自动调控式护具以及护具的自动调控方法与流程

1.本发明涉及一种自动调控式护具以及护具的自动调控方法。


背景技术：

2.近年来由于科技技术的进步，许多以往需要通过人力才能完成的工作项目已开始大量的被机械力所取代。虽然带来了许多生活上的方便，但是对于人体本身而言，相对地活动机会逐渐减少。人们的生活方式由以往的活动式生活逐渐趋向于坐式生活方式(sedentary life)，无可避免将导致人体的体适能逐渐退步。在体适能能力当中，以往多着重于心肺功能的评估与增进，对于其他体适能力而言却常忽略，这将促使体适能力不平衡的提升之外，也使得训练效果大打折扣。其中运动时的肌肉适能的衰退更是造成常见文明病的原因之一，例如下背疼痛(low back pain)，造成的原因大多是由于运动时肌源性的问题所造成，亦即肌肉无力(muscle weakness)或肌肉紧张(muscle tightness)。
3.有鉴于此，业界发明了各种护具，护具能将使用者的肢体固定在相对稳定的位置上，以保证其不轻易受伤害，但现有技术的护具仍有不足之处，例如：为了达到更好的保护效果与增强肌力，护具对肢体的包覆应是越紧越好，但这长时间使用下来反而会让使用者产生肌力衰退与不适感，导致保护效果和舒适度两者难以兼顾。


技术实现要素：

4.本发明是针对一种自动调控式护具以及护具的自动调控方法，其可依据用户的肢体的动作型态来调整其支撑束带对使用者的肢体所施加的压力。
5.根据本发明的实施例，一种自动调控式护具包括支撑束带、致动机构、加速度传感器以及控制器。支撑束带环绕使用者的肢体。致动机构与所述支撑束带组装并用以调整所述支撑束带对所述肢体所施加的压力。加速度传感器用以感测加速度值。控制器耦接所述致动机构以及所述加速度传感器，经配置以依据所述加速度值的变化驱动所述致动机构调整所述压力至压力默认值。
6.根据本发明的实施例，一种自动调控式护具包括支撑束带、致动机构以及控制器。支撑束带适于环绕使用者的肢体。致动机构包括电动机以及电磁阀。电动机适于与所述支撑束带组装，并经配置以以带动所述支撑束带来调整所述支撑束带对所述肢体所施加的压力。电磁阀经配置能够于啮合位置以及转动位置之间移动动，并且包括止挡件。控制器耦接所述致动机构，并能够控制所述电磁阀移动至所述啮合位置或所述转动位置，其中，当所述电磁阀在所述啮合位置时，所述电磁阀的止挡件与所述电动机的旋转轴啮合以阻挡所述电动机转动，当所述电磁阀在所述转动位置时，所述电磁阀的止挡件与所述旋转轴解除啮合，使所述电动机得以自由转动。
7.根据本发明的实施例，护具的自动调控方法包括下列步骤。将支撑束带环绕使用者的肢体。加速度传感器感测所述肢体的加速度值。控制器依据所述加速度值的变化来判断所述用户的动作型态，并据此调整所述支撑束带，使所述支撑束带对所述肢体所施加的
压力等于压力默认值，其中所述压力默认值响应于所述动作型态。
8.基于上述，本发明的自动调控式护具可依据传感器所感测到的肢体的运动参数来判断用户的动作型态，并依据此动作型态来驱动致动机构调整(增加或减小)支撑束带对肢体所施加的压力。因此，当用户处在动态动作型态时，致动机构可增加支撑束带对肢体所施加的压力(束紧)，以增加对肢体的支撑力及束缚力。当用户处在静态动作型态时，致动机构可减小支撑束带对肢体所施加的压力(放松)，以提升使用者的舒适度。
附图说明
9.包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
10.图1是本发明的一实施例的一种自动调控式护具的使用情境示意图；
11.图1a是本发明的另一实施例的一种自动调控式护具的使用情境示意图；
12.图2是本发明的一实施例的一种自动调控式护具的方块示意图；
13.图2a是本发明的另一实施例的一种自动调控式护具的方块示意图；
14.图3是本发明的一实施例的一种自动调控式护具的致动机构的示意图；
15.图4及图5是本发明的另一实施例的一种自动调控式护具的致动机构的两种状态的示意图；
