TWI672123B - 運動監測系統及其控制方法 - Google Patents

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陳思文
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李育睿
邱立渝
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

一種運動監測系統的控制方法，包含：處理單元控制儲存單元儲存心電訊號偵測單元的偵測結果，處理單元每隔一預定時間根據過去預定時間內心電訊號偵測單元的偵測結果計算一心率，並使用去趨勢波動分析法計算一自我相似性參數，且當自我相似性參數小於一預設門檻值，處理單元更新一第一累計參數，處理單元根據第一累計參數計算出一與第一累計參數具有正相關的心肌壓力指標，且當處理單元判斷心率及心肌壓力指標分別較前次計算出的心率及心肌壓力指標增加的連續次數到達一預定次數，處理單元經由輸出單元輸出一警示訊息。

Description

運動監測系統及其控制方法
本發明是有關於一種運動監測系統，特別是指一種能偵測使用者心電訊號的運動監測系統。本發明是有關於一種前述運動監測系統的控制方法。
一般的運動訓練設備(如飛輪車)係用於供使用者操作使用而能產生運動的效果，除了能訓練肌肉的強度之外，還增強心肺功能。然而當使用者過度運動時，會產生心臟疲勞(exercise-induced cardiac fatigue)的情況，嚴重者甚至造成心肌受損，導致永久性傷害。本案發明人遂思及，若能發展出一種新的運動監測系統，能監測使用者的身體狀態，並於心臟過度負荷時即時提醒使用者停止運動，將能有效避免前述過度運動所造成的傷害。
因此，本發明之目的，即在提供一種運動監測系統。
本發明之另一目的，在於提供一種運動監測系統的控制方法。
於是，本發明運動監測系統，適於一使用者操作使用，該運動監測系統包含一運動訓練單元、一心電訊號偵測單元、一輸出單元、一儲存單元、一計時單元，及一處理單元。該運動訓練單元供該使用者操作而產生運動效果。該心電訊號偵測單元設置於該使用者並偵測該使用者的心電訊號。該處理單元連接於該心電訊號偵測單元、該輸出單元、該儲存單元及該計時單元，並控制該儲存單元儲存該心電訊號偵測單元的偵測結果。
該處理單元每隔一預定時間根據過去該預定時間內該心電訊號偵測單元的偵測結果計算一心率，並使用去趨勢波動分析法計算一自我相似性參數，且當該自我相似性參數小於一預設門檻值，該處理單元更新一第一累計參數，該處理單元根據該第一累計參數計算出一與該第一累計參數具有正相關的心肌壓力指標，且當該處理單元判斷該心率及該心肌壓力指標分別較前次計算出的心率及心肌壓力指標增加的連續次數到達一預定次數，該處理單元經由該輸出單元輸出一警示訊息。
在一些實施態樣中，該處理單元每隔該預定時間更新一第二累計參數，該心肌壓力指標係該第一累計參數除以該第二累計參數。
在一些實施態樣中，該運動訓練單元包含一連接於該處理單元的阻力器，該處理單元控制該阻力器交替地產生一第一阻 力及一異於該第一阻力的第二阻力。
在一些實施態樣中，該處理單元經由該輸出單元顯示該心電訊號偵測單元的偵測結果、該心率及該心肌壓力指標。
