TWI586403B - A sports device with a variable temperature grip - Google Patents

Description

具有可變化溫度的握把的運動器材

本發明與運動器材有關，進一步而言，是關於各種具有握把的運動器材。

現今常見的諸如跑步機、室內腳踏車、橢圓機、樓梯機、划船機、重量訓練機等各種運動器材，幾乎都具有可供使用者在運動時捉握的握把，前述握把依其型式及主要功用可概分為以下四類：其一，固定式，可供人捉握以安定身體、避免跌倒，例如跑步機、樓梯機前端或兩側的握把；其二，固定式，可供人捉握以穩固上半身，並利於下半身施力運動，例如直立式腳踏車(upright bike)前端的握把、斜躺式腳踏車(recumbent bike)座椅兩側的握把、各種必須利用腿部運動的重量訓練機的握把；其三，活動式，運動時可選擇性捉握以進行附加運動，例如目前多數橢圓機具有的可前後搖擺的握把；其四，活動式，運動時必然捉握以進行主要運動，例如划船機的握把、各種必須利用手部運動的重量訓練機的握把。某些運動器材可能同時具有兩組或兩組以上的握把，例如斜躺式腳踏車通常具有兩組固定式握把(分別設在腳踏車前端及座椅兩側)，而橢圓機可能具有一組固定式握把及一組活動式握把。

在習知技術中，運動器材的握把除了供人捉握以發揮上揭主要功用，某些可能還會在供人捉握的部位設置心率感測裝置，及/或在對應姆指的位置設置控制按鍵，使其兼具可感測使用者心跳頻率及/或可供使用者輸入指示的附屬功用。除此之外，習知運動器材的握把很少看到有其他功用。

另一方面，雖然上揭各種運動器材大多在室內使用，基本上不會處於戶外運動可能面臨的酷熱環境中，但由於人體在進行運動時，依激烈程度及持續時間等，體溫可能比平時高出1到2度甚至更多，因此， 即使在室內使用，前述運動器材的使用者在運動一段時間之後也可能處於體溫偏高或過熱狀態，而如果身體持續發熱卻沒有良好散熱，尤其是當室內溫度、濕度偏高、空氣不流通、使用者衣著不當而阻礙皮膚散熱時，可能導致使用者在運動中或運動後感到燥熱不適，甚至出現熱痙攣或熱衰竭等熱傷害。某些運動器材的控制台上設有可朝使用者吹風的小型風扇，實質上就是用來協助使用者的皮膚散熱、避免使用者的體溫持續升高。

又另一方面，一般均知，在相對激烈的正式運動之前最好先進行暖身(warm-up)運動，讓身體逐漸進入適合高強度運動的狀態，包含體溫適當升高、心跳及血液循環加速、肌肉組織含氧量增加等，以提昇運動表現、避免運動傷害；相對地，在正式運動之後必須再進行緩和(cool-down)運動，讓身體逐漸回復平時的狀態，以避免代謝產物累積在肌肉組織，造成酸痛甚至傷害。通常，使用者利用特定運動器材進行特定運動時，暖身運動就是直接在該運動器材上進行一段時間的低強度運動，或是逐漸增強運動強度，而緩和運動也是在該運動器材上進行一段時間的低強度運動，或是逐漸減弱運動強度。使用者可以依循一預設有暖身時段及緩和時段的運動程式進行運動，也可以適時手動調整運動難度(例如在跑步機上調慢跑帶速度)或自主控制運動速度(例如在腳踏車上放慢踩轉速度)，以在開始運動後的一段時間及結束運動前的一段時間分別進行相對舒緩的暖身運動及緩和運動。問題在於，當運動的時間總長不長時，其中的暖身運動及緩和運動所佔的時間也相對短縮，導致暖身及緩和的效果沒有落實，舉例來說，因為暖身運動的時間太短，使用者的核心溫度及肌肉溫度尚未適當升高就開始進行高強度運動，容易使肌肉、肌腱或關節受傷，又或者，因為緩和運動的時間太短，當運動時間結束時，使用者的肌肉及心臟等仍處於高溫及亢奮狀態。再者，有些人可能因為體質因素，在暖身階段體溫不易升高，或在緩和階段體溫不易降低。

此外，在正式運動的階段，使用者的運動強度(exercise intensity)最好保持在一個適合其年齡及體能條件的適當範圍內，以獲得最佳的運動效果，並且避免運動過度而導致危險。某些運動器材能夠感測使用者運動時的心跳頻率並且即時顯示在控制台上，作為運動強度的參考或對應指標，亦即，當心跳頻率低於(通常依年齡決定的)理想心率範圍，代表當 時的運動強度過低，可能無法達到預期的運動效果，使用者應該增強運動強度，反之，當心跳頻率高出理想心率範圍，代表當時的運動強度過高，可能讓心臟承受不當負荷，使用者應該減弱運動強度。某些運動器材會基於運動的阻力及/或速度去推算使用者的代謝當量(MET)並且即時顯示在控制台上，作為運動強度的參考或對應指標。習知技術中，部分運動器材在特定的運作模式下，當感測到使用者的心跳頻率或代謝當量過低/過高時，會自動調高/調低運動機構的運動難度，例如跑步機自動加快/減慢其跑帶的速度、腳踏車自動增強/減弱其踏板的阻力，讓使用者的運動強度隨之增強/減弱，藉以導引使用者以適當的運動強度進行運動。

