CN108348813A - 用于使用可穿戴活动监测器进行跑步跟踪的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于跟踪跑步活动的系统和方法，所述系统包括：活动监测器设备，所述活动监测器设备具有惯性测量系统、通信模块、处理器、外壳和电接口，所述处理器被配置成根据从所述惯性测量系统收集的运动学数据来生成一组生物力学信号的，所述外壳在内部包含所述惯性测量系统、所述通信模块和所述处理器，并且所述电接口暴露在所述外壳的外侧上；以及用户应用，所述用户应用可在不同于所述活动监测器设备的第二计算设备上操作；其中，生物力学信号的传送和生成可在许多模式下操作。

Description

用于使用可穿戴活动监测器进行跑步跟踪的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年10月2日提交的美国临时申请号62/236,438的权益，其通过引用以其全部内容结合在此。

技术领域

本发明总体上涉及活动跟踪领域、并且更具体地涉及一种用于使用可穿戴活动监测器跟踪跑步的新且有用的系统和方法。

背景技术

近年来，众多健身监测应用和设备已被引入公众。这些设备中的很多用作基本的计步器。其他设备以通用方式表征活动，从而以抽象方式量化活动。然而，这些工具无法提供对参与者的特定表现度量的洞察。另外，这样的设备在活动期间通常可能穿戴或使用起来不舒适。因此，在活动跟踪领域需要创建一种用于使用可穿戴活动监测器来跟踪跑步的新且有用的系统和方法。本发明提供了这样一种新且有用的系统和方法。

附图说明

图1是优选实施例的系统的示意性表示；

图2是优选实施例的用于使用活动监测器和应用的系统的示意性表示；

图3是活动监测器设备的示意性表示；

图4是活动监测器设备的非刚性耦合的示意性表示；

图5是活动监测器设备的外部形式的变型的示意性表示；

图6是服装电接口的变型的示意性表示；

图7是夹子附件的示意性表示；

图8A至图8D是在报告模式下的用户应用的变型的截屏表示；

图9是优选实施例的用于使用活动监测器和应用的方法的流程图表示；

图10是优选实施例的用于使用活动监测器和应用的方法的变型的流程图表示；

图11是用于动态通信的变型的方法的流程图表示；

图12是改变信号强度的示意性表示；

图13是增加生物力学信号处理分辨率的示意性表示；

图14是优选实施例的方法的流程图表示；

图15是针对跑步的类似部分递送辅导建议的序列的示意性表示；

图16是示例性生物力学信号优先化的示意性表示；

图17是具有表现考虑的示例性生物力学信号优先化的示意性表示；

图18是使用用户输入的示例性生物力学信号优先化的示意性表示；

图19是定向校准的示意性表示；以及

图20是活动监测器设备的可能偏置定向的示意性表示。

具体实施方式

以下对本发明实施例的描述并非旨在将本发明限制于这些实施例，而是使本领域技术人员能够制造和使用本发明。

1.概述

如图1所示，优选实施例的系统和方法可以包括可穿戴活动监测器设备和计算平台。计算平台可以包括可在辅助设备上操作的用户应用、跑步生物力学逻辑模型、以及云平台。可穿戴活动监测器可以与服装、控制器、或任何合适的设备电接口连接。优选实施例的所述系统和方法用于通过可穿戴活动监测器设备来提供改善的跑步体验。

作为另一个可能的益处，所述系统和方法可以实现对跑步活动的改善的检测和分析。所述系统和方法可以检测并分析参与者跑步的生物力学特性。优选地在活动监测器设备上生成基于感测到的移动而生成的生物力学信号。生物力学信号优选地将参与者(例如，活动监测器设备的用户)的某个动作的基于生物力学的特性参数化。更具体地，生物力学信号量化在任务期间出现一次或重复出现的运动的至少一个方面，比如与参与者所进行的步伐相关的生物力学特性。通过围绕跑步的生物力学特性建立知识，所述系统和方法优选地提供了在活动期间生成用户反馈并递送用户反馈的独特方式。所述系统和方法可以用于递送关于改善表现的特定指示。

作为另一个可能的益处，所述系统和方法可以解决活动监测器的可穿戴性，比如电子组件在服装中的集成以及增强型服装与感测系统接口连接的方式促进更舒适的可穿戴技术。类似地，可以将所述系统和方法应用于增强活动监测器设备的操作以提高性能。可以应用生物力学特性的检测、活动监测器设备的电力和通信能力、和/或跨越一个或多个参与者的历史分析来改变收集、存储、和/或传送数据的方式。这种进步可以实现更紧凑和/或可负担得起的设计和/或改善的数据质量。

所述系统和方法可以用于监测和增强跑步者的跑步体验。在一些实现中，所述系统和方法涉及由用户从用户应用控制的活动监测器设备。在其他实现中，所述系统和方法可以与增强型服装或其他用户输入设备接口连接，并且用户可以替代地或另外使用所提供的输入来控制活动监测器设备。作为示例性使用情况，跑步者将优选地首先选择一条增强型跑步短裤或裤子(即，增强型服装)以穿着。通常，增强型服装可以在服装内配备有一个或多个传感器，所述传感器可以感测并确定与用户(例如)跑步时的移动相关的参数。由传感器检测到的参数可以提供给反馈元件，所述反馈元件用于向穿戴者提供关于跑步以及穿戴者在跑步期间的运动的反馈。在一些情况下，反馈元件也可以被集成到服装中。

然后跑步者将可穿戴活动监测器连接到增强型服装。优选地通过将活动监测器设备插入腰带口袋或套中来形成增强型服装的电组件与活动监测器设备的电组件之间的导电连接。增强型服装和活动监测器中的电连接器的相应设计可以在活动监测器插入口袋时促进一致的电连接。通过所述电连接接收到的信号的算法分析可以用于解决所述电连接中的干扰。活动监测器另外将能够通信访问用户应用，并且用户应用另外将能够与远程的网络可访问云系统进行通信。用户应用和/或网络可访问云系统可以用于利用云系统来应用对参与者和可选的多个参与者的历史分析。然后，跑步者可以使用增强型服装的接口或连接的用户应用的接口来跟踪表现并接收用户反馈。优选地，活动监测器在腰带中的定位可以使得能够收集一组全面的生物力学信号，其反映跑步者在跑步时如何移动的生物力学特性。跑步生物力学逻辑模型可以在应用内操作，以指导如何提供用户反馈。跑步生物力学逻辑模型可以考虑从检测到的生物力学信号中解释的各个方面。

2.用于使用活动监测器和应用的系统和方法

如图2所示，第一系统可以包括可穿戴活动监测器设备100、用户应用200、以及可选的云托管数据平台300。所述系统优选地用于提供用于活动跟踪和用户反馈的元件。更具体地，所述系统可以用于通过使用可穿戴设备来提供进展跟踪、教学指导、和伤害预防警告。所述系统和方法优选应用于跑步、慢跑、和/或行走领域。在一个实现中，所述系统可以与增强型服装和生物力学跑步逻辑模型组合以补充所述系统的能力。在另一个实现中，所述系统可以在不与增强型服装集成的情况下使用—活动监测器设备100可以独立使用或与用户应用200和/或云托管数据平台300组合使用。所述系统还可以专门针对马拉松跑步、短跑、康复、运动障碍、以及其他更具体的运动使用情况。所述系统和方法可以替代地应用于其他活动，比如骑自行车、划船、游泳、打高尔夫球、举重、健美操、健身训练、医学应用(例如，远程监测、跌倒检测、康复等)、人体工程学监测(例如，监测建筑工人、工业仓库工人)、或任何合适的使用领域。本文中，主要针对跑步或慢跑使用情况对所述系统和方法进行描述，但是这种实施例可以替代地针对任何合适的使用情况进行定制。活动监测器设备100可以提供用于跟踪活动并连接到用电组件(比如传感器和反馈元件)增强的服装的机构。用户应用200可以提供处理能力、增强的用户界面元素、用于改善生物力学移动模式的可操作的反馈、和/或到云服务(如云平台)的连接。

如图3所示，活动监测器设备100优选地包括惯性测量系统110、外壳120、通信模块130、和服装电子接口140。活动监测器设备100另外可以包括用于支持计算操作的任何合适的组件(比如处理器、RAM、闪存)、用户输入元件(例如，按钮、开关、电容传感器、触摸屏等)、用户输出元件(例如，状态指示灯、图形显示器、扬声器、音频插孔、振动电机等)、通信组件(例如，蓝牙LE、Zigbee、NFC、Wi-Fi等)、和/或其他合适的组件。

优选地，活动监测器设备100是专用活动监测器设备100。替代地，活动监测器设备100可以是多功能设备，比如智能手表、智能电话、或任何合适的个人计算设备。活动监测器设备100可以被配置成独立的设备而不需要或依靠其他计算设备。当与远程计算设备(比如用户应用200和/或数据平台300)组合使用时，活动监测器设备100可以替代地依靠或提供增强的特征。

活动监测器的惯性测量系统110用于测量活动的多个运动学特性。惯性测量系统110优选地包括至少一个惯性测量单元(IMU)。IMU可以包括至少一个加速度计、陀螺仪、或其他合适的惯性传感器。惯性测量单元优选地包括经对准以检测沿着三条垂直轴线的运动学特性的一组传感器。在一个变型中，惯性测量单元是包括3轴陀螺仪、3轴加速度计、和3轴磁力计的9轴运动跟踪设备。惯性测量系统110另外可以包括集成处理器，所述集成处理器以硬件提供传感器融合，所述传感器融合有效地提供由重力引起的加速度与由传感器上的速度变化引起的加速度的分离。设备上传感器融合可以提供其他合适的传感器便利或传感器数据处理。替代地，可以组合多个不同的传感器来提供一组运动学测量值。活动监测器设备100另外可以包括其他传感器，比如高度计、GPS、磁力计、或任何合适的传感器。

