TWI518623B

TWI518623B - 體能測驗防弊方法、系統及電腦程式產品

Info

Publication number: TWI518623B
Application number: TW103118568A
Authority: TW
Inventors: 王鼎超; 陳靜宜; 郭建明
Original assignee: 南臺科技大學
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2016-01-21
Also published as: TW201545097A

Description

體能測驗防弊方法、系統及電腦程式產品

本發明係有關於一種體能測驗防弊方法、系統及電腦程式產品，尤指藉由行動電子裝置在體能測驗時，確認監測待測對象是否為本人之方法、系統及電腦程式產品者。

目前各種的考試測驗過程中，大多需要有監考官核對考生身份，以確保應考者為考生本人。

但核對這些考生身份資料需要人力及時間，而且監考官也需要長時間待在考場中監視，才能避免在考試過程中發生代考的情況，也因此，這些考場管理的工作並不容易，較適合場地較小、受測時間較短、測驗型態為靜態的紙筆測驗，難以適用於需要長時間、較大活動範圍的體能測驗。

上述關於協助核對考生身份的相關前案，有中華民國專利編號201415432「網路測驗方法以及系統」，主要是一種藉由在考生受測過程中不定期提問個人資料的手段，來確保受測對象為本人，而不用藉由網路攝影機及人力，長時間監視考生是否有代考的情況發生。但此前案並無法避免遇到有代考人熟記考生個人資料的情況，另外若是考生本人忘記個人資料時，系統也將有誤判為代考的情況發生，實用性有限。

另外關於體能測驗的相關前案，則有中華民國專利編號M359309之「仰臥起坐監測系統」，主要是可以由系統的手肘感測裝置及按壓感應器確認應考考生仰臥起坐的受測動作是否為標準動作，而不必借助人力確認，並提昇判斷的準確性，但此前案仍無法解決代考的問題。

爰此，為改善目前體能測驗僅能藉由人力監視防止代考的問題，本發明人致力於研究，提出一種體能測驗防弊方法，係先儲存一待測對象的一第一運動值，該第一運動值為該待測對象預先執行一待測體能項目時，該待測對象的一位移值、一速度值、一加速度值之任一或組合，包含下列步驟：A.將一行動式電子裝置配置在該待測對象上，該行動式電子裝置並連接一運動值查核模組；B.該待測對象執行前述待測體能項目；C.由該行動式電子裝置擷取該待測對象執行前述待測體能項目時的一第二運動值，該第二運動值係對應該第一運動值；D.該運動值查核模組比對該第一運動值及該第二運動值，並在該第二運動值與該第一運動值的差值超過預設的一門檻值時，該運動值查核模組將認定該待測對象的第二運動值為異常。

進一步，前述行動式電子裝置係連接一路線查核模組，該行動式電子裝置並預先儲存一待測路線，該待測路線上並有複數驗證座標，更包括一步驟E.前述行動電子裝置擷取複數當前位置的每一當前座標值，該路線查核模組在前述待測對象的當前座標值未依序對應前述驗證座標時，將認定前述第二運動值為異常。

進一步，前述行動式電子裝置係連接一導航模組，用以依據前述待測路線提供一導引資訊，在步驟E中，前述行動式電子裝置在擷取前述當前座標附近的一交通事件資訊時，將依據前述交通事件資訊的座標，修正前述待測路線及前述驗證座標。

進一步，前述行動式電子裝置係連接飲水提示子系統，該飲水提示子系統包含一計時模組及一飲水提示模組，該計時模組用以擷取前述第二運動值的一持續時間，在前述步驟E中，前述飲水提示模組將依據前述第二運動值及前述持續時間運算及提供一待補充水分之資訊。

本發明同樣為一種體能測驗防弊系統，包含：一行動式電子裝置，設置在該待測對象上，該行動式電子裝置預先儲存一待測對象的一第一運動值，該第一運動值為該待測對象預先執行一待測體能項目時，該待測對象上一特定部位的一位移值、一速度值、一加速度值之任一或組合，該行動式電子裝置有一運動值擷取模組，該運動值擷取模組用以擷取該待測對象執行前述待測體能項目時的一第二運動值，該第二運動值係對應該第一運動值；一防弊子系統，連接該行動式電子裝置，該防弊子系統包含一運動值查核模組，該運動值查核模組用以比對該第一運動值及該第二運動值，並在該第二運動值與該第一運動值的差值超過預設的一門檻值時，該運動值查核模組將認定該待測對象的第二運動值為異常。

進一步，該防弊子系統包含一運動值擷取模組，該運動值擷取模組為一加速度計、一陀螺儀及一GPS定位單元，以測得前述位移值、前述速度值及前述加速度值。

進一步，前述行動式電子裝置更預先儲存一待測路線，該待測路線上並有複數驗證座標，前述防弊子系統更包括一路線查核模組，該路線查核模組接收前述GPS定位單元偵測的一當前座標值，並在該當前座標未依序對應前述驗證座標時，認定前述第二運動值為異常。

