CN103785143B - 运动信息的实时比较 - Google Patents

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Abstract

运动信息的实时比较。一种比较与进行运动行为的用户有关的运动信息的装置，所述装置具有产生相应于运动信息的第一组运动数据的模块，该运动信息相应于用户进行的运动行为。所述模块具有存储第二组运动数据的存储器。所述模块比较第一组运动数据与第二组运动数据，并根据第一组运动数据与第二组运动数据的比较来将内容传递给用户。所述装置还具有确定运动行为的预期时间并选择具有接近于运动行为的预期时间的持续时间的反馈数据组的模块，其中该模块将所选择的反馈数据组传递给用户。

Description

运动信息的实时比较
本申请是申请日为2008年02月18日，申请号为200810005936.8，发明名称为“运动信息的实时比较”的申请的分案申请。
相关的申请数据
本申请要求2007年2月16日提交的美国临时专利申请号60/890,223的优先权利益，该申请以Roberto Tagliabue的名义且题目为“Real-Time Comparison of AthleticInformation”。本优先权申请在这里通过引用被全部并入。
技术领域
本发明涉及运动信息的实时比较。本发明的一些方面特别适合于当用户正在进行运动行为时运动数据的产生，比较运动数据与基准数据，并在用户仍然在进行运动行为时向用户提供反馈。
背景技术
虽然大多数人认识到身体健康的重要性，但很多人却很难找到维持有规律的训练计划的所需要的动力。一些人发现维持包括持续重复的运动例如跑步、步行和骑自行车的训练制度特别难。
有经验的运动员和教练员发现，立即和直接的反馈给很多人提供动力以最大化其运动行为的努力。例如，如果有人在体育馆进行重物锻炼，则个人教练员常常给此人提供鼓励的话语、关于提高状态的建议或其它同时期产生的反馈。不幸的是，获得对一些类型的运动行为的直接反馈通常很难，例如当个人独自步行、独自跑步、独自骑自行车或远离复杂的训练器材的其它孤立的运动行为时。一些制造商提供监控设备，例如用户在进行运动行为时可观看的心率监控器、步数计、里程表等。虽然这些监控设备确实提供直接的反馈，但它们需要用户的注意力，因此在反馈信息可能对用户最有利时可能不能提供反馈信息(例如，只要用户开始下降到低于或超过期望的跑步步速)。
代替特有行为或特有表现的反馈，很多运动员在进行运动行为时听音乐或其它音频内容。例如一些运动员相信音乐或其它音频内容使他们的注意力从单调的运动行为例如步行、跑步或骑自行车分散。因此，很多运动员现在使用数字音乐播放器(即，从储存在电子存储介质上的数字文件播放音乐的播放器)来在运动行为训练期期间播放音乐。然而，使用这种类型的音乐播放器，音乐或其它音频内容必须从音频内容文件存储器下载或者是从音频内容文件存储器传输到数字音乐播放器。但是在很多情况下，用户不能准确地估计多少音频内容传输到数字音乐播放器。用户可能不注意地传输太少的音频内容而不能维持他或她的计划的运动行为的整个持续时间。
发明内容
本发明的各个方面涉及运动信息与基准数据的实时比较，以便向用户提供直接反馈。使用本发明的一些实施方式，从监控在运动行为期间的运动员获得的运动信息用于产生运动数据。运动数据接着与基准数据进行比较。基准数据可为理想化的或实际的。例如，基准数据可由相应于用户期望的理想目标运动表现的运动数据人工创建。可选地，基准数据可反映以前由用户或一些其它人例如职业运动员、个人教练员或用户的竞争者进行的运动行为训练期的表现特征。
如果运动数据在基准数据的期望的邻近范围内，则向用户提供默认的反馈。然而，如果运动数据在基准数据的期望的邻近范围外，则供替换的运动反馈被选择并提供给用户。而且，使用本发明的一些实施方式，反馈是音乐的连续重放的一部分，使得用户不需要将他或她的注意力转移到监控设备，以便从反馈获得好处。
例如，当用户正在跑步时，反馈可以是向用户播放的音乐。进一步地，基准数据可为期望的步速。如果由用户的运动行为产生的运动数据在基准数据的期望的邻近范围内(例如，在基准步速值的10％的范围内)，则播放给用户的音乐可以是来自用户选择的默认播放列表的音乐。然而，如果用户的运动行为产生的运动数据值明显低于相应的基准数据值，则可向用户播放具有较快拍子的供替换的音乐。可选地或附加地，可向用户提供口头鼓励或指导，以鼓励用户提高他或她的运动表现来符合期望的基准数据。类似地，如果用户的运动行为产生的运动数据值明显高于相应的基准数据值，则可向用户播放具有较慢拍子的第二组供替换的音乐。可选地或附加地，可向用户提供口头鼓励或指导，以鼓励用户降低他或她的运动表现来符合期望的基准数据。
本发明的各种实施方式在用户正在进行运动行为时可向他或她提供用于播放音乐的数字音乐播放器。使用这些实施方式中的一些，用户可输入对运动行为训练期的期望目标。例如，如果用户打算跑步，则用户可输入跑步的期望距离。响应于此输入，运动行为训练期的预期持续时间被估计出。相应于预期持续时间的许多音频内容接着从音频内容文件存储器传输到数字音乐播放器，以在运动行为训练期期间播放。
本发明提供了一种比较与进行运动行为的用户有关的运动信息的方法，所述方法包括：
接收相应于个人进行的运动行为的运动信息；
产生相应于接收的所述运动信息的第一组运动数据；
提供第二组运动数据；
比较所述第一组运动数据与所述第二组运动数据；
根据所述第一组运动数据与所述第二组运动数据的所述比较将内容传递给所述用户。
本发明所提供的方法中，第二组运动数据可以是由相应于由用户进行的以前的运动行为的运动数据确定的基准数据。
相应于以前的运动行为的所述运动数据可包括相应于用户的所述运动行为的多组数据。
第二组运动数据还可包括反馈数据。
所述反馈数据可包括多组反馈数据。
内容可包括给用户的第一组运动数据的值低于基准数据的消息、给用户的第一组运动数据相对于基准数据在可接受的范围内的消息、以及给用户的第一组运动数据的值高于基准数据的消息之一。