本發明的主要目的在於提供一種運動器材，其中的握把可依據狀況而讓使用者的手部獲得溫感或涼感，藉以調節使用者的體溫，讓使用者能以較佳的狀態進行及完成運動。

本發明的另一目的在於提供一種運動器材，可讓使用者在運動的暖身階段比較容易提高體溫，協助其達成暖身效果。

本發明的又一目的在於提供一種運動器材，可讓使用者在運動的緩和階段比較容易降低體溫，協助其達成緩和效果。

本發明的再一目的在於提供一種運動器材，可在使用者進行運動的過程中，當判斷使用者的運動強度過低時誘導其增強運動強度，當判斷使用者的運動強度過高時誘導其減弱運動強度，藉以協助使用者獲得較佳的運動效果，並且避免運動過度而導致危險。

為了達成前述主要目的，本發明所提供的運動器材包含有：一可供使用者藉以進行特定運動的運動機構、一可讓使用者在進行前述運動時捉握的握把組、一可供使用者輸入指示的輸入裝置、一用以顯示資訊給使用者的顯示裝置，以及一與前述輸入裝置及顯示裝置電性連接的控制單元(例如程式化控制電路)，前述控制單元可接收及處理經由前述輸入裝置輸入的指示，以及控制前述顯示裝置顯示的資訊；其特徵在於：前述握把組供人捉握的部位(以下稱捉握部)的表面設有至少一變溫區；至少一溫度變化裝置，可使前述變溫區的溫度產生變化；前述控制單元可控制前述溫度變化裝置以使前述變溫區的溫度升高或降低，而且，前述控制單元可控使 前述變溫區的溫度升高至能讓接觸變溫區的使用者手部感到高於其體溫的一溫感溫度範圍(通常高於攝氏38度，例如攝氏38至50度之間的適當溫度)，亦可控使前述變溫區的溫度降低至能讓接觸變溫區的使用者手部感到低於其體溫的一涼感溫度範圍(通常低於攝氏36度，例如攝氏20至36度之間的適當溫度)。藉此，依據不同的狀況，使用者捉握前述捉握部時能夠獲得溫感或涼感，促使其體溫適當升高或降低，而能以較佳的狀態進行及完成運動。

其中，前述控制單元可能依據使用者經由前述輸入裝置輸入的一關於溫度要求的指示(例如要求溫度升高、要求溫度降低、要求溫度成為特定值等)，控使前述變溫區的溫度產生對應於前述要求的變化；前述控制單元也可能依據使用者進行前述運動的狀況(包含運動的進行階段、運動表現、使用者本身的生理狀況等)控制前述溫度變化裝置，使前述變溫區的溫度在使用者進行運動的過程中自動升高或降低。

為了達成上揭目的之一，依據本發明的一較佳實施例，前述控制單元可在使用者運動的暖身階段控使前述變溫區的溫度升高，促使捉握前述捉握部的使用者的體溫適當升高，協助其達成暖身效果。

為了達成上揭目的之一，依據本發明的一較佳實施例，前述控制單元可在使用者運動的緩和階段控使前述變溫區的溫度降低，促使捉握前述捉握部的使用者的體溫適當降低，協助其達成緩和效果。

為了達成上揭目的之一，依據本發明的一較佳實施例，前述運動器材還包含有可感測使用者的特定生理參數的至少一生理感測裝置(例如可感測使用者心跳頻率的心率感測裝置)；前述控制單元可基於前述生理感測裝置所測得的前述生理參數的數值判斷使用者進行前述運動時的運動強度，並且會在(例如基於使用者的心跳頻率低於一預設範圍)判斷使用者的運動強度過低，而且前述變溫區的溫度尚未到達一溫度上限值時，控使前述變溫區的溫度升高，促使捉握前述捉握部的使用者的體溫適當升高，誘導其增強運動強度；反之，前述控制單元會在(例如基於使用者的心跳頻率高於一預設範圍)判斷使用者的運動強度過高，而且前述變溫區的溫度尚未到達一溫度下限值時，控使前述變溫區的溫度降低，促使捉握前述捉握部的使用者的體溫適當降低，誘導其減弱運動強度。

為了達成上揭目的之一，依據本發明的一較佳實施例，前述運動器材還包含有一速度感測裝置，前述速度感測裝置可感測前述運動機構供使用者進行前述運動時的運動速度；前述控制單元會在前述運動速度的數值低於一預設範圍(代表使用者的運動強度過低)，而且前述變溫區的溫度尚未到達一溫度上限值時，控使前述變溫區的溫度升高，促使捉握前述捉握部的使用者的體溫適當升高，誘導其增強運動強度；反之，前述控制單元會在前述運動速度的數值高於前述預設範圍(代表使用者的運動強度過高)，而且前述變溫區的溫度尚未到達一預設溫度下限值時，控使前述變溫區的溫度降低，促使捉握前述捉握部的使用者的體溫適當降低，誘導其減弱運動強度。

或者，依據本發明的一較佳實施例，前述運動器材還包含有一難度變化裝置，前述難度變化裝置可改變前述運動機構供使用者進行前述運動時的難易程度；前述控制單元能夠依據前述難易程度及前述運動速度的數值推算出使用者進行前述運動時的運動強度，並且會在前述運動強度過低且前述變溫區的溫度尚未到達溫度上限值時，控使前述變溫區的溫度升高，促使捉握前述捉握部的使用者的體溫適當升高，誘導其增強運動強度；反之，前述控制單元會在前述運動強度過高且前述變溫區的溫度尚未到達溫度下限值時，控使前述變溫區的溫度降低，促使捉握前述捉握部的使用者的體溫適當降低，誘導其減弱運動強度。

