TWI662513B - 田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台 - Google Patents

Abstract

一種田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其包括有：一陀螺儀組、複數個無線攝影機及一無線基地台，該陀螺儀組分別裝設於軀幹的四周，並以各時間點整合該陀螺儀組之相對擺動量與該無線攝影機之足部位置軌跡曲線，透過相對擺動量分析取得軀幹擺動幅度與扭曲量，進而提供合理的跑步姿勢修正方案，另透過瞬時速率數據推算受量測者的跑步加速度曲線，比對多次跑步加速度曲線的增益變化，分析跑步姿勢修正方案之實際增益效果，讓視為非剛性的受量測者軀幹能進行全方位的細微調整，俾以準確的掌握該受量測者之跑步訓練狀態與提供高效率的訓練方式。

Description

田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台

本發明係有關於一種田徑輔助訓練系統，尤指一種以軀幹變形量與配合足部軌跡進行輔助訓練的田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台。

按，田徑是所有運動項目的根本，故有運動之母之稱號。選手為了達到更好的成績表現，除了努力不懈的訓練以外，還需仰賴教練的經驗指導與配合最理想的訓練模式，其中，當選手踏上比賽跑道，第一個動作就是將起跑架重新擺放並調整至自己慣用的起跑架模式，而目前起跑模式大致區分有短式、中式、長式三種基本起跑模式，三種起跑模式各具其優缺點，教練於指導新選手時皆會以體型將選手歸類於短式、中式或長式的其中一種，再配合教導經驗調整選手所適合的起跑架位置，從選手不斷的訓練與測試記錄去調整更佳的起跑模式，但該調整過程經常是相當的漫長，並完全仰賴教練的經驗指導，是否能調整至最佳起跑架模式也無法準確判斷，又該經驗式的起跑訓練並不適用於每一位選手，每位選手都是獨一無二的個體，各肢段長度、體重等基礎條件也都不同，難以透過經驗準確的判斷選手的最佳起跑模式，此為經驗式指導所存在的主要問題點。又該好的起跑模式對於起跑後加速度階段的銜接存在有高度關聯性，若該加速度未能以理想曲線上升，就會造成起跑出發階段至起跑後加速度階段的減速狀態，該減速狀態將會拉低平均速度，如能透過數據分析與數據整 合，讓每位新選手於開始訓練時就能選定適合自已的起跑架模式，將能大幅縮短訓練初期所耗費的時間，再者，習知之田徑數據分析系統不僅建置成本高，導致其應用的普及性低，且該田徑數據分析系統皆是將選手之軀幹視為一剛性體，並只著重於該軀幹的前後傾斜與四肢的擺動位置，該分析數據因為忽視了軀幹不僅會產生整體的傾斜，亦會產生不規律的扭轉或旋轉，該軀幹的傾斜、扭轉與旋轉變形皆會增加該四肢擺動的耗費時間，亦會造成體力的多餘消耗，更是會影響跑步姿勢與重心平衡，又該忽視軀幹對田徑徑賽的影響等同於無視該身軀部位的核心肌群，所謂核心肌群是指身體的脊椎骨與位於人體軀幹附近的肌肉群，該肌肉群主要功能為維持脊椎的穩定與主要負責身體的前屈、後仰、左右扭轉，更經過核心肌群的脊髓神經控制下半身，並核心肌群的強化增加膝關節的穩定度與下半身的力量，不管人體做什麼動作皆是由核心肌群發動至所有的肌肉，因此核心肌群的功能越強，人體在運動時的屈、伸、跳躍、轉體等動作的反應過程越短、速度就越快以及力量也越強，此亦稱為田徑選手的核心能力，是故，將身軀視為剛性的輔助訓練方式將無法有效的判斷核心能力是否經過訓練或姿勢調整而增強，使其訓練效果事倍功半，因此習知之田徑數據系統仍存在有明顯的不足之處，綜合上述缺點皆為本創作所欲改善之技術問題點。

