本發(fā)明是關(guān)于一種運(yùn)動機(jī)臺，特別是一種可自動控制的跑步機(jī)。

背景技術(shù)：

由于生活忙碌，現(xiàn)代人普遍缺乏運(yùn)動。而跑步因?yàn)楹唵?、有效率，成為許多人選擇的運(yùn)動。

現(xiàn)有習(xí)知跑步機(jī)，例如臺灣專利i468200，揭露一種復(fù)健跑步機(jī)，主要是在跑步帶的兩側(cè)設(shè)置多個步伐感測器，當(dāng)患者通過跑步帶的運(yùn)轉(zhuǎn)來進(jìn)行康復(fù)運(yùn)動時，步伐感測器會感應(yīng)到患者的腳步而產(chǎn)生啟動信號及停止信號至控制臺，控制臺便會根據(jù)此啟動信號及停止信號來控制跑步帶啟動及停止運(yùn)轉(zhuǎn)，如此的重復(fù)操作即能有效達(dá)到康復(fù)的功效。

然而，為了偵測使用者腳的位置，必須在跑步帶的兩側(cè)安裝多組紅外線感測器。若要獲得使用者腳的精確位置，紅外線感測器的數(shù)量必須足夠多。安裝多組紅外線感測器并不容易，且價格昂貴。另外，使用者容易不小心踩到紅外線感測器，或者，紅外線感測器可能被跑步引起的震動而損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是關(guān)于一種運(yùn)動機(jī)臺，特別是一種可自動控制的跑步機(jī)。所要解決的技術(shù)問題是提高運(yùn)動機(jī)臺的分析精確性與可靠性、并增加操作的變化，且降低制作成本，從而更加適于實(shí)用。

根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例，一種運(yùn)動機(jī)臺包含跑步帶、二個識別背景、至少一個影像擷取單元，以及至少一個處理單元。該跑步帶供使用者在上方走路或跑步。該二個識別背景分別設(shè)置于該跑步帶兩側(cè)。該至少一個影像擷取單元是對應(yīng)該跑步帶并與所述識別背景設(shè)置于該運(yùn)動機(jī)臺，用以擷取該使用者遮蔽各該識別背景的影像。該處理單元連接該影像擷取單元，用以分析該影像擷取單元所擷取的影像，以獲得該使用者的位置變化，并根據(jù)該使用者的位置變化控制該跑步機(jī)。

在一個實(shí)施例，該處理單元根據(jù)該影像擷取單元所擷取的所述影像的像素的灰階值變化，以獲得該使用者的雙腳的位置與變化。

在一個實(shí)施例，其中每個該識別背景是一個或多個光源。

在一個實(shí)施例，其中每個該識別背景是反光條。

在一個實(shí)施例，該運(yùn)動機(jī)臺更包含至少二個光源，該二個光源分別對應(yīng)一個該反光條，以分別發(fā)射光至對應(yīng)的該反光條。

在一個實(shí)施例，其中該二個識別背景分別位于該跑步帶的兩側(cè)長邊的邊緣上。

在一個實(shí)施例，更包含二個飾條分別設(shè)置于該跑步帶兩側(cè)，而該二個識別背景分別位于該二個飾條的側(cè)邊上。

在一個實(shí)施例，更包含二個立管分別位于該跑步帶前方的兩側(cè)，該至少一個影像擷取單元的數(shù)量為兩個，該二個影像擷取單元分別設(shè)置于該二個立管上，以分別擷取相對惻的該識別背景的影像。

在一個實(shí)施例，其中若所擷取的該識別背景的影像出現(xiàn)兩個遮蔽區(qū)域，則進(jìn)行分析時，以較靠近該跑步帶前方的遮蔽區(qū)域?yàn)橹鳌?/p>

在一個實(shí)施例，其中該至少一個影像擷取單元的數(shù)量為兩個，該二個影像擷取單元分別設(shè)置于該跑步帶前方的中心區(qū)域，以分別擷取相對側(cè)的該識別背景的影像。

在一個實(shí)施例，其中該至少一個影像擷取單元的數(shù)量為一個，該影像擷取單元設(shè)置于該跑步機(jī)前方的飾蓋上，以同時擷取該二個識別背景被使用者遮蔽的影像。