活动监测器设备100优选地利用惯性测量系统110来检测一组生物力学信号。

生物力学信号优选地将用户的某个动作的基于生物力学的特性参数化。更具体地，生物力学信号量化在活动期间出现一次或重复出现的运动的至少一个方面。例如，在行走或跑步的情况下，参与者如何进行每个步伐可以被分解成多个生物力学信号。在优选实现中，所述系统和方法优选地以一组生物力学信号进行操作，所述生物力学信号可以包括节奏、地面接触时间、制动、骨盆旋转、骨盆倾斜、骨盆下降、骨盆的竖直振荡、前向振荡、骨盆的前向速度特性、步伐持续时间、步幅长度、步伐冲击、脚内旋、脚接触角、脚冲击、身体负荷率、脚抬升、运动路径、以及其他基于跑步步幅的信号。

节奏可以被表征为参与者的步伐率。

地面接触时间是在步伐期间脚与地面接触多长时间的度量。地面接触时间可以是持续时间、地面接触与步伐持续时间相比的百分比或比率、右和左地面接触时间的比较、或任何合适的表征。

制动或前向步伐内速度是在地面接触上发生的运动的方向上的减速的变化。在一个变型中，制动被表征为步伐内的最小速度与最大速度之间的差、或者最小速度与步伐内的平均速度之间的差。替代地，制动可以被表征为最小速度点与最大和最小速度之间的平均差之间的差。步伐冲击信号可以是与接触地面的脚的动态有关的时间和/或特性的表征。

可以用多个不同的生物力学信号表示骨盆动态，包括骨盆旋转、骨盆倾斜、和骨盆下降。骨盆旋转(即，偏转)可以表征横向平面中的旋转(即，围绕竖直轴线的旋转)。骨盆倾斜(即，俯仰)可以被表征为矢状平面中的旋转(即，围绕横向轴线的旋转)。骨盆下降(即，侧倾)可以被表征为冠状平面中的旋转(即，围绕前后轴线的旋转)。

骨盆的竖直振荡是步伐期间的向上和向下反弹(例如，步伐的反弹)的表征。

骨盆的前向速度特性或前向振荡可以是表征步伐或步幅上的距离的振荡、速度、最大速度、最小速度、平均速度、或骨盆的前向运动学特性中的任何合适特性的一个或多个信号。

步伐持续时间可以是进行一个步伐的时间量。可以类似地使用步幅持续时间，其中步幅包括两个连续步伐。

脚内旋可以是在步幅期间或步幅的某个点脚的角度的表征。类似地，脚接触角可以是脚在地面接触上的旋转量。脚冲击是在地面接触期间发生的所经历的向上减速。身体负荷率可以用于分类脚跟着地者、中桥和前掌着地者。脚抬升可以是每只脚的竖直位移。运动路径可以是跑步者的身体的至少一个点在时间地图上的位置。优选相对于运动员来测量所述位置。可以在一维、二维、或三维中测量所述位置。作为特征，可以通过不同参数来表征运动路径，比如一致性、各个方向上的运动范围、以及其他合适的特性。在另一变型中，可以基于其形状来比较运动路径。

另外，生物力学信号可以包括左/右检测，其可以被应用于根据当前步幅侧对生物力学信号进一步分类或分割。骨盆被用作优选的参考点。骨盆与下肢移动有很强的相关性，并且可以与上身移动(比如头部的转动和手臂的摆动)更加分离。活动监测器设备100的感测点优选居中地位于身体的主体部分中的中央平面附近。可以使用额外感测点或替代感测点。在一个变型中，可以根据活动对感测点的位置和/或数量进行调整。可以通过增加惯性测量系统110的数量和/或活动监测器设备100的数量来增加感测点的数量。在一个变型中，可以使用多个活动监测器设备来增强对所述组生物力学信号的检测。在另一变型中，可以使用第一活动监测器设备来检测第一组生物力学信号，并且可以使用第二活动监测器设备来检测第二组生物力学信号；并且第一组和第二组生物力学信号是不同的组。多个活动监测设备100优选无线通信并协作以生成一组生物力学信号。替代地，有线或无线惯性测量系统可以将运动学数据传送到主要活动监测器设备以进行处理。

外壳120主要用作组件的结构容器。外壳120可以在内部包含惯性测量系统110、通信模块130、和其他计算元件。外壳120可以由任何合适的材料制成，比如金属、塑料、或复合材料。外壳120另外可以包括有机材料或由其制成，比如木材和/或皮革。外壳120可以被密封以允许活动监测器被清洗、在游泳时使用、和/或暴露于湿气(例如，汗液)。因此，外壳120可以在任何水进入点包括水封。

外壳120可以是单个部件、但是优选是一组紧固在一起的部件。外壳120可以具有一组端口或电接口。第一电接口可以是服装电接口140，其使得活动监测器设备100能够与可以配备有传感器和/或反馈元件的增强型服装交互。其他可能的电接口可以包括充电端口，比如可以用于充电和/或数据传送的微型USB连接器。活动监测器设备100优选地包括用于给组件供电的内部可再充电电池。在一个变型中，外壳120包括机械耦合到电连接器以提供水密封的可移除密封盖。可拆卸密封盖可以使用闩锁、磁体、摩擦、或其他合适的机构固定到位。沿着电连接器的密封件优选地建立防水密封。在又一变型中，设备可以通过服装电接口140充电。活动监测器可以替代地通过无线充电来充电、依靠电池来操作、或通过任何合适的机制获得电力。在无线充电变型中，活动监测器设备100可以通过与充电站无线耦合来无线充电。

外壳120可以具有外部形式和内部形式。内部形式(即，外壳结构的内部部分)可以限定任何合适的空腔或模制件以保持各种组件。外部形式(即，外壳结构的外部部分)可以用于促进与一种或多种类型的接口的机械耦合。活动监测器设备将机械地(和电)耦合到的一个优选接口是通过服装电接口140的增强型服装的电连接器的接口。

在一个实现中，外部形式可以促进非刚性机械耦合，其用于使活动监测器和相应的增强型服装更“可穿戴”。优选地，不需要将刚性机械组件构建到增强型服装中以使得活动监测器设备100能够“夹入”。非刚性机械耦合可以使得用户能够简单地将活动监测器设备100滑入口袋中，并且当在口袋中时，口袋的限定空腔和服装中的弹性元件迫使活动监测器设备100处于稳定状态位置。这避免了服装中的不舒适的结构、但是另外使得能够通过更传统的服装制造工艺(比如提供小口袋)来制造增强型服装。

非刚性机械耦合通常会导致活动监测器设备100在插入到增强型服装的口袋中时的定向变化。活动监测器设备100优选地包括用于以计算方式校准和补偿不同活动会话之间和/或活动期间的定向变化的过程。更具体地，活动监测器设备可以包括用于解决竖直或水平对准并检测前后轴线的配置。另外或替代地，用户应用200可以提供手动控件以便于校准活动监测器设备100的定向。另外可以通过促进至少沿着一个轴线的偏置定向的外部形式来补充经配置的定向补偿。

在非刚性机械耦合变型中，外部形式优选地被配置成当耦合服装接口140时促进在两个位置—前向位置或后向位置中的一个中的定向。这两个位置可以包括活动监测器设备的第一表面处于前向主导定向的位置和活动监测器设备的第二表面处于前向主导定向的位置。这里，前向主导定向描述了两个表面中的一个在用户的前向方向上更偏置的定向。这两个位置优选地物理地定向围绕活动监测器设备100的横向平面的偏转或旋转。活动监测器设备100的定向可以相对于设备的侧倾(围绕冠状平面的旋转)和俯仰(围绕矢状平面的旋转)在一定范围的位置中定向。可以使活动监测器设备100在一个或多个可能的位置中偏置俯仰和偏转定向。外部形式优选是基本平坦的形式并且包括两个相对的外部表面。外部形式可以是硬币形、卵石形、卡片形、或具有两个面的任何合适形式。外表面优选具有轻微的圆顶形状。圆顶形状可以促进将压缩力集中在圆顶形式顶部。接触垫优选地位于圆顶的顶部，使得所述形状可以促进增强的导电接触。接触垫优选是导电材料的板或区域，另一导电元件可在其上接触以建立导电耦合。接触垫优选是固体金属垫，但可以替代地被制成柔性的或由任何合适的导电材料制成。两个相对的表面优选利用施加的相反的力来促进两个稳定状态静止定向，其中所述相反的力在稳定状态下垂直于所述两个表面中的任一个的限定平面。弹性腰带或任何合适的紧身服装可以提供这种相反的力。换句话说，当口袋的壁施加压缩力时，监测器将可能平放在口袋中，其中任何一个表面或另一个表面朝外，如图4所示。优选仍针对前后轴线执行来自惯性测量系统110的运动学数据的算法定向校准以解决可能由于奇怪地定位腰带或者传感器具有轻微倾斜而引起的小角度差。两个相对的外表面可以是弯曲的，但可以替代地是平坦的或具有任何合适的形式。

在其他变型中，活动监测器设备100的形式可以是非圆形的并且可以是长方形的，如图5所示。同时，用于活动监测器设备100的保持器或容器可以具有相称的尺寸以在活动监测器设备100插入口袋或插入到夹子附件中时进一步限制其定向。因此，可以以类似于偏转的方式将侧倾和/或俯仰偏置到特定定向。在一个变型中，当活动监测器设备100被附连到容器(比如保持器)时，其优选地存在四个偏置位置。如图20的位置1、2、5、和6所示，沿着腰带的长口袋可以促进横向定向。如图20的位置3、4、7、和8所示，附接夹可以促进竖直定向。当可以使用服装或附接夹时，那么活动监测器设备可以存在八个偏置定向。

通信模块140用于与外部计算资源进行通信。外部计算资源优选是可在个人计算设备或任何合适的计算设备上操作的用户应用200。所述计算设备优选不同于活动监测器设备100。通信模块140优选是近场通信模块(比如蓝牙LE模块)，但是可以使用任何合适的通信介质。通信模块140可以是短波无线电通信模块(比如蓝牙模块)，其中用户应用200和活动监测器设备100通过蓝牙低能量进行通信。替代地，通信模块140可以管理到远程服务器的互联网、电话、或其他合适的数据通信连接。远程服务器可以是云托管数据平台300的一部分。