舉例來說，應用在跑步機時，當跑帶速度過慢/過快，即控使變溫區升溫/降溫；應用在腳踏車時，例如當踏板阻力適中但踏板轉速偏慢/偏快，或者當踏板轉速適中但踏板阻力偏弱/偏強，即控使變溫區升溫/降溫。

10‧‧‧運動器材

20‧‧‧架體

25‧‧‧座椅組

30‧‧‧運動機構

32‧‧‧難度變化裝置

34‧‧‧速度感測裝置

40‧‧‧握把組

42‧‧‧第一捉握部

44‧‧‧第二捉握部

50‧‧‧控制台

52‧‧‧輸入裝置

54‧‧‧顯示裝置

60‧‧‧控制單元

70‧‧‧心率感測裝置

72‧‧‧金屬片

80‧‧‧變溫區

82‧‧‧溫度變化裝置

84‧‧‧溫度感測裝置

90‧‧‧氣溫感測裝置

圖1是本發明一較佳實施例的運動器材的外觀立體圖。

圖2是本發明一較佳實施例當中的握把組及相關電子機能的示意圖。

圖3是本發明一較佳實施例的運動器材的機能方塊圖。

本發明可能應用在各種具有握把的運動器材，例如跑步機/走步機(treadmill)、室內腳踏車(包含直立式腳踏車(upright bike)及斜躺式腳踏車(recumbent bike))、橢圓機(elliptical)、樓梯機(stair machine)、踏步機(stepper machine)、划船機(rower machine)、重量訓練機(weight training machine)等一般常見的運動器材，以及其他類型較為特殊或相對少見，但使用領域基本相同的運動器材，例如所謂的「滑步機」、「太空漫步機」、「騎馬機」等，或是特定廠牌的「TreadClimber」、「Adaptive Motion Trainer」、「Arc Trainer」等及其類似器材。當然，以上只是列舉部分典型的運動器材，本發明也可能應用在未被列出的其他運動器材類型。此外，除了心肺機能類及重量訓練類的運動器材，本發明也可能應用在不需使用者主動出力的被動運動型的運動器材，例如以馬達驅動踏板繞轉的復健用室內腳踏車。

上揭運動器材各具有一可供使用者藉以進行特定運動的運動機構，例如跑步機/走步機具有供人進行跑步或走路運動的跑帶機構、室內腳踏車及橢圓機具有供人進行踩轉運動的踏板機構、樓梯機具有供人進行爬樓梯運動的階梯機構等，諸如此類，不一而足。各種運動器材的運動機構屬於先前技術，其具體構成與本發明的創作內容沒有實質關聯，故在本說明書中不予詳列及詳述。

適用本發明的運動器材各具有至少一可供使用者在進行運動時捉握的握把組，例如：跑步機/走步機前端或兩側的固定式握把、樓梯機前端或兩側的固定式握把等，可供使用者在進行跑步、走路或爬樓梯運動時捉握，藉以安定身體、避免跌倒；直立式及斜躺式腳踏車前端的固定式握把、斜躺式腳踏車座椅兩側的固定式握把、橢圓機前端的固定式握把、各種必須利用腿部運動的重量訓練機(例如「Leg Press」、「Leg Extension」)的固定式握把等，可供使用者在進行各種腿部運動時捉握，藉以穩固上半身，並利於下半身施力運動；橢圓機前端的活動式握把，可供使用者在進行腿部踩轉運動時選擇性捉握，使手部伴隨進行附加的推拉運動(註：此種握把組可視為運動機構的一部分)；划船機的活動式握把、各種必須利用手部運動的重量訓練機(例如「Chest Press」、「Shoulder Press」)的活動式握把等，可供使用者在進行划船運動或各種手部運動時捉握，使能遂行前述運動(註：此種握把組屬於運動機構的一部分)。適用本發明的運動器材可能同時 具有兩組或兩組以上功用相同或不同的握把，例如斜躺式腳踏車具有兩組固定式握把(分別設在腳踏車前端及座椅兩側)，橢圓機具有一組固定式握把及一組活動式握把。各種運動器材的握把組的基本結構、配設位置、主要功用等屬於先前技術，在本發明的運動器材中均可概括適用。

圖1顯示本發明一較佳實施例的運動器材(10)的外觀，主要具有一架體(20)、一可供使用者藉以進行特定運動的運動機構(30)、一可讓使用者在進行前述運動時捉握的握把組(40)，以及一作為人機介面的控制台(50)。本例是以直立式腳踏車作為運動器材的例示，對應於此，其中的運動機構(30)是指可讓坐在座椅組(25)上的使用者進行踩轉運動的踏板機構，而前述握把組(40)相對固定在座椅組(25)的前上方(註：握把組(40)與座椅組(25)的位置可供調整，但運動中固定不動)，讓使用者在進行踩轉運動時雙手可伸向前方捉握前述握把組(40)，藉以穩固其上半身，並利於雙腳進行踩轉運動。

請搭配參閱圖2，本較佳實施例中的握把組(40)整體概呈開口朝前的U字形，具有一對左右對稱的第一捉握部(42)及一對左右對稱的第二捉握部(44)，其中，前述一對第一捉握部(42)形成於前述U字形的兩側區段，位置相對靠外、靠前，可供使用者的雙手以拳眼朝上且朝前的方式分別捉握；前述一對第二捉握部(44)形成於前述U字形的中間區段，位置相對靠內、靠後，可供使用者的雙手以拳眼相對的方式分別捉握。運動過程中，使用者可隨時依需要而選擇捉握第一捉握部(42)或第二捉握部(44)，當然也可選擇都不捉握。

