TWM464208U - 可將使用者心律保持在指定區間之健身設備 - Google Patents

Description

可將使用者心律保持在指定區間之健身設備

本創作係有關於一種健身設備，尤指一種使用時能將使用者之心律保持在指定區間之健身設備。

現代人由於生活型態的改變，有越來越多的人挪不出固定的時間來從事運動，因此坊間便有許許多多不同型態的健身設備不斷問世，來滿足這些生活忙碌又想定時運動的人。坊間現有之健身設備，大致上可區分為全電動式與全機械式兩大類，不論其形態與結構為何，皆存在著其先天上的缺失有待克服。

全電動式健身設備最具代表性者，則非騎馬機(馬鞍機)莫屬，由於其宣稱可以快速消耗熱量，因此也曾經轟動過一時，儘管如此，其仍然如下之缺點。由於其係以機械前後搖晃方式來模擬騎馬的動作，若是長期不謹慎使用，容易造成脊椎變形以及髖關節的運動傷害；再者就是其運動節奏始終如一太過呆板；還有就是其功能不足，使用者充其量只不過能透過使用時間評估運動效果，然而，每個人的體適能與新陳代謝速度皆不相同，很難用有限的條件去推估卡路里或體脂肪之消耗量以及體重變化。

而全機械式的健身設備，最負盛名者則為健身車，由於其價格低廉且收折方便，有曾經廣受大眾青睞。然而其最大的缺點就是必須完全借助人力，久而久之，因大多數人的惰性影響，腳稍微一痠便放慢踩踏速度，大大的降低了其應有之運動效果。還有就是其不具節奏變化，完全依使用者之使用心態自由決定，過不了多久就會產生偷懶的心態，反正有騎就好。

緣是，本創作人乃針對上述習用各式健身設備功能不足與運動效果不彰之缺失，本著鍥而不捨的精神與精益求精之目的，積極不斷的加以研究改良，並經長期之努力與試驗，終於開發設計出本創作。

本創作之主要目的，在於解決上述的問題而提供一種使用時可將使用者心律保持在指定區間之健身設備。藉由這樣的技術手段，在不過度激烈與過度輕鬆的情況下，確保運動健身的效果。

基於上述目的，本創作主要係包括一車架；一裝設於車架上之體能負載裝置；一裝設於車架上之數位控制裝置，該數位控制裝置係連接至外部電源，藉以提供健身設備運轉時所需之電能；該數位控制裝置中係設有一控制體能負載裝置轉速與啟動時機之心律監控模組，該心律監控模組係包含有一心律訊號接收器，其中，該心律訊號接收器係用以供接收發射自心律發射器之訊號；該數位控制裝置並包含有一觸控顯示幕以及複數輸入按鍵，令使用者可以直接以觸控方式選擇不同之運轉模式與心律區間；以及一配戴於使用者身上之心律發射器，該心律發射器會依使用者之心律變化，發射不同訊號至心律訊號接收器。

藉由上述結構組合，該心律監控模組可利用其內建之程式，比對使用者選定模式之心律設定值與心律訊號接收器所接收之心律訊號，而控制體能負載裝置之效能，而體能負載裝置之效能係採累加的方式逐漸提高，待使用者之心律快達心律設定值之上限時，再降低體能負載裝置之效能，而呈現稍作休息狀態，待使用者之心律快達心律設定值之下限時，再逐漸累加體能負載裝置之效能，依此模式不斷循環，令使用者之心律於運動時，皆能一直保持在所設定之心律區間內。

