CN113747951A - 绩效评估设备、系统和相关方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将手持式靶标(例如跆拳道桨)作为一种工具，用于根据预先加载的数字训练绩效模板来提供身体行动指令。

Description

绩效评估设备、系统和相关方法
相关申请的详细信息
本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求本申请发明人于2018年11月5日提交的美国临时申请62/755,600的权益。
本申请还根据35 U.S.C.§119(e)要求本申请发明人于2019年10月30日提交的美国临时申请62/927,710的权益。
通过引用将这些早期申请中的每一个全部并入本文。
技术领域
所述各种实施方式属于监测身体表现的领域。
背景技术
随着全球经济的到来，体育爱好者比以往任何时候都更有可能前往参加竞赛。
在跆拳道中，教练或教练员通常将手持式桨用作靶标，且学生或学员在教练或教练员将该桨举高、放低和左右移动时试图踢中该桨。WO 2017/046800(也发布于US 2018/0272219，且通过引用而被全部并入本文)描述了一种包括高度计和加速计的桨。
发明内容
本发明总体上涉及标准化绩效数据，以便于客观比较。
本发明的一些实施方式的一方面涉及将手持式靶标(例如跆拳道桨)用作一种工具，该工具用于根据预先加载的数字训练绩效模板来提供身体行动指令。在本发明的一些示例性实施方式中，由单个模板向持有靶标的教练提供一组指令，并向试图打击靶标的学员提供第二组指令。在本发明的一些示例性实施方式中，每组指令是通过单独的用户界面呈现的。可选地或附加地，在一些实施方式中，由一个或两个用户界面提供图文提示。可选地或附加地，在一些实施方式中，由一个或两个用户界面提供声音提示。在本发明的一些示例性实施方式中，数字训练绩效模板的加载依赖于使用蓝牙、近场接触(NFC)、联合串行总线(USB)、以太网和/或Wi-Fi所进行的数据传输。
根据本发明的各种示例性实施方式，数字训练绩效模板的来源包括体育协会、公认冠军和治疗从业者中的一个或多个。
本发明的一些实施方式的另一方面涉及一种配备有用于加载数字训练绩效模板的数据端口的手持式靶标(例如跆拳道桨)，以及可根据数字训练绩效模板向持有靶标的教练给出教练指令的教练用户界面。在本发明的一些示例性实施方式中，教练用户界面通过视觉显示器和/或音频输出接口向持有靶标的教练给出教练指令。在本发明的一些示例性实施方式中，所述靶标还包括学员用户界面，该学员用户界面可根据数字训练绩效模板提供学员提示。可选地或附加地，在一些实施方式中，所述靶标包括学员登录硬件。在本发明的一些示例性实施方式中，数据端口有助于使用蓝牙、近场接触(NFC)、联合串行总线(USB)、以太网和/或Wi-Fi所进行的数据传输。
本发明的一些实施方式的第三方面涉及一种配备有用于加载数字训练绩效模板的数据端口的手持式靶标(例如跆拳道桨)，以及可根据数字训练绩效模板向试图打击靶标的学员给出学员指令的学员用户界面。在一些实施方式中，所述靶标包括学员登录硬件。在本发明的一些示例性实施方式中，所述靶标包括加速计、时钟和高度计。根据这些实施方式，采用时钟时间来戳记学员指令、加速计数据和高度计数据。在本发明的一些示例性实施方式中，第二教练用户界面通过视觉显示器和/或音频输出接口向持有靶标的教练给出教练指令。在本发明的一些示例性实施方式中，数据端口有助于使用蓝牙、近场接触(NFC)、联合串行总线(USB)、以太网和/或Wi-Fi所进行的数据传输。
本发明的一些实施方式的第四方面涉及一种计算机化系统，由该系统存储学员ID、数字格式绩效模板和绩效数据(来自使用所述绩效模板进行训练的学员)的关系数据库。在本发明的一些示例性实施方式中，所述系统包括从多个手持式靶标接收数据的通信信道，如先前方面中所述。可选地或附加地，在一些实施方式中，所述系统包括搜索引擎，该搜索引擎被配置成可接收和响应基于学员ID和/或绩效模板所进行的查询。
本发明的一些实施方式的第五方面涉及一种个性化化身，该个性化化身包括学员的数字图像表示以及用于该数字图像表示的动画引擎。在本发明的一些示例性实施方式中，所述动画引擎由学员在一个或多个绩效模板中的绩效数据驱动。在本发明的一些示例性实施方式中，可以从数据库中检索出绩效数据。
本发明的一些实施方式的第六方面涉及一种有形机器可读媒介，该媒介包括用于标识特定绩效模板和数字格式绩效模板的文本和/或图形信息。在本发明的一些示例性实施方式中，数字格式绩效模板包括给教练的第一组指令以及给学员的第二组指令。在一些实施方式中，第一组指令和第二组指令被格式化，以分别呈现在第一和第二用户界面上。在本发明的一些示例性实施方式中，所述有形机器可读媒介包括数据传输硬件。
本发明的一些实施方式的第七方面涉及虚拟竞赛，其中多个地点的竞赛者各自在同一天与同一数字训练绩效模板进行竞赛。在一些实施方式中，数字训练绩效模板是通过跆拳道桨来呈现的。根据这些实施方式，多个地点的各个竞赛者的绩效数据显示在公共排行榜上。在一些实施方式中，使用公共排行榜有助于比较同一天不同地点竞赛者的表现。在一些实施方式中，可通过智能手机或平板电脑上的应用程序来查看排行榜。可选地或附加地，在一些实施方式中，排行榜显示在竞赛者竞赛时所在的位置。
应当理解，上述各个方面涉及一些技术问题的解决方案，这些技术问题涉及将处于特定地理位置的专家的训练指令传送给远离该地理位置的学员。