前述控制台(50)上具有至少一可供使用者輸入指示的輸入裝置(52)，例如各種按鍵、觸控裝置等，以及至少一用以顯示資訊給使用者的顯示裝置(54)，例如各種LCD、LED裝置等。控制台(50)內部具有一與輸入裝置(52)及顯示裝置(54)電性連接的控制單元(60)(參閱圖3)，其可接收及處理經由輸入裝置(52)輸入的指示，以及控制顯示裝置(54)顯示的資訊。在本發明中，前述控制單元(60)是指能以預定方式處理電性訊號的相關硬體及軟體/韌體總成，例如以一內建特定程式的微控制器(MCU)作為電路核心的程式化控制電路。前述輸入裝置(52)、顯示裝置(54)及控制單元(60)屬於先前 技術，其具體構成與本發明的創作內容沒有實質關聯，故在本說明書中不作詳述。

如圖3當中示意，前述運動器材(10)還具有一難度變化裝置(32)，其可改變前述運動機構(30)供使用者進行運動時的難易程度。前述控制單元(60)與前述難度變化裝置(32)電性連接，控制單元(60)能夠依據使用者經由輸入裝置(52)輸入的一關於難度要求的指示(例如要求難度增強、要求難度減弱、要求難度成為特定等級等)即時控制難度變化裝置(32)，或是依據一含有時間設定及難度設定的運動程式時序性控制難度變化裝置(32)，以改變使用者藉前述運動機構(30)進行運動時的難易程度。控制單元(60)也能控制前述顯示裝置(54)顯示關於運動難度的資訊。

在室內腳踏車的例子，前述難度變化裝置(32)通常是一可對運動機構(踏板機構)(30)施加預定阻力的阻力裝置，例如實務上普遍採用的渦流制動器(ECB)，當其阻力愈大/愈小時，踩轉運動的難度或運動強度就愈高/愈低。在其他的運動器材，例如橢圓機的難度變化裝置通常也是一可對踏板機構施加預定阻力的阻力裝置；再例如，跑步機/走步機的難度變化裝置通常是一可驅動跑帶以預定速度繞轉的驅動裝置，當跑帶速度愈快/愈慢時，跑步或走路運動的難度或運動強度就愈高/愈低，此外，某些跑步機/走步機的難度變化裝置可能還包含一可驅動跑步台改變仰角的第二驅動裝置，當跑步台仰角愈大/愈小時，跑步或走路運動的難度或運動強度就愈高/愈低；再例如，樓梯機的難度變化裝置通常是一可對階梯機構施加預定阻力的阻力裝置，當其阻力愈大/愈小時，階梯下滑速度愈慢/愈快，爬樓梯運動的難度或運動強度就愈低/愈高；諸如此類，不一而足。各種運動器材的難度變化裝置屬於先前技術，其具體構成與本發明的創作內容沒有實質關聯，故在本說明書中不予詳列及詳述。

如圖3當中示意，前述運動器材(10)還具有一速度感測裝置(34)，其可感測前述運動機構(30)供使用者進行運動時的運動速度。前述控制單元(60)與前述速度感測裝置(34)電性連接，控制單元(60)能夠得到速度感測裝置(34)感測的前述運動速度的數值，以及控制前述顯示裝置(54)顯示關於運動速度的資訊，例如推算每小時前進幾公里(如跑步機、腳踏車)或每分鐘幾次往復運動(如踏步機、划船機)。

在室內腳踏車的例子，前述速度感測裝置(34)通常是一可感測踏板機構或與踏板機構連動旋轉的組件(例如飛輪或皮帶傳動輪)的轉速的轉速感測裝置，例如實務上普遍採用的光柵盤搭配光感測器，當其測得的轉速愈快/愈慢，代表使用者進行踩轉運動的速度愈快/愈慢。在其他的運動器材中，例如跑步機/走步機、橢圓機、樓梯機等的速度感測裝置通常也都是一轉速感測裝置，可感測與運動機構連動旋轉的組件的轉速，像是跑步機/走步機的跑帶滾筒、飛輪、皮帶傳動輪或驅動馬達的轉速，橢圓機的曲柄機構、飛輪或皮帶傳動輪的轉速，樓梯機的鏈輪、飛輪或皮帶傳動輪的轉速等；再例如，踏步機、划船機、重量訓練機的速度感測裝置通常是感測其中的往復動作(例如踏步機的踏板被往下踩踏及往上回復的動作、划船機的握把被往後拉動及往前回復的動作)的頻率；諸如此類，不一而足。各種運動器材的速度感測裝置屬於先前技術，其具體構成與本發明的創作內容沒有實質關聯，故在本說明書中不予詳列及詳述。