内容还可包括从所述多组反馈数据中的一组选择的反馈数据，所述反馈数据可包括音频内容。
内容可在用户继续进行运动行为时被传递给用户。
内容可以是音乐。
内容可以是口头语言。
内容可以是可视的。
内容可以是基于比较的默认的反馈数据，其中第一组运动数据可以在基准数据的可接受的范围内。
内容可以是响应于第一组运动数据比基准数据慢的比较而具有比默认的反馈数据快的节奏的反馈数据。
本发明还提供了一种用于比较与进行运动行为的用户有关的运动信息的装置，所述装置包括：
模块，其产生相应于运动信息的第一组运动数据，所述运动信息相应于由所述用户进行的所述运动行为，所述模块具有存储第二组运动数据的存储器，其中所述模块比较所述第一组运动数据与所述第二组运动数据，并根据所述第一组运动数据与所述第二组运动数据的所述比较来将内容传递给所述用户。
本发明所提供的装置中，内容可以是响应于第一组运动数据与第二组运动数据的比较在可接受的范围内而传递的默认的反馈数据。
所述默认的反馈数据可包括由用户选择的优选音乐的音乐播放列表。
内容可以是响应于第一组运动数据与第二组运动数据的比较不在可接受的范围内而传递的供替换的反馈数据。
所述供替换的反馈数据可包括具有比来自默认的反馈数据的音乐慢的节奏的音乐。
供替换的反馈数据可包括具有比来自默认的反馈数据的音乐快的节奏的音乐。
供替换的反馈数据可包括包含鼓励的话语的口头内容。
供替换的反馈数据可包括包含表现指导的口头内容。
本发明还提供了一种用于比较与进行运动行为的用户有关的运动信息的装置，所述用户有在其上可操作的传感器，所述传感器记录相应于由所述用户进行的运动行为的运动信息，所述装置包括：
数字音乐播放器，其配置成与所述传感器通信，所述播放器具有运动数据生成模块，所述运动数据生成模块产生相应于配置成由所述传感器记录的所述运动信息的第一组运动数据，所述播放器进一步具有存储第二组运动数据的存储器，所述播放器进一步具有运动数据比较模块，
其中所述比较模块比较所述第一组运动数据与所述第二组运动数据，且其中所述播放器配置成根据所述第一组运动数据与所述第二组运动数据的所述比较来将内容传递到所述用户。
本发明另外提供了一种向进行运动行为的用户提供反馈的方法，所述方法包括：
提供相应于所述用户计划在所述运动行为期间行进的距离的距离值；
提供与所述用户相关联的步速信息；
从所述距离值和步速信息确定运动行为的预期时间；
提供具有多个持续时间的多组反馈数据；
选择具有接近于运动行为的所述预期时间的持续时间的多组反馈数据中的一组反馈数据；以及
将所选择的反馈数据组传递给所述用户。
本发明所提供的方法中，反馈数据组可包括音乐。
反馈数据组可响应于所述确定步骤而被自动地传递。
步速信息可由用户自以前的运动行为训练期提供。
本发明另外提供了一种向进行运动行为的用户提供反馈的装置，所述装置包括：
模块，其接收相应于所述用户计划在所述运动行为期间行进的距离的距离值，所述模块进一步具有存储与所述用户相关联的步速信息的存储器，所述模块可访问具有多个持续时间的多组反馈数据，其中所述模块从所述距离值和步速信息确定运动行为的预期时间，并选择具有接近于运动行为的所述预期时间的持续时间的多组反馈数据中的一组反馈数据，其中所述模块将所选择的反馈数据组传递给所述用户。
本发明所提供装置中，反馈数据组可响应于所述确定步骤而被自动选择。
模块在运动行为期间可将反馈数据传递给用户。
反馈数据组可具有符合或超过运动行为的预期时间的持续时间。
反馈数据组可包括音频内容。
反馈数据组可包括音乐。
反馈数据组可包括口头语言。
反馈数据组可包括可视内容。
步速信息可由用户自以前的运动行为训练期产生。
步速信息可以是用户的多个以前的运动行为训练期的平均值。
步速信息可以是任意的。
模块可在数字音乐播放器中实现。
多组反馈数据可储存在可由数字音乐播放器访问的远程位置。
本发明还提供了一种向进行运动行为的用户提供反馈的装置，所述装置包括：
数字音乐播放器，其配置成与所述用户通信，所述播放器具有用户接口和存储与所述用户相关联的步速信息的存储器，所述播放器进一步可访问具有多个持续时间的多组反馈数据，所述播放器进一步具有训练期时间确定模块和反馈数据组选择模块，
其中所述用户接口接收相应于所述用户计划在所述运动行为期间行进的距离的距离值，其中所述训练期时间确定模块从所述距离值和步速信息确定运动行为的预期时间，且其中所述反馈数据组选择模块选择具有接近于运动行为的所述预期时间的持续时间的多组反馈数据中的一组反馈数据，其中所述反馈数据组选择模块向所述用户传递所选择的反馈数据组。
根据下列详细的说明，本发明的这些和其它特征将变得明显。
附图说明
图1示出可用于实现本发明的各个实例的计算设备。
图2和图3示出可根据本发明的各个实例使用的运动信息监控设备的例子。
图4示出一种环境，其中可使用根据本发明的各个实例的运动参数测量设备。
图5示出反馈控制工具的例子，该反馈控制工具根据本发明的各个实例可用于控制在运动行为训练期期间提供给用户的反馈。
图6A和6B示出根据本发明的各个实例可被反馈控制工具使用的数据的类型。
图7示出根据本发明的各个实例描述在运动行为训练期期间向用户提供实时反馈的方法的流程图。
图8示出可根据本发明的各个实例使用的自动反馈选择工具。
图9示出描述可根据本发明的各个实例使用的自动反馈选择工具的操作的流程图。
具体实施方式
操作环境
概述
本发明的一些方面涉及运动信息的测量、收集和显示。如本领域中普通技术人员将认识到的，运动信息首先必须从单独的个人得到。使用本发明的各种实施方式，一个或更多不同的运动信息监控设备可用于测量并记录相应于个人在运动行为训练期期间进行的运动行为的运动信息。一般，运动信息监控设备合并传感器和计算设备，传感器用于测量与正被监控的个人有关的参数，计算设备用于将由传感器测量的运动信息处理成相应于所监控的运动行为的运动数据。
