规划健身课程参数方法及系统技术方案

一种用于规划健身运动课程参数的系统，包含课程模块、运动传感模块、生理传感模块、以及处理模块。所述课程模块，具至少一健身运动项目、相关于所述至少一健身运动项目的多个项目参数、以及为让用户完成锻炼标的特定健身运动而提供的对应课程组合；所述运动传感模块，感测健身者的至少一肢体运动，以获得相关于所述至少一肢体运动的第一多个数据；所述生理传感模块，感测所述健身者的至少一生理状态，以获得相关于所述至少一生理状态的第二多个数据；以及所述处理模块，因应所述第一多个数据以及所述第二多个数据以分别给定相关于所述多个项目参数的第三多个数据而定义出所述对应课程组合，俾所述用户完成所述特定健身运动。

Method and System of Planning Fitness Course Parameters

【技术实现步骤摘要】
规划健身课程参数方法及系统
本专利技术是关于一种规划健身课程参数的方法及系统，特别是关于一种基于传感模块所得到的传感参数来规划健身课程参数的方法及系统。
技术介绍
现代人们对于健康更加重视，对于健康的观念与意识也逐渐提高，因此均衡的饮食与适当的运动不仅可维持健康的体态，亦可增强身体的抵抗力，远离病痛与疾病的侵袭。由于维护健康，保有美丽体态的认知愈发普及，故健身运动近来更广为流行，渐成日常生活中必要的健康活动。健身者或着上健身房使用健身设备或在教练的指导下进行健身运动，或着在家自购简单健身器材自我从事健身运动或无器材的自我健身锻炼。虽然，健身锻炼效果与健身项目的规划安排，内容息息相关，然而，不论是上健身房健身或是在家自行锻炼，可利用的健身时间与健身效果确实直接关联。然而由于现代生活中，一般人在致力工作之外，更要兼顾同样重要的家庭生活，所以自我可运用的时间，其实皆颇为紧迫，而可用于健身的时间当然难不受限。因此，在健身房中，健身教练除了为学员规划出成就预定健身效果的健身课程内容是必然的重点之外，如何就健身学员于可利用的时间下，对应的做出可达最优选健身效果的课程内容配置规划，更是另一个必要的重点。另一方面，对在家健身锻炼的健身者来说，就不前往健身房健身的作法，或是个人喜好使然，然而更可能是节省交通时间的考虑后的决定，因此可资利用的健身时间的考虑因素，甚或更为重要，而在相对上较短的健身运动时间下，就从事相同或类似健身运动课程内容而可达到相同或是某个特定健身效果的期待来说，健身课程中相关参数的规划，便会极为重要。然而每个人的体适能状况都不同，对于在正常状况下，一般正常人的体适能在正常状况下可达到课程内容配置的标准，但若是对于那些大体重想减重或生病又必须作适当运动的人，超出其负荷的健身课程则会危急其生命，必须以循序渐进的方式来健身才能达到最优选效果。因此必须依照个人的生理状况或其可承受的运动强度，来量身订制适合个人的健身课程参数。
技术实现思路
因此期待有一种健身的应用程序不仅可单机运行于电子装置，还可配置传感模块于健身者来感测健身者的生理参数，例如根据健身者的心率、恢复率或疲劳程度、运动的强度是否达到标准而来提供健身者的运动课程的建议，传感模块可包含感测健身者运动时其运动强度的传感单元，例如感测健身者的至少一肢体运动的加速度计、感测健身者的至少一肢体运动的角加速度的陀螺仪，传感模块还可包含感测健身者的心率的心率计、感测健身者的温度的温度计等。传感模块以无线传输感测到的生理参数、加速度、角速度至所述电子装置以利应用程序分析，应用程序根据这些数据来建议健身课程的参数，其包括项目组数的多寡、每组的运动时间的长短与运动次数多少、休息时间的长短、总课程时间的长短等。应用程序还可依据健身者的熟练程度与意愿来调整健身课程的参数，因为每组的运动时间的长短与次数多少也会影响到运动的激烈程度，休息时间的长短会影响到健身者的肌肉疲劳或说肌力恢复程度，这些因素对于大体重想减重或生病受伤后复健而须适当运动的健身者的安全亦相当重要，避免健身者太过勉强作超出其所能负荷的运动反而有碍健康。此外，健身者在健身时的生理状态、肢体运动的状态可分别量化成生理效果指标PEI(PhysiologicalEffectIndex)与运动特性指标WCI(WorkoutsCharacteristicIndex)，综合两者可得到健身运动效果指标WAI(WorkoutAchievementindex)，可再加上健身者的熟练度与意愿等因素而可量化成一个总成效指标WA(WorkoutAchievement)。这些指针可存储于个人健身历史数据库中，应用程序可分析个人健身历史数据来建议下一次健身者的健身课程的参数，以使健身者的总成效指标WA能达到优化。本专利技术的目的就是在较短的健身时间条件下，规划出可获得相同的健身效果的健身运动课程内容配置，或者是在相同的健身时间下，规划出可获得优选健身成效的健身课程内容配置，此等健身课程内容配置，也就是健身课程内容的参数配置。