活动监测器设备100优选地传送与参与者的运动学活动有关的数据。优选地，来自IMU的运动学活动数据被转换成生物力学信号数据并作为生物力学信号传送到用户应用200。所收集的生物力学信号优选是作为参与者的移动的经处理分析的运动学数据的更加压缩的表示。可以响应于与增强型服装的交互或者用户应用200上的交互而传送额外的数据或消息。例如，当用户从增强型服装上的按钮发送激活信号时，活动监测器设备100可以将这些信息转发到用户应用200。

作为一个额外选项，活动监测器设备100可以包括动态通信模式。当活动监测器设备与个人计算设备(比如智能电话)组合使用时，动态通信模式可以用于解决通信可靠性、数据分辨率、和/或电池寿命。动态通信模式可以提供许多益处。作为第一个可能的益处，活动监测器设备可以通过更有效地操作而变得更小和/或更便宜。例如，当活动监测器设备可以在正常操作条件下提供高水平的性能时，可以使用更小的电池。作为另一个可能的益处，动态通信模式可以使得所述系统能够应用于各种各样的使用情况。高速短跑运动员可以将该设备用于特定比赛(例如，100米短跑)的每步数据或者甚至是步内数据。超级马拉松运动员可以类似地使用所述设备，其中活动监测器设备需要在极端条件下和长时间(例如，24小时或更长时间)内操作。

在动态通信模式下，个人计算设备与活动监测器设备100的通信模块130之间的通信信号可以根据各种条件而变化，比如跑步环境(例如，更开放的空间具有信号可以从其反射的较少物体)、参与者比例(例如，当个人计算设备位于活动监测器设备的相反侧时，身体可以阻挡通信信号)、和/或其他因素。用户应用200可以被配置成监测活动监测器设备100的通信信号强度并且引导通信信号改变。活动监测器设备100优选地从用户应用200接收引导并且可以增强通信特性。在第一变型中，可以改变通信信号强度。例如，如果发现信号弱，则广播信号可以由活动监测器设备加强。类似地，如果检测到信号完全在需要的信号强度内，则活动监测器设备100可以降低或调节信号强度，这可以有助于节省电池寿命。在第二变型中，可以改变通信频率。通信的其他改变可以包括通信速率或频率。

在额外或替代变型中，动态通信模式可以增强对生物力学信号的收集、存储、和/或传送。活动监测器设备100优选地提供生物力学信号作为监测参与者的形式的方式。活动的类型(例如，马拉松、短跑、跳跃)、活动的持续时间、参与者的表现、和/或其他事实可以用于动态调整生物力学信号的收集和/或到辅助计算设备的传送。优选根据步伐段来生成生物力学信号。在一种高分辨率收集模式下，可以为跑步期间的每个步伐生成生物力学信号值。替代地，可以在步伐窗口(多个连续步伐)内对生物力学信号值进行平均。在窗口上进行平均可以消除单个步伐生物力学值中存在的随机误差。在较大的步伐窗口上进行平均通常将产生具有较低步伐分辨率的信息。更大的步伐窗口也可以对值中的随机噪声更有弹性。可以优选地根据各种因素而改变步伐段窗口的窗口大小。

在动态通信模式的一个变型中，在跑步开始期间跑步的生物力学信号分辨率可以较高，并且然后转变到较低的分辨率。转换可以是逐渐的转换，或者可以是明显的改变。转换可以在特定的时间或距离限制之后。可以替代地基于参与者的生物力学信号和目标来作出转换。例如，在参与者已经满足生物力学目标三分钟之后，可以降低生物力学信号的分辨率以节省电池寿命。跑步的分辨率在某个点可以类似地增加。如果生物力学信号偏离目标、参与者正在接近活动会话的结束(例如，正在接近完成目标5英里跑步)、参与者正在接近终点(例如，参与者的家、开始位置、或指定的终点)、或者如果检测到任何合适的触发，则分辨率可以增加。在另一变型中，可以响应于参与者的当前位置而降低分辨率。崎岖的地形可能导致较高的不一致性，这可以通过较大的步伐窗口来抵消。

作为另一个额外选项，活动监测器设备100可以包括动态监测模式。可以根据一个或多个因素(比如距离、生物力学信号一致性、表现目标、路线/位置、和/或活动监测器电力状态)来激活和去激活生物力学信号的收集。这些因素可以被设置为条件并用于开始动态监测模式。距离条件可以是基于跑步的当前距离或时间或跑步中剩余的预期距离或时间的条件。一致性条件可以被表征为一个或多个生物力学信号的变化量以及停留在该变化水平内的持续时间。表现目标条件可以由一个或多个生物力学信号在满足值条件(例如，高于值、低于值、或在范围内)内来表征。路线或位置条件可以是基于跑步路径或用户的位置触发的条件。电力条件可以是基于活动设备上的电量的条件。活动监测器设备100可以在一段时间内循环经过收集生物力学信号的多个周期，而在另一段时间内不收集生物力学信号。可以预定义或动态控制生物力学信号收集的持续时间和休息周期的持续时间。当实时瞬时反馈为优选时，可以使用连续生物力学信号收集。然而，在一些情况下，生物力学信号的周期性采样是足够的并且可以用于延长电池的寿命。在一个变型中，长距离跑步或长时间跑步可以促使活动监测器设备在周期性窗口收集生物力学信号。在另一变型中，参与者以目标水平或以上达到一致的生物力学信号可以使活动监测器设备100暂时进入休息模式。休息模式的持续时间可以基于生物力学信号的一致性水平(例如，在两分钟内一致vs多次跑步一致)、但可以替代地预定义或以任何合适的方式设置。在休息模式的周期结束之后，活动监测器设备100可以激活生物力学信号的收集。生物力学信号可以被收集一定量时间。可以存在执行生物力学信号收集的最小时间量。如果生物力学信号与先前的测量值一致(例如，在变化阈值内)，则活动监测器设备100可以再次进入休息模式。如果生物力学信号已经改变和/或已经移动到优选目标范围之外，则可以执行连续生物力学信号收集或更频繁的生物力学信号收集周期。类似地，路线或位置与连续生物力学信号的益处的相关性可以用于激活或去激活动态监测模式。在又一变型中，当电力水平低于特定阈值时，活动监测器设备可以进入动态监测模式。作为一个变型，可以以不同的间隔收集不同组的生物力学信号。具体而言，利用陀螺仪数据的生物力学信号(比如骨盆动态)消耗更多电力。可以在周期性窗口上收集电力密集型生物力学信号。

服装电接口140用于与增强型服装形成电连接。这可以使得所述系统能够与集成在增强型服装中的组件接口连接，比如用户输入元件(例如，按钮)、用户输出元件(例如，触觉反馈设备)、和/或传感器。服装电接口140优选集成到外壳120的外部形式中。服装电接口140优选地包括至少两个接触垫：集成到外壳120的外部形式的第一表面中的第一接触垫141和集成到外部形式的第二表面中的第二接触垫142。接触垫优选导电地连接到与活动监测器设备100的内部电组件连接的引线。第一和第二表面优选是相对表面，使得一个导电垫存在于可穿戴活动设备100的一侧上并且第二导电垫存在于可穿戴活动设备100的相对侧上。优选地，存在两个导电垫。替代地，可以存在两个以上的导电垫。例如，同心导电环可以用于在一侧获得多于一个的导电垫。如图6所示，第一垫141和第二垫142可以同心地定位在一个外表面上，其中第一垫141围绕内部第二垫142。可以使用替代布置。可以使用额外的垫。在同心变型中，多个垫可以以同心图案布置，并且可选地，额外的垫可以定位在另一个表面上。导电垫可以具有相当大的接触面积，其可以使得能够在与增强型服装耦合时在活动监测器设备100的平移移动期间保持电连接。例如，活动监测器设备100可以在口袋内来回移动。接触垫可以是任何合适的形状，比如圆形、条状(如图5所示)、或任何合适的形状。接触垫可以是静态导电元件，其可以与外壳120的外表面齐平或从外表面突出。替代地，接触垫可以是弹簧加载的。优选地，接触垫141和142是金属接触垫。

在接合模式期间，活动监测器设备100优选地与服装电系统的相应电接口导电连接。服装可以是短裤、裤子、腰带、内衣、衬衫、夹克、或任何合适的衣物。服装电系统可以包括用户输入元件，比如集成在服装中并通过导电纤维连接的按钮。在替代实施例中，活动监测器设备100可以通过蓝牙或任何合适的近场通信介质通信地耦合以代替直接电连接。在另一变型中，活动监测器设备100可以被直接集成到服装中，并且活动监测器设备100可能不能从服装上移除。例如，活动监测器设备100可以被缝制到增强型服装中。

服装电接口140可以包括任何合适的电路以与通过服装电接口140连接的外部组件(例如，服装按钮、服装反馈设备等)进行接口连接。服装电接口140可以是活动监测器设备100的输入端口、输出端口、或输入/输出端口。如果服装电接口140是活动监测器设备的输入，则服装电接口140被配置成检测通过接口来自外部组件的传入电信号。活动监测器设备100优选地被配置成响应于通过信号输入接口接收到的输入而更改至少一个进程。例如，活动监测器设备100的操作模式可以响应于增强型服装上的按钮按压而改变。在另一个示例中，可以将事件通知传送给用户应用200。在一个变型中，服装的电组件可以是基本的机械开关。在另一变型中，服装的电组件可以是可变电阻器或用于改变电压的其他合适的组件。在又一变型中，服装的电路可以通过服装电接口140传输通信，使得可以传输各种消息。如果服装电接口140是活动监测器设备100的输出，则服装电接口140可以被配置成驱动或激活连接的组件。连接的组件可以包括LED、振动电机、显示器、扬声器、触觉反馈元件(例如，振动电机)、或任何合适的元件。

活动监测器设备100可以与多件服装互换。活动监测器设备100优选地与启用的服装互换、但是另外可以与未启用的服装互换。在一个变型中，活动监测器设备100可以包括附接机构，比如夹子、销、磁体、魔术贴、紧固件、或其他合适的机构。活动监测器另外可以保持在常规的非增强型服装的简单口袋中。

