TWI714948B - State of exercise evaluation method - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種數位分析技術,且特別是有關於一種運動狀態評估方法。 The present invention relates to a digital analysis technique, and in particular relates to a method for evaluating exercise status.
運動是藉由身體各個部位的協調,並採取一連串的瞬間動作所完成。以棒球擊球為例,擊球運動必須由預備姿勢、觀察並等候球、調整身體部位至擊球位置、抬腳、揮棒打擊而至最後的復位。 Movement is accomplished by the coordination of various parts of the body and a series of momentary actions. Taking baseball hitting as an example, the batting movement must start from preparing the posture, observing and waiting for the ball, adjusting the body parts to the hitting position, lifting the foot, swinging the batting and finally resetting.
在這個過程中,擊球姿態不正確會影響擊球的力道、擊球的角度、打擊時間,因而讓打者無法妥善利用自身的優勢。更嚴重者,錯誤的擊球姿態會導致運動員受傷,並造成永久的傷害。然而,由於擊球運動的瞬間動作都很短暫,且每個人身體構造與施力習慣都不同,他人難以通過肉眼觀察而獲得精準的姿態評估結果。基此,如何通過儀器與數據獲取精確的運動數據,以進行姿態評估逐漸成為運動訓練環節的重要課題。 In this process, the incorrect batting posture will affect the strength of the batting, the angle of the batting, and the batting time, thus preventing the batting from making good use of his own advantages. In more serious cases, the wrong batting posture will cause the athlete to be injured and cause permanent damage. However, because the momentary action of the ball hitting is very short, and everyone's body structure and force application habits are different, it is difficult for others to obtain accurate posture evaluation results through visual observation. Based on this, how to obtain accurate sports data through instruments and data for posture assessment has gradually become an important topic in sports training.
本揭露提供一種運動狀態評估方法,具有下列步驟。由足部資訊感測模組獲取相應人體的複數感測訊號;由處理單元記錄每一個感測訊號的接收時間,並依據每一個感測訊號產生相應人體的多個壓力值、多個重心值以及重心軌跡資訊;由處理單元依據接收時間,以及壓力值、重心值及重心軌跡資訊的至少一個,判斷相應於一運動的起始時間、發動時間以及結束時間;由處理單元依據起始時間、發動時間以及結束時間獲取動作時間長短值;以及由處理單元整合壓力值、重心值及重心軌跡資訊以及動作時間長短值,並提供整合的結果於使用者介面中。 The present disclosure provides a method for evaluating exercise status, which has the following steps. The foot information sensing module obtains the plural sensing signals of the corresponding human body; the processing unit records the receiving time of each sensing signal, and generates multiple pressure values and multiple center of gravity values of the corresponding human body according to each sensing signal And center of gravity trajectory information; the processing unit determines the start time, launch time, and end time corresponding to a movement based on the receiving time, and at least one of the pressure value, the center of gravity value, and the center of gravity trajectory information; The launch time and the end time obtain the action time length value; and the processing unit integrates the pressure value, the center of gravity value and the center of gravity track information and the action time length value, and provides the integrated result in the user interface.
本揭露提供一種運運動狀態評估方法,具有下列步驟。由足部資訊感測模組獲取相應人體的複數感測訊號;由處理單元記錄每一個感測訊號的接收時間,並依據每一個感測訊號產生相應人體的多個壓力值、多個重心值以及重心軌跡資訊;由處理單元依據接收時間,以及壓力值、重心值及重心軌跡資訊的至少一個,判斷相應於一運動在不同接收時間的對應雙足的第一重心配重以及第二重心配重;由處理單元整合並提供第一重心配重以及第二重心配重於使用者介面中;以及由處理單元偵測到第一重心配重與第二重心配重的比由第一配重比變化為第二配重比時,通過使用者介面發出警示通知。 The present disclosure provides a method for evaluating sports state, which has the following steps. The foot information sensing module obtains the plural sensing signals of the corresponding human body; the processing unit records the receiving time of each sensing signal, and generates multiple pressure values and multiple center of gravity values of the corresponding human body according to each sensing signal And center of gravity trajectory information; the processing unit determines the first center of gravity weight and the second center of gravity of the corresponding feet corresponding to a movement at different reception times based on the receiving time and at least one of the pressure value, the center of gravity value, and the center of gravity trajectory information The processing unit integrates and provides the first center of gravity weight and the second center of gravity weight in the user interface; and the processing unit detects the ratio of the first center of gravity to the second center of gravity from the first weight When the ratio changes to the second weight ratio, a warning notification is issued through the user interface.
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。 In order to make the above-mentioned features and advantages of the present invention more comprehensible, the following specific embodiments are described in detail in conjunction with the accompanying drawings.