有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台。

一陀螺儀組包括有一第一陀螺儀、一第二陀螺儀、一第三陀螺儀及一第四陀螺儀，該第一陀螺儀固定於受量測者的右肩上方位置，且該第二陀螺儀固定於受量測者的左肩上方位置，又該第三陀螺儀固定於受量測者的右腰外側位置，而該第四陀螺儀固定於受量測者的左腰外側位置，透過該陀螺儀組量測田徑運動時受量測者軀幹的X軸、Y軸與Z軸的相對擺動量，複數個無線攝影機間隔排列於該田徑跑道上，且該無線攝影機之間相隔10米，又該無線攝影機拍攝受量測者的跑步動態影像，並蒐集受量測者於各時間點的瞬時速率數據與足部位置軌跡曲線，一無線基地台能無線接收該陀螺儀組與該無線攝影機所蒐集的測試數據，並傳送至架設於網路上的一數據彙整平台，且該數據彙整平台使用人工智慧(Artificial Intelligence,AI)演算分析測試數據。

其中更包括有一起跑架，該起跑架設置有複數個組壓力感測器，又該起跑架裝設於該跑道起跑線位置，並以該壓力感測器收集包含有推蹬時間與足部壓力分佈之測試數據，受量測者的足部壓力分佈與推蹬時間能得知該起步動作與跑步重心變化，又該無線攝影機之數量為四，且該無線攝影機放置於該起跑架矢狀面位置以外還放置於距離起跑線的10米、20米與30米矢狀面位。

其中，該無線攝影機取得起跑瞬間之多張跑姿照片，並記錄受量測者之個人身體特徵值與雙腳於起跑架之位置與角度，進而於未來訓練時可依不同受量測者之特質予以推算最佳決策模型，該最佳決策模型包 括有最佳起跑架模式、起跑出發階段銜接加速度最佳化模式、影響起跑出發階段之技術因子、影響起跑後加速度階段之技術因子及影響起跑出發階段銜接加速度連貫之技術因子，而該最佳起跑架模式是指起跑線到受量測者兩足部位置之距離與足部角度。

其中，該數據彙整平台以人工智慧(Artificial Intelligence,AI)演算結合物聯網(Internet of Things,IoT)技術，蒐集與分析大量的受量測者特徵資料與訓練資料產生大量的最佳決策模型，讓新受量測者能直接以自身的特徵資料查詢對應的最佳決策模型，而受量測者特徵資料包括有性別、身體各肢段長度、身高體重年齡、訓練年齡、最佳成績及慣用腳，使新受量測者一開始就能採用最佳起跑架模式開始訓練，令受量測者更快找到最適合自已的起跑模式。

其中，該數據彙整平台架設於一筆記型電腦內，讓該輸入資料與分析計算皆由該筆記型電腦執行運算，又該筆記型電腦與該陀螺儀組之間是透過WiFi網路傳遞該相對擺動量，而該筆記型電腦連線該無線攝影機並錄製受量測者的動作，進行足部位置軌跡曲線的繪製與數據資料的整合。

其中，該陀螺儀組設有一第五陀螺儀，該第五陀螺儀固定於受量測者額頭位置，由該第五陀螺儀的X軸、Y軸及Z軸的相對擺動量判斷受量測者頭部與身軀的相對位置。

其中，該陀螺儀組固定於一緊身田徑背心上，且該緊身田徑背心於左肩上方位置、右肩上方位置、左腰外側位置及右腰外側位置皆設置有一座標方格，並透過該第一陀螺儀、該第二陀螺儀、該第三陀螺儀及 該第四陀螺儀固定於該座標方格的位置直接得知受量測者的身軀尺寸，並有助於每次測量的快速設置與確保設置於相同位置上，藉此提高量測穩定性與一致性。

其中，該第一陀螺儀、該第二陀螺儀、該第三陀螺儀、該第四陀螺儀與該緊身田徑背心以魔鬼氈方式固定。

其中更包括有二LED燈，該LED燈裝設於受量測者之足部，且該LED燈提供該無線攝影機的拍攝形成動態軌跡，進而提高該數據彙整平台產生足部位置軌跡曲線的精準度。

其中更包括有二重力感測器，該重力感測器裝設於受量測者之足部，該重力感測器於受量測者足部踏地時產生碰撞訊號，並以無線傳輸方式將碰撞訊號至該數據彙整平台，進而精準獲得足部踏地瞬間的時間點。