在图7所示的一个变型中，所述系统可以替代地或另外包括夹子附件。夹子附件可以与活动监测器设备100一起使用，使得所述系统可以用于非增强型服装。夹子附件可以是单独的元件。替代地，夹子附件可以直接集成到外壳120中。夹子附件可以是基本上静态机械组件。夹子附件可以替代地包括可以与服装电接口140或与任何合适的电接口接合的电接口。夹子附件可以包括相应的用户输入或输出元件。如果用户没有通过兼容的服装电接口140使用服装。夹子附件可以用于定位活动监测器设备。例如，可以使用夹子附件将活动监测器设备100定位在正常跑步短裤的腰带的背侧上。夹子附件另外可以包括兼容的电接口和集成电子设备以近似或替换专用服装的交互。例如，开关可以集成到附件中以触发交互。在一个示例中，活动监测器设备100可以被设计为与集成到增强型服装中的开关一起工作。夹子附件可以包括简单的开关连接的接触垫，其类似地与活动监测器设备100的接触垫141和142导电地耦合。

活动监测器设备100另外可以包括用于补偿服装电接口140的电信号的配置。在一些实例中，服装或参与者可能会弄湿，这将导致活动监测器设备100变湿。第一接触垫141和第二接触垫142之间的导电路径可能发生。在其他情况下，活动监测器设备100可能会周期性地移动从而破坏服装电接口140与增强型服装之间的导电接触。所配置的补偿优选地自动忽略指示短路、断开、或虚假信号的信号。

用户应用200用于与活动监测器设备协作执行活动跟踪和用户反馈过程。用户应用200优选与活动监测器设备通信。用户应用200可以是任何合适类型的用户界面组件。优选地，用户应用200是可在用户计算设备上操作的图形用户界面。用户计算设备可以是智能电话、平板电脑、台式计算机、基于TV的计算设备、可穿戴计算设备(例如，手表、眼镜等)、或任何合适的计算设备。用户应用200可以促进部分或全部的信号处理。信号处理的部分可以替代地在活动监测器设备100上或在数据平台300中实现。

用户应用200可以用于使得用户能够跟踪和查看关于跑步或行走会话的信息。用户应用200优选地与活动监测器设备协作地操作。在一个实现中，用户应用200和活动监测器设备100可以包括等待模式、跟踪模式、和报告模式。

等待模式用于节省活动监测器设备的电池寿命。当用户未正在使用活动监测器跟踪活动(比如跑步)时，优选使用等待模式。活动监测器设备100可以与增强型服装的电接口接合。在等待模式期间，活动监测器设备100可以处于睡眠模式，其中处理操作保持在最小并且节省电力。用户应用200也可以是不活动的或在操作系统的后台打开。在一个变型中，可以操作用户应用200而不唤醒活动监测器设备。例如，用户可以在报告模式下使用用户应用200，其中用户查看过去的数据而不激活活动监测器设备。

可以以各种方式退出等待模式。在第一变型中，接收激活信号。激活信号可以来自服装接口。例如，用户按下按钮可以触发通过服装电接口140检测到的电信号。替代地，激活信号可以从用户应用200传送到活动监测器设备100。例如，用户可以通过应用开始新的跑步会话，这将使活动监测器设备100从等待模式转变到跟踪模式。在另一变型中，活动监测器设备100可以包括在等待模式期间周期性启用的活动自动检测过程。活动监测器设备100可以通过活动自动检测过程处理运动学数据并检测特定活动是否正在进行中。活动自动检测过程可以对来自IMU 110的运动学数据执行生物力学信号处理，并且如果可以检测到生物力学信号并且可选地如果生物力学信号满足设定条件(例如，参与者正高于超过阈值的步伐率行走或跑步)，则活动自动检测过程可以指示活动的状态。自动检测过程可以优选地检测跑步和/或行走，但是可以类似地检测任何替代活动。高于阈值的任何移动或移动相关参数可以触发自动检测。如果检测到跑步或行走，则活动监测器设备100可以转变为跟踪模式。

跟踪模式用于收集运动学数据并处理数据。运动学数据优选由活动监测器设备收集。运动学数据优选地被处理成生物力学信号数据或任何合适的形式。数据可以周期性地传送给用户应用200。当传送和生成经处理的运动学数据时，可以使用动态通信模式。可以替代地在活动完成之后存储和传送运动学数据、生物力学信号数据、或任何合适的数据。用户应用200可以处理所接收的数据并且优选地提供关于活动的基本上实时的反馈。优选地，参与者的形式的实时生物力学特性可以由用户应用200报告和使用。用户应用200另外可以在跟踪模式期间以指导模式操作。逻辑模型优选地对生物力学信号进行处理以控制各种形式的用户反馈。用户反馈可以包括音频指示、显示的警报、触觉反馈、和/或任何合适形式的反馈。例如，可以根据跑步表现来播放音频指示。

指导模式可以优选地在活动期间提供辅导和/或建议。指导模式可以类似地与报告模式组合使用，以在活动之前或之后提供辅导和/或建议。在一个变型中，指导模式利用侧重于特定生物力学特性的自动辅导方法，如下所述。

报告模式用于使得用户能够查看活动数据。用户应用200的报告模式可以在活动期间或在完成之后。可以呈现各种形式的信息。在一个示例性实现中，用户应用200将生物力学信号呈现为表征参与者的表现的生物力学特性的图形，如图8A所示。另外可以呈现跑步会话的总结统计数据，如图8B所示。报告模式另外可以呈现历史表现信息(如图8C所示)、补充信息、和任何合适形式的信息。在一个变型中，可以查看跑步表现的特定属性的详细历史报告，如图8D所示。

所述系统另外可以包括校准模式，所述校准模式用于使得所述系统能够在活动监测器在服装的接口内接合时与活动监测器定位无关。在校准模式期间，运动学数据被收集并校准到用户的预期的协调系统。用户可以将活动监测器设备100放置在各种不同的位置、或者类似地在各种位置穿着服装。校准模式考虑这种位置变化。用户应用200可以在校准模式期间通过一组指示来指导用户。例如，用户应用200可以呈现直立站立且不移动5秒的指示。校准模式优选在跟踪模式之前启动。可以每次使用使用一次校准模式，但可以替代地周期性地使用校准模式。

校准模式优选地转换传感器数据，使得加速度和其他运动学特性与参与者的坐标系统对准。可以根据偏转、俯仰和侧倾来描述活动监测设备的定向，其中偏转轴线与定义的上下竖直轴线对准(例如，与重力对准)、俯仰轴线与同参与者的左侧视图或右侧视图正交的轴线对准、并且侧倾轴线通常与运动方向(例如，前向/后向方向)对准，如图19所示。根据参与者定向调适运动学数据感测的定向优选地校准活动监测设备如何附连到参与者的俯仰和侧倾。俯仰被表征为倾斜或更具体地说是矢状平面中的旋转。侧倾被表征为下降或更具体地说是冠状平面中的旋转。根据活动监测设备的设计，俯仰和侧倾可以根据使用而变化。调适定向另外可以校准偏转。偏转被表征为活动设备的旋转和更具体地说是横向平面中的旋转。当活动监测设备在结构上被设计成在两个方向中的一个方向上定向时，偏转更优选地分为其中活动监测设备面向前方或后方的两个定向中的一个定向。外壳的物理设计优选地促进活动监测器设备的这种偏置定向。在一个实现中，偏置定向可以在一个或两个方向上偏置至少一个轴线(即，定向的二元选项)。其他变化可以促进仅在一个标准方向上定向的活动监测设备，其中可以假设偏转定向。类似地，可以在一个或多个定向中偏置俯仰和侧倾。在一个示例中，水平口袋和竖直附接夹的使用可以用于以八个定向来偏置活动监测器设备100的定向，如图20所示。可以使用其他合适的定向偏置。在一个变型中，服装电接口可以电检测耦合的组件(例如，服装或附件的类型)，并将其用于调整校准。

所述系统另外可以包括信号处理器模块。信号处理器模块用于转换由惯性测量设备生成的传感器数据。信号处理器可以在活动监测器设备100的处理单元内、在用户应用200内、或在数据平台300中操作。在一个变型中，信号处理器模块可以分布成使得多于一个设备包括信号处理器模块的一部分。信号处理器模块可以包括步伐分段器、校准模块、地面接触监测器、节奏监测器、竖直振荡监测器、骨盆旋转监测器、和骨盆下降监测器、和/或用于输出一组生物力学信号的任何合适的生物力学信号监测器。可以使用额外的或替代的生物力学信号。信号处理器模块可以与活动监测器设备集成。替代地，信号处理器模块可以是可在用户应用200内操作的应用逻辑。在又一变型中，信号处理器模块可以是可通过网络访问的远程处理器。例如，可以在云中生成生物力学信号，其用于提供远程处理。

所述系统另外可以包括数据平台300，所述数据平台用于托管收集的数据。用户应用200优选地将活动数据传送到数据平台300。可以在跑步期间、跑步完成之后、周期性地、或在任何合适的时间传送数据。活动数据可以是来自IMU的运动学数据、生物力学信号数据、生物力学信号的逻辑解释(例如，辅导状态)、和/或任何合适的活动信息。例如，由生物力学跑步逻辑模型确定的各种跑步模式的分类可以存储在数据平台300中。所述系统可以另外或替代地与一个或多个外部平台集成。例如，活动数据可以经由API发送给第三方服务。数据平台300优选地收集来自多个不同参与者的数据。数据平台300可以配置有可以应用于单个参与者的活动数据历史和/或多个参与者的活动数据历史的分析过程。在一个变型中，活动数据可以与将一组活动数据与特定地理空间特性相关联的地理空间元数据一起收集。数据平台300可以为一个参与者或跨越多个参与者生成生物力学-地理空间映射。这可以用来理解活动的生物力学如何在不同地区受到影响。地理空间特性可以包括地理位置(例如，从GPS或其他位置服务获得的经度和纬度)、高程、地形类型、或任何合适的位置信息。替代地或另外，可以收集其他形式的活动元数据，比如天气。可以将生物力学-地理空间映射应用于如何计算生物力学信号。例如，特定生物力学信号(比如竖直振荡)可能在崎岖的地形中被不同地计算出来，在所述崎岖的地形中，许多参与者报告比平常要高的竖直振荡。生物力学-地理空间映射可以另外或替代地应用于为参与者生成反馈。在辅导特定生物力学信号时，生物力学-地理空间数据可以用于确定建议的跑步路线。数据平台300另外存储活动数据历史以及所提供或收集的人口统计信息、地理信息、面向目标的信息、和/或其他上下文信息。活动数据的上下文信息可以用于执行组分析。数据平台300还可以用于提供对特定用户的纵向分析以向系统提供更相关的辅导、目标跟踪、和/或其他特征。