110:足部資訊感測模組 110: Foot information sensing module
120:攝影模組 120: Photography module
130:處理單元 130: processing unit
140:儲存單元 140: storage unit
S210~S250、S310~S355、S510~S535、S710~S750:步驟 S210~S250, S310~S355, S510~S535, S710~S750: steps
圖1繪示本揭露一實施例實施運動訓練輔助方法的硬體示意圖。 FIG. 1 is a schematic diagram of hardware for implementing a sports training assisting method according to an embodiment of the disclosure.
圖2繪示本揭露一實施例運動狀態評估方法的流程示意圖。 FIG. 2 is a schematic flowchart of a method for evaluating a movement state according to an embodiment of the disclosure.
圖3繪示本揭露第一實施例運動狀態評估方法的流程示意圖。 FIG. 3 is a schematic flowchart of the exercise state evaluation method according to the first embodiment of the disclosure.
圖4A至4C繪示本揭露第一實施例的運動狀態示意圖。 4A to 4C show schematic diagrams of the movement state of the first embodiment of the disclosure.
圖5繪示本揭露第二實施例的運動狀態評估方法的流程示意圖。 FIG. 5 is a schematic flowchart of the exercise state evaluation method according to the second embodiment of the disclosure.
圖6A至圖6C繪示本揭露第二實施例的運動狀態示意圖。 6A to 6C are schematic diagrams showing the movement state of the second embodiment of the disclosure.
圖7繪示本揭露另一實施例的運動狀態評估方法的流程示意圖。 FIG. 7 is a schematic flowchart of a motion state assessment method according to another embodiment of the disclosure.
圖8A至圖8D繪示本揭露一實施例運動狀態評估方法的運動狀態示意圖。 8A to 8D are schematic diagrams showing the motion state of the motion state evaluation method according to an embodiment of the disclosure.
圖1繪示本揭露一實施例實施運動訓練輔助方法的硬體示意圖。請參照圖1,在本揭露的一實施例中,運動訓練輔助方法會由足部資訊感測模組110、攝影模組120、處理單元130以及儲存單元140的協作共同實現。
FIG. 1 is a schematic diagram of hardware for implementing a sports training assisting method according to an embodiment of the disclosure. Referring to FIG. 1, in an embodiment of the present disclosure, the exercise training assistance method is implemented by the cooperation of the foot
足部資訊感測模組110用以測量相應被測人員足部動作
的運動數據。特別是,在本揭露的實施例中,足部資訊感測模組110至少具有足底壓力感測器,以偵測被測人員的足底壓力。舉例來說,足部資訊感測模組110可以由安設於鞋墊上、下方或整合於其中的壓力感測晶片所實現。需說明的是,為了使測量的數據更為精準,壓力感測晶片至少會被佈設在每一鞋墊的腳尖、腳跟、左側邊、右側邊。而在本揭露的實施例中,壓力感測晶片更進一步地以均勻、不重疊且緊鄰的被佈設於左鞋墊及右鞋墊之中。
The foot
在本揭露的其他實施例中,足部資訊感測模組110還具有各種類型的加速度計、陀螺儀或兩者之組合。在本揭露的實施例中,並不限制壓力感測晶片、加速度計、陀螺儀的種類或型號。並且,本揭露不以上述足部資訊感測模組110的種類為限。
In other embodiments of the present disclosure, the foot
攝影模組120用以記錄影像。並且,在本揭露的實施例中,攝影模組120會被安設於在運動場地中,以記錄被測人員的運動姿態。攝影模組120可以採用任何種類、任何型號的攝影機所實現,本揭露不限於此。
The
處理單元130用以對各類資訊處理運算。在本揭露的實施例中,處理單元130例如,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處理器(Microprocessor)、數位信號處理器(Digital Signal Processor,DSP)、可程式化控制器等,本揭露不限於此。
The
儲存單元140用以儲存各類資訊,特別是,儲存單元140能夠儲存被記錄下來的被測人員運動資訊。在本揭露的實施例中,
儲存單元140例如但不限於,任何型態的固定或可移動隨機存取記憶體(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。
The