在一些實施態樣中，該運動訓練單元為一飛輪車，該運動訓練單元還包含一連接於該處理單元並用於偵測該飛輪車之轉速的速度偵測器，該處理單元還經由該輸出單元顯示該速度偵測器的偵測結果。
本發明一種運動監測系統的控制方法，該運動監測系統適於一使用者操作使用，該運動監測系統包含一運動訓練單元、一心電訊號偵測單元、一輸出單元、一儲存單元、一計時單元及一處理單元，該運動訓練單元供該使用者操作而產生運動效果，該心電訊號偵測單元用於偵測該使用者的心電訊號，該運動監測系統的控制方法包含：該處理單元控制該儲存單元儲存該心電訊號偵測單元的偵測結果，該處理單元每隔一預定時間根據過去該預定時間內該心電訊號偵測單元的偵測結果計算一心率，並使用去趨勢波動分析法計算一自我相似性參數，且當該自我相似性參數小於一預設門檻值，該處理單元更新一第一累計參數，該處理單元根據該第一累計參數計算出一與該第一累計參數具有正相關的心肌壓力指標，且當該處理單元判斷該心率及該心肌壓力指標分別較前次計算出的心率及心肌壓力指標增加的連續次數到達一預定次數，該處理單元 經由該輸出單元輸出一警示訊息。
本發明之功效在於：藉由處理單元計算心率及心肌壓力指標，並藉由處理單元判斷出心率及心肌壓力指標連續增加的次數到達預定次數時經由輸出單元輸出警示訊息，供使用者透過警示訊息的通知而知道需及時停止運動，從而避免發生心臟過度負荷的情況。
100‧‧‧運動監測系統
1‧‧‧運動訓練單元
11‧‧‧阻力器
12‧‧‧速度偵測器
2‧‧‧心電訊號偵測單元
3‧‧‧輸出單元
4‧‧‧儲存單元
5‧‧‧計時單元
6‧‧‧處理單元
S01~S15‧‧‧流程步驟
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是本發明運動監測系統的一實施例的一硬體連接關係示意圖；及圖2(圖2A及圖2B)是該實施例的一流程圖，說明該運動監測系統的控制方法。
參閱圖1，本發明運動監測系統100之一實施例，適於一使用者(圖未示)操作使用，其包含一運動訓練單元1、一心電訊號偵測單元2、一輸出單元3、一儲存單元4、一計時單元5，及一處理單元6。
運動訓練單元1供使用者操作而產生運動效果。本實施例的運動訓練單元1為一飛輪車，並包含一阻力器11，及一用於偵測飛輪車之轉速的速度偵測器12。
心電訊號偵測單元2設置於使用者的胸前並偵測使用者的心電訊號。輸出單元3在本實施例中包含一顯示器(圖未示)。處理單元6連接於心電訊號偵測單元2、輸出單元3、儲存單元4、計時單元5、運動訓練單元1的阻力器11，及運動訓練單元1的速度偵測器12。處理單元6控制阻力器11交替地產生一第一阻力及一異於第一阻力的第二阻力，藉此可提供使用者間歇式訓練(Interval Training)。
以下進一步配合圖2(圖2A及圖2B)說明運動監測系統100之控制方法。運動監測系統100於開始執行所述控制方法時，使用者可以開始使用運動訓練單元1以進行運動。首先，如步驟S01所示，令一第一累計參數n及一第二累計參數m等於0。接著，如步驟S02所示，令一第三累計參數x等於0。接著，如步驟S03所示，處理單元6控制計時單元5歸零並開始計時。
接著，如步驟S04所示，處理單元6控制儲存單元4儲存心電訊號偵測單元2的偵測結果。接著，如步驟S05所示，處理單元6判斷計時單元5的計時結果是否到達一預定時間(例如20秒)，若否，則再次執行步驟S04，若是，則執行步驟S06。