可选地或附加地，应当理解，上述各个方面涉及与绩效数据的标准化有关的技术问题的解决方案，这些绩效数据涉及由不同的教练在不同的地点训练的学员。
可选地或附加地，应当理解，上述各个方面涉及一些技术问题的解决方案，这些技术问题涉及以准确反映学员绩效高低的方式将学员呈现为计算机图形动画。
在本发明的一些示例性实施方式中提供了一种用于给出身体行动指令的方法，这些指令包括：(a)将数字格式绩效模板加载到手持式靶标的存储器中；(b)通过第一用户界面向教练给出第一组指令；以及(c)通过第二用户界面将第二组指令作为图文提示呈现给学员。在本发明的一些示例性实施方式中，该方法包括经由第一用户界面向教练提供单独的图文提示。可选地或附加地，在一些实施方式中，该方法包括经由第一用户界面向教练提供声音提示。可选地或附加地，在一些实施方式中，所述加载包括采用蓝牙、近场接触(NFC)、联合串行总线(USB)、以太网和Wi-Fi中的至少一种通信协议所进行的数据传输。可选地或附加地，在一些实施方式中，数字格式绩效模板由体育协会、公认冠军和治疗从业者中的至少一个实体提供。
在本发明的一些示例性实施方式中提供了一种手持式靶标，该靶标包括：(a)与存储器通信的数据端口，该数据端口被配置成可接收和存储数字格式绩效模板；以及(b)教练用户界面，其被设计和配置成可根据数字格式绩效模板向持有靶标的教练给出教练指令。在本发明的一些示例性实施方式中，教练用户界面包括显示器。可选地，由显示器向教练提供图文提示。可选地或附加地，在一些实施方式中，教练用户界面包括音频输出接口。可选地，由音频输出接口向教练提供声音提示。可选地或附加地，在一些实施方式中，所述手持式靶标包括学员用户界面，该学员用户界面可根据数字格式绩效模板提供学员提示。可选地或附加地，在一些实施方式中，所述手持式靶标包括学员登录硬件。可选地或附加地，在一些实施方式中，所述数据端口与蓝牙、近场接触(NFC)、联合串行总线(USB)、以太网和Wi-Fi中的至少一种通信协议兼容。
在本发明的一些示例性实施方式中提供了一种手持式靶标，该靶标包括：(a)与存储器通信的数据端口，该数据端口被配置成可接收和存储数字格式绩效模板；以及(b)学员用户界面，其被设计和配置成可根据数字格式绩效模板向学员给出学员指令。在本发明的一些示例性实施方式中，手持式靶标包括学员登录硬件。可选地或附加地，在一些实施方式中，手持式靶标包括加速计、时钟和高度计，其中采用时钟时间来戳记学员指令、加速计数据和高度计数据。可选地或附加地，在一些实施方式中，所述手持式靶标包括教练用户界面，该界面被设计和配置成可根据数字格式绩效模板向持有靶标的教练给出教练指令。可选地或附加地，在一些实施方式中，学员用户界面被配置成可提供声音提示。
在本发明的一些示例性实施方式中提供了一种计算机化系统，该系统包括：(a)学员ID、数字格式绩效模板和绩效数据(来自使用所述绩效模板进行训练的学员)的关系数据库；(b)通信信道，其从多个手持式靶标接收数据；以及(c)搜索引擎，其被配置成可接收和响应基于学员ID和/或绩效模板所进行的查询。
在本发明的一些示例性实施方式中提供了一种个性化化身，该个性化化身包括：(a)学员的数字图像表示；以及(b)用于所述数字图像表示的动画引擎，该动画引擎由学员在一个或多个绩效模板中的绩效数据驱动。
在本发明的一些示例性实施方式中提供了一种有形机器可读媒介，该媒介包括：(a)用于标识特定绩效模板的文本和/或图形信息；以及(b)数字格式绩效模板，该模板包括给教练的第一组指令以及给学员的第二组指令，其中第一组指令和第二组指令被格式化，以分别呈现在第一和第二用户界面上。在本发明的一些示例性实施方式中，所述有形机器可读媒介包括数据传输硬件。
除非另外定义，否则在本文中使用的所有科技术语都具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的那些科技术语相同的含义。尽管下文描述了合适的方法和材料，但在本发明的实践中也可使用与本文描述的方法和材料类似或等效的方法和材料。如有冲突，则以包括定义在内的专利说明书为准。所有的材料、方法和实施例都只是说明性的，并不意在具有限制性。
如本文所用，专业词语“包括”和“包含”或其近义词语将被视为表明包括所述的特征、整数、动作或组件，但并不排除添加一个或多个另外的特征、整数、动作、组件或其组合。该专业词语比美国专利商标局在《专利审查程序手册》中定义的专业词语“由……组成”和“基本上由……组成”更含义宽泛，并且涵盖后者。因此，任何诸如“一实施方式‘包括’或‘包含’一特征”之类的表述都特定地表述出子实施方式“基本上由所述特征组成”和/或“由所述特征组成”。
当在本文中使用时，短语“基本上由……组成”或其近义短语应被视为可指定所述的特征、整数、步骤或组件，但并不排除可添加一个或多个另外的特征、整数、步骤、组件或其组合，但仅当这些添加的特征、整数、步骤、组件或其组合不会实质性地改变所要求保护的组合物、设备或方法的基本特征和新颖特征时才能允许上述添加。
如本说明书和所附权利要求书中所使用的词语“适于”表明对先前列举的组件施加了额外的结构限制。
术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和规程，其包括但不限于建筑学和/或计算机科学的从业者已知的那些方式、手段、技术和规程，也包括但不限于建筑学和/或计算机科学的从业者易于由已知的方式、手段、技术和规程开发出的那些方式、手段、技术和规程。
就本说明书和所附权利要求书而言，术语“教练”是指在经由靶标上的界面给出提示期间持有靶标的任何人。
