CN111450510A - 跑步技术科技评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种跑步技术科技(Performers running technology,PRT)评估系统，为通用、即时评估跑步技术的系统，包含一跑步基础技术变项数据输入模块、一跑步技术变项数据换算模块、一跑步技术成绩运算模块、一跑步技术成绩产生模块、一显示模块。利用输入一部分跑步基础技术变项数据(如跑者着地时间、腾空时间、腿长与体重)加以运算获得其他跑步技术变项数据，进而可得到跑步技术成绩，亦即可依据获得的跑步基础技术变项资料、跑步进阶技术变项数据及跑步技术成绩来对跑者进行跑步技术分析，建立跑步技术评量的新系统。本发明的效益：创新跑步技术评量、即时修正跑步技术、跑步的创新训练科技应用(如跑步机、携带式装置、跑鞋鞋垫等)。
Description
技术领域
本发明有关于一种评估系统，特别是指一种跑步技术科技评估系统。
背景技术
中国台湾自2008年起，路跑活动蓬勃兴盛至今，不仅带动全民运动风潮，跑步人口迅速提升，也造就跑步经济的兴起。
在训练跑步技术的前提，是需要具备基础的体能，但是长跑选手只着重在心肺耐力训练，却忽略了跑步技术训练，对于优秀跑者，跑步技术是最有效的进步因素，而跑步技术中进一步包含有跑步技术变项。
有关跑步技术变项的意义方面，介绍如下：
步频(spm)指的是跑步时单位时间内的步伐次数，跑步速度越快，最佳步频越高。
步幅(m)指的是跑步时两足之间的距离，跑步速度越快，步幅越大。
着地时间(sec)指的是跑步过程脚从落地缓冲、支撑到脚离开地面所用的时间，越优秀的跑者，着地时间越短。
腾空时间(sec)指的是跑步过程中，脚从离开地面至另一只脚落地在空中的时间，越优秀的跑者，腾空时间越长。
着地指数(%)指的是“着地时间除以(着地时间加腾空时间)”，着地指数越低，跑步经济性越好。
步幅角度(degree)指的是跑步着地脚离地时的切线角度，优秀长距离跑步选手的步幅角度较大。
垂直硬度(kN/m)指的是跑步时的最大地面反作用力(Fmax)与身体重心垂直位移(∆y)计算(Fmax/∆y)的弹性系数，垂直硬度越大，跑步经济性越佳。
腿部硬度(kN/m)指的是跑步时的最大地面反作用力(Fmax)与腿长垂直位移(∆L)计算(Fmax/∆L)的弹性系数，腿部硬度越大，跑步经济性越佳。
上述步频、步幅、着地时间、腾空时间也称为跑步基础技术变项，而着地指数、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度也称为跑步进阶技术变项。
目前市面上并未揭露有任何可让跑者即时、容易、便捷地获得跑步基础技术变项(步频、步幅、着地时间、腾空时间)数据与跑步进阶技术变项(着地指数、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度)数据以及跑步技术成绩的任何装置、系统，无法修正跑者的跑步技术、提高跑者的跑步成绩。
于是，本发明人基于产品不断研究创新的理念，乃本着多年从事产品设计、开发的实务经验，以及积极潜心研发思考，经由无数次的实际测试、实验，致有本发明的产生。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种跑步技术科技评估系统，可提供给跑者便于在跑步技术上进行评量及修正，让跑者达到跑步成绩有效地进步。
为达上述的目的，一种跑步技术科技评估系统，包含：
一跑步基础技术变项数据输入模块，借由跑步机、携带装置、感应装置其中任一者来检测跑者，以取得跑者的一部分跑步基础技术变项值；
一跑步技术变项数据换算模块，连接该跑步基础技术变项数据输入模块，用以取得所述一部分跑步基础技术变项值并加以换算，而得到其他的跑步基础技术变项值及跑步进阶技术变项值；