進一步，前述行動式電子裝置更連接一導航子系統，該導航子系統包含一導航模組及一路線修正模組，該導航模組用以依據前述待測路線提供一導引資訊，前述路線修正模組在擷取前述當前座標附近的一交通事件資訊時，將依據前述交通事件資訊的座標，修正前述待測路線及前述驗證座標。

進一步，前述行動式電子裝置更連接一飲水提示子系統，該飲水提示子系統包含一計時模組及一飲水提示模組，該計時模組及該飲水提示模組係連接該行動式電子裝置，該計時模組用以擷取前述第二運動值的一持續時間，前述飲水提示模組用以依據前述第二運動值及前述持續時間運算及提供一待補充水分之資訊。

本發明亦為一種電腦程式產品，係安裝於一電腦系統，使該電腦系統執行前述之體能測驗防弊方法。

本發明的功效在於：

1.本發明藉由行動式電子裝置偵測待測對象行為模式，並比較初測與實測運動值差異是否有明顯差異，即可判斷實測的數據是否為正常或異常，藉此取代監考人力，並可以讓待測人員在符合自身需求場地、時段等情況下進行測驗，增進體能測驗的便利性。

2.由於每個人的行為模式皆有許多差異，難以輕易模仿，因此本發明藉由偵測行為模式來判斷體能測驗數據的方式，將能夠確實地排除代考時的異常數據。

3.本發明應用於馬拉松的體能測驗時，可提供使用者導航，並在路線上有交通事件時可具有路線修正功能，以更進一步增進系統的實用性。

4.本發明應用於長跑的體能測驗時，可藉由計時模組及飲水提示模組分析使用者需要補充水分的時間及水量，並適時提醒使用者。

5.本發明不僅可應用於馬拉松的體能測驗，亦可應用於游泳、自行車、登山等等長途體能測驗。

(1)‧‧‧行動式電子裝置

(2)‧‧‧防弊子系統

(21)‧‧‧運動值擷取模組

(22)‧‧‧運動值查核模組

(23)‧‧‧路線查核模組

(3)‧‧‧導航子系統

(31)‧‧‧導航模組

(32)‧‧‧路線修正模組

(4)‧‧‧飲水提示子系統

(41)‧‧‧計時模組

(42)‧‧‧飲水提示模組

(5)‧‧‧管理子系統

(6)‧‧‧評量子系統

(7)‧‧‧調閱子系統

(71A)(71B)(71C)(71D)‧‧‧顯示介面

(A)‧‧‧選擇介面

[第一圖]係為本發明實施例之系統架構示意圖。

[第二圖]係為本發明實施例使用之主要步驟流程示意圖。

[第三圖]係為本發明實施例路線之選擇介面示意圖。

[第四圖]係為本發明實施例導航之流程示意圖。

[第五圖]係為本發明實施例飲水提示之流程示意圖。

[第六圖]係為本發明實施例提供測驗紀錄之顯示介面示意圖。

[第七圖]係為本發明實施例提供測驗成績及排名之顯示介面示意圖。

[第八圖]係為本發明實施例提供測驗紀錄及排名之顯示介面示意圖。

綜合上述技術特徵，本發明行動式體能測驗防弊方法、系統及電腦程式產品的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

先請參閱第一圖，係揭示本發明實施例行動式體能測驗防弊系統，用於確保運動項目的數據是取自預定的待測對象，該行動式體能測驗防弊系統包含：一行動式電子裝置(1)及一防弊子系統(2)，其中：該行動式電子裝置(1)用以設置在該待測對象上的特定位置(如口袋、腰際、手臂、小腿等特定部位)，該行動式電子裝置(1)預先儲存一待測對象的一第一運動值，該第一運動值為該待測對象預先執行一待測體能項目時，該待測對象上一特定部位的一位移值、一速度值、一加速度值之任一或組合。

具體而言，前述位移值可以是待測對象的跨步距離、手臂移動距離等，前述速度值例如為待測對象五十公尺、一百公尺的平均游泳、跑步速度，而加速度值則例如為跑步時，待測對象的手臂擺動加速度、抬腿速度等各部位的加速度值。而上述第一運動值，可以交由使用者、監考人員輸入設定，或者由後述的運動值擷取模組(21)擷取。前述行動式電子裝置更預先儲存一待測路線，該待測路線上並有複數驗證座標。

該防弊子系統(2)例如但不限於安裝於行動式電子裝置(1)，亦可藉由雲端無線連接該行動式電子裝置(1)，該防弊子系統(2)包括一運動值擷取模組(21)、一運動值查核模組(22)及一路線查核模組(23)，該運動值擷取模組(21)用以擷取待測對象執行前述待測體能項目時的一第二運動值，該第二運動值係對應該第一運動值。舉例來說，若前述第一運動值為使用者跨步的跨步距離，則第二運動所測也是跨步距離。該運動值擷取模組(21)例如為一加速度計、一陀螺儀及一GPS定位單元，以測得前述待測對象同樣特定部位的位移值、前述速度值及前述加速度值。