就本说明书和所附权利要求书而言，术语“学员”包括响应于由靶标上的界面所给出的提示而试图打击靶标的任何人。
使用根据本发明实施方式的方法和系统涉及手动和/或自动地执行或完成所选择的任务或步骤。此外，对于本发明的方法、装置和系统的示例性实施方式中的实际仪器和设备，可使用硬件或软件在任何固件的任何操作系统或其组合中执行几个选择的步骤。例如，对于硬件，由本发明的选定步骤可以将其实现为芯片或电路。对于软件，由本发明的选定步骤可以将其实现为由计算机使用任何合适的操作系统所执行的多个软件指令。在任何情况下，本发明的方法和系统的选定步骤可被描述成由数据处理器(例如用于执行多个指令的计算平台)执行。
附图说明
为了理解本发明并了解如何在实践中实施本发明，现在将仅通过非限制性实施例并参考附图来描述实施方式。在附图中，出现在多个附图中的相同和相似的结构、元件或其部件通常在所在的附图中使用相同或相似的附图符号来标记。在附图中示出的组件和特征的尺寸选择主要是为了方便且清晰的呈现，而不必按比例缩放。附图如下：
图1a是对本发明的各种示例性实施方式的示意性系统概述。
图1b是根据本发明的一些示例性实施方式得到的手持式打击用靶标的一部分的简化示意图。
图2是根据本发明的一些示例性实施方式得到的一种方法的简化流程图。
图3是根据本发明的一些示例性实施方式得到的数据存储系统的简化示意图。
图4示出根据本发明的一些示例性实施方式得到的由动画引擎驱动的化身的模型。
图5示出根据本发明的一些示例性实施方式得到的有形机器可读媒介的模型。
具体实施方式
本发明的实施方式涉及用于监测学员表现的方法、设备和系统。具体地，本发明的一些实施方式可用于标准化绩效评估。
通过参考附图和所附描述，可以更好地理解根据本发明的示例性实施方式得到的方法和/或设备和/或系统的原理和操作。
在详细说明本发明的至少一个实施方式之前，应当理解，本发明的应用并不限于在以下描述中阐述的或通过实施例来举例说明的细节。本发明可具有其他实施方式，或者可通过各种方式来实施或执行。此外，应当理解，本文中使用的措辞和术语是说明性的，而不是限制性的。
系统概述
图1a是训练系统的简化示意图，总体上标示为100。在一些实施方式中，系统100的使用有助于使训练中心40能够符合管理机构的要求。可选地或附加地，在一些实施方式中，系统100的使用有助于将来自不同训练中心40的学员4的绩效数据标准化，以便于对这些绩效数据做客观比较。
为了清楚起见，示出了单个训练中心40和单个模板源10，尽管系统100可能包括多个训练中心40和模板源10。类似地，训练中心40被描绘成包括单个手持式靶标、单个教练2和单个学员4，尽管典型的训练中心40会包括多个手持式靶标、教练2和学员4。类似地，手持式靶标30被描绘成加载有单个绩效模板20，尽管其可相继或同时地加载有多个绩效模板20。
教练2和学员4不是所述系统的一部分，但是由于他们相互交互(6)以及与所述系统交互，所以在图1a中示出。
在所描绘的实施方式中，训练中心40向模板源10发出请求(42)。根据本发明的各种示例性实施方式，模板源10包括但不限于体育协会、公认冠军和治疗从业者。响应于请求(42)，模板源10向训练中心40提供(12)一个或多个数字编码的绩效模板20。在本发明的一些示例性实施方式中，在有形机器可读媒介上设有模板20。可选地或附加地，在一些实施方式中，模板20作为数字文件而被跨网络(例如互联网)传输。
在本发明的一些示例性实施方式中，通过将数字指令22加载到手持式靶标30中的计算机存储器内来使用模板20。根据本发明的各种示例性实施方式，指令22的加载在训练之前或训练期间完成(例如通过Wi-Fi数据流来完成)。
指令22被加载(22)到手持式靶标30中。教练2握住靶标30，而学员4会根据经由靶标30传递的学员指令22b来试图打击靶标。可选地或附加地，在一些实施方式中，教练2根据教练指令22a来操纵靶标30，其中该教练指令22a同样是经由靶标30传递的。
在所描绘的实施方式中，教练2与学员4之间的交互(6)在很大程度上由靶标30通过指令22a和22b控制。
图1b是根据本发明的一些示例性实施方式得到的手持式打击用靶标(参见图1中的30)的手柄部分(总体上标示为31)的简化示意图。就本说明书和所附权利要求书而言，术语“手持式打击用靶标”、“手持式靶标”和“靶标”不包括安装在杆上或平台上的设备。
所描绘的实施方式包括主体102，主体102包含电子组件，这些电子组件协同作用，以在数字格式绩效模板20(图1a)所指定的训练期间收集与学员绩效有关的数据，其中数字格式绩效模板20存储在CPU 130的存储器132中。此外，这些电子组件经由相关的用户界面向教练和/或学员给出提示(在图1a中分别标示为22a和22b)，详见下文。
在所描绘的实施方式中，所述电子组件包括用于提供第一数据输出信号112的加速计110。信号112指示传递到打击垫155上的打击力。
在所描绘的实施方式中，所述电子组件还包括用于提供第二数据输出信号122的高度计120。在一些实施方式中，由超声换能器提供高度计功能。在本发明的其他示例性实施方式中，由激光测距仪提供高度计功能。在一些实施方式中，高度计120被定位在手柄中，使得高度计120可以向地板发送信号121，并从地板接收该信号的反射123。在所描绘的实施方式中，手柄配备有旋转机构(用虚线R-R表示)。根据所描绘的实施方式，教练在线R-R的与高度计120相对的一侧抓住手柄。包含高度计120的手柄后部在线R-R处旋转，使得信号121垂直地对准地板。在一些实施方式中，高度计120的重量足以引起在R-R处的旋转。在本发明的其他示例性实施方式中另外安装有砝码(未示出)，以确保适当的旋转。