一跑步技术成绩运算模块，连接该跑步技术变项数据换算模块，用以取得跑步基础技术变项值及跑步进阶技术变项值并加以运算；
一跑步技术成绩产生模块，连接该跑步技术成绩运算模块，用以产生跑者的跑步技术成绩；
一显示模块，连接该跑步技术成绩产生模块，用以显示跑者的跑步技术成绩。
进一步的，该跑步基础技术变项数据输入模块、该跑步技术变项数据换算模块、该跑步技术成绩运算模块、该跑步技术成绩产生模块结合于跑步机、携带装置、感应装置其中任一者。
进一步的，该携带装置为手机、穿戴装置其中任一者。
进一步的，该感应装置为鞋垫感应装置、鞋子感应装置其中任一者。
进一步的，该跑步基础技术变项数据输入模块所取得的一部分跑步基础技术变项值为跑者着地时间与腾空时间。
进一步的，该跑步技术变项数据换算模块换算而得到其他的跑步基础技术变项值为步频、步幅，以及所得到的跑步进阶技术变项值为着地指数、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
进一步的，该跑步技术变项数据换算模块连接一跑步速度输入模块，用以输入跑步速度。
进一步的，该跑步技术变项数据换算模块连接一腿长、体重数据输入模块，用以输入跑者的腿长、体重。
进一步的，该显示模块为跑步机、携带装置中任一者的显示屏幕。
进一步的，该跑步技术科技评估系统为一服务器平台，提供一网站、网页供跑者输入各项数据，以进行跑步技术分析。
采用了上述系统，跑者能在跑步训练中即时、容易、便捷地获得跑步技术变项数据，或者利用输入一部分跑步基础技术变项数据(如跑者着地时间、腾空时间、腿长与体重)加以运算获得其他跑步技术变项数据，进而可得到跑步技术成绩，亦即可依据获得的跑步基础技术变项数据、跑步进阶技术变项数据及跑步技术成绩来对跑者进行跑步技术分析，建立跑步技术评量的新系统，也就是跑者可参考该显示模块所显示的各种跑步技术变项数据及跑步技术成绩分数，通常一般跑步选手看了该些数据、分数可以立即理解跑步技术何处必须修正，如此可以便于修正跑步技术，也就是修正跑步平均速度(m/s)、步频(steprate)、步幅(step length)、着地时间(contact times)、腾空时间(aerial times)、着地指数(duty factor)、步幅角度 (stride angle)、垂直硬度(vertical stiffness)、腿部硬度(leg stiffness)。如此将可大幅提升跑者的跑步技术，并进一步使跑步成绩有效地进步。
综上，本发明的效益：创新跑步技术评量、即时修正跑步技术、跑步的创新训练科技应用(如跑步机、携带式装置、跑鞋鞋垫等)。
以下仅借由具体实施例，且佐以附图作详细的说明。
附图说明
图1是本发明的构成方块图；
图2是本发明跑步技术科技评估系统结合跑步机的使用实施例；
图3是本发明跑步技术科技评估系统结合携带装置的使用实施例；
图4是本发明跑步技术科技评估系统结合鞋垫感应装置的使用实施例；
图5是本发明跑步技术科技评估系统结合鞋子感应装置的使用实施例。
符号说明：
跑步技术科技评估系统1 跑步基础技术变项数据输入模块10
跑步技术变项数据换算模块20 跑步技术成绩运算模块30
跑步技术成绩产生模块40 技术分析模块41
输出模块42 显示模块50
跑步速度输入模块60 腿长、体重数据输入模块70
跑步机80 携带装置90
鞋垫感应装置91 鞋子感应装置92。
具体实施方式
请参阅图1至图3，本发明跑步技术科技评估系统1是依据两类的跑步技术变项进行跑步技术分析，分类详细内容如下：
1.跑步基础技术变项：跑步平均速度(m/s)、步频(step rate)、步幅(step length)、着地时间(contact times)、腾空时间(aerial times)。
