TWI722844B - 跑步技術科技評估系統 - Google Patents

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林嘉芬
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Abstract

一種跑步技術科技(Performers running technology, PRT)評估系統，為通用、即時評估跑步技術之系統，係包含一跑步基礎技術變項資料輸入模組、一跑步技術變項資料換算模組、一跑步技術成績運算模組、一跑步技術成績產生模組、一顯示模組。利用輸入一部份跑步基礎技術變項資料(如跑者著地時間、騰空時間、腿長與體重)加以運算獲得其他跑步技術變項資料，進而可得到跑步技術成績，亦即可依據獲得之跑步基礎技術變項資料、跑步進階技術變項資料及跑步技術成績來對跑者進行跑步技術分析，建立跑步技術評量的新系統。本發明之效益：創新跑步技術評量、即時修正跑步技術、跑步的創新訓練科技應用 (如跑步機、攜帶式裝置、跑鞋鞋墊等)。

Description

跑步技術科技評估系統
本發明係有關於一種評估系統，特別是指其為一種跑步技術科技評估系統。
台灣自2008年起，路跑活動蓬勃興盛至今，不僅帶動全民運動風潮，跑步人口迅速提升，也造就跑步經濟的興起。
在訓練跑步技術的前提，是需要具備基礎的體能，但是長跑選手只著重在心肺耐力訓練，卻忽略了跑步技術訓練，對於優秀跑者，跑步技術是最有效的進步因素，而跑步技術中進一步包含有跑步技術變項。
有關跑步技術變項的意義方面，介紹如下：
步頻(spm)指的是跑步時單位時間內的歩伐次數，跑步速度越快、最佳步頻越高。
步幅(m)指的是跑步時兩足之間的距離，跑步速度越快、步幅越大。
著地時間(sec)指的是跑步過程腳從落地緩衝、支撐到腳離開地面所用的時間，越優秀的跑者、著地時間越短。
騰空時間(sec)指的是跑步過程中，腳從離開地面至另一隻腳落地在空中的時間，越優秀的跑者、騰空時間越長。
著地指數(%)指的是「著地時間除以(著地時間加騰空時間)」，著地指數越低、跑步經濟性越好。
步幅角度(degree)指的是跑步著地腳離地時的切線角度，優秀長距離跑步選手、步幅角度較大。
垂直硬度(kN/m)指的是跑步時的最大地面反作用力(Fmax)與身體重心垂直位移(∆y)計算(Fmax/∆y)的彈性係數，垂直硬度越大、跑步經濟性越佳。
腿部硬度(kN/m)指的是跑步時的最大地面反作用力(Fmax)與腿長垂直位移(∆L)計算(Fmax/∆L)的彈性係數，腿部硬度越大，跑步經濟性越佳。
上述步頻、步幅、著地時間、騰空時間也稱為跑步基礎技術變項，而著地指數、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度也稱為跑步進階技術變項。
因此，跑者若能在跑步訓練中即時、容易、便捷地獲得跑步技術變項資料，或者進一步得到跑步技術成績，以便修正跑步技術，如此將可大幅提升跑者之跑步技術，並進一步使跑步成績有效地進步。
但是，目前市面上並未揭露有任何可讓跑者即時、容易、便捷地獲得跑步基礎技術變項(步頻、步幅、著地時間、騰空時間)資料與跑步進階技術變項(著地指數、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度)資料以及跑步技術成績之任何裝置、系統。
爰是，本發明人基於產品不斷研究創新之理念，乃本著多年從事產品設計、開發的實務經驗，以及積極潛心研發思考，經由無數次之實際測試、實驗，致有本發明之產生。
本發明之目的，係在提供一種跑步技術科技評估系統，可提供給跑者便於在跑步技術上進行評量及修正，讓跑者達到跑步成績有效地進步。
為達上述之目的，本發明包含一跑步基礎技術變項資料輸入模組、一跑步技術變項資料換算模組、一跑步技術成績運算模組、一跑步技術成績產生模組、一顯示模組，其中，該跑步基礎技術變項資料輸入模組係藉由跑步機、攜帶裝置、感應裝置其中任一者來檢測跑者，以取得跑者之一部份跑步基礎技術變項值；該跑步技術變項資料換算模組係連接該跑步基礎技術變項資料輸入模組，用以取得該一部份跑步基礎技術變項值並加以換算，而得到其他之跑步基礎技術變項值及跑步進階技術變項值；該跑步技術成績運算模組係連接該跑步技術變項資料換算模組，用以取得跑步基礎技術變項值及跑步進階技術變項值並加以運算；該跑步技術成績產生模組係連接該跑步技術成績運算模組，用以產生跑者之跑步技術成績；該顯示模組係連接該跑步技術成績產生模組，用以顯示跑者之跑步技術成績。