本發明的第一主要目的在於，以各時間點整合該陀螺儀組之相對擺動量與該無線攝影機之足部位置軌跡曲線，透過相對擺動量分析取得軀幹擺動幅度與扭曲量，並配合足部位置判斷最大擺動幅度與扭曲量的發生時間點，進而提供合理的跑步姿勢修正方案，更能分析在相同足部位置時各時間點的相對擺動量變化，藉此分析受量測者於相同足部位置的動態穩定性，另透過瞬時速率數據推算受量測者的跑步加速度曲線，比對多次跑步加速度曲線的增益變化，分析跑步姿勢修正方案之實際增益效果，讓視為非剛性的受量測者軀幹能進行全方位的細微調整，使其受量測者的核心能力能進行更全面的監控與分析，俾以準確的掌握該受量測者之跑步訓練狀態與提供高效率的訓練方式。

本發明的第二主要目的在於，該起跑架與無線攝影機透過無線基地台傳送測試數據與受量測者特徵資料至數據彙整平台，且該數據彙整平台以人工智慧(Artificial Intelligence,AI)演算結合物聯網(Internet of Things,IoT)技術，蒐集與分析大量的受量測者特徵資料與訓練資料產生大量的最佳決策模型，讓新受量測者能直接以自身的特徵資料查詢對應的最佳決策模型，使新受量測者一開始就能採用最佳起跑架模式開始訓練，令該受量測者更快找到最適合自已的起跑模式。

本發明的第三主要目的在於，該緊身田徑背心於左肩上方位置、右肩上方位置、左腰外側位置及右腰外側位置皆設置有該座標方格，讓該陀螺儀組固定於該座標方格，有助於每次測量的快速設置與確保設置於相同位置上，藉此提高量測穩定性與一致性，俾以達到現場容易架設之實用性。

其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。

〔本創作〕

A‧‧‧受量測者

10‧‧‧陀螺儀組

11‧‧‧第一陀螺儀

12‧‧‧第二陀螺儀

13‧‧‧第三陀螺儀

14‧‧‧第四陀螺儀

15‧‧‧第五陀螺儀

20‧‧‧無線攝影機

30‧‧‧無線基地台

31‧‧‧數據彙整平台

32‧‧‧筆記型電腦

40‧‧‧起跑架

41‧‧‧壓力感測器

50‧‧‧緊身田徑背心

51‧‧‧座標方格

60‧‧‧LED燈

70‧‧‧重力感測器

第1圖係本發明之設備示意圖。

第2圖係本發明陀螺儀組之安裝位置示意圖。

第3圖係本發明足部位置軌跡曲線之示意圖。

第4圖係本發明跑步加速度曲線之示意圖。

第5圖係本發明之軀幹左右傾斜示意圖。

第6圖係本發明之軀幹前後傾斜示意圖。

第7圖係本發明之軀幹旋轉示意圖。

第8圖係本發明之軀幹不規則變形示意圖(一)。

第9圖係本發明之軀幹不規則變形示意圖(二)。

第10圖係本發明之起跑動作示意圖。

第11圖係本發明第五陀螺儀之示意圖。

為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：先請由第1圖連續至第4圖所示觀之，一種田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其包括有：一陀螺儀組10、複數個無線攝影機20及一無線基地台30，一陀螺儀組10包括有一第一陀螺儀11、一第二陀螺儀12、一第三陀螺儀13及一第四陀螺儀14，該第一陀螺儀11固定於受量測者A的右肩上方位置，且該第二陀螺儀12固定於受量測者A的左肩上方位置，又該第三陀螺儀13固定於受量測者A的右腰外側位置，而該第四陀螺儀14固定於受量測者A的左腰外側位置，透過該陀螺儀組10量測田徑運動時受量測者A軀幹的X軸、Y軸與Z軸的相對擺動量，其中，該受量測者A的左右方向為X軸、前後方向為Y軸及上下方向為Z軸，複數個無線攝影機20間隔排列於該田徑跑道上，且該無線攝影機20之間相隔10米，又該無線攝影機20拍攝受量測者A的跑步動態影像，並蒐集受量測者A於各時間點的瞬時速率數據與足部位置軌跡曲線，一無線基地台30能無線接收該陀螺儀組10與該無線攝影機20所蒐集的測試數據，並傳送至架設於網路上的一數據彙整平台31，且該數據彙整平台31使用人工智慧 (Artificial Intelligence,AI)演算分析測試數據，又該數據彙整平台31亦能架設於一筆記型電腦32內，讓該輸入資料與分析計算皆由該筆記型電腦32執行運算，又該筆記型電腦32與該陀螺儀組10之間是透過WiFi網路傳遞該相對擺動量，而該筆記型電腦32連線該無線攝影機20並錄製受量測者A的動作，進行足部位置軌跡曲線的繪製與數據資料的整合，並以各時間點整合該陀螺儀組10之相對擺動量與該無線攝影機20之足部位置軌跡曲線，透過相對擺動量分析取得軀幹擺動幅度與扭曲量，再配合足部位置判斷最大擺動幅度與扭曲量的發生時間點，進而提供合理的跑步姿勢修正方案。

