CN105706093B - 用于生物特征数据的具有双向通信的远程无线显示 - Google Patents

用于生物特征数据的具有双向通信的远程无线显示 Download PDF

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Abstract

一种包括无线连接的便携式装置和外部设备的系统，其中在便携式装置中确定图形用户界面数据并将所述图形用户界面数据发送到外部设备，所述图形用户界面数据确定在外部设备的用户界面中执行的用户界面功能，用户界面功能包括在用户界面上呈现至少一个图形交互单元及接收用户输入作为对与图形交互单元互动的用户的响应，以及在便携式装置中使用从用户界面接收的输入数据以控制与生理数据相关的计算机程序。

Description

用于生物特征数据的具有双向通信的远程无线显示
技术领域
本发明涉及生物特征传感领域，并且特别涉及控制包括与图形用户界面上呈现的生理数据相关的图形用户界面功能的外部设备。
背景技术
生物特征传感器，如心脏活动传感器和/或监测仪，通常由专业运动员和普通人在锻炼时使用。这种类型的生物特征传感器通常为用户提供能够实现有效锻炼的信息。典型的心脏活动监测系统包括例如生物特征传感器，该生物特征传感器连接到用户的身体且被配置为测量用户心脏活动(如心率)，并将测量数据传输到另一设备，如便携式训练计算机。该另一设备从生物特征传感器接收测量数据、处理测量数据且显示已处理信息，如心率信息。该另一设备还可以处理测量数据以计算更高级的信息，如用户的能量消耗和健康参数。
这种便携式训练计算机可以是例如包括显示器和输入界面(如按钮和/或触摸屏)的腕部装置，以及没有有形用户界面的传感器。这种便携式训练计算机上的用户界面通常是相当受限的。限制便携式训练计算机和传感器的用户界面可能性的主要因素是这些设备的小尺寸。因此，为了消除由用户界面的限制所产生的缺点而考虑技术是有用的。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种如权利要求1所限定的装置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种如权利要求12所限定的方法。
本发明的实施例在从属权利要求中进行限定。
附图说明
以下将参照附图通过优选实施例更详细地描述本发明，附图中：
图1示出用于生理测量的装置；
图2是根据本发明的实施例的系统的通用框图；
图3简要示出一种用于控制外部设备20的方法；
图4示出通过扫描触摸输入在外部设备上进入输入；
图5示出通过触摸输入在外部设备上进入输入；以及
图6、7和8简要示出不同实施例中的图形用户界面数据更新。
具体实施方式
以下实施例是示范性的。尽管说明书在许多地方可能提到“一个(an)”、“一种(one)”或“一些(some)”实施例，但是这并不一定就意味着每个这样的引用指的是相同的实施例或者该特征仅适用于单一的实施例。不同实施例的单一特征还可以结合以提供其他实施例。此外，词语“包括(comprising)”和“包含(including)”应理解为不将所描述的实施例限制为仅由那些所提及的特征组成，并且这样的实施例还可以包含未明确提及的特征/结构。
图1示出一些用于提供生理数据的生理测量(如测量锻炼相关数据以监测用户100的锻炼)的示范性装置。例如，提供生理数据的生理测量装置和/或生理传感器装置的实例包括：具有集成传感器的运动/训练计算机，诸如用于测量锻炼速度和/或加速度的GPS接收器或其他运动传感器；生物信号传感器，诸如心脏活动传感器和/或肌电图(EMG)传感器；运动传感器，诸如加速计、陀螺仪、跨步传感器、GPS接收器、韵律传感器和/或磁力计；生化传感器，诸如乳酸传感器、血糖传感器和/或激素传感器。应该注意的是，例如，用于测量锻炼(诸如跑步或滑雪)的速度和/或加速度的GPS接收器或其他运动传感器可以被归类为一种类型的生理传感器。通常，提供生理数据的生理测量装置和/或生理传感器装置可以包括任何传感器或任何其他能够监测、存储和/或记录与锻炼期间相关的、有关联的或适用的至少一些锻炼数据的装置。实施例中的生理测量和/或传感器装置仅作为示例提及，并且本领域技术人员清楚的是，特定的装置可以由其他生理测量和/或传感器装置(如上述的一类装置)或这些装置的组合所代替。类似地，结合一个实施例提到的特定生理数据可以由其他类似实施例的另一类型的生理数据所代替。
参考图1，用户100可以穿戴测量和处理生理数据(诸如锻炼相关数据或其他与生理测量相关的数据)的不同设备。例如，用户100可以配备如下装置：便携式训练计算机或其他类型的腕部装置106、佩戴在用户100胸部的心脏活动传感器102、定位装置104和/或跨步传感器108。图1中未示出的其他生理测量配件可以包括例如配置为测量自行车速度和/或用户蹬力的自行车传感器和/或配置为监测游泳运动和/或水压的游泳传感器。配件102、104、108与腕部装置106无线通信。可以根据需要灵活选择使用各种配件，也就是说，所有配件不是所有时间或被所有用户或在所有使用情况下必需的。
心脏活动传感器102用于测量用户100的心脏活动(HA)。例如，心脏活动包括心率和单通道或多通道ECG(心电图)。心脏活动传感器102还可以测量能够从用户100测量的其他生理参数。存在各种无线心率监测概念，其中，连接到用户100胸部的心率传感器测量用户心脏活动且将关联的心脏活动数据通过遥感方式传输到心脏活动数据接收器，如连接到用户100腕部的腕部装置106。例如，心脏活动数据的传输可以使用时分传输和/或包传输。然而，心率和/或其他生物特征数据通常仅在心脏活动传感器102中测量，并且测量数据被转发到腕部装置106进行进一步处理。
