CN106507668B - 用于解释在蹦床的柔性垫上的人的活动的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种解释在蹦床的柔性垫上的人的活动的方法，该方法包括：至少一个处理器确定针对在柔性垫上的人的弹跳指令；确定在柔性垫上的人的第一弹跳位置；确定在柔性垫上的人的第二弹跳位置；确定超前时间边界间隔；响应于确定弹跳指令的显示时间在超前时间边界间隔之前，所述至少一个处理器将第二弹跳位置与弹跳指令进行比较；以及响应于确定弹跳指令的显示时间在超前时间边界间隔内，所述至少一个处理器确定在柔性垫上的人的第三弹跳位置并将第三弹跳位置与弹跳指令进行比较。

Description

用于解释在蹦床的柔性垫上的人的活动的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于解释在蹦床的柔性垫上的活动的技术和装置。本发明尤其涉及用于解释在柔性垫上的人的弹跳的技术和装置。
在另一方面，本发明涉及基于在蹦床的柔性垫上的人的活动来向人提供信息和/或娱乐的游戏或其它交互式装置。
背景技术
授予Yjip公司的加拿大专利公布CA 2,772,801描述了包括框架和由该框架支撑以允许至少一个用户在跳垫上弹跳的跳垫组件的蹦床。蹦床还包括传感器系统，该传感器系统包括由框架和/或跳垫组件支撑的多个传感器。传感器被用来确定在蹦床上的一个或多个用户的状况。
多个传感器通常彼此隔开。用户的单个弹跳负荷同时触发多个传感器。多个传感器可以依赖于弹跳负荷与特定传感器之间的空间关系输出不同的信号。来自多个传感器的信号被比较，以提供用户在蹦床上的位置。
现有技术的潜在缺点是不能确定向用户发出弹跳指令的适当时间，以便使得执行弹跳指令对于用户既能够完成又有挑战性。如果弹跳指令的定时是错误的，则这有可能导致用户遵守弹跳指令的高错误率。这又具有降低交互性能和差用户体验的可能。
此外，不能计算用户在空中或在跳垫上花费的持续时间。
本发明的优选实施例的目标是解决上面提到的缺点当中的一些。另一个或替代目标是至少向公众提供有用的选择。
发明内容
广义地说，在一方面，本发明包括解释在蹦床的柔性垫上的人的活动的方法，该方法包括至少一个处理器确定针对在柔性垫上的人的弹跳指令；确定在柔性垫上的人的第一弹跳位置；确定在柔性垫上的人的第二弹跳位置；确定超前时间边界间隔；响应于确定弹跳指令的显示时间在超前时间边界间隔之前，所述至少一个处理器将第二弹跳位置与弹跳指令进行比较；以及响应于确定弹跳指令的显示时间在超前时间边界间隔内，所述至少一个处理器确定在柔性垫上的人的第三弹跳位置并将第三弹跳位置与弹跳指令进行比较。
如在本说明书和权利要求书中使用的，术语“包括”意味着“至少部分地由......组成”。当解释本说明书和权利要求书中包括术语“包括”的语句时，除每个语句中由该术语开头的特征之外的其它特征也可以存在。诸如“包括”和“包含”的相关术语应当以类似的方式解释。
优选地，该方法还包括与至少一个处理器通信的显示弹跳指令的表示的显示器。
优选地，弹跳指令包括弹跳位置指令。
优选地，弹跳指令的表示包括两个或更多个弹跳位置目标，弹跳位置目标当中的至少一个被呈现为引起用户的注意，以向用户呈现弹跳指令。
优选地，弹跳指令的表示包括虚拟环境和虚拟环境中的至少一个弹跳位置目标。
优选地，弹跳指令包括弹跳时间间隔指令。
优选地，弹跳指令包括弹跳位置指令和弹跳时间间隔指令。
优选地，弹跳时间间隔指令包括让用户在时间间隔期间接触柔性垫的指令。
优选地，弹跳时间间隔指令包括让用户在时间间隔期间避免与柔性垫接触的指令。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与柔性垫物理连接的至少一个传感器确定的。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由指向柔性垫的至少一个视觉传感器确定的。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与用户物理连接的至少一个设备确定的。
在另一方面，本发明包括指示在蹦床的柔性垫上的人的活动的方法，该方法包括：接收在柔性垫上的人的第一弹跳位置；向在柔性垫上的人显示弹跳指令的表示；接收在柔性垫上的人的第二弹跳位置；响应于确定弹跳指令的显示时间在超前时间边界间隔之前，所述至少一个处理器将第二弹跳位置与弹跳指令进行比较；以及响应于确定弹跳指令的显示时间在超前时间边界间隔内，所述至少一个处理器将第三弹跳位置与弹跳指令进行比较。
优选地，弹跳指令包括弹跳位置指令。
优选地，弹跳指令的表示包括两个或更多个弹跳位置目标，弹跳位置目标当中的至少一个被呈现为引起用户的注意，以向用户呈现弹跳指令。
优选地，弹跳指令的表示包括虚拟环境和虚拟环境中的至少一个弹跳位置目标。
优选地，弹跳指令包括弹跳时间间隔指令。
优选地，弹跳指令包括弹跳位置指令和弹跳时间间隔指令。
优选地，弹跳时间间隔指令包括让用户在时间间隔期间接触柔性垫的指令。
优选地，弹跳时间间隔指令包括让用户在时间间隔期间避免与柔性垫接触的指令。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与柔性垫物理连接的至少一个传感器确定的。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由指向柔性垫的至少一个视觉传感器确定的。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与用户物理连接的至少一个设备确定的。