其實際使用之功效，再請第1圖連續至第4圖所示觀之，當於該田徑場建構本系統時，首先連線該陀螺儀組10、該無線攝影機20與該無線基地台30形成通訊狀態，並確認該陀螺儀組10與該無線攝影機20是否有回傳訊號，再將該無線攝影機20放置於跑道外側，且該無線攝影機20之間的距離為10米，並依據需要的量測距離調整該無線攝影機20之使用數量，再讓受量測者A於右肩上方位置固定該第一陀螺儀11、左肩上方位置固定該第二陀螺儀12、右腰外側位置固定該第三陀螺儀13以及左腰外側位置固定該第四陀螺儀14，之後於該筆記型電腦32輸入選手特徵資料與輸入訓練資料，而上述資料能經由該無線基地台30傳送至雲端的其他該數據彙整平台31，亦能直接透過本機端的該數據彙整平台31進行數據分析與資料庫儲存，讓受量測者A於建檔後可以編號方式任意查詢相關資訊，即完成田徑場上的準備階段，藉此具有現場容易架設與低建置成本之功效，俾以能夠提高輔助訓練之普及性，並以提高使用選手數量達到蒐集大量數據之功能，使數據彙整平台31透過大數據增加分析的準確度與公信力，於訓練 時該受量測者A於跑道進行奔跑，該無線攝影機20會直接拍攝受量測者A的動態影像，動態影像傳輸至該數據彙整平台31進行儲存與分析，藉此於動態影像上繪製有足部位置軌跡曲線，由該足部位置軌跡曲線能直接觀看足部在任意位置的時間點，又該陀螺儀組10與該無線攝影機20能設定於鳴槍時或偵測到動態畫面的第一時間時同步啟動，藉此校正該陀螺儀組10與該無線攝影機20的時間點，又該陀螺儀組10隨著跑步動作將會取得該第一陀螺儀11、該第二陀螺儀12、該第三陀螺儀13及該第四陀螺儀14的X軸、Y軸與Z軸的變化值，透過上述X軸、Y軸與Z軸之變化值的統計分析能獲得該受量測者A於每個時間點的相對擺動量，再請配合第5圖連續至第9圖所示觀之，舉例而言，該第5圖為受量測者A於跑步過程中產生右肩傾斜情況，即該第一陀螺儀11與第二陀螺儀12的X軸及Z軸形成的距離變化明顯大於該第三陀螺儀13與第四陀螺儀14，藉此判斷受量測者A的上半身左右傾斜變形，又該第6圖為受量測者A於跑步過程中產生向前傾斜情況，即該第一陀螺儀11與第二陀螺儀12的Y軸及Z軸形成的距離變化明顯大於該第三陀螺儀13與第四陀螺儀14，同時該第一陀螺儀11與第二陀螺儀12垂直角速度也會有明顯的變化，藉此判斷受量測者A的上半身前後傾斜變形，又該第7圖為受量測者A於跑步過程中產生扭轉情況，即該第一陀螺儀11與第二陀螺儀12的X軸及Y軸形成的距離變化明顯大於該第三陀螺儀13與第四陀螺儀14，另外該第一陀螺儀11與第二陀螺儀12水平角速度也會有明顯的變化，藉此判斷受量測者A的上半身有旋轉變形之情況，最後第8、9圖為受量測者A於跑步過程中產生包括傾斜、扭轉、旋轉之綜合情況，透過該第一陀螺儀11、第二陀螺儀12、第三陀螺儀13與第四 陀螺儀14之間的X、Y、Z軸的位移距離分析受量測者A的軀幹擺動幅度與扭曲量綜上所述即為陀螺儀組10所量測的相對擺動量，而該相對擺動量、瞬時速率數據與足部位置軌跡曲線以該數據彙整平台31所使用的人工智慧(Artificial Intelligence,AI)演算進行分析與數據整合，藉此獲得非剛性身軀的監控數據與分析得知受量測者A之核心能力，又於各時間點整合該陀螺儀組10之相對擺動量與該無線攝影機20之足部位置軌跡曲線，並透過相對擺動量分析取得軀幹擺動幅度與扭曲量，再配合足部位置判斷最大擺動幅度與扭曲量的發生時間點，藉此做為受量測者A跑步姿勢的調整依據，藉此逐步改善其不良姿勢與減少多餘的體力消耗，尤其是該足部踏地之時間點更容易發生錯誤姿勢與重心不平衡情況，透過該足部位置軌跡曲線與相對擺動量的同步整合，讓視為非剛性的受量測者A軀幹能進行全方位的細微調整，使其受量測者A的核心能力能進行更全面的監控與分析，進而提供合理的跑步姿勢修正方案。再進一步說明，該數據彙整平台31更能分析在相同足部位置時各時間點的相對擺動量變化，藉此分析受量測者A於相同足部位置的動態穩定性，另透過瞬時速率數據推算受量測者A的跑步加速度曲線，其跑步加速度曲線如第4圖所示，該曲線A是以最快速度起跑後，過快的起跑速度會導致體力的快速消耗與各肢體無法流暢的擺動，該速度就無法連貫的銜接，使該速度於30m~40m之間出現有減速之情況，導致整體的跑步時間反而降低，而曲線C是起跑速度過慢，將會於起跑後的速度曲線上觀察到速度的突升，由此就能判斷該起跑動作還有可調整的空間，反觀曲線B的起跑速度雖然比曲線A慢，但由於該速度曲線是連貫上升的，因此對於體力的消耗較低，並有利於速度的漸進延伸，其最後取 得的跑步時間將會最佳，藉此比對多次跑步加速度曲線的增益變化，進而輔助分析跑步姿勢修正方案之實際增益效果，並配合調整更佳的跑步姿勢修正方案，俾以準確的掌握該受量測者A之跑步訓練狀態與提供高效率的訓練方式。