在一個實(shí)施例，該跑步帶供使用者跑步或走路的部分包含加速區(qū)域，不變區(qū)域，以及減速區(qū)域，若固定時間內(nèi)該使用者的雙腳超過比例位于該加速區(qū)域，則增加該跑步帶的轉(zhuǎn)速；若固定時間內(nèi)該使用者的雙腳超過比例位于該不變區(qū)域，則跑步帶的轉(zhuǎn)速不變；若固定時間內(nèi)該使用者的雙腳超過比例位于該減速區(qū)域，則減少該跑步帶的轉(zhuǎn)速。

在一個實(shí)施例，該跑步帶供使用者跑步或走路的部分包含坡度增加區(qū)域以及坡度減少區(qū)域；若固定時間內(nèi)該使用者的雙腳超過比例位于該坡度增加區(qū)域，則增加該跑步帶的坡度；若固定時間內(nèi)該使用者的雙腳超過比例位于該坡度減少區(qū)域，則減少該跑步帶的坡度。

根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例，一種運(yùn)動機(jī)臺包含跑步帶、識別背景、至少一個影像擷取單元，以及處理單元。該跑步帶供使用者在上方走路或跑步。該識別背景設(shè)置于該跑步帶上。該至少一個影像擷取單元是對應(yīng)該跑步帶并與該識別背景設(shè)置于該運(yùn)動機(jī)臺，用以擷取該使用者遮蔽該識別背景的影像。該處理單元連接該影像擷取單元，用以分析該影像擷取單元所擷取的影像，以獲得該使用者的位置變化，并根據(jù)該使用者的位置變化控制該跑步機(jī)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明運(yùn)動機(jī)臺至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提高了分析精確性與可靠性、并增加操作的變化，且降低制作成本。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1為立體圖，顯示根據(jù)本發(fā)明第一(較佳)實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺。

圖2為立體圖，顯示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺。

圖3為立體圖，顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺。

圖4為立體圖，顯示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺。

圖5至圖7顯示根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例運(yùn)動機(jī)臺的影像擷取單元所擷取的照片。

圖8為立體圖，顯示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺。

圖9為示意圖，顯示圖8運(yùn)動機(jī)臺的操作范例。

圖10為示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺。

圖11為示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺。

圖12為示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺。

【主要元件符號說明】

1：運(yùn)動機(jī)臺/跑步機(jī)2：運(yùn)動機(jī)臺/跑步機(jī)

3：運(yùn)動機(jī)臺/跑步機(jī)4：運(yùn)動機(jī)臺/跑步機(jī)

10：跑步帶12：識別背景/反光條/光源

13：立管14：影像擷取單元

15：飾條16：光源

17：飾蓋a：區(qū)域/加速區(qū)域

b：區(qū)域/不變區(qū)域c：區(qū)域/減速區(qū)域

r：區(qū)域/坡度增加區(qū)域l：區(qū)域/坡度減少區(qū)域

具體實(shí)施方式

以下將詳述本案的各實(shí)施例，并配合圖式作為例示。在一些實(shí)施例中，圖中顯示的范例可依照比例，但在其他實(shí)施例中，不需要按照比例。在一些實(shí)施例中，相同或相似的元件符號可代表相同、相似，或類比的元件及/或元素，但在某些實(shí)施例中，也可以表示不同的元件。在一些實(shí)施例中，描述方向的名詞，例如上、下、左、右、往上、往下、超過、上方、下方、后面、前面等可根據(jù)字面意義解釋，但在其他實(shí)施例中，也可以不根據(jù)字面意義解釋。此外，為了清楚表示本發(fā)明的某些元件，圖示中可能省略部分元件。在說明書的描述中，為了使讀者對本發(fā)明有較完整的了解，提供 了許多特定細(xì)節(jié)；然而，本發(fā)明可能在省略部分或全部這些特定細(xì)節(jié)的前提下，仍可實(shí)施。

本發(fā)明提出一種全新的偵測結(jié)構(gòu)與方法。根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例，本發(fā)明提供一種運(yùn)動機(jī)臺，其包含一個或多個影像擷取單元，其中每個影像擷取單元可持續(xù)擷取包含使用者的多個影像，通過即時分析所述影像，取得使用者的身體部位，例如腳的位置與其變化等信息。并根據(jù)所分析的信息，以控制運(yùn)動機(jī)臺，及/或取得使用者的的一個或多個參數(shù)。