定位装置104可以是全球导航卫星系统的接收器。例如，这样的系统可以是全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、伽利略定位系统(Galileo)、北斗导航系统或印度区域导航卫星系统(IRNSS)。定位装置104利用从绕地球运行的卫星传回的信号确定其位置要素，诸如经度、纬度和海拔高度。除了全球导航卫星，定位装置104还可以使用其他已知的定位技术确定其位置。众所周知，通过从几个不同的基站接收无线电信号，移动电话可以确定其位置。定位装置104也可以使用这样的方案。在本发明的一个实施例中，定位装置104应用基于光学或电磁测量的专有定位方法。
跨步传感器108或游泳传感器可以包括测量用户100的运动的一个或多个运动传感器，以及配置用于处理用户100的所测运动数据和/或通过无线连接将经处理的数据传输到腕部装置106的处理单元。运动传感器实际上基于例如加速度测量来测量其自身的运动，并且将加速度转换成电信号。电信号在AD转换器中被转换成数字形式。加速度可以由测量单位g表示。一个g是由地球引力对物体引起的加速度。通常可以从人体运动测量到位于-2g和+2g之间的加速度。可以用各种技术测量加速度。压阻技术使用随着材料的压缩而改变其电阻的材料。质量加速度在压敏电阻器上产生力。如果提供一个恒定电流通过压敏电阻器，压敏电阻器的电压根据由加速度引起的压力而变化。在压电技术中，当压电传感器加速时该传感器进行充电。在硅桥技术中，硅片被蚀刻使得硅质量保持在硅梁末端。如果加速度指向硅片，硅质量将力集中在硅梁上，从而改变硅梁的电阻。微机械加工硅技术是基于差动电容器的使用。音圈技术基于和麦克风相同的原理。合适的运动传感器的示例包括：模拟装置ADXL105、Pewatron HW或VTI Technologies SCA系列。加速计的实现还可以基于其他适当的技术，例如基于集成到硅片中的陀螺仪或者基于包括在表面安装元件中的微振动开关。
总的来说，配件装置102、104和108包括例如心脏活动传感器、自行车传感器和游泳传感器，每一个包括至少一个测量锻炼的某些方面的测量传感器。配件装置102、104和108可以提供未经进一步处理的原始测量数据，或者配件装置可以在输出原始数据前处理原始数据。常规的配件装置具备处理能力的话，是硬连线，以对所测数据进行预定处理，而这是非常不灵活的，因为它们的运算参数是固定的并且在制造过程完成后不能被改变。
腕部装置106包括用户界面，该用户界面可以包括显示器、发声设备、键盘和/或键区以及像这样已知的其他用户界面单元。显示器例如可以是液晶显示器，但它也可以通过任何适当的技术来实现。显示器还可以包括在显示器上使用的其他用户交互设备(诸如实现触摸屏功能的触摸输入或触觉反馈)或者其他用户界面功能。发声设备可以包括用于产生哔哔声或其他音频信号的扬声器或简易设备，诸如压电元件。键盘/键区可以包括全键盘(QWERTY)、只有数字键区或仅几个按钮和/或旋转按钮。另外，用户界面228可以包括其他现有技术用户界面单元，例如各种类型的光标聚焦设备，诸如鼠标、跟踪球、各种箭头键或触摸敏感区或实现音频控制的单元。与锻炼相关的参数可以在用户界面106上显示，例如，显示在显示器上。用户界面228还包括如下面更详细描述的用于与配件装置102、104和108通信的通信电路。
图2示出根据本发明的实施例的系统的通用框图。参考图2，本发明的一个实施例提供了便携式装置10，该便携式装置包括：配置成为便携式装置10提供双向无线通信能力的通信电路212、处理电路206和存储器210。
根据一个实施例，便携式装置10还可以包括配置为测量与进行锻炼的用户相关的生理数据的生理测量电路208。生理数据可以包括，例如与锻炼有关的测量数据，即表示锻炼特征的数据。因此，便携式装置10可以包括结合图1描述的一个或多个配件装置102、104、108和/或提供生理数据的其他传感器、测量装置或设备。根据另一个实施例，便携式装置10可以配置为从一个或多个外部传感器或测量装置(诸如结合图1描述的配件装置102、104、108)接收生理数据，如与锻炼有关的测量数据。根据又一个实施例，便携式装置10可以包括上述实施例的组合，也就是说，包括生理测量电路和用于从其他设备接收生理数据的接收装置的组合。
在一个实施例中，生理数据包括表征用户心脏活动的运动相关测量数据。运动相关测量数据可以包括单通道或多通道ECG信号的一部分，EGC信号的形式为与心脏搏动相关联的特征，如计时瞬间。
在本发明的一个实施例中，生理数据表征用户100的运动。生理数据可以包括一维或多维加速度值、与运动的自由度相关联的一维或多维力值、与运动的自由度相关联的电气信号特征(诸如电压值)。生理数据还可以包括高级运动信息，诸如通常由市售的运动检测器提供的速度和/或距离值。该运动还可以由其他特征表示，诸如与运动相关联的脉搏和幅度。生理数据可以表征用户100肢体(诸如胳膊或腿)的运动，或者生理数据可以呈现用户100的整体运动的运动。
处理电路206被配置成确定外部设备20的图形用户界面数据(GUI数据)，并通过经由通信电路212的双向无线通信连接与外部设备20通信，以使得在便携式装置10中确定的图形用户界面数据无线传输到外部设备20。图形用户界面数据40可以确定在外部设备20的用户界面中执行的至少一个用户界面功能。用户界面功能可以包括在用户界面上呈现至少一个图形交互单元50以及接收用户输入作为对与外部设备20上提供的图形交互单元50互动的用户的响应。便携式装置10可以被进一步配置为利用从外部设备接收到的输入数据控制与生理数据相关的计算机程序。图形交互单元50可以例如在图形用户界面上呈现生理数据(诸如生理测量相关数据)。
图形交互单元50是显示在外部设备20的用户界面上的图形单元。图形交互单元50是与外部设备20的用户界面上的用户输入功能相关联的。
在一个实施例中，图形交互单元50指示设置在外部设备20的图形界面上的触摸交互区的至少一部分。
在一个实施例中，图形交互单元和触摸交互区至少有部分重叠在一起。
在一个实施例中，由图形交互单元50指示或至少部分与图形交互单元50重叠的触摸交互区域与和图形交互单元50相关联的用户输入功能相关联。
在一个实施例中，图形交互单元表示生理测量和/或音频交互。结合实施例来描述生理测量和音频交互的一些示例。