3.用于使用活动监测器和应用的方法

如图9所示，一种用于使用活动监测器和应用的方法可以包括：在等待状态下操作活动监测器系统S110；接收激活信号并转变到跟踪模式S120；收集运动学数据并生成一组生物力学信号S130；以及生成报告S140。所述方法优选地提供用于可穿戴活动跟踪设备的交互和控制过程。所述方法优选地利用与基于生物力学的跟踪设备的集成以在活动会话期间增强反馈。基于生物力学的跟踪设备可以与增强型服装、夹子附件集成、或者使用任何合适的机构来附连到用户和/或服装。另外或替代地，用于使用活动监测器和应用的方法可以包括：操作活动监测器系统S210，其包括从活动监测器系统的运动学数据生成一组生物力学信号S212以及将所述组生物力学信号传送到应用S214；以及根据至少一个因素动态地增强活动监测器系统的操作S220，这可以涉及基于诸如通信信号强度或活动的持续时间的因素来调整生物力学信号的生成和/或调整生物力学信号的传送。

优选地，活动监测器设备可以提供用于实际使用的足够的电池寿命以及提供有用的生物力学信号见解。作为一个可能的期望设计特征，活动监测器系统的电池优选具有小体积，使得活动监测器可以是轻量且小的。作为另一个可能期望的设计特征，活动设备从完全充电的一般电池寿命应当能够跟踪活动会话的整个持续时间内的活动并且优选地跟踪多个活动会话。电池寿命可能需要在短周期内和/或多个小时的长周期内监测活动。作为另一个可能期望的设计特征，活动监测器设备的最终数据分辨率应当足够高并且优选基本上实时地(例如，小于30秒的延迟)报告。运动学数据分辨率可以具有较高的最小数据值频率(例如，高于50Hz，并且在一些情况下大于90Hz)。较高的最小值频率可能是生成生物力学信号所期望的。作为又一个可能的期望设计特征，活动监测器设备应当无线地与不同的计算设备(例如，智能电话或智能手表)上的用户应用进行通信。在一个实现中，活动设备可以在设备上生成生物力学信号以提供高质量数据。动态调整如何生成生物力学信号可以解决通信和电池寿命挑战。类似地，系统的操作中的各种技术可以促进延长的电池寿命。

所述方法可以应用于跑步或行走会话、但可以替代地应用于任何合适的使用情况。所述方法优选通过与上文所述的系统基本上类似的系统来实现。所述方法优选地包括活动监测器设备、用户应用和可选的数据平台的操作。所述方法可以替代地通过任何合适的替代系统来实现。

包括在等待状态下操作活动监测器系统的框S110用于使活动感测设备处于非活动操作模式。在等待状态下操作活动监测器系统优选地将活动监测器设备(即，感测设备)设置为低能量睡眠模式。活动监测器设备可以周期性地唤醒并检查各个方面。可以存在各种级别的等待状态，比如深度睡眠模式和就绪模式。睡眠模式可能每隔几分钟才收集运动学数据。就绪模式可以收集和分析运动学数据但限制通信。如框S120所述，活动监测器设备可以响应于可以中断等待状态的激活信号。当活动监测器设备未附接到服装时，可以使用等待状态。当未附接或定位用于活动时，设备可以处于不活动模式，其进一步提供能量节省措施。当活动监测器设备“对接”到增强型服装或以其他方式附接用于活动时，等待状态可以包括监测激活信号。类似地，可以使用检测到的移动将活动监测器置于活动状态。活动监测器设备可以通过检测通过活动监测器设备的服装电接口140的电连接来检测设备何时附接到增强型服装。

包括接收激活信号并转变到跟踪模式的框S120用于使活动监测器系统为收集和/或分析活动作好准备。跟踪模式可以包括主动收集运动学数据并转换成生物力学信号。活动信号可以通过各种事件触发。激活信号可以源自增强型服装或附件、来自连接的用户应用、或来自检测到特定活动模式或移动。在一个变型中，可以使用任何移动或定向上的改变来唤醒设备。

在第一变型中，接收激活信号包括通过活动监测器设备的服装接口来检测电连接变化。电气变化可以是二元电压变化，这可能是由与增强型服装集成的开关或按钮的激活或去激活引起的。例如，按钮可以方便地位于服装上，并且当按钮被按下时，通过服装接口接收到激活信号。替代地，电气变化可以是可变电压变化。在又一变型中，可以使用任何合适的通信协议通过服装接口传送消息。虽然活动监测器系统的服装接口可以用于与增强型服装导电地耦合，但是服装接口可以替代地用于与任何合适的设备(比如具有集成按钮的夹子附件)导电地耦合。

活动监测器设备的服装接口优选是非刚性导电接口，其可以依靠服装的结构特征来施加促进与活动监测器设备的导电垫接触的力。在一些实例中，导电耦合可能受到干扰。在一个实例中，接触可能不连续。在另一个实例中，出汗可能导致活动监测器设备的导电垫短路。接收激活信号可以包括验证服装接口的输入信号的有效性。信号验证过程可以区分真信号输入与非连续接触或短路造成的干扰。

在第二变型中，接收激活信号包括接收来自用户应用的通信。用户应用可以生成激活信号并通过通信信道将其发送到活动监测器设备。用户应用可以响应于用户输入、应用逻辑、或来自数据平台的远程触发而生成激活信号。

在第三变型中，接收激活信号包括通过周期性活动跟踪来检测活动。活动监测器设备可以周期性地收集运动学数据。如框S130中那样，优选使用运动学数据来生成一组生物力学信号。如果可以生成匹配活动签名或任何合适条件的生物力学信号，则活动监测器设备转换出等待状态。如果不能生成生物力学信号或者生成的信号指示正在执行特定活动的可能性较低，则活动监测器设备可以返回睡眠状态。另外或替代地，活动监测器设备可以在高于设定阈值的任何运动或定向改变时转换出等待状态。例如，如果用户正在驾驶汽车，则活动监测器系统可以处于睡眠状态或其他电力节省模式。当用户离开汽车并开始行走或跑步时，活动监测器系统可以醒来并进入跟踪状态或就绪状态。类似地，当用户从行走切换到跑步时，活动监测器设备可以能够自动转换出等待状态。活动监测器系统可以区分跑步和其他活动，比如行走、跳跃和其他活动。例如，用户可以在进行一系列练习时佩戴活动监测器系统，但活动监测器系统可以在检测到跑步时自动转换出等待状态。可以在有限的时间段内并以低频率收集在等待状态期间生成的生物力学信号。例如，可以每五分钟收集十秒的样本。

所述方法另外可以包括校准活动监测器系统的定向S131，其用于校正活动监测器设备的定位。如所讨论的，所述系统和方法可以实现与增强型服装的非刚性机械耦合，其用于使可穿戴技术更可穿戴。活动监测器设备和相应的服装接口的物理耦合可以限制活动设备的物理运动，并且校准定向可以解释位置的可变性。在一个实现中，平坦或圆边的活动监测器设备可以围绕轴线以任何合适的旋转定位。校准定向优选地将运动学测量值的坐标从IMU坐标系统转换为具有与重力基本对准的一个竖直轴线、与跑步方向对准的前向轴线和从左向右延伸的横向轴线的坐标系统。校准另外可以包括通过感测算法、应用逻辑、用户输入或其他合适的输入来确定传感器位置、活动或其他合适的使用上下文。

包括收集运动学数据并生成一组生物力学信号的框S130用于将传感器数据转换成生物力学解释。优选地在活动监测器设备处收集运动学数据。优选包括运动学数据以用于生成一个或多个生物力学信号。可以替代地在用户应用上部分或全部执行对运动学数据的处理。活动的生物力学信号优选是所述活动期间的生物力学特性的基本上实时的评估，并且因此生物力学信号可以是时间序列数据集。生物力学信号可以被压缩成连续步伐平均值、平均值、平均范围、全范围、或来自活动会话的生物力学信号的任何合适的表征。

当活动监测器系统位于腰部区域时，优选地执行收集运动学数据。更具体地，活动监测器设备可以在腰部或骶骨区域沿着后部定位。在另一变型中，活动监测器系统使用多点感测方法，其中一组惯性测量系统在多个点处测量运动。测量点可以在腰部区域、大腿、小腿、脚、上身、头部、手臂的部分或任何合适的点。活动监测器系统可以替代地使用任何替代方法来感测和收集运动学数据。由活动监测器系统收集的数据优选是来自如上所述的9轴运动跟踪惯性测量单元的数据，但是可以使用任何合适的一个或多个传感器。

在活动监测器在腰部区域的情况下，优选地生成表征运动活动(例如，短跑、跑步、慢跑、或行走)的步伐特性的一组生物力学信号。生物力学信号可以提供逐步伐分解的步伐特征。另外，可以根据执行动作的腿来对生物力学信号进行分类。在一个实现中，生物力学信号可以包括节奏、地面接触时间、制动、骨盆旋转、骨盆倾斜、骨盆下降、骨盆的竖直振荡、骨盆的前向振荡、骨盆的前向速度特性、步伐持续时间、步幅长度、步伐冲击、脚内旋、脚接触角、脚冲击、身体负荷率、脚抬升、运动路径、以及其他基于跑步步幅的信号。另外，生物力学信号可以包括左/右检测，其可以被应用于根据当前步幅侧对生物力学信号进一步分类或分割。

生成的一组生物力学信号优选地由活动监测器系统的处理系统生成并传送给用户应用。运动学数据和/或生物力学信号的记录可以被本地存储在活动监测器系统上。用户应用优选地存储生物力学信号和/或将传送的数据同步到远程数据平台。

生物力学信号优选与额外活动信息一起记录，比如速度、位置、活动时间戳、心率、和/或任何合适的信息。在一个变型中，只有当生物力学信号满足活动状态阈值时才可以记录生物力学信号。例如，可以在用户正在行走时生成生物力学信号，但是一旦活动状态指示用户正在跑步，对数据的记录就开始。活动状态可以基于生物力学信号和/或其他检测到的活动特性，比如基于GPS和/或位置服务的速度。

