專利名稱：具有自動步伐校正裝置的計步器的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種計步器的校正技術，特別是指一種具有自動步伐長度 校正裝置的計步器。
背景技術：
由于現代工商業社會的忙碌以及人們對于適當運動的日漸重視，使得各 項運動器材應運而生。在進行各項運動的同時，運動者為了要準確掌握運動 量及了解運動者本身的身體狀況，故亦有各種不同型態的人體信號感應器被 研發出來。
在各類型運動信號感應器中，計步器由于佩掛方便、操作簡易、可量測 步行或跑步的步數，故目前已被廣泛地使用。在不同的計步器產品設計中， 有設計成可貼附結合在使用者鞋子上、佩掛于使用者腰際、腕表型等不同產 品型態。
環顧現有的計步器，諸多僅具備計步的功能，致使運動者根本無法得更 加精確的相關實際運動量，特別是實際的行進距離。即使偶有少數的計步器
亦具備估算步伐長度的功能，然而其所采用的方法卻不外乎以手動方式直
接設定步伐長度；以一參考距離估算平均步伐長度，并以手動方式設定平均 步伐長度設定值；以一參考距離估算各種行進速度的平均步伐長度，并以手 動方式設定各種行進速度的平均步伐長度設定值等。
然而，就手動設定步伐距離而言，由于其完全忽略個人特征(如身高、
體重、年齡、性別)與個人行進習慣或狀態(如走路、跳躍、慢跑、快跑 等)，因此其結果是建構在不當且過于理想化的假設之上，與實際狀況之間 存有極大的落差，也因此而不較具實質的參考〗介值。
再者，倘若采用以一已知參考距離估算平均步伐設定值的方法，則每一 運動者在使用計步器之前，皆必須先執行繁雜的行進步伐自我校正工作，以 已知距離估算各種行進速度下的平均步伐長度，并以手動方式重復在一已知
更為人所詬病的是，由于其缺乏數值記憶功能的緣故，在輪到下一位運動使 用時，又必須重復進行上述的行進步伐自我校正工作，并以手動方式重新在 一已知距離進行各種不同行進速度的步數統計，使計步器得以設定平均步伐 長度的估算結果，實可謂之不勝其擾。
發明內容
本發明所欲解決的技術問題
有鑒于長年來，現有計步器在計算步伐長度與行進距離上，尚且存有上 述的精確度不足、操作方式繁瑣、缺乏記憶功能等深為大眾所詬病的缺點， 實有必要發展出 一套更具人性化的計步裝置來加以解決。
緣此，本發明的主要目的是提供一種具有自動步伐校正裝置的計步器， 該計步器可因應各種不同個人特征與個人行進狀態來自動進行精確的行進距 離校正與估算，因此可同時適用各種特征類型的運動者。
本發明的另 一 目的是提供一種具有自動步伐校正裝置的計步器，借以提 供一種自動校正的功能，使運動者皆能通過簡便的操作方式，就能夠輕易地 掌握個人的實際行進距離。
本發明解決問題的技術手段
本發明為解決公知技術的問題所采用的技術手段，提供一種具有自動步 伐校正裝置的計步器，且該計步器具備一微處理單元、 一連接于該微處理單 元的顯示器、 一連接于該微處理單元的傳感器、 一連接于該微處理單元的個 人特征數據存儲器、 一速度位階判別單元、 一步伐長度計算單元。
其中，在一運動者行進輸入個人特征數據(如身高、體重、年齡、性別
等)后，相關的數據則會立即傳入該個人特征數據存儲器中。
此外，該速度位階判別單元可依據檢測出的每秒步數值，判別出運動者
的速度是走路、跳躍、慢跑或快跑等不同速度位階。再者，借由該傳感器，
可得到運動者實際行進的步數值。
最后，該微處理單元與該步伐長度計算單元，可依據上述的相關參數，
而自動運算運動者的實際行進長度距離，并將該行進長度距離顯示在該顯示
器上，以供運動者直接自該顯示器上讀取其校正后的實際行進距離。
本發明對照先前技術的功效
相較于以往現有的計步器，由于本發明是將個人特征的數據連結自動校 正功能、速度位階的判別校正功能以及公知的計步功能相互結合，不僅可有 效大幅提升行進距離估算的精確性，更能廣泛運用于具備各種不同特征的運 動者與運動型態。
圖1是顯示本發明具有自動步伐校正裝置的計步器配置在一人體的示意
圖2是顯示圖1中發射器的電路功能方塊圖； 圖3是顯示圖1中接收器的電路功能方塊圖； 圖4是顯示本發明第一實施例流程圖； 圖5是顯示本發明第二實施例流程圖。 符號說明
1 人體 2發射器
21傳感器 22運動信號處理電路