根据一个实施例，便携式装置10的处理电路206还可以被配置成从内部或外部生理测量电路208接收生理数据，并处理生理数据以获得高级的或“精制的”生理数据。
根据一个实施例，便携式装置10(优选为便携式装置10的处理电路206)被进一步配置成使得经处理的生理数据通过通信电路212无线传输到外部设备20以及从外部设备20接收输入数据。输入数据可以限定例如如何处理生理数据，生成的高级生理数据的类型和/或如何显示生理数据和/或高级生理数据。所接收的输入数据然后可以存储到存储器210，以用于生理数据的处理和/或用于外部设备20和/或用于便携式装置10的图形用户界面的确定。换句话说，输入数据可被用作配置数据，所述配置数据影响例如如何在便携式装置10中处理生理数据和/或如何在便携式装置10、外部设备20或在两者上显示生理数据。根据另外的实施例，输入数据还可能在进一步处理之后被转发，例如从便携式装置10转发到另外的装置(诸如包括生理测量传感器的配件装置)。
根据一个实施例，便携式装置10本身可以包括：生理测量设备和/或生理传感器，诸如配件装置102、104和108中的任一个；包括多个不同类型的生理传感器和测量电路的混合装置，多个不同类型的生理传感器和测量电路如为心脏活动传感器、运动传感器和/或定位传感器；便携式训练计算机；和/或移动电话。
根据一个实施例，响应于在便携式装置10和外部设备20之间建立连接而确定用于外部设备20的图形用户界面数据。
根据一个实施例，图形用户界面数据确定至少一个用户界面功能。用户界面功能可以包括在用户界面上呈现至少一个图形交互单元和/或接收用户输入以响应与图形交互单元互动的用户。用户界面可设置在外部设备上，而且/或者，外部设备上课呈现至少一个图形交互单元。用户输入例如可作为触摸屏输入功能设置在外部设备上。根据一个实施例，图形用户界面数据可以进一步确定图形交互单元的大小，图形交互单元的颜色模式和/或呈现在用户界面上的图形交互单元的位置。
便携式装置10和外部设备20之间的双向通信链路可用于使便携式装置10能够充当对用户界面进行控制的服务器，以及使外部设备20能够充当其内容能被便携式装置完全控制的客户端。也就是说，响应于在外部设备20上检测到输入而影响外部设备20上显示的内容，其中该内容包括至少一个图形交互单元的图形显示、图形交互单元的内容、处理图形用户单元表示的生理数据的方式或在外部设备20上显示的图形交互单元和/或显示段或它们的组合。生理数据相关的计算机程序，诸如与心脏活动测量、能量消耗、心率范围和/或训练负荷相关的计算机程序，可以在便携式装置10中执行，并且从外部设备20接收的用户输入可以用于控制该计算机程序，而且更新的图形用户界面数据随后可以被无线传输到外部设备20。这有助于在不同显示设备上提供类类似的、熟悉的用户界面，同时对外部设备20的系统要求最低。总的来说，包括任何形式的显示设备、用于与便携式装置10建立双向通信链路的通信设备(诸如通信电路)以及实现触摸屏配置的硬件和软件的几乎任何设备都可以适用于该目的，上述显示设备用于显示推送给该显示设备的图形交互单元，如基本的浏览器应用程序。
然后，可以使用便携式装置10和外部设备20之间的双向通信链路，使得可以通过外部设备20向便携式装置10提供用户输入。这样，可随时选择从终端用户的角度最方便的外部设备20。例如，终端用户100可以能够在锻炼时通过外部设备20操作便携式装置10，并且可以由便携式装置10控制过程，使得外部设备20中不需存储专用于便携式装置的程序代码或所存储的专用于便携式装置的程序代码量最少。
根据一个实施例，生理数据包括表征用户100或专用于用户100的用户相关参数。用户相关参数的示例有：姓名以及生理参数，诸如年龄、体重、身高、性别、身体质量指数、最大执行能力、活动参数、以前的能量消耗参数和最大心率。
根据一个实施例，输入数据包括锻炼指导参数，诸如能量消耗目标、心率区间、活动区间、无氧阈值、健康分类标识符和/或脱水警告界限。心率或活动区间通常表示一个人为达到预期的训练效果而需在其范围内进行锻炼的界限。健康分类标识符和最大执行能力(VO2max)一样表征用户100的身体条件。
在本发明的一个实施例中，高级生理数据包括心率分布信息。例如，锻炼可以分为三个心率区间：第一区间、第二区间和第三区间。在这种情况下，心率分布信息可以包括：例如，锻炼时用户100在每个区间花费的累积时间。
根据实施例，外部设备20可以包括：由用户100佩戴的腕部装置106或其他相应的用户界面设备、可配置用于向用户100呈现生理数据并向便携式装置10提供输入数据的用户界面的个人电脑、便携式电脑、个人数字助理、移动电话、显示设备或其他计算机设备，。外部设备20包括配置用于提供与便携式装置10的双向无线通信连接的通信电路222。外部设备20还包括能够实现与外部设备20的用户100的互动的用户界面228。用户界面228包括显示器，还可以包括如上所列的其他用户交互设备。外部设备20还包括可以被配置成通过通信电路222与便携式装置10通信的处理电路226，以便从便携式装置10接收确定图形用户界面的内容和功能的图形用户界面数据、通过用户交互设备接收输入数据以及将输入数据传输到便携式装置10。另外，处理电路226可以被配置成从便携式装置10接收经处理的生理数据以及将所接收的经处理生理数据呈现给由便携式装置10确定的用户100。根据一个实施例，外部设备20本身不包括图形用户界面配置数据，但包括用于提供至少一个用户界面功能的数据的所有图形用户界面数据，被设置为通过双向无线通信连接从便携式装置推送到外部设备20。在这样的实施例中，当配置成提供从便携式装置10接收的用户界面内容和功能的基本程序代码在外部设备20上执行时，外部设备20可仅包括这些基本程序代码或用于相同目的的简单应用程序。在这种情况下，可能根本不需要便携式装置专用程序代码。外部设备20还可以包括存储器224，该存储器用于存储由处理电路执行的计算机程序和包括程序代码的应用程序。