在所描绘的实施方式中，由CPU 130接收并存储第一和第二数据输出信号112和122。在一些实施方式中，第一和第二数据输出信号112和122存储在存储器132中。可选地或附加地，在所描绘的实施方式中，电源(描绘为电池140)向加速计110、高度计120和CPU 130提供电力。在一些实施方式中，CPU 130将数字格式绩效模板指令转换(图1a中的22)成给教练和/或学员的提示(在图1a中分别标示为22a和22b)，并通过相关的用户界面传递这些提示。
在一些实施方式中，手柄31包括连接至打击垫(部分示为155)的连接器150。在一些实施方式中，手柄31与打击垫(部分示为155)连接或一体形成。
在所描绘的实施方式中，手柄31包括显示器160。根据本发明的各种示例性实施方式，显示器160包括LCD面板和/或LCD指示器和/或音频输出设备(例如蜂鸣器或响铃)。在本发明的一些示例性实施方式中，显示器160用作教练界面。根据这些实施方式，提示22a被显示在显示器160上，以根据由CPU 130读取的数字格式绩效模板20中的指令22，向教练指示何时以及如何移动打击用靶标31。
在所描绘的实施方式中，手柄31包括从手柄延伸的一个或多个波导管170。在所描绘的实施方式中，手柄31包括一个或多个光源172。在一些实施方式中，波导管170以光纤的形式提供。在一些实施方式中，波导管将光传导到打击用靶标155中的一个或多个面向学员的显示器173上。例如，在一些实施方式中，靶标155具有面向左学员的显示器和面向右学员的显示器。在一些实施方式中，面向学员的显示器包括透明或半透明的面板，当来自光源172的光传播通过波导管170(例如光纤)时，该面板明显更亮些。在本发明的一些示例性实施方式中，来自光源172的光在学员界面上给出提示22b。
在所描绘的实施方式中，手柄31包括与外部充电电源兼容的连接器180。根据本发明的各种示例性实施方式，连接器180被配置成USB端口或DC插孔。将连接器180连接至外部电源，以对电源140充电。
在本发明的一些示例性实施方式中，CPU 130包括时钟134和时间戳模块136，时间戳模块136适于将时间戳施加到第一数据输出信号112和第二数据输出信号122上。可选地或附加地，在一些实施方式中，时间戳模块136适于将时间戳施加到指令22和/或22a和/或22b上。在本发明的一些示例性实施方式中，时间戳信号被存储在存储器132中。
可选地或附加地，在一些实施方式中，手柄31包括教练输入界面190，其被定位成从握住手柄的手接收命令。根据本发明的各种示例性实施方式，界面190包括触摸屏和/或按钮和/或开关。在一些实施方式中，教练输入端190被配置成可接受少量的输入命令(例如“启动数字格式绩效模板”、“下一个模板”、“上一个模板”、“暂停”和“停止”)。可选地或附加地，在一些实施方式中，经由界面190的教练输入端在数字格式绩效模板中为每个训练打分。根据这些实施方式，这些得分与存储器132中的其他绩效数据一起存储在存储器132中。
在一些实施方式中，由时间戳模块136对数字格式绩效模板中的每个训练进行时间戳记，并由存储器132存储这些训练。该做法有助于根据在给出学员提示22b(例如来自灯172)与由加速计110记录打击(也带有时间戳)之间的延迟时差来评估学员。可选地或附加地，对于从存储器132中读取的数字格式绩效模板中的每个训练，该做法有助于根据高度计120的信号122所指示的脚踢高度(高度)(也带有时间戳)来评估学员。
在所描绘的实施方式中，手柄31包括数据端口181。根据本发明的各种示例性实施方式，端口181用于将指令22从模板20加载(也参见图1a)到靶标30的CPU 130中的存储器132上，以及/或者用于具有特定靶标的学员4在训练前的登录。学员登录数据也存储在CPU130的存储器132中。
在所描绘的实施方式中，手柄31包括音频输出单元183，该音频输出单元183从CPU130接收音频输出信号。根据本发明的各种示例性实施方式，音频输出单元183被配置成扬声器或BR/EDR蓝牙器件，其首先从耳机接收连接请求并随后向耳机发送音频信号。
示例性方法
图2是根据本发明的一些示例性实施方式得到的一种用于提供身体行动指令的方法的简化流程图，其总体上标示为200。
所描绘的示例性方法200包括将数字格式绩效模板加载(210)到手持式靶标的存储器中。在本发明的一些示例性实施方式中，所加载的指令由靶标中的CPU处理，以产生教练指令和学员指令(在图1a中分别标示为22a和22b)。在本发明的其他示例性实施方式中，教练指令和学员指令(分别标示为22a和22b)被直接加载，并且由靶标中的CPU简单地呈现。
在所描绘的实施方式中，方法200包括经由第一用户界面向教练给出(220)第一组指令，以及经由第二用户界面向学员给出(230)作为图文提示的第二组指令。示例性的第一和第二界面在图1b中显示为屏幕160和灯172。
在所描绘的实施方式中，方法200包括经由第一用户界面(例如屏幕160)向教练提供(240)单独的图文提示。在本发明的一些示例性实施方式中，这些提示在内容和/或时间上与呈现给学员的提示不同。例如，在一些实施方式中，在屏幕160上给出形式为向上箭头的图文提示，直到靶标被举高到适当的高度为止。在时序方面，必须在箭头出现在屏幕160上之后才向学员给出指示“打击”的图文提示。给学员的提示(例如通过灯172)指示学员何时打击。在一些实施方式中，靶标的左侧和右侧上的灯在视觉上提示学员要打向哪一侧。当出现学员提示时，靶标的位置指示适当的打击高度。在本发明的一些示例性实施方式中，由学员提示中的不同颜色的灯来指示不同的打击类型。