一旦运动信息监控设备记录了个人运动行为的运动信息，该个人就可接着将所记录的运动信息传输到一个或更多分离的设备，以便观看所记录的运动信息。例如，用户可将产生和记录的运动数据从运动信息监控设备下载到分离的收集设备。收集设备又可将从运动信息监控设备收集的运动数据传输到分离的显示配置设备，运动数据可在显示配置设备被组织并配置，以随后用例如又一个设备来观看。如下面将更详细讨论的，本发明的各种实施方式允许个人使用在网络如互联网上通信的一组计算设备来记录、收集并显示运动信息。
例如，本发明的一些实施方式可允许个人使用专用计算设备来测量并记录运动信息。用户接着可将从运动信息产生的运动数据传输到本地计算设备，例如个人桌上型或膝上型计算机。更特别地，用户可将所记录的运动数据从运动信息监控设备下载到本地计算机上的收集软件工具，本地计算机充当计算机网络中的“客户机”。收集软件工具然后通过网络将所下载的运动数据传输到远程“服务器”计算机。远程服务器计算机上的显示配置软件工具接着保存所传输的运动数据。稍后，个人可使用客户机计算机或另一本地计算机来从服务器计算机取回所储存的运动数据。响应于来自本地计算机的显示请求，显示配置软件工具将配置所请求的运动数据用于显示在本地计算机上，并接着将配置的运动数据传输到本地计算机用于显示。
计算设备
使用配置成执行一个或更多功能的电路可实现本发明的各个实例。例如，使用本发明的一些实施例，使用一个或更多专用集成电路(ASIC)可实现运动信息监控设备、收集设备、显示设备或其中的任何组合。然而更一般地，使用执行固件或软件指令的可编程计算设备或通过专用电路和在可编程计算设备上执行的固件或软件指令的一些组合，将实现本发明的各个实例的一个或更多部件。
因此，图1示出可用于实现本发明的各个实施例的计算机101的一个例证性例子。如在本图中看到的，计算机101具有计算单元103。计算单元103一般包括处理单元105和系统存储器107。处理单元105可以是用于执行软件指令的任何类型的处理设备，但按照惯例它为微处理器设备。系统存储器107可包括只读存储器(ROM)109和随机存取存储器(RAM)111。如本领域中普通技术人员将认识到的，只读存储器(ROM)109和随机存取存储器(RAM)111都可存储用于被处理单元105执行的软件指令。
处理单元105和系统存储器107通过总线113或供替换的通信结构直接或间接地连接到一个或更多外围设备。例如，处理单元105或系统存储器107可直接或间接地连接到附加的内存存储器，例如硬盘驱动器117、可拆装的磁盘驱动器119、可拆装的光盘驱动器121和闪存卡123。处理单元105和系统存储器107还可直接或间接连接到一个或更多输入设备125以及一个或更多输出设备127。输入设备125可包括例如键盘、触摸屏、远程控制键盘、指示设备(例如鼠标、触摸键盘(，touchpad)、指示笔(stylus)、跟踪球(trackball)或操作杆(joystick))、扫描仪、摄像机或扩音器。输出设备127可包括例如监控显示器、电视机、打印机、立体声系统或扬声器。
仍然进一步地，计算单元103直接或间接连接到一个或更多网络接口129以与网络通信。有时也称为“网络适配器”或“网络接口卡”(“NIC”)的这种类型的网络接口129根据一个或更多通信协议例如传输控制协议(TCP)、互联网协议(IP)和用户数据报协议(UDP)将来自计算单元103的数据和控制信号转变为网络消息。这些协议在本领域中是公知的，且因此不在这里更详细地讨论。接口129可使用用于连接到网络的任何适当的连接工具，包括例如无线收发器、电力线适配器、调制解调器或以太网连接。
应认识到，除了上面特别列出的输入、输出和存储外围设备外，计算设备还可连接到各种其它外围设备，包括可执行输入、输出和存储功能或其中一些组合的一些设备。例如，计算机101可连接到数字音乐播放器，例如可从加利福尼亚州卡佩迪诺市(Cupertino)的Apple公司得到的牌数字音乐播放器。如在本领域中公知的，这种类型的数字音乐播放器可用作计算机的输出设备(例如，输出来自声音文件的音乐或来自图像文件的图片)和存储设备。此外，这种类型的数字音乐播放器还可用作用于输入记录的运动信息的输入设备，如将在下面更详细讨论的。
当然，还有其它外围设备可包括于或者是连接到图1所示类型的计算机101，如本领域中公知的。在一些情况下，外围设备可永久或半永久地连接到计算单元103。例如，使用很多计算机，计算单元103、硬盘驱动器117、可拆装的光盘驱动器121和显示器半永久地装入单个机架中。如果希望，还有其它外围设备可以可拆装地连接到计算机101。计算机101可包括例如一个或更多通信端口，外围设备可通过该通信端口(通过总线113直接或间接地)连接到计算单元103。这些通信端口可包括并行总线端口或串行总线端口，例如使用通用串行总线(USB)标准或IEEE 1394高速串行总线标准的串行总线端口(例如，FireWire端口)。可选地或附加地，计算机101可包括无线数据“端口”，例如蓝牙(Bluetooth)接口、Wi-Fi接口、红外数据端口等。
应认识到，根据本发明的各个实例使用的计算设备可包括比图1所示的计算机101多的部件、比计算机101少的部件或与计算机101不同的部件组合。例如，本发明的一些实施方式可使用计划有很特别的功能的一个或更多计算设备，例如数字音乐播放器或服务器计算机。这些计算设备因此可省略不必要的外围设备，例如网络接口129、可拆装的光盘驱动器121、打印机、扫描仪、外部硬盘驱动器等。本发明的一些实施方式可以可选地或附加地使用计划有各种各样功能的计算设备，例如桌上型或膝上型个人计算机。这些计算设备可按需要具有外围设备或附加部件的任何组合。
运动信息监控设备