該運動值查核模組(22)用以比對該第一運動值及該第二運動值，並在該第二運動值與該第一運動值的差值超過預設的一門檻值時，該運動值查核模組(22)將認定該待測對象的第二運動值為異常。例如第一運動值設定的跨步距離69cm，而門檻值設定為±3cm，若第二運動值測得之跨步距離為75cm，則認定待測對象的第二運動值為異常，以藉由偵測行為模式判斷體能測驗數據是否可信，以排除代考時的異常數據。

該路線查核模組(23)係連接該行動式電子裝置(1)，前述路線查核模組(23)接收前述GPS定位單元偵測該待測對象的一當前座標值，並在該當前座標未依序對應前述驗證座標時，認定前述第二運動值為異常。

最好是，更包括連接該行動式電子裝置(1)的一導航子系統(3)及一飲水提示子系統(4)，該導航子系統(3)包含一導航模組(31)及一路線修正模組(32)，該導航模組(31)用以依據前述待測路線提供一導引資訊，前述路線修正模組(32)在擷取前述當前座標附近的一交通事件資訊時，將依據前述交通事件資訊的座標，修正前述待測路線及前述驗證座標，該飲水提示子系統(4)包含一計時模組(41)及一飲水提示模組(42)，該計時模組(41)及該飲水提示模組(42)係連接該行動式電子裝置(1)，該計時模組(41)用以擷取前述第二運動值的一持續時間，前述飲水提示模組(42)用以依據前述第二運動值及前述持續時間運算及提供一待補充水分之資訊，以適時提醒待測對象補充適量的水分，避免有脫水、中暑的情況發生。

要補充說明的是，前述交通事件例如道路施工、車禍事故、活動抗議等會造成路線受阻的事件，以藉此避免耽誤待測對象的測驗時間，並可以降低體能測驗的事故風險。

較佳的是，該行動式電子裝置(1)並內建一管理子系統(5)、一評量子系統(6)及一調閱子系統(7)，該管理子系統(5)用以設定前述第一運動值、待測路線的種類數量、待測體能項目及門檻值等，該評量子系統(6)用以計算花費時間、里程數等，該調閱子系統(7)係供分享前述評量子系統(6)之資訊，例如用在教學使用時，校方可以透過評量子系統(6)之資訊獲得每個班級所累積的時間，並計算出全校平均分數和全校排名，而家長也可以看到自己小孩運動時間並督促完成測驗，作為成績單的依據。

續請參閱第二圖及配合參閱第一圖，本發明亦為一種體能測驗防弊方法，係可用程式的方式建構一程式產品，並將所述之程式產品儲存於一記錄媒體內，以供電腦〔如：桌上型電腦、筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦、個人數位助理(PDA)〕讀取，此外亦可儲存於如伺服器內，以供線上下載。

在執行前，需先藉由管理子系統(5)儲存一待測對象的一第一運動值及一待測路線，該第一運動值為該待測對象預先執行一待測體能項目時，該待測對象的一位移值、一速度值、一加速度值之任一或組合，該待測路線上並有複數驗證座標，再執行下列步驟：

步驟A.將行動式電子裝置(1)裝置配置在該待測對象上。

併閱第三圖，步驟B.該待測對象在一選擇介面(A)選擇待測路線，並執行待測體能項目，例如長跑、路跑、游泳、登山等各種類型的運動項目。

步驟C.由該行動式電子裝置(1)的運動值擷取模組(21)擷取該待測對象執行前述待測體能項目時的一第二運動值，該第二運動值係對應該第一運動值。

步驟D.該運動值查核模組(22)比對該第一運動值及該第二運動值，並在該第二運動值與該第一運動值的差值超過預設的一門檻值時，該運動值查核模組(22)將認定該待測對象的第二運動值為異常。例如第一運動值設定的平均速度為16km/h，而門檻值設定為±2km/h，若第二運動值測得之速度為20km/h，則認定待測對象的第二運動值為異常。

併閱第四圖及第五圖，步驟E.前述行動式電子裝置(1)的GPS定位單元擷取複數當前位置的每一當前座標值，該路線查核模組(23)在前述待測對象的當前座標值未依序對應前述驗證座標時，將認定前述第二運動值為異常。前述行動式電子裝置(1)的路線修正模組(32)在擷取前述當前座標附近的一交通事件資訊時(例如網路上有分享交通事件資訊時，即可下載相關資訊)，將依據前述交通事件資訊的座標，修正前述待測路線及前述驗證座標。前述飲水提示模組(42)將依據前述第二運動值及前述持續時間運算及提供一待補充水分之資訊。

併閱第六圖至第八圖，在完成體能測驗後，將可藉由評量子系統(6)計算花費時間、里程數等，並藉由調閱子系統(7)的顯示介面(71A)(71B)(71C)(71D)供分享所屬單位、姓名、測驗開始時間、結束時間、累計時間、排名、平均分數等各項統計資訊，應用在教學使用時，可讓校方、家長瞭解學生的體能狀況，制定適當的運動教學方式。綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。