再請由第1、2、3圖與第10圖所示觀之，本創作更包括有一起跑架40，該起跑架40設置有複數組壓力感測器41，又該起跑架40裝設於該跑道起跑線位置，並以該壓力感測器41收集包含有推蹬時間與足部壓力分佈之測試數據，其中該推蹬時間亦能做為該陀螺儀組10與該無線攝影機20的啟動時間點，受量測者A的足部壓力分佈與推蹬時間能得知該起步動作與跑步重心變化，又該無線攝影機20之數量為四，且該無線攝影機20放置於該起跑架矢狀面位置以外還放置於距離起跑線的10米、20米與30米矢狀面位，再進一步說明，受量測者A起跑時對該起跑架40踏板施加水平推蹬力，並透過踏板形成反作用力而推動身體向前加速，同時裝設於起跑架40之壓力感測器41將會接收到推蹬時間與足部壓力分佈之測試數據，藉此判斷推蹬時是否形成身體偏斜，導致推蹬力量非朝向正前方而降低其瞬間爆發力，亦容易失去平衡與造成運動傷害，即能透過該壓力感測器41收集相關資訊，並由該筆記型電腦32進行數據蒐集，同一時間該裝設於起跑架40位置之無線攝影機20拍攝有預備起跑動作與起跑瞬間圖像，即該無線攝影機取得起跑瞬間之多張跑姿照片，並記錄受量測者A之個人身體特徵值與雙腳於起跑架40之位置與角度，而當受量測者A起跑後持續加速經過該10M、20M及30M位置的無線攝影機20，皆能拍攝獲得瞬時速率與瞬時圖像之測試數據，而該測試數據以無線方式傳送至無線基地台30， 再由該無線基地台30傳送至數據彙整平台31，該瞬時圖像能方便觀察受量測者A姿勢變化，探討起跑動作與跑步動作是否正確，最後由該數據彙整平台31以人工智慧(Artificial Intelligence,AI)演算法之卷積神經網路對測試數據、受量測者A特徵資料與訓練資料進行運算並歸納出規則，並結合物聯網(Internet of Things,IoT)技術，蒐集與分析大量的受量測者A特徵資料與訓練資料產生大量的最佳決策模型，即能獲得最有效率的訓練方案，進而於未來訓練時可依不同受量測者A之特質予以推算最佳決策模型，該最佳決策模型包括有最佳起跑架模式、起跑出發階段銜接加速度最佳化模式、影響起跑出發階段之技術因子、影響起跑後加速度階段之技術因子及影響起跑出發階段銜接加速度連貫之技術因子，而該最佳起跑架模式是指起跑線到受量測者A兩足部位置之距離與足部角度，據此，利用該數據彙整平台31以人工智慧(Artificial Intelligence,AI)演算結合物聯網(Internet of Things,IoT)技術，蒐集與分析大量的受量測者A特徵資料與訓練資料產生大量的最佳決策模型，讓新受量測者A能直接以自身的特徵資料查詢對應的最佳決策模型，而受量測者A特徵資料包括有性別、身體各肢段長度、身高體重年齡、訓練年齡、最佳成績及慣用腳，使新受量測者A一開始就能採用最佳起跑架模式開始訓練，令受量測者更快找到最適合自已的起跑模式。