图2示出运动信息监控设备201的一个例子，根据本发明的各个实例，运动信息监控设备201可用来测量相应于用户的运动行为的运动信息。如在本图中示出的，运动信息监控设备201包括数字音乐播放器203、电子接口设备205和运动参数测量设备207。如下面更详细描述的，数字音乐播放器203(可释放地)连接到电子接口设备205，且当用户进行运动行为例如跑步或步行时，此组合由他或她佩戴或者是携带。当用户进行运动行为时，运动参数测量设备207也由他或她佩戴或携带，且该设备207测量与用户正进行的运动表现有关的一个或更多运动参数。运动参数测量设备207将相应于所测量的运动参数的信号传输到电子接口设备205。
电子接口设备205从运动参数测量设备207接收信号，并且它向数字音乐播放器203提供由信号携带的运动信息。电子接口设备205包括连接器系统209，连接器系统209物理插入并连接设置在数字音乐播放器203上的传统输入端口211。输入端口211可以是用于传输数据的任何期望类型的输入端口，例如并行数据端口、串行数据端口、耳机或扩音器插孔等，电子接口设备205的连接器系统209连接到输入端口211中。连接器系统209可包括任何适当的连接设备如电线、引脚、电子连接器等，以便产生与设置在数字音乐播放器203的输入端口211内的相应元件的电子连接或其它适当的连接(例如，以允许接口设备205和数字音乐播放器设备203之间的电子和/或数据通信)。如果必要或希望，可设置额外的紧固元件如带、钩、搭扣、夹子、夹具、扣子、固定元件、机械连接器等，以将接口设备205牢固地连接到数字音乐播放器203。
如图3中更详细示出的，运动参数测量设备207包括一个或更多传感器301，用于测量与佩戴或者是使用运动参数测量设备207的个人相关联的运动参数。使用所示实施方式，例如，传感器301A和301B可以是用于在两个正交的方向测量运动参数测量设备207的加速度的加速计(例如压电加速计)。运动参数测量设备207由用户携带或者是佩戴，以便它在用户训练时测量期望的运动参数。例如，如图4所示，当用户步行或跑步时，运动参数测量设备207可位于用户的鞋401的鞋底中。使用此布置，传感器301将产生相应于用户的脚的运动的电信号。如本领域中已知的，这些信号可接着用于产生表示用户进行的运动行为的运动数据。
运动参数测量设备207还包括用于处理由传感器301输出的电信号的处理器303。使用本发明的一些实施方式，处理器303可为可编程的微处理器。然而，仍然对于本发明的其它实施方式，处理器303可为专用电路设备例如ASIC。处理器303对从传感器301输出的信号可执行任何期望的操作，例如曲线平滑化、噪声过滤、界外值(outlier)去除、放大、求和、积分等。处理器303向发射器305提供处理的信号。运动参数测量设备207按需要还包括用于向传感器301提供功率的电源307、处理器303以及发射器305。电源307例如可为电池。
运动参数测量设备207向电子接口设备205发射处理的信号，如在图4中看到的。现在返回图3，电子接口设备205包括接收器309，其接收由运动参数测量设备207中的发射器305发射的处理的信号。接收器309将处理的信号传递到进一步处理信号的第二处理器311。与处理器303一样，处理器311可对处理的信号执行任何期望的操作，例如曲线平滑化、噪声过滤、界外值去除、放大、求和、积分等。
处理器311通过设备接口313向计算单元315提供处理的信号。使用本发明的各个实例，设备接口313可物理合并例如输入端口211。它还可使用电子部件、软件部件(例如应用程序接口(API))或其中的一些组合。计算单元315最初可将处理的信号所携带的信息储存在存储器317中。此外，计算单元315可通过用户接口319从用户接收输入并向用户提供输出。用户接口319可包括任何类型的用户接口设备，包括例如显示屏、触摸键盘、键盘、操作杆、跟踪球等。
使用本发明的各种实施方式，计算单元315对运动信息监控设备201提供的所处理的信号进行操作，以产生相应于用户进行的运动行为的一组运动数据。例如，如果运动信息监控设备201包括用于测量用户的脚的运动的加速计，则计算单元315可分析来自运动信息监控设备201的处理的信号，以产生例如描述在用户的运动行为期间在特定情况下的用户速度和用户在每一个这些特定情况下行进的总距离的运动数据组。例如在Blackadar等人的标题为“Monitoring Activity Of A User In Locomotion On Foot”并在2005年5月24日发布的美国专利号6,898,550、Ohlenbusch等人的标题为“Monitoring Activity Of AUser In Locomotion On Foot”并在2005年4月19日发布的美国专利号6,882,955、Darley等人的标题为“Monitoring Activity Of A User In Locomotion On Foot”并在2005年4月5日发布的美国专利号6,876,947、Ohlenbusch等人的标题为“Monitoring Activity OfA User In Locomotion On Foot”并在2002年12月10日发布的美国专利号6,493,652、Blackadar等人的标题为“Detecting The Starting And Stopping Of Movement Of APerson On Foot”并在2001年10月2日发布的美国专利号6,298,314、Gaudet等人的标题为“Measuring Foot Contact Time And Foot Loft Time Of A Person In Locomotion”并在2000年4月18日发布的美国专利号6,052,654、以及Gaudet等人的标题为“MeasuringFoot Contact Time And Foot Loft Time Of A Person In Locomotion”并在2000年1月25日发布的美国专利号6,018,705中，描述了用于确定来自加速计信号的运动数据的各种技术，每项专利在这里通过引用被全部并入。
