CN107690345B - 用于测量和调整运动活动和健身装备的物理阻力的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于测量并标准化运动活动和健身器材的物理阻力的系统和方法。特定实施例包括：测量运动活动中的物理阻力水平；生成指示测得的物理阻力水平的传感器数据；使用该传感器数据来确定测得的物理阻力水平是否将实现在该运动活动中的期望表现水平；以及，如果测得的物理阻力水平不可能实现在该运动活动中的期望表现水平，则自动生成控制信号以调整该物理阻力水平。

Description

用于测量和调整运动活动和健身装备的物理阻力的系统和 方法
技术领域
本专利申请涉及根据各示例实施例的电子系统、移动设备、可穿戴设备、健身设施、和计算机实现的软件，并且尤其涉及用于测量和调整运动活动和健身设施的系统和方法。
背景
普通的健身设施(例如，跑步机、自行车、划船机、皮划艇等)可由各种各种的个人在许多不同的环境中使用。例如，特定个体可在位于家庭健身房中的一个跑步机上锻炼，而后来(例如，在旅行时)在位于酒店健身房的另一跑步机上锻炼，其中这两个跑步机可具有不同的制造商、选项和/或设置。由此，两个跑步机之间的差异可使得个体无法确定在这两个跑步机上的健身/锻炼会话是否相同。此外，不同的个体可由于其相应的健身器材之间的差异而无法在健身会话期间彼此竞争。
附图简述
在附图中的诸个图中通过示例而非限制地示出各实施例，在这些附图中：
图1是根据一实施例的努力标准化的示例的框图；
图2A到2C是根据各实施例的可穿戴传感器数据配置的示例的图解；
图3是根据一实施例的增强健身会话的方法的示例的流程图；
图4是根据一实施例的进行努力标准化的方法的示例的框图；
图5是根据一实施例的计算系统的示例的框图；
图6解说传统的基于微机电系统(MEMS)的气流速度传感器的示例；
图7解说包括配备有混合驱动机制的自行车在内的示例实施例；
图8解说进行用户简档和位置监视以实现使运动表现水平跨两个或更多个用户匹配或一致的过程的示例实施例；
图9和10解说包括配备有可自动调整的阻力舵的船在内的示例实施例；
图11是解说如本文中所描述的方法的示例实施例的处理流程图；以及
图12示出了移动计算和/或通信系统的示例形式的机器的图示性表示，该移动计算和/或通信系统内的一组指令在被执行时和/或其中的处理逻辑在被激活时可使得机器执行本文中描述和/或要求保护的方法中的任何一者或多者。
详细描述
在下面的描述中，为了进行解释，阐述了许多特定的细节以提供对各实施例的透彻理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是，可在没有这些特定细节的情况下实践诸实施例。
在本文中描述的各实施例中，公开了用于测量和调整运动活动和健身器材的物理阻力的系统和方法。各种类型的运动或健身器材被设计为降低空气阻力、水阻力、机械阻力、拖曳或其他类型的物理阻力的影响；因为这样的物理阻力是运动表现中非常重要的变量。逆风可例如使骑车和跑步变得困难的多。为了跟踪表现，进行以下操作可能是有帮助的：测量物理阻力和/或作为锻炼或运动活动的一部分的克服该物理阻力所需的物理努力水平，以帮助用户针对克服风阻力或其他物理阻力所需的必需努力水平自动调整给定运动活动或表现。这对于山地车类型的车轮的胎压也适用。在该情况下，胎压可变化，并且尤其在胎压很低(这形成附加的物理阻力并由此使得骑手花费更多的努力)时，它可有助于用户理解他们的表现。在一些情况下，维持低胎压(例如，维持比正常水平高的物理阻力)对于最大化给定距离的锻炼的作用可能是合需的。同样，当不同运动能力的两个或更多个人一起锻炼时，可能难以使较强壮的运动者(例如，骑手)得到良好的锻炼同时维持与较体弱的运动者在一起。车轮阻力方面的自动调整(例如，通过机械机制)可允许对较强壮的骑手形成阻碍，以允许较强壮的骑手具有良好的锻炼同时与通常不那么强壮或快的某个人一起骑车。
本文中认识和描述的一个概念是物理阻力(通常为风/空气阻力、水阻力、空气阻力和车轮阻力)可在运动活动期间被测量和调整。一个目标是允许跨不同的阻力条件对表现水平进行标准化或均等化，并且在一些情况下，是调整物理阻力以使得运动或健身表现更具或更不具挑战性(例如，需要更高或更低水平的努力)。这种对表现水平的标准化或均等化允许人们具有不同的健身水平，以便在一起高效地锻炼，或者以便给予个体针对特定会话的期望的锻炼水平。
本文中描述的各实施例提供可监视表现、努力水平和/或物理阻力水平以便确定各物理阻力对运动表现的影响的系统和方法。该系统和方法可动态地和自动地调整运动活动和/或健身器材的物理阻力以在各用户之间匹配运动表现或物理努力(例如，速度、定时、距离、燃烧的卡路里和/或运动表现或物理努力的其他测量)，包括使用户一起保持在某路线(诸如自行车或划皮划艇路线)中。如以下更详细描述的，用户可穿戴传感器或者安装或附连到健身器材的传感器可在运动活动期间测量用户的身体上或健身器材上的物理阻力，从而允许物理阻力变量在给出用户的表现反馈时或在作出自动化物理阻力调整时被考虑。所公开的系统和方法也可被用来跨不同的日子或其他时间段或者跨不同的运动事件来标准化和比较一个或多个用户的运动表现水平。
例如，如以下更详细描述的，用户可穿戴设备可在运动活动期间测量用户的身体上的空气/风阻力，从而允许空气/风阻力变量在给出用户的表现反馈时或在作出自动化物理阻力调整时被考虑。用户的身体上的空气/风阻力与骑手所体验的拖曳成正比。由此，空气/风阻力可以是自行车和骑手所体验到的物理阻力的测量值。作为另一示例，自行车上的胎压可由自行车上附连或安装的传感器在运动期间测量，从而允许胎压变量在给出表现反馈或作出自动化物理阻力调整时将被考虑。胎压与自行车在活动期间所体验到的摩擦水平成反比。由此，胎压可以是自行车和骑手所体验到的物理阻力的测量值。
一旦使用以上描述的技术中的任一者测量了物理阻力水平或针对特定运动活动的努力水平，示例实施例就可针对特定运动活动主动并自动地调整物理阻力水平，以在多个参与者之间或针对同一参与者在多个时间段内匹配运动表现水平。例如，自行车车轮阻力(例如，或其他物理阻力)可按本文中描述的各方式被调整，以允许不同能力的用户在运动活动期间被更密切地匹配调整可自动发生，或者该系统可指令用户如何调整物理阻力水平。车轮阻力或辅助可针对特定路线或风条件被调整。如以下更详细描述的，为了实现增加的阻力，可通过以可变的方式向车轮施加拖曳力(例如，制动)来调整车轮阻力。为了实现减小的阻力，可通过以可变的方式向车轮施加推力(例如，接合发动机)来调整车轮阻力。对物理阻力、所需努力或多个参与者在运动活动中的表现(例如，速度、定时、距离、燃烧的卡路里、和/或运动表现或物理努力的其他测量值)的同时监视可被用于跨该活动中的多个参与者对表现进行匹配或均等化。例如，如果一个参与者变为领先其他参与者给定距离，则示例实施例的系统可增加该参与者的阻力以允许其他参与者赶上。替换地，示例实施例的系统可增加针对其他参与者中的每一者的推力，以使得他们能够赶上较快的参与者。在其他实施例中，物理阻力测量可被自动应用于用于重量训练的健身器材上。在该示例实施例中，该系统可允许举重者在举重活动中正使用的有效重量在举重重复(重复)期间被调整。例如，当举重者变得累了时，在举重活动期间使用的物理阻力可被自动降低(例如，在特定健身机器上提升的有效重量可被自动降低)，而无须举重者停止来作出调整。本文中描述的示例实施例也提供各用户之间的数据共享。各用户之间的数据共享允许更好的简档评级(以及针对伴随用户的相应阻力水平)被系统创建。
所描述的示例实施例的一个优点在于这些示例实施例可实时地提供运动活动或检测器材的自动化物理阻力调整(例如，对照用户调整)。关于自动化物理阻力调整特征的实施例可提供对设置的更客观的确定，并允许用户忽视作出这样的调整。