所述方法另外可以包括根据活动状态来转换操作状态S132，其用于使用用户的活动来改变活动监测器设备和/或用户应用的操作状态，如图10所示。优选地，转换操作状态用于暂停和/或恢复对生物力学信号的记录。可以通过检测到的活动状态改变来增强其他应用逻辑。例如，当跑步者在跑步中途停下来时，用户应用可以暂停对活动的记录、显示“暂停”屏幕、暂停播放的音乐、并且播放音频指示以指示跑步已经暂停。在一个变型中，当用户停止活动时，可以播放提供关于活动的信息的音频消息。例如，在跑步期间，用户可以停止跑步以休息或补充水分，操作状态可以自动转换，使得音频消息可以向用户读出当前跑步时间和距离并列出最近的生物力学度量。当用户在短暂中断之后开始跑步时，可以记录中断的长度、音乐可以重新开始、并且对生物力学信号和活动信息的记录可以恢复。

所述方法另外可以包括在活动期间触发用户反馈S134，其用于向用户提供辅导和指导。触发用户反馈可以包括显示警报、播放音频消息、激活触觉反馈元件、或执行任何合适形式的用户反馈。例如，可以在智能手表上闪现警报、可以通过用户的耳机播放音频消息、或可以激活触觉反馈设备(例如，通过活动监测器的服装电接口140连接的服装上的反馈设备)。在一个变型中，表现音频指示符可以用作表现状态的非语言指示。表现音频指示符可以提供关于一个或多个活动特性如何与目标水平相关的上下文信息。在一个实现中，可以在播放音乐的节拍中播放节奏音调。在一个实现中，如果相关联的表现度量达到目标，则节奏音调在节拍上。如果节奏音调较慢，则表现度量低于目标值，并且如果节奏音调较快，则表现度量高于目标值。在另一个实现中，当最近的生物力学信号满足表现目标时可以播放第一个音调，并且当最近的生物力学信号未达到目标而不满足表现目标时可以播放第二个音调。这可以在用户正在试图改善其跑步步幅的特定生物力学特性时使用。可以使用任何合适的音频或视觉提示。

触发用户反馈优选地包括根据一组阈值设置来分析生物信号。用户反馈优选地响应于由可以定义分析过程的生物力学逻辑模型检测到的事件。分析可以是监测一个或多个阈值条件。当生物力学信号的子集和其他参数满足特定条件时，阈值条件可以用于触发特定警报。例如，当用户的地面接触时间信号超过特定阈值时，可以播放音频消息。分析另外可以使用考虑用户的特性、环境、多个活动会话中的表现历史、以及当前活动会话中的进展的更复杂的分析。对于跑步，生物力学跑步逻辑模型可以处理生物力学信号并确定用户在跑步期间应当修改的特定特征，比如调整其步幅速率、姿势、或其他步幅特征。在另一变型中，可以应用机器学习或其他人工智能，以根据先前的跑步历史、用户人口统计、跑步风格、行为、表现结果、和/或其他合适的方面来定制生物力学逻辑模型中的各组参数阈值。机器学习还可以将哪些生物力学度量需要改善优先化。例如，机器学习可以用于基于使用的独特特性来标识要监测活动的哪一方面以用于反馈。可以响应于对生物信号的分析而触发各种形式的用户反馈。

在一个变型中，用户反馈可以被定制为侧重于活动特性的子集。定制优选在一个活动会话完成之后发生，其中活动的特定方面的问题被突出显示。例如，用户应用可以通知用户用户步幅的骨盆倾斜高于理想值；用户可以在后续跑步期间激活骨盆旋转辅导模式以接收自动用户反馈，如图8B所示。可以替代地自动确定用户反馈而无需用户定制。如下所述，当触发用户反馈S134时可以使用用于跑步运动学的自动辅导的方法。

在活动期间触发用户反馈可以另外或替代地包括响应于通过服装接口接收到的激活信号而触发用户反馈。将优选地通过与服装用户接口元件的交互来启动通过服装接口接收到的激活信号。例如，当用户按下集成在服装中的按钮时，可以触发用户反馈。所接收到的激活信号可以基本上类似于将活动监测器系统转换出等待状态所使用的信号。例如，如果用户想要在跑步时听到其当前活动状态，则用户按下其跑步裤子上的按钮，活动监测器设备检测到该激活信号并与用户应用通信，并且播放读出其当前活动状态的消息。

包括生成报告的框S140用于呈现来自活动会话的活动总结。所述报告优选地总结活动的方面和/或提供活动的历史记录或分析。所述报告可以不断更新。例如，用户可以在跑步期间的任何点访问用户应用以查看当前报告。可以替代地在完成活动会话时生成所述报告。例如，在用户完成跑步之后，可以生成报告并将其在用户应用中显示。在一个变型中，可以将机器学习或其他人工智能应用于特定用户或整个用户群，以为特定用户定制报告生成，其可以包括见解和社交比较数据。机器学习另外可以应用于用户反馈的类型和/或形式。所述报告优选是可以是静态的或交互式的图形界面演示文稿。所述报告可以包括关键度量、时间线视图、地图视图、反馈消息和/或任何合适的信息，如图8A-8D所示。所述报告可以另外或替代地作为音频消息或以任何合适的介质递送。优选地，活动会话的报告信息可以被存储并视为历史记录。在一个变型中，报告可以包括当前活动会话与至少一个先前活动会话的比较。

所述方法另外可以包括利用数据平台对数据进行同步S150。活动报告和/或其他活动信息(例如，活动传感器数据、生物力学信号、活动状态事件和/或其他信息)可以被传输到远程数据平台。远程数据平台优选是云托管平台。用户应用的另一账户实例可以通过数据平台与第一账户实例同步。另外，数据平台可以用于同步固件版本、软件更新、算法更新、和/或其他系统更新。

如上所述，用于使用活动监测器系统的额外或替代方法可以包括：操作活动监测器系统S210，其包括根据活动监测器系统的运动学数据生成一组生物力学信号S212以及将所述组生物力学信号传送到应用S214；以及根据至少一个因素动态地增强活动监测器系统的操作S220，如图11所示。所述方法优选地应用于生物力学信号数据的动态处理和/或到第二计算设备的传送。

如图12所示，所述方法可以用于动态调整或增强活动监测器设备的通信模式，其可以包括在用户应用和/或活动监测器设备处收集信号强度特性。当在用户应用处检测到时，用户应用可以将信号强度报告从用户应用传送到活动监测器系统。信号强度报告可以包括信号强度值、但是可以替代地包括改变活动监测器系统的通信模块的传输强度的请求。作为响应，活动监测器系统可以增加数据到用户应用的传输强度。当信号较弱时，可以增加传输，并且如果信号足够强或过强，则可以降低或保持传输水平。在一个实例中，用户特性和倾向可能会导致较弱的信号。身体比例和/或活动监测器系统和用户应用的计算设备的定位可以影响信号强度。参与者的一致通信问题可以被分类为参与者干扰，并且用户应用可以提示参与者改变设备定位。例如，可以通过屏幕上的警报来提示参与者通过将用户应用的智能电话更靠近活动监测器系统或在身体的同一侧安装可以实现改善的系统性能。在另一个实例中，环境条件可以改变通信信号强度。例如，开放空间可能具有较少的信号反射物体。可以使用从一个或多个参与者收集的数据来映射通信信号特性。活动监测器设备和/或用户应用可以使用信号强度的历史和地理信息来预测性地调整信号强度。在一个变型中，所述方法可以包括从多个参与者收集信号强度特性并将信号强度特性映射到地理位置。例如，参与者可能会跑向先前一直具有较差通信信号强度的区域。在参与者接近该区域之前或者在参与者接近该区域时，可以先发地增加信号强度，以避免信号丢失或活动监测器系统与用户应用断开。

如图13所示，所述方法可用于调整生物力学信号的生成。生物力学信号以及其如何被处理或组织可以影响操作活动监测器系统的处理要求、数据通信要求、电力消耗、和/或其他方面。生物力学信号的值优选表征至少一个步伐的生物力学特性。在一个实例中，该值可以直接映射到参与者的一个特定步伐。替代地，生物力学信号值可以映射到一组步伐，比如交替或相同的腿的连续步伐的窗口。连续步伐的窗口优选地提供单个步伐值的随机误差的影响的平均和相应降低。所述方法可以包括调整生物力学信号值的步伐段窗口大小。较大的窗口大小可以减少要传送的数据量，这可以减少传输的数量或频率和/或传输中传送的数据量。另外或替代地，可以使用动态监测来改变整个活动会话的分辨率，其中生物力学信号(和运动学数据的相应收集)的生成可以包括以中间间隔动态生成所述组生物力学信号。中间间隔可以是规则的或不规则的周期。替代地，可以在每个激活/去激活转换处动态地控制生物力学信号监测的激活和去激活。去激活时，活动监测器设备可以处于休息模式。运动学数据的收集可以在活动监测器设备的休息模式期间停止。通过减少活动监测器设备的传感器、处理和通信资源的使用，可以在用户为活动的时使用休息模式作为节省电力的方法。在一些变型中，可以彼此独立地动态生成各个生物力学信号，使得一个生物力学信号可以是连续的，而另一个仅被周期性地监测。

在一个变型中，可以基于跑步距离或生物力学信号的期望分辨率来调整步伐段窗口大小和/或使用对生物力学信号的周期性监测。与短跑的分辨率相比，可以使长跑中的生物力学信号的分辨率较低。相应地，步伐段窗口大小可以随着活动会话的当前距离或持续时间而增加。类似地，在长活动会话期间，可以激活对生物力学信号的周期性监测。可以周期性地收集生物力学信号，其中基于活动会话的当前或预期持续时间来按比例设置休息周期持续时间。