請參閱圖2，前述運動器材(10)具有一可感測使用者心跳頻率的心率感測裝置(70)，其包含有設在前述握把組(40)的一對第二捉握部(44)上的總共四片長形金屬片(72)，其中兩片併列在左側的第二捉握部(44)頂面，另外兩片併列在右側的第二捉握部(44)頂面，各金屬片(72)沿著第二捉握部(44)的長度方向(對應於左右軸向)延伸，而且延伸長度大於一般人的手掌寬度，當使用者的雙手自然捉握前述一對第二捉握部(44)時，其手心及/或手指內側可以同時接觸前述四片金屬片(72)。前述心率感測裝置(70)還包含有一設在握把組(40)內部並且與該等金屬片(72)電性連接的感測電路(圖中未示)，其可透過前述金屬片(72)感測使用者手部的心電(ECG)訊號及/或肌電(EMG)訊號，藉以偵知使用者的心搏發生並計測其發生頻率。此種透過金屬片感測心跳頻率的心率感測裝置是運動器材領域普遍使用的習知技術，在此省略解說其原理。依據型式及設計選擇，前述金屬片的數量、形狀、大小、分佈方式等，可能不同於圖2所示的態樣，例如在其他的實施方式中(均無對應圖面)，可能各捉握部上具有分別位在筒狀表面相對二側的二金屬片，或各捉握部的表面大半面積均為金屬片。前述控制單元(60)與前述心率感測裝置(70)電性連接，控制單元(60)能夠得到心率感測裝置(70)所感測的心跳頻率的數值，以及控制前述顯示裝置(54)顯示關於心跳頻率的資訊。

請參閱圖2及圖3，前述運動器材(10)還具有至少一溫度變化裝置(82)，例如各種可將電能轉換為熱的電熱(electric heating)裝置、應用熱電材料(thermoelectric material)或所謂熱電晶片的致冷/致熱器、熱泵(heat pump)、輻射加熱器(radiant heater)、對流加熱器(convection heater)、暖風機(fan heater)、浸入式加熱器(immersion heater)、電磁致熱器、水冷致冷器等，前述溫度變化裝置(82)與該等金屬片(72)可導熱地連接，可使各金屬片(72)的溫度產生變化，包含升溫及降溫。也就是說，在本較佳實施例中，前述第二捉握部(44)上的該等金屬片(73)除了用以感測使用者的心跳頻率，各金屬片(73)的表面還形成一可主動升溫或降溫(有別於受環境氣溫影響而被動升溫或降溫)的變溫區(80)。當使用者選擇捉握前述第二捉握部(44)時，因其手心及/或手指內側可以接觸前述金屬片(72)，所以手部能感受到前述變溫區(80)的溫度，而且，當手部體溫與變溫區(80)溫度有溫差時將會產生熱傳導。

前述控制單元(60)與前述溫度變化裝置(82)電性連接，控制單元(60)能夠控制溫度變化裝置(82)，以使前述變溫區(80)的溫度升高或降低，進一步而言，控制單元(60)可控使變溫區(80)的溫度升高至一溫感溫度範圍，亦可控使變溫區(80)的溫度降低至一涼感溫度範圍。其中，前述溫感溫度範圍高於攝氏38度，例如攝氏38至50度之間的適當溫度，能讓使用者的手部感到高於其體溫。相對地，前述涼感溫度範圍低於攝氏36度，例如攝氏20至36度之間的適當溫度，能讓使用者的手部感到低於其體溫。當然，變溫區(80)的溫度也可能經過或維持在攝氏36至38度之間。為了能較準確地掌控前述變溫區(80)的實際溫度，前述金屬片(72)的內側設有至少一可感測金屬片(72)溫度的溫度感測裝置(84)，本例是在各側邊的平行二金屬片(72)之間配置一溫度感測裝置(84)，前述控制單元(60)與前述溫度感測裝置(84)電性連接，控制單元(60)能夠得到溫度感測裝置(84)所感測的前述溫度的數值，作為控制前述溫度變化裝置(82)的回授(feedback)。基本上，控制單元(60)會控使所有變溫區(80)的溫度一致。

控制單元(60)能夠控制前述顯示裝置(54)顯示關於變溫區(80)目前溫度的資訊，例如具體的溫度值。此外，在前述握把組(40)上的適當位置，例如變溫區(80)的旁邊，可以設置至少一燈號裝置(圖中未示)；控制單元(60)能夠控制前述燈號裝置，以使燈號裝置顯示對應於變溫區(80)目前溫 度的燈號訊息，例如，當變溫區(80)的溫度對應前述溫感溫度範圍時，前述燈號裝置呈現一溫感燈號(例如紅燈)，當變溫區(80)的溫度對應前述涼感溫度範圍時。前述燈號裝置顯示一涼感燈號(例如藍燈)，以便使用者快速識別。類似的燈號裝置也可能設在前述控制台(50)上，作為顯示裝置(54)的一部分。

前述輸入裝置(52)可供使用者輸入一關於溫度要求的指示，例如要求溫度升高、要求溫度降低、要求溫度成為特定值等；前述控制單元(60)會依據前述關於溫度要求的指示控制前述溫度變化裝置(82)，使前述變溫區(80)的溫度產生對應於前述要求的變化。舉例來說，輸入裝置(52)可能提供有「溫感鈕」、「涼感鈕」、「升溫鈕」及「降溫鈕」等按鍵，使用者按壓「溫感鈕」可令變溫區(80)的溫度成為前述溫感溫度範圍中的某特定溫度，例如攝氏44度或其他預設值；按壓「涼感鈕」可令變溫區(80)的溫度成為前述涼感溫度範圍中的某特定溫度，例如攝氏26度或其他預設值；每按壓一次「升溫鈕」可令變溫區(80)的溫度升高攝氏0.5或1度，直至到達溫度上限；每按壓一次「降溫鈕」可令變溫區(80)的溫度降低攝氏0.5或1度，直至到達溫度下限。類似的按鍵也可能設在前述握把組(40)上的適當位置，例如第二捉握部(44)上的對應姆指位置。