在一个实施例中，外部设备20可以包括多个独立设备或部件，并且外部设备处理电路226、外部设备通信电路222和外部设备存储器224可以分布在这些设备和部件上。在一个实施例中，外部设备20可以包括：提供用于呈现数据和接收用户输入的设备的通用显示设备，以及连接到通用显示设备且包括外部设备处理电路226、外部设备通信电路222及外部设备存储器224的独立设备。
在一个实施例中，便携式装置10和/或外部设备20的处理电路用ASIC(专用集成电路)、数字信号处理器、微控制器或可由计算机程序配置的且根据需要的处理能力、耗电量等选择的其他类似控制器来实现。还可能需要模数转换器以将由模拟传感器提供的生理测量输出数据转换成数字形式。这样的数字信号处理器可以由一个或多个计算机程序配置。
一个实施例提供包括程序指令234的计算机程序232，当将所述程序指令在加载到外部设备20中时，使得外部设备20执行用户界面及通信操作，以便将从便携式装置10接收的信息呈现给用户100并且接收用户输入以及把用户输入当作输入数据转发给便携式装置10。
一个实施例提供了包括程序指令218的计算机程序216，当将所述程序指令在加载到便携式装置10中时，使得确定用于外部设备20的图形用户界面数据、将图形用户界面数据无线传输到外部设备20以在外部设备20上提供至少一个用户界面功能、接收与用户输入对应的数据以及用输入数据控制与生理数据相关的计算机程序。图形用户界面数据可以确定在外部设备的用户界面中执行用户界面功能。用户界面功能可以包括，例如：在用户界面上呈现至少一个图形交互单元以及接收用户输入作为对与图形交互单元互动的用户的响应。根据一个实施例，可以响应于在便携式装置10和外部设备20之间建立连接而确定图形用户界面数据。
计算机程序216、232中的任一个可以为源代码形式、目标代码形式或为一些中间形式。这样的计算机程序216、232可以分别存储在存储器224、210中或存储在载体214、230上，所述载体可以是能够把程序携带至外部设备20和/或便携式装置10的任何实体或设备。载体214、230可以是计算机可读存储介质。此外，载体214、230可以如下方式实现，例如：计算机程序216、232可以包含在记录介质上、存储在计算机存储器中、包含在只读存储器中、承载于电载波信号上、承载于电信信号上和/或包含在软件分布式介质上。在某些司法管辖区，取决于立法和专利实践，载体214、230不可以是电信信号。
存在构建每一个程序216、232的许多方法。程序操作可分为功能模块、子程序、方法、类、对象、小程序、宏等，这取决于软件设计方法学和所用的程序语言。在现代编程环境中，有软件库，即现成的功能汇编，所述软件库可被程序使用以执行各种各样的标准操作。
双向无线通信连接是指将有效载荷数据传输到两个方向的连接，即不只是无线链路专用的控制信令。通信电路可以配置成操作单一的双向无线通信链路，所述链路根据蓝牙或低功耗蓝牙、无线USB(通用串行总线)或Zigbee(IEEE 802.15.4)规范实现。双向连接甚至可以利用无线局域网(IEEE 802.11x)、IP协议和/或移动电信技术，诸如GSM或UMTS。在GSM和UMTS(或利用固定公共无线接入网基础设施的其他移动电信系统)的情况下，用户输入数据可以通过文本消息(SMS)或通过分组无线连接(例如，移动通信领域已知的GPRS、EDGE、W-CDMA、HSDPA/HSUPA)输入。此外，通信可以基于标准WWW标记语言(诸如HTML5)，使外部设备20能使用标准互联网浏览器或类似物。
替代的，在便携式装置端可以通过至少两个通信链路模块提供双向无线通信连接，其中第一通信链路模块被配置成将图形用户界面数据和/或生理数据传输到外部设备20，第二通信链路模块被配置成从外部设备20接收输入数据。这样，第一通信链路模块可仅专用于发送，并且它可被配置为根据蓝牙(或低功耗蓝牙)、ANT、W.I.N.D、Zigbee或基于感应的技术执行发送。第二通信链路模块312可仅专用于接收，并且它可被配置为根据蓝牙(或低功耗蓝牙)、Zigbee、无线USB或任何其他合适的无线通信技术执行接收。
在一个实施例中，基于感应的技术基于如下频率中的至少一个：27kHz、125kHz、131kHz、250kHz以及低于10kHz，如5kHz。
标准无线技术和协议的使用使可用作外部设备20的显示设备的数量最大，而且，在便携式装置端不需要修改。根据一个实施例，用互联网协议(IP)地址建立便携式装置10和外部设备20之间的无线连接。便携式装置10可配置为提供基于网络服务的网络服务器，并且外部设备20可配置为利用互联网协议连接到这样的基于网络的服务。外部设备20可以包括任何显示设备，而无需进行任何便携式装置特有的修改。
在一个实施例中，第一和第二通信链路模块被配置成建立与不同的外部设备20的双向无线链路。根据一个实施例，便携式装置10可包括用于生理测量的传感器，并且用户100可以例如佩戴外部设备20(如上述的腕部装置)和耳麦，第一通信链路模块可配置成建立到腕部装置的第一双向无线通信链路，从而用于呈现经处理的生理数据并用于接收输入数据。第二通信链路模块可配置成建立到耳麦的第二双向无线通信链路，从而用于播放可听见的生理数据或其他音频数据并用于接收输入数据。在后一种情况下，耳麦可以包括麦克风和语音识别算法以检测由用户100提供的语音命令并将语音命令转发给传感器。
在另一实施例中，便携式装置10可包括用于生理测量的传感器，并且第一通信链路模块可配置成建立与第一外部设备20的双向无线链路，第二通信链路模块可配置成建立与第二外部设备20’(未示出)的双向无线链路。例如，第一外部设备20可包括上述的腕部装置，并且第二显示设备可包括例如健身器械或平板电脑的内置显示器。取决于实施例和显示器及外部设备20、20’的其他属性，终端用户100能够通过用户输入选择在两个外部设备20、20’上都提供的相同图形用户界面和/或相同功能，或者为每个外部设备20、20’分别选择界面和/或单个功能或多个功能。根据一个实施例，可在第一外部设备20和第二外部设备20’上分别显示不同生理数据内容，诸如来自不同生理测量和/或配件装置或其他来源的生理数据，和/或以不同方法处理的和/或呈现的生理数据。