16.图6是本发明的另一实施例的一种自动调控式护具的方块示意图；
17.图7是本发明的一实施例的一种护具的自动调控方法的流程示意图；
18.图7a是本发明的另一实施例的一种护具的自动调控方法的流程示意图；
19.图8及图9是本发明的一实施例的一种自动调控式护具在不同运动型态下的使用情境示意图；
20.图10是本发明的一实施例的一种角度传感器在不同运动型态下所感测到的角度曲线示意图；
21.图11及图12是本发明的一实施例的一种自动调控式护具在不同运动型态下的使用情境示意图；
22.图13是本发明的一实施例的一种角度传感器在不同运动型态下所感测到的角度曲线示意图；
23.图14是本发明的一实施例的一种加速度传感器在另一种运动型态下所感测到的加速度曲线示意图；
24.图15是本发明的一实施例的一种角度传感器在另一种运动型态下所感测到的角度曲线示意图。
25.附图标号说明
26.10：肢体；
27.11、12：肢体部；
28.20：防护装置；
29.100：自动调控式护具；
30.110：支撑束带；
31.120：致动机构；
32.122、122a、122b：电动机；
33.1221、1221a、1221b：旋转轴；
34.1222、1222a、122b：齿；
35.124：电磁阀；
36.1241：止挡件；
37.130、130a、130b：传感器模块；
38.132、132a、132b：加速度传感器；
39.134：压力传感器；
40.136a、136b：角度传感器；
41.140：控制器；
42.142：动作识别模型；
43.d1：开关方向。
具体实施方式
44.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
45.有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之各实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而并非用来限制本发明。并且，在下列各实施例中，相同或相似的组件将采用相同或相似的标号。
46.图1是依照本发明的一实施例的一种自动调控式护具的使用情境示意图。图2是依照本发明的一实施例的一种自动调控式护具的方块示意图。请同时参照图1及图2，在某些实施例中，自动调控式护具100可穿戴于使用者的肢体10上，以对此肢体10提供支撑与保护。在某些实施例中，自动调控式护具100可例如穿戴于使用者的腰部、四肢、关节或其他适合的部位，也就是说，肢体10可包括腰部、四肢、关节等部位。在本实施例中，肢体10可如图1所示为使用者的膝关节，但本发明并不以此为限。
47.在某些实施例中，自动调控式护具100可包括支撑束带110、致动机构120、传感器模块130以及控制器140。支撑束带110用以环绕使用者的肢体10。在某些实施例中，支撑束带110可直接环绕于使用者的肢体10，例如使用者的腰部或关节的至少一侧，以透过直接对肢体10进行束紧或放松等调控来对肢体10提供支持及保护。在其他实施例中，自动调控式护具100可另外包含机械强度(mechanical strength)较高的防护装置20(例如护膝、护肘等防护关节的装置)，其可覆盖用户的肢体10，以防止肢体10受到撞击等外力伤害，而支撑束带110则可环绕此防护装置20，以对防护装置20进行束紧或放松等调控。
48.在某些实施例中，致动机构120可与所述支撑束带110组装，并用以调整支撑束带110对肢体10所施加的压力。在本实施例中，感测模块130可用以感测肢体10的运动参数(例如加速度或角度等)，其可例如设置在肢体10上，或是设置于肢体10的至少一侧。在本实施例中，自动调控式护具100可包括单一感测模块130，也就是说，感测模块130的数量可为一个，但本实施例并不以此为限。在其他实施例中，自动调控式护具也可包括两个以上的感测
模块，以分别或协同感测肢体10的运动参数。