可选地或附加地，在一些实施方式中，方法200包括经由第一用户界面向教练提供(250)声音提示。根据这些实施方式，第一用户界面包括教练耳机，该教练耳机接收从音频输出源183(图1b)输出的音频。根据本发明的各种示例性实施方式，所述耳机是无线耳机(例如蓝牙耳机)或有线耳机。
在本发明的一些示例性实施方式中，所述加载包括采用诸如蓝牙、近场接触(NFC)、联合串行总线(USB)、以太网和Wi-Fi之类的一种或多种通信协议所进行的数据传输。
可选地或附加地，在一些实施方式中，数字格式绩效模板由包括但不限于体育协会、公认冠军和治疗从业者的至少一个实体提供。在一些实施方式中，将特定实体提供的模板进行分组(例如对应于特定武术的腰带颜色进行分组)。在一些实施方式中，每组包含的模板具有难度逐渐增加的层次结构。
在一些实施方式中，每个模板包括按特定顺序排列的和/或具有特定时间序列的一系列训练。
示例性手持式靶标
再次同时参见图1a和1b：
在本发明的一些示例性实施方式中，手持式靶标30包括与存储器132通信的数据端口181以及教练用户界面160和/或183，其中存储器132被配置成可接收和存储数字格式绩效模板，且教练用户界面160和/或183被设计和配置成可根据数字格式绩效模板向持有靶标的教练给出教练指令。在本发明的一些示例性实施方式中，教练用户界面包括用于向教练提供图文提示的显示器160。可选地或附加地，在一些实施方式中，教练用户界面包括音频输出接口，以向所述教练提供声音提示(例如经由蓝牙耳机或有线耳机)。在一些实施方式中，教练指令在时序和/或内容方面与学员指令不同。可选地或附加地，在一些实施方式中，学员指令经由教练来转发。例如，如果教练在屏幕160上接收到“要将靶标降至70cm的高度”的图文提示，则当高度计信号122向CPU 132指示已达到70cm的高度时，CPU 132将经由音频接口183向教练耳机发送单词“Hiza Geri”的音频信号；一旦听到这些单词，教练就向学员喊叫，该学员随即用膝盖打击来回应。
可选地或附加地，在一些实施方式中，所述手持式靶标包括学员用户界面(例如灯172和波导管170)，该学员用户界面可根据数字格式绩效模板来提供学员提示。
可选地或附加地，在一些实施方式中，手持式靶标包括学员登录硬件(例如图1b中的端口181和CPU 132)。在本发明的一些示例性实施方式中，所述登录硬件可以与可穿戴设备通信，以实现登录。根据本发明的各种示例性实施方式，可穿戴设备被配置成手镯(例如FIT-BIT或SAMSUNG GEAR FIT)、手表(例如APPLE手表或SAMSUNG智能手表)、戒指、皮带以及/或者可附加到此类物品上的标签。
在一些实施方式中，许多用户持有一个或少量手持式靶标依次登录。可选地或附加地，在一些实施方式中，单个用户登录，且几个教练持有靶标。
在一些实施方式中，学员登录硬件包括近场接触(NFC)硬件。在一些实施方式中，有源NFC硬件(参见图1a，在图1b中示为端口181)安装在手持式靶标30中，而无源NFC硬件安装在可穿戴设备中。在本发明的其他示例性实施方式中，无源NFC硬件安装在靶标30中，而有源NFC硬件安装在可穿戴设备中。本申请的发明人在WO 2017/046800中提供了关于学员登录的更多细节。根据本发明的各种示例性实施方式，数据端口181(图1b)与蓝牙、近场接触(NFC)、联合串行总线(USB)、以太网和/或Wi-Fi兼容。
其他示例性手持式靶标
仍同时参见图1a和1b：
本发明的一些示例性实施方式涉及一种手持式靶标30，该手持式靶标30包括与存储器132通信的数据端口181，该存储器132被配置成可接收和存储数字格式绩效模板20。在本发明的一些示例性实施方式中，在上课之前接收并存储模板。可选地或附加地，在上课期间接收并存储模板(例如通过数据流进行)。根据这些实施方式，手持式靶标30包括学员用户界面(例如172+170和/或183)，该学员用户界面被设计和配置成可根据数字格式绩效模板20向学员给出学员指令。在一些实施方式中，手持式靶标30包括上述学员登录硬件。
在本发明的一些示例性实施方式中，手持式靶标30包括加速计110、时钟134和高度计120。根据这些实施方式，时间戳模块136将时钟134的时间施加到学员指令22b、加速计数据112和高度计数据122上。在本发明的一些示例性实施方式中，这种对指令22b、加速计数据112和高度计数据122所进行的时间戳记有助于将学员响应记录成四组(绩效数据/学员ID/模板内的训练/模板ID)。在本发明的一些示例性实施方式中，学员响应的累积日志被发送到并存储在数据库中。在某些实施方式中，日志数据的传输是通过端口181进行的。
在本发明的一些示例性实施方式中，手持式靶标30包括教练用户界面(160和/或183)，该界面被设计和配置成可根据数字格式绩效模板向持有靶标的教练给出教练指令。教练界面的操作详见上文。
可选地或附加地，在一些实施方式中，学员用户界面经由音频接口183向学员提供声音提示，这例如是通过传输至学员所佩戴的蓝牙耳机或经由手持式靶标30中的扬声器实现的。