2.跑步进阶技术变项：着地指数(duty factor)、步幅角度 (stride angle)、垂直硬度(vertical stiffness)、腿部硬度(leg stiffness)。
也就是本发明跑步技术科技评估系统1可以利用跑者着地时间、腾空时间、腿长与体重等一部分跑步基础技术变项自动运算获得其他技术变项。
本发明跑步技术科技评估系统1包含一跑步基础技术变项数据输入模块10、一跑步技术变项数据换算模块20、一跑步技术成绩运算模块30、一跑步技术成绩产生模块40、一显示模块50。下文将详细说明的：
该跑步基础技术变项数据输入模块10借由跑步机80、携带装置90、感应装置其中任一者来检测跑者，以取得跑者的一部分跑步基础技术变项值。
该跑步技术变项数据换算模块20连接该跑步基础技术变项数据输入模块10，用以取得该一部分跑步基础技术变项值并加以换算，而得到其他的跑步基础技术变项值，如步频、步幅，及跑步进阶技术变项值，如着地指数、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
上述的换算通常可借由一般的算法而获得。
该跑步技术成绩运算模块30连接该跑步技术变项数据换算模块20，用以取得跑步基础技术变项值及跑步进阶技术变项值并加以运算。
该跑步技术成绩产生模块40连接该跑步技术成绩运算模块30，用以产生跑者的跑步技术成绩。
该显示模块50连接该跑步技术成绩产生模块40，用以显示跑者的跑步技术成绩。
于一实施例，本发明跑步技术科技评估系统1可为一服务器平台，提供一网站、网页供跑者输入各项数据，以进行跑步技术分析。
于一实施例，该跑步基础技术变项数据输入模块10、该跑步技术变项数据换算模块20、该跑步技术成绩运算模块30、该跑步技术成绩产生模块40结合于跑步机80、携带装置90、感应装置其中任一者。
于一实施例，该携带装置90为手机、手表、手环、穿戴装置其中任一者。
于一实施例，该感应装置为鞋垫感应装置91、鞋子感应装置92其中任一者。
于一实施例，该跑步基础技术变项数据输入模块10所取得的一部分跑步基础技术变项值为跑者着地时间与腾空时间。
于一实施例，该跑步技术变项数据换算模块20换算而得到其他的跑步基础技术变项值为步频、步幅，以及所得到的跑步进阶技术变项值为着地指数、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
于一实施例，该跑步技术变项数据换算模块20连接一跑步速度输入模块60，用以输入跑步速度。
于一实施例，该跑步技术变项数据换算模块20连接一腿长、体重数据输入模块70，用以输入跑者的腿长、体重。
于一实施例，该显示模块50为跑步机80、携带装置90其中任一者的显示屏幕。
于一实施例，该跑步技术成绩产生模块40另外连接一技术分析模块41，该技术分析模块41连接该显示模块50及一输出模块42。
据此，本发明能够借由该技术分析模块41即时分析显示数据，并提供跑者及时修正跑步技术。另外能够借由输出模块42输出跑步技术分析数据文件，此功能可让用户取用过去的活动数据，以供其它感应装置或支持的其他软件使用。
也就是跑者可参考该显示模块50所显示的各种跑步技术变项数据及跑步技术成绩分数，通常一般跑步选手看了该些数据、分数可以立即理解跑步技术何处必须修正，如此就可提供跑者及时修正跑步技术，也就是修正跑步平均速度(m/s)、步频(step rate)、步幅(step length)、着地时间(contact times)、腾空时间(aerial times)、着地指数(dutyfactor)、步幅角度 (stride angle)、垂直硬度(vertical stiffness)、腿部硬度(legstiffness)。
