TWI844445B

TWI844445B - 動態調整阻力位的健身器材系統和方法

Info

Publication number: TWI844445B
Application number: TW112129954A
Authority: TW
Inventors: 許志男; 曹淩帆; 陳仁揚
Original assignee: 宏碁股份有限公司; 倚天酷碁股份有限公司
Priority date: 2023-08-09
Filing date: 2023-08-09
Publication date: 2024-06-01

Abstract

提供一種動態調整阻力位的健身器材系統和方法。方法包含：由終端裝置根據地圖資訊計算用戶定義路徑的坡度資訊，並且根據坡度資訊產生阻力位查找表；由健身器材傳送騎乘距離至終端裝置；由終端裝置根據騎乘距離查詢阻力位查找表以取得阻力位，並且傳送阻力位至健身器材；以及由健身器材根據阻力位控制制動器以調整健身器材的轉動輪的轉動阻力。

Description

動態調整阻力位的健身器材系統和方法

本發明是有關於一種健身器材系統和方法，且特別是有關於一種動態調整阻力位的健身器材系統和方法。

隨著運動風氣的提升，越來越多用戶購買室內健身車以在家中進行運動。一般來說，健身車的阻力位(resistance level)可由用戶手動調整，或由健身車根據預配置的訓練路徑自動調整。然而，健身車提供的訓練路徑是固定的。在使用健身車多次後，用戶可能會對健身車提供的訓練路徑感到無聊，從而降低運動的動力。

本發明提供一種動態調整阻力位的健身器材系統和方法，可自動調整健身器材的阻力位。

本發明的一種動態調整阻力位的健身器材系統，包含健身器材以及終端裝置。健身器材包含轉動輪、制動器以及耦接制動器的處理器，其中制動器為轉動輪提供轉動阻力。終端裝置通訊連接至健身器材。終端裝置根據地圖資訊計算用戶定義路徑的坡度資訊，並且根據坡度資訊產生阻力位查找表。處理器傳送騎乘距離至終端裝置。終端裝置根據騎乘距離查詢阻力位查找表以取得阻力位，並且傳送阻力位至健身器材。處理器根據阻力位控制制動器以調整轉動阻力。

在本發明的一實施例中，上述的終端裝置根據地圖資訊顯示電子地圖，並且響應於顯示電子地圖而接收用戶操作。終端裝置根據用戶操作產生用戶定義路徑。

在本發明的一實施例中，上述的終端裝置接收用戶資訊，並且根據用戶資訊以及坡度資訊產生阻力位查找表。

在本發明的一實施例中，上述的用戶資訊包含體重，且坡度資訊包含路段的坡度。終端裝置根據坡度計算體重對路段施加的正向力，並且根據正向力以及預設摩擦係數計算摩擦力。終端裝置根據摩擦力產生對應於路段的阻力位。

在本發明的一實施例中，上述的健身器材更包含顯示器。顯示器耦接處理器，並且通過圖形用戶介面顯示狀態資訊，其中狀態資訊包含阻力位。

在本發明的一實施例中，上述的處理器根據轉動輪的轉速計算騎乘速度以及消耗熱量，其中狀態資訊包含騎乘速度以及消耗熱量。

在本發明的一實施例中，上述的處理器根據轉動輪的轉速計算發電量，其中狀態資訊包含發電量。

在本發明的一實施例中，上述的終端裝置自地圖資訊取得對應於用戶定義路徑的高度資訊，並且根據高度資訊計算坡度資訊。

在本發明的一實施例中，上述的處理器基於通用屬性配置文件協定傳送騎乘距離至終端裝置。

在本發明的一實施例中，上述的處理器基於通用屬性配置文件協定傳送對應於制動器的阻力範圍至終端裝置。終端裝置根據阻力範圍產生阻力位查找表。

在本發明的一實施例中，上述的健身器材包括健身車。

本發明的一種動態調整健身器材的阻力位的方法，包含：由終端裝置根據地圖資訊計算用戶定義路徑的坡度資訊，並且根據坡度資訊產生阻力位查找表；由健身器材傳送騎乘距離至終端裝置；由終端裝置根據騎乘距離查詢阻力位查找表以取得阻力位，並且傳送阻力位至健身器材；以及由健身器材根據阻力位控制制動器以調整健身器材的轉動輪的轉動阻力。