在另一方面，本发明包括一种系统，该系统包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：接收在柔性垫上的人的第一弹跳位置；接收在柔性垫上的人的第二弹跳位置；响应于确定弹跳指令的显示时间在超前时间边界间隔之前，将第二弹跳位置与弹跳指令进行比较；以及响应于确定弹跳指令的显示时间在超前时间边界间隔内，接收在柔性垫上的人的第三弹跳位置并且将第三弹跳位置与弹跳指令进行比较。
优选地，该系统还包括与至少一个处理器通信的显示器，显示器被配置为显示弹跳指令的表示。
优选地，弹跳指令包括弹跳位置指令。
优选地，弹跳指令的表示包括两个或更多个弹跳位置目标，所述弹跳位置目标当中的至少一个被呈现为引起用户的注意，以向用户呈现弹跳指令。
优选地，弹跳指令的表示包括虚拟环境和虚拟环境中的至少一个弹跳位置目标。
优选地，弹跳指令包括弹跳时间间隔指令。
优选地，弹跳指令包括弹跳位置指令和弹跳时间间隔指令。
优选地，弹跳时间间隔指令包括让用户在时间间隔期间接触柔性垫的指令。
优选地，弹跳时间间隔指令包括让用户在时间间隔期间避免与柔性垫接触的指令。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与柔性垫物理连接的至少一个传感器确定的。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由指向柔性垫的至少一个视觉传感器确定的。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与用户物理连接的至少一个设备确定的。
在另一方面，本发明包括一种系统，包括：显示器，被配置为向蹦床的柔性垫上的人显示弹跳指令的表示；以及与显示器通信的至少一个处理器，所述处理器被配置为：接收在柔性垫上的人的第一弹跳位置；使得在显示器上向柔性垫上的人显示弹跳指令的表示；接收在柔性垫上的人的第二弹跳位置；响应于确定弹跳指令的显示时间在超前时间边界间隔之前，将第二弹跳位置与弹跳指令进行比较；以及响应于确定弹跳指令的显示时间在超前时间边界间隔内，接收第三弹跳位置并将第三弹跳位置与弹跳指令进行比较。
优选地，弹跳指令包括弹跳位置指令。
优选地，弹跳指令的表示包括两个或更多个弹跳位置目标，所述弹跳位置目标当中的至少一个被呈现为引起用户的注意，以向用户呈现弹跳指令。
优选地，弹跳指令的表示包括虚拟环境和虚拟环境中的至少一个弹跳位置目标。
优选地，弹跳指令包括弹跳时间间隔指令。
优选地，弹跳指令包括弹跳位置指令和弹跳时间间隔指令。
优选地，弹跳时间间隔指令包括让用户在时间间隔期间接触柔性垫的指令。
优选地，弹跳时间间隔指令包括让用户在时间间隔期间避免与柔性垫接触的指令。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与柔性垫物理连接的至少一个传感器确定的。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由指向柔性垫的至少一个视觉传感器确定的。
优选地，第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与用户物理连接的至少一个设备确定的。
在另一方面，本发明包括其上存储有处理器可执行指令的计算机可读介质，当指令被处理器执行时，使处理器执行本文所述的方法。
优选地，处理器可执行指令包括应用编程接口。
优选地，处理器可执行指令包括图形用户界面。
术语“连接到”包括所有直接或间接的通信类型，包括有线和无线、经由蜂窝网络、经由数据总线或任何其它计算机结构。可以设想，它们可以是被连接的整体(integers)之间的中间元件。诸如“与......通信”、“接合到”和“附连到”的变体应当以类似的方式解释。
术语“计算机可读介质”应当被认为包括单个介质或多个介质。多个介质的例子包括集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存。这多个介质存储计算机可执行指令的一个或多个集合。术语“计算机可读介质”还应当被认为包括能够存储、编码或携带用于由处理器执行的指令集并且使处理器执行上述方法当中任何一个或多个的任何介质。计算机可读介质还能够存储、编码或携带由这些指令集使用或与这些指令集相关联的数据结构。术语“计算机可读介质”包括固态存储器、光学介质和磁介质。
在一方面，本发明包括若干步骤。这些步骤中一个或多个与其它步骤中每一个的关系、体现构造的特征的装置以及适于影响这些步骤的元件的组合和部分的布置都在下面的详细公开内容中示例。
本发明还可以广义地说成包括单独地或共同地在本申请的说明书中提到或指示的部分、元件和特征，以及任何两个或更多个所述部分、元件或特征的任意或全部组合，并且在本文中提到在本发明所涉及的领域内具有已知等同物的具体整体之处，这种已知的等同物被认为结合到本文中，如同被单独阐述了一样。
此外，在本发明的特征或各方面就Markush组而言描述的地方，本领域技术人员将认识到，本发明也由此就Markush组的任何单个成员或成员子组而言来描述。
如本文所使用的，名词前面的“(一个或多个)”是指名词的复数和/或单数形式。
如本文所使用的，术语“和/或”意味着“和”或“或”或两者兼有。