圖1和圖2為立體圖，顯示根據(jù)本發(fā)明一個較佳實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺1。在本較佳實(shí)施例，運(yùn)動機(jī)臺1為跑步機(jī)1。

參見圖1和圖2，跑步機(jī)1具有跑步帶10供使用者在上方走路或跑步。在跑步機(jī)1的適當(dāng)位置，例如跑步帶10上或跑步帶10的兩側(cè)，各設(shè)有識別背景12。在本實(shí)施例，兩個飾條15分別位于跑步帶10的兩側(cè)，而識別背景12設(shè)置于飾條15面向跑步帶10的一側(cè)，但不限于此。在另一個實(shí)施例，兩個識別背景12分別設(shè)置于跑步帶10兩個長邊的邊緣上。此外，在跑步機(jī)1的適當(dāng)位置，例如兩個立管13的適當(dāng)處，各設(shè)置一個影像擷取單元14，其中每個影像擷取單元14可接收來自相對側(cè)(另一側(cè))的識別背景12的光線，并連續(xù)擷取包含識別背景12的影像，例如多張照片。

在本較佳實(shí)施例中，影像擷取單元14包含互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos，complementarymetal-oxidesemiconductor)影像感測器。在本發(fā)明另一個實(shí)施例，影像擷取單元14包含感電荷耦合元件(ccd，charge-coupleddevice)。

在本較佳實(shí)施例，識別背景12是反光條12，可將室內(nèi)光線或自然光(太陽光)等光線反射至相對側(cè)的影像擷取單元14。

在本發(fā)明另一個實(shí)施例，每個識別背景12可以是一個或多個光源12，例如，每個識別背景12可包含一個或多個發(fā)光二極管。

圖3顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺1，例如跑步機(jī)1。參見圖3，在本實(shí)施例，跑步機(jī)1還包含至少兩個光源16，分別設(shè)置于每個影像擷取單元14附近。該兩個光源16可分別發(fā)出光至位于相對側(cè)對應(yīng)的反光條12，而對應(yīng)的反光條12將光線反射至對應(yīng)的影像擷取單元14。在一個實(shí)施例中，該兩個光源16的啟動是由使用者啟動。在本發(fā)明另一個實(shí)施例，跑步機(jī)1具有感光元件(未圖示)，用以偵測使用環(huán)境的光線亮度，當(dāng)跑步機(jī)1使用環(huán)境的光線亮度不足，則自動啟動兩個光源16。值得注意的是，兩個光源16也可以設(shè)置于跑步機(jī)的其他位置。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，兩個影像擷取單元14可持續(xù)擷取影像，例如，每個影像擷取單元14每秒鐘可擷取兩百張照片。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所擷取的影像被傳送至處理單元(未圖示)，以進(jìn)行分析。

其中，所擷取的每張影像或照片是由許多像素(pixel)構(gòu)成。而識別背景12以及影像擷取單元14的位置為固定。使用者的腳，會阻擋來自識別背景12的光線進(jìn)入影像擷取單元14，使得所擷取的連續(xù)照片，產(chǎn)生不同的變化，例如，像素灰階值的變化。跑步機(jī)1具有處理單元(未圖示)，該處理單元分析這些照片，可得知使用者腳的精確位置與變化。

在本發(fā)明一個實(shí)施例，跑步帶10被分成若干個區(qū)域，而跑步機(jī)1的處理單元分析兩個影像擷取單元14所擷取的照片，以決定使用者的左右腳位于哪一個區(qū)域。

圖4是示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺1，例如跑步機(jī)1。在本實(shí)施例，跑步帶10供使用者操作的部分，被分成a、b、c三個區(qū)域。處理單元分析固定時間內(nèi)，例如兩秒鐘內(nèi)，兩個影像擷取單元14所擷取的照片，以決定使用者的腳位于哪個區(qū)域。并可根據(jù)判斷的結(jié)果，自動控制跑步機(jī)1。