本創作上述之目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入了解。

當然，本創作在某些另件上，或另件之安排上容許有所不同，但所選用之實施例，則於本說明書中，予以詳細說明，並於附圖中展示其構造。

10‧‧‧車架

20‧‧‧體能負載裝置

21‧‧‧馬達

22‧‧‧第一皮帶輪

221‧‧‧第一皮帶

23‧‧‧第二皮帶輪

24‧‧‧配重飛輪

25‧‧‧第二皮帶

26‧‧‧轉軸

27‧‧‧曲柄

28‧‧‧腳踏板

30‧‧‧數位控制裝置

31‧‧‧心律監控模組

311‧‧‧心律訊號接收器

312‧‧‧霍爾IC

32‧‧‧觸控顯示幕

321‧‧‧第一顯示區

322‧‧‧第二顯示區

323‧‧‧第三顯示區

33‧‧‧輸入按鍵

40‧‧‧心律發射器

50‧‧‧生理監視系統

第1圖係本創作之立體外觀圖。

第2圖係本創作體能負載裝置之上視示意圖。

第3圖係本創作心律監控模組之示意圖。

第4圖係本創作觸控顯示幕之示意圖。

第5圖係本創作之使用狀態參考圖。

本創作係有關於一種使用時可將使用者心律保持在指定區間之健身設備，請參閱如第1圖與第5圖所示，其主要係包含有一車架(10)、一裝設於車架(10)上之體能負載裝置(20)、一裝設於車架(10)前方之數位控制裝置(30)以及一使用時裝設使用者身上之心律發射器(40)，其中，該數位控制裝置(30)係電性連接至該體能負載裝置(20)，當數位控制裝置(30)接收到心律發射器(40)所發出之訊號時，會依使用者心律之起伏狀態，控制體能負載裝置(20)所給予使用者之負載量，進而將使用者之心律控制在指定區間中，避免運動過劇造成傷害或運動量不足而達不到效果之缺失。

由於健身設備之種類繁多，為使閱讀本說明書者，能充分了解本創作之結構與功效並進而據以實施，以下茲以電動健身車為例並搭配圖式予以說明。

請參閱如第2圖所示，該體能負載裝置(20)係包含有一固設於車架(10)上之馬達(21)、一旋設於車架(10)上之第一皮帶輪(22)，該第一皮帶輪(22)係透過一繞設於馬達(21)與第一皮帶輪(22)上之第一皮帶(221)，而藉由馬達(21)所傳動，其中，該馬達(21)係電性連接至該該數位控制裝置(30)。該體能負載裝置(20)並包含有一側向同心固設於第一皮帶輪(22)上之第二皮帶輪(23)、一旋設於車架(10)之配重飛輪(24)以及一繞設於第二皮帶輪(23)與配重飛輪(24)之第二皮帶(25)。該第一皮帶輪(22)與第二皮帶輪(23)係藉由一轉軸(26)而旋設於車架(10)上，且該轉軸(26)之兩端係分別依序裝設有曲柄(27)與腳踏 板(28)，供使用者踩踏運動之用。

請再進一步配合參閱如第3圖與第4圖所示，該數位控制裝置(30)係連接至外部電源，藉以提供健身設備運轉時所需之電能。該數位控制裝置(30)中係設有一控制馬達(21)轉速與啟動時機之心律監控模組(31)，該心律監控模組(31)係包含有一心律訊號接收器(311)以及一霍爾IC(312)，其中，該心律訊號接收器(311)係用以供接收發射自心律發射器(40)之訊號，而該霍爾IC(312)則供讀取腳踏板(28)之迴轉數。該數位控制裝置(30)並包含有一觸控顯示幕(32)以及複數輸入按鍵(33)，令使用者可以直接以觸控方式選擇不同之運轉模式與心律區間。當然，亦可以按鍵的方式來加以選擇，完全視使用者之使用習慣而定。而本創作之較佳實施例中，該觸控顯示幕(32)係顯示有燃脂模式、運動模式、極限模式與自定模式，其中，燃脂模式之心律設定為130-150BPM、運動模式之心律則設定為150-170BPM而極限模式之心律則設定為170-190BPM。而自訂模式之心律則由使用者利用輸入按鍵(33)自定最大值與最小值，例如：含復健功能之健身設備，當其主樣功能為復健時，因可不必運動效果，且為保護復健患者，可將心律之上、下限值依醫生之建議降低至適當程度，避免復健不成反而造成傷害。此外，該觸控顯示幕(32)，進一步包含有第一顯示區(321)、第二顯示區(322)與第三顯示區(323)，其中，該第一顯示區(321)用以供顯示使用者之心律、第二顯示區(322)則用以顯示馬達轉速而第三顯示區(323)則用以顯示使用者本次使用時所消耗之卡路里數。