23微處理單元 24發射電路
25發射天線 3接收器
31接收天線 32接收電路33信號處理電路34《效處理單元
35顯示器'36輸入按鍵組
37個人特征數據存儲器371 個人身高數據
372體重數據373 年齡數據
374性別數據38速度位階判別單元
381走路位階判別單元382 跳躍位階判別單元
383慢跑位階判別單元384 快跑位階判別單元
39步伐長度計算單元
具體實施例方式
為讓本發明的上述和其它目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉
出較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下
參閱圖1所示，其顯示本發明具有自動步伐校正裝置的計步器配置在一 人體的示意圖，其是在一人體l的腰際佩戴一發射器2，以用來感測出使用者 在進行走路、跳躍、慢跑或快跑時的運動狀況，并可將感測出的運動信號以 無線方式發射出。在該人體1的腕部佩戴一接收器3，可用來接收該發射器2 所發射出的無線式運動信號。
圖2是顯示圖1中發射器2的電路功能方塊圖。如圖所示，該發射器2 包括有一傳感器21、 一運動信號處理電路22、 一微處理單元23、 一發射電路 24、 一發射天線25,其中該傳感器21可為一加速度傳感器、機械式振動傳感 器或電子式傳感器，其功能是可感測出運動者在走路、跳躍、慢跑或快跑時 的運動狀況。該傳感器21所感測出的運動信號經運動信號處理電路22處理 后，送至微處理單元23中，再由發射電路24及發射天線25將運動信號發射 出。
圖3是顯示圖1中接收器3的電路功能方塊圖。如圖所示，該接收器3 包括有一接收天線31、 一接收電路32、 一信號處理電路33、 一微處理單元34、 一顯示器35、 一輸入按鍵組36。該接收電路32經由接收天線31所接收 到的無線運動信號經信號處理電路33處理后，送至微處理單元34中。
該微處理單元34連接有一個人特征數據存儲器37，而在該個人特征數據 存儲器37中儲存了個人特征數據，例如其個人特征數據包括有個人身高數據 371、體重數據372、年齡數據373、性別數據374等個人特征數據。這些個 人特征數據可由輸入按鍵組36輸入。
該孩t處理單元34另連接有一速度位階判別單元38,例如其包括有一走路 位階判別單元381、跳躍位階判別單元382、慢跑位階判別單元383、快跑位 階判別單元384等不同速度位階。
該速度位階判別單元38可只包括慢走、適度走、快走的走路位階判別單 元等不同走路速度。該速度位階判別單元亦可只包括慢跑、適度跑、快跑、 沖速的跑步位階判別單元等不同的跑步速度。
該微處理單元34另連接有一步伐長度計算單元39，在微處理單元34的 控制之下，該步伐長度計算單元39可依據該接收天線31所接收到的無線運 動信號、個人特征數據存儲器37中的個人身高數據371、體重數據372、年 齡數據373、性別數據374等個人特征數據、以及走路位階判別單元381、跳 躍位階判別單元382、慢跑位階判別單元383、快跑位階判別單元384等不同
速度位階而綜合計算出運動者在進行運動時的步伐長度。而該微處理單元34 則可進一步依據該步伐長度而計算出運動者的運動距離、消耗熱量等數據。
圖4是顯示本發明第一實施例流程圖，茲配合圖2對本發明的動作流程 作一說明如后。首先，當接收器接收到發射器所發射的計步信號之后(步驟 101),即可據以計算出運動者的速度(即每秒步數)(步驟102)。然后，依據該 取得的每秒步數數據判別其速度位階。當該速度位階是位于走路位階范圍(步 驟103)時，即可在走路位階判別單元381中找到對應于運動者個人身高數據、 體重數據、年齡數據、性別數據等個人特征數據的速度位階數據(步驟104)。 然后即可依據該數據而計算出運動者的步伐長度(步驟105)，進而計算出運動
者的運動距離、消耗熱量等數據(步驟115)。
而當該速度位階是位于跳躍位階范圍(步驟106)時，即可在跳躍位階判別 單元382中找到對應于運動者個人身高數據、體重數據、年齡數據、性別數 據等個人特征數據的速度位階數據(步驟107)。然后即可依據該數據而計算出 運動者的步伐長度(步驟108)，進而計算出運動者的運動距離、消耗熱量等數 據(步驟115)。