基於上述，本發明的健身器材系統可為用戶提供自定義訓練路徑的功能，並增加用戶騎乘健身車的樂趣。

10:健身器材系統

100:終端裝置

110、210:處理器

120、220:儲存媒體

130、230:收發器

140:輸入輸出裝置

20:用戶定義路徑

21:起點

22:終點

200:健身器材

240:顯示器

250:制動器

260:轉速計

270:轉動輪

30:電子地圖

40:圖形用戶介面

S401、S402、S403、S404:步驟

圖1根據本發明的一實施例繪示一種動態調整阻力位的健身器材系統的示意圖。

圖2根據本發明的一實施例繪示電子地圖的示意圖。

圖3根據本發明的一實施例繪示圖形用戶介面的示意圖。

圖4根據本發明的一實施例繪示一種動態調整健身器材的阻力位的方法的流程圖。

圖1根據本發明的一實施例繪示一種動態調整阻力位的健身器材系統10的示意圖。健身器材系統10可包含終端裝置100以及健身器材200。終端裝置100可通訊連接至健身器材200，並可動態地調整健身器材200的阻力位。

終端裝置100例如是智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦或頭戴式顯示器(head-mounted display，HMD)。終端裝置100可包含處理器110、儲存媒體120、收發器130以及輸入輸出裝置140。

處理器110例如是中央處理單元(central processing unit，CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微控制單元(micro control unit，MCU)、微處理器(microprocessor)、數位信號處理器(digital signal processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)、圖形處理器(graphics processing unit，GPU)、影像訊號處理器(image signal processor，ISP)、影像處理單元(image processing unit，IPU)、算數邏輯單元(arithmetic logic unit，ALU)、複雜可程式邏輯裝置(complex programmable logic device，CPLD)、現場可程式化邏輯閘陣列(field programmable gate array，FPGA)或其他類似元件或上述元件的組合。處理器110可耦接至儲存媒體120、收發器130以及輸入輸出裝置140，並且存取和執行儲存於儲存媒體120中的多個模組和各種應用程式。

儲存媒體120例如是任何型態的固定式或可移動式的隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、唯讀記憶體(read-only memory，ROM)、快閃記憶體(flash memory)、硬碟(hard disk drive，HDD)、固態硬碟(solid state drive，SSD)或類似元件或上述元件的組合，而用於儲存可由處理器110執行的多個模組或各種應用程式。

收發器130以無線或有線的方式傳送及接收訊號。收發器130還可以執行例如低噪聲放大、阻抗匹配、混頻、向上或向下頻率轉換、濾波、放大以及類似的操作。終端裝置100的處理器110可通過收發器130通訊連接至健身器材200。在一實施例中，處理器110可基於通用屬性配置文件(generic attribute profile，GATT)協定與健身器材200進行通訊。

處理器110可通過輸入輸出裝置140接收用戶操作或輸出供用戶參考的資訊。輸入輸出裝置140例如包含鍵盤、滑鼠、控制器、顯示器或觸控螢幕等。

健身器材200例如是健身車(exercise bike)。健身器材200可包含處理器210、儲存媒體220、收發器230、顯示器240、制動器250以及轉動輪270。在一實施例中，健身器材200可進一步包含轉速計(tachometer)260。

處理器210例如是中央處理單元，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微控制單元、微處理器、數位信號處理器、可程式化控制器、特殊應用積體電路、圖形處理器、影像訊號處理器、影像處理單元、算數邏輯單元、複雜可程式邏輯裝置、現場可程式化邏輯閘陣列或其他類似元件或上述元件的組合。處理器210可耦接至儲存媒體220、收發器230、顯示器240、制動器250以及轉速計260，並且存取和執行儲存於儲存媒體220中的多個模組和各種應用程式。