49.在某些实施例中，控制器140耦接致动机构120以及感测模块130，以依据感测模块130所感测到的运动参数来判断用户的动作型态，并依据此动作型态来驱动致动机构120调整支撑束带110对肢体10所施加的压力。在某些实施例中，控制器140可依据用户的动作型态来控制致动机构120调整支撑束带110所施加的压力至压力默认值。
50.在本实施例中，感测模块130可包括加速度传感器132，其经配置以感测肢体10的加速度值。控制器140耦接加速度传感器132，以依据加速度传感器132所感测到的加速度值来判断用户的动作型态，并依据此动作型态来驱动致动机构120调整支撑束带110对肢体10所施加的压力。所述控制器140可设置于感测模块130，然而也可以是安装于致动机构120。
51.举例来说，当加速度传感器132感测到的加速度值大体上大于或等于加速度默认值时，控制器140则可据此判断肢体10为一动态动作型态，并据以驱动致动机构120增加支撑束带110所施加的压力至一动态压力默认值。在本实施例中，此加速度默认值约可介于1g至2g之间，而动态压力默认值约可介于3kg/cm2至12kg/cm2之间。然而，上述数值范围仅为举例说明，任何所属技术领域中具有通常知识者应理解上述数值范围会因不同的身体使用部位及不同使用者状况而有所不同，本发明并不以此为限。相对地，当加速度传感器132感测到的加速度值大体上小于加速度默认值，且此加速度值小于加速度默认值的状态所持续的时间大体上大于一预设时间，则控制器140判断肢体10为静态动作型态，并据以驱动致动机构120减小支撑束带110所施加的压力至静态压力默认值。在本实施例中，此加速度默认值约可介于0g至0.1g之间，而静态压力默认值约可介于1kg/cm2至3kg/cm2之间。然而，上述数值范围仅为举例说明，任何所属技术领域中具有通常知识者应理解上述数值范围会因不同的身体使用部位及不同使用者状况而有所不同，本发明并不以此为限。在某些实施例中，加速度传感器132可为三轴加速度传感器，以感测肢体10在x方向、y方向以及z方向的加速度值。
52.图1a是依照本发明的另一实施例的一种自动调控式护具的方块示意图。在此必须说明的是，本实施例的自动调控式护具与图1的自动调控式护具相似，因此，本实施例沿用前述实施例的组件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的组件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，本实施例不再重复赘述。以下将针对本实施例的自动调控式护具与图1的自动调控式护具的差异做说明。
53.请参照图1a，在本实施例中，自动调控式护具可包括两个感测模块130a、130b，其可分别或协同感测肢体10的运动参数。举例而言，当肢体10为使用者的关节时，感测模块130a、130b可例如分别设置在关节的相对两侧，以感测关节相对两端的例如加速度值及/或关节相对两端所夹的角度等运动参数。进一步而言，当肢体10为使用者的关节时，传感器模块130a、130b可如图1a所示分别设置于与膝关节所连接的大腿及小腿中靠近膝关节处，以分别感测大腿及小腿的运动参数(例如加速度及大腿与小腿之间所夹的角度等参数)。
54.图7是依照本发明的一实施例的一种护具的自动调控方法的流程示意图。请同时参照图1、图2及图7，在前述的配置下，护具的自动调控方法可包括以下步骤。首先，将护具100穿戴于使用者的肢体10上，例如将支撑束带110环绕使用者的肢体10(步骤s110)。接着，感测模块130感测肢体10的运动参数，例如感测肢体10的加速度值(步骤s120)。在某些实施例中，加速度传感器132可例如设置在肢体10上、肢体10的一侧或是肢体10的相对两侧。在
本实施例中，肢体10可例如为使用者的膝关节，加速度传感器132则可分别设置在例如膝关节的相对两侧，以分别感测膝关节所连接的肢体部(例如大腿及小腿)的加速度值。