圖5、6、7為照片，顯示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例跑步機(jī)1的某個影像擷取單元14所擷取的照片。其中，圖5顯示使用者并未站在跑步帶10上，因此照片可看到完整的條識別背景12。圖6顯示當(dāng)使用者的某只腳站在b區(qū)域的情形，其中識別背景12通過b區(qū)域的光線，被使用者的腳所遮擋，造成照片中對應(yīng)b區(qū)域的像素的性質(zhì)，例如灰階值被改變。圖7顯示當(dāng)使用者的某只腳站在c區(qū)域的情形，其中識別背景12通過c區(qū)域的光線，被使用者的腳所遮擋，造成照片中對應(yīng)c區(qū)域的像素的性質(zhì)，例如灰階值被改變。因此，根據(jù)兩個影像擷取單元14所擷取的照片，處理單元可判斷固定時間內(nèi)，使用者的兩只腳大部分(例如超過50％)位于哪一個區(qū)域。此外，在本實(shí)施例，如果某一識別背景12同時被使用者的左右腳所遮蔽，使得照片上顯示兩個遮蔽區(qū)塊，在進(jìn)行分析時，以靠近跑步臺前方的被遮蔽區(qū)塊為主，而忽略靠近跑步臺后方的被遮蔽區(qū)塊。在另一個實(shí)施例，如果某一識別背景12同時被使用者的左右腳所遮蔽，使得照片上顯示兩個遮蔽區(qū)塊，在進(jìn)行分析時，以靠近跑步臺后方的被遮蔽區(qū)塊為主，而忽略靠近跑步臺前方的被遮蔽區(qū)塊。

參見圖4，處理單元可根據(jù)分析的結(jié)果，對運(yùn)動機(jī)臺進(jìn)行控制。例如，如果使用者的雙腳，在固定時間內(nèi)大部分位于a區(qū)域，則處理單元可增加跑步帶的轉(zhuǎn)速。如果使用者的雙腳，在固定時間內(nèi)大部分位于b區(qū)域，則不進(jìn)行任何調(diào)整。如果使用者的雙腳，在固定時間內(nèi)大部分位于c區(qū)域，則處理單元可減少跑步帶的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速的調(diào)整，是通過驅(qū)動裝置(未圖示)進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，a、b、c區(qū)域可分別定義為加速區(qū)域、不變區(qū)域，以及減速區(qū)域。在本發(fā)明另一個實(shí)施例中，區(qū)域的數(shù)量不限于三個。

參見圖4，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，a、b、c三個區(qū)域的范圍，可以是預(yù)先決定，但也可以由使用者自行輸入。例如，若跑步帶10供使用者操作的長度為120cm，則可預(yù)先決定a、b、c三個區(qū)域的長度分別為30cm、50cm、40cm?；蛘?，使用者可變更設(shè)定，改變各區(qū)域的長度，例如，將a、b、c三個區(qū)域分別改為35cm、50cm、35cm。

圖8顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺1，本實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺1，例如跑步機(jī)1，更包含揚(yáng)升裝置(未圖示)，其可調(diào)整跑步帶10的坡度。此外，跑步帶10供使用者操作的部分，包含坡度增加區(qū)域以及坡度減少區(qū)域，例如圖示中的r與l區(qū)域。在一個實(shí)施例，若使用者在固定時間內(nèi)，雙腳超過比例(例如50％)位于坡度增加區(qū)域r，則增加跑步帶的坡度；若使用者在固定時間內(nèi)，雙腳超過比例(例如50％)位于坡度減少區(qū)域l，則減少跑步帶的坡度。由于使用者往右或往左移動，會改變所遮蔽光線的角度，從而可判斷使用者的雙腳位于哪一個區(qū)域。圖9顯示圖8跑步機(jī)1的一種操作范例。例如，如果使用者往區(qū)域r移動，則右邊影像擷取單元14所拍攝的影像，其識別背景12被使用者遮蔽的區(qū)域，會比左邊影像擷取單元14所拍攝的影像的識別背景12被使用者遮蔽的區(qū)域來得更后面。同理，如果使用者往區(qū)域l移動，則右邊影像擷取單元14所拍攝的影像，其識別背景12被使用者遮蔽的區(qū)域，會比左邊影像擷取單元14所拍攝的影像的識別背景12被使用者遮蔽的區(qū)域來得更前面。因此，若持續(xù)一段時間內(nèi)，例如5秒內(nèi)，左右影像擷取單元14所拍攝影像的遮蔽區(qū)域，其前后位置的差異達(dá)到識別背景12的長度的比例以上，例如10％以上，或5％至40％，則判斷使用者往區(qū)域r或區(qū)域l移動。在本發(fā)明另一個實(shí)施例，坡度增加區(qū)域r以及坡度減少區(qū)域l的位置可以互換。