此外，當數位控制裝置(30)之功能不敷使用或儲存空間不夠大時，亦可直接外接一生理監視系統(50)，即可馬上擴充數位控制裝置(30)之功能與儲存空間，同時可記錄使用者運動過程中各項生理資訊之變化，可供作醫療分析之用，或下一次設定運動模式之參考。

本創作主要係利用內建於心律監控模組(31)之程式，比對使用者選定模式之心律設定值與心律訊號接收器(311)所接收之心律訊號，而控制馬達(21)之轉速，而馬達(21)之轉速係採累加的 方式逐漸提高，待使用者之心律快達心律設定值之上限時，在降低馬達(21)之轉數，而呈現稍作休息狀態，待使用者之心律快達心律設定值之下限時，再逐漸累加馬達(21)轉數，依此模式不斷循環，令使用者之心律於運動時，皆能一直保持在所設定之心律區間內，而不會有運動過度或不足之問題。

為使閱讀本說明書者，能更深入了解本創作心律監控模組(31)之實際運作情形，以下茲以前述之燃脂模式加以詳細說明。

請參閱如第2圖與第5圖所示，首先使用這必須先乘坐於車架(10)雙腳並分別踩踏於腳踏板(28)上，再將心律發射器(40)配戴於人體脈搏較為明顯之部位，例如：手腕或胸口，並打開健身設備之電源，假設此時使用者之心律為70BPM。當心律監控模組(31)接收到70BPM之訊號後，即比對燃脂膜是之心律設定值(130-150BPM)，當期發現接收之心律職小於心律設定值之下限時，即以70RPM的模式啟動馬達(21)，且於起動之前六分鐘，主要以暖身主，故以每兩分鐘累進10RPM的方式操控馬達(21)，而六分鐘過後，則以每兩分鐘累進20RPM的方式操控馬達(21)，假設在第13分鐘時(第一時間點)，馬達轉速在160RPM的狀態下，心律監控模組(31)接收到使用者之心律已快達設定之上限(150BPM)時，即立刻將馬達(21)之轉速控制為70RPM，令使用者之心律慢慢下降，經一段時間後，當心律監控模組(31)接收到使用者之心律已快達設定之下限(130BPM)時(第二時間點)，即立刻將馬達(21)之轉速提升至90RPM，並於第二時間點起，以每兩分鐘累進20RPM的方式，逐漸提高馬達(21)之轉速，假設使用者於第二時間點起算9分鐘後，馬達轉速在160RPM的狀態下，心律監控模組(31)再次接收到使用者之心律已快達設定之上限(150BPM)時，即立即重複前述第一時間點後之馬達控制模式，藉以緩降使用者之心律。經一段時間後，當心律監控模組(31)再次接收到使用者之心律已快達設定之下限(130BPM)時，即開始執行前述第二時間點後之馬達控制模式，如此不斷循環，則可將使用者之心律維持在設定之區間(130-150BPM)中，直到切 斷電源為止。

第二種情況，假設使用者於做完其他運動，在心律(140BPM)落在設定區間的情況下啟動本創作，該心律監控模組(31)會將馬達(21)之轉速帶到70RPM，之後再以每分鐘累進20RPM的方式控制馬達(21)，再重複前述第一時間點與第二時間點後之控制模式，同樣可將使用者之心律維持在設定之區間(130-150BPM)中，直到切斷電源為止。

第三種情況，假設使用者於做完其他運動，在心律(160BPM)大於設定值上限的情況下啟動本創作，該心律監控模組(31)不會馬上啟動馬達(21)，直至使用者之心律小於設定值之下限(130BPM)，才開始動作。