而该技术分析模块41即时分析显示数据，指的是可对该显示模块50所显示的各种跑步技术变项数据及跑步技术成绩分数，进一步产生对应的文字或图表进行额外的详细说明跑步技术变项数据及跑步技术成绩分数所代表的意义。
上述为本发明的各部构件及其组成方式介绍，接着再将本发明的使用实施例、特点、效益介绍如下：
请参阅图1、图2，本发明跑步技术科技评估系统1结合跑步机80的使用实施例：
本发明跑步技术科技评估系统1可无线连接或者直接结合跑步机80。
1.借由腿长、体重数据输入模块70输入跑者的体重(KG)、腿长(M)。
2.借由跑步速度输入模块60，跑者任选跑步速度进行技术分析。如图2中该显示模块50具有按键(UP、DOWN)，可对本发明跑步技术科技评估系统1输入跑步速度(m/s)。
3.借由跑步机80检测跑者着地时间与腾空时间。
其跑者着地时间与腾空时间的取得，可以通过高速摄影机拍摄跑者下肢着地与腾空状态，拍摄的后再以计算机KWON 3D分析(技术分析软件)计算跑者腾空时间与着地时间。
4.借由该跑步基础技术变项数据输入模块10输入跑者着地时间与腾空时间，并借由该跑步技术变项数据换算模块20换算而得步频、步幅、着地指数、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
5.借由该跑步技术成绩运算模块30结算跑步技术成绩。
6.借由该跑步技术成绩产生模块40产生跑者的跑步技术成绩，并由该显示模块50显示回馈给跑者。
本实施例的应用方式：
通过跑步机80可以取得分析数据，并由跑步机80屏幕上显示，用来进行技术分析，即时显示回馈跑者。
请参阅图1、图3，本发明跑步技术科技评估系统1结合携带装置90的使用实施例：
本发明跑步技术科技评估系统1可无线连接或者直接结合携带装置90。
该携带装置90可为手机、手表、手环、穿戴装置其中任一者。
1.借由腿长、体重数据输入模块70输入跑者的体重(KG)、腿长(M)。
2.借由跑步速度输入模块60，跑者任选跑步速度进行技术分析。
3.借由携带装置90检测跑者着地时间与腾空时间。
4.借由该跑步基础技术变项数据输入模块10输入跑者着地时间与腾空时间，并借由该跑步技术变项数据换算模块20换算而得步频、着地指数、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
5.借由该跑步技术成绩运算模块30结算跑步技术成绩。
6.借由该跑步技术成绩产生模块40产生跑者的跑步技术成绩，并由该显示模块50显示回馈给跑者。
本实施例的应用方式：
携带装置90(如手机、手环、手表以及其他穿戴装置)可以取得分析数据，可连接APP即时检测显示，用来进行技术分析，分析可以独立储存在携带装置90上，即时或延后读取显示在手机App、手表、手环与其他携带装置上。
请参阅图1、图4，本发明跑步技术科技评估系统1结合鞋垫感应装置91的使用实施例：
本发明跑步技术科技评估系统1可无线连接或者直接结合鞋垫感应装置91。
1.借由腿长、体重数据输入模块70输入跑者的体重(KG)、腿长(M)。
2.借由跑步速度输入模块60，跑者任选跑步速度进行技术分析。
3.借由鞋垫感应装置91检测跑者着地时间与腾空时间。
4.借由该跑步基础技术变项数据输入模块10输入跑者着地时间与腾空时间，并借由该跑步技术变项数据换算模块20换算而得步频、着地指数、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
5.借由该跑步技术成绩运算模块30结算跑步技术成绩。
6.借由该跑步技术成绩产生模块40产生跑者的跑步技术成绩，并由该显示模块50显示回馈给跑者。
本实施例的应用方式：
鞋垫感应装置91可以取得分析数据，用来进行技术分析，亦可连接APP或手环即时检测显示(如图4中的携带装置90)。另外，分析可以独立储存在鞋垫感应装置91上，可以即时或延后读取显示在手机App、手表、手环上。