而當該速度位階是位于慢跑位階范圍(步驟109)時，即可在慢跑位階判別 單元383中找到對應于運動者個人身高數據、體重數據、年齡數據、性別數 據等個人特征數據的速度位階數據(步驟110)。然后即可依據該數據而計算出
運動者的步伐長度(步驟lll)，進而計算出運動者的運動距離、消耗熱量等數 據(步驟115)。
而當該速度位階是位于快跑位階范圍(步驟112)時，即可在快跑位階判別 單元384中找到對應于運動者個人身高數據、體重數據、年齡數據、性別數 據等個人特征數據的速度位階數據(步驟113)。然后即可依據該數據而計算出 運動者的步伐長度(步驟114),進而計算出運動者的運動距離、消耗熱量等數 據(步驟115)。
圖5是顯示本發明第二實施例流程圖。此實施例的步驟大部分皆相同于 圖4,其差異在于圖4中的速度位階數據(步驟104)是以速度位階計算式(步 驟104a)予以取代。速度位階數據(步驟107)是以速度位階計算式(步驟107a) 予以取代。速度位階數據(步驟IIO)是以速度位階計算式(步驟110a)予以取 代。速度位階數據(步驟113)是以速度位階計算式(步驟113a)予以取代。而 其速度位階計算式可為
男性SL=(75-(1. 80-SPS)*36)*(0. 93+(h-58)*0. 07);
女性SL=(70-(1. 80-SPS) *34) * (0. 93+(h-54) *0. 07);
其中SPS系表示每秒步數；
H是表示身高(公分)；
SL是表示每步步長；
利用上述的計算式，每一動作步長直接利用性別、步伐的速度、身高而 可簡易地取得每一步步長的數值。
本發明的上述實施例中是在人體的腰際佩戴一發射器而在該人體的腕部 佩戴一接收器，并以無線方式傳送感測出的運動信號。當然亦可將傳感器與 該顯示器設計成一體裝置，攜帶于人體腰部位、手腕部位或鞋部用以感測人 體運動信號。
通過上述的本發明較佳實施例可知，本發明所提供的具有自動步伐校正 裝置的計步器確具高度的實用價值。以上的實施例說明，僅為本發明的較佳
種種的改進及變化。然而這些依據本發明實施例所作的種種改進及變化，當 仍屬于本發明的發明精神及以下所界定的專利范圍內。
權利要求
1. 一種具有自動步伐校正裝置的計步器，該計步器包括有一微處理單元；一顯示器，連接于該微處理單元；一傳感器，連接于該微處理單元，用以感測人體運動信號時的每秒步數值，并傳送至該微處理單元；一個人特征數據存儲器，連接于該微處理單元，其內部儲存有個人身高、體重、年齡、性別的個人特征數據；一速度位階判別單元，依據檢測出的每秒步數值，判別出運動者的速度是走路、跳躍、慢跑或快跑的不同速度位階；一步伐長度計算單元，依據該速度位階判別單元所判別出的不同速度位階，而計算出每一種速度位階的步伐長度。
2. 如權利要求1所述的具有自動步伐校正裝置的計步器，其中該傳感器 包括有加速度傳感器、振動傳感器。
3. 如權利要求1所述的具有自動步伐校正裝置的計步器，其中該速度位 階判別單元包括有一走路位階判別單元、跳躍位階判別單元、慢跑位階判別 單元、快跑位階判別單元的不同速度位階。
4. 如權利要求1所述的具有自動步伐校正裝置的計步器，其中該傳感器 是一無線式傳感器，其包括有一發射器，以將該傳感器感測出的人體運動信 號經由該發射器發射出。
全文摘要
本發明是一種具有自動步伐校正裝置的計步器，該計步器包括有一微處理單元；一顯示器，連接于該微處理單元；一傳感器，連接于該微處理單元，用以感測人體運動信號時的每秒步數值，并傳送至該微處理單元；一個人特征數據存儲器，連接于該微處理單元，其內部儲存有個人身高、體重、年齡、性別等個人特征數據；一速度位階判別單元，依據檢測出的每秒步數值，判別出運動者的速度是走路、跳躍、慢跑或快跑等不同速度位階；一步伐長度計算單元，依據該速度位階判別單元所判別出的不同速度位階，而計算出每一種速度位階的步伐長度。
文檔編號G01C22/00GK101206124SQ20061016926
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月21日 優先權日2006年12月21日
發明者陳侑郁 申請人:陳侑郁