本文中描述的各实施例包括用于跨可能正使用不同的健身器材的多个用户监视运动表现、努力水平和/或物理阻力水平方面的差异的特征。与这些差异有关的数据可被示例实施例用来基于分析与从用户设备(例如，可穿戴设备)和/或健身器材(例如，自行车、皮划艇、举重器材等)接收到的数据相对应的力与运动比率来对该数据进行标准化以实现更好的比较。各实施例还包括用于提供建议用户调整物理阻力水平的调整提示的特征。本文中描述的各实施例还包括用于测量物理阻力(例如，风阻力、水阻力、摩擦、拖曳等)和/或自动地调整物理阻力以由此调整所需的努力水平或实现特定参与者在特定运动活动中的期望表现水平的技术。在例如测量风阻力的情况中，示例实施例不局限于采用外置于用户的健身器材的运动活动。例如，示例实施例包括可检测风强度和方向的用户佩戴的传感器。如以下更详细描述的，这些示例实施例可通过用于协调物理阻力的期望水平的现有硬件技术、中间件和新软件(SW)组件来实现。
如以下更详细描述的，所公开的实施例可与各种各样的电子设备一起使用或被集成在各种各样的电子设备中，这些电子设备诸如为移动计算平台、移动设备、移动系统、便携式设备、可穿戴设备、台式计算设备、便携式计算设备、台式计算机、手持式计算机、触摸屏系统和其他电子设备。在各示例实施例中，电子设备可包括移动系统，该移动系统可指代可组合计算设备的功能和移动设备、平板、智能电话、可穿戴设备(诸如，手环、戒指、耳机等)或其他移动设备的使用性/便携性的膝上型计算机、平板计算机、可穿戴计算机等中的一者或多者。在一些实施例中，移动系统可包括一个以上的前述设备，例如被耦合并可形成改善的用户体验的多个设备。以下提供各示例实施例的细节。
在各示例实施例中，物理阻力管理(PRM)策略可被利用来增强电子设备中的数据处理器的能力以基于设备上下文或使用偏好来管理物理阻力设置。设备上下文可通过观察组件、传感器和使用参数的平台状态来确定。各示例实施例涉及运动活动和健身器材中使用电子设备(诸如移动设备或系统)的上下文物理阻力管理。以下接合附图提供了各示例实施例的细节。
现转至图1，示出了其中第一用户10(例如在时间t0)在第一健身器材12(诸如例如，跑步机、椭圆训练机、重量机器、重量套件、固定自行车、踏步机等)上参与第一健身会话的健身场景。第一健身器材12一般可具有影响第一用户10在第一健身会话期间所花的努力量的一个或多个设置。例如，如果第一健身器材12是跑步机，则设置可包括速度、坡度、间隔简档等。如果在另一方面，第一健身器材12是椭圆训练机，则设置可包括速度、阻力、间隔简档等。第一用户10可随后(例如，在时间t1)在第二健身器材14上参与第二健身会话，其中第二健身器材14可以是与第一检测器材12相同类型、但源自不同的制造商或为不同模型的器材。例如，第一健身器材12可以是来自制造商#1的跑步机，而第二健身器材14可以是来自制造商#2的跑步机，第一健身器材12可以是来自制造商#1的椭圆训练机的模型A，而第二健身器材14可以是来自制造商#1的椭圆训练机的模型B，等等。
因此，第二健身器材14也可具有影响第一用户10在第二健身会话期间所花的努力量的各种设置，其中第二健身器材14的设置不同于第一健身器材12的设置。例如，在两个不同的跑步机的情况下，第一健身器材12可具有范围从0到10的坡度设置，并且第二健身器材14可具有范围从0到7的坡度设置，其中每一坡度等级之间的度数在两个跑步机之间可以是不同的。类似地，在两个不同的椭圆训练机的情况下，第一健身器材12可具有与第二健身器材14具有不同范围、最小值和最大值的阻力设置。
此外，第二用户16可(例如，在时间t0、t1或某个其他时刻)在第三健身器材18上参与第三健身会话，其中第三健身器材18可以是与第一健身器材12和/或第二健身器材14相同类型、但源自不同的制造商或为不同模型的器材。因此，第三健身器材18可具有不同于第二健身器材14的设置和/或第一健身器材12的设置的一个或多个设置。
在所解说的示例中，努力标准化被在健身器材12、14、18的设置之间进行，以便自动生成经标准化的努力设置20。经标准化的努力设置10可使得第一用户10能够确保第一用户10在第二健身会话期间在第二健身器材14上所花的努力量等同于(或者大于)第一用户10在第一健身会话期间在第一健身器材12上所花的努力量。此外，经标准化的努力设置10可使得第一用户10和第二用户16能够分别在第二健身会话期间在第二健身器材14上以及在第三健身会话期间在第三健身器材上彼此竞争。如将更详细讨论的，因设置而异的用户提示可被生成以向用户10、16通知用于实现相应的努力水平的合适器材设置。此外，可穿戴传感器数据可被用于进行努力标准化以及生成用户提示。
图2A示出了其中第一可穿戴设备22(22a-22b)具有外壳以及可传递形状因素(例如，在本示例中示出的手表形状因素)的可穿戴传感器数据配置。所解说的第一可穿戴设备22包括用于获得与第一健身会话和诸如例如第一健身器材12(图1)之类的第一健身器材相关联的第一可穿戴传感器数据24的逻辑22a(例如，被实现在逻辑指令、可配置逻辑、固定功能逻辑硬件等或其任何组合中)。第一可穿戴传感器数据24可在第一健身会话期间从例如用户(例如，在脚上)所穿戴的第二可穿戴设备28(28a-28c，例如智能鞋/鞋类)和/或用户(例如，在手上)所穿戴的第三可穿戴设备30(30a-30c，例如智能手套)处获得。例如，第二可穿戴设备28可包括用于向第二可穿戴设备28提供电力的电池28a、用于测量第二可穿戴设备28的物理移动的运动传感器28b(例如，加速度计、陀螺仪)、用于测量由第二可穿戴设备28的穿戴者向健身器材施加的力的力传感器28c(例如，压电传感器)等等。
此外，第一健身会话期间的移动量(例如，在跑步机的情况中为步数)以及通过第二可穿戴设备28的底部(例如，在固定自行车的情况下为向脚踏板)施加的压力量可被测量，并作为第一可穿戴传感器数据24被无线地传达给第一可穿戴设备22。第二可穿戴设备28也可在第二健身会话期间(例如，如果被同一用户穿戴的话)被用来获得与第二健身会话以及诸如例如第二健身器材14(图1)之类的第二健身器材相关联的第二可穿戴传感器数据26。第一可穿戴设备22可包括用于存储第一可穿戴传感器数据24以及第二可穿戴传感器数据26的存储器。
如已经记录的，第一可穿戴传感器数据24也可在第一健身会话期间从用户(例如，在手上)所穿戴的第三可穿戴设备30处获得。例如，第三可穿戴设备30可包括用于向第三可穿戴设备30提供电力的电池30a、用于测量第二可穿戴设备30b的物理移动的运动传感器30b(例如，加速度计、陀螺仪)、以及用于测量由第三可穿戴设备30的穿戴者向该健身器材施加的力的力传感器30c(例如，压电传感器)等等。
因此，第一健身会话期间的移动量(例如，在重量期间的情况中为重复行程)以及通过第三可穿戴设备30的掌部(例如，在椭圆训练机的情况下为向手柄)施加的压力量可被测量，并作为第一可穿戴传感器数据24被无线地传达给第一可穿戴设备22。第三可穿戴设备30也可在第二健身会话期间(例如，如果被同一用户穿戴的话)被用来获得与第二健身会话以及第二健身器材相关联的第二可穿戴传感器数据26。此外，诸如例如可穿戴设备22、28、30之类的可穿戴设备可被诸如例如第二用户16(图1)之类的另一用户穿戴以便在第三健身会话期间获得第三可穿戴传感器数据。第一和第二可穿戴传感器数据24、26也可包括与努力相关联的其他类型的数据，诸如例如汗液传感器数据、温度传感器数据、心率传感器数据等。
在所解说的示例中，第一可穿戴设备22的逻辑22a进行第一健身器材、第二健身器材和/或第三健身器材的一个或多个设置之间的努力标准化，并基于努力标准化在第二健身会话期间经由用户接口22b(UI，例如显示器、扬声器、触觉/振动组件)生成一个或多个用户提示32(32a-32c)。例如，用户提示32可包括速度调整提示32a(例如，“将速度增加到6英里/每小时”)、坡度调整提示32b(例如，“将坡度改变到3”)、阻力调整提示32c(例如，“将重量增加到50磅”)等或其任何组合，其中符合用户提示32一般可确保个体坚持目标努力量。
图2B说明第一可穿戴设备22也可从诸如网络34和/或服务器36之类的远程源获得第一可穿戴传感器数据24和/或第二可穿戴传感器数据26。说解说的方案可因此适合于其中例如第一和第二可穿戴传感器数据24、26与(例如，在其相应的健身器材上彼此竞争的)不同用户相关联的情况。第一可穿戴设备22也可向服务器36报告本地获得的传感器数据。图2C说明健身器材38可包括用于获得第一和第二可穿戴传感器数据24、26、进行努力标准化以及经由用户接口39(例如，显示器、扬声器、触觉/振动组件)生成用户提示32的逻辑37。