本文所公开的对数字范围(例如，1至10)的引用也意在包括对在那个范围内的所有有理数的引用(例如，1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9和10)以及还有在那个范围内的任何有理数范围(例如，2至8、1.5至5.5和3.1至4.7)并且，因此，本文明确公开的所有范围的所有子范围都由此被明确公开。这些仅仅是特别预期的例子，并且在所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合都以类似的方式被认为在本申请中明确陈述。
在本说明书中，在已经对专利说明书、其它外部文档或其它信息源进行引用的地方，这一般而言是为了提供用于讨论本发明的特征的上下文。除非另有特别说明，否则对这种外部文档或这种信息源的引用不应当被认为是承认这种文档或这种信息源在任何管辖区内是现有技术或构成本领域中公知常识的一部分。
虽然本发明被广义地如上定义，但是本领域技术人员将认识到，本发明不限于此并且本发明还包括以下描述给出其例子的实施例。
附图说明
作为例子而非限制，参考附图，描述了用于解释在蹦床的柔性垫上的活动的技术以及相关联的装置的优选形式，其中：
图1是对其期望弹跳位置的优选形式蹦床的透视图；
图2示出了用于指示在蹦床(诸如图1的蹦床)的垫子上的人或物体的活动的优选形式方法；
图3示出了与在图1的柔性垫上弹跳的人相关联的优选形式跳跃循环；
图4示出了绘出四个跳跃撞击循环的表示；
图5示出了用于解释在图1的优选形式蹦床的柔性垫10上的人的活动的优选形式技术；
图6示出了用于在图1的传感器和用户设备之间传送数据的优选形式系统的示意图；
图7示出了在控制器和图6的用户设备之间发送的优选形式数据分组；
图8示出了形成图6的用户设备的至少一部分的设备的简化框图；
图9示出了用于图6的手持式设备的优选形式安装布置；
图10示出了向用户呈现一个或多个目标的游戏的例子；
图11示出了向用户呈现多个目标的游戏的例子；
图12示出了向用户呈现多个目标的游戏的例子。
具体实施方式
图1示出了优选形式的蹦床，要解释与其相关的活动。优选形式的蹦床包括柔性垫10，人可以在柔性垫10上弹跳、使物体弹跳，或两者兼有。蹦床还包括多个弹性柔性杆20和基部框架，基部框架包括通常由钢或铝形成并且通过腿部40从地面支撑的圆形梁30。
杆20通常是玻璃纤维杆，但是作为替代可以由例如弹簧钢形成。杆的下端由圆形梁30保持。杆的上端连接到配件，如下文将进一步描述的。这些配件围绕垫子的周边耦合到垫子10。
在优选形式中，杆20的下端进入固定到圆形梁30的管状保持器50中，如图所示。作为替代，杆的下端耦合到圆形梁30或蹦床的任何其它形式的基部框架。
优选形式的蹦床包括传感器布置。传感器布置包括至少一个传感器。如图1中所示，优选形式的传感器布置包括两对加速度计。这些加速度计在60A、60B、60C和60D示出。四个传感器60被示为布置在垫子周围的两对传感器。一对传感器60A和60B定义跨垫子的轴线70A。传感器60C和60D定义跨垫子的轴线70B。如图1中所示，在存在两对传感器的情况下，传感器对定义跨柔性垫10的正交轴线。
在实施例中，优选形式的传感器布置包括三个或更多个传感器。在这个实施例中，传感器不必作为围绕垫子布置的传感器对提供。
一个或多个传感器60被配置为当人或物体在垫子上移动或以其它方式与垫子相互作用时测量对应于垫子10的变形的值。由(一个或多个)传感器60测量的值对应于人或物体与(一个或多个)传感器的接近度。
如在本说明书和权利要求书中使用的，关于垫子变形信号或值的术语“变形”包括垫子边缘的位移、速度和/或加速度。
可以设想，存在用于固定地或可移除地安装与蹦床相关联的传感器60的若干合适技术。这些技术在例如PCT专利说明书WO 2014/098628和澳大利亚创新专利2013101110中描述。
指示垫子上的活动
图2在200处示出了用于指示在垫子上的人或物体的活动的优选形式的技术。该方法针对确定人在垫子10上的弹跳位置。
当人在柔性垫10上弹跳时，施加在柔性垫上的力由构成传感器布置的一部分的传感器60检测。该方法包括确定205垫子变形信号的步骤。
在一个优选实施例中，信号包括表示撞击时间和起跳(departure)时间的数据，然后该数据被用于计算飞行时间并用于估计弹跳高度。撞击时间和起跳时间定义弹跳间隔。在弹跳间隔内是感兴趣的间隔。
一旦确定了垫子变形信号，该技术就包括确定210弹跳坐标的步骤。优选形式的技术包括在感兴趣的间隔的至少一部分期间为每个传感器60计算平方样本值之和。
一旦已经确定了坐标空间中的弹跳坐标，该技术就包括确定215弹跳位置的步骤。
一个或多个弹跳位置与柔性垫10上的一个或多个区域相关联。存储了多个“经训练的”位置。这些经训练的位置表示从柔性垫10上单个位置上的多次弹跳记录的平均弹跳坐标读数。通过找到最接近的经训练的位置来识别柔性垫上的弹跳位置。
在一些情况下，实际的弹跳位置可能接近多于一个弹跳坐标。对这种弹跳位置应用消歧技术。一种优选形式的技术涉及存储可能的模糊结果和应当在每种情况下使用的弹跳位置的真值表。
用于确定弹跳位置的其它技术在例如PCT专利说明书WO 2014/098628和澳大利亚创新专利2013101110中描述。
可以设想，除了上述技术之外，还存在若干可能的技术，用于测量和解释人的活动和/或确定在柔性垫上的人的弹跳位置。
在一些例子中，柔性垫包括，或在其上放置，传感器，以辅助确定人的弹跳位置。在这些例子中，传感器与柔性垫、杆或蹦床的其它部件物理连接。
这种传感器的一个例子涉及缝到柔性垫中的压敏按钮。一个或多个按钮的位置是已知的。当人在柔性垫上跳跃时，人接触一个或多个按钮。人在柔性垫上的位置是由人接触的一个或多个按钮确定的。
在另一个例子中，传感器涉及悬挂在柔性垫下方的导电弹性线的网格，使得正交的方向被分离。当人在柔性垫上移动时，线被压在一起，以完成可被用来给出位置的电路。