利用輸入一部份跑步基礎技術變項資料(如跑者著地時間、騰空時間、腿長與體重)加以運算獲得其他跑步技術變項資料，進而可得到跑步技術成績，亦即可依據獲得之跑步基礎技術變項資料、跑步進階技術變項資料及跑步技術成績來對跑者進行跑步技術分析，建立跑步技術評量的新系統。
本發明之效益：創新跑步技術評量、即時修正跑步技術、跑步的創新訓練科技應用(如跑步機、攜帶式裝置、跑鞋鞋墊等)。
以下僅藉由具體實施例，且佐以圖式作詳細之說明。
請參閱第1圖至第3圖，本發明跑步技術科技評估系統1是依據兩類的跑步技術變項進行跑步技術分析，分類詳細內容如下：
1.跑步基礎技術變項：跑步平均速度(m/s)、步頻(step rate)、步幅(step length)、著地時間(contact times)、騰空時間(aerial times)。
2.跑步進階技術變項：著地指數(duty factor)、步幅角度 (stride angle)、垂直硬度(vertical stiffness)、腿部硬度(leg stiffness)。
也就是本發明跑步技術科技評估系統1可以利用跑者著地時間、騰空時間、腿長與體重等一部份跑步基礎技術變項自動運算獲得其他技術變項。
本發明跑步技術科技評估系統1包含一跑步基礎技術變項資料輸入模組10、一跑步技術變項資料換算模組20、一跑步技術成績運算模組30、一跑步技術成績產生模組40、一顯示模組50。下文將詳細說明之：
該跑步基礎技術變項資料輸入模組10係藉由跑步機80、攜帶裝置90、感應裝置其中任一者來檢測跑者，以取得跑者之一部份跑步基礎技術變項值。
該跑步技術變項資料換算模組20係連接該跑步基礎技術變項資料輸入模組10，用以取得該一部份跑步基礎技術變項值並加以換算，而得到其他之跑步基礎技術變項值，如步頻、步幅 ，及跑步進階技術變項值，如著地指數、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
該跑步技術成績運算模組30係連接該跑步技術變項資料換算模組20，用以取得跑步基礎技術變項值及跑步進階技術變項值並加以運算。
該跑步技術成績產生模組40係連接該跑步技術成績運算模組30，用以產生跑者之跑步技術成績。
該顯示模組50係連接該跑步技術成績產生模組40，用以顯示跑者之跑步技術成績。
於一實施例，本發明跑步技術科技評估系統1可為一伺服平台，提供一網站、網頁供跑者輸入各項資料，以進行跑步技術分析。
於一實施例，該跑步基礎技術變項資料輸入模組10、該跑步技術變項資料換算模組20、該跑步技術成績運算模組30、該跑步技術成績產生模組40係結合於跑步機80、攜帶裝置90、感應裝置其中任一者。
於一實施例，該攜帶裝置90係為手機、手錶、手環、穿戴裝置其中任一者。
於一實施例，該感應裝置係為鞋墊感應裝置、鞋子感應裝置其中任一者。
於一實施例，該跑步基礎技術變項資料輸入模組10所取得之一部份跑步基礎技術變項值係為跑者著地與騰空時間。
於一實施例，該跑步技術變項資料換算模組20換算而得到其他之跑步基礎技術變項值係為步頻、步幅，以及所得到之跑步進階技術變項值係為著地指數、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
於一實施例，該跑步技術變項資料換算模組20係連接一跑步速度輸入模組60，用以輸入跑步速度。
於一實施例，該跑步技術變項資料換算模組20係連接一腿長、體重資料輸入模組70，用以輸入跑者之腿長、體重。
於一實施例，該顯示模組50係為跑步機80、攜帶裝置90其中任一者之顯示螢幕。
於一實施例，該跑步技術成績產生模組40另外連接一技術分析模組41，該技術分析模組41連接該顯示模組50及一輸出模組42。
據此，本發明能夠藉由該技術分析模組41即時分析顯示數據，並提供跑者及時修正技術。另外能夠藉由輸出模組42輸出跑步技術分析資料檔，此功能可讓使用者取用過去的活動資料，以供其它感應裝置或支援的其他軟體使用。