儲存媒體220例如是任何型態的固定式或可移動式的隨機存取記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體、硬碟、固態硬碟或類似元件或上述元件的組合，而用於儲存可由處理器210執行的多個模組或各種應用程式。

收發器230以無線或有線的方式傳送及接收訊號。收發器230還可以執行例如低噪聲放大、阻抗匹配、混頻、向上或向下頻率轉換、濾波、放大以及類似的操作。健身器材200的處理器210可通過收發器230通訊連接至終端裝置100。在一實施例中，處理器210可基於GATT協定與終端裝置100進行通訊。

顯示器240可包含液晶顯示器(liquid-crystal display， LCD)、發光二極體(light-emitting diode，LED)顯示器、真空螢光顯示器(vacuum fluorescent display，VFD)、等離子顯示器(plasma display panel，PDP)、有機發光顯示器(organic light-emitting diode，OLED)或場發射顯示器(field-emission display，FED)。

在騎乘健身器材200時，用戶可執行踩踏動作以使轉動輪270旋轉。制動器250可用於為轉動輪270提供轉動阻力。轉動阻力越大，則用戶需要花費越大的力量來進行踩踏。制動器250可包含碟式制動器(disk brake)、V型制動器(V-brake)、箝式制動器(brake caliper)或懸臂制動器(cantilever brake)。

終端裝置100的處理器110可取得地圖資訊。舉例來說，處理器110可通過收發器130存取網際網路或外部資料庫以取得地圖資訊。處理器110可根據地圖資訊而通過輸入輸出裝置140顯示電子地圖。圖2根據本發明的一實施例繪示電子地圖30的示意圖。

處理器110可通過輸入輸出裝置140接收用戶操作，並且根據用戶操作產生對應於電子地圖30的用戶定義路徑。舉例來說，假設輸入輸出裝置140為觸控螢幕，用戶可用手指在輸入輸出裝置140所顯示的電子地圖30上畫下用戶定義路徑20，其中用戶定義路徑20可包含起點21以及終點22。舉另一例來說，用戶可通過輸入輸出裝置140將起點21的經緯度及終點22的經緯度輸入給處理器110。處理器110可根據用戶輸入的資訊在電子地圖 30標示出用戶定義路徑20。

處理器110可根據地圖資訊計算用戶定義路徑的坡度資訊，其中坡度資訊可包含用戶定義路徑20上的每一路段的坡度。具體來說，處理器110可自地圖資訊取得用戶定義路徑20上的每一路段的高度資訊，並且根據路段的高度資訊以及路段的長度計算坡度資訊。

處理器110可根據坡度資訊產生阻力位查找表。阻力位查找表可包含對應於用戶定義路徑20上的每一個路段的阻力位，其中阻力位可用於配置制動器250提供給轉動輪270的轉動阻力。阻力位越高，則轉動阻力越高。路段的坡度可與阻力位(或制動器250提供的轉動阻力)成正比。

在一實施例中，當終端裝置100與健身器材200初次通訊時，健身器材200的處理器210可基於GATT協定傳送對應於制動器250的阻力範圍至終端裝置100。終端裝置100的處理器110可根據阻力範圍產生阻力位查找表，以使阻力位查找表中的阻力位符合制動器250的規格。

在一實施例中，終端裝置100的處理器110可通過輸入輸出裝置140接收用戶資訊，並且根據用戶資訊和坡度資訊來產生阻力位查找表。具體來說，用戶資訊可包含用戶的體重。處理器110可根據路段的坡度計算體重(或體重加上健身器材200的預設重量)對路段施加的正向力，並且根據正向力以及預設摩擦係數計算摩擦力。在一實施例中，處理器110可進一步自地圖資訊取得對應於路段的道路種類(例如：柏油路或泥地)，並且根據道路種類配置預設摩擦係數。在取得路段的摩擦力後，處理器110可根據摩擦力產生對應於路段的阻力位。