55.接着，执行步骤s130，依据测得的加速度值来判断用户的动作型态(例如动态动作型态或静态动作型态)。在用户的各种不同的动作型态下，加速度传感器132所感测到的加速度值可有各种不同的感测结果组合，控制器140可将多种不同的动作型态与其所对应的多种不同的感测结果组合做匹配，进而依据感测模块130所感测到的不同感测结果组合判断出用户的动作型态(如前举例，但不限于此)。接着，执行步骤s140，控制器140依据判断的动作型态调整支撑束带110对肢体10所施加的压力，例如使所述压力约等于对应于所述动作型态的压力默认值。
56.图2a是依照本发明的另一实施例的一种自动调控式护具的方块示意图。在此必须说明的是，本实施例的自动调控式护具与图2的自动调控式护具相似，因此，本实施例沿用前述实施例的组件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的组件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，本实施例不再重复赘述。请参照图1以及图2a，以下将针对本实施例的自动调控式护具与图2的自动调控式护具100的差异做说明。
57.在某些实施例中，感测模块130还可包括压力传感器134，其耦接控制器140及支撑束带110，以感测支撑束带110对肢体10所施加的压力。在本实施例中，所述控制器140可设置于感测模块130，然而也可以是设置于致动机构120。本实施例的压力传感器134可例如设置于支撑束带110接触肢体10的表面上。如此配置，当压力传感器134感测到压力约等于压力默认值时，控制器140停止驱动致动机构120。举例而言，若控制器140判断肢体10为动态动作型态，则据以驱动致动机构120增加支撑束带110所施加的压力，而当压力传感器134感测到支撑束带110的压力达到(大体上大于或等于)动态压力默认值时，控制器140停止驱动致动机构120，也就是停止继续束紧支撑束带110。相对地，若控制器140判断肢体10为静态动作型态，则据以驱动致动机构120减小支撑束带110所施加的压力，而当压力传感器134感测到支撑束带110的压力达到(大体上小于或等于)静态压力默认值时，控制器140停止驱动致动机构120，也就是停止继续放松支撑束带110。
58.在这样的配置下，本发明的自动调控式护具100可依据传感器所感测到的肢体的运动参数来判断用户的动作型态，并依据此动作型态来驱动致动机构调整(增加或减小)支撑束带110对肢体10所施加的压力。因此，当用户处在动态动作型态(例如走路、奔跑、跌倒、由坐至站或由站至坐等动作型态)时，致动机构120可增加支撑束带110对肢体10所施加的压力(束紧)，以增加对肢体10的支撑力及束缚力。当用户处在静态动作型态(例如坐着、躺着、站立等动作型态)时，致动机构120可减小支撑束带110对肢体10所施加的压力(放松)，以提升使用者的舒适度。
59.图3是依照本发明的一实施例的一种自动调控式护具的致动机构的示意图。在本实施例中，致动机构120包括电动机122以及电磁阀124。在某些实施例中，电动机122可连接支撑束带110。电动机122经配置以带动支撑束带110来调整支撑束带110对肢体10所施加的压力。在本实施例中，电动机122可例如为主轴电动机(spindle motor)，其可包括旋转轴1221。电动机122用以驱动旋转轴1221旋转。在本实施例中，支撑束带110的至少一末端可设置于旋转轴1221上，因而可透过旋转轴1221来带动支撑束带110的所述末端旋转，以调整支
撑束带110松紧度，进而调整支撑束带110对肢体10所施加的压力。在本实施例中，支撑束带110可包括活动部112以及固定部114，其中活动部的末端设置于旋转轴1221上，以随着旋转轴1221旋转来调整支撑束带110松紧度，固定部114则维持固定不动。