每个运动数据组还可包括与每个速度值和/或每个距离值关联的时间值。如果运动信息监控设备201可用于从不同的用户收集运动信息，则计算单元315可额外地提示用户以某种方法识别他自己或她自己。然后，该识别信息可包括于每个运动数据组或者是与每个运动数据组关联，每个运动数据组由运动信息监控设备201提供的信息产生。一旦计算单元315从由运动信息监控设备201提供的信息产生一组运动数据，计算单元315就可将运动数据组储存在存储器317中。如下面将更详细讨论的，当数字音乐播放器203随后连接到实现运动信息收集工具的计算设备时，计算单元315将运动数据下载到收集工具。
虽然对图2-4中示出的实施例，描述了运动参数测量设备207和接口设备205之间的无线通信，但在运动参数测量设备207和接口设备205之间可使用包括有线连接的任何期望的通信方式而不偏离本发明。此外，可提供将从来自运动参数测量设备207的物理或生理数据得到的数据以适当的形式或格式放置以显示在数字音乐播放器203上或从数字音乐播放器203输出的任何期望的方法，而不偏离本发明。例如，如果希望，运动参数测量设备207可特别被设计和/或编程以用于一个或更多特定的数字音乐播放器203或例如预先编程的和/或有线的其它电子设备，以便与特定设备或设备203操作并以适合于那些设备203的形式和格式提供输出数据。在这种情况下，可在市场上交易并出售接口设备205来特别以确定的电子设备203为目标，例如数字音乐播放器的特定模型和甚至其它电子设备如电话、手表、个人数字助理等。作为另一可选方案，如果希望，接口设备205可在稍后的时间被编程，以例如通过从互联网、从磁盘或从另外的源等下载特定电子设备的显示器或设备驱动器和/或格式数据来与各种各样的不同电子设备操作。
如果希望，根据本发明的至少一些例子，电子接口设备205和/或数字音乐播放器203可进一步包括显示器220和/或用户输入系统222，例如一个或更多旋转的输入设备、开关、按钮(如图2中所示例子中示出的)、鼠标或跟踪球元件、触摸屏等或其中的一些组合。显示器220可用于显示例如与数字音乐播放器203正在播放的音乐有关的信息、与正被数据音乐播放器203接收的运动信息信号有关的信息、由数字音乐播放器203根据所接收的运动信息信号产生的运动数据等。用户输入系统222可用于例如控制通过接口设备205接收的输入数据的处理的一个或更多方面、控制输入数据接收(例如，计时、所接收的信息的类型、应求(on-demand)数据请求等)、控制输出到电子设备203的数据或由电子设备203输出的数据、控制运动参数测量设备207等。可选地或附加地，如果希望，数字音乐播放器203上的输入系统(例如，按钮222、触摸屏、基于数字转换器/指示笔的输入、旋转的输入设备、跟踪球或滚转球、鼠标等)可用于向接口设备205和/或运动参数测量设备207提供用户输入数据。作为又一例子，如果希望，语音输入系统可设置有接口设备205和/或数字音乐播放器203，以例如通过语音命令实现用户输入。为了控制任何系统元件和/或为了任何目的，可提供任何其它期望类型的用户输入系统而不偏离本发明。
数字音乐播放器203可包括额外的输入和/或输出元件，例如用于耳机(或其它音频输出)、电源、无线通信、红外输入、扩音器输入或其它设备的图2所示的端口224和226。如果希望，且如果当接口设备205连接到电子设备203时这些端口224和/或226被覆盖，则接口设备205可装备有类似的外部端口到端口224和/或226，以及内部电路可设置在接口设备205中，以使用户能够在他们可插入数字音乐播放器203中时将相同的附加设备插入接口设备205中，并仍然利用相同的功能(例如，因而允许必要的数据、信号、功率和/或信息通过接口设备205传递到用户、另一输出和/或数字音乐播放器203)。
应认识到，虽然上面描述的本发明的一些特定的实施例涉及数字音乐播放器203，使用任何便携式电子设备可实现本发明的供替换的实例。例如使用本发明的一些实施方式，运动参数测量设备207可结合移动电话、手表、个人数字助理、另一类型的音乐播放器(例如压缩光盘或卫星无线电音乐播放器)、便携式计算机或任何其它期望的电子设备来使用。仍然进一步地，本发明的一些实施方式可以可选地或附加地省略接口设备205的使用。例如，运动参数测量设备207可配置成使用蓝牙无线通信协议来通信，以便它可用于有蓝牙能力的移动电话、个人数字助理、手表或个人计算机。当然，在省略接口设备205的同时还可使用其它无线或有线通信技术。
还应认识到，虽然为了易于理解，在上面描述了运动参数测量设备207的特定例子，但任何类型的期望运动参数测量设备207可用于本发明的各种实施例。例如，使用本发明的一些实施方式，运动参数测量设备207可以是心率监控器、血氧监控器、卫星定位设备(例如，全球定位卫星(GPS)导航设备)、用于测量用户的电行为的设备(例如，EKG监控器)或测量用户的一个或更多物理参数的任何其它设备。仍然进一步地，运动参数测量设备207可测量正被用户操作的某个设备的一个或更多操作参数，例如自行车的速度和/或距离、由踏车(treadmill)、划船机(rowing machine)、椭圆机(elliptical machine)、静止的自行车等完成的速度和/或工作、用户穿的滑雪板(水或雪)、冰鞋(滚轮或冰)或雪鞋等行进的速度和/或距离等。
此外，虽然运动参数测量设备207被描述为从数字音乐播放器203分离，使用本发明的一些实施方式，运动参数测量设备207可合并到数字音乐播放器203或另一电子设备中。例如，本发明的一些实施方式可使用音乐播放器、移动电话、手表或个人数字助理，其合并加速计、卫星定位设备或用于测量运动行为的一些参数的任何其它期望的设备。仍然进一步地，应认识到，本发明的各种实施方式可使用合并到数字音乐播放器203或其它便携式电子设备中的多个运动参数测量设备207、从数字音乐播放器203分离的多个运动参数测量设备207、或其中的一些组合。
反馈控制工具