上述為本發明之各部構件及其組成方式介紹，接著再將本發明之使用實施例、特點、效益介紹如下：
請參閱第1圖、第2圖，本發明跑步技術科技評估系統1結合跑步機80之使用實施例：
本發明跑步技術科技評估系統1可無線連接或者直接結合跑步機80。
1.藉由腿長、體重資料輸入模組70輸入跑者的體重(Kg)、腿長(M)。
2.藉由跑步速度輸入模組60，跑者任選跑步速度進行技術分析。如第2圖中該顯示模組50具有按鍵(UP、DOWN)，可對本發明跑步技術科技評估系統1輸入跑步速度(m/s)。
3.藉由跑步機80檢測跑者著地與騰空時間(sec)。
其跑者著地時間與騰空時間的取得，可以透過高速攝影機拍攝跑者下肢著地與騰空狀態，拍攝之後再以電腦KWON 3D分析(技術分析軟體)計算跑者騰空時間與著地時間。
4.藉由該跑步基礎技術變項資料輸入模組10輸入跑者著地與騰空時間(sec)，並藉由該跑步技術變項資料換算模組20換算而得步頻、步幅、著地指數、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
5.藉由該跑步技術成績運算模組30結算跑步技術成績。
6.藉由該跑步技術成績產生模組40產生跑者之跑步技術成績，並由該顯示模組50顯示回饋給跑者。
本實施例的應用方式：
透過跑步機80可以取得分析數據，並由跑步機80螢幕上顯示，用來進行技術分析，即時顯示回饋跑者。
請參閱第1圖、第3圖，本發明跑步技術科技評估系統1結合攜帶裝置90之使用實施例：
本發明跑步技術科技評估系統1可無線連接或者直接結合攜帶裝置90。
該攜帶裝置90可為手機、手錶、手環、穿戴裝置其中任一者。
1.藉由腿長、體重資料輸入模組70輸入跑者的體重(KG)、腿長(M)。
2.藉由跑步速度輸入模組60，跑者任選跑步速度進行技術分析。
3.藉由攜帶裝置90檢測跑者著地與騰空時間。
4.藉由該跑步基礎技術變項資料輸入模組10輸入跑者著地與騰空時間(sec)，並藉由該跑步技術變項資料換算模組20換算而得步頻、著地指數、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
5.藉由該跑步技術成績運算模組30結算跑步技術成績。
6.藉由該跑步技術成績產生模組40產生跑者之跑步技術成績，並由該顯示模組50顯示回饋給跑者。
本實施例的應用方式：
攜帶裝置90(如手機、手環、手錶以及其他穿戴裝置)可以取得分析數據，可連接APP即時檢測顯示，用來進行技術分析，分析可以獨立儲存在攜帶裝置90上，即時或延後讀取顯示在手機App、手錶、手環與其他攜帶裝置上。
請參閱第1圖、第4圖，本發明跑步技術科技評估系統1結合鞋墊感應裝置91之使用實施例：
本發明跑步技術科技評估系統1可無線連接或者直接結合鞋墊感應裝置91。
1.藉由腿長、體重資料輸入模組70輸入跑者的體重(KG)、腿長(M)。
2.藉由跑步速度輸入模組60，跑者任選跑步速度進行技術分析。
3.藉由鞋墊感應裝置91檢測跑者著地與騰空時間。
4.藉由該跑步基礎技術變項資料輸入模組10輸入跑者著地與騰空時間(sec)，並藉由該跑步技術變項資料換算模組20換算而得步頻、著地指數、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
5.藉由該跑步技術成績運算模組30結算跑步技術成績。
6.藉由該跑步技術成績產生模組40產生跑者之跑步技術成績，並由該顯示模組50顯示回饋給跑者。
本實施例的應用方式：
鞋墊感應裝置91可以取得分析數據，用來進行技術分析，亦可連接APP或手環即時檢測顯示(如第4圖中之攜帶裝置90)。另外，分析可以獨立儲存在鞋墊感應裝置91上，可以即時或延後讀取顯示在手機App、手錶、手環上。
請參閱第1圖、第5圖，本發明跑步技術科技評估系統1結合鞋子感應裝置92之使用實施例：
本發明跑步技術科技評估系統1可無線連接或者直接結合鞋子感應裝置92。
1.藉由腿長、體重資料輸入模組70輸入跑者的體重(KG)、腿長(M)。
2.藉由跑步速度輸入模組60，跑者任選跑步速度進行技術分析。
3.藉由鞋子感應裝置92檢測跑者著地與騰空時間。