圖2繪示本揭露一實施例運動狀態評估方法的流程示意圖。請參照圖2,在步驟S210,由足部資訊感測模組110獲取相應人體的複數感測訊號。在此實施例中,足部資訊感測模組110會被分別設置於被測人員雙足的鞋墊之中,以獲取相應被測人員雙足壓力的感測訊號。需說明的是,由於在本揭露的實施例中,壓力感測晶片是以均勻、不重疊且緊鄰的被佈設於左鞋墊及右鞋墊之中,因此在同一時間中,足部資訊感測模組110會同時獲取多個感測訊號。
FIG. 2 is a schematic flowchart of a method for evaluating a movement state according to an embodiment of the disclosure. Please refer to FIG. 2, in step S210, the foot
在步驟S220,由處理單元130記錄每一個感測訊號的接收時間,並依據每一個感測訊號產生相應人體的多個壓力值、多個重心值以及重心軌跡資訊。具體來說,足部資訊感測模組110會將接收到的感測訊號傳送到處理單元130。處理單元130在接收到感測訊號的同時,會將接收到感測訊號時系統的時間記錄下來。又或者是,處理單元130可以自建時間序列,例如,將第一個接收到的感測訊號建立為第0秒,並依據後續接收到的感測訊號與第一個感測訊號的時間差距依序設定每一個感測訊號的接收時間。本揭露並不限制處理單元130設定的接收時間值。
In step S220, the
此外,由於在同一時間中,足部資訊感測模組110會同時獲取多個感測訊號,處理單元130會分別依據感測訊號獲取相應於被測人員足底的壓力值。並且,由於壓力感測晶片是被分佈在被測人員的鞋墊中的多處,因此,處理單元130也可以通過壓力值得知在每個時間被測人員雙足足底的壓力分佈。更進一步地,處理單元130還會依據被測人員雙足足底的壓力分佈獲取人體在每個時間的重心值,並據此獲取人體的重心移動軌跡。
In addition, since the foot
在步驟S230,由處理單元130依據接收時間,以及壓力值、重心值及重心軌跡資訊的至少一個,判斷相應於一運動的起始時間、發動時間以及結束時間。雖然每個被測人員的姿勢、用力方式皆不盡相同,然而整體而言,在壓力值、重心值及重心軌跡資訊的變化會有相似的情形。因此,處理單元130能夠通過壓力值、重心值及重心軌跡資訊的至少一個進而判斷運動的起始時間、發動時間與結束時間。詳細的過程將由後方的實施例加以說明。
In step S230, the
在步驟S240,由處理單元130依據起始時間、發動時間以及結束時間獲取動作時間長短值。在知悉起始時間、發動時間以及結束時間後,處理單元130不僅可以獲知動作的開始直至動作結束的過程所需耗費的動作時間長短值,更進一步地,處理單元130還可以獲知由起始時間至發動時間之間的預動作時間長短值。
In step S240, the
在步驟S250,由處理單元130整合壓力值、重心值、重心軌跡資訊以及動作時間長短值,並提供整合的結果於使用者介面中。藉此,以使教練能夠通過使用者介面檢視被測人員的足部運
動狀態,進而提供相應的姿態建議。
In step S250, the
值得一提的是,在本揭露的一實施例中,運動狀態評估方法更進一步通過攝影模組120擷取相應人體的連續影像資訊。於此,連續影像資訊和感測訊號會相應於同一個動作。並且,連續影像資訊會進一步被傳送至處理單元130進行處理。
It is worth mentioning that, in an embodiment of the present disclosure, the motion state assessment method further captures continuous image information of the corresponding human body through the
處理單元130分析連續影像資訊,以獲取連續影像資訊中的發動影像,並依據發動影像獲取在連續影像資訊中相應發動影像的時間。
The
處理單元130依據發動時間以及連續影像資訊中相應發動影像的時間,整合連續影像資訊以及壓力值、重心值及重心軌跡資訊。也就是說,通過配對影像中的發動動作以及依據感測訊號中所判斷的發動時間,被測人員在運動時,整個過程的影像和足部的壓力值、重心值以及重心移動軌跡會被整合在一起。基此,教練能夠在通過使用者介面選擇特定影像畫面或特定壓力值、重心值及重心移動軌跡時,同時顯示相應的壓力值、重心值及重心移動軌跡或影像畫面。又或者是,教練也能夠通過使用者介面指定特定時間,進而顯示相應的影像畫面、壓力值、重心值及重心移動軌跡。
The
除此之外,在本揭露的一實施例中,處理單元130還會進一步獲取儲存單元140中的動作標準模型,並將被測人員的足部運動狀態輸入至動作標準模型,比對動作標準模型及連續影像資訊及壓力值、重心值及重心軌跡資訊,以建立姿態評估結果。姿態評估結果例如,被測人員的重心太過前面、手抬得不夠高、手擺
放的位置與重心的距離太近等。並且,處理單元130可以進一步獲取調整建議值,以提供給被測人員參考。本揭露不以姿態評估結果的表示方式及內容為限。
In addition, in an embodiment of the present disclosure, the
以下將通過第一實施例與第二實施例來說明處理單元130如何依據接收時間,以及壓力值、重心值及重心軌跡資訊的至少一個,判斷相應於運動的起始時間、發動時間以及結束時間。
The first embodiment and the second embodiment will be used to explain how the
在第一實施例中,運動類型為高爾夫球。圖3繪示本揭露第一實施例運動狀態評估方法的流程示意圖。圖4A至4C繪示本揭露第一實施例的運動狀態示意圖。請參照圖3至圖4C。 In the first embodiment, the sport type is golf. FIG. 3 is a schematic flowchart of the exercise state evaluation method according to the first embodiment of the disclosure. 4A to 4C show schematic diagrams of the movement state of the first embodiment of the disclosure. Please refer to Figure 3 to Figure 4C.