根据进一步的实施例，可仅将第一外部设备20和第二外部设备20’中的一个配置成提供至少一个用户界面功能，以便能够将输入传送到便携式装置10，并且将一个或多个所选的图形交互单元推送到另一外部设备。在这样的实施例中，便携式装置10和后一外部设备间的通信连接可仅包括单向无线通信连接，而前一外部设备和便携式装置10之间的无线通信连接是双向的。
图3简要示出一种用于控制外部设备20的方法。可以在根据本说明书中描述的实施例的便携式装置10中执行该方法。在该方法中，确定301用于外部设备20的图形用户界面数据。该图形用户界面数据可确定至少一个用户界面功能。该用户界面功能可以在外部设备的用户界面中执行，并且用户界面功能可包括在用户界面上至少呈现一种图形交互单元以及接收用户输入以响应与图形交互单元互动的用户。依据该实施例，用户界面数据可以包括多个用户界面功能。例如，用户界面数据可以包括多个图形交互单元或它们的组合(诸如可在外部设备20上显示的图形用户界面段)和/或用于不同控制功能和/或用于控制不同内容(诸如不同生理测量、内容和/或内容的处理、音频输出或其他适当的内容)的多种不同类型的用户输入功能。在一个实施例中，可以响应于在便携式装置10和外部设备20之间建立连接而确定用于外部设备20的图形用户界面数据301。
方法还包括将图形用户界面数据无线传输302到外部设备20以在外部设备20的用户界面上提供用户界面功能。这样，在便携式装置10中确定包括待显示的至少一个图形交互单元和/或其他功能(例如用于从终端用户100接收输入)的图形用户界面数据并且将其传送到外部设备。这意味着无需在外部设备20中存储专用于便携式装置的用户界面数据。因此，便携式装置10完全控制外部设备20的外观和感觉以及外部设备20上提供的功能。这意味着可以很容易地在所有类型的外部设备20上提供类似的外观和感觉，这些外观和感觉优选地适应于每个外部设备20的特征(如大小和显示分辨率)，而且，可以简单地通过便携式装置10进行更新等等。
该方法还包括接收303对应于通过外部设备20的用户界面功能接收的用户输入的输入数据。由便携式装置10确定的图形用户界面数据在外部设备20上提供图形用户界面，使得终端用户100能够利用用户输入功能(诸如已知的触摸屏输入功能等)输入输入数据。例如，结合图4和5示出一些这样的用户输入功能，但这些仅供示例之用，本领域技术人员清楚的是，还可以使用许多其他类型的用户输入和/或触摸屏控制。
该方法还包括利用输入数据控制304与生理数据相关的计算机程序。例如，控制可包括输入数据触发以下内容：锻炼模式的开始、结束锻炼模式、选择训练方案、将便携式装置10连接到网络服务器、提供用户身份、选择待在外部设备20上显示的图形交互单元或选择在外部设备20上显示的显示段。
根据一个实施例，该方法还包括响应于来自外部设备20上提供的图形用户界面的已处理的输入而将更新的图形用户界面数据传送到外部设备20。
该方法可以在包括至少一个存储计算机程序216代码的存储器210、配置用于为便携式装置10提供无线通信能力的通信电路212以及处理电路206的便携式装置10中实施。可以通过在如所述的便携式装置的处理电路中执行计算机程序代码来实施该方法步骤。
根据本发明的一个方面，非暂态计算机可读介质包括用于控制处理电路206的计算机程序216，并且计算机程序216包括用于由控制外部设备20的处理电路206执行的指令218，其中指令包括上述步骤。
根据本发明的另一个方面，临时性计算机可读介质包括用于控制处理电路206的计算机程序216，并且计算机程序216包括用于由控制外部设备20的处理电路206执行的指令218，其中指令包括上述步骤。
根据本发明的一个方面，计算机程序产品包含在计算机可读的分布式介质上，并且包括程序指令218，当将程序指令加载到便携式装置10中时，使得便携式装置10至少执行上述步骤。
图4示例性地示出一个实施例，其中外部设备20包括腕部装置106。外部设备20具有在便携式装置10中确定的用户界面。在左手侧示出起始点，其中从便携式装置10接收的用户界面数据确定待显示的图形交互单元50。第一图形交互单元50a的内容在给定时刻表示为“XXXX”。第二图形交互单元50b可包括显示在外部设备20上的图标。该图标可设置成根据元信息类型、可用功能和/或任何其他合适的理由而变化。在该示例中，第二图形交互单元50b是一个感叹号(！)。当检测到扫描触摸输入时，外部设备处理电路226可配置为将输入数据60传送到便携式装置10以进行处理。然后，响应于从外部设备20接收到的输入，便携式装置10可以处理输入数据，利用输入数据控制与生理数据相关的计算机程序，并确定更新的图形用户界面数据40并将其传输到外部设备20，其中更新的图形用户界面数据影响用户界面功能和/或用户界面的内容(诸如图4的右手侧示出的从第一显示视图切换到第二显示视图)，或任何其他适当的用户界面功能。
在一个实施例中，可通过检测到扫描触摸输入来触发输入数据到便携式装置10的传送，所述扫描触摸输入从显示屏30的触摸敏感部的第一边缘开始且在与显示屏30的第一边缘相对的第二边缘结束。触摸扫描输入可以从显示屏的第一边缘外面开始。
在一个实施例中，可以通过检测到扫描触摸输入来触发输入数据到便携式装置10的传送，所述扫描触摸输入从显示屏30的触摸敏感部的上边缘开始且在显示屏30的下边缘结束，其中上边缘和下边缘由用户100看显示屏30的角度确定。因此，扫描动作的方向可以与腕带的纵向轴线平行和/或平行于显示屏30上显示的文本的上下方向。
在一个实施例中，用户100需要在显示屏30的第一边缘外开始扫描手势且在显示屏30的相对边缘外结束该扫描手势，以确保训练计算机检测到输入。外部设备的用户界面可配置为在下述情况下检测到扫描触摸输入：外部设备的用户界面在触摸敏感部的第一边缘检测到触摸且连续的扫描触摸通过触摸敏感部到达触摸敏感部的相对边缘时入。