图3示出增强健身会话的方法40。方法40可一般被实现在例如已经讨论过的第一可穿戴设备22(图2A和2B)、健身器材12、14(图1)和/或健身器材38(图2C)中。更具体地，方法40可在一个或多个模块中实现为一组逻辑指令，这组逻辑指令被存储在诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、固件、闪存等机器或计算机可读存储介质中，存储在诸如例如可编程逻辑阵列(PLA)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)的可配置逻辑中，存储在使用诸如例如专用集成电路(ASIC)、互补式金属氧化物半导体(CMOS)的电路技术或晶体管-晶体管逻辑(TTL)技术的固定功能逻辑硬件或其任意组合中。
所解说的处理框42提供用于获得与第一健身会话和第一健身器材相关联的第一可穿戴传感器数据，其中框44可获得与第二健身会话和第二健身器材相关联的第二可穿戴传感器数据。此外，所解说的框46基于第一可穿戴传感器数据和第二可穿戴数据来进行第二健身器材的一个或多个设置与第一健身器材的一个或多个设置之间的努力标准化。在框48可在第二健身会话期间经由用户接口基于努力标准化生成用户提示。
图4示出了进行努力标准化的方法50。可被容易地合并到已经讨论过的框46(图3)中的方法50可一般被实现在例如已经讨论过的第一可穿戴设备22(图2A和2B)、健身器材12、14(图1)和/或健身器材38(图2C)中。更具体地，方法40可作为一组逻辑指令被实现在一个或多个模块中，这组指令被存储在诸如RAM、ROM、PROM、固件、闪存等的机器或计算机可读存储介质中，被存储在诸如例如PLA、FPGA、CPLD的可配置逻辑中，存储在使用诸如例如ASIC、CMOS或TTL技术的固定功能逻辑硬件或其任何组合中。
所解说的处理框52提供用于基于第一可穿戴传感器数据确定第一力与运动比率。例如，框52可确定用户在第一健身会话期间正在第一健身器材上以2.5英尺的步长生成1000牛的足底压力。在这样的场景中，第一比率可因此为400牛/英尺。框54可基于第二可穿戴传感器数据确定第二力对运动比率。例如，框54可确定用户(例如，同一用户或不同的用户)在第二健身会话期间正在第二健身器材上3.0英尺的步长生成900N的足底压力。在这样的场景中，第二比率可因此为300牛/英尺。所解说的框56提供用于将第一比率与第二比率进行比较，其中第一比率和第二比率标识努力单位。
由此，在以上示例中，框56可确定用户在第二健身会话中正坚持较少的努力。在这样的情况下，可向用户提示通过例如增加速度、坡度和/或阻力来坚持更多的努力。其他方法也可被用来进行努力标准化。例如，比率可包含也可指示用户所坚持的努力水平的多个因素之一，包括汗液传感器数据、温度传感器数据、心率传感器数据、话筒数据、相机馈源、血流数据、环境数据(例如，环境温度、气压/气压计、海拔)、时间数据(例如，清晨对照傍晚)、位置数据(例如，通常位置对照旅行时的酒店)等等。此外，可基于例如来自单个用户的数据为不同的群组创建不同的比率/测量。
在方法50的一些实施例中，力对运动比率中的运动可以是实际运动单位。例如，锻炼设施通常被校准以给予用户与给定力时的周期相对应的里程估计。在充当固定自行车的训练设施的情况下，踏板在给定力水平时的旋转可看成“距离”单位，即使该设施是固定的也是如此。在一些情况下，多个积分单位可被给出，其中积分与持续时间和所需的力相关。在该情况下，力对运动比率中运动可以是不与估计的距离相关联的单位。
图5示出计算系统60。计算系统60可以是具有健身功能(例如，跑步机、椭圆训练机、重量机器、重量套件、固定自行车、踏步机、自行车、船等)、计算功能(例如，个人数字助理/PDA、笔记本计算机、平板计算机)、通信功能(例如，智能电话)、成像功能、媒体播放功能(例如，智能电视即/TV)、可穿戴功能(例如，手套、手表、眼镜、头饰、鞋类、珠宝)、感测功能(例如，物联网/IoT设备)等或其任何组合的电子设备/平台的部分。在所例示的示例中，系统60包括用于向系统60提供电力的电源和端口62以及具有集成存储器控制器(IMC)66的处理器64，该IMC 66可与系统存储器68通信。系统存储器68可包括，例如被配置为诸如例如双列直插存储器模块(DIMM)、小型双列直插存储器模块(SODIMM)等一个或多个存储器模块的动态随机存取存储器(DRAM)。
所解说的系统60也包含的输入输出(IO)模块70，该IO模块70与处理器64一起在半导体管芯72上实现为片上系统(SoC)，其中IO模块70充当主设备并且可与例如显示器74(例如，触摸屏、液晶显示器/LCD、发光二极管/LED显示器)、网络控制器76(例如，蓝牙TM无线电、WiFi无线电)、和大容量存储78(例如，硬盘驱动器/HDD、光盘、闪存等)通信。所解说的IO模块70可包括用于获得与第一健身会话和第一健身器材相关联的第一可穿戴传感器数据，获得与第二健身会话和第二健身期间相关联的第二可穿戴数据，以及基于第一可穿戴传感器数据和第二可穿戴传感器数据来进行第二健身器材的一个或多个设置以及第一健身器材的一个或多个设置之间的努力标准化的逻辑80。由此，逻辑80可具有与逻辑22a(图2A和2B)和/或逻辑37(图2C)的功能类似的功能。此外，逻辑80可实现方法40(图3)和/或方法50(图4)的一个或多个方面。逻辑80也可被实现在系统60的别处。因此，半导体管芯72可用作健身会话增强装置。
本文中描述的技术可因此通过(例如，使用低通滤波器)收集所记录的传感器数据的锻炼特性以确定关于健身器材的静态倾向、速度和其他可配置设置来解决对锻炼难度的担心。这样的方法可确保第一用户的锻炼选择可针对竞争者“重播”。虽然传感器数据可能仅在特定群组内被共享，但系统也可使用该数据(例如，作为选择参加协议的部分)来建议用户可能想要参与(例如，以维持或增加锻炼难度)的其他公众群组/竞赛。该系统也可利用使用多个设施实例的单个个体。这样的方法可使得设施比较能够根据相同的传感器集合以及穿戴这些传感器的同一个体来校准。来自该个体的测量值可用从不使用两个设施集合的个体收集到的其他数据来加权(例如，从而允许该个体的数据能够改善针对其他个体作出的比较)。
此外，比较的“努力”可基于HR(心率)、汗液、重量、环境因素(例如，湿度、温度)等来确定。简言之，各技术可提供显式地测量比较的努力的“努力单位”。这样的方法可对跨训练制度维持努力的个体有用——随着时间的推移，这些个体变得更适应，并且曾经需要努力的锻炼可变得更容易。努力单位可因此使得该用户能够跨改变的健身水平维持努力。
物理阻力测量和自动调整
在具体的示例实施例中，对于诸如骑自行车之类的运动活动以及针对诸如自行车之类的相关健身设施，可测量并自动调整空气/风阻力。在这样的运动活动中，也可测量并自动调整胎压和其他摩擦源。此外，对于诸如划船或划皮划艇之类的运动活动以及诸如皮划艇、贝壳机或划船机之类的相关健身设施，可测量并自动调整水阻力。以下提供了在示例实施例中的这些测量和自动调整特征的各示例。
空气/风阻力测量