图3是根据本发明的一些示例性实施方式得到的数据存储系统(总体上标示为300)的简化示意图。所描绘的示例性系统300包括学员ID 312、数字格式绩效模板320和使用绩效模板320进行训练的学员的绩效数据322的关系数据库310，从多个手持式靶标332接收数据的通信信道330，以及搜索引擎340，其中搜索引擎340被配置成可接收和响应(342)基于学员ID 312和/或绩效模板320所进行的查询341。
在本发明的一些示例性实施方式中，DB 310是MySQL。可选地或附加地，在一些实施方式中，使用C语言进行解析。可选地或附加地，在一些实施方式中，由API逻辑层来处理搜索引擎340与dB 310之间的交互。
图4是根据本发明的一些示例性实施方式得到的由动画引擎驱动的化身的模型(总体上标示为400)。
本发明的一些示例性实施方式涉及一种个性化化身，该个性化化身包括学员的数字图像表示410以及用于数字图像表示410的动画引擎420。在所描绘的实施方式中，动画引擎420由与学员ID 312相关联的绩效数据322提供动力，绩效数据322位于存储在DB 310中的一个或多个绩效模板内。
在图中，动画引擎420向DB 310发送查询，该查询包括与特定学员的数字图像表示410相关联的该特定学员的ID 312。响应于该查询，动画引擎420从DB 310中的学员日志接收实际绩效数据322。
动画引擎420使用实际绩效数据322来制定应用于数字图像表示410的动画指令422。因为数字图像表示410的动作是以实际绩效数据322为基础的，所以动画指令422随着DB 310中的绩效数据322的变化而变化。
这意味着特定学员312的实际绩效提高反映在数字图像表示410的相应动作改进上。
在本发明的一些示例性实施方式中，UNITY引擎有助于使学员的数字图像表示410的个性化实现自动化。
图5示出根据本发明的一些示例性实施方式得到的有形机器可读媒介的模型(总体上标示为500)。所描绘的有形机器可读媒介包括文本530和/或532以及/或者图形534的信息，该信息可标识特定的绩效模板和数字格式绩效模板，该数字格式绩效模板包括给教练的第一组指令以及给学员的第二组指令。在一些实施方式中，所述第一组指令和所述第二组指令被格式化，以分别呈现在第一和第二用户界面上。
在本发明的一些示例性实施方式中，所述有形机器可读媒介包括数据传输硬件。在所描绘的实施方式中，NFC徽标540指示一部分媒介，这些媒介应放置在NFC读取器附近以启动数据传输。本发明的其他示例性实施方式使用其他数据传输协议(例如RFID)，并被相应地标记。
在所描绘的实施方式中，“世界空手道联合会”徽标510指示模板源10(图1a)，徽标520指示媒介的发布者。
框530中显示的文本信息(从左到右)指示相关的训练阶段(黄带)、技能水平(踢至0.5m)和所述训练阶段的多个课程中的课程编号(1/10)。
示例性虚拟竞赛
再次参见图1、3，本发明的一些实施方式涉及虚拟竞赛。在虚拟竞赛中，将相同的数字格式绩效模板20(图1)加载到位于多个地点(例如训练中心40)的多个手持式靶标30的存储器中。然后收集个体竞赛者(例如学员4，参见图1)的绩效数据322(图3，例如收集在DB310中)，且这些竞赛者在离散时间间隔内在多个地点40执行所述相同的数字格式模板20。根据这些实施方式，搜索引擎340响应于查询341而提供至少一些所述个体竞赛者(在公共显示器上根据等级和学员ID 312对位于多个地点40的所述个体竞赛者进行分类)的绩效数据322的输出342，该查询341需给出在竞赛中注册的学员ID 312和特定的模板320(例如2019年加利福尼亚锦标赛，绿带)。根据本发明的各种示例性实施方式，可通过位于多个地点40的智能电话或平板电脑和/或显示面板上的应用程序来查看公共显示器。
示例性的尺寸和重量限制
再次参见图1b，高度计120、加速计110、CPU 130和电源140都安装在靶标的手柄31中。由于在训练期间将由教练握住和移动手柄31，因而对每个组件都提出了尺寸和重量上的限制。
为此，可选地选择重量分别为1克、2克、5克、7克或10克或者中等或更少克数的市售组件，以用于本发明的各种实施方式中。
例如，在一些实施方式中，高度计120、加速计110、CPU 130和电源140的总重量小于50克、小于40克、小于30克、小于20克或小于10克，或者为中等或更少的克数。
示例性电源限制
在一些实施方式中，电源140是电池。除了受到上述重量上的限制外，该电池还必须具有足够的寿命，以在10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、50分钟或60分钟或者中等或更长的训练时段中为其他组件供电。
可选地或附加地，在一些实施方式中使用了相对于训练时长具有短充电时间的电池。例如，如果电源140的充电时间少于60分钟，则进行时长为60分钟的训练的教练可以无限期地使用两个配有手柄31的跆拳道桨。根据这些实施方式，在每次训练结束后，教练将其手中的桨替换成充电器中的桨。
可选地或附加地，在一些实施方式中，该系统的其他组件的配置有助于延长电池的寿命。
例如，在显示器160和/或光源172中使用诸如LED之类的低功率元件，以有助于降低功耗，从而延长电池寿命。可选地或附加地，在一些实施方式中，光源172被配置成具有小于100％的占空比，以进一步降低功耗。
可选地或附加地，例如，如果高度计120仅响应于来自用户界面190的输入而发送信号122，则可降低高度计的功耗，从而有助于延长电池寿命。
示例性市售硬件