在步驟S310,由處理單元130依據接收時間,獲取多組左腳壓力值及右腳壓力值,其中,每一組左腳壓力值及右腳壓力值的接收時間相同。如同前述,由於足部資訊感測模組110會同時獲取分布在足底之壓力感測器所產生的多個感測訊號,並且每個感測訊號都具有相應的壓力值。因此,處理單元130會分別加總在每一個時間點相應左腳足底的所有壓力值以及相應右腳的壓力值,以將分別加總的壓力值做為左腳壓力值與右腳壓力值。此外,處理單元130能夠依據同時分布在雙足足底的多個壓力值獲取被測人員在每一個接收時間的重心位置與重心值,並且在將所有時間下的重心位置依序連接之後,即可獲取重心移動軌跡。
In step S310, the
請參照圖4A,圖4A的左圖為相應於被測人員在不同接收時間下所呈現的左腳壓力值以及右腳壓力值。而右圖則呈現被測人員的重心移動軌跡。 Please refer to FIG. 4A. The left image of FIG. 4A shows the pressure value of the left foot and the pressure value of the right foot corresponding to the measured person under different receiving time. The picture on the right shows the trajectory of the center of gravity of the tested person.
為了準確定義使用者的足底重心座標範圍,在本揭露中會採用二維座標定義左右腳的重心範圍,例如左腳足底座標範圍(-100~0,0~255),右腳足底座標範圍為(0~100,0~255)。綜合雙腳範圍,雙腳足底重心範圍為(-100~100,0~255)。 In order to accurately define the user's plantar center of gravity coordinate range, in this disclosure, two-dimensional coordinates will be used to define the center of gravity range of the left and right feet, such as the range of the left foot base mark (-100~0,0~255), and the right foot sole The coordinate range is (0~100, 0~255). Comprehensive range of feet, the center of gravity of the soles of the feet is (-100~100, 0~255).
基於足底座標範圍,處理單元130會依據壓力感測器所偵測的足壓分佈,進而計算被測人員在不同動作下的左腳壓力中心(COP l )以及右腳壓力中心(COP r )以獲取足底壓力中心(COP)。具體來說,處理單元130會依據足壓分佈搭配雙腳比例配重,將左腳X座標列為負值,右腳X座標列為正值,並將其計算配重後之X值、Y值分別相加,即可得到身體重量中心(重心),並將其依時間順序進行座標連線,即可獲取重心移動軌跡。
Based on the range of the foot base, the
在步驟S315,由處理單元130依據在第一接收時間的左腳壓力值及右腳壓力值獲取第一壓力比值。
In step S315, the
在步驟S320,由處理單元130依據在第二接收時間的左腳壓力值及右腳壓力值獲取第二壓力比值。
In step S320, the
具體來說,第一壓力比值具有左腳第一壓力比值以及右腳第一壓力比值。處理單元130會先加總在第一時間的左腳壓力值P ;以及右腳壓力值P r ,以獲取被測人員的雙腳壓力總值P t 。接著,處理單元會分別獲取左腳第一壓力比值為P ;/P t 以及右腳第一壓力比值P r /P t 。處理單元130獲取第二壓力比值的方式相同於第一壓力比值,於此不再贅述。
Specifically, the first pressure ratio has a first pressure ratio for the left foot and a first pressure ratio for the right foot. The
在步驟S325,由處理單元130判斷第一壓力比值與第二
壓力比值之間的變化幅度是否超過第一變化閾值。
In step S325, the
在步驟S330,由處理單元130於判斷變化幅度超過第一變化閾值時,設定第一接收時間為起始時間。
In step S330, the
具體來說,由於在高爾夫球運動時,運動員(被測人員)會先在原地雙腳張開同時手握球桿,並停留一小段時間,以預備擊球。並且,當運動員準備好會揮桿扭腰,此時,運動員的重心會跟著移動,導致雙腳的壓力值改變。因此,處理單元130會判斷倘若在第一壓力比值和第二壓力比值的變化幅度超過第一變化閾值時,代表被測人員的重心移動,已開始執行動作。此時,處理單元130會以第一接收時間設定為此動作的起始時間。以圖4A為例,倘若第一變化閾值為正負5%(然不限於此),此時,當被測人員的在左圖01:37.9秒的時候,被測人員的左腳壓力值與右腳壓力值幾乎一樣,也就是說,左腳第一壓力比值與右腳第一壓力比值皆約為0.5。然而,在01:38.1秒的時候,被測人員的左腳壓力值已超過55%與右腳壓力值已小於45%。因此,第一壓力比值和第二壓力比值的變化幅度超過第一變化閾值所設定的5%,處理單元130會將01:37.9秒視為動作的起始時間。
Specifically, when playing golf, the athlete (person under test) will first spread both feet on the spot while holding the club, and stay for a short period of time to prepare to hit the ball. Also, when the athlete is ready to swing and twist the waist, at this time, the athlete's center of gravity will follow, causing the pressure value of the feet to change. Therefore, the