步驟S06係處理單元6根據過去該預定時間內(例如過去20秒內)心電訊號偵測單元2的偵測結果計算一心率(Heart Rate，HR)，並將所計算出的心率儲存至儲存單元4。
接著，如步驟S07所示，處理單元6根據過去該預定時間內心電訊號偵測單元2的偵測結果使用去趨勢波動分析法(Detrended Fluctuation Analysis，DFA)計算一自我相似性參數α(self-affinity parameter)。去趨勢波動分析法及自我相似性參數屬已公開的現有技術(參閱文獻：Peng C.K.,Havlin S.,Stanley H.E.,Goldberger A.L.Quantification of scaling exponents and crossover phenomena in nonstationary heartbeat time series.Chaos.1995；5：82-87.)，在此不予贅述。
接著，如步驟S08所示，處理單元6令第二累計參數m加1。也就是說，處理單元6每隔預定時間更新第二累計參數m，也就是將第二累計參數m的值加1。
接著，如步驟S09所示，處理單元6判斷步驟S07所計算出的自我相似性參數α是否小於一預設門檻值αT，若否，則執行步驟S11，若是，則執行步驟S10再執行步驟S11。步驟S10係處理單元6更新第一累計參數n，也就是將第一累計參數n加1。在本實施例中，預設門檻值αT的值係使用者先前於暖身階段之自我相似性參數α之平均值。
接著，如步驟S11所示，處理單元6根據第一累計參數n及第二累計參數m計算出一與第一累計參數n具有正相關的心肌壓力指標(Cardiac Stress Index，CSI)。更明確的說，心肌壓力指標係該第一累計參數n除以該第二累計參數m，也就是說，CSI=n/m。
接著，如步驟S12所示，處理單元6判斷本次計算出的心率是否較前次計算出的心率增加，且本次計算出的心肌壓力指標是否較前次計算出的心肌壓力指標增加，若否，則執行步驟S02，若是，則執行步驟S13。步驟S13係處理單元6更新第三累計參數x，也就是將第三累計參數x加1。
接著，如步驟S14所示，處理單元6判斷第三累計參數x是否到達一預定次數，若否，則執行步驟S03，若是，則執行步驟S15。
步驟S15係處理單元6經由該輸出單元3輸出一警示訊息，更明確的說，處理單元6經由輸出單元3的顯示器顯示該警示訊息。藉此，使用者可透過顯示器所顯示的警示訊息得知心臟處於過度負荷的狀態，應立即停止運動。
補充說明的是，在本實施例中，處理單元6還即時經由輸出單元3顯示心電訊號偵測單元2的偵測結果(即心電圖)、所計算出的心率、所計算出的心肌壓力指標，及速度偵測器12的偵測結 果。藉此，供使用者即時得知本身的運動狀態及身體狀態。
綜上所述，本發明運動監測系統100藉由處理單元6計算心率及心肌壓力指標，並藉由處理單元6判斷出心率及心肌壓力指標連續增加的次數到達預定次數時經由輸出單元3輸出警示訊息，供使用者透過警示訊息的通知而知道需及時停止運動，從而避免發生心臟疲勞、心肌受損等情況，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是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。