綜上所述，本創作可確實搭配使用者所選擇之模式，並搭配所選定之模式將使用者之心律控制在一定的區間當中，可確實達成使用者所欲達成之運動效能，不會有過與不及的問題。再者，當欲轉換控制模式時，僅會讓使用者之心律緩升或緩降，不會造成心肺機能之過度負擔，可謂是一貼心之功能設計。而在控制模式不斷地轉換之下，使用者較不會感到無聊或單調，可提高其使用本創作之意願，而收運動強身之效。

以上所述實施例之揭示係用以說明本創作，並非用以限制本創作，故舉凡數值之變更或等效元件之置換仍應隸屬本創作之範疇。

由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本創作的確可達成前述目的，並且在同類製程或產品中均未見有類似之發表，實已符合專利法之規定，爰依法俱文提出專利申請。

10‧‧‧車架

20‧‧‧體能負載裝置

30‧‧‧數位控制裝置

50‧‧‧生理監視系統

Claims (7)

1. 一種使用時可將使用者之心律保持在指定區間之健身設備，其主要係包括：一車架；一裝設於車架上之體能負載裝置；一裝設於車架上之數位控制裝置，該數位控制裝置係連接至外部電源，藉以提供健身設備運轉時所需之電能；該數位控制裝置中係設有一控制體能負載裝置轉速與啟動時機之心律監控模組，該心律監控模組係包含有一心律訊號接收器，其中，該心律訊號接收器係用以供接收發射自心律發射器之訊號；該數位控制裝置並包含有一觸控顯示幕以及複數輸入按鍵，令使用者可以直接以觸控方式選擇不同之運轉模式與心律區間；以及一配戴於使用者身上之心律發射器，該心律發射器會依使用者之心律變化，發射不同訊號至心律訊號接收器；其中，該心律監控模組係利用其內建之程式，比對使用者選定模式之心律設定值與心律訊號接收器所接收之心律訊號，而控制體能負載裝置之效能，而體能負載裝置之效能係採累加的方式逐漸提高，待使用者之心律快達心律設定值之上限時，再降低體能負載裝置之效能，而呈現稍作休息狀態，待使用者之心律快達心律設定值之下限時，再逐漸累加體能負載裝置之效能，依此模式不斷循環，令使用者之心律於運動時，皆能一直保持在所設定之心律區間內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之健身設備，其中，該觸控顯示幕進一步包含有第一顯示區、第二顯示區與第三顯示區，其中，該第一顯示區用以供顯示使用者之心律、第二顯示區則用以顯示體能負載裝置之效能而第三顯示區則用以顯示使用者本次使用時所消耗之卡路里數。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之健身設備，其中，該體能負載裝置係包含有一固設於車架上並電性連接至心律監控模組之馬達、一旋設於車架上之第一皮帶輪，該第一皮帶輪係透過一繞設於馬達與第一皮帶輪上之第一皮帶，而藉由馬達所傳動；該體能負載裝置並包含有一側向同心固設於第一皮帶輪上之第二皮帶輪、一旋設於車架之配重飛 輪以及一繞設於第二皮帶輪與配重飛輪之第二皮帶；該第一皮帶輪與第二皮帶輪係藉由一轉軸而旋設於車架上，且該轉軸之兩端係分別依序裝設有曲柄與腳踏板，供使用者踩踏運動之用。
4. 如申請專利範圍第3項所述之健身設備，其中，該心律監控模組係包含有一霍爾IC，該霍爾IC係供讀取腳踏板之迴轉速。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之健身設備，其中，該數位控制裝置係外接有一生理監視系統，記錄使用者運動過程中各項生理資訊之變化，可供作醫療分析之用，或下一次設定運動模式之參考。
6. 如申請專利範圍第3項所述之健身設備，其中，該數位控制裝置係外接有一生理監視系統，記錄使用者運動過程中各項生理資訊之變化，可供作醫療分析之用，或下一次設定運動模式之參考。
7. 如申請專利範圍第4項所述之健身設備，其中，該數位控制裝置係外接有一生理監視系統，記錄使用者運動過程中各項生理資訊之變化，可供作醫療分析之用，或下一次設定運動模式之參考。