在另一变型中，可以基于生物力学信号表现调整步伐段窗口大小和/或使用对生物力学信号的周期性监测。可以使一直在目标范围内的生物力学信号的分辨率低于不满足目标的生物力学信号。例如，具有良好形式的跑步者可以具有在较大的步伐段窗口(例如，超过一分钟)上平均的生物力学信号，并且具有较差形式的跑步者可以具有在较小的步伐段窗口上平均的生物力学信号，从而可以提供更精确的辅导和反馈。在另一个示例中，当参与者一致和/或达到表现目标时生物力学信号可以不需要连续监测，并且可以使用对生物力学信号的周期性监测。如果检测到生物力学信号改变或偏离目标，则可以连续监测生物力学信号持续较长的持续时间和/或更频繁地监测生物力学信号。

在另一变型中，可以基于活动会话状态调整步伐段窗口大小和/或使用对生物力学信号的周期性监测。活动会话状态可以包括活动的位置、计划活动会话中的当前进展状态、或其他合适的特性。在一个示例中，生物力学信号的分辨率可以在活动会话的开始和结束处于一个设置，并且分辨率可以在中间处于第二设置。优选地，第一设置是具有小步伐段窗口大小和/或具有连续或更频繁的生物力学信号监测的较高分辨率设置。可以基于与开始和/或结束位置的接近度来确定活动会话的开始和结束。可以基于计划的跑步距离或时间来确定活动会话的开始和结束。

在另一变型中，生物力学信号的分辨率可以完全或部分地由用户输入控制。例如，用户可以配置设置来以小步伐窗口收集数据。在一个特定实现中，可以基于通过活动监测器系统的服装接口接收到的用户输入来改变生物力学信号的分辨率。用户输入可以是在增强型服装内进行的按钮激活。例如，在跑步时，用户可以按下按钮以接收辅导或者当前生物力学信号的更新。可以增加生物力学信号的分辨率，使得可以通过音频、显示的信息、或任何合适的反馈格式来报告当前生物力学信号的准确报告。

在另一变型中，可以以第一分辨率计算生物力学信号的第一子集，而以第二分辨率计算第二子集。例如，与其他生物力学信号相比，可以以更高的分辨率生成当前为训练焦点的生物力学信号。在一种情况下，可能无法计算生物力学信号的子集。

4.用于跑步运动学的自动辅导的方法

本文的系统和方法可以使得能够收集和使用生物力学数据来分析活动，特别是跑步或行走活动。实时了解用户如何跑步的技术方面实现超越高级表现度量(比如时间和速度)的反馈。用于提供用户反馈的选项可以是多种多样的。在一个变型中，可以使用用于跑步运动学的自动辅导的方法，其应用渐进和自适应方法。

用于跑步运动学的自动辅导的系统和方法用于提供关于个人如何跑步的反应性反馈。所述系统和方法优选地检测并分析个人如何跑步的生物力学特性、并且然后基于那些物理特性而生成反馈和辅导建议。所述系统和方法优选地将训练会话的焦点优先化为有限的一组生物力学跑步信号上。优选地，根据参与者的生物力学表现，在活动会话期间针对单个跑步特征对参与者进行辅导，并在后续活动会话中针对其他特征渐进地对参与者进行辅导。通过重复使用，所述系统和方法可以顺序地解决个人跑步形式中的各种问题。所述系统和方法另外是自适应的，因为初学者或高级跑步者可以通过定制的训练来改善跑步风格和表现。

所述系统和方法优选地包括检测一组生物力学信号。在一个优选实现中，通过节奏、骨盆旋转、竖直振荡、制动、骨盆下降、骨盆旋转、以及地面接触时间从最高优先级到最低优先级将训练焦点优先化。可以类似地优先化额外的或替代的生物力学特性。

在实践中，参与者将进行一次或多次跑步。这些跑步的生物力学信号将被跟踪并记录。通常会有生物力学信号的子集超出目标范围。生物力学信号优选地具有不同的目标范围，其中目标范围是具有良好形式的跑步者的典型值。目标范围可以基于人口统计学、跑步分类(例如，跑道、公路、山坡、或小路)、参与者的水平(例如，初学者、中级、专家等)、以及其他特性而变化。然后将需要操作的生物力学信号优先化，并且最高优先级的生物力学信号是最初的训练焦点。优选地根据预定的优先级值将生物力学特性优先化，但是可以替代地根据诸如人口统计学、参与者的水平、辅导历史、生物力学问题的严重性、和/或其他因素等各种因素来将生物力学特性优先化。所述系统和方法使用集中训练方法，以便参与者可以在给定的活动会话期间努力改善有限数量的跑步特征。集中训练优选地针对单个生物力学信号，但是对于单个活动会话可以替代地存在可变数量的训练焦点。

在一个示例中，所述系统可以在一个或多个跑步会话上确定跑步者可能需要改善节奏、制动和下降。对于接下来的活动会话，将对跑步者进行节奏辅导，直到节奏信号在目标范围内。改变一个跑步特征可能会改变其他特征，在这种情况下，所述系统和方法基于新问题将下一个辅导的跑步特性优先化。如果制动和下降保持在目标范围之外并且节奏在目标范围内，则可以选择制动作为训练焦点。如果跑步者在设定的跑步次数之后不能满足目标，则辅导可以转向新的辅导焦点。当生物力学信号在其各自的目标范围内时，辅导建议可以侧重于表现改善，比如针对距离和/或速度的辅导。所述系统和方法优选地平衡生物力学信号模式和表现。

如图14所示，用于跑步运动学的自动指导的方法可以包括收集来自至少一个活动会话的生物力学信号的记录S310、标识在目标范围之外的一组生物力学信号并选择训练焦点S320、在活动会话期间针对训练焦点递送辅导建议S340、以及报告进展S350。另外，所述方法可以包括递送活动前计划S330。所述方法优选用于将当前活动的训练焦点限制为单个生物力学信号和目标。通过持续的训练和所述方法的实现，参与者可以逐步改善形式和表现。所述方法的反馈递送的集中方法用于解决跑步形式问题，从而可能增强影响、激励参与者、并维持健康的训练实践。所述方法优选地将生物力学信号按照节奏、骨盆倾斜、反弹、制动、下降、旋转、和地面接触时间的顺序优先化。在基本方法中，参与者将努力使每个生物力学信号进入目标范围。如果生物力学信号中的一个或多个生物力学信号再次落在目标范围之外，则可以重新进行集中训练。用于选择训练焦点的优先化和逻辑可以包括任何合适的逻辑。例如，一些生物力学信号比如地面接触时间可能仅适合作为经验丰富的跑步者的训练焦点。可以提供各种训练项目，其可以增强如何确定训练焦点。训练项目可以通过跑步目标、参与者经验、或其他合适的分类来分类。

包括收集来自至少一个活动会话的生物力学信号的记录的框S310用于确定可受益于训练的个人跑步形式的部分。收集生物力学信号的记录优选地包括收集运动学传感器数据并且生成生物力学信号，如本文所述。在一个变型中，基于最近的活动会话来执行所述方法。例如，最近的跑步可以用于确定下一轮跑步的辅导。在另一变型中，可以使用对先前跑步的组合分析。在使用多个先前跑步时，可以使用生物力学信号值和趋势。生物力学信号可以被压缩成连续步伐平均值、活动会话的平均值、某个窗口内的值范围、或来自活动会话的生物力学信号的任何合适的表征。

作为一个方面，所述方法可以限于特定类型的跑步的训练。例如，所述方法可以将后续辅导仅基于来自在通常平坦路径(比如跑道)上完成的跑步的数据。跑步的类型可以包括跑道、公路、山坡、小路、和其他种类的跑步。类似地，跑步可以替代地或另外按照距离目标进行分类。在一个变型中，参与者可以指定跑步的类型。在另一变型中，所述方法可以包括对跑步进行自动分类。例如，可以使跑步的GPS检测路径与地图信息相关以确定高程变化和地面类型。类似地，可以仅当参与者正在进行与辅导所基于的(多个)跑步类似的跑步时递送递送辅导建议。例如，如果确定参与者正在进行大量山坡跑步，而训练设置为跑道跑步，则音频辅导建议可能不会播放或停止播放。如图15所示，辅导的递送可以另外动态地确定可以递送辅导的跑步的部分。

自动辅导可以应用于各种生物力学信号。对于跑步，可以按照步伐、步伐窗口、和/或腿步伐(例如，左或右步伐)来分解步伐特征。跑步的所述组生物力学信号优选地包括节奏、骨盆倾斜、竖直振荡、制动、骨盆下降、骨盆旋转、和地面接触时间。所述组生物力学信号可以另外或替代地包括骨盆的前向速度特性、步伐飞行时间、步幅长度、脚内旋、脚接触角、脚冲击、身体负荷率、脚抬升、运动路径、和/或其他基于跑步步幅的信号。

包括标识在目标范围之外的一组生物力学信号并选择训练焦点的框S320用于确定哪些方面应当接受训练。所述方法优选地在给定的活动会话期间选择单个方面用于训练。例如，所述方法将仅针对节奏递送辅导建议，直到节奏在目标范围内。在一个变型中，标识在目标范围之外的一组生物力学信号包括将生物力学信号分类为基本上与较差、可接受和良好相关的至少三个类别。每个生物力学信号将具有不同的阈值，所述阈值确定每个信号的类别。例如，节奏的分类范围可以是低于一百六十九为较差、一百七十到一百七十九为可接受、并且一百八十以上为良好。在不能用单个数字来表征的运动路径和其他生物力学信号的情况下，可以使用目标图案来代替目标范围。所述方法优选地促进每个信号的改善，直到信号处于良好的目标范围内。然而，如果一个人仅从较差改善到可接受，则如果(例如)在多个活动会话之后改善不明显，则所述方法可以继续训练其他生物力学信号。渐进和集中辅导优选有助于通过指导参与者侧重于可以取得进展的方面来保持参与者的积极性。

选择训练焦点优选地包括根据生物力学信号的有序优先化来选择生物力学信号中的一个作为训练焦点。一个示例性生物力学信号优先化是节奏、骨盆倾斜、反弹、制动、骨盆下降、骨盆旋转、和地面接触时间，如图16所示。换句话说，节奏是如果需要将被选择用于训练焦点的第一生物力学信号，并且地面接触时间将是在所有其他生物力学信号在目标范围内之后或如果跑步者已经尝试每个生物力学信号指定的跑步次数而被选择作为训练焦点的最后一个生物力学信号。生物力学信号优先化的顺序可以基于影响程度、易于纠正、二次改善、健康风险、和其他考虑。一些生物力学信号可以对整体形式提供重大改善。二次改善是当改善第一生物力学信号改善一个或多个其他生物力学信号时。