适于在本发明的示例性实施方式的条件下使用的市售高度计120的一个实施例是TEXAS INSTRUMENTS-PGA450TPWRQ1(TEXAS INSTRUMENTS，美国)。PGA450-Q1器件是完全集成的片上系统模拟前端，用于超声波传感和距离测量。
适于在本发明的示例性实施方式的条件下使用的市售加速计110的一个实施例是STMICROELECTRONICS LIS3DHTR。LIS3DH是一款超低功耗的高性能三轴纳米加速计，具有数字I2C/SPI串行接口标准输出端。LIS3DH三轴加速计具有超低功耗的工作模式，可实现先进的节能和智能嵌入式功能。LIS3DH加速计具有用户动态可选的满刻度±2g/±4g/±8g/±16g，并能够测量输出数据速率为1Hz至5kHz的应用。
适于在本发明的示例性实施方式的条件下使用的市售CPU 130的一个实施例是STMICROELECTRONICS-STM32L152V8T6-A。这款超低功耗MCU是基于
Figure BDA0003048835090000151
Figure BDA0003048835090000152
的STM32，其采用ST的超低泄漏工艺技术，具有创新的自主动态电压缩放功能和五种低功耗模式，可提供平台灵活性以适合任何应用。
适于在本发明的示例性实施方式的条件下使用的市售电源140的一个实施例是SOSHINE RCR123-3.7-700(SOSHINE，中国深圳)。该电池可在3.7V电压下提供700mAh的电量，且最长可使用6h，充电时间为2h。
示例性数据格式化注意事项
再次参见图1a，在许多情况下，由模板源10提供的指令22与教练指令22a和学员指令22b之间存在差异。在一些实施方式中，将指令22在模板20中编码，并由CPU130转换成22a和22b。在本发明的其他示例性实施方式中，模板20包括指令22a和22b，且由CPU 130简单地读取并执行这些指令。
从下表中可明显看出格式上的差异。
表1：将模板指令转换成教练和学员指令的第一实施例
Figure BDA0003048835090000161
模板源10提供的指令22与教练指令22a/学员指令22b之间的差异导致了一个新的客观技术问题，需解决该问题，以便通过手持式靶标30来实施绩效模板20。
表2：将模板指令转换成教练和学员指令的第二实施例
Figure BDA0003048835090000162
示例性反馈系统
再次参见图1a，在一些实施方式中，反馈系统向教练2和/或学员4(图1a)进行输出。整个过程包括指令22和行动。指令22是可视和/或可听的，并分别作为22a和22b提供给教练2和/或学员4，详见上文。
行动是指学员4响应于指令22b所做的动作。
可选的反馈系统涉及整个过程。
1.在指令之前(B1)；
2.在指令时(B2)；以及
3.在学员响应之后(B3)。
教练2的全过程宏
Figure BDA0003048835090000171
学员4的全过程宏
Figure BDA0003048835090000172
反馈类型：
1.F1(公告)-对于未来动作的指示和指令
2.F2(行动信号)-呼唤做出动作，直到动作完成为止
3.F3(报告)-对已完成动作的指示
4.F4(建议)-对已完成动作所作出的结论或评级的指示
反馈系统在不同情况下的实施例
实施例1
Figure BDA0003048835090000173
实施例2
Figure BDA0003048835090000181
实施例3
Figure BDA0003048835090000182
实施例4
Figure BDA0003048835090000183
实施例5
Figure BDA0003048835090000184
根据本发明的各种示例性实施方式，由指令22(22a和/或22b)提供F1和F2。可选地或附加地，CPU 130响应于信号112和/或122来提供F3和F4(见图1b)。
示例性优点
再次参见图1a，在一些实施方式中，如上所述，根据标准化绩效模板20准备和审查用户日志文件有助于提高学员绩效评估的客观性。例如，用户日志文件清楚地指示了对打击高度的限制、在一定时间后的疲劳趋势以及/或者右、左侧之间的绩效差异。在不同的训练中心40中使用相同的模板有助于在不同训练中心40的学员4的日志文件之间直接进行比较。提高不同训练中心40的学员4的日志文件之间的直接比较的可靠性是有用的，例如可用于为竞赛提供种子选手以及/或者在观赛时识别水平匹配的对手。
再次参见图4，可选地或附加地，在一些实施方式中，上述用户日志文件在一段时间内对于同一用户所发生的变化有助于在动画化身中准确地反映出该用户的技能。
预期在本专利的有效期内将开发出许多新的通信协议，而本发明的范围旨在先验地包括所有这样的新技术。
可选地或附加地，预期在本专利的有效期内将开发出许多新的电池、高度计和加速计，而本发明的范围旨在先验地包括所有这样的新技术。
尽管已结合本发明的特定实施方式描述了本发明，但是显然对于本领域技术人员而言，许多替代、修改和变化将是显而易见的。因此，本发明涵盖了落入所附权利要求书范围内的所有此类替代、修改和变化。
具体而言，已利用了各种数字指示器。应当理解，基于结合到本发明的各种实施方式中的多种工程原理、材料、预期用途和设计，这些数字指示器甚至可以进一步变化。此外，可以将归属于本发明的示例性实施方式并被描绘成单个单元的组件和/或动作划分成子单元。相反，也可以将归属于本发明的示例性实施方式并被描绘成子单元/个体动作的组件和/或动作组合成具有所描述/描绘的功能的单个单元/动作。