许多传统的低功率微机电系统(MEMS)传感器实现已被提议用于测量风阻力。例如，图6中解说了一种传统的基于MEMS的气流速度传感器(参见“A Microcantilever-BasedGas Flow Sensor for Flow Rate and Direction Detection(用于流动速率和方向检测的基于微悬臂的气流传感器)”，台湾DYU的Yu-Hsiang Wang、Tzu-Han Hsueh、；台湾CMA的Rong-Hua Ma；台湾DW的Chia-Yen Lee；台湾NPUST的Lung-Ming Fu；台湾STU的Po-ChengChou和台湾NPUST的Chien-Hsiung Tsai，2008年MEMS/MOEMS设计、测试、集成和封装讨论会上提出的论文集，2008年4月9-11日，第142页，在本文中称为王等人)。如图6所示，Wang等人的气流速度传感器通过测量设置在悬臂梁上的压电式电阻器的电阻的改变(因为该梁在通过气流的影响下变形了)来检测气流速度。气流方向可通过比较上游和下游悬臂梁之间的电阻变化差异来评估气流角度来获得。Wang等人的气流传感器的尺寸可被设定在约两平方厘米处，并且可测量气流速度和方向两者。在给定该气流传感器的相对较小尺寸的情况下，该设备可被便利地集成在运动活动中的用户和参与者可穿戴的可穿戴设备或服装中。例如，这样的传感器可被穿戴作为胸针状的可穿戴物、圆形饰物、别针或眼罩。该传感器也可被缝在服装中，使用用黏扣带机制、粘合剂或其他附连机制附连到服装中。结果，用户(例如，自行车骑手)所体验到的气流可在运动活动期间被容易并连续地监视。气流传感器所捕捉到的气流数据可使用传统的无线数据连接和协议被转移到自行车或其他健身设施上的控制器中。例如，气流传感器和控制器可用上述系统60来实现，或者被实现在上述系统60中。将对本领域的普通技术人员显而易见的是，鉴于本文中的公开内容，可类似地使用其他类型的气流传感器。
供与自行车联用的示例实施例
在特定示例实施例中，对于诸如骑配备有混合驱动机制的自行车之类的运动活动，可测量并自动调整空气/风阻力和胎压以及其他类型的物理阻力。例如，自行车的混合驱动机制的传统实现被称为“哥本哈根车轮(Copenhagen Wheel)”，其为自行车提供混合的、控制器辅助的功率或阻力驱动。(参见例如Germano，Beth，“Cambridge CompanyCreates Wheel That Turns Any Bicycle into a Hybrid Electric(剑桥公司创建将任何自行车都变为混合电力的车轮)”，波士顿CBS，http：//boston.cbslocal.com/2013/12/06，(2013年12月6日))。哥本哈根车轮是可附连到自行车的自行车车轮和驱动机制，其存储并递送电能以为自行车供电。能量来自外部电池充电器，而在骑手的倒蹬时如在倒刹车时来自再生制动。得到的混合驱动自行车是电动自行车，其中骑手的蹬踏受到小型的内置式电动机和锂离子电池的帮助。传统的哥本哈根车轮可由智能电话应用(应用)、无线计算平台、或诸如以上描述的系统60之类的控制器来控制。如以下更详细描述的，控制器可测量骑手正体验的物理阻力，并分析骑手所花费的努力、路线地形以及蹬踏活动以确定是否要经由哥本哈根车轮子系统向自行车递送电力(例如，推力)或阻力。
现参考图7，示出了配备有混合驱动机制130的自行车105。如上所述，混合驱动机制130可包括传统的哥本哈根车轮的组件，诸如电动机、电池、驱动机制、子系统控制模块和智能电话应用接口。在本文中公开的一示例实施例中，哥本哈根车轮可进一步包括到以下更详细描述的控制器的接口。将对本领域的普通技术人员显而易见的是，鉴于本文中的公开内容，可类似地使用自行车的其他类型的混合驱动机制。
图7中示出的示例实施例包括控制器620和用户可穿戴气流传感器120。可穿戴气流传感器120可被实现为如上所述的基于MEMS的气流传感器。气流传感器120可被自行车105的骑手穿戴。在替换实施例中，气流传感器120可被直接附连到自行车105。如上所述，气流传感器120可实时地检测骑手所体验到的气流速度和方向。指示气流速度和方向的传感器数据可经由有线或无线数据连接被周期性地转移到控制器620。
在一示例实施例中，控制器620可被配置为微控制器(例如，MSP 430、或者其他类型的数据处理器、控制器、微控制器等等)。将对本领域的普通技术人员显而易见的是，鉴于本文中的公开内容，各种标准数据处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(GPGA)、离散逻辑电路、或其他电路系统或逻辑中的任一者可被类似地用作这些示例实施例的控制器620。在替换实施例中，控制器620可被集成到混合驱动机制130中或被集成到混合驱动机制130的子系统控制模块中。在任何情况下，控制器620可接收由气流传感器120产生的传感器数据。在特定实施例中，控制器620可包括全球定位系统(GPS)接收机和用于确定自行车在任何时间点的地理位置、速度和行进方向的GPS逻辑。控制器620可使用气流传感器数据和GPS数据来确定自行车相对于自行车和骑手正体验到的当前风的地理位置、速度和行进方向。该数据可被转移到智能电话应用或其他外置计算平台供进一步处理以确定是否需要对自行车105的物理阻力的调整以相对于其他自行车骑手或相对于骑手自己先前的表现历史而言实现期望的表现水平。在替换实施例中，如果智能电话应用或其他外置计算平台不可用或不被期望，则传感器数据和GPS数据可由控制器620直接处理。结果，控制器620可使用一个或多个传感器来测量骑手正体验的物理阻力。控制器620还可使用传感器数据来确定骑手正花费的努力的水平。
物理阻力调整
以上描述并如依据本文中描述的示例实施例修改的哥本哈根车轮提供自动调整自行车车轮上的物理阻力的方式。例如，哥本哈根车轮使用与混合动力车相似的摩擦充电系统，因为制动时的阻力对电池进行充电。哥本哈根车轮重新使用旋转力来创建阻力。再充电子系统中的充电机制形成对车轮旋转的平滑拖曳。这样的机制可被用来增加针对一个骑手的摩擦(例如，自动增加车轮拖曳)，并使另一骑手加速(例如，自动增加车轮推力)。结果，一示例实施例可自动为较大能力的骑手施加增加的物理阻力或者为较小能力的骑手增加电力(例如，自动增加车轮推力)。这使得该示例实施例能够动态地调整物理阻力，并由此使骑手的表现水平在运动活动期间与变化的运动能力匹配。通过类似的方式，向固定自行车的车轮施加的阻力可被自动调整以匹配多个固定自行车骑手的表现水平。在另一示例实施例中，控制器620可被配置成与胎压调整机制对接。胎压调整机制可被控制以自动测量胎压，并释放胎压以增加轮胎摩擦，并由此为较大能力的骑手增加物理阻力。该实施例可通过胎压调整来自动增加特定骑手的物理阻力。以上描述的示例实施例涉及自行车和自行车骑手；但是替换实施例可将相同或类似的系统和过程应用于由有进行健身训练或运动竞赛的潜力的用户移动的任何物体。
在机器重量示例中，动态物理阻力可由该机器创建。已经存在用于手动调整机器重量(例如，机械阻力或磁阻)的此类系统。本文中描述的各实施例可被应用于基于特定参与者相对于其他参与者或相对于该特定参与者在先前健身锻炼会话中的表现的表现对机器重量的自动调整。示例实施例可被用于基于用户的当前表现水平的测量来对用户应用动态重量调整。例如，用户的当前表现水平的测量可基于当前重量的速度、重复次数或移动程度以及用户在先前锻炼中的表现。用户的表现水平的减小可指示在当前重量下用户的疲劳水平的增加。作为响应，示例实施例可自动使得重量机器减小重量，并由此均衡用户的表现水平。
在以上描述的各实施例中，用户的表现水平被所公开的系统和方法用作用于自动确定运动活动中的物理阻力应当被增加还是减小的基础。可将用户的表现水平与特定运动活动或活动集合中的其他参与者的性能水平进行比较。此外，可将用户的表现水平可与同一用户在先前时间点或在先前运动中的表现水平进行比较。在任一情况下，示例实施例都为每一运动活动保持每一用户的表现水平的记录。用户表现数据被维护在如以下所描述的用户简档中。
简档和监视
现参考图8，在一示例实施例中，对用户简档和位置监视的使用允许使运动表现水平跨两个或更多个用户匹配或一致的过程。在可比较的运动活动中的用户时间、距离、速度、高度、重量、燃烧的卡路里或其他表现度量，可允许该系统对每一参与者的表现水平进行评级和排名。该系统可随后向运动活动中表现较好的参与者分配各阻力水平以使其表现相对于该活动中可能表现不那么好的其他参与者作出让步。使用以上描述的任一技术，该系统可随后调整活动中的一个或多个参与者的物理阻力水平以匹配每一参与者的表现。结果，每一参与者可用相对于其他参与者基本上相同的表现水平来执行该运动活动，这使得该活动对于所有参与者而言都更令人愉快。一个实施例的系统可通过监视参与者的相对表现水平来在运行中既进行学习又作出调整。例如，该系统可在骑车活动中监视自行车骑手的位置，或在划船活动中监视划手的位置。该系统还可通过监视骑手在各情况下的相对位置并随后监视在对阻力的各调整生效时发生的位置改变来学习对阻力的各调整如何对应于性能改变。该系统还可通过匿名数据共享来跨用户进行学习。