值得一提的是,在一實施例中,處理單元130還會進一步判斷第一壓力比值維持在第一變化閾值內一段時間(例如2秒),才會進一步執行步驟判斷S330。藉此,以避免誤記被測人員的其他行為,例如走動、喝水、伸展等非運動情形。
It is worth mentioning that, in one embodiment, the
在步驟S335,由處理單元130將在起始時間之後,且左
腳壓力值與右腳壓力值相等時的第三接收時間設定為發動時間。在本實施例中,發動時間指的是球桿擊中球的時間。具體來說,以姿勢為左腳前右腳後的運動員為例,在舉桿的時候重心會帶到右腳。並且,在擊球時,通過腰部的扭動會將身體的重心由右腳推至左腳,以使身體的力往前帶。因此會造成左右腳重心的交換。基此,處理單元130會判斷在起始時間之後,且當左腳壓力值與右腳壓力值相等(即雙腳重心交換的時間點)時所相應的第三接收時間為擊球的時間點。基此,處理單元130將第三接收時間設定為發動時間。
In step S335, after the start time, the
在步驟S340,由處理單元130依據在第四接收時間的左腳壓力值及右腳壓力值獲取第四壓力比值。在步驟S345,由處理單元130依據在第五接收時間的左腳壓力值及右腳壓力值獲取第五壓力比值。處理單元130獲取第四壓力比值以及第五壓力比值的方式相同於步驟S315獲取第一壓力比值的方式,於此不再贅述。
In step S340, the
在步驟S350,由處理單元130判斷第四壓力比值與第五壓力比值之間的變化幅度是否超過第二變化閾值。
In step S350, the
在步驟S355,由處理單元130於判斷變化幅度不超過第二變化閾值時,將第四接收時間設定為結束時間。
In step S355, when the
具體來說,在擊球之後,運動員會放桿,以釋放身體的力,然後再收桿。收桿的時候,身體會在小段時間內維持一定姿勢。因此,處理單元130會在發動時間之後偵測在第四時間的第四壓力比值與第五時間的第五壓力比值不超過第二變化閾值時,視為被
測人員已收桿。續以圖4A為例,倘若第二變化閾值為正負5%,在01:39.9秒所獲取的第四壓力比值以及在01:40.02所獲取的第五壓力比值中,左、右腳的變動幅度皆不超過5%。因此,處理單元130會將01:39.9秒設定為結束時間。
Specifically, after hitting the ball, the athlete will release the bar to release the power of the body, and then close the bar. When retracting, the body will maintain a certain posture for a short period of time. Therefore, the
不僅如此,在一實施例中,處理單元130還會進一步判斷第四時間的第四壓力比值與第五時間的第五壓力比值必須要維持在變動幅度內一段時間(例如,1秒),才會判斷被測人員位於收桿姿勢。藉此,以避免太快下結論,使得在被測人員還在揮桿的時候,被誤記為動作已結束。
Not only that, in one embodiment, the
值得一提的是,在本揭露的實施例中,處理單元130還會同時以重心值和重心軌跡輔助判斷起始時間、發動時間以及結束時間。例如,當被測人員的重心位於特定的區域中,或者是重心值位於符合起始動作的重心位置,且分別符合步驟S315~S330、S335以及S340~S355的條件,才會基此決定起始時間、發動時間以及結束時間。舉例來說,重心值及重心位置的標準例如為,在起始時間時重心位置的y軸座標在100上下,重心位置的x軸座標在身體的中心0。在發動時間時,重心位置的y軸座標大約位在110上下,x座標在左腳但偏身體的中心-30~0中間。在結束時間時,重心值y軸座標大約為120上下,重心位置在左腳。本揭露並不以此為限。
It is worth mentioning that in the embodiment of the present disclosure, the
請繼續參照圖4A至圖4C。值得一提的是,在本揭露的一個實測情境中,圖4A相應的是一女性運動員的運動記錄,圖4B
相應的是一男性運動員的運動記錄,而圖4C相應的是一教練的運動記錄。基於圖4A至4C,可以明顯地看出,女性運動員的重心移動軌跡較為平緩,而教練的重心移動軌跡則相對起伏明顯。並且,教練雙腳的壓力較為平穩。除此之外,女性運動員在起始時間至發動時間的區間較長,而教練在起始時間與發動時間的區間較短。因此,相較於教練,女性運動員在揮桿時加速度不足,導致球飛得不夠遠。基此,教練即可通過處理單元130整合在使用者介面上的資訊,進而對運動員的姿態進行調整。
Please continue to refer to FIGS. 4A to 4C. It is worth mentioning that in an actual measurement scenario of this disclosure, Figure 4A corresponds to the sports record of a female athlete, Figure 4B