另一个例子涉及测量图1中所示柔性杆20的各个位置进入蹦床的框架的应力。位置可以基于框架的不同部分的相对应力来确定。
在另一个例子中，陀螺仪测量柔性垫的边缘的角度变化。比较对向的(Opposing)角度，以确定弹跳位置。
在另一个例子中，传感器涉及缝到垫子中的导电线的网格，使得截距(intercepts)不接触。柔性垫上的人穿着导电鞋，使得他们的活动完成电路，以给出位置。
另一个例子涉及柔性垫的表面的电容测量。该测量检测人在表面上的耦合，以定位弹跳。
在又一个例子中，包括在图1的柔性杆20中的压力传感器测量偏转作为杆内体积的变化。
在其它例子中，视觉传感器被指向柔性垫和/或柔性垫上的用户。
在一个例子中，激光器的阵列在柔性垫之下跨两个轴线被指向光电二极管的阵列。一旦两个正交的光束被人的活动打破，就可以确定柔性垫上的(x，y)位置坐标。
在另一个例子中，红外(IR)LED的阵列各自发送不同的信号。处理器以高频扫过LED，使得每次只有一个LED发射。当预期信号未被蹦床相对侧的匹配光电二极管接收到时，假设光束已经被穿过它的人打破，并且可以确定柔性垫上的(x，y)位置坐标。
在另一个例子中，立体相机测量在柔性垫上的人相对于相机位置的深度和位置。作为替代，正交相机被定位成确定柔性垫边缘下方的最大垫偏转的位置。
在另一个例子中，声纳传感器被放在蹦床下方的地面上，以寻找到柔性垫具有最小距离的传感器。
在另一个例子中，第二个人观看在柔性垫上跳跃的人。第二个人通过视觉检查来确定人在柔性垫上的弹跳位置。
另一个例子涉及放在蹦床边缘的多个声纳传感器，以测量到柔性垫上的人的距离。
在其它例子中，为柔性垫上的人提供辅助确定人的弹跳位置的设备。该设备与用户处于物理连接。
一个这样的示例设备包括附连到人以定位弹跳的Piksi GPS单元。
在另一个例子中，人被附连到多根反冲电缆。旋转编码器附连到蹦床的边缘。人在柔性垫上的位置由编码器之间的差异确定。
图3示出了与在柔性垫10上弹跳的人相关联的优选形式跳跃循环。
撞击时间在300处示出。撞击时间是人首次接触柔性垫10的时间。
在点310处，用户保持与柔性垫10接触。在人在垫子上静止站立时，施加在柔性垫上的力由人的重量引起。
点320表示人在柔性垫10上的弹跳的最低点处的点。
在点330处，柔性垫10上的力再次等同于人在垫子上静止站立。在点330处，人向上行进，但仍在垫上施加力。
起跳时间340示出向上弹跳的用户离开柔性垫10。
空中时间350是期间用户不与柔性垫10接触的时间。在空中时间的时段之后，用户在300处所示的撞击时间再次接触垫子。
图4示出了绘出四个跳跃撞击循环的图。撞击时间在400A、400B、400C和400D指示。该图还示出了在撞击时间400B之前的时间值410。时间值400B和时间值410定义超前时间边界间隔。
如下面将要描述的，为用户提供至少一个并且优选地多个弹跳指令。弹跳指令包括弹跳位置指令、弹跳时间间隔指令或者弹跳位置指令与弹跳时间间隔指令的组合。
如果要给予用户针对碰撞时间400C的弹跳指令，则弹跳指令需要在时间值410之前提供给用户。如果弹跳指令在用户经过超前时间边界间隔之前发出，则用户有足够的时间在撞击时间400B之后的起跳时定向其质心，以在撞击时间400C处瞄准在弹跳指令中指定的目标。
另一方面，如果用户已经进入了撞击时间400B处的这个边界，则用户没有足够的时间来定向其质心以执行用于撞击时间400C的弹跳指令。如果弹跳指令在时间值410之后提供，则用户已经进入超前时间边界间隔。
在撞击时间400C的弹跳优选地被识别为不对弹跳指令进行响应的弹跳。代替地，该弹跳优选地被解释为“等待状态”跳跃。代替地，在撞击时间400D的下一次弹跳被解释为执行弹跳指令。
如果弹跳指令在时间值410之后发生，则跳跃者不可能在时间400C作为给定弹跳指令的结果而击中目标。如果弹跳指令在时间值400B之后发生，则很清楚已经到达超前时间边界间隔的结束。超前时间边界由时间值410和400B定义。
如果弹跳指令在410和400B之间发生，则知道目标不能作为指令的结果被击中，并且如果它被击中，则是由于侥幸。优选地，跳跃者也不会由于未击中目标而受到惩罚。
例如，弹跳指令可以对附加的跳跃循环呈现，以给予选手击中目标的合理机会。作为替代，跳跃指令在跳跃者有机会跟随它之前刚刚被去除，并且用于下一个跳跃循环的新目标被呈现给跳跃者。
图5示出了用于解释在图1的优选形式蹦床的柔性垫10上的人的活动的优选形式技术。该优选形式方法500向用户显示505弹跳目标。
在一个实施例中，弹跳目标是单个目标。在另一个实施例中，存在一个接一个向用户显示的多个目标。在另一个实施例中，存在多个目标，其中一些目标同时向用户显示。
在向用户显示弹跳目标之后，该技术确定510用户的第一弹跳位置。第一弹跳位置是例如通过使用上述技术来确定的。第一弹跳位置发生在图4所示的撞击时间400B。
然后，该技术确定515用户的第二弹跳位置。优选地，第二弹跳位置是通过使用以上对第一弹跳位置描述的相同技术来确定的。作为替代，第二弹跳位置是通过使用与第一弹跳位置不同的技术来确定的。第二弹跳发生在图4所示的撞击时间400C。
如果520弹跳目标在图4所示的超前时间边界之前显示，则假设已经为用户提供了足够的时间来尝试满足所显示的弹跳目标。在这种情况下，第二弹跳位置被解释525为意在满足所显示的弹跳目标的有针对性的跳跃。
如果530活动已完成，则方法停止。例如，这将是在用户已遵从弹跳目标序列中的最后一个弹跳目标或者在仅给出一个弹跳目标的情况下已尝试单个弹跳目标的情况。