藉此，使用者可依需要直接指定或調整前述變溫區(80)的溫度，並將雙手(單手亦可)捉握在第二捉握部(44)上，透過手部接觸變溫區(80)而獲得所需的溫感或涼感，使得體溫受到適當調節，或至少感覺適舒，而能以較佳的狀態進行及完成運動。例如，當氣溫較高、室內悶熱、身體持續發熱但未良好散熱，或任何理由想要獲得涼感時，使用者即可將變溫區(80)的溫度調整成前述涼感溫度範圍中的適當溫度，使其捉握第二捉握部(44)的手部獲得涼感，促使體溫適當降低(或阻止繼續升高)，藉以避免或減輕運動中的燥熱不適，並且防止各種熱傷害的發生。反之，當氣溫較低、手腳冰冷、或任何理由想要獲得溫感時，使用者即可將變溫區(80)的溫度調整成前述溫感溫度範圍中的適當溫度，使其捉握第二捉握部(44)的手部獲得溫感，促使體溫適當升高，讓身體保持溫暖進行運動。

在本較佳實施例中，前述運動器材(10)還具有一氣溫感測裝置(90)，其可感測運動器材(10)所在環境的氣溫。前述控制單元(60)與前述氣 溫感測裝置(90)電性連接，控制單元(60)能夠得到氣溫感測裝置(90)所感測的前述氣溫的數值，以及控制前述顯示裝置(52)顯示關於氣溫的資訊。在一運作模式下，控制單元(60)會在前述氣溫的數值高於一預設高溫值時，控使前述變溫區的(80)的溫度降低(通常降低至前述涼感溫度範圍)；相對地，控制單元(60)會在前述氣溫的數值低於一預設低溫值時，控使前述變溫區(80)的溫度升高(通常升高至前述溫感溫度範圍)。其中還可能是，當氣溫愈高時，使變溫區的溫度愈低；當氣溫愈低時，使變溫區的溫度愈高。藉此，前述運動器材(10)能夠依據所在環境的氣溫高低，自動將第二捉握部(44)上的變溫區(80)溫度調整成讓使用者捉握時感覺舒適的溫度。

此外，前述控制單元(60)也可能依據使用者進行運動的狀況控制前述溫度變化裝置(82)，使前述變溫區(80)的溫度在使用者進行運動的過程中自動升高或降低。以下舉例說明幾種可能的控制模式及其目的、功效。

一種控制模式是，控制單元(60)會在使用者進行運動的暖身階段控使變溫區(80)的溫度升高，及/或在使用者進行運動的緩和階段控使變溫區(80)的溫度降低。例如：控制單元(60)可依據一含有時間設定及難度設定的運動程式時序性控制前述難度變化裝置(32)，讓使用者藉以進行依循前述時間設定及難度設定的運動；前述運動程式設定有運動時間總長，前述運動時間總長的前端預定長度定義為一暖身時段，所搭配的運動難度相對較低或由低漸高，前述運動時間總長的後端預定長度定義為一緩和時段，所搭配的運動難度相對較低或由高漸低；控制單元(60)會在前述暖身時段的至少部分時間控使變溫區(80)的溫度升高(通常會由原先的溫度升高至前述溫感溫度範圍)，並在前述緩和時段的至少部分時間控使變溫區(80)的溫度降低(但不必然會由原先的溫度降低至前述涼感溫度範圍)。藉此，依據個人狀況，使用者可在運動的暖身階段選擇捉握第二捉握部(44)，由於此時變溫區(80)的溫度升高，使用者的體溫容易跟著手部溫度升高，有助達成暖身效果；又，使用者可在運動的緩和階段選擇捉握第二捉握部(44)，由於此時變溫區(80)的溫度降低，使用者的體溫容易跟著手部溫度降低，有助達成緩和效果。

另一種控制模式是，在使用者進行運動中的至少部分時間(例如暖身之後、緩和之前的正式運動階段)，如果使用者捉握第二捉握部(44)而被前述心率感測裝置(70)感測其心跳頻率，則控制單元(60)會在前述心跳頻率的數值低於一預設範圍(例如依使用者年齡決定的理想心率範圍，或使用者依其體能條件或運動目標設定的心率範圍)，而且前述變溫區(80)的溫度尚未到達一溫度上限值時，控使變溫區(80)的溫度升高；反之，控制單元(60)會在前述心跳頻率的數值高於前述預設範圍，而且變溫區(80)的溫度尚未到達一溫度下限值時，控使變溫區(80)的溫度降低。如此，因為使用者運動時的心跳頻率基本上反映其當時的運動強度，也就是說，在此控制模式下，控制單元(60)會在判斷使用者的運動強度過低/過高時，控使變溫區(80)的溫度升高/降低，促使捉握第二捉握部(44)的使用者的體溫適當升高/降低，誘導使用者增強/減弱運動強度，藉以導引使用者以適當的運動強度進行運動，協助其獲得較佳的運動效果，並且避免運動過度而導致危險。