The corresponding is a sports record of a male athlete, and Fig. 4C corresponds to the sports record of a coach. Based on Figures 4A to 4C, it can be clearly seen that the trajectory of the center of gravity of female athletes is relatively smooth, while the trajectory of the center of gravity of the coach is relatively undulating. In addition, the pressure on the coach's feet is relatively stable. In addition, female athletes have a longer interval between starting time and launch time, while coaches have a shorter interval between starting time and launch time. Therefore, compared with coaches, female athletes have insufficient acceleration during the swing, resulting in the ball not flying far enough. Based on this, the coach can integrate the information on the user interface through the
圖5繪示本揭露第二實施例的運動狀態評估方法的流程示意圖。圖6A至圖6C繪示本揭露第二實施例的運動狀態示意圖。請接著參照圖5至圖6C,在第二實施例中,運動是以棒球的擊球運動為例。 FIG. 5 is a schematic flowchart of the exercise state evaluation method according to the second embodiment of the disclosure. 6A to 6C are schematic diagrams showing the movement state of the second embodiment of the disclosure. Please refer to FIGS. 5 to 6C. In the second embodiment, the movement is an example of a baseball hitting.
在步驟S510,由處理單元130依據接收時間,獲取多組左腳壓力值及右腳壓力值。步驟S510相似於步驟S310,於此不再贅述。並且,請參考圖6A,左上圖是被測量者在各個時間的左腳壓力值,左中圖是被測量者在各個時間的右腳壓力值,左下圖是被測量者在各個時間的雙腳壓力值。請參考圖6B,被測量者的重心移動軌跡可以被整合為圖6B。
In step S510, the
在步驟S515,由處理單元130將左腳壓力值及右腳壓力值其中之一下降至啟動閾值的第六接收時間設定為起始時間。
In step S515, the
詳細來說,在棒球運動中,打者在預備姿勢時會將重心放在後腳,前腳則觸地但保持靈活移動的狀態。因此,處理單元130
偵測到其中一隻腳的壓力值下降至啟動閾值以下,判斷打者已在預備姿勢,並設定相應的第六接收時間為起始時間。以圖6A為例,圓形標記的部位可以看到一隻腳的壓力值明顯下降。
In detail, in baseball, the batter puts the center of gravity on the back foot in the preparation position, and the front foot touches the ground but maintains a flexible state of movement. Therefore, the
並且,在本揭露的一實施例中,處理單元130會進一步判斷壓力比值必須要維持在變動幅度內一段時間(例如,1秒),才會判斷被測人員位於預備姿勢。藉此,以避免誤記被測人員的其他行為,例如走動、喝水、伸展等非運動情形。
Moreover, in an embodiment of the present disclosure, the
此外,在本揭露的實施例中,處理單元130還會同時以重心值和重心軌跡輔助判斷起始時間,即,當被測人員的重心位於特定的區域中,才會基此決定起始時間。舉例來說,倘若重心位置的y軸座標在150~170上下,重心位置的x軸座標在-10~10之間,且滿足步驟S510的條件,處理單元130才會將第六接收時間設定為起始時間。基此,以增加處理單元130記錄起始時間的準確度。
In addition, in the embodiment of the present disclosure, the
在步驟S520,由處理單元130依據第七接收時間的左腳壓力值及右腳壓力值,獲取第七接收時間的壓力總和。
In step S520, the
在步驟S525,由處理單元130依據第八接收時間的左腳壓力值及右腳壓力值,獲取第八接收時間的壓力總和。
In step S525, the
具體來說,第七接收時間的壓力總和是在第七接收時間時,左腳壓力值及右腳壓力值的加總,即P t 。而第八接收時間的壓力總和是在第八接收時間時,左腳壓力值及右腳壓力值的加總。 Specifically, the total pressure of the seventh receiving time is the sum of the pressure value of the left foot and the pressure value of the right foot at the seventh receiving time, that is, P t . The total pressure of the eighth receiving time is the sum of the pressure value of the left foot and the pressure value of the right foot at the eighth receiving time.