如果活动尚未完成，则控制返回到步骤505，在那里向用户显示进一步的弹跳目标。
如果弹跳目标没有以充分的通知向用户显示，则第二弹跳位置被解释535为“等待状态跳跃”。这种等待状态跳跃发生在撞击时间400C。存在这样的认识：用户没有被给予足够的时间来满足弹跳目标，而是在尝试该弹跳目标之前执行中间跳跃。
确定540第三弹跳位置。这个弹跳位置发生在撞击时间400D。
然后，第三弹跳位置响应于向用户显示的弹跳目标而被解释545为有针对性的跳跃。
然后控制转到在步骤530检查活动是否已经完成。
图6示出了用于在传感器60和用户设备610之间传送数据的优选形式系统600的示意图。优选地，传感器能够经无线网络、有线网络或者无线和有线网络的组合直接或间接地与用户设备610通信。
传感器60连接到控制器620，控制器620被配置为利用例如上述技术解释来自传感器60的信号并确定弹跳位置。控制器620包括或连接到天线625。天线又被配置为与用户设备610建立无线数据连接。
在实施例中，天线625直接利用蓝牙配对或Wi-Fi Direct与用户设备610建立连接。在另一个实施例中，天线625通过由无线路由器635建立的传统无线网络630建立与用户设备610的连接。
当用户在柔性垫10上跳跃或弹跳时，使由上述技术识别出的弹跳区通过应用编程接口(API)，作为到用户设备610的输入。
参考图3和图6，在实施例中，API在弹跳撞击300向用户设备610提供以下数据项中的一个或多个：
撞击已发生的通知；
从控制器620被激活开始的弹跳次数；
前一次弹跳的高度；
前一次弹跳中在空中花费的时间。
控制器620确定在用户撞击300和用户起跳340的时间之间用户的弹跳位置。在实施例中，控制器620确定在用户起跳340之前很短时间或者至少比用户撞击300更接近用户起跳340的弹跳位置。
一旦控制器620确定了用户的弹跳位置，API就向用户设备610提供弹跳位置的表示。一种示例格式包括极坐标中相对于蹦床中心的位置。
在实施例中，在弹跳起跳340时，API向用户设备610提供以下数据项中的一个或多个：
用户已从垫子起跳的通知；
用户弹跳期间在垫子上花费的时间。
在用户设备610上运行的应用通过指定应用希望接收哪些数据来初始化控制器620。然后，控制器620在事件分组发生时以该事件分组进行响应。
图7示出了数据的优选形式分组700。数据分组700在串行流中被发送。典型的分组包括开始字节STX 705、一字节的分组ID号710、可变长度的至少一个有效载荷715、一字节的校验和CKS 720，以及停止字节ETX 725。所有数据分组都优选地以STX 705开始并以ETX725结束。
在实施例中，从控制器620发送到用户设备610的数据分组700使用偶数分组ID号710。从用户设备610发送到控制器620的数据分组700使用奇数分组ID号710。在另一个实施例中，从控制器发送的数据分组使用奇数分组ID号，并且从用户设备610发送的数据分组使用偶数分组ID号。
优选地，分组ID号710顺序地增加。
有效载荷715优选地包括标志740的一字节位阵列、一字节有效载荷ID 745、一字节数据长度750以及对应的数据755。
标志的例子包括以下一个或多个的指示符：
有效载荷715是否具有长度
有效载荷是否包括否定应答。
有效载荷ID 745是指示包含在有效载荷715中的数据755的目的和格式的唯一标识号。
长度750表示以字节为单位的有效载荷数据755的大小。优选地，长度不包括校验和CKS 720和报头/分组分界符。
有效载荷数据755特定于正被发送的有效载荷类型。一般而言，除非另外明确指定，否则有效载荷数据包括无符号整数类型。
校验和CKS 720包括简单的CRC-8位类型。校验和覆盖分组中的所有字节，不包括STX 705、CKS 720和ETX 725。
在实施例中，由控制器620或用户设备610接收的所有分组都用应答来响应。应答有效载荷标识符比正被应答的接收分组的有效载荷标识符大一。
在分组包含多个有效载荷的情况下，用于整个分组的应答优选地使用比分组中的第一接收有效载荷大一的有效载荷标识符。
应答分组的报头包括指定其是肯定还是否定应答的位。在成功的情况下，有效载荷将为空或包含以为那个有效载荷标识符指定的格式请求的数据。在失败的情况下，有效载荷包含8位错误代码。
在实施例中，存在4种不同类型的有效载荷。这些包括：
请求–对从用户设备610发送到控制器620的数据的请求
响应–对从控制器620发送到用户设备610的请求的答复
命令–从用户设备610发送到控制器620的指令或数据。用应答分组来答复命令
事件–被从控制器620发送到用户设备610的某种条件触发的消息或数据。事件必须被应答，否则它们将被重传。
优选形式的请求包括以下一个或多个：
从控制器被复位开始的时间
蹦床跳跃者已经处于活动多长时间
蹦床已经不活动多长时间
从复位开始在空中花费的累积时间
从复位开始后消耗的总卡路里
当前电池充电状态。
对从用户设备610发送的数据的请求利用来自控制器620的响应来回复。时间测量优选地以毫秒为单位表示。
从用户设备610发送到控制器620的优选形式命令包括用于切换将哪些事件流传输到用户设备610的命令。为了启用选项，用户设备610发送非零有效载荷。为了禁用选项，用户设备610发送全零有效载荷。
控制器620返回长度为0的应答分组，其标识符比接收到的分组的分组标识符大一，应答位被相应地设置。
优选形式的命令包括以下一个或多个：
指示控制器620复位
选择正在使用哪种蹦床模型
通知控制器620哪个方向被指定为“向前”