4.藉由該跑步基礎技術變項資料輸入模組10輸入跑者著地與騰空時間(sec)，並藉由該跑步技術變項資料換算模組20換算而得步頻、著地指數、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
5.藉由該跑步技術成績運算模組30結算跑步技術成績。
6.藉由該跑步技術成績產生模組40產生跑者之跑步技術成績，並由該顯示模組50顯示回饋給跑者。
本實施例的應用方式：
鞋子感應裝置92可以取得分析數據，用來進行技術分析，亦可連接APP或手環即時檢測顯示(如第5圖中之攜帶裝置90)。另外，分析可以獨立儲存在鞋子感應裝置92上，可以即時或延後讀取顯示在手機App、手錶、手環上。
於以上為本案所舉之實施例，僅為便於說明而設，當不能以此限制本案之意義，即大凡依所列申請專利範圍所為之各種變換設計，均應包含在本案之專利範圍中。
1:跑步技術科技評估系統
10:跑步基礎技術變項資料輸入模組
20:跑步技術變項資料換算模組
30:跑步技術成績運算模組
40:跑步技術成績產生模組
41:技術分析模組
42:輸出模組
50:顯示模組
60:跑步速度輸入模組
70:腿長、體重資料輸入模組
80:跑步機
90:攜帶裝置
91:鞋墊感應裝置
92:鞋子感應裝置
第1圖係本發明之構成方塊圖。 第2圖係本發明跑步技術科技評估系統結合跑步機之使用實施例。 第3圖本發明跑步技術科技評估系統結合攜帶裝置之使用實施例。 第4圖本發明跑步技術科技評估系統結合鞋墊感應裝置之使用實施例。 第5圖本發明跑步技術科技評估系統結合鞋子感應裝置之使用實施例。
1:跑步技術科技評估系統
10:跑步基礎技術變項資料輸入模組
20:跑步技術變項資料換算模組
30:跑步技術成績運算模組
40:跑步技術成績產生模組
41:技術分析模組
42:輸出模組
50:顯示模組
60:跑步速度輸入模組
70:腿長、體重資料輸入模組
80:跑步機
90:攜帶裝置

Claims (9)

  1. 一種跑步技術科技評估系統，係包含：一跑步基礎技術變項資料輸入模組，係藉由跑步機、攜帶裝置、感應裝置其中任一者來檢測跑者，以取得跑者之一部份跑步基礎技術變項值；一跑步技術變項資料換算模組，連接該跑步基礎技術變項資料輸入模組，用以取得該一部份跑步基礎技術變項值並加以換算，而得到其他之跑步基礎技術變項值及跑步進階技術變項值；一跑步技術成績運算模組，連接該跑步技術變項資料換算模組，用以取得跑步基礎技術變項值及跑步進階技術變項值並加以運算；一跑步技術成績產生模組，連接該跑步技術成績運算模組，用以產生跑者之跑步技術成績；一顯示模組，連接該跑步技術成績產生模組，用以顯示跑者之跑步技術成績；其中，該跑步技術變項資料換算模組換算而得到其他之跑步基礎技術變項值係為步頻、步幅，以及所得到之跑步進階技術變項值係為著地指數、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
  2. 如請求項1所述之跑步技術科技評估系統，其中，該跑步基礎技術變項資料輸入模組、該跑步技術變項資料換算模組、該跑步技術成績運算模組、該跑步技術成績產生模組結合於跑步機、攜帶裝置、感應裝置其中任一者。
  3. 如請求項1所述之跑步技術科技評估系統，其中，該攜帶裝置係為手機、手錶、手環、穿戴裝置其中任一者。
  4. 如請求項1所述之跑步技術科技評估系統，其中，該感應裝置係為鞋墊感應裝置、鞋子感應裝置其中任一者。
  5. 如請求項1所述之跑步技術科技評估系統，其中，該跑步基礎技術變項資料輸入模組所取得之一部份跑步基礎技術變項值係為跑者著地與騰空時間。
  6. 如請求項1所述之跑步技術科技評估系統，其中，該跑步技術變項資料換算模組係連接一跑步速度輸入模組，用以輸入跑步速度。
  7. 如請求項1所述之跑步技術科技評估系統，其中，該跑步技術變項資料換算模組係連接一腿長、體重資料輸入模組，用以輸入跑者之腿長、體重。
  8. 如請求項1所述之跑步技術科技評估系統，其中，該顯示模組係為跑步機、攜帶裝置中任一者之顯示螢幕。
  9. 如請求項1所述之跑步技術科技評估系統，其中，該跑步技術科技評估系統為一伺服平台，提供一網站、網頁供跑者輸入各項資料，以進行跑步技術分析。
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