本专利技术的另一目的就是在可资利用的健身运动时间及空间等限制条件下，通过调整新设定的或既定的健身运动课程内容的运动项目或运动单项的总次数，总运动时间，总休息时间，组数，每组所包含的运动次数，每组的运动时间，各组间的间隔或休息时间等参数来获得最优选的健身训练成果，此处所谓的运动项目是指徒手健身运动或使用器材的健身运动，而运动单项则是指属于徒手健身运动项目的譬如波比跳、开合跳、行走、跑步或伏地挺身等运动单项，或是指属于使用器材的健身运动的譬如划艇运动、脚踏运动、跳床运动、哑铃或器材飞鸟运动、杠铃举重运动或举重深蹲运动等。而所谓的最优选健身训练成果，可以是在同样运动时间下可消耗掉的最多卡路里，或是达成相对于标准健身动作的最高运动协调性或运动一致性，或是锻炼成较大的肌力或是肌耐力，或是获得最多的肌肉成长，或说肌肥大等健身成果。本专利技术提供一种用于规划健身运动课程参数的系统，包含多重运动传感模块、生理状态传感模块、以及数据处理单元。所述多重运动传感模块，感测健身者的多个肢体运动以生成多个肢体运动信号；所述生理状态传感模块，感测所述健身者的生理状态以生成生理状态信号；以及所述数据处理单元，配置以：执行第一算法、第二算法、第三算法和第四算法；基于所述第一算法和所述多个肢体运动信号来获得运动特性指标WCI；基于所述第二算法和所述生理状态信号来获得生理效果指标PEI；基于所述第三算法、所述运动特性指标WCI及所述生理效果指标PEI来获得健身运动效果指标WEI；以及基于所述第四算法来评估与所述健身运动效果指标WEI相关的多个类别因素，以规划所述健身运动课程参数。本专利技术提供一种用于规划健身运动课程参数的方法，包含下列步骤：经由传感模块来感测健身者的多个肢体运动以生成多个肢体运动信号，且经由所述传感模块来感测所述健身者的生理状态以生成生理状态信号；通过执行与所述多个肢体运动信号相关的第一计算来获得运动特性指标WCI，且通过执行与所述生理状态信号相关的第二计算来获得生理效果指标PEI；通过执行与所述运动特性指标WCI及所述生理效果指标PEI相关的第三计算来获得健身运动效果指标WEI；以及评估与所述健身运动效果指标WEI相关的多个类别因素，以规划所述健身运动课程参数。依据上述构想，本专利技术提供一种用于规划健身运动课程参数的系统，包含课程模块、运动传感模块、生理传感模块、以及处理模块。所述课程模块，具至少一健身运动项目、相关于所述至少一健身运动项目的多个项目参数、以及为让用户完成锻炼标的特定健身运动而提供的对应课程组合；所述运动传感模块，感测健身者的至少一肢体运动，以获得相关于所述至少一肢体运动的第一多个数据；所述生理传感模块，感测所述健身者的至少一生理状态，以获得相关于所述至少一肢体运动的第二多个数据；以及所述处理模块，因应所述第一多个数据以及所述第二多个数据以分别给定相关于所述多个项目参数的第三多个数据而定义出所述对应课程组合，俾所述用户完成所述特定健身运动。本系统咨商建议功能特性以及平台式架构，不仅适于有教练指导的健身房等健身运动环境，也适于在家依据本系统建议规划的健身运动课程，自行进行健身运动训练。附图说明图1：本专利技术优选实施例的规划健身课程参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于规划健身运动课程参数的系统，包含：多重运动传感模块，感测健身者的多个肢体运动以生成多个肢体运动信号；生理状态传感模块，感测所述健身者的生理状态以生成生理状态信号；以及数据处理单元，配置以：执行第一算法、第二算法、第三算法和第四算法；基于所述第一算法和所述多个肢体运动信号来获得运动特性指标WCI；基于所述第二算法和所述生理状态信号来获得生理效果指标PEI；基于所述第三算法、所述运动特性指标WCI及所述生理效果指标PEI来获得健身运动效果指标WEI；以及基于所述第四算法来评估与所述健身运动效果指标WEI相关的多个类别因素，以规划所述健身运动课程参数。

【技术特征摘要】