圖10為示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺2，例如跑步機(jī)2。本實(shí)施例與先前實(shí)施例的不同處在于影像擷取單元14的位置。在本實(shí)施例，兩個識別背景12，例如反光條12或光源12，分別被設(shè)置于跑步帶10的兩側(cè)，而兩個影像擷取單元14，可設(shè)置于靠近位于跑步帶10前方的中間區(qū)域，例如飾蓋17的中心附近，以擷取相對側(cè)識別背景12的影像。圖中亦顯示兩個影像擷取單元14所擷取的示意影像。根據(jù)本實(shí)施例，影像擷取單元14所擷取的影像中，反光條12僅會出現(xiàn)由使用者左腳或右腳所形成的一個遮蔽區(qū)域，不會出現(xiàn)兩個遮蔽區(qū)域。

圖11為示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺3，例如跑步機(jī)3。本實(shí)施例與先前實(shí)施例的不同處在于影像擷取單元14的數(shù)量僅為一個。在本實(shí)施例，兩個識別背景12，例如反光條12或光源12，分別被設(shè)置于跑步帶10的兩側(cè)，而一個置中影像擷取單元14，可設(shè)置于靠近位于跑步機(jī)1前方飾蓋17上，以同時擷取兩個識別背景12的影像。圖中亦顯示影像擷 取單元14所擷取的示意影像。根據(jù)本實(shí)施例的設(shè)置，影像擷取單元14所擷取的影像中，兩側(cè)反光條12僅會出現(xiàn)由使用者左腳或右腳所形成的一個遮蔽區(qū)域，不會出現(xiàn)兩個遮蔽區(qū)域。

圖12為示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的運(yùn)動機(jī)臺4，例如跑步機(jī)4。本實(shí)施例與先前實(shí)施例的不同處在于識別背景12的數(shù)量僅為一個。在本實(shí)施例，一個識別背景12，例如反光條12或光源12，被設(shè)置于跑步帶上的中間區(qū)域，而兩個影像擷取單元14，可設(shè)置于靠近位于跑步機(jī)1前方的左右兩側(cè)，以分別擷取識別背景12的影像。圖中亦顯示兩個影像擷取單元14所擷取的示意影像。根據(jù)本實(shí)施例的設(shè)置，影像擷取單元14所擷取的影像中，兩側(cè)反光條12僅會出現(xiàn)由使用者左腳或右腳所形成的一個遮蔽區(qū)域，不會出現(xiàn)兩個遮蔽區(qū)域。

相較于現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)，本發(fā)明提供的運(yùn)動機(jī)臺，例如跑步機(jī)，提高了分析精確性與可靠性、并增加操作的變化，且降低制作成本。

本說明書所揭露的每個/全部實(shí)施例，本領(lǐng)域熟悉技藝人士可據(jù)此做各種修飾、變化、結(jié)合、交換、省略、替代、相等變化，只要不會互斥者，皆屬于本發(fā)明的概念，屬于本發(fā)明的范圍?？蓪?yīng)或與本案所述實(shí)施例特征相關(guān)的結(jié)構(gòu)或方法，及/或發(fā)明人或受讓人任何申請中、放棄，或已核準(zhǔn)的申請案，皆并入本文，視為本案說明書的一部分。所并入的部分，包含其對應(yīng)、相關(guān)及其修飾的部分或全部，(1)可操作的及/或可建構(gòu)的(2)根據(jù)熟悉本領(lǐng)域技藝人士修飾成可操作的及/或可建構(gòu)的(3)實(shí)施/制造/使用或結(jié)合本案說明書、本案相關(guān)申請案，以及根據(jù)熟悉本領(lǐng)域技藝人士的常識和判斷的任何部分。

除非特別說明，一些條件句或字詞，例如「可以(can)」、「可能(could)」、「也許(might)」，或「可(may)」，通常是試圖表達(dá)本案實(shí)施例具有，但是也可以解釋成可能不需要的特征、元件，或步驟。在其他實(shí)施例中，這些特征、元件，或步驟可能是不需要的。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。