Claims (10)

  1. 一種運動監測系統，適於一使用者操作使用，該運動監測系統包含： 一運動訓練單元，供該使用者操作而產生運動效果； 一心電訊號偵測單元，設置於該使用者並偵測該使用者的心電訊號； 一輸出單元； 一儲存單元； 一計時單元；及 一處理單元，連接於該心電訊號偵測單元、該輸出單元、該儲存單元及該計時單元，並控制該儲存單元儲存該心電訊號偵測單元的偵測結果； 該處理單元每隔一預定時間根據過去該預定時間內該心電訊號偵測單元的偵測結果計算一心率，並使用去趨勢波動分析法計算一自我相似性參數，且當該自我相似性參數小於一預設門檻值，該處理單元更新一第一累計參數，該處理單元根據該第一累計參數計算出一與該第一累計參數具有正相關的心肌壓力指標，且當該處理單元判斷該心率及該心肌壓力指標分別較前次計算出的心率及心肌壓力指標增加的連續次數到達一預定次數，該處理單元經由該輸出單元輸出一警示訊息。
  2. 如請求項1所述的運動監測系統，其中，該處理單元每隔該預定時間更新一第二累計參數，該心肌壓力指標係該第一累計參數除以該第二累計參數。
  3. 如請求項2所述的運動監測系統，其中，該運動訓練單元包含一連接於該處理單元的阻力器，該處理單元控制該阻力器交替地產生一第一阻力及一異於該第一阻力的第二阻力。
  4. 如請求項3所述的運動監測系統，其中，該處理單元經由該輸出單元顯示該心電訊號偵測單元的偵測結果、該心率及該心肌壓力指標。
  5. 如請求項4所述的運動監測系統，其中，該運動訓練單元為一飛輪車，該運動訓練單元還包含一連接於該處理單元並用於偵測該飛輪車之轉速的速度偵測器，該處理單元還經由該輸出單元顯示該速度偵測器的偵測結果。
  6. 一種運動監測系統的控制方法，該運動監測系統適於一使用者操作使用，該運動監測系統包含一運動訓練單元、一心電訊號偵測單元、一輸出單元、一儲存單元、一計時單元及一處理單元，該運動訓練單元供該使用者操作而產生運動效果，該心電訊號偵測單元用於偵測該使用者的心電訊號，該運動監測系統的控制方法包含： 該處理單元控制該儲存單元儲存該心電訊號偵測單元的偵測結果，該處理單元每隔一預定時間根據過去該預定時間內該心電訊號偵測單元的偵測結果計算一心率，並使用去趨勢波動分析法計算一自我相似性參數，且當該自我相似性參數小於一預設門檻值，該處理單元更新一第一累計參數，該處理單元根據該第一累計參數計算出一與該第一累計參數具有正相關的心肌壓力指標，且當該處理單元判斷該心率及該心肌壓力指標分別較前次計算出的心率及心肌壓力指標增加的連續次數到達一預定次數，該處理單元經由該輸出單元輸出一警示訊息。
  7. 如請求項6所述的運動監測系統的控制方法，其中，該處理單元每隔該預定時間更新一第二累計參數，該心肌壓力指標係該第一累計參數除以該第二累計參數。
  8. 如請求項7所述的運動監測系統的控制方法，其中，該運動訓練單元包含一阻力器，該處理單元控制該阻力器交替地產生一第一阻力及一異於該第一阻力的第二阻力。
  9. 如請求項8所述的運動監測系統的控制方法，其中，該處理單元經由該輸出單元顯示該心電訊號偵測單元的偵測結果、該心率及該心肌壓力指標。
  10. 如請求項9所述的運動監測系統的控制方法，其中，該運動訓練單元為一飛輪車，該運動訓練單元還包含一用於偵測該飛輪車之轉速的速度偵測器，該處理單元還經由該輸出單元顯示該速度偵測器的偵測結果。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103182174A (zh) * 2007-02-14 2013-07-03 耐克国际有限公司 运动信息的收集和显示
US20140141950A1 (en) * 2012-11-21 2014-05-22 Jeffrey Scott Greiwe Balance Rehabilitation and Training Apparatus
TW201424803A (zh) * 2012-12-28 2014-07-01 Univ Far East 智慧型體適能訓練系統
TWI568477B (zh) * 2014-10-29 2017-02-01 崑山科技大學 Health promotion device with warning function and method thereof
TWM544067U (zh) * 2016-12-27 2017-06-21 ming-zhe Wu 健康管理系統
US20170197115A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Balance4Good Ltd. Balance testing and training system and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103182174A (zh) * 2007-02-14 2013-07-03 耐克国际有限公司 运动信息的收集和显示
US20140141950A1 (en) * 2012-11-21 2014-05-22 Jeffrey Scott Greiwe Balance Rehabilitation and Training Apparatus
TW201424803A (zh) * 2012-12-28 2014-07-01 Univ Far East 智慧型體適能訓練系統
TWI568477B (zh) * 2014-10-29 2017-02-01 崑山科技大學 Health promotion device with warning function and method thereof
US20170197115A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Balance4Good Ltd. Balance testing and training system and method
TWM544067U (zh) * 2016-12-27 2017-06-21 ming-zhe Wu 健康管理系統

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