再請由第11圖所示觀之，該陀螺儀組10設有一第五陀螺儀15，該第五陀螺儀15固定於受量測者A額頭位置，由該第五陀螺儀15的X軸、Y軸及Z軸的相對擺動量判斷受量測者A頭部與身軀的相對位置，藉此分析獲得頭部偏擺或過度傾斜之數據資料，再者，該陀螺儀組10固定於一緊身田徑背心50上，且該緊身田徑背心50於左肩上方位置、右肩上方位 置、左腰外側位置及右腰外側位置皆設置有一座標方格51，並透過該第一陀螺儀11、該第二陀螺儀12、該第三陀螺儀13及該第四陀螺儀14固定於該座標方格51的位置直接得知受量測者A的身軀尺寸，並有助於每次測量的快速設置與確保設置於相同位置上，藉此提高量測穩定性與一致性，而該第一陀螺儀11、該第二陀螺儀12、該第三陀螺儀13、該第四陀螺儀14與該緊身田徑背心50能以魔鬼氈方式固定，或者其他能夠進行快速拆裝之等效結構，俾以達到現場容易架設之實用性。

再請由第1、2、3圖所示觀之，本創作更包括有二LED燈60與二重力感測器70，兩該LED燈60與重力感測器70皆裝設於受量測者之足部，該LED燈60能提供該無線攝影機20的拍攝形成動態軌跡，於該動態畫面直接亮光形成有足部軌跡，該LED燈60產生的軌跡能提高該數據彙整平台31產生足部位置軌跡曲線的精準度，又該重力感測器70於受量測者A足部踏地時產生碰撞訊號，並以無線傳輸方式將碰撞訊號至該數據彙整平台31，進而精準獲得足部踏地瞬間的時間點，藉此有效的提高該足部位置軌跡曲線之精準度，而該LED燈60與該重力感測器70可視需求同時使用或擇一使用。

綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化 與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (10)