图5示出反馈控制工具501的例子，反馈控制工具501可用于控制在运动行为训练期期间向用户提供的反馈。如本图所示，反馈控制工具501包括运动数据比较模块503和反馈确定模块505。如下面将更详细讨论的，反馈控制工具501可在例如数字音乐播放器中实现，该数字音乐播放器还包括设备接口507、运动数据生成模块509和存储器511。每个运动数据比较模块503、反馈确定模块505和运动数据生成模块509可通过例如由计算设备101的计算单元103执行的软件指令实现。
设备接口507从运动信息监控设备201接收运动信息。设备接口507可例如由前面讨论的类型的设备接口313使用例如电子部件、软件部件(例如应用程序接口(API))或其中的一些组合来实现。
可使用如前面讨论的计算单元315实现的运动数据生成模块509对运动信息监控设备201提供的信号进行操作，以产生相应于用户进行的运动行为的一组运动数据。例如，如果运动信息监控设备201包括用于测量用户的脚的运动的加速计，则运动数据生成模块509可分析来自运动信息监控设备201的处理的信号，以产生运动数据组，其描述例如在用户的运动行为期间在特定情况下的用户速度、和用户在这些特定情况的每一个下行进的总距离。例如在Blackadar等人的标题为“Monitoring Activity Of A User In LocomotionOn Foot”并在2005年5月24日发布的美国专利号6,898,550、Ohlenbusch等人的标题为“Monitoring Activity Of A User In Locomotion On Foot”并在2005年4月19日发布的美国专利号6,882,955、Darley等人的标题为“Monitoring Activity Of A User InLocomotion On Foot”并在2005年4月5日发布的美国专利号6,876,947、Ohlenbusch等人的标题为“Monitoring Activity Of A User In Locomotion On Foot”并在2002年12月10日发布的美国专利号6,493,652、Blackadar等人的标题为“Detecting The Starting AndStopping Of Movement Of A Person On Foot”并在2001年10月2日发布的美国专利号6,298,314、Gaudet等人的标题为“Measuring Foot Contact Time And Foot Loft Time OfA Person In Locomotion”并在2000年4月18日发布的美国专利号6,052,654以及Gaudet等人的标题为“Measuring Foot Contact Time And Foot Loft Time Of A Person InLocomotion”并在2000年1月25日发布的美国专利号6,018,705中，描述了用于确定来自加速计信号的运动数据的各种技术，每项专利在这里通过引用被全部并入。
存储器511(其可使用上面详细讨论的类型的存储器317来实现)可储存由运动数据生成模块509产生的运动数据组。然而使用本发明的各个实例，存储器511还包括基准数据513和多个反馈数据组515。基准数据513一般具有相应于由运动数据生成模块509产生的运动数据值的一个或更多数据值。例如，转向图6A，由运动数据生成模块509产生的运动数据601在用户的运动行为训练期期间在不同的时刻包括一系列数据组(例如，运动数据1、运动数据2、运动数据3、运动数据4...运动数据n)。每个数据组包括至少一个数据值，例如步速或距离值。基准数据513类似地包括相应于由运动数据生成模块509产生的运动数据组的一系列数据组(例如，基准数据1、基准数据2、基准数据3、基准数据4...基准数据n)。如下面更详细讨论的，在用户进行运动行为时，基准数据513可连同例如以音频内容的形式的反馈一起由数字音乐播放器203播放，以与由运动数据生成模块509产生的运动数据601比较。
应注意，基准数据513可以是用户期望的任何数据。例如，基准数据513可为在以前完成的运动行为训练期期间创建的运动数据601。此布置允许用户例如使用特别成功的运动行为训练期的结果作为基准，将来的运动行为训练期应与该基准比较以确定用户的表现提高。本发明的各种实施方式可以可选地或附加地允许用户手工创建基准数据513。此布置允许用户例如创建运动行为训练期的理想表现标准。仍然进一步地，本发明的一些实施方式可以可选地或附加地允许用户使用由另一个人产生的运动数据作为基准数据513。此布置允许用户将他的或她的运动行为表现与例如职业运动员、个人教练员、竞争者等进行比较。
应认识到，与运动数据601一样，基准数据513的值可随着时间而变化。例如，基准数据513可包括运动行为训练期中初期的相对慢的步速值与运动行为训练期中期的较高的步速值。基准数据513可接着返回至行为训练期末期的较低的步速值(或其它期望的步速值)。
如前面提到的，存储器511可包括反馈数据515的多个组。如图6B所示，反馈数据515的每个组603可包括可通过数字音乐播放器203向用户播放的一系列反馈数据值。一般，反馈数据515的组603为音频内容，例如音乐或口头内容。然而使用本发明的一些实施方式，反馈数据515的组603可以可选地或附加地包括视觉内容或可触知的内容(例如，向用户提供适度的电振动或振动响应的信号)。
反馈数据515一般包括表示在运动行为训练期期间用户的默认反馈的反馈数据组603。该默认的反馈数据组603可为例如优选音乐的用户选择音乐播放列表。反馈数据515还可包括一个或更多供替换的反馈数据组603。这些供替换的反馈数据组603具有配置成影响用户的运动行为相对于默认的反馈数据组603的表现的值。例如，一个供替换的反馈数据组603可以是具有比默认的反馈数据组603的音乐快10％的节奏的音乐。第二供替换的反馈数据组603可具有比默认的反馈数据组603的音乐快20％的节奏，而第三供替换的反馈数据组603可以是具有比默认的反馈数据组603的音乐慢10％的节奏的音乐，以及第四供替换的反馈数据组603可具有比默认的反馈数据组603的音乐慢20％的节奏。可选地或附加地，供替换的反馈组603可包括设计成影响用户的运动表现的口头内容，例如鼓励或表现指导的话语。