选择生物力学信号作为训练焦点可以使用最近的活动会话作为参与者当前状态的参考。替代地，可以在多个活动会话上执行任何合适的逻辑或处理。例如，生物力学信号的选择可以基于生物力学信号中的每个生物力学信号的当前状态、先前选择什么生物力学信号、先前活动会话中的不同生物力学信号的改善量、和/或任何合适的因素。

训练焦点的选择和生物力学信号的优先化可以基于当前的表现。目标范围和其他阈值可以根据表现水平而变化。另外，可以为高级参与者保留图17所示的生物力学信号中的一些生物力学信号。如果表现不够高，则可以不训练需要训练更多经验的生物力学信号(比如地面接触时间或骨盆倾斜)，直到表现提高。例如，最初可以以节奏、竖直振荡(例如，跑步反弹)、制动、骨盆下降、和骨盆旋转的生物力学信号优先化来辅导初学者。在参与者已经获得良好的跑步形式并且可能表现改善到特定水平之后，可以启用针对骨盆倾斜和地面接触时间的辅导。

在另一变型中，所述方法可以包括部分地使用用户输入来选择训练焦点，如图18所示。例如，可以向参与者呈现两个训练焦点选项。所述选项可以允许参与者手动改变训练焦点以跳过针对特定生物力学信号的训练。

可选地，所述方法可以包括递送活动前计划S330，其用于使参与者为即将到来的活动作好准备或配置系统以用于即将到来的活动。可以在跑步之前或在参与者正在开始跑步时递送活动前计划。可以向参与者呈现即将到来的活动会议的训练焦点。可以向参与者呈现补充信息、提示、动画/视频/媒体、和/或其他形式的内容。可以通过应用来显示、通过音频提示来描述、或通过任何合适的介质来递送内容。例如，如果参与者将侧重于反弹，则可以向参与者呈现理想反弹的描述、参与者的反弹如何与理想反弹相关、以及下一个会话期间的目标范围。

活动前计划另外可以包括接收用户偏好，比如对所选择的训练焦点、训练焦点的数量、跑步的类型的偏好、辅导偏好、和/或其他合适的信息。

包括在活动会话期间针对训练焦点递送辅导建议的框S340用于在跑步期间提供反馈。框S340另外包括收集生物力学信号。以与S310基本类似的方式收集生物力学信号。监测生物力学信号直到满足反馈条件。反馈条件可以基于时间间隔、距离、或任何合适的条件。辅导建议的形式是基于用于集中训练的生物力学信号与所述生物力学信号的目标范围的比较来确定的。如果用于该活动会话的生物力学信号在目标范围之外，则可以向用户传送辅导建议。辅导建议可以是音频指示、显示文本、图形、或任何合适形式的反馈的形式。辅导建议可以是当前表现度量、当前生物力学信号值、和/或其他度量。辅导建议另外可以包括提示或建议。如果生物力学信号在目标范围内，则可以递送积极反馈。在一个变型中，积极反馈可以是钟声或简短音频信号的形式，其用于通知参与者其达到了其目标而不会分散其注意力。在另一变型中，递送辅导建议可以包括推荐一个或多个练习建议、营养建议、装备建议、和/或其他建议。可以基于参与者的健身目标来增强练习建议。推荐的练习可以包括跑步前和/或跑步后练习。

递送辅导建议另外可以包括自适应限制辅导，其用于避免在不满足目标时给参与者带来负担。多次未能实现活动会话的受监测段的目标范围之后，可以限制辅导建议。一个变型可以提供用于推迟对特定生物力学信号的跟踪的贪睡特征。在贪睡变型中，在递送辅导反馈设定的次数之后(例如，在三次尝试之后)，辅导建议可以被延迟另外五分钟(或任何合适的时间或距离)。在回退变型中，用于递送辅导建议的时间和/或距离窗口可以递增或递减。例如，可以前三次在每英里之后递送辅导建议。然后，可以在更远的距离之后(比如两英里、然后三英里、并且然后五英里之后)递增地递送辅导建议。替代地，辅导反馈可以在预定数量的辅导段之后结束。

包括报告进展的框S350用于在完成跑步之后向参与者提供后续反馈。报告进展优选地包括呈现在被选择用于集中训练的生物力学信号上取得的进展。如果确定来自上次活动会话的生物力学信号现在处于目标范围内，则参与者可以在后续活动会话中继续下一个训练焦点。在S340期间收集的生物力学信号数据可以并入框S310的历史数据中，并且可以在下一次跑步期间重复框S320、S330、S340、和S350。如以上所讨论的，参与者将渐进地改善其跑步形式的各种方面。

报告进展另外可以包括推荐练习、提供营养建议、推荐产品、和/或提供任何合适类型的建议。根据表现进展和生物力学信号训练进展，可以推荐练习。练习可以是可以从系统指导的不同的基于跑步的训练会话。替代地，练习可以是非跑步练习。例如，可以提供各种核心练习来帮助个人纠正骨盆旋转。产品推荐可以是鞋、鞋垫、或其他合适的鞋类推荐。

实施例的系统和方法可以至少部分地体现为和/或实现为被配置成接收存储计算机可读指令的计算机可读介质的机器。所述指令可以由与应用、小应用、主机、服务器、网络、网站、通信服务、通信接口、用户计算机或移动设备的硬件/固件/软件元件、腕带、智能电话、或者其任何合适的组合集成的计算机可执行组件来执行。实施例的其他系统和方法可以至少部分地体现为和/或实现为被配置成接收存储计算机可读指令的计算机可读介质的机器。所述指令可以由与上述类型的装置和网络集成的计算机可执行组件执行。计算机可读介质可以存储在任何合适的计算机可读介质上，比如RAM、ROM、闪存、EEPROM、光学设备(CD或DVD)、硬盘驱动器、或任何合适的设备。计算机可执行组件可以是处理器，但是任何合适的专用硬件设备可以(替代地或另外)执行所述指令。

如本领域技术人员将从前面的详细描述以及从附图和权利要求书中认识到的，可以对本发明的实施例进行修改和改变而不偏离如在所附权利要求书中限定的本发明的范围。

Claims (19)

1.一种用于跟踪跑步活动的系统，所述系统包括：

·活动监测器设备，所述活动监测器设备包括：

■惯性测量系统，

■通信模块，

■处理器，所述处理器被配置成根据从所述惯性测量系统收集的运动学数据来生成一组生物力学信号，以及

■外壳，所述外壳在内部包含所述惯性测量、所述通信模块、和所述处理器；

·用户应用，所述用户应用可在不同于所述活动监测器设备的第二计算设备上操作；并且

●其中，所述活动监测器设备的所述通信模块被配置成将所述组生物力学信号传送到所述用户应用。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述组生物力学信号包括节奏、竖直振荡、制动、骨盆下降和骨盆旋转的生物力学信号。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述组生物力学信号包括左右检测和地面接触时间的生物力学信号。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述组生物力学信号中的生物力学信号的值映射到步伐段的窗口。

5.如权利要求1所述的系统，其中，当所述生物力学信号满足一致性条件或表现条件时，所述处理器进入动态监测模式；其中，当处于所述动态监测模式下时，所述处理器被配置成在一段时间内进入休息模式、在第二时间段内收集生物力学信号、并且判定动态监测模式是否应当继续。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器被配置成以等待状态模式下进行操作并且响应于激活信号而转变到跟踪模式。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述激活信号是检测到的活动状态。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述活动监测器系统包括校准模式，所述校准模式被配置成校准俯仰和侧倾定向。

9.如权利要求8所述的系统，其中，当所述活动监测设备附连到用户时，所述活动监测设备的所述外壳将前后定向偏置为两种可能性中的一种。

10.如权利要求1所述的系统，进一步包括远程数据平台，所述远程数据平台被配置成托管从所述用户应用传送的生物力学信号数据，并且进一步被配置成管理从附加用户的多个设备传送的生物力学信号数据。

11.如权利要求1所述的系统，所述活动监测器设备进一步包括电接口，所述电接口包括暴露在所述外壳的外部形式上的至少两个接触垫。

12.如权利要求11所述的系统，其中，所述电接口是所述活动监测器设备的输入，并且所述活动监测器设备被配置成响应于通过所述电接口检测到的输入信号而更改至少一个进程。

13.如权利要求11所述的系统，其中，所述外部形式包括第一表面和第二表面；其中，所述第二表面在与所述第一表面的侧相对的侧上；其中，所述接触垫中的第一接触垫暴露在所述第一表面上，并且所述接触垫中的第二接触垫暴露在所述第二表面上；并且其中，所述外部形式被配置成在将所述电接口电耦合到外部设备时促进将所述活动监测器设备定向成所述第一表面或所述第二表面处于前向主导定向。

14.一种用于跟踪跑步活动的方法，所述方法包括：

●在等待状态下操作活动监测器系统；

●接收激活信号并将所述活动监测器系统转变到跟踪模式；

●在所述活动监测器系统的所述跟踪模式下，从所述活动监测器系统的惯性测量单元收集运动学数据并生成一组生物力学信号；

●将所述生物力学信号的至少一部分无线地传送到第二计算设备上的用户应用；并且

●生成报告。

15.如权利要求14所述的方法，包括：检测通信信号强度并且增强所述活动监测器设备的传输强度。

16.如权利要求14所述的方法，其中，生成所述组生物力学信号包括：以中间间隔动态地生成所述组生物力学信号。

17.如权利要求14所述的方法，进一步包括：当所述生物力学信号满足一致性条件或表现条件时进入动态监测模式；当处于所述动态监测模式下时，在一段时间内进入休息模式，在第二时间段内生成更新的生物力学信号并基于所述更新的生物力学信号评估所述一致性条件和表现条件，并且判定所述动态监测模式是否应当继续。

18.如权利要求14所述的方法，其中，所述组生物力学信号至少包括节奏、骨盆倾斜、竖直振荡、制动、骨盆下降、骨盆旋转、和地面接触时间的生物力学信号。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述组生物力学信号包括左右检测和地面接触时间的生物力学信号。