图8解说了可能是相关联的并针对与一个或多个运动活动中所涉及的给定用户保留的健身简档930。在一示例实施例中，每一人的健身简档930可取决于给定运动活动应用而包含以下信息元素中的一者或多者：1.完成特定健身路线或运动活动所需的时间
2.在给定重量下每分钟重复的次数
3.以上任一者的趋势，诸如每会话的平均百分比改进
4.自最后一次锻炼起的时间长度
5.对力调整的用户响应(例如，在车辆阻力有5％的增加的情况下，用户在相同条件下在相同路线上表现如何)
6.先前的力调整如何将用户的表现与锻炼朋友(例如，在同一路线中竞争或正好一起走的人)的运动表现相关的记录。
7.在包括温度、湿度和风阻力在内的各气候条件下用户表现变化
将对本领域的普通技术人员显而易见的是，鉴于本文中的公开内容，其他数据可类似地被存储并与特定参与者的简档相关联。数据集910和920可被维护以保持与以下中的任一者有关的信息：多个健身设施(例如，自行车数据910)或一个或多个运动活动中的多个用户/参与者(例如，人数据920)。维护在这些数据集中的数据可被用于唯一地标识特定健身设备或人以及每一健身设备或人的特性、表现和/或状态。数据集910可包括例如与以下相关联的信息：GPS设备914和/或向特定健身设备施加的或与特定健身设备相关联的物理阻力调整912。类似地，数据集920可包括例如与特定用户正穿戴的传感器922相关联的信息。传感器信息922可被用于标识特定用户正穿戴或使用的传感器的存在和特性。每一用户的健身简档可被存储在健身简档数据集930中。如上所述，每一人的健身简档可包含各种信息元素，这些信息元素记录与特定人在当前和先前运动活动中的运动表现相关联的各种参数、该人的表现趋势、偏好、强项、弱项、对物理阻力调整的响应等等。在一实施例中，示例实施例的系统可将按以上描述的方式生成的特定参与者的表现数据及相关的物理阻力调整存储在相应的健身简档930中。
在给定以上描述的数据集910、920和930的情况下，一示例实施例的系统可比较多个参与者在某运动活动中的表现水平。鉴于该表现比较，该系统可自动增加自行车1和骑自行车者/骑手1的自行车车轮的阻力，例如以使得骑给定路线的预测时间等于骑自行车者/骑手2所需的时间。在该情况下，骑自行车者/骑手2可能没有施加的物理阻力；因为骑自行车者/骑手2的健身简档930指示他或她在没有针对骑自行车者/骑手2的阻力的条件下需要比骑自行车者/骑手1更多的时间来完成该路线。
如图8所示，数据集910、920和930各自都可被控制器逻辑模块940访问。控制器逻辑模块940是协调应当如何调整给定人的施加的物理阻力以实现期望的表现水平(例如，完成与不同能力的骑手相等的运动活动的估计时间)的逻辑模块。控制器逻辑模块940可表示可由控制器620执行或控制的软件、固件或电子逻辑。由于控制器逻辑模块940具有对针对健身设备(例如，数据集910)、人(例如，数据集920)、和健身简档(例如，数据集930)中的每一者的数据集的访问权，控制器逻辑模块940可跨多个设备和人执行以上描述的比较。此外，控制器逻辑模块940可例如通过实现给定用户的物理阻力水平以查看该用户的运动表现如何受影响来执行对该用户的“测试”。该数据可被存储在此人的健身简档930中。
在供与自行车联用的所描述的实施例的特定应用中，风阻力因素可以是与骑自行车的条件有关的重要考虑。以上提供的公开描述了风阻力可如何被测量。例如，如上所述的图6解说了测量气流的现有传感器设备的示例。如以上还描述的，这样的气流传感器可被实现为用户可穿戴设备。在跟踪用户的表现的情况下，风阻力效果数据可被包括在用户的健身简档930中。在一些情况下，在给定当前条件的情况下，“竞争用户”或另一用户正从运动表现角度与其进行比较的特定用户可实际上是同一用户的预测表现。这可适用于不包括分开的训练器材的使用模型。如果用户花费更多的努力来克服例如强逆风，则用户可被给予针对更成功的表现的积分。
供与船联用的示例实施例
参考图9和10描述了用于测量水阻力并用于在船移动经过水时调整物理阻力的划船示例。具体地，图9和10解说了包括配备有可自动调整的阻力舵610的船605的示例实施例。在划船示例中，可自动调整的阻力舵610可创建更多(或更少)的水阻力以使得特定桨手的表现符合其他桨手在特定划船活动中的表现。如果不同能力的两个人在一起划桨，则示例实施例的系统可通过以下方式来匹配这些桨手中的每一者的表现水平：对一个桨手的船增加水阻力，或者在不同的条件下作出相同的运动活动，诸如随水流或不随水流。随着系统检测到划船活动中的多个参与者的表现水平之间的变化，划船活动中的每一船的阻力舵610可被自动调整(例如，类似于以上描述的骑车示例)。如图9和10所示，船605可配备有可自动调整的阻力舵610以及舵致动器630以在控制器621的控制下控制阻力舵610的偏转程度。控制器321还可与以上描述的气流传感器120以及水流传感器121数据通信。水流传感器121可使用传统的技术来测量船605通过水面的速度。替换地，GPS接收机可被用于获得位置和速度信息。控制器621可使用从气流传感器120和水流传感器/GPS 121获得的传感器数据来确定特定船605的表现水平。如上所述，可将该表现水平与运动活动中的其他船的表现水平进行比较。作为该比较的结果，控制器621可确定是否需要对阻力舵610进行调整以使船605的表现符合期望表现水平。
现参考图11，一处理流程图解说了本文中所描述的方法1100的示例实施例。示例实施例的方法1100包括：测量运动活动中的物理阻力水平(处理框1110)；生成指示测得的物理阻力水平的传感器数据(处理框1120)；使用该传感器数据来确定测得的物理阻力水平是否将实现在该运动活动中的期望表现水平(处理框1130)；以及，如果测得的物理阻力水平不可能实现在该运动活动中的期望表现水平，则自动生成调整该物理阻力水平的控制信号(处理框1140)。
本文中描述的各实施例适用于与各种类型的半导体集成电路(“IC”)芯片一起使用。这些IC芯片的例子包括但不限于处理器、控制器、芯片集组件、可编程逻辑阵列(PLA)、存储器芯片、网络芯片、片上系统(SoC)、SSD/NAND控制器ASIC等等。另外，在一些附图中，信号导线是用线表示的。任何所表示的信号线(不管是否具有附加信息)实际上可包括一个或多个信号，这些信号可在多个方向上传播且可用任何适合类型的信号方案来实现，例如用差分对来实现的数字或模拟线路、光纤线路，和/或单端线路。
已给出示例尺寸/模型/值/范围，尽管各实施例不仅限于此。随着制造技术(例如光刻法)随时间的成熟，可望能制造出更小尺寸的设备。另外，为了解说和说明的简单，集成电路(IC)芯片的公知的功率/接地连接和其它组件可在附图中示出也可不示出，并且这样做也是为了不使所述实施例的某些方面变得晦涩。此外，各种配置可以方框图形式示出以避免使各实施例变得晦涩，并鉴于相对于这些方框图配置的实现的具体细节很大程度地依赖于所述实施例实现的平台这一事实，即这些具体细节应当落在本领域的普通技术人员的眼界内。在阐述具体细节(例如电路)以描述示例性实施例的情形下，显然本领域的普通技术人员能不经过这些具体细节或对这些具体细节作出变化地实现各实施例。如此，描述被视为说明性的，而不是限制性的。
术语“耦合”在本文中被用于表示所讨论的组件之间的任何类型的直接或间接关系，且可应用于电气的、机械的、流体的、光学的、电磁的、机电的或其它连接。另外，术语“第一”、“第二”等等此处只用于便于讨论，没有特定时间的或按时间顺序的意义，除非另有陈述。
在一些实施例中，控制器620和621以及传感器120可包括一个或多个无线收发机。每一个无线收发机可被实现为物理无线适配器或虚拟无线适配器，有时分别被称为“硬件无线电”和“软件无线电”。单个物理无线适配器可(例如使用软件)被虚拟化为多个虚拟无线适配器。物理无线适配器通常连接到基于硬件的无线接入点。虚拟无线适配器通常连接到基于软件的无线接入点，有时被称为“SoftAP(软接入点)”。例如，虚拟无线适配器可允许对等设备(诸如智能电话和台式计算机或笔记本计算机)之间的自组织(ad hoc)通信。各实施例可使用被实现为多个虚拟无线适配器的单个物理无线适配器、多个物理无线适配器、各自被实现为多个虚拟无线适配器的多个物理无线适配器、或其某种组合。本文中描述的这些实施例不限于这个方面。