在步驟S530,由處理單元130判斷第七接收時間的壓力總和與第八接收時間的壓力總和的差值大於發動閾值時,設定第
七接收時間為發動時間。具體來說,在打擊的瞬間,打者的前腳會抬起來。此時,打者全身整體的壓力會瞬間變小。並且,在打擊球之後,打者的腳會往前踩,使得全身整體的壓力瞬間變大。基此,處理單元130會在判斷第七接收時間的壓力總和和第八接收時間的壓力總和的差值大於發動閾值時,判斷打者在第七接收時間將腳抬起,因而將第七接收時間設定為發動時間。
In step S530, when the
在步驟S535,由處理單元130將左腳壓力值及右腳壓力值其中另一下降至結束閾值的第九接收時間設定為結束時間。由於當打者完成打擊時,打者的重心由後腳移到前腳,因此後腳的壓力值會變小。基此,處理單元130會在後腳的壓力值小於結束閾值時,判斷打者完成打擊,並將相應的第九接收時間設定為完成時間。
In step S535, the
此外,處理單元130還會同時以重心值和重心軌跡輔助判斷結束時間,即,當被測人員的重心位於特定的區域中,才會基此決定起始時間。舉例來說,倘若重心位置的y軸座標在140上下,重心位置的x軸座標在-10~10之間,且滿足步驟S510的條件,處理單元130才會將第九接收時間設定為結束時間。基此,以增加處理單元130記錄結束時間的準確度。
In addition, the
在一實施例中,處理單元130還會進一步判斷後腳壓力值必須要維持在結束閾值以下一段時間(例如,1秒),才會判斷被測人員位於完成打擊的姿勢。藉此,以避免太快下結論,使得在被測人員還在打擊的時候,被誤記為動作已結束。
In one embodiment, the
值得一提的是,圖6B是依據運動員為右打者所實測出來的重心軌跡,圖6C是依據運動員為左打者所實測出來的重心移動軌跡。依據圖6B與6C,左打者和右打者所測出來重心移動軌跡的方向是相反的。 It is worth mentioning that Fig. 6B is based on the trajectory of the center of gravity measured by the athlete on the right, and Fig. 6C is the trajectory of the center of gravity measured by the athlete on the left. According to Figures 6B and 6C, the direction of the trajectory of the center of gravity measured by the left hitter and the right hitter is opposite.
圖7繪示本揭露另一實施例的運動狀態評估方法的流程示意圖。請參照圖7,在步驟S710,由足部資訊感測模組獲取相應人體的複數感測訊號。 FIG. 7 is a schematic flowchart of a motion state assessment method according to another embodiment of the disclosure. Please refer to FIG. 7, in step S710, the foot information sensing module obtains the plural sensing signals of the corresponding human body.
在步驟S720,由處理單元130記錄每一個感測訊號的接收時間,並依據每一個感測訊號產生相應人體的多個壓力值、多個重心值以及重心軌跡資訊。步驟S710至步驟S720相似於步驟S210及步驟S220,於此即不再贅述。
In step S720, the
在步驟S730,由處理單元130依據接收時間,以及壓力值、重心值及重心軌跡資訊的至少一個,判斷相應於運動在不同接收時間的第一重心配重以及第二重心配重。步驟S730相似於步驟S230,但要注意的是,在獲取被測人員相應雙足的壓力值後,處理單元130會進一步依據雙足的壓力值獲取被測人員的重心配重。例如,被測人員的第一重心配重以及第二重心配重分別為45%、55%。由處理單元130依據感測訊號,進而獲取雙足壓力值的細節可以進一步參照相應步驟S230的步驟S315及S320,於此不再贅述。
In step S730, the
在步驟S740,由處理單元130整合並提供重心配重於使用者介面中。藉此,以使教練或防護員能夠通過使用者介面顯示重
心配重,觀察被測人員的狀態。
In step S740, the
在步驟S750,由處理單元130偵測到第一重心配重與第二重心配重的比由第一配重比變化為第二配重比時,通過使用者介面發出警示通知。
In step S750, when the
具體來說,人不論在行走、慢跑或者是快跑,身體在平衡的狀態下,重心配重都是差不多的。因此,倘若被測人員的重心配重明顯不同了,有可能是因為被測人員的足部受傷,導致被測人員將落於受傷部位的重心轉移到沒受傷的部位。基此,倘若處理單元130偵測到第一重心配重與第二重心配重的比由第一配重比變化為第二配重比時,即可合理懷疑是不是被測人員受傷了。基此,處理單元130通過使用者介面發出警示通知。警示通知例如為,聲音提示、畫面訊息提示等,本揭露不限於此。並且,為了更精準的找出運動員受傷的情形,在本揭露的一實施例中,處理單元130會進一步判斷第一配重比與第二配重比之間的變化幅度是否大於一警示閾值(例如,30%)。也就是說,倘若第一配重比為0.45:0.55,第二配重比為0.65:0.35,此時第一配重比與第二配重比的變化幅度會大於警示閾值,使得處理單元130通過使用者介面發出警示通知。
Specifically, whether a person is walking, jogging or fast running, the body is in a balanced state, the center of gravity weight is the same. Therefore, if the weight of the center of gravity of the tested person is significantly different, it may be because the tested person's foot is injured, causing the tested person to shift the center of gravity on the injured part to the uninjured part. Based on this, if the
不僅如此,在此實施例中,處理單元130還會進一步判斷第二配重比是否維持一段時間(例如,1分鐘)。藉此,以避免被測人員只是單純想要舒展而變更姿勢,或者是因應道路上的特殊狀況而短暫改變重心時,而使處理單元130通過使用者介面發
出誤報。
Not only that, in this embodiment, the