針對前段所述的控制模式，若以上位觀點描述，前述運動器材(10)包含有至少一生理感測裝置(心率感測裝置(70)屬之)，前述生理感測裝置可感測使用者的至少一生理參數(心跳頻率屬之)，而且前述控制單元(60)會依據前述生理參數的數值控制使前述變溫區(80)的溫度升高或降低，基本上，當基於前述生理參數判斷使用者的運動強度過低時，即控使變溫區(80)的溫度升高，反之，當基於前述生理參數判斷使用者的運動強度過低時，即控使變溫區(80)的溫度升高。其中，可以反映人體運動強度或協助判斷運動強度的生理參數至少包含：心跳頻率、呼吸頻率、血壓、血氧濃度、體溫、心電訊號、肌電訊號。實務上，用以感測使用者生理參數的裝置(包含心率感測裝置)不一定須經由握把組表面與使用者接觸，例如在習知技術中，多種感測裝置可以配戴在使用者的胸部、手腕或耳朵，再藉由無線傳輸技術將相關訊號傳送給控制單元；用以配載在使用者身上的生理感測感測裝置亦可視為本發明的運動器材的一部分。

又一種控制模式是，在使用者進行運動中的至少部分時間，控制單元(60)能夠依據前述難度變化裝置(32)所決定的運動難易程度(本例為踏板機構的阻力大小)，以及前述速度感測裝置(34)感測的運動機構(30)運動速度(本例為踏板機構的轉速)的數值，推算出使用者當時的運動強度，例 如可採用習知室內腳踏車推算使用者代謝當量(MET)的方法，將得到的代謝當量的數值作為運動強度的對應指標；控制單元(60)會在前述運動強度/代謝當量低於一預設範圍，而且前述變溫區(80)的溫度低於一溫度上限值時，控使變溫區(80)的溫度升高；反之，控制單元(60)會在前述運動強度/代謝當量高於前述預設範圍，而且前述變溫區(80)的溫度高於一溫度下限值時，控使變溫區(80)的溫度降低。具體來說，例如當踏板阻力適中但踏板轉速偏慢/偏快，或者當踏板轉速適中但踏板阻力偏弱/偏強，使得運動的代謝當量過低/過高時，即控使變溫區升溫/降溫。此種控制模式同樣能導引使用者以適當的運動強度進行運動。

相較於前段所述的控制模式，另一種較為簡單的控制模式是，在使用者進行運動中的至少部分時間，控制單元(60)會在前述運動速度的數值低於一預設範圍(代表使用者的運動強度過低)，而且前述變溫區(80)的溫度低於一溫度上限值時，控使變溫區(80)的溫度升高；反之，控制單元(60)會在前述運動速度的數值高於前述預設範圍(代表使用者的運動強度過高)，而且前述變溫區(80)的溫度高於一溫度下限值時，控使變溫區(80)的溫度降低。比起應用在室內腳踏車，此種控制模式更適合應用在跑步機/走步機及樓梯機，因為在跑步機/走步機及樓梯機中，運動機構(亦即跑帶機構或階梯機構)的運動速度直接反映了運動機構的運動難度及使用者的運動強度。

請再次參閱圖2。如前所述，上揭較佳實施例是以心率感測裝置(70)的金屬片(72)兼作前述變溫區(80)，如此可使握把組(40)的外觀較為簡潔，而且實用性較高，例如可在感測心跳頻率的同時提供手部溫感/涼感。不過，本發明的運動器材並未限定握把組的捉握部具有心率感測功能，而即使沒有心率感測裝置，本發明的運動器材也可以在握把組的捉握部上設置類似的金屬片，專作為前述變溫區。再且，就算本發明的運動器材具有心率感測裝置，也不一定要將其金屬片作為變溫區，換言之，變溫區可能位在用以感測心率的金屬片以外的位置，以圖2的握把組(40)為例，用以感測心率的金屬片設在第二捉握部(44)的頂面，而用以提供溫感/涼感的變溫區可以改成設在第二捉握部(44)的底面，或是改成設在第一捉握部(42)上。

本發明不限定以金屬片的表面作為變溫區，例如：在一實施方式中(沒有對應圖面)，捉握部的內部為一金屬管體，前述金屬管體的外周包覆有塑料層，使用者捉握時是接觸前述塑料層；前述金屬管體直接被前述溫度變化裝置升溫或降溫，而其溫度會傳導至前述塑料層；在這個例子中，前述塑料層的表面即成為變溫區。另外，在一實施方式中(沒有對應圖面)，捉握部表面設有多數孔洞，可由內部吹出經前述溫度變化裝置加溫或冷卻的空氣，以讓使用者的手部獲得溫感或涼感；在這個例子中，設有前述孔洞的區域即成為變溫區。

依據運動器材的類型，適用本發明的運動器材可能具有一、二或更多的握把組，各握把組可能是固定的，也可能是可活動的；各握把組具有至少一捉握部，各捉握部可能是供特定或任意的單手捉握，也可能是供雙手同時捉握；各捉握部上可能設置一、二或更多的變溫區，也可能沒有變溫區；各變溫區可能以各種形狀佔據捉握部表面的少部分、大部分或整體。但無論如何，本發明的運動器材當中的握把組，整體上必須提供使用者至少一種捉握方式，使其雙手可同時接觸到前述變溫區，而能同時獲得溫感或涼感。

在本發明中，可能單一溫度變化裝置即可使前述變溫區的溫度升高至前述溫感溫度範圍，也可使前述變溫區的溫度降低至前述涼感溫度範圍。例如，各前述溫度變化裝置包含有至少一熱電材料(thermoelectric material)，或是具有熱電材料的半導體元件(俗稱熱電晶片)，可基於熱電效應發揮致熱或致冷功能，使前述變溫區的溫度升高至例如攝氏38至50度的範圍，或降低至例如攝氏20至36度的範圍。熱泵(heat pump)也可能同時具有致熱及致冷功能。關於應用熱電材料或熱泵作為致冷致熱器屬於習知技術，在此省略解說其原理。