60.在某些实施例中，电磁阀124耦接控制器140，以受控于控制器140而沿开关方向d1移动于啮合位置以及转动位置之间。在本实施例中，旋转轴1221的周缘可包括多个齿1222，电磁阀124可包括适于与齿1222啮合的止挡件1241。如此配置，当控制器140欲停止驱动致动机构120时(例如当压力传感器134感测到的压力约等于压力默认值时)，控制器140控制电磁阀124移动至如图3所示的啮合位置，使电磁阀124的止挡件1241与电动机122的旋转轴1221的齿1222啮合，以阻止所述电动机旋转，并停止驱动电动机122转动。如此，支撑束带110的末端停止被带动而可固定支撑束带110的松紧度。
61.相似地，当控制器140欲调整支撑束带110对肢体10所施加的压力时(例如控制器判断用户的动作型态改变时)，控制器140控制电磁阀124沿开关方向d1移动(例如往图3的右边移动)至转动位置，并驱动电动机122开始转动。此时电磁阀124的止挡件1241与电动机122的旋转轴1221的齿1222解除啮合，以使电动机122得以自由转动。如此，支撑束带110的末端开始被带动而旋转而可调整支撑束带110的松紧度。所述控制器140可设置于感测模块，然而也可以是设置于致动机构120。
62.在这样的配置下，本发明的自动调控式护具100仅须在欲停止驱动致动机构120时将电磁阀124移动至啮合位置，即可使电动机122及支撑束带110的末端固定在当前的位置，进而可固定支撑束带110当前的松紧度。之后，即无须持续对致动机构120供电，而仅利用电磁阀124的止挡件1241与电动机122的旋转轴1221的机构啮合关系来维持支撑束带110的松紧度。因此，本发明的自动调控式护具100不仅可自动调控支撑束带110的松紧度，还可达到省电的效果。
63.图4及图5是依照本发明的另一实施例的一种自动调控式护具的致动机构的两种状态的示意图。在此必须说明的是，本实施例的致动机构120与图3的致动机构120相似，因此，本实施例沿用前述实施例的组件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的组件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，本实施例不再重复赘述。请参照图4以及图5，以下将针对本实施例的致动机构120与图3的致动机构120的差异做说明。
64.在本实施例中，电动机122可包括多个电动机122a、122b，其分别与所述支撑束带110的相对两端组装，以带动支撑束带110的两端(例如：相对旋转)来调整支撑束带110对肢体110所施加的压力。因此，本实施例的致动机构120利用两个电动机122a、122b分别带动支撑束带110的相对两端同时往相反方向旋转，因而可加速调整支撑束带110的松紧度的效率，也就是可以用较短的时间将支撑束带110调整至所需的压力默认值。
65.在本实施例中，电动机122a、122b各自包括旋转轴1221a、1221b。旋转轴1221a、1221b的周缘可各自包括多个齿1222a、122b。在某些实施例中，电动机122a、122b的旋转轴1221a、1221b的旋转方向彼此相反，且其分别与所述支撑束带110的相对两端组装，以带动支撑束带110的两端(例如：往相反方向旋转而卷收或释放)。电磁阀124可例如设置于两个电动机122a、122b之间。如此配置，当控制器140欲调整支撑束带110对肢体10所施加的压力时(例如控制器判断使用者的动作状态改变时)，控制器140控制电磁阀124移动至如图4所
示的转动位置，并驱动电动机122开始转动。此时，电磁阀124的止挡件1241与电动机122的旋转轴1221的齿1222解除啮合，使电动机122得以自由转动。如此，支撑束带110的两端开始相对旋转而可调整支撑束带110的松紧度。
