TWI604406B - Sports safety management system and method for simple exercise equipment - Google Patents

Description

簡易型的健身器材之運動安全管理系統及方法

本發明係與健身器材使用安全有關；特別是指一種簡易型的健身器材之運動安全管理系統及方法。

隨著社會的發展，缺乏運動已成為現代人的通病。研究指出運動具有增強人體心肺功能，促進血液循環、降低罹患慢性疾病的機會。以健身器材來進行運動可以不受天候的影響，已逐漸成為許多人的運動方式。

適度的運動雖有助於身體健康，但在運動之前，除非身體已出現不適的情形，否則人們並無法自我察覺自身的生理狀態，例如，血壓、心律或血氧等是否正常。若在生理狀態異常的情況下貿然進行超過身體所能負荷的運動量，反而容易造成身體不適，甚至發生猝死的可能。

以健身中心為例，健身中心雖提供多種健身器材供會員使用，而且有健身教練從旁指導，但，對於會員的生理狀態仍無法有效掌控，因此亦無法針對使用者使用運動器材的運動安全進行管理，讓使用者無法安心無虞地享受運動的過程。

有鑑於此，本發明之目的用於提供一種簡易型的健身器材之運動安全管理系統及方法，可增加使用健身器材的安全性。

緣以達成上述目的，本發明所提供健身器材之運動安全管理系統包含一生理檢測裝置與一健身器材。其中，該生理檢測裝置具有一資料儲存單元，該生理檢測裝置用於檢測人體的一生理狀態，並記錄於該資料儲存單元；該健身器材包括一控制裝置與一機台，該控制裝置訊號連接該生理檢測裝置，該控制裝置依據該資料儲存單元所儲存的生理狀態控制該機台允許啟用或禁止啟用。

本發明所提供健身器材之運動安全管理方法包含下列步驟：建立一身份識別碼與一生理狀態之對應關係；在一健身器材輸入該身份識別碼；依據所輸入的該身份識別碼取得對應的生理狀態；依據所取得的生理狀態決定該健身器材是否啟用。

本發明之效果在於依據使用者的生理狀態決定使用者使用運動器材的權限，有效地避免使用者在生理狀態不佳時勉強運動，增加使用健身器材的安全性。

10‧‧‧生理檢測裝置

12‧‧‧生理檢測儀器

12a‧‧‧血壓計

12b‧‧‧心電圖機

12c‧‧‧血氧計

122‧‧‧第一身份識別單元

124‧‧‧檢測單元

126‧‧‧處理器

128‧‧‧訊號收發單元

14‧‧‧伺服器

142‧‧‧資料儲存單元

16‧‧‧健身器材

16a‧‧‧跑步機

16b‧‧‧健身車

16c‧‧‧橢圓機

18‧‧‧控制裝置

182‧‧‧第二身份識別單元

184‧‧‧訊號收發單元

186‧‧‧處理器

188‧‧‧警示單元

20‧‧‧機台

圖1係本發明一較佳實施例健身器材之運動安全管理系統方塊圖。

圖2係本發明一較佳實施例之生理檢測儀器方塊圖。

圖3係本發明一較佳實施例之健身器材方塊圖。

圖4A、圖4B係本發明一較佳實施例健身器材之運動安全管理方法流程圖。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並 配合圖示詳細說明如后，請參圖1所示，為本發明一較佳實施例健身器材之運動安全管理系統，包含有一生理檢測裝置10與複數個健身器材16。

本實施例中，該運動安全管理系統係應用於健身中心，健身中心的業者發放給健身中心的每個會員一識別裝置，本實施例係以NFC(Near Field Communication)電子標籤為該識別裝置，每個會員所持有的NFC電子標籤皆內建有一專屬的身份識別碼。當然，實務上亦可以採用其它的識別裝置，例如印有條碼的會員卡。

本實施例中，該生理檢測裝置10包含有複數個生理檢測儀器12及一伺服器14。該些生理檢測儀器12係以血壓計12a、心電圖機12b及血氧計12c為例，但不以此為限，亦可為其它的生理檢測儀器12，如體脂計、非侵入性的血糖計等。請配合圖2所示，各該生理檢測儀器12包括有一第一身份識別單元122、一檢測單元124、一處理器126與一訊號收發單元128。該第一身份識別單元122為NFC辨識器，用於感應使用者的NFC電子標籤，以取得身份識別碼。

該檢測單元124用於偵測人體的生理訊號，以血壓計12a為例，檢測單元124用偵測人體的脈膊跳動的壓力、次數，並將對應的電氣訊號傳送到該處理器126中進行處理，以得到人體的血壓值及脈膊次數之生理訊號。同樣地，對於心電圖機12b的檢測單元124，則是以電極偵測心臟跳動時的生物電位，再由處理器126處理，以得到人體的心電圖之生理訊號。血氧計12c的檢測單元124則是以特定光線照射人體，再以感測器接收穿透人體的光線強度，再由處理器推算得知人體的血氧濃度之生理訊號。