1. 一種田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其包括有：一陀螺儀組，該陀螺儀組包括有一第一陀螺儀、一第二陀螺儀、一第三陀螺儀及一第四陀螺儀，該第一陀螺儀固定於受量測者的右肩上方位置，且該第二陀螺儀固定於受量測者的左肩上方位置，又該第三陀螺儀固定於受量測者的右腰外側位置，而該第四陀螺儀固定於受量測者的左腰外側位置，透過該陀螺儀組量測田徑運動時受量測者軀幹的X軸、Y軸與Z軸的相對擺動量；複數個無線攝影機，該無線攝影機間隔排列於該田徑跑道上，且該無線攝影機之間相隔10米，又該無線攝影機拍攝受量測者的跑步動態影像，並蒐集受量測者於各時間點的瞬時速率數據與足部位置軌跡曲線；以及一無線基地台，該無線基地台能無線接收該陀螺儀組與該無線攝影機所蒐集的測試數據，並傳送至架設於網路上的一數據彙整平台，且該數據彙整平台使用人工智慧(Artificial Intelligence,AI)演算分析測試數據，並以各時間點整合該陀螺儀組之相對擺動量與該無線攝影機之足部位置軌跡曲線，透過相對擺動量分析取得軀幹擺動幅度與扭曲量，並配合足部位置判斷最大擺動幅度與扭曲量的發生時間點，進而提供合理的跑步姿勢修正方案，更能分析在相同足部位置時各時間點的相對擺動量變化，藉此分析受量測者於相同足部位置的動態穩定性，另透過瞬時速率數據推算受量測者的跑步加速度曲線，比對多次跑步加速度曲線的增益變化，分析跑步姿勢修正方案之實際增益效果，並配合調整更佳的跑步姿勢修正方案，俾以準確的掌握該受量測者之跑步訓練狀態與提供高效率的訓 練方式。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其中更包括有一起跑架，該起跑架設置有複數個組壓力感測器，又該起跑架裝設於該跑道起跑線位置，並以該壓力感測器收集包含有推蹬時間與足部壓力分佈之測試數據，受量測者的足部壓力分佈與推蹬時間能得知起步動作與跑步重心變化，又該無線攝影機之數量為四，且該無線攝影機放置於該起跑架矢狀面位置以外還放置於距離起跑線的10米、20米與30米矢狀面位。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其中，該無線攝影機取得起跑瞬間之多張跑姿照片，並記錄受量測者之個人身體特徵值與雙腳於起跑架之位置與角度，進而於未來訓練時可依不同受量測者之特質予以推算最佳決策模型，該最佳決策模型包括有最佳起跑架模式、起跑出發階段銜接加速度最佳化模式、影響起跑出發階段之技術因子、影響起跑後加速度階段之技術因子及影響起跑出發階段銜接加速度連貫之技術因子，而該最佳起跑架模式是指起跑線到受量測者兩足部位置之距離與足部角度。
4. 根據申請專利範圍第3項所述之田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其中，該數據彙整平台以人工智慧(Artificial Intelligence,AI)演算結合物聯網(Internet of Things,IoT)技術，蒐集與分析大量的受量測者特徵資料與訓練資料產生大量的最佳決策模型，讓新受量測者能直接以自身的特徵資料查詢對應的最佳決策模型，而受量測者特徵資料包括有性別、身體各肢段長度、身高體重年齡、訓練年齡、最佳成績及慣用腳， 使新受量測者一開始就能採用最佳起跑架模式開始訓練，令受量測者更快找到最適合自已的起跑模式。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其中，該數據彙整平台架設於一筆記型電腦內，讓輸入資料與分析計算皆由該筆記型電腦執行運算，又該筆記型電腦與該陀螺儀組之間是透過WiFi網路傳遞該相對擺動量，而該筆記型電腦連線該無線攝影機並錄製受量測者的動作，進行足部位置軌跡曲線的繪製與數據資料的整合。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其中，該陀螺儀組設有一第五陀螺儀，該第五陀螺儀固定於受量測者額頭位置，由該第五陀螺儀的X軸、Y軸及Z軸的相對擺動量判斷受量測者頭部與身軀的相對位置。
7. 根據申請專利範圍第1項所述之田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其中，該陀螺儀組固定於一緊身田徑背心上，且該緊身田徑背心於左肩上方位置、右肩上方位置、左腰外側位置及右腰外側位置皆設置有一座標方格，並透過該第一陀螺儀、該第二陀螺儀、該第三陀螺儀及該第四陀螺儀固定於該座標方格的位置直接得知受量測者的身軀尺寸，並有助於每次測量的快速設置與確保設置於相同位置上，藉此提高量測穩定性與一致性。
8. 根據申請專利範圍第7項所述之田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其中，該第一陀螺儀、該第二陀螺儀、該第三陀螺儀、該第四陀螺儀與該緊身田徑背心以魔鬼氈方式固定。
9. 根據申請專利範圍第1項所述之田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其中更包括有二LED燈，該LED燈裝設於受量測者之足部，且該LED燈提供該無線攝影機的拍攝形成動態軌跡，進而提高該數據彙整平台產生足部位置軌跡曲線的精準度。
10. 根據申請專利範圍第9項所述之田徑徑賽運動之軀體核心能力監控暨分析平台，其中更包括有二重力感測器，該重力感測器裝設於受量測者之足部，該重力感測器於受量測者足部踏地時產生碰撞訊號，並以無線傳輸方式將碰撞訊號至該數據彙整平台，進而精準獲得足部踏地瞬間的時間點。