66.相对地，当控制器140欲停止驱动致动机构120时，例如当压力传感器134感测到的压力约等于压力默认值时，控制器140控制电磁阀124移动至如图5所示的啮合位置，使电磁阀124的止挡件1241分别与电动机122a、122b的旋转轴1221a、1221b的齿1222a、1222b啮合，以阻挡电动机122a、122b旋转，并且控制器140停止驱动电动机122转动，此时止挡件1241与旋转轴1221a、1221b的齿1222a、1222b啮合，而使电动机122定位。如此，支撑束带110的相对两端停止卷收而可固定支撑束带110的松紧度。所述控制器140可设置于感测模块，然而也可以是设置于致动机构120。
67.在这样的配置下，本实施例的自动调控式护具利用两个电动机122a、122b分别带动支撑束带110的相对两端同时往相反方向旋转，因而可更有快速地将支撑束带110调整至所需的压力默认值。并且，致动机构120仅须在欲停止驱动致动机构120时将一个电磁阀124移动至啮合位置，即可同时与两个电动机122a、122b啮合，停止带动支撑束带110的相对两端，并使支撑束带110的相对两端固定在当前的位置，进而可固定支撑束带110当前的松紧度。电磁阀124在啮合位置后，无须持续对致动机构120供电，此时仅利用电磁阀124的止挡件1241分别与电动机122a、122b的旋转轴1221a、122b的机构啮合关系来维持支撑束带110的松紧度。因此，本实施例的自动调控式护具不仅可提高自动调控支撑束带110松紧度的效率，还可达到省电的效果。
68.图6是依照本发明的另一实施例的一种自动调控式护具的方块示意图。图7a是依照本发明的另一实施例的一种护具的自动调控方法的流程示意图。请同时参照图6及图7a，在某些实施例中，自动调控式护具100可应用于关节的防护，也就是说，肢体10包括使用者的关节以及关节所连接的两个肢体部11、12。在此实施例中，自动调控式护具100可包括多个传感器模块130a、130b，其分别设置在关节的相对两侧，以分别感测关节两侧的运动参数。举例而言，自动调控式护具100若用于保护膝关节，则传感器模块130a、130b可如图1所示分别设置于膝关节所连接的两个肢体部11、12，也就是大腿及小腿中靠近膝关节处，以分别感测大腿及小腿的运动参数(例如加速度及大腿与小腿之间所夹的角度等参数)。在某些实施例中，加速度传感器132可包括多个加速度传感器132a、132b，其分别设置在关节所连接的肢体部11、12。在某些实施例中，自动调控式护具100还可包括多个角度传感器136a、136b，其耦接控制器140，并分别设置于关节所连接的肢体部11、12以感测所述关节的角度。在本实施例中，角度传感器136a、136b可为陀螺仪，但本实施例并不局限于此。
69.在这样的配置下，护具的自动调控方法可包括以下步骤。首先，将护具100穿戴于使用者的肢体10上，例如将支撑束带110环绕使用者的肢体10(步骤s110)。接着，感测模块130感测肢体10的运动参数，例如感测肢体10的加速度值(步骤s120)及/或感测肢体10所呈现的角度(步骤s125)。在本实施例中，加速度传感器132a、132b可分别设置在例如膝关节的相对两侧，以分别感测膝关节所连接的肢体部11、12(例如大腿及小腿)的加速度值。角度传感器136a、136b则可分别设置于关节的相对两侧，也就是分别设置于关节所连接的肢体部11、12，以感测膝关节的角度，也就是膝关节所连接的肢体部11、12(例如大腿及小腿)所夹的角度。
70.接着，执行步骤s130，依据测得的加速度值及/或角度来判断用户的动作型态(例如动态动作型态或静态动作型态)。在用户的各种不同的动作型态下，加速度传感器132a、132b所感测到的加速度值以及角度传感器136a、136b所感测到的角度有各种不同的感测结果组合，控制器140可将多种不同的动作型态与其所对应的多种不同的感测结果组合做匹配，进而依据感测模块130所感测到的不同感测结果组合判断出用户的动作型态。以下将列举其中几个动作型态及其对应的感测结果组合为例说明，然本发明并不以此为限。接着，执行步骤s140，控制器140依据判断的动作型态调整支撑束带110对肢体10所施加的压力，例如使所述压力约等于对应于所述动作型态的压力默认值，其中，使所述压力约等于对应于所述动作型态的压力默认值(步骤s140)的方法可包括下列子步骤。例如，利用压力传感器134感测支撑束带110对肢体10所施加的压力，当压力传感器134感测到支撑束带110对肢体10所施加的压力约等于压力默认值(步骤s142)，控制器140停止调整支撑束带110对肢体10所施加的压力(步骤s144)，也就是固定当前的支撑束带110的松紧度。