該處理器126再將所測得的生理訊號及該第一 身份識別單元122所辨識的身份識別碼透過該訊號收發單元128發送。該訊號收發單元128在本實施例係採用Wi-Fi訊號來傳輸，但不以此為限，亦可採用藍芽、RF等無線傳輸的方式或以有線傳輸方式來傳輸訊號。本實施例中，該些生理檢測儀器12採用醫療級驗證的儀器，藉以獲得準確的檢測結果。

該伺服器14與該些生理檢測儀器12的訊號收發單元訊號128連接，用以接收該些生理檢測儀器12發送的生理訊號及身份識別碼。該伺服器14中具有一資料儲存單元142，該資料儲存單元142用以儲存身份識別碼及對應的生理訊號。此外，該伺服器內建一比對程式，用以分析所接收的生理訊號以產生一生理狀態，本實施例中，生理狀態區分有一正常狀態、一臨界狀態、或一異常狀態。生理狀態的分析係以世界衛生組織(WHO)或是健身中心所在地區的衛生主管機關所公佈的標準作為判斷基礎。正常狀態係指人體的生理狀態在標準範圍內，可進行正常的運動；臨界狀態係指人體的生理狀態在標準範圍之外，但未超過危險範圍，可進行運動，但運動強度需降低；異常狀態係指人體生理狀態超過危險值，不宜運動。以血壓為例，收縮壓在100~139mmHg之間，舒張壓在66-90之間判斷為正常狀態；收縮壓在140~179mmHg之間，舒張壓在91-100mmHg之間判斷為臨界狀態；收縮壓在180mmHg以上，舒張壓在101mmHg以上則判斷為異常狀態。同樣地，心電圖則是分析測得的圖形，血糖濃度則是判斷血糖濃度之值，於此容不贅述。

該伺服器14分析完該生理訊息號後，會將每一個身份識別碼對應的生理狀態(即正常、臨界或異常狀態)儲存於資料儲存單元142中。

本實施例中，該些健身器材16係以跑步機16a、健身車16b及橢圓機16c為例，但不以此為限，亦可為其它的健身器材，如滑船機等。請配合圖3所示，各該健身器材16包括一控制裝置18與一機台20。該控制裝置18包括一第二身份識別單元182、一訊號收發單元184、一處理器186與一警示單元188。該第二身份識別單元182同樣為NFC辨識器，用於辨識會員持有的NFC電子標籤的身份識別碼，並傳送到該處理器186。該訊號收發單元184與該伺服器14以Wi-Fi訊號連接，限不以此外限，亦可採用藍芽、RF等無線傳輸的方式或以有線傳輸方式來傳輸訊號。該處理器186依據該資料儲存單元142中的生理狀態控制該機台20的啟動、啟動後的運轉強度、停止等動作。該處理器186透過該訊號收發單元184與該伺服器14通訊，以取得該資料儲存單元142中的資料。該警示單元188在本實施例中為一揚聲器，受該處理器186控制而發出聲音，實務上，警示單元188亦可採用顯示器，或是揚聲器與顯示器併用。

藉由上述之系統架構執行圖4A、4B所示之運動安全管理方法。其中：首先，在使用者進行運動之前，先以NFC電子標籤在生理檢測儀器12的第一身份識別單元122感應，以輸入身份識別碼，進行生理訊號的檢測。檢測後，生理檢測儀器12將使用者的身份識別碼及對應的生理訊號傳送到伺服器14的資料儲存單元142中儲存，該伺服器14執行比對程式，分析所接收的生理訊號並產生生理狀態(即正常、臨界或異常狀態)儲存於資料儲存單元中，藉以建立身份識別碼與生理狀態的對應關係。

接著，使用者以NFC電子標籤在健身器材上的 第二身份識別單元182感應，以輸入身份識別碼。處理器186接收到身份識別碼後，透過該訊號收發單元184與伺服器14通訊，以取得該身份識別碼對應的生理狀態。

若處理器186判斷該資料儲存單元142未有該身份識別碼及對應的生理狀態，代表使用者尚未進行生理狀態檢測，此時則禁止啟用該機台20，並透過該警示單元188發出警示訊息，以要求使用者進行生理狀態檢測。

若該資料儲存單元142中有該身份識別碼及對應的生理狀態，則該處理器186依據該生理狀態決定該機台20是否啟用，其中：在正常狀態時，控制該機台20允許啟用，讓使用者可正常進行運動。

在臨界狀態時，控制該機台20允許啟用，並限制該機台20的運轉強度。如此一來，藉由限制機台20的運轉強度讓使用者做適度的運動，避免使用者不自覺中進行高強度的運動，而造成身體不適。此外，更透過該警示單元188發出警示訊息以提醒使用者勿做激烈的運動。舉例而言，使用者所使用的健身器材16為跑步機16a，則限制跑步機16a的機台20之履帶運轉時速在4公里以下，讓使用者進行合緩的步行。