2017.12.27 TW 1061460851.一种用于规划健身运动课程参数的系统，包含：多重运动传感模块，感测健身者的多个肢体运动以生成多个肢体运动信号；生理状态传感模块，感测所述健身者的生理状态以生成生理状态信号；以及数据处理单元，配置以：执行第一算法、第二算法、第三算法和第四算法；基于所述第一算法和所述多个肢体运动信号来获得运动特性指标WCI；基于所述第二算法和所述生理状态信号来获得生理效果指标PEI；基于所述第三算法、所述运动特性指标WCI及所述生理效果指标PEI来获得健身运动效果指标WEI；以及基于所述第四算法来评估与所述健身运动效果指标WEI相关的多个类别因素，以规划所述健身运动课程参数。2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述多重运动传感模块包含感测所述健身者的所述多个肢体运动的加速度的加速度计、和感测所述健身者的角速度的陀螺仪；所述第一算法为主成分分析法PCA，所述数据处理单元通过采用所述第一算法来分析所述健身者的所述多个肢体运动信号与教练的多个肢体的参考运动信号之间的差异而判断训练成果；所述系统更包含数据库，所述数据库存储对应于所述健身者的所述多个肢体运动信号的实时/历史记录加速度值、实时/历史记录角速度值、实时/历史记录四元素值，存储对应于所述教练的多个肢体的参考运动信号的参考加速度值、参考角速度值、参考四元素值，且存储加速度比对值ae、角速度比对值we、以及四元素比对值qe；所述加速度比对值ae是所述实时加速度值与所述参考加速度值的误差率，或是所述实时加速度值与所述历史记录加速度值的误差率；所述角速度比对值we是所述实时角速度值与所述参考角速度值的误差率，或是所述实时角速度值与所述历史记录角速度值的误差率；所述四元素比对值qe是所述实时四元素值与所述参考四元素值之间的误差率，或是所述实时四元素值与所述历史记录四元素值之间的误差率；所述运动特性指标WCI为量化所述健身者的运动协调性或一致性的量化值；以及所述数据处理单元通过计算所述运动特性指标WCI＝1-(ae2+we2+qe2)1/2的方程式来获得所述运动特性指标WCI。3.根据权利要求1所述的系统，其中：所述生理状态传感模块包含感测所述健身者的所述生理状态的心率计及温度计；所述生理效果指标PEI包含卡路里消耗量或氧气消耗量；所述数据处理单元基于所述第二算法和所述生理状态信号来估算所述健身者的所述卡路里消耗量以及所述氧气消耗量，其中所述生理状态信号包括对应至心率值的心率信号；对于男性而言，所述卡路里消耗量＝[(年纪x0.2017)+(体重x0.09036)+(心率值x0.6309)--55.0969]x运动时间/4.184；对于女性而言，所述卡路里消耗量＝[(年纪x0.074)--(体重x0.05741)+(心率值x0.4472)--20.4022]x运动时间/4.184；以及所述生理效果指标PEI＝((cbu/cbr)2+(VO2max_u/VO2max_r)2)1/2，其中cbr为参考卡路里消耗量，cbu为健身者卡路里消耗量，VO2max_r为参考最大摄氧量，而VO2max_u为健身者最大摄氧量。4.根据权利要求1所述的系统，其中：所述健身运动效果指标WEI是运动协调性量化值与卡路里消耗的乘积或是向量和；所述多个类别因素包含健身成果因素、时间因素、空间因素、健身环境因素、健康因素、健身动作操作熟练度因素、健身者的心理因素，生理因素、及喜好因素的至少其中之一；以及所述健身运动课程参数包括各运动项目或运动单项的训练顺序、运动课程总时间，运动总时间或是其中的个别所述运动项目或所述运动单项的操作时段及配置时间、运动组数、每组运动次数、每组运动时间、组间休息时间、以及运动课程的总休息时间的至少其中之一。5.根据权利要求1所述的系统，更包括运动能力成果指标：所述运动能力成果指标WAI包括肌力、肌耐力、以及肌肥大，其中WAI＝1/((msr/msu)2+(mer/meu)2+(mhr/mhu)2)1/2，msu为健身者肌力值，msr为参考肌力值，meu为健身者肌耐力值，mer为参考肌耐力值，mhu为健身者肌肥大值，而mhr为参考肌肥大值；所述数据处理单元根据所述运动特性指标WCI、所述运动能力成果指标WAI、所述生理效果指标PEI来评估健身运动效果指标WEI＝(WCI2+WAI2+PEI2)1/2；以及所述数据处理单元调整所述健身运动课程参数，以使所述健身运动效果指标WEI达到优化。6.一种用于规划健身运动课程参数的方法，包含下列步骤：经由传感模块来感测健身者的多个肢体运动以生成多个肢体运动信号，且经由所述传感模块来感测所述健身者的生理状态以生成生理状态信号；通过执行与所述多个肢体运动信号相关的第一计算来获得运动特性指标WCI，且通过执行与所述生理状态信号相关的第二计算来获得生理效果指标PEI；通过执行与所述运动特性指标WCI及所述生理效果指标PEI相关的第三计算来获得健身运动效果指标WEI；以及评估与所述健身运动效果指标WEI相关的多个类别因素，以规划所述健身运动课程参数。7.根据权利要求6所述的方法，更包含下列步骤：存储对应于所述健身者的所述多个肢体运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄镫辉，
申请(专利权)人：晶翔机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71