图5示出另一个实施例，除下面一点外，该实施例其他方面与图4的实施例类似：便携式装置10可配置成响应于接收自外部设备20的第一输入数据60而恢复实施的先前用户界面功能。可以当在显示屏30的触摸敏感部上检测到用户输入时(也就是说，例如当从触摸敏感部接收到先前确定信号时)，实施该恢复。所检测的用户输入可以是触摸敏感部上的轻击，或设置在包括显示屏30的外壳边缘的后退按钮的按压，或任何其他适当的用户输入控制，如触摸屏输入手势。可以在显示器30的触摸敏感部的任意位置进行轻击，即在触摸敏感部的任何部分上检测到轻击使得处理电路触发将输入数据传输到便携式装置10，如上结合其他实施例所述，该便携式装置可以处理输入数据，如果需要的话，基于输入数据确定影响用户界面功能和/或用户界面的内容的更新的图形用户界面数据40’并且把该图形用户界面数据传送到的外部设备20。
根据一个实施例，便携式装置10可包括生理传感器，如心脏活动传感器。处理电路206可包括处理器，并且便携式装置10还可包括存储器210和提供无线接口能力的通信电路212。生理传感器可连接到显示设备，诸如跑步机显示器或锻炼器械的其他内置显示器，以形成外部设备20。这时，用户界面功能可包括图形显示，通过在用户界面上呈现至少一个图形交互单元以及接收用户输入以响应与图形交互单元互动的用户来形成该图形显示。优选地，用户输入可包括触摸输入。如在本说明书的至少一个实施例中描述的那样，用户界面功能从生理传感器10传输到显示设备20。然后，用户界面功能可以使终端用户100能够通过显示设备和便携式装置中的处理来控制传感器功能(诸如心率、能量消耗、心率范围和/或训练负荷)的监测。在其他方面，该实施例可以与在本说明书中解释的一个或多个其他实施例类似。
根据一个实施例，便携式装置10可包括运动计算机或如上所述的腕部装置。外部设备20可包括显示设备，诸如跑步机显示器或锻炼器械的其他内置显示器。运动计算机或腕部装置可包括具有显示器的用户界面，所述显示器包括至少一个图形交互单元和按钮和/或触摸控制。与运动计算机或腕部装置的用户界面类似的用户界面可以被传输到显示设备。终端用户100可能在显示设备上以与运动计算机或腕部装置的显示设备类似的方式提供输入。腕部装置或运动计算机的可能的按钮可表示为显示设备上的物理按钮或触摸屏按钮。然后，可将输入数据传送到便携式装置10(即运动计算机或腕部装置)进行处理。在其他方面，该实施例可能与在本说明书中解释的一个或多个其他实施例类似。
图6示例性地示出一个实施例，其中在便携式装置10中确定包括图形界面功能(如在外部设备20的用户界面中呈现至少一个图形交互单元50的用户界面功能)的图形用户界面数据40。该图形交互单元50可包括例如呈现在显示器30、70上的测量结果。在第一时刻，如图6的左手侧所示，可在图形交互单元50中显示时间。然后，可在便携式装置10中确定需将图形用户界面数据传输到外部设备。例如，这可能响应于在便携式装置10和外部设备20之间建立连接或从外部设备20接收到的用户输入。然和，可将确定用户界面功能的图形用户界面数据(GUI数据)40传送到外部设备20。
图形交互单元50作为用户界面功能的一部分显示在外部设备20的显示器30上的图形用户界面中，在该示例中示出当前时间。在该实施例中，用户界面功能(具体而言是设置在外部设备20上的触摸屏输入功能)也包括从用户界面接收输入。可在用户界面中示出该触摸屏输入的效果。在图6的实施例中，通过描述用户输入效果的较小文本示出该效果，也就是说，将显示在显示屏30、70上的信息从时间改变为心脏活动。终端用户100使用已知的触摸屏输入手势，诸如图4或5中示出的手势。输入数据60被传送到便携式装置10，在便携式装置中接收并处理输入数据以控制与生理数据相关的计算机程序。然后，将更新的图形用户界面数据(GUI数据)40’传输到外部设备20，使外部设备20的显示器30显示心脏活动数据以代替时间。如果便携式装置10也包括显示器，也可在便携式装置的显示器70上显示相同的图形交互单元50，或者不同的图形交互单元或一组图形交互单元和/或显示段50可显示在便携式装置10上。
根据一个实施例，便携式装置10可包括智能手机，外部设备20可包括腕部装置。智能手机可包括包含计算机程序代码的应用，所述计算机程序代码包括指令，所述指令包括本说明书中描述的至少一个实施例的步骤，诸如图3的方法。用户界面功能可在外部设备上为用户提供例如选择待显示在外部设备20上的图形交互单元和/或显示段的可能性。然后，可将输入数据60传送到便携式装置10进行处理，并且通过计算机程序和更新的图形用户界面数据40’来控制外部设备20的用户界面以相应的更新，也就是说，控制外部设备20的用户界面以显示所选的图形交互单元和/或已选的显示段。在其他方面，北美实施例可与本说明书中解释的一个或多个其他实施例类似。
在图7中示出这样的实施例的一个示例，该示例的其他方面可与图6的实施例类似，除了其中示出的图形用户界面包括多个图形交互单元和/或显示段50a、50b、50c。接收自外部设备20的输入数据60然后可以影响便携式装置10和外部设备20的图形用户界面。终端用户100通过外部设备20上的用户界面功能(诸如触摸屏功能手势)选择图形交互单元或显示段50a、50b、50c、50d。输入数据可以如前所述被传送到便携式装置10。当在便携式装置10中接收并处理输入数据60时，图形用户界面数据40可被更新为待在外部设备20中显示的更新的图形用户界面数据40’。作为影响在便携式装置10和/或外部设备20中示出的图形交互单元的替代，输入数据60还可被配置为以另一种方式影响图形用户界面，如改变所选的图形交互单元或显示段在显示器30、70上的位置。在图7的实施例中，例如，只有所选的图形交互单元或显示段50a显示在外部设备20上，而所选的图形交互单元或显示段50a以及其他图形交互单元或显示段50b、50c和50d的位置在便携式装置显示器70上被分别改变。如果外部设备20的显示器比便携式装置10的显示器小但在锻炼时更容易够着时，这会比较有用。这样，只有最重要或局部内容，诸如图形交互单元50a，会显示在外部设备20上。例如，根据一个实施例，外部设备20可以是多功能腕部装置，如所谓的智能手表。