請繼續參照圖8A至8D,圖8A至圖8D繪示本揭露一實施例運動狀態評估方法的運動狀態示意圖。圖8A至8C是相應於本揭露一實作案例中,被測人員採用走路、慢跑及快跑的方式所繪示出的雙足壓力值(左圖)以及重心移動軌跡(右圖)。圖8D是相應於本揭露一實作案例中,被測人員受傷且在走路時,可能的重心移動軌跡示意圖。 Please continue to refer to FIGS. 8A to 8D. FIGS. 8A to 8D are schematic diagrams of the motion state of the motion state evaluation method according to an embodiment of the disclosure. 8A to 8C are corresponding to the actual case of the present disclosure, the measured person uses walking, jogging, and fast running to draw the pressure value of the feet (left) and the center of gravity movement track (right). FIG. 8D is a schematic diagram corresponding to a possible center of gravity movement trajectory when the tested person is injured and walking in an implementation case of the present disclosure.
在圖8A至圖8C中,可以明顯看出在走路時,被測人員的步頻較慢,而在快跑時步頻較快。不僅如此,在走路或快跑時,被測人員會呈現相似的重心移動軌跡,即蝴蝶形狀的移動軌跡。然而,在慢跑和快跑時,蝴蝶型的面積會大一點,且使用者的重心會更明顯。也就是說,在慢跑和快跑時,顯示被測人員重心的轉移較為劇烈。 In Figures 8A to 8C, it can be clearly seen that the cadence of the tested person is slower when walking, and the cadence is faster when running fast. Not only that, when walking or running fast, the subject will show a similar trajectory of the center of gravity, that is, a butterfly-shaped trajectory. However, when jogging and fast running, the area of the butterfly shape will be larger and the user's center of gravity will be more obvious. In other words, when jogging and fast running, the shift of the center of gravity of the tested person is more intense.
在圖8D中,倘若被測人員受傷了,相較於圖8A的走路重心移動軌跡,受傷了會看到左右的蝴蝶大小明顯不同,重心明顯被改變。 In Fig. 8D, if the tested person is injured, compared to the walking center of gravity movement trajectory in Fig. 8A, the size of the butterfly on the left and right will be obviously different, and the center of gravity will be obviously changed.
值得一提的是,在本揭露的部分實施例中,足部資訊感測模組110還包括加速度計以及陀螺儀。由足部資訊感測模組110接收加速度感測值及角速度感測值,後續由處理單元130整合加速度感測值及角速度感測值,並提供於使用者介面中。詳細來說,通過加速度計,處理單元130能夠進一步依據加速度計所測量出的數據進而獲知被測人員足部的向量。例如,被測人員的左腳會不自
覺的朝左前方前近,因此,被測人員在走直線的時候會往左偏。而通過陀螺儀,處理單元130能夠進一步獲知被測人員在走路、跑步的過程中,抬起腳跟時,腳跟與地面的夾角度數,或者是,抬起足尖時,足尖與地面的夾角度數。
It is worth mentioning that in some embodiments of the disclosure, the foot
除此之外,本揭露的運動狀態評估方法適用於各類定點擊球運動,以依據定點擊球運動的屬性自動記錄相應運動的起始時間、發動時間以及結束時間。或者是,本揭露的運動狀態評估方法亦適用於馬拉松、跑步、足球等各類運動,以對運動員的足部傷害進行立即性之反應。 In addition, the exercise state evaluation method disclosed in the present disclosure is applicable to all kinds of click ball sports, and automatically records the start time, launch time, and end time of the corresponding motion according to the attributes of the click ball movement. Alternatively, the method for evaluating the state of exercise disclosed in the present disclosure is also applicable to various sports such as marathon, running, football, etc., to react immediately to athletes' foot injuries.
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。 Although the present invention has been disclosed in the above embodiments, it is not intended to limit the present invention. Anyone with ordinary knowledge in the technical field can make some changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. The scope of protection of the present invention shall be determined by the scope of the attached patent application.
S210~S250‧‧‧步驟 S210~S250‧‧‧Step
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