指示控制器是否流传输弹跳数据事件
蹦床要被视为被动所需的处于不活动的毫秒数
对其使用命令以进行切换的事件包括以下一个或多个：
当跳跃者接触蹦床时
当跳跃者离开与蹦床接触时
弹跳高度(以毫米为单位)
在空中花费的时间(以毫秒为单位)
在蹦床垫子上花费的时间(以毫秒为单位)
从复位开始的弹跳数
弹跳数和当前活动
蹦床上的活动的通知
蹦床上缺乏活动的通知
在前一次弹跳中燃烧的卡路里
极坐标。
通常事件一发生就将事件从控制器620报告给用户设备610。优选地，仅当该选项已经被预先启用时，事件才被发送。优选地，事件被一起分组成归因于蹦床弹跳中的相同阶段的集合。它们在单个成组的分组(grouped packet)中被发送到用户设备610。
典型事件包括以下一个或多个：
控制器620检测在蹦床垫上的着陆
从复位开始完成的弹跳数
在当前活动期间完成的弹跳数
在撞击时报告的弹跳高度(以毫米为单位)
在碰撞时报告的弹跳空中时间(以毫秒为单位)
前一次弹跳燃烧的卡路里
极坐标
检测到的弹跳位置
控制器检测到从蹦床垫的起跳
在起跳时报告的弹跳之间在垫上所花费的时间(以毫秒为单位)
当蹦床变成活动时的实例
当蹦床不再活动时的实例
当电池电量不足时的警报
优选地，用户设备610至少包括处理器、显示器和用户输入设施。用户输入设施包括例如设备610上的触摸屏和来自在柔性垫10上的来自用户的、被指定为弹跳区的输入。
用户设备610基于特定于应用的软件操作，该特定于应用的软件从用户获取表示弹跳区或位置或其它测量活动的数据作为输入，并使用这些输入向观看手持式设备610的用户提供信息和/或娱乐。
设备610与上述蹦床实施例相结合提供了与游戏、通信、康复等相关的装置。
优选地，是控制设备610的应用确定装置的功能。在每种情况下，设备至少部分地基于柔性垫上的用户或物体的活动来提供与用户的交互。
图8示出了以计算设备800的示例形式构成用户设备610的至少一部分的设备的简化框图。
计算机可执行指令集在设备800中执行，其使得设备800执行上述方法。优选地，计算设备800连接到其它设备。在设备联网到其它设备的情况下，该设备被配置为在服务器-客户端网络环境中以服务器或客户端机器的能力操作。作为替代，设备可以在对等或分布式网络环境中作为对等机器操作。设备还可以包括能够执行指定要由那个机器采取的动作的指令集的任何其它机器。这些指令可以是顺序的或以其它方式。
在图8中示出了单个设备800。术语“计算设备”还包括单独地或联合地执行指令的一个集合或多个集合以执行上述方法中任何一个或多个的任何机器集合。
示例计算设备800包括处理器805。处理器的一个例子是中央处理单元或CPU。设备还包括只读存储器(ROM)810和随机存取存储器(RAM)815。还包括基本输入/输出系统(BIOS)芯片820。处理器805、ROM 810、RAM 815和BIOS芯片820经由中央母板825彼此通信。
计算设备800还包括向计算设备800提供电力的电源830。电源830还可以用在没有外部电力的情况下向设备800提供电力的可再充电电池(未示出)进行补充。
还包括一个或多个驱动器835。这些驱动器包括一个或多个硬盘驱动器和/或一个或多个固态闪存硬盘驱动器。驱动器835还包括光学驱动器。
网络接口设备840包括允许计算设备800与其它设备通信的调制解调器和/或无线卡。计算设备800还可以包括声音和/或图形卡845，以支持下面描述的数据输出设备860的操作。计算设备800还包括冷却系统850，例如散热器或风扇。
计算设备800包括一个或多个数据输入设备855。这些设备包括键盘、触摸板、触摸屏、鼠标和/或操纵杆。(一个或多个)设备从手动按键、用(一个或多个)手指或触笔的用户触摸、口头命令、手势和/或设备的移动/朝向获取输入。
(一个或多个)数据输出设备860包括显示器和/或打印机。(一个或多个)设备860还可以包括使计算设备800生成诸如PDF文件的数据文件的计算机可执行指令。
数据端口865能够接收其上存储有指令的一个或多个集合以及数据结构(例如计算机软件)的计算机可读介质。软件使计算设备800执行上述方法或功能中的一个或多个。数据端口865包括USB端口、火线(Firewire)端口或其它类型的接口。计算机可读介质包括固态存储设备。在驱动器835包括光学介质驱动器时，计算机可读介质包括CD-ROM、DVD-ROM、蓝光(Blu-ray)或其它光学介质。
软件还可以在由计算设备800执行期间完全或至少部分地驻留在ROM 810内、在可擦除非易失性存储器内和/或处理器805内。在这种情况下，ROM 810和处理器805构成计算机可读有形存储介质。软件还可以经由网络接口设备840经网络发送或接收。数据传送使用多种众所周知的传输协议中的任何一种。一个例子是超文本传输协议(http)。
图9示出了包括围栏(enclosure)系统的优选形式蹦床。围栏系统由多个弹性柔性的大致直立的围栏支撑构件900组成，支撑构件900的优选形式是柔性或可变形的玻璃纤维杆。
为了方便起见，围栏支撑构件900在下文中被称为围栏杆，但是应当理解，这个术语在围栏支撑元件的尺寸和横截面形状以及形成它们的材料方面是非限制性的。
优选形式的围栏系统还包括围网(barrier net)910。围栏杆900在柔性垫之上支撑网910。围网910的下边缘直接或间接地耦合到垫子的周边边缘。围网910通常由轻质但坚固的网材料形成。作为替代，这可以是柔性织物材料，材料是例如不透明的或者是穿孔的从而是半透明的。
优选形式的围栏更特别地在例如美国专利说明书7,708,667中和PCT专利说明书WO 2014/098628中描述。