无线收发机可包括或实现各种通信技术以允许控制器620和621以及传感器120与其他电子设备通信。例如，无线收发机可实现被设计成能与网络互操作的各种类型的标准通信元件，诸如一个或多个通信接口、网络接口、网络接口卡(NIC)、无线电装置、无线发射机/接收机(收发机)、有线和/或无线通信介质、物理连接器，等等。
作为示例而非限制，通信介质包括有线通信介质和无线通信介质。有线通信介质的示例可以包括电线、电缆、金属导线、印刷电路板(PCB)、背板、交换光纤、半导体材料、双绞线、同轴电缆、光纤、传播信号等等。无线通信介质的示例可包括声学、射频(RF)频谱、红外和光谱的其他部分、以及其它无线介质。
在各实施例中，控制器620和610以及传感器120可实现不同类型的无线收发机。每一无线收发机可实现或利用相同或不同的通信参数集合以在各电子设备之间传递信息。在一个实施例中，例如，每一无线收发机可实现或利用不同的通信参数集合以在控制器620和621以及传感器120和任何数目的其他设备之间传递信息。通信参数的一些示例可包括而不限于通信协议、通信标准、射频(RF)带、无线电装置、发射机/接收机(收发机)、无线电处理器、基带处理器、网络扫描阈值参数、射频信道参数、接入点参数、速率选择参数、帧尺寸参数、聚合尺寸参数、分组重试限制参数、协议参数、无线电参数、调制和编码方案(MCS)、确认参数、媒体访问控制(MAC)层参数、物理(PHY)层参数、和影响无线收发机的操作的任何其他通信参数。本文中描述的示例实施例不限于这个方面。
在各实施例中，无线收发机可实现提供变化的带宽、通信速度或传输范围的不同通信参数。例如，第一无线收发机可包括为较短程的信息通信实现合适的通信参数的短程接口，而第二无线收发机可包括为较远程的信息通信实现合适的通信参数的远程接口。
在各实施例中，术语“短程”和“远程”可以是涉及相关联的无线收发机的相关联的通信范围(或距离)在比彼此相比时的相对术语，而非客观标准。在一个实施例中，例如，术语“短程”可指代第一无线收发机的通信范围或距离，该第一无线收发机的通信范围或距离比为控制器620和621以及传感器120实现的另一无线收发机(诸如第二无线收发机)的通信范围或距离要短。类似地，术语“远程”可指代第二无线收发机的通信范围或距离，该第二无线收发机的通信范围或距离比为控制器620和621以及传感器120实现的另一无线收发机(诸如第一无线收发机)的通信范围或距离要远。本文中描述的这些示例实施例不限于这个方面。
在一个实施例中，例如，无线收发机可包括被设计成通过无线个域网(WPAN)或无线局域网(WLAN)传递信息的无线电装置。无线收发机可被布置成根据不同类型的较短程无线网络系统或协议来提供数据通信功能。提供较短程数据通信服务的合适WPAN系统的示例可包括由蓝牙技术联盟定义的蓝牙TM系统、红外(IR)系统、电气和电子工程师协会(IEEETM)802.15系统，DASH7系统、无线通用串行总线(USB)、无线高清(HD)、超边带(UWB)系统、以及类似的系统。提供较短程数据通信服务的合适WLAN系统的示例可包括IEEE 802.xx系列的协议，诸如IEEE 802.11a/b/g/n系列的标准协议以及变体(也被称为“WiFi”)。可领会，可实现其他无线技术。本文中描述的这些示例实施例不限于这个方面。在一个实施例中，例如，无线收发机可包括被设计成通过无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN)或蜂窝无线电话系统传递信息的无线电装置。另一无线收发机可被布置成根据不同类型的较远程无线网络系统或协议来提供数据通信功能。提供较远程数据通信服务的合适无线网络系统的示例可包括IEEE 802.xx系列的协议，诸如IEEE 802.11a/b/g/n系列的标准协议和变体、IEEE802.16系列的标准协议和变体、IEEE 802.20系列的标准协议和变体(也被称为“移动宽带无线接入”)等等。替换地，无线收发机可包括被设计成跨一个或多个蜂窝无线电话系统所提供的数据联网链接传递信息的无线电装置。提供数据通信服务的蜂窝无线电话系统的示例可包括利用通用分组无线服务(GPRS)的GSM系统(GSM/GPRS)、CDMA/1xRTT系统、用于全球演进的增强型数据速率(EDGE)系统、仅演进数据或演进数据优化(EV-DO)系统、数据和语音演进(EV-DV)系统、高速下行链路分组接入(HSDPA)系统、高速上行链路分组接入(HSUPA)、以及类似的系统。可领会，可实现其他无线技术。本文中描述的这些示例实施例不限于这个方面。
虽然没有示出，但控制器620和621以及传感器120可进一步包括一般为电子设备实现的一个或多个设备资源，诸如通常由个人电子设备实现的各种计算和通信平台硬件和软件组件。设备资源的一些示例可包括而不限于协处理器、图形处理单元(GPU)、芯片集/平台控制路基、输入/输出(I/O)设备、计算机可读介质、网络接口、便携式电源(例如，电池)、应用程序、系统程序等等。本文中描述的这些示例实施例不限于这个方面。
本文所包括的是一组代表用于执行所公开的结构的新颖方面的示例方法体系的逻辑流图。虽然出于解释简单的目的，本文中所示的一个或多个方法体系被示为和描述为一系列动作，但是本领域的普通技术人员将会理解和领会这些方法体系并不受到动作的次序的限制。根据本发明，一些动作可以按照与本文中示出和描述的那些动作不同的次序发生和/或与其他动作并发地发生。例如，本领域的普通技术人员将会明白并理解，方法可被替换地表示为一系列相互关联的状态或事件，诸如以状态图的形式。此外，并非在一方法中示出的所有动作都是新颖实现所必需的。逻辑流可以在软件、固件、和/或硬件中实现。在软件和固件实施例中，逻辑流可以由计算机可执行指令来实现，该计算机可执行指令被存储至少一个非瞬态计算机可读介质或机器可读介质(诸如光学存储、磁存储或半导体存储)上。本文中公开的这些示例实施例不限于这个方面。
如先前参考附图描述的示例实施例的各元件可包括各种硬件元件、软件元件或其组合。硬件元件的示例可包括器件、逻辑器件、组件、处理器、微处理器、电路、处理器、电路元件(例如，晶体管、电阻器、电容器、电感器等)、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、存储器单元、逻辑门、寄存器、半导体器件、芯片、微芯片、芯片组等。软件元件的示例可包括软件组件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、软件开发程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例程、子例程、函数、方法、过程、软件接口、应用程序接口(API)、指令集、计算代码、计算机代码、代码段、计算机代码段、字、值、符号或它们的任意组合。然而，确定使用硬件元件和/或软件元件来实现实施例可能根据任意数量的因素而不同，这些因素诸如对于给定实现所期望的所需的计算速率、功率等级、热容限、处理循环预算、输入数据速率、输出数据速率、存储器资源、数据总线速度以及其他设计或性能约束。
本文中描述的示例实施例提供某一技术问题的技术解决方案。各实施例通过提供用于测量并调整运动活动和健身器材的物理阻力的系统和方法来改善电子设备的功能。各实施例还用于基于动态确定的系统上下文来变换各系统组件的状态。此外，各实施例实现各种技术领域的改进，包括动态数据处理、健身设施操作管理规定、移动计算、信息共享和移动通信的领域。