71.图8及图9是依照本发明的一实施例的一种自动调控式护具在不同动作型态下的使用情境示意图。图10是依照本发明的一实施例的一种角度传感器在不同动作型态下所感测到的角度曲线示意图。请先参照图8及图10，在本发明的一实施例中，当使用者是由坐着到站立的动作型态时，如图8所示，使用者的膝关节(肢体10)的角度会由约略90度增加至接近180度(角度θ1至角度θ2)。由于使用者的大腿及小腿皆处于运动的状态，其加速度值也会增加。因此，当加速度传感器132a、132b感测的加速度值大体上大于或等于加速度默认值且角度传感器136a、136b所感测的角度增加时，控制器140判断肢体10为坐着到站立的动作型态，其属于动态动作型态，因而据以驱动致动机构120调整支撑束带110，以增加支撑束带110对肢体10所施加的压力，例如增加至动态压力默认值。
72.须说明的是，角度传感器136a、136b所感测到的关节角度与时间的关系曲线呈现于图10，其中，t1期间用户的动作型态为坐着，故膝关节的角度约略维持在90度上下，在t2期间，用户的动作型态是由坐着到站立，故其膝关节的角度由约略90度增加至接近180度。在t3期间用户是维持站立的动作型态，而在t4期间用户的动作型态是由站立到坐下。因此，本实施例的自动调控式护具100的控制器140可由此角度关系曲线图判断用户的动作型态。在某些实施例中，控制器140也可仅依据角度传感器136a、136b感测到的角度来判断用户的动作型态。此外，由于使用者的肢体姿态、角度、动量每次可能会有些微差异，且不同使用者的相同的姿态时呈现的角度与动量也会有所差异，故本发明所提及的角度、加速度、压力等数值皆为举例说明，所谓的「大体上」、「约略」、「左右」等用语代表至少可有正负15％的误差。所述控制器140可设置于感测模块，然而也可以是设置于致动机构。
73.请再参照图9及图10，在本发明的一实施例中，当使用者是由站立到坐下的动作型态时，如图9所示，使用者的膝关节(肢体10)的角度会由约略180度减小至接近90度左右(如图10的t4期间)，并且由于使用者坐下后的大腿及小腿是接近于静止的状态，其加速度值会大幅减小且维持此低加速度值的状态一段时间。因此，当角度传感器136a、136b所感测的角度减小，且加速度传感器132a、132b所感测到的加速度值大体上小于加速度默认值且持续时间大体上大于或等于预设时间(例如10秒左右)，则控制器140判断肢体10为坐下的动作型态，此属于静态动作型态，并据以驱动致动机构120调整支撑束带110，以减小支撑束带110对肢体10所施加的压力，例如减小至静态压力默认值。所述控制器140可设置于感测模
块，然而也可以是设置于致动机构120。
74.图11及图12是依照本发明的一实施例的一种自动调控式护具在不同动作型态下的使用情境示意图。图13是依照本发明的一实施例的一种角度传感器在不同动作型态下所感测到的角度曲线示意图。请先参照图11，在本发明的一实施例中，当使用者是由行走到站立的动作型态时，如图11所示，使用者的膝关节呈现的角度会由约略135度增加至接近180度(角度θ1至角度θ2)。并且，由于使用者站立时的大腿及小腿是接近于静止的状态，其加速度值会大幅减小并维持此低加速度值的状态一段时间。因此，当角度传感器136a、136b所感测的角逐渐增加至接近180度，且加速度传感器132a、132b所感测到的加速度值大体上小于加速度默认值且持续时间大体上大于或等于预设时间(例如10秒左右)，此情况下，控制器140判断肢体10为站立的动作型态，其属于静态动作型态，控制器140因而据以驱动致动机构120调整支撑束带110，以减小支撑束带110对肢体10所施加的压力，例如减小至静态压力默认值。所述控制器140可设置于感测模块，然而也可以是设置于致动机构120。