请参阅图1、图5，本发明跑步技术科技评估系统1结合鞋子感应装置92的使用实施例：
本发明跑步技术科技评估系统1可无线连接或者直接结合鞋子感应装置92。
1.借由腿长、体重数据输入模块70输入跑者的体重(KG)、腿长(M)。
2.借由跑步速度输入模块60，跑者任选跑步速度进行技术分析。
3.借由鞋子感应装置92检测跑者着地时间与腾空时间。
4.借由该跑步基础技术变项数据输入模块10输入跑者着地时间与腾空时间，并借由该跑步技术变项数据换算模块20换算而得步频、着地指数、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
5.借由该跑步技术成绩运算模块30结算跑步技术成绩。
6.借由该跑步技术成绩产生模块40产生跑者的跑步技术成绩，并由该显示模块50显示回馈给跑者。
本实施例的应用方式：
鞋子感应装置92可以取得分析数据，用来进行技术分析，亦可连接APP或手环即时检测显示(如图5中的携带装置90)。另外，分析可以独立储存在鞋子感应装置92上，可以即时或延后读取显示在手机App、手表、手环上。
于以上为本案所举的实施例，仅为便于说明而设，当不能以此限制本案的意义，即大凡依所列申请专利范围所为的各种变换设计，均应包含在本案的专利范围中。
Claims (10)
1.一种跑步技术科技评估系统，其特征在于，包含：
一跑步基础技术变项数据输入模块，借由跑步机、携带装置、感应装置其中任一者来检测跑者，以取得跑者的一部分跑步基础技术变项值；
一跑步技术变项数据换算模块，连接该跑步基础技术变项数据输入模块，用以取得所述一部分跑步基础技术变项值并加以换算，而得到其他的跑步基础技术变项值及跑步进阶技术变项值；
一跑步技术成绩运算模块，连接该跑步技术变项数据换算模块，用以取得跑步基础技术变项值及跑步进阶技术变项值并加以运算；
一跑步技术成绩产生模块，连接该跑步技术成绩运算模块，用以产生跑者的跑步技术成绩；
一显示模块，连接该跑步技术成绩产生模块，用以显示跑者的跑步技术成绩。
2.如权利要求1所述的跑步技术科技评估系统，其特征在于，该跑步基础技术变项数据输入模块、该跑步技术变项数据换算模块、该跑步技术成绩运算模块、该跑步技术成绩产生模块结合于跑步机、携带装置、感应装置其中任一者。
3.如权利要求1所述的跑步技术科技评估系统，其特征在于，该携带装置为手机、穿戴装置其中任一者。
4.如权利要求1所述的跑步技术科技评估系统，其特征在于，该感应装置为鞋垫感应装置、鞋子感应装置其中任一者。
5.如权利要求1所述的跑步技术科技评估系统，其特征在于，该跑步基础技术变项数据输入模块所取得的一部分跑步基础技术变项值为跑者着地时间与腾空时间。
6.如权利要求1所述的跑步技术科技评估系统，其特征在于，该跑步技术变项数据换算模块换算而得到其他的跑步基础技术变项值为步频、步幅，以及所得到的跑步进阶技术变项值为着地指数、步幅角度、垂直硬度、腿部硬度。
7.如权利要求1所述的跑步技术科技评估系统，其特征在于，该跑步技术变项数据换算模块连接一跑步速度输入模块，用以输入跑步速度。
8.如权利要求1所述的跑步技术科技评估系统，其特征在于，该跑步技术变项数据换算模块连接一腿长、体重数据输入模块，用以输入跑者的腿长、体重。
9.如权利要求1所述的跑步技术科技评估系统，其特征在于，该显示模块为跑步机、携带装置中任一者的显示屏幕。
10.如权利要求1所述的跑步技术科技评估系统，其特征在于，该跑步技术科技评估系统为一服务器平台，提供一网站、网页供跑者输入各项数据，以进行跑步技术分析。
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