图12示出诸如移动计算和/或通信系统700之类的电子设备的示例形式的机器的图示性表示，该电子设备内的一组指令在被执行时和/或其中的处理逻辑在被激活时可使得机器执行本文中描述和/或要求保护的方法中的任何一者或多者。在替代实施例中，该机器作为独立设备进行操作，或可以被连接(如，联网)到其他机器。在被联网的部署中，该机器可在服务器-客户机网络环境中作为服务器或客户机器的能力来进行操作，或者可在对等(或分布式)网络环境中担当对等机。该机器可以是个人计算机(PC)、膝上型计算机、平板计算系统、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、智能电话、web设备、机顶盒(STB)、网络路由器、交换机或桥、或者能够执行一组指令(连续的或以其他方式)或激活指定由该机器执行的动作的处理逻辑的任何机器。此外，虽然只示出单个机器，但是，术语“机器”也可被认为包括单独或联合地执行一组(或多组)指令或处理逻辑以执行本文中讨论和/或要求保护的任何一种或更多种方法的机器的任意集合。
示例移动计算和/或通信系统700包括数据处理器702(例如，片上系统[SoC]、通用处理核、图形核、和可选的其他处理逻辑)以及存储器704，其可经由总线或其他数据传输系统706彼此通信。移动计算和/或通信系统700可进一步包括各种输入/输出(I/O)设备和/或接口710，诸如触摸屏显示器和任选的网络接口712。在一示例实施例中，网络接口712可包括一个或多个无线电收发机，该一个或多个无线电收发机被配置用于实现与任何一个或多个标准无线和/或蜂窝协议或接入技术(例如，第二代(2D)、第2.5代、第3代(3G)、第4代(4G)以及后代无线电蜂窝接入系统、全球移动通信系统(GMS)、通用分组无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、宽带码分多址(WCDMA)、LET、CDMA2000、WLAN、无线路由器(WR)网格等)的兼容性。网络接口712还可被配置成与各种其他有线和/或无线通信协议(包括TCP/IP、UDP、SIP、SMS、RTP、WAP、CDMA、TDMA、UMTS、UWB、WiFi、WiMax、BluetoothTM、IEEE 802.11x等)一起使用。实质上，网络接口712可实质上包括或支持任何有线和/或无线通信机制，信息可依据这些机制经由网络714在移动计算和/或通信系统700和另一计算或通信系统之间行进。
存储器704包括表示机器可读介质，该机器可读介质上储存有一个或多个指令集合、软件、固件或其他处理逻辑(例如，逻辑708)，其具体化本文中描述和/或要求保护的任何一种或多种方法或功能。逻辑708或其部分在其被移动计算和/或通信系统700执行期间也可完全或至少部分地驻留在处理器702内。由此，存储器704和处理器702也可构成机器可读介质。逻辑708或其部分也可被配置为其至少一部分被部分地在硬件中实现的处理逻辑或逻辑。可进一步在网络714上经由网络接口712被发送或接收逻辑708或其一部分。尽管示例实施例中的机器可读介质可以是单个介质，但术语“机器可读介质”应当被认为包括存储一个或多个指令集合的单个非瞬态介质或多个非瞬态介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存和计算系统)。术语“机器可读介质”也可被认为包括任何非瞬态介质，该非瞬态介质能够存储、编码或携带由机器执行的指令集合，并且使得机器执行各实施例中的任何一个或多个方法；或者能够对被这样的指令集合利用或与这样的指令集合相关联的数据结构进行存储、编码和携带。术语“机器可读介质”应当相应地被认为包括但不限于固态存储器、光学介质及磁介质。
根据对本文中使用的标记法和命名法的一般引用，可以在计算机或计算机网络上执行的程序过程方面来公开本文中呈现的描述。这些程序性描述和表示可以被本领域的普通技术人员用来向本领域的其他普通技术人员传达其工作。
一过程通常被构想为是对能够被存储、传输、组合、比较并以其他方式操控的电、磁或光信号执行的自洽操作序列。这些信号可被称为比特、值、元素、符号、字符、术语、数字等。然而，应当注意，所有这些和类似项旨在与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于那些量的方便的标记。此外，执行的操纵通常以诸如添加或比较之类的术语被提及，这些操作可由一个或多个机器执行。用于执行各实施例的操作的可用机器可包括通用数字计算机或类似的设备。各实施例也涉及用于执行这些操作的设备或系统。这些装置可专门构造来用于某目的，或其可包括通用计算机，该通用计算机由存储在该计算机内的计算机程序有选择地激活或重新配置。本文呈现的规程并非固有地与特定计算机或其他装置相关。可以将各种通用机器与根据本文教导所写的程序一起使用，或可以证明构造更专门的装置来实本文中描述的方法是方便的。
在本文所描述的各实施例中，示例实施例包括至少以下示例。
一种装置，包括：传感器，所述传感器用于测量运动活动中的物理阻力水平，并生成指示测得的物理阻力水平的传感器数据；以及控制器，所述控制器用于接收所述传感器数据，确定测得的物理阻力水平是否将实现在所述运动活动中的期望表现水平，以及如果测得的物理阻力水平不可能实现在所述运动活动中的期望表现水平，则自动生成控制信号以调整该物理阻力水平。
如以上所述的装置，其中所述传感器是用户可穿戴气流传感器。
如以上所述的装置，其中所述控制器被进一步配置成获得参与所述运动活动的多个参与者中的每一者的用户简档，并比较所述多个参与者中的每一者的表现水平。
如以上所述的装置，其中所述控制器被进一步配置成如果参与所述运动活动的特定参与者的表现水平不基本上匹配参与所述运动活动的多个其他参与者的表现水平，则调整该特定参与者的物理阻力水平。
如以上所述的装置，其中所述控制器被进一步配置成获得参与所述运动活动的特定参与者的用户简档，并将该特定参与者在所述运动活动中的表现水平该特定参与者在先前运动活动中的表现水平进行比较。
如以上所述的装置，其中所述运动活动具有来自包括以下的群组的类型：骑自行车、划船和举重。
如以上所述的装置，其中调整物理阻力水平包括向自行车的车轮施加摩擦。
如以上所述的装置，其中物理阻力水平包括调整船上的阻力舵。
一种方法，包括：测量运动活动中的物理阻力水平；生成指示测得的物理阻力水平的传感器数据；使用所述传感器数据来确定测得的物理阻力水平是否将实现在所述运动活动中的期望表现水平；以及，如果测得的物理阻力水平不可能实现在所述运动活动中的所述期望表现水平，则自动生成控制信号以调整该物理阻力水平。
如以上所述的方法，其中所述传感器数据由用户可穿戴气流传感器生成。
如以上所述的方法，包括获得参与所述运动活动的多个参与者中的每一者的用户简档，并比较所述多个参与者中的每一者的表现水平。
如以上所述的方法，包括如果参与所述运动活动的特定参与者的表现水平不基本上匹配参与所述运动活动的多个其他参与者的表现水平，则调整该特定参与者的物理阻力水平。
如以上所述的方法，包括获得参与所述运动活动的特定参与者的用户简档，并将该特定参与者在所述运动活动中的表现水平该特定参与者在先前运动活动中的表现水平进行比较。
如以上所述的方法，其中所述运动活动具有来自包括以下的群组的类型：骑自行车、划船和举重。
如以上所述的方法，其中调整物理阻力水平包括向自行车的车轮施加摩擦。
如以上所述的方法，其中调整物理阻力水平包括调整船上的阻力舵。
一种系统，包括：用户可穿戴气流传感器，所述用户可穿戴气流传感器用于测量运动活动中的物理阻力水平，并生成指示测得的物理阻力水平的传感器数据；控制器，所述控制器用于接收所述传感器数据，确定测得的物理阻力水平是否将实现在所述运动活动中的期望表现水平，以及如果测得的物理阻力水平不可能实现在所述运动活动中的所述期望表现水平，则生成控制信号以调整所述物理阻力水平；以及，配备有混合驱动机制的自行车，所述混合驱动机制允许对向所述自行车的车轮施加的物理阻力水平的自动调整。
如以上所述的系统，其中所述传感器包括无线数据收发机。
如以上所述的系统，其中所述控制器被进一步配置成获得参与所述运动活动的多个参与者中的每一者的用户简档，并比较所述多个参与者中的每一者的表现水平。
如以上所述的系统，其中所述控制器被进一步配置成如果参与所述运动活动的特定参与者表现水平不基本上匹配参与所述运动活动的多个其他参与者的表现水平，则调整该特定参与者的物理阻力水平。
如以上所述的系统，其中所述控制器被进一步配置成获得参与所述运动活动的特定参与者的用户简档，并将该特定参与者在所述运动活动中的表现水平该特定参与者在先前运动活动中的表现水平进行比较。