现在讨论关于图7的反馈控制工具501的操作。最初，在步骤701，运动数据生成模块509从运动参数测量设备207获得运动信息。接着，在步骤703，运动数据生成模块509从所接收的运动信息产生运动数据，如上面详细讨论的。在运动数据由运动数据生成模块509产生后，运动数据比较模块503从存储器511重新获得基准数据513，并在步骤705比较重新获得的基准数据513与产生的运动数据601。
接着，在步骤707，运动数据比较模块503确定运动数据601的每个值是否在基准数据513的相应值的期望邻近范围内。使用任何适当或期望的测量标准，包括例如通过百分数或通过特定的数值，可确定此期望的邻近范围。例如，特别的基准数据值可为每12分钟1英里的步速。使用本发明的一些实施方式，如果相应的测量的运动行为值低于此步速的10％，则它可在期望的邻近范围外。然而还使用本发明的其它实施方式，如果相应的运动行为值低于每16分钟1英里，则它可在期望的邻近范围之外。
还应注意，期望的邻近范围可在高于相应的基准数据值的运动数据值和低于相应的基准数据值的运动数据值之间变化。例如，如果较低的运动数据值仅低于基准数据值的5％或更多，则它可在相应的基准数据值的期望邻近范围之外，但除非较高的运动数据值高于基准数据值10％以上，否则它可能不在相应的基准数据值的邻近范围之外。
接着，反馈确定模块505根据由运动数据比较模块503确定的比较结果来选择将提供给用户的反馈数据515的组603。例如，如果运动数据比较模块503确定了当前的运动数据值在其相应的基准数据值的期望邻近范围内，则反馈确定模块505在步骤709将选择反馈数据515的默认组603。另一方面，如果运动数据比较模块503确定了当前的运动数据值在其相应的基准数据值的期望邻近范围外，则反馈确定模块505在步骤711选择反馈数据515的供替换的组603。
使用本发明的各个实施例，反馈确定模块505可至少部分地根据测量的运动数据值从其相应的基准数据值偏离的程度来确定供替换的反馈数据组603。例如，如果运动数据值是比基准数据值慢大约10％的步速，则反馈确定模块505可选择反馈数据组603，该反馈数据组603播放具有比默认的反馈数据组603快10％的节奏的音乐。类似地，如果运动数据值是比基准数据值慢大约20％的步速，则反馈确定模块505可选择反馈数据组603，该反馈数据组603播放具有比默认的反馈数据组603快20％的节奏的音乐。可选地或附加地，反馈确定模块505可选择播放强烈鼓励用户增加他或她的步速的口头内容的反馈数据组603。
以这种方式，当用户从期望的基准运动表现偏离时，本发明的各种实施方式给他或她提供立即的反馈。而且，可提供关于连续的基础的反馈而在运动行为期间不需要用户的特别注意。
反馈的自动选择
如下面更详细讨论的，本发明的各个实例可以可选地或附加地通过自动选择在运动行为训练期期间提供给用户的反馈数据的量来帮助用户。现在参考图8，本图示出可根据本发明的各个实施例使用的自动反馈选择工具801。自动反馈选择工具801包括训练期时间确定模块803和音频内容选择模块805。自动反馈选择工具801与用户接口809、存储器811和音频内容数据存储设备813协作，以在运动行为训练期期间通过数字音乐播放器203给用户自动选择用于播放的音频内容。
如上面详细讨论的，本发明的各个实例监控用户的运动行为并在响应中产生运动数据。如上面同样详细讨论的，该运动数据可包括以时间单位描述用户的运动表现的值，例如步速或速度值。根据这些依赖于时间的运动数据值，训练期时间确定模块803估计新的运动行为训练期的预期的持续时间。音频内容选择模块805然后选择符合或超过预期的持续时间的相当数量的音频内容，并将选择的音频内容传输到数字音乐播放器203，以在运动行为训练期期间播放。
现在更详细地描述关于图9所示的流程图的自动反馈选择工具801的操作。最初，在步骤901，自动反馈选择工具801从用户接收运动距离信息。距离信息可通过用户接口809提供给训练期时间确定模块803。距离信息可以是例如用户打算在即将来临的运动行为训练期期间行进的距离。
接着，在步骤903，训练期时间确定模块803从存储器811获得依赖于时间的运动数据值。依赖于时间的运动数据值可以是例如在以前的运动行为训练期期间由用户产生的依赖于时间的运动数据值，如步速或速度。可选地，依赖于时间的运动数据值可以是用户的来自多个以前的运动行为训练期的依赖于时间的运动数据值的平均值或其它集合。仍然进一步地，依赖于时间的运动数据值可为用户选择的任意值，例如对即将来临的运动行为训练期的期望步速或速度。应注意，如果依赖于时间的运动数据值是用户选择的任意值，则它可由用户通过用户接口809直接输入到训练期时间确定模块803而不是从存储器811重新获得。
接着，在步骤905，训练期时间确定模块803使用依赖于时间的运动数据值和所提供的距离输入来估计即将来临的运动行为训练期的持续时间。例如，如果依赖于时间的运动数据值为每12分钟1英里的步速(表示诸如来自用户的以前25个记录的运动行为训练期的平均步速)且用户提供了4英里的距离输入，则训练期时间确定模块803将预期的训练期持续时间确定为48分钟。
在步骤907，音频内容选择模块805从音频内容文件存储器813下载符合或超过由训练期时间确定模块803估计的预期训练期持续时间的相当数量的音频内容。因此，使用以前的例子，音频内容选择模块805将音频内容的至少48分钟或更多从音频内容文件存储器813选择并下载到数字音乐播放器203。使用任何期望的标准例如随机选择、来自播放列表的顺序选择，或使用设计成使音频内容文件与预期的训练期持续时间准确地符合的更复杂的选择算法，可选择音频内容。