在用戶開始騎乘健身器材200後，處理器210可通過轉速計260測量轉動輪270的轉速，並且根據轉速計算騎乘速度以及騎乘距離。在一實施例中，處理器210可進一步根據轉動輪270的轉速計算用戶的消耗熱量或健身器材200的發電量。舉例來說，健身器材200可包含用於為用戶的行動裝置進行充電的蓄電池。當用戶踩踏健身器材200時，處理器210可將健身器材200產生的電力儲存在蓄電池中。處理器210可根據轉動輪270的轉速計算健身器材200產生的電力，進而估計健身器材200的發電量。

處理器210可基於GATT協定而通過收發器230傳送騎乘距離至終端裝置100。處理器110可根據騎乘距離判斷用戶已經到達用戶定義路徑20上的特定路段。處理器110可根據騎乘距離查詢阻力位查找表以取得對應於所述特定路段的阻力位，並且通過收發器130傳送阻力位至健身器材200。健身器材200的處理器210可根據阻力位控制制動器250以調整制動器250提供給轉動輪270的轉動阻力。據此，健身器材200可根據用戶定義路段以及用戶的騎乘距離來動態地調整轉動輪270的轉動阻力，藉以提供用戶在不同路段的騎乘體驗。

在一實施例中，健身器材200的處理器210可通過顯示器240顯示圖形用戶介面，並通過圖形用戶介面(graphical user interface，GUI)顯示狀態資訊。圖3根據本發明的一實施例繪示圖形用戶介面40的示意圖。處理器210通過圖形用戶介面40所顯示的狀態資訊可包含但不限於阻力位、騎乘速度、消耗熱量以及發電量等資訊。

在一實施例中，終端裝置100可通訊連接至具有輔助動力的電動載具(例如：電動自行車)，並可動態地調整電動載具的輔助動力的輸出功率。具體來說，處理器110可通過輸入輸出裝置140接收用戶操作，並且根據用戶操作產生對應於電子地圖30的用戶定義路徑。處理器110可根據地圖資訊計算用戶定義路徑的坡度資訊，其中坡度資訊可包含用戶定義路徑上的每一路段的坡度。

處理器110可根據坡度資訊產生輔助動力的輸出功率查找表。輸出功率查找表可包含對應於用戶定義路徑上的每一個路段的輸出功率，其中輸出功率可用於配置電動載具的輔助動力。路段的坡度越高，代表輔助動力需要輸出更高的功率。因此，路段的坡度可與輔助動力的輸出功率成正比。

終端裝置100的處理器110可通過輸入輸出裝置140接收用戶資訊，並且根據用戶資訊和坡度資訊來產生輸出功率查找表。具體來說，用戶資訊可包含用戶的體重。處理器110可根據路段的坡度計算體重(或體重加上電動載具的預設重量)對路段施加的正向力，並且根據正向力以及預設摩擦係數計算摩擦力。在一實施例中，處理器110可進一步自地圖資訊取得對應於路段的道路種類，並且根據道路種類配置預設摩擦係數。在取得路段的摩擦力後，處理器110可根據摩擦力產生對應於路段的輔助動力的輸出功率。

圖4根據本發明的一實施例繪示一種動態調整健身器材的阻力位的方法的流程圖，其中所述方法可由如圖1所示的健身器材系統10實施。在步驟S401中，由終端裝置根據地圖資訊計算用戶定義路徑的坡度資訊，並且根據坡度資訊產生阻力位查找表。在步驟S402中，由健身器材傳送騎乘距離至終端裝置。在步驟S403中，由終端裝置根據騎乘距離查詢阻力位查找表以取得阻力位，並且傳送阻力位至健身器材。在步驟S404中，由健身器材根據阻力位控制制動器以調整健身器材的轉動輪的轉動阻力。