可选地或附加地，可以将用于描述一种方法时所用的特征用于表征一种设备，并且也可以将用于描述一种设备时所用的特征用于表征一种方法。
应当进一步理解，可以将上述各个特征组合成所有可能的组合和子组合，以产生本发明的附加实施方式。以上给出的实施例本质上是说明性的，并不限制仅由所附权利要求书限定的本发明的范围。
对包括特定的特征、部分、组件、模块或过程的本发明实施方式所作的每次描述都明确地声明存在不包括所述的特征、部分、组件、模块或过程的本发明的其他实施方式。
可选地或附加地，本发明的各种示例性实施方式排除了本文未具体公开的任何特定的特征、部分、组件、模块、过程或元件。
具体地，本发明是在武术的背景下描述的，但是也可用于对认知和行为问题的治疗、监测和/或诊断。
通过引用将本说明书中提及的所有出版物、参考文献、专利和专利申请全部并入本说明书中，其并入程度相当于指出通过引用将每个单独的出版物、专利或专利申请明确且单独地并入本文中。此外，在本申请中对任何参考文献的引用或标识均不应被理解为承认该参考文献可用作对本发明而言的现有技术。
如本文中所用，词语“包括”和“具有”及其近义词意指“包括但不必限于”。

Claims (23)

1.一种提供身体行动指令的方法，包括：
(a)将数字格式绩效模板加载到手持式靶标的存储器中；
(b)通过第一用户界面向教练给出第一组指令；以及
(c)通过第二用户界面将第二组指令作为图文提示呈现给学员。
2.根据权利要求1所述的方法，通过所述第一用户界面向所述教练提供单独的图文提示。
3.根据权利要求1或2所述的方法，通过所述第一用户界面向所述教练提供声音提示。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述加载包括采用蓝牙、近场接触(NFC)、联合串行总线(USB)、以太网和Wi-Fi中的至少一种通信协议所进行的数据传输。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述数字格式绩效模板由体育协会、公认冠军和治疗从业者中的至少一个实体提供。
6.一种手持式靶标，包括：
(a)与存储器通信的数据端口，该数据端口被配置成可接收和存储数字格式绩效模板；以及
(b)教练用户界面，其被设计和配置成可根据所述数字格式绩效模板向持有所述靶标的教练给出教练指令。
7.根据权利要求6所述的手持式靶标，其中所述教练用户界面包括用于向所述教练提供图文提示的显示器。
8.根据权利要求6或7所述的手持式靶标，其中所述教练用户界面包括音频输出接口，以向所述教练提供声音提示。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的手持式靶标，包括学员用户界面，该学员用户界面根据所述数字格式绩效模板提供学员提示。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的手持式靶标，包括学员登录硬件。
11.根据权利要求6至10中的任一项所述的手持式靶标，其中所述数据端口与蓝牙、近场接触(NFC)、联合串行总线(USB)、以太网和Wi-Fi中的至少一种通信协议兼容。
12.一种手持式靶标，包括：
(a)与存储器通信的数据端口，该数据端口被配置成可接收和存储数字格式绩效模板；以及
(b)学员用户界面，其被设计和配置成可根据所述数字格式绩效模板向学员给出学员指令。
13.根据权利要求12所述的手持式靶标，包括学员登录硬件。
14.根据权利要求13所述的手持式靶标，包括加速计、时钟和高度表，其中由所述时钟的时间来戳记所述学员指令、加速计数据和高度计数据。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的手持式靶标，包括教练用户界面，该教练用户界面被设计和配置成可根据所述数字格式绩效模板向持有所述靶标的教练给出教练指令。
16.根据权利要求12至15中的任一项所述的手持式靶标，其中所述学员用户界面被配置成可提供声音提示。
17.一种计算机化系统，包括：
(a)学员ID、数字格式绩效模板和绩效数据(来自使用所述绩效模板进行训练的所述学员)的关系数据库；
(b)通信信道，其从多个手持式靶标接收数据；以及
(c)搜索引擎，其被配置成可接收和响应基于学员ID和/或绩效模板所进行的查询。
18.一种个性化化身，包括：
(a)学员的数字图像表示；以及
(b)用于所述数字图像表示的动画引擎，该动画引擎由所述学员在一个或多个绩效模板中的绩效数据驱动。
19.一种有形机器可读媒介，包括：
(a)用于标识特定绩效模板的文本和/或图形信息；以及
(b)数字格式绩效模板，该模板包括给教练的第一组指令以及给学员的第二组指令，其中所述第一组指令和所述第二组指令被格式化，以分别呈现在第一和第二用户界面上。
20.根据权利要求19所述的有形机器可读媒介，包括数据传输硬件。
21.一种虚拟竞赛，包括：
(a)将同一数字格式绩效模板加载到位于多个地点的多个手持式靶标的存储器中；
(b)收集在所述多个地点执行所述相同数字格式模板的各个竞赛者在离散时间间隔内的绩效数据；以及
(c)在公共显示器上呈现出至少一些所述各个竞赛者在所述多个地点的所述绩效数据。
22.根据权利要求21所述的虚拟竞赛，其中所述公共显示器可通过智能手机或平板电脑上的应用程序来查看。
23.根据权利要求21或22所述的虚拟竞赛，其中所述公共显示器可以在所述多个地点的显示面板上呈现。
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