应认识到，使用本发明的各种实施方式，训练期时间确定模块803和音频内容选择模块805可通过例如由计算设备101的计算单元103执行的软件指令来实现。此外，使用本发明的一些例子，训练期时间确定模块803、音频内容选择模块805、用户接口809和存储器811可通过数字音乐播放器203来实现，同时音频内容文件存储器813可由分离的计算设备例如桌上型或膝上型个人计算机充当主机。然而还使用本发明的其它实施方式，一个或更多训练期时间确定模块803、音频内容选择模块805、用户接口809和存储器811可由为音频内容文件存储器813充当主机的分离的计算设备实现。
因此，本发明的各个实例在运动行为训练期期间根据该训练期的预期的时间宽度向用户提供用于播放的音频内容的自动选择，以便用户可得到的音频内容的量一定符合或超过运动行为训练期的预期的持续时间。然而应认识到，虽然关于音频反馈例如音乐、口头语言或其它音频内容描述了本发明的特定实施例，但本发明的其它实施方式可用于自动选择任何期望类型的反馈，包括视觉反馈。
结论
虽然关于包括实现本发明的当前优选模式的特定实施例描述了本发明，本领域技术人员应认识到，存在落在本发明的实质和范围以内的上述系统和技术的很多变形和变更。

Claims (17)

1.一种向进行运动行为的用户提供反馈的方法，所述方法包括：
通过具有至少一个处理器的设备接收用户的运动行为数据，所述运动行为数据包括在第一运动行为训练期期间进行的运动行为的特征且至少包括与所述用户相关联的步速信息；
通过所述设备接收相应于所述用户计划在第二运动行为训练期期间行进的距离的距离值，所述第二运动行为训练期发生在所述第一运动行为训练期之后；
从所述设备的存储器并通过所述设备的训练期时间确定模块检索与所述用户相关联的所述步速信息，所述步速信息是在所述第一运动行为训练期期间产生的步速；
通过所述设备的训练期时间确定模块并在所述第二运动行为训练期的进行期间基于所述距离值和步速信息确定所述第二运动行为训练期的预期时间；
通过所述设备的音频内容选择模块从存储在音频内容文件存储器上且具有多个持续时间的多组反馈数据中自动选择一组反馈数据，所述一组反馈数据具有符合或超过运动行为的所述预期时间的持续时间；以及
通过所述设备的所述音频内容选择模块将所选择的反馈数据组传递给所述用户。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述反馈数据组包括音乐。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述反馈数据组响应于所述确定步骤而被自动地传递。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述步速信息由所述用户自以前的运动行为训练期提供。
5.一种向进行运动行为的用户提供反馈的装置，所述装置包括：
模块，其接收用户的运动行为数据以及距离值，所述运动行为数据包括在第一运动行为训练期期间进行的运动行为的特征且至少包括与所述用户相关联的步速信息，所述运动行为数据存储在所述模块的存储器中，所述距离值相应于所述用户计划在第二运动行为训练期期间行进的距离，所述第二运动行为训练期发生在所述第一运动行为训练期之后，所述模块访问具有多个持续时间的多组反馈数据，其中所述模块在所述第二运动行为训练期的进行期间从所述距离值和步速信息确定所述第二运动行为训练期的预期时间，并自动选择具有符合或超过运动行为的所述预期时间的持续时间的多组反馈数据中的一组反馈数据，其中所述模块将所选择的反馈数据组传递给所述用户。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述反馈数据组响应于所述确定步骤而被自动选择。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述模块在所述运动行为期间将所述反馈数据传递给所述用户。
8.如权利要求5所述的装置，其中所述反馈数据组包括音频内容。
9.如权利要求5所述的装置，其中所述反馈数据组包括音乐。
10.如权利要求5所述的装置，其中所述反馈数据组包括口头语言。
11.如权利要求5所述的装置，其中所述反馈数据组包括可视内容。
12.如权利要求5所述的装置，其中所述步速信息由所述用户自以前的运动行为训练期产生。
13.如权利要求5所述的装置，其中所述步速信息是所述用户的多个以前的运动行为训练期的平均值。
14.如权利要求5所述的装置，其中所述步速信息是任意的。
15.如权利要求5所述的装置，其中所述模块在数字音乐播放器中实现。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述多组反馈数据储存在可由所述数字音乐播放器访问的远程位置。
17.一种向进行运动行为的用户提供反馈的装置，所述装置包括：
数字音乐播放器，其配置成与所述用户通信，所述播放器具有用户接口和存储与所述用户相关联的步速信息的存储器，所述播放器进一步可访问具有多个持续时间的多组反馈数据，所述播放器进一步具有训练期时间确定模块和反馈数据组选择模块，
其中所述数字音乐播放器接收用户的运动行为数据，所述运动行为数据包括在第一运动行为训练期期间进行的运动行为的特征且至少包括来自所述第一运动行为训练期的与所述用户相关联的步速信息；
其中所述用户接口接收相应于所述用户计划在第二运动行为训练期期间行进的距离的距离值，所述第二运动行为训练期发生在所述第一运动行为训练期之后，其中所述训练期时间确定模块在所述第二运动行为训练期期间从所述距离值和步速信息确定运动行为的预期时间，且其中所述反馈数据组选择模块自动选择具有符合或超过运动行为的所述预期时间的持续时间的多组反馈数据中的一组反馈数据，其中所述反馈数据组选择模块向所述用户传递所选择的反馈数据组。
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