綜上所述，本發明的健身器材系統的終端裝置可根據用戶對電子地圖的操作產生用戶定義路徑，並且根據用戶資訊或坡度資訊等資訊為用戶定義路徑產生對應的阻力位查找表。當用戶騎乘健身車時，終端裝置可基於用戶的騎乘進度而根據阻力位查找表自動地調整健身車的阻力位。本發明的健身器材系統可為用戶提供多樣化的訓練路徑，為用戶的騎乘帶來更多樂趣。

S401、S402、S403、S404:步驟

Claims

一種動態調整阻力位的健身器材系統，包括：健身器材，包括轉動輪、制動器以及耦接所述制動器的處理器，其中所述制動器為所述轉動輪提供轉動阻力；以及終端裝置，通訊連接至所述健身器材，其中所述終端裝置根據地圖資訊計算用戶定義路徑的坡度資訊，並且根據所述坡度資訊產生阻力位查找表；所述處理器傳送騎乘距離至所述終端裝置；所述終端裝置根據所述騎乘距離查詢所述阻力位查找表以取得阻力位，並且傳送所述阻力位至所述健身器材；所述處理器根據所述阻力位控制所述制動器以調整所述轉動阻力；所述終端裝置根據所述地圖資訊通過觸控螢幕顯示電子地圖，並且響應於顯示所述電子地圖而通過所述觸控螢幕接收觸控指令；以及所述終端裝置根據所述觸控指令產生所述用戶定義路徑。
如請求項1所述的健身器材系統，其中所述終端裝置接收用戶資訊，並且根據所述用戶資訊以及所述坡度資訊產生所述阻力位查找表。
如請求項2所述的健身器材系統，其中所述用戶資訊包括體重，且所述坡度資訊包括路段的坡度，其中所述終端裝置根據所述坡度計算所述體重對所述路段施加的正向力，並且根據所述正向力以及預設摩擦係數計算摩擦力；以及所述終端裝置根據所述摩擦力產生對應於所述路段的所述阻力位。
如請求項1所述的健身器材系統，其中所述健身器材更包括：顯示器，耦接所述處理器，並且通過圖形用戶介面顯示狀態資訊，其中所述狀態資訊包括所述阻力位。
如請求項4所述的健身器材系統，其中所述處理器根據所述轉動輪的轉速計算騎乘速度以及消耗熱量，其中所述狀態資訊包括所述騎乘速度以及所述消耗熱量。
如請求項4所述的健身器材系統，其中所述處理器根據所述轉動輪的轉速計算發電量，其中所述狀態資訊包括所述發電量。
如請求項1所述的健身器材系統，其中所述終端裝置自所述地圖資訊取得對應於所述用戶定義路徑的高度資訊，並且根據所述高度資訊計算所述坡度資訊。
如請求項1所述的健身器材系統，其中所述處理器基於通用屬性配置文件協定傳送所述騎乘距離至所述終端裝置。
如請求項1所述的健身器材系統，其中所述處理器基於通用屬性配置文件協定傳送對應於所述制動器的阻力範圍至所述終端裝置，其中所述終端裝置根據所述阻力範圍產生所述阻力位查找表。
如請求項1所述的健身器材系統，其中所述健身器材包括健身車。
一種動態調整健身器材的阻力位的方法，包括：由終端裝置根據地圖資訊計算用戶定義路徑的坡度資訊，並且根據所述坡度資訊產生阻力位查找表，包括：由所述終端裝置根據所述地圖資訊通過觸控螢幕顯示電子地圖，並且響應於顯示所述電子地圖而通過所述觸控螢幕接收觸控指令；以及由所述終端裝置根據所述觸控指令產生所述用戶定義路徑；由健身器材傳送騎乘距離至所述終端裝置；由所述終端裝置根據所述騎乘距離查詢所述阻力位查找表以取得阻力位，並且傳送所述阻力位至所述健身器材；以及由所述健身器材根據所述阻力位控制制動器以調整所述健身器材的轉動輪的轉動阻力。