在存在如图9所示的围栏的情况下，优选地提供包括柔性杆940的安装布置。柔性杆940被固定地或可移除地在点950处安装到一个或多个围栏杆900。柔性杆940被成形和形成为使得用户能够将柔性杆940的至少一部分定位在围网910内。优选地，柔性杆940被构造为使得它可以被操纵和配置，但仍然保持用户期望的形状。
柔性杆940优选地具有安装点，以使得用户设备610能够可移除地附连到柔性杆940并由其支撑。在替代实施例中，安装点包括适于建立与用户设备610的物理连接的对接口，从而向设备610提供电力和/或数据连接。
安装点950优选地被配置为枢转，以便对用户设备610启用宽范围的位置和角度。作为替代，柔性杆940足够柔软，以允许对各种角度的选择。在每种情况下，用户设备610被定位成允许用户与其交互，例如通过用手指或触笔触摸，以操作设备610的用户界面。
在替代实施例中，安装布置固定地或可移除地安装到围网910。安装布置被构造为使得用户设备610能够可移除地附连到安装布置，使得在使用中手持式设备在围网910内部或外部被支撑。
作为替代，安装布置以其它方式在围网910内部或外部悬挂手持式设备。
应当认识到，包括柔性杆940的安装布置还可以包括防雨罩或遮阳罩，以保护用户设备610和/或使显示器对于用户更可见。应当认识到，显示器还可以包括能够从用户设备610获取输入并将图像或显示投影到表面上的投影仪。
图10示出了向用户呈现一个或多个目标的游戏形式的图形用户界面。显示器示出时间段1000和时间段1005。在两个时间段1000和1005之间，向用户呈现需要跳到垫子上向前位置的弹跳指令1010。在相同的时间段内，还向用户呈现需要跳到垫子上向左位置的弹跳指令1015。
弹跳指令1010是构成弹跳指令的表示的一部分的四个弹跳位置之一。为了向用户呈现弹跳指令目标，弹跳指令1010以不同的颜色呈现，以引起用户的注意。
预期用户在执行弹跳指令1015之前执行弹跳指令1010。预期存在提供给用户的时间顺序的指示符。在图10中，弹跳指令1010比弹跳指令1015更接近时间段1000被显示。由于时间段1000在时间段1005之前发生，因此这向用户指示弹跳指令1010应当在弹跳指令1015之前执行。
弹跳指令1010和1015仅在由时间段1000和时间段1005定义的时间间隔内显示。在时间段1005之后，不再显示弹跳指令，而不管用户是否成功地执行了弹跳指令。
在时间段1005和时间段1020之间，显示三个弹跳指令。弹跳指令1025和1030需要跳到垫子上的向后位置。弹跳指令1035需要跳到垫子上的向左位置。
以与上述相同的方式向用户指示弹跳指令1025、1030和1035的所需时间顺序。弹跳指令1025、1030和1035仅在由时间段1005和时间段1020定义的时间间隔内显示，而不管用户是否成功地执行了弹跳指令。
图11示出了向用户呈现多个目标的游戏形式的图形用户界面。显示器在虚拟环境内示出化身1100。在这种情况下，虚拟环境包括迷宫。向用户呈现目标，在所示例子中，目标包括在环境中导航。向用户呈现虚拟环境内的至少一个弹跳位置目标。
呈现给用户的弹跳指令根据用户的化身在环境中的位置而变化。例如，化身1100被诸如墙壁的障碍物限制在两个方向中移动。向用户呈现两个可选的弹跳指令。
从用户的角度来看，弹跳指令包括向左移动和向下移动。从用户的化身的角度，弹跳指令包括向后移动或向右移动。
每次当用户的化身移动到环境中的新位置时，向用户呈现新的可选弹跳指令集合。在实施例中，弹跳指令的集合随时间改变。例如，环境中的障碍物可能出现或消失。期望的物品也可能出现或消失。
图12示出了向用户呈现多个目标的游戏形式的图形用户界面。显示器示出了九个可能弹跳目标的网格。已经向用户呈现了两个并发的弹跳指令，其弹跳目标分别在1200和1205指示。弹跳指令被呈现为引起用户的注意，以呈现至少一个弹跳指令目标。在这种情况下，要被击中的一个或多个物体被示为与相应的弹跳位置相关联。
如图12中所示，用户已经遵守针对弹跳目标1200的弹跳指令，而不是针对弹跳目标1205的弹跳指令。已经向用户呈现弹跳目标的选择并且已经进行了选择。
针对弹跳位置1200的弹跳指令仅在限定的时间间隔内显示。针对弹跳位置1205的弹跳指令也仅在限定的时间间隔内显示。针对弹跳位置1200和1205的时间间隔可以重叠，使得弹跳指令同时被呈现。作为替代，弹跳位置1200和1205的时间间隔不重叠，因此弹跳指令不同时呈现。时间间隔可以是相同的长度，或者长度可以不同。
前面描述了包括其优选形式的本发明。对本领域技术人员来说将显而易见的修改和改进意在被结合在由所附权利要求定义的本发明的范围内。

Claims (25)

1.一种解释在蹦床的柔性垫上的人的活动的方法，该方法包括：
至少一个处理器确定针对在柔性垫上的人的弹跳指令；
确定在柔性垫上的人的第一弹跳位置和第一弹跳撞击时间；
确定在柔性垫上的人的第二弹跳位置和第二弹跳撞击时间；
确定超前时间边界间隔，所述超前时间边界间隔由第一弹跳撞击时间和在第一弹跳撞击时间之前和第一弹跳之前的弹跳的撞击时间之后的时间值限定；
响应于在时间值之前显示弹跳指令，所述至少一个处理器将第二弹跳位置和/或第二弹跳撞击时间与弹跳指令进行比较；以及
响应于在超前时间边界间隔内显示弹跳指令，所述至少一个处理器确定在柔性垫上的人的第三弹跳位置和第三弹跳撞击时间，并将第三弹跳位置和/或第三弹跳撞击时间与弹跳指令进行比较。
2.如权利要求1所述的方法，还包括与至少一个处理器通信的显示器显示弹跳指令的表示，所述弹跳指令包括弹跳位置指令。