75.请参照图12及图13，在本发明的一实施例中，当使用者是由站立到行走的动作型态时，如图12及图13所示，使用者开始行走时膝关节呈现的角度会持续地改变。由于使用者的大腿及小腿皆处于运动的状态，其加速度值增加而有较大的加速度值，因此，当加速度传感器132a、132b感测的加速度值增加且持续变化，且角度传感器136a、136b所感测的角度也持续变化时，控制器140判断肢体10为行走的动作型态，其属于动态动作型态，控制器140因而据以驱动致动机构120调整支撑束带110，以增加支撑束带110对肢体10所施加的压力，例如增加至动态压力默认值。所述控制器140可设置于感测模块，然而也可以是设置于致动机构120。
76.图14是依照本发明的一实施例的一种加速度传感器在另一种动作型态下所感测到的加速度曲线示意图。图15是依照本发明的一实施例的一种角度传感器在另一种动作型态下所感测到的角度曲线示意图。用户可能有各种不同的动作型态，而各种动作型态都有其对应的不同动作轨迹，例如动作型态可以包括走路、跑步、跌倒、蹲、跪、躺等，其中部分动作型态的动作轨迹较为复杂。图14及图15绘示了「跌倒」的动作型态的加速度传感器与角度传感器所分别读到的数值，其数值在各方向上的变化较为复杂，且每次跌倒的加速度与角度的变化也可能皆不相同。因此，在某些实施例中，控制器140还包括动作识别模型142(如图2a所示)，控制器140的动作识别模型142可依据加速度传感器132a、132b及角度传感器136a、136b的感测结果，来判断用户的动作型态。在本实施例中，动作识别模型142可例如是利用python来建立类神经模型训练数据库，将加速度传感器132a、132b及角度传感器136a、136b的感测结果输入，并使动作识别模型对其进行特征分析与撷取，以透过机械学习识别算法来识别(判断)用户的动作型态。当然，本实施例仅用以举例说明，本发明并不以此为限。
77.在控制器140判断出用户的动作型态后，该控制器140驱动致动机构120调整(增加或减小)支撑束带110所施加的压力至压力默认值，例如增加至动态压力默认值或是减小至静态压力默认值。当压力传感器134感测到支撑束带110对肢体10所施加的压力约等于压力默认值(步骤s142)，则执行步骤s144，该控制器140停止调整支撑束带110对肢体10所施加的压力，也就是固定当前的支撑束带110的松紧度。所述控制器140可设置于感测模块，然而也可以是设置于致动机构。
78.基于以上论述，可看出本发明实施例提供多种优点。然而，应理解，本文中未必论述所有优点，且其他实施例可提供不同优点，也并非所有实施例都需要特定优点。
79.综上所述，本发明的自动调控式护具可依据传感器所感测到的肢体的运动参数来判断用户的动作型态，并依据此动作型态来驱动致动机构调整(增加或减小)支撑束带对肢体所施加的压力。因此，当用户处在动态动作型态时，致动机构可增加支撑束带对肢体所施加的压力(束紧)，以增加对肢体的支撑力及束缚力。当用户处在静态动作型态时，致动机构可减小支撑束带对肢体所施加的压力(放松)，以提升使用者的舒适度。
80.此外，本发明的自动调控式护具仅需在欲停止驱动致动机构时将电磁阀移动至啮合位置，即可使电动机及支撑束带的末端固定在当前的位置，进而可固定支撑束带当前的松紧度。之后，即无须持续对致动机构供电，而仅利用电磁阀的止挡件与电动机的旋转轴的啮合关系来维持支撑束带的松紧度。因此，本发明的自动调控式护具不仅可自动调控支撑束带的松紧度，还可达到省电的效果。
81.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。