图8示例性地示出又一个实施例，其中在便携式装置10中确定包括用户界面功能(如在外部设备20的用户界面中呈现至少一个图形交互单元50的用户界面功能)的图形用户界面数据40。在该实施例中，图形交互单元50被配置成表示在便携式装置10中确定的数据。在图8中，便携式装置10不包括显示器，但在不同的实施例中便携式装置也可包括显示器70。
在如图8的左手侧所示，在第一时刻，在便携式装置10中确定图形用户界面数据40，并且在便携式装置10和外部设备20之间建立无线连接。图形用户界面数据40被传送到外部设备20。图形用户界面数据40确定用户界面功能，该用户界面功能包括要在用户界面中呈现的图形交互单元以及要从用户界面接受的用户数据。一个这样的图形交互单元，图形交互单元50a，呈现虚拟按钮或图标，所述虚拟按钮或图标被配置成传输响应于用户输入开始体能测试的输入数据60，所述用户输入例如是显示屏30上或虚拟按钮或图标附近检测到的用户输入，诸如结合图4或5描述的用户输入或另一种形式的用户输入。便携式装置10接收到输入数据60“Start FT”，其对应于外部设备20的用户界面功能接收的用户输入，也就是说，检测到用户以预定方式影响外部设备20的显示屏30。该输入数据60然后被用于控制计算机程序，在图8中示出的实施例中这意味着开始体能测试、运行体能测试以及完成体能测试。计算机程序还可能涉及其他设备，诸如结合图1描述的配件装置102、104、108和/或其它传感器、提供生理数据的测量设备或装置，可利用这些设备或装置获取计算机程序相关的生理数据，并且，如上所述，需要的话，可以建立与这些其他设备的附加连接。计算机程序可产生更新的图形用户界面数据40’，然后可将该更新的图形用户界面数据传输到外部设备20。例如，这可以更新例如图形交互单元50a的内容以显示体能测试结果。
根据一个实施例，便携式装置10包括音频解码器和音频播放电路，并且，通过用户界面功能从用户界面接收并传输到便携式装置10的数据可包括控制音频解码器和播放电路的播放和运行的控制数据。音频解码器可以是MPEG-1Layer3(MP3)解码器、Windows媒体音频解码器或本领域已知的任何其他音频解码器，并且被配置成解码和提取存储在存储器中的编码和压缩的音轨。存储音轨的存储器210可以是结合便携式装置10的其他操作而使用的相同物理非易失性存储电路，或者，音轨可存储在外部、可移动存储设备中，例如存储卡(SD、存储棒或另一类型的闪存)。音频播放电路可包括音频信号放大器以放大编码的音频轨道，还包括音频输出接口以输出播放的音频轨道。例如，音频输出接口可通过本领域公知的有线耳机连接来实现，和/或音频输出接口可利用无线通信模块来提供音频输出到配置蓝牙的耳机。便携式装置10还可以通过无线双向连接将音频播放信息传输到外部设备20(如腕部装置)的用户界面，以向用户100显示播放信息，和/或将音频播放信息传输到其他用户界面设备。播放信息可以包括当前播放的音轨的名称、艺术家、播放时间(已运行时间和/或剩余时间)、下一首歌曲、播放列表、MP3元数据等。通过无线连接从外部设备20上提供的图形用户界面接收的输入数据可包括指示播放下一个曲目、激活/禁用音乐播放、音量控制数据等的输入数据。另外，便携式装置10可包括用于将音轨传送到存储器的有线传输设备。例如，这样的传输设备可包括通用串行总线(USB)接口。USB接口还可用于为便携式装置10的电池(未示出)充电。
本发明的另一个优点是至少在便携式装置10和外部设备20之间提供交互连接，其中，能够可以图形用户界面数据的形式将图形用户界面功能从便携式装置10传送到外部设备20，而且，可以输入数据的形式将用户输入从外部设备20接收至便携式装置10。这使得能够灵活使用可用的显示设备，而不需要在外部设备上专门存储和更新便携式装置专用的计算机程序数据。同时，可以提供与终端用户100自己的腕部装置或训练计算机的图形用户界面类似的外观和感觉，从而使终端用户100容易适应。例如，终端用户100可以选择在便携式装置可能的显示器上显示哪些图形交互单元以及在每一个可用的外部设备20上显示哪些图形交互单元。
如在本申请中所使用的，术语“circuitry(电路)”指代以下全部：(a)纯硬件电路实现方式，诸如仅利用模拟和/或数字电路的实现方式；以及(b)电路以及软件(和/或固件)的组合，适用的情况下诸如：(i)处理器的组合或者(ii)处理器/软件(包括数字信号处理器、软件以及一个(多个)存储器，它们一起工作以使装置执行各种功能)的一部分；以及(c)需要软件或者固件以进行操作的电路(诸如微处理器或者微处理器的一部分)，即使软件或者固件实际上并不存在。
“电路”的这一定义适用于这一术语在本申请中的所有用途。作为另一示例，在本申请中使用时，术语“电路”还可以覆盖仅一个处理器(或者多个处理器)或者一个处理器的一部分及其(或它们的)附属软件和/或固件的应用。术语“电路”还可以覆盖(例如并且如果适用于特定元件)用于移动电话的基带集成电路或者应用处理器集成电路或者服务器、蜂窝网络设备或其他网络设备中类似的集成电路。
应注意的是，尽管附图示出了便携式装置10和用户界面装置的各种实施例，但它们是仅示出一些元素和功能实体的简化模块框图，所有逻辑单元的实现可与所示出的不同。在这些附图中示出的连接是逻辑连接，实际的物理连接可以不同。可以利用适当的接口技术实现各种单元之间的接口。本领域技术人员很清楚的是，所描述的装置还可以包括其他功能和结构。应理解的是，一些功能、结构和元素以及用于通信的协议的细节与实际的发明无关。因此，在这里不需要更详细地讨论它们，这是因为这样的讨论可能会由于不必要的细节而模糊发明。根据本发明的装置的实现和特征发展迅速。这种发展可能需要对上述实施例进行额外的改变。因此，所有的词语和表达应当在广义上进行解释，并且它们意在说明而非限制实施例。尽管已将装置描述为分离的单一实体，但可以在一个或多个物理或逻辑实体中实现不同的部分。本领域技术人员很清楚的是，随着技术的发展，能够以各种方式实现本发明构思。本发明及其实施例不限于上述的示例，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (16)