如以上所述的系统，其中调整物理阻力水平包括自动向所述自行车的车轮施加摩擦。
如以上所述的系统，其中调整物理阻力水平包括自动修改所述自行车的车轮的胎压。
如以上所述的系统，其中调整物理阻力水平包括自动向所述自行车的车轮施加推力。
一种设备，包括：用于测量运动活动中的物理阻力水平以及生成指示测得的物理阻力水平的传感器数据的感测装置；以及用于接收所述传感器数据，确定测得的物理阻力水平是否将实现在所述运动活动中的期望表现水平，以及如果测得的物理阻力水平不可能实现在所述运动活动中的所述期望表现水平，则自动生成控制信号以调整所述物理阻力水平的控制装置。
如以上所述的设备，其中所述感测装置是用户可穿戴的流传感器。
如以上所述的设备，其中所述控制装置被进一步配置成获得参与所述运动活动的多个参与者中的每一者的用户简档，并比较所述多个参与者中的每一者的表现水平。
如以上所述的设备，其中所述控制装置被进一步配置成如果参与所述运动活动的特定参与者表现水平不基本上匹配参与所述运动活动的多个其他参与者的表现水平，则调整该特定参与者的物理阻力水平。
如以上所述的设备，其中所述控制装置被进一步配置成获得参与所述运动活动的特定参与者的用户简档，并将该特定参与者在所述运动活动中的表现水平该特定参与者在先前运动活动中的表现水平进行比较。
如以上所述的设备，其中所述运动活动具有来自包括以下的群组的类型：骑自行车、划船和举重。
如以上所述的设备，其中调整物理阻力水平包括向自行车的车轮施加摩擦。
如以上所述的设备，其特征在于，调整物理阻力水平包括调整船上的阻力舵。
一种具有指令的非瞬态机器可使用存储介质，所述指令在被机器执行时使机器：测量运动活动中的物理阻力水平；生成指示测得的物理阻力水平的传感器数据；使用所述传感器数据来确定测得的物理阻力水平是否将实现在所述运动活动中的期望表现水平；以及，如果测得的物理阻力水平不可能实现在所述运动活动中的所述期望表现水平，则自动生成控制信号以调整该物理阻力水平。
如以上所述的机器可使用存储介质，其中所述传感器数据由用户可穿戴的气流传感器生成。
如以上所述的机器可使用存储介质，其被进一步配置成获得参与所述运动活动的多个参与者中的每一者的用户简档，并比较所述多个参与者中的每一者的表现水平。
如以上所述的机器可使用存储介质，其被进一步配置成如果参与所述运动活动的特定参与者的表现水平不基本上匹配参与所述运动活动的多个其他参与者的表现水平，则调整该特定参与者的物理阻力水平。
如以上所述的机器可使用存储介质，其被进一步配置成获得参与所述运动活动的特定参与者的用户简档，并将该特定参与者在所述运动活动中的表现水平该特定参与者在先前运动活动中的表现水平进行比较。
如以上所述的机器可使用存储介质，其中所述运动活动具有来自包括以下的群组的类型：骑自行车、划船和举重。
如以上所述的机器可使用存储介质，其中调整物理阻力水平包括向自行车的车轮施加摩擦。
如以上所述的机器可使用存储介质，其中调整物理阻力水平包括调整船上的阻力舵。
提供本公开的摘要以允许读者快速地确定本技术公开的性质。提交该摘要，并且理解该摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前述具体实施方式中可以看出，为了使本公开流畅，在单个实施例中，将各个特征成组到一起。这种公开方法不应被解释为反映要求保护的实施例需要比每一项权利要求中明确陈述的特征更多的特征的意图。相反，如接下来的权利要求所反映，发明主题在于少于单个公开的实施例的全部特征。因此，所附权利要求在此被结合到具体描述中，其中每个权利要求独立成为单独实施例。

Claims (15)

1.一种装置，包括：
传感器，所述传感器用于测量运动活动中的物理阻力水平并生成指示测得的物理阻力水平的传感器数据；
控制器，所述控制器用于接收所述传感器数据，确定所述测得的物理阻力水平是否将实现在所述运动活动中的期望表现水平，以及如果所述测得的物理阻力水平不可能实现在所述运动活动中的期望表现水平，则自动生成控制信号以调整所述物理阻力水平。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器是用户可穿戴气流传感器。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器被进一步配置成获得参与所述运动活动的多个参与者中的每一者的用户简档，并比较所述多个参与者中的每一者的表现水平。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器被进一步配置成如果参与所述运动活动的特定参与者表现水平不匹配参与所述运动活动的多个其他参与者的表现水平，则调整该特定参与者的所述物理阻力水平。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器被进一步配置成获得参与所述运动活动的特定参与者的用户简档，并将该特定参与者在所述运动活动中的表现水平与该特定参与者在先前运动活动中的表现水平进行比较。
6.一种方法，包括：
测量运动活动中的物理阻力水平；
生成指示测得的物理阻力水平的传感器数据；
使用所述传感器数据来确定所述测得的物理阻力水平是否将实现在所述运动活动中的期望表现水平；以及，
如果所述测得的物理阻力水平不可能实现在所述运动活动中的所述期望表现水平，则自动生成控制信号以调整所述物理阻力水平。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述传感器数据由用户可穿戴气流传感器生成。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，包括获得参与所述运动活动的多个参与者中的每一者的用户简档，并比较所述多个参与者中的每一者的表现水平。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，包括如果参与所述运动活动的特定参与者的表现水平不匹配参与所述运动活动的多个其他参与者的表现水平，则调整该特定参与者的所述物理阻力水平。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，包括获得参与所述运动活动的特定参与者的用户简档，并将该特定参与者在所述运动活动中的表现水平与该特定参与者在先前运动活动中的表现水平进行比较。
11.一种系统，包括：
用户可穿戴气流传感器，所述用户可穿戴气流传感器用于测量运动活动中的物理阻力水平，并生成指示测得的物理阻力水平的传感器数据；
控制器，所述控制器用于接收所述传感器数据，确定所述测得的物理阻力水平是否将实现在所述运动活动中的期望表现水平，以及如果所述测得的物理阻力水平不可能实现在所述运动活动中的所述期望表现水平，则生成控制信号以调整所述物理阻力水平；以及
配备有混合驱动机制的自行车，所述混合驱动机制允许对向所述自行车的车轮施加的所述物理阻力水平的自动调整。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述用户可穿戴气流传感器包括无线数据收发机。
13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述控制器被进一步配置成获得参与所述运动活动的多个参与者中的每一者的用户简档，并比较所述多个参与者中的每一者的表现水平。
14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述控制器被进一步配置成如果参与所述运动活动的特定参与者表现水平不匹配参与所述运动活动的多个其他参与者的表现水平，则调整该特定参与者的所述物理阻力水平。
15.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述控制器被进一步配置成获得参与所述运动活动的特定参与者的用户简档，以及将该特定参与者在所述运动活动中的表现水平与该特定参与者在先前运动活动中的表现水平进行比较。
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