在異常狀態時，控制該機台20禁止啟用，並透過警示單元188發出警示訊息以提醒使用者目前不適合進行運動，藉此，避免使用者在運動過程中發生身體不適。

在使用者使用健身器材16運動完畢後，則再透過警示單元188提示使用者再進行生理狀態檢測，檢測後，由伺服器14儲存運動後的生理訊息及生理狀態，以供比對。再判斷使用者運動後的生理狀態是否有異常，以供使 用者進行後續的處理，例如，在異常時儘速就醫。實務上，伺服器14可將比對結果回傳到生理檢測儀器12上作顯示，或以另一個顯示裝置顯示，藉此，可讓使用者得知運動前、後的生理狀態，並在異常時發出警示訊息。

綜上所述，本發明簡易型的健身器材之運動安全管理系統及方法，可依據使用者的生理狀態決定是否給予使用者使用運動器材的權限，有效地避免使用者在生理狀態不佳時勉強運動，增加使用健身器材的安全性。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

10‧‧‧生理檢測裝置

12‧‧‧生理檢測儀器

12a‧‧‧血壓計

12b‧‧‧心電圖機

12c‧‧‧血氧計

14‧‧‧伺服器

142‧‧‧資料儲存單元

16‧‧‧健身器材

16a‧‧‧跑步機

16b‧‧‧健身車

16c‧‧‧橢圓機

Claims (10)

1. 一種簡易型的健身器材之運動安全管理方法，包括下列步驟：建立一身份識別碼與一生理狀態之對應關係；在一健身器材輸入該身份識別碼；依據所輸入的該身份識別碼取得對應的生理狀態；以及於使用者進行運動之前，檢測使用者的生理訊號，並分析所測得的生理訊號產生對應的生理狀態，其中，該生理狀態為一正常狀態、一臨界狀態以及一異常狀態的其中之一者；依據所取得的生理狀態決定該健身器材是否啟用；其中，當該生理狀態為該正常狀態時，控制該健身器材允許啟用，讓使用者可正常進行運動；其中，當該生理狀態為該臨界狀態時，控制該健身器材允許啟用，並限制該健身器材的運轉強度，及/或發出警示訊息提醒使用者勿做激烈運動；其中，當該生理狀態為該異常狀態，控制該健身器材禁止啟用。
2. 如請求項1所述健身器材之運動安全管理方法，其中建立該身份識別碼與該生理狀態對應關係之步驟包含有：在一生理檢測裝置輸入該身份識別碼；使用者在該生理檢測裝置進行該生理狀態之檢測；及記錄該身份識別碼及所對應的該生理狀態。
3. 如請求項2所述健身器材之運動安全管理方法，其中該生理檢測裝置係檢測人體的生理訊息，再分析該生理訊息以得到該生理狀態。
4. 如請求項1所述健身器材之運動安全管理方法，其中該生理訊息為血壓、血氧濃度或心電圖。
5. 如請求項1所述健身器材之運動安全管理方法，其中在該健身器材輸入該身份識別碼之後更包括，判斷該身份識別碼是否有對應的生理狀態，若有，則依據取得的生理狀態決定該健身器材是否啟用，若否，則禁止啟用該健身器材。
6. 如請求項1所述健身器材之運動安全管理方法，包含在使用者使用健身器材運動完畢後進行生理狀態檢測；以及分析使用者運動完畢後的生理狀態。
7. 一種簡易型的健身器材之運動安全管理系統，包括：一生理檢測裝置，具有一資料儲存單元，該生理檢測裝置用於檢測人體的一生理狀態，並記錄於該儲存單元，其中該生理狀態為一正常狀態、一臨界狀態以及一異常狀態的其中之一者；一健身器材，包括一控制裝置與一機台，該控制裝置訊號連接該生理檢測裝置，該控制裝置係於使用者進行運動之前，依據該資料儲存單元所儲存的生理狀態控制該機台允許啟用或禁止啟用；其中，當該生理狀態為該正常狀態時，控制該健身器材允許啟用，讓使用者可正常進行運動； 其中，當該生理狀態為該臨界狀態時，控制該健身器材允許啟用，並限制該健身器材的運轉強度，及/或發出警示訊息提醒使用者勿做激烈運動；其中，當該生理狀態為該異常狀態，控制該健身器材禁止啟用。
8. 如請求項7所述健身器材之運動安全管理系統，其中該生理檢測裝置包括有一生理檢測儀器與一伺服器，該生理檢測儀器檢測人體的一生理訊號，該伺服器訊號連接該控制裝置，該伺服器分析該生理訊號，以產生該生理狀態，且該伺服器具有該資料儲存單元。
9. 如請求項8所述健身器材之運動安全管理系統，其中該生理訊號為血壓、血氧濃度或心電圖。
10. 如請求項7所述健身器材之運動安全管理系統，其中該生理檢測裝置包括一第一身份識別單元，該第一身份識別單元接收一身份識別碼；該資料儲存單元儲存該第一身份識別單元所接收的該身份識別碼身份及對應的生理狀態；該控制裝置包括一第二身份識別單元，該第二身份識別單元接收該身份識別碼，該控制裝置依據該第二身份識別單元所接收的身份識別碼對應該資料儲存單元中的生理狀態。