1.一种腕部装置，包括：
至少一个存储器，存储计算机程序代码；
通信电路，被配置成为所述腕部装置提供无线通信能力；
用户界面，具有显示器，被配置成显示与锻炼相关的参数；
处理电路，被配置成：
确定图形用户界面数据，其中所述图形用户界面数据确定要在锻炼器械的显示设备的用户界面中执行的用户界面功能，其中所述用户界面功能包括在所述锻炼器械的所述显示设备的所述用户界面上呈现至少一个图形交互单元以及接收用户输入以响应与所述图形交互单元互动的用户；
将所述图形用户界面数据无线传输到所述锻炼器械的所述显示设备以在所述锻炼器械的所述显示设备的所述用户界面上提供所述用户界面功能，其中与所述腕部装置的用户界面类似的用户界面被从所述腕部装置传输到所述锻炼器械的所述显示设备；
无线接收对应于所述用户输入的输入数据；以及
利用所述输入数据控制与生理数据相关的计算机程序。
2.根据权利要求1所述的腕部装置，其中，所述腕部装置与所述锻炼器械的所述显示设备之间的所述无线通信基于标准WWW标记语言。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的腕部装置，其中，所述图形交互单元表示以下至少一项：生理测量及音频交互。
4.根据权利要求1所述的腕部装置，其中，所述图形用户界面数据还确定以下至少一项：所述图形交互单元的大小、所述图形交互单元的颜色模式以及所述图形交互单元在显示设备上的位置。
5.根据权利要求1所述的腕部装置，其中，所述输入数据被配置成触发以下至少一项：开始锻炼模式、停止锻炼模式、选择训练方案、将所述腕部装置连接到网络服务器、提供用户身份、选择将呈现在所述锻炼器械的所述显示设备上的图形交互单元以及选择将呈现在所述锻炼器械的所述显示设备上的显示段。
6.根据权利要求1所述的腕部装置，其中，所述计算机程序与以下至少一项相关：心脏活动测量、能量消耗、心率范围以及训练负荷。
7.根据权利要求1所述的腕部装置，其中呈现在所述锻炼器械的所述显示设备上的内容响应于检测到所述锻炼器械的所述显示设备上的输入而被影响，所述内容包括以下至少一项：至少一种图形交互单元的图形外观、所述图形交互单元的内容、处理由所述图形交互单元表示的生理数据的方式以及将在所述锻炼器械的所述显示设备上显示的图形交互单元和显示段。
8.根据权利要求1所述的腕部装置，其中，所述腕部装置被配置成作为提供基于网络的服务的网络服务器，所述锻炼器械的所述显示设备利用互联网协议可连接到所述腕部装置，其中，所述腕部装置被进一步配置成利用互联网协议地址在所述腕部装置和所述锻炼器械的所述显示设备之间建立无线连接。
9.一种用于控制锻炼器械的显示设备的方法，其中，所述方法包括：
确定图形用户界面数据，其中所述图形用户界面数据确定要在所述锻炼器械的所述显示设备的图形界面中执行的用户界面功能，其中所述用户界面功能包括在所述锻炼器械的所述显示设备的所述用户界面上呈现至少一个图形交互单元以及接收用户输入以响应与所述图形交互单元互动的用户；
将所述图形用户界面数据无线传输到所述锻炼器械的所述显示设备以在所述锻炼器械的所述显示设备的所述用户界面上提供所述用户界面功能，其中与腕部装置的用户界面类似的用户界面被从所述腕部装置传输到所述锻炼器械的所述显示设备；
无线接收对应于所述用户输入的输入数据；以及
利用所述输入数据控制与生理数据相关的计算机程序。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述腕部装置与所述锻炼器械的所述显示设备之间的无线通信基于标准WWW标记语言。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的方法，其中，所述图形交互单元表示以下至少一项：生理测量及音频交互。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述图形用户界面数据还确定以下至少一项：所述图形交互单元的大小、所述图形交互单元的颜色模式以及所述图形交互单元在显示设备上的位置。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述输入数据被配置成触发以下至少一项：开始锻炼模式、停止锻炼模式、选择训练方案、将所述腕部装置连接到网络服务器、提供用户身份、选择将呈现在所述锻炼器械的所述显示设备上的图形交互单元以及选择将呈现在所述锻炼器械的所述显示设备上的显示段。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述计算机程序与以下至少一项相关：心脏活动测量、能量消耗、心率范围以及训练负荷。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，呈现在所述锻炼器械的所述显示设备上的内容响应于检测到所述锻炼器械的所述显示设备上的输入而被影响，所述内容包括以下至少一项：至少一种图形交互单元的图形外观、所述图形交互单元的内容、处理由所述图形交互单元表示的生理数据的方式以及将在所述锻炼器械的所述显示设备上显示的图形交互单元和显示段。
16.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：
利用互联网协议地址在所述腕部装置和所述锻炼器械的所述显示设备之间建立无线连接，其中所述腕部装置作为提供基于网络的服务的网络服务器，所述锻炼器械的所述显示设备利用互联网协议可连接到所述腕部装置。
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