，電性連接該中央處理單元並用以無線傳輸該中央處理單元處理過的體重數值訊號；及 一電源供應單元，用以供應各單元運作所需的電力；以及一行動電子裝置，包括一用以接收該第一無線通訊單元所發送的體重數值訊號之第二無線通訊單元，以及一用以顯示該第二無線通訊單元所接收的體重數值訊號之顯示單元；其中，該中央處理單元之校正模組的運作機制是由該穿著者根據自己未穿鞋子時的體重值及穿上該鞋子後藉由該體重量測裝置所量測的體重值的誤差，藉由操作該行動電子裝置而遙控該校正模組對該中央處理單元計算所得之體重數值進行加或減之校正處理。
2. 如請求項1所述的即時型體重量測系統，其中，該第一壓力感測單元包括多數第一壓力感測器，排列設置於該軟性基板且與該穿著者之第一腳趾至第五腳趾間的基部相對應，該基部的壓力值為該等第一壓力感測器所感測壓力的平均值。
3. 如請求項2所述的即時型體重量測系統，其中，該第二壓力感測單元包括多數第二壓力感測器，排列設置於該軟性基板且與該穿著者之足跟部相對應，該足跟部的壓力值為該等第二壓力感測器所感測壓力的平均值。
4. 如請求項1或3所述的即時型體重量測系統，其中，該行動電子裝置為手機。
5. 如請求項4所述的即時型體重量測系統，其中，該鞋子包含一鞋底、一結合於該鞋底上之鞋幫，以及一位於該鞋幫內且設置於該鞋底上之鞋墊組件，該鞋墊組件包括一用以接觸該穿著者的足底之上墊體，以及一用以接觸該鞋底之下墊體，該體重量測裝置是設置於該上墊體與該下墊體間。
6. 如請求項4所述的即時型體重量測系統，其中，該鞋子包含一鞋底、一結合於該鞋底上之鞋幫，以及一位於該鞋幫內且設置於該鞋底上之鞋墊，該體重量測裝置是設置於該鞋墊與該鞋底間。