3.如权利要求2所述的方法，其中弹跳指令的表示包括两个或更多个弹跳位置目标，所述弹跳位置目标当中的至少一个被呈现为引起用户的注意，以向用户呈现弹跳指令。
4.如权利要求2所述的方法，其中弹跳指令的表示包括虚拟环境和虚拟环境中的至少一个弹跳位置目标。
5.如权利要求1所述的方法，还包括与至少一个处理器通信的显示器显示弹跳指令的表示，所述弹跳指令包括弹跳时间间隔指令。
6.如权利要求5所述的方法，其中弹跳时间间隔指令包括让用户在一时间间隔期间接触柔性垫的指令。
7.如权利要求5所述的方法，其中弹跳时间间隔指令包括让用户在一时间间隔期间避免与柔性垫接触的指令。
8.如前面任何一项权利要求所述的方法，其中第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与柔性垫物理连接的至少一个传感器确定的。
9.如权利要求1至7中任何一项所述的方法，其中第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由指向柔性垫的至少一个视觉传感器确定的。
10.如权利要求1至7中任何一项所述的方法，其中第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与用户物理连接的至少一个设备确定的。
11.一种指示在蹦床的柔性垫上的人的活动的方法，该方法包括：
至少一个处理器确定柔性垫上的人的弹跳指令；
向在柔性垫上的人显示所述弹跳指令的表示；
确定在柔性垫上的人的第一弹跳位置和第一弹跳撞击时间；
确定在柔性垫上的人的第二弹跳位置和第二弹跳撞击时间；
确定超前时间边界间隔，所述超前时间边界间隔由第一弹跳撞击时间和在第一弹跳撞击时间之前和第一弹跳之前的弹跳的撞击时间之后的时间值限定；
响应于在所述时间值之前显示弹跳指令，所述至少一个处理器将第二弹跳位置和/或第二弹跳撞击时间与弹跳指令进行比较；以及
响应于在超前时间边界间隔内显示弹跳指令，所述至少一个处理器确定在柔性垫上的人的第三弹跳位置和第三弹跳撞击时间(400D)，并将第三弹跳位置和/或第三弹跳撞击时间与弹跳指令进行比较。
12.一种包括至少一个处理器的系统，所述至少一个处理器被配置为：
确定针对在蹦床的柔性垫上的人的弹跳指令；
确定在柔性垫上的人的第一弹跳位置和第一弹跳撞击时间；
确定在柔性垫上的人的第二弹跳位置和第二弹跳撞击时间；
确定超前时间边界间隔，所述超前时间边界间隔由第一弹跳撞击时间和在第一弹跳撞击时间之前和第一弹跳之前的弹跳的撞击时间之后的时间值限定；
响应于在所述时间值之前显示弹跳指令，将第二弹跳位置和/或第二弹跳撞击时间与弹跳指令进行比较；以及
响应于在超前时间边界间隔内显示弹跳指令，接收在柔性垫上的人的第三弹跳位置和第三弹跳撞击时间，并且将第三弹跳位置和/或第三弹跳撞击时间与弹跳指令进行比较。
13.如权利要求12所述的系统，还包括与所述至少一个处理器通信的显示器，所述显示器被配置为显示弹跳指令的表示，所述弹跳指令包括弹跳位置指令。
14.如权利要求13所述的系统，其中弹跳指令的表示包括两个或更多个弹跳位置目标，所述弹跳位置目标当中的至少一个被呈现为引起用户的注意，以向用户呈现弹跳指令。
15.如权利要求13所述的系统，其中弹跳指令的表示包括虚拟环境和虚拟环境中的至少一个弹跳位置目标。
16.如权利要求12所述的系统，还包括与所述至少一个处理器通信的显示器，所述显示器被配置成显示弹跳指令的表示，所述弹跳指令包括弹跳时间间隔指令。
17.如权利要求16所述的系统，其中弹跳时间间隔指令包括让用户在一时间间隔期间接触柔性垫的指令。
18.如权利要求16所述的系统，其中弹跳时间间隔指令包括让用户在一时间间隔期间避免与柔性垫接触的指令。
19.如权利要求12至18中任何一项所述的系统，其中第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与柔性垫物理连接的至少一个传感器确定的。
20.如权利要求12至18中任何一项所述的系统，其中第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由指向柔性垫的至少一个视觉传感器确定的。
21.如权利要求12至18中任何一项所述的系统，其中第一弹跳位置、第二弹跳位置和/或第三弹跳位置是由与用户物理连接的至少一个设备确定的。
22.一种系统，包括：
显示器，被配置为向蹦床的柔性垫上的人显示弹跳指令的表示；以及
处理器，所述处理器被配置成
确定针对在柔性垫上的人的弹跳指令；
确定在柔性垫上的人的第一弹跳位置和第一弹跳撞击时间；
确定在柔性垫上的人的第二弹跳位置和第二弹跳撞击时间；
确定超前时间边界间隔，所述超前时间边界间隔由第一弹跳撞击时间和在第一弹跳撞击时间之前和第一弹跳之前的弹跳的撞击时间之后的时间值限定；
响应于在所述时间值之前显示弹跳指令，将第二弹跳位置和/或第二弹跳撞击时间与弹跳指令进行比较；以及
响应于在超前时间边界间隔内显示弹跳指令，确定在柔性垫上的人的第三弹跳位置和第三弹跳撞击时间，并且将第三弹跳位置和/或第三弹跳撞击时间与弹跳指令进行比较。
23.一种其上存储有处理器可执行指令的计算机可读介质，当所述处理器可执行指令被处理器执行时，使处理器执行如权利要求1至11中任何一项所述的方法。
24.如权利要求23所述的计算机可读介质，其中所述处理器可执行指令包括应用编程接口。
25.如权利要求23或权利要求24所述的计算机可读介质，其中所述处理器可执行指令包括图形用户界面。
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