或者，在本發明中，可能以具有致熱功能的第一溫度變化裝置使變溫區的溫度升高至前述溫感溫度範圍，另以具有致冷功能的第二溫度變化裝置使變溫區的溫度降低至前述涼感溫度範圍。

40‧‧‧握把組

42‧‧‧第一捉握部

44‧‧‧第二捉握部

60‧‧‧控制單元

70‧‧‧心率感測裝置

72‧‧‧金屬片

80‧‧‧變溫區

82‧‧‧溫度變化裝置

Claims (9)

1. 一種運動器材，包含有：一運動機構，可供一使用者藉以進行一運動；一握把組，具有可讓前述使用者在進行前述運動時捉握的至少一捉握部；一輸入裝置，可供前述使用者輸入指示；一顯示裝置，用以顯示資訊給前述使用者；一控制單元，可接收及處理經由前述輸入裝置輸入的指示，以及控制前述顯示裝置顯示的資訊；其特徵在於：至少一前述捉握部的表面設有至少一變溫區；至少一溫度變化裝置，可使前述變溫區的溫度產生變化；前述控制單元可控制前述溫度變化裝置以使前述變溫區的溫度升高或降低，而且，前述控制單元可控使前述變溫區的溫度升高至一高於攝氏38度的溫感溫度範圍，亦可控使前述變溫區的溫度降低至一低於攝氏36度的涼感溫度範圍。
2. 如請求項1之運動器材，其中，前述控制單元可依據前述使用者進行前述運動的狀況控制前述溫度變化裝置，使前述變溫區的溫度在前述使用者進行前述運動的過程中自動升高或降低。
3. 如請求項2之運動器材，其中，前述運動器材還包含有一難度變化裝置，前述難度變化裝置可改變前述運動機構供前述使用者進行前述運動時的難易程度；前述控制單元可依據一含有時間設定及難度設定的運動程式時序性控制前述難度變化裝置，讓前述使用者藉以進行依循前述時間設定及難度設定的前述運動；前述運動程式設定有運動時間總長，前述運動時間總長的前端預定長度定義為一暖身時段；前述控制單元會在前述暖身時段的至少部分時間控使前述變溫區的溫度升高。
4. 如請求項3之運動器材，其中，前述運動時間總長的後端預定長度定義為一緩和時段；前述控制單元會在前述緩和時段的至少部分時間控使前述變溫區的溫度降低。
5. 如請求項2之運動器材，其中，前述運動器材還包含有一難度變化裝置， 前述難度變化裝置可改變前述運動機構供前述使用者進行前述運動時的難易程度；前述控制單元可依據一含有時間設定及難度設定的運動程式時序性控制前述難度變化裝置，讓前述使用者藉以進行依循前述時間設定及難度設定的前述運動；前述運動程式設定有運動時間總長，前述運動時間總長的後端預定長度定義為一緩和時段；前述控制單元會在前述緩和時段的至少部分時間控使前述變溫區的溫度降低。
6. 如請求項2之運動器材，其中，前述運動器材還包含有至少一生理感測裝置，前述生理感測裝置可感測前述使用者的至少一生理參數；在前述使用者進行前述運動中的至少部分時間，前述控制單元會依據前述生理參數的數值控使前述變溫區的溫度升高或降低。
7. 如請求項6之運動器材，其中，前述至少一生理感測裝置包含有一心率感測裝置，前述心率感測裝置可感測前述使用者的心跳頻率；前述控制單元能夠得到前述心率感測裝置所感測的前述心跳頻率的數值；在前述使用者進行前述運動中的至少部分時間，前述控制單元會在前述心跳頻率的數值低於一預設範圍且前述變溫區的溫度低於一溫度上限值時，控使前述變溫區的溫度升高，而且，前述控制單元會在前述心跳頻率的數值高於前述預設範圍且前述變溫區的溫度高於一溫度下限值時，控使前述變溫區的溫度降低。
8. 如請求項2之運動器材，其中，前述運動器材還包含有一難度變化裝置及一速度感測裝置，前述難度變化裝置可改變前述運動機構供前述使用者進行前述運動時的難易程度，前述速度感測裝置可感測前述運動機構供前述使用者進行前述運動時的運動速度；前述控制單元能夠控制前述難度變化裝置以改變前述使用者進行前述運動時的難易程度，並且能夠得到前述速度感測裝置所感測的前述運動速度的數值，進而，前述控制單元能夠依據前述難易程度及前述運動速度的數值推算出前述使用者進行前述運動時的運動強度；在前述使用者進行前述運動中的至少部分時間，前述控制單元會在前述運動強度低於一預設範圍且前述變溫區的溫度低於一溫度上限值時，控使前述變溫區的溫度升高，而且，前述控制單元會在前述運動強度高於前述預設範圍且前述變溫區的溫度高於一溫度下限值時，控使前述變溫區的溫度降低。
9. 如請求項2之運動器材，其中，前述運動器材還包含有一速度感測裝置，前述速度感測裝置可感測前述運動機構供前述使用者進行前述運動時的運動速度；前述控制單元能夠得到前述速度感測裝置所感測的前述運動速度的數值；在前述使用者進行前述運動中的至少部分時間，前述控制單元會在前述運動速度的數值低於一預設範圍且前述變溫區的溫度低於一溫度上限值時，控使前述變溫區的溫度升高，而且，前述控制單元會在前述運動速度的數值高於前述預設範圍且前述變溫區的溫度高於一溫度下限值時，控使前述變溫區的溫度降低。