KR101203492B1 - 오디오 페이싱 장치 - Google Patents

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KR101203492B1
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펠릭스 헨릭 고벳 오그
데이비드 피터 루이스 시몬스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 운동중의 사용자의 심장박동수(맥박)와 같은 파라미터를 획득하기 위해 심박수 모니터링 유닛과 같은 감지 유닛, 미리 결정된 템포 표시들(예컨대, 분당 비트수들)을 갖는 다수의 오디오 신호들을 저장하는 메모리, 및 (1) 상기 심박수 모니터 및 미리 결정된 기준값으로부터의 상기 사용자의 파라미터를 이용하여 상기 사용자의 파라미터의 세기가 증가, 감소 또는 유지되어야 하는지의 여부를 결정하고, (2) 그에 따라 상기 사용자로 하여금 각각 운동 강도를 증가, 감소 또는 유지할 수 있게 하는 오디오-템포를 갖는(또는 갖도록 조정하는) 오디오 신호를 동적으로 선택 및 렌더링하도록 구성된 처리 유닛을 포함한다.
오디오 페이싱 장치, 타겟 수행 레벨, 감지 유닛, 처리 유닛, 파라미터

Description

오디오 페이싱 장치{Audio pacing device}
본 발명은 오디오 (음악) 신호, 개인의 파라미터(예로써, 맥박수(pulse rate)(심박(heartbeat))), 오디오 페이싱(audio pacing)용 음악 청취 장치들을 사용하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 신체 운동중의 개인의 파라미터를 측정하고 특정한 운동 레벨 또는 강도를 달성하도록 적절한 BPM(분당 비트들(beats per minute))에 대응하는 오디오 신호를 선택할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
많은 신체적 운동 프로그램들, 특히 개인들에 의해 수행되는 런닝 또는 조깅은 심장박동수들(heart beat rates)의 특정한 범위 내에서 현저히 매우 효과적이다. 요구되는 심장박동수들은 서로 다른 연령들 및 건강 요인들을 통해 개인들에 따라 바뀐다. 더욱이, 특정한 저레벨로 떨어지는 개인 심장박동수들은 그에 대한 사소한 영향만을 가질 수 있는 신체적 운동들에서 나타난다. 추가로, 상위 제한 레벨을 넘는 개인 심장박동수들은 그에 대해 심각한 영향을 가질 수 있는 운동들에서 나타난다. 따라서, 신체적 운동 프로그램들을 시작하는 사람들은 그들의 신체적 상태에 따라 그들에 대해 적절한 양으로 운동해야 한다.
심박(또는 맥박수) 분석 장치들은 운동량 측정으로 사용된다. 그것들은 분당 심박에 따른 운동중의 개인의 심장박동수(맥박수)를 측정하여 표준 테이블과 측정된 수를 비교하므로, 자신에 대해 약하거나, 적당하거나, 강한 물리적 운동을 측정한다. 게다가, 스포츠 문학은 지방-연소/체중 감량, 활발한 운동, 심장 혈관 트레이닝, 또는 스피드 트레이닝과 같은 목적들을 위해 특정한 테이블들을 통해 사용가능하다. 자신의 체중, 신장, 신체 지방 퍼센트, 연령, 성별(등)에 의존하여, 가까운 장래에 이상적인 맥박 페이스를 찾을 수 있다.
특히 자신들의 향상들을 트래킹하여 다음을 위해 동기 부여받기 원하는 운동선수들은 동기를 부여하고 격려하는 심박 모니터링 툴들을 찾는다.
PolarTM 스포츠 워치와 같은 종래의 심박 분석 장치들은 사용자/운동선수의 맥박이 타겟 맥박 문턱값(상위 또는 하위)을 초과할 때 청취 가능한 피드백(예로써, 비프(beep))을 제공하는 것으로 알려져 있다. 그에 따라, 사용자가 운동 강도를 조정하여 적절한 트레이닝 존 또는 레벨로 리턴하도록 신호를 보낸다.
그러나, 그러한 종래의 심박 분석 장치들은 다수의 제한들을 가진다. 예를 들어, 많은 사용자들은 경고음을 괴로워하고, 그 결과 전체적으로 경고음을 아주 꺼버리는 것으로 알려져 있다. 게다가, 다른 운동선수들은 운동 루틴들 동안 MP3 플레이어와 같은 휴대용 음악 재생 장치들을 사용하므로 경고음을 들을 수 없다.
게다가, 신체적 운동을 수행하는 동안 음악을 듣는 것이 매우 대중적이다. 그러나, 운동하는 동안 음악을 듣는 문제점은 그 음악이 개인 운동 페이스와의 동기화에서 벗어나는 템포를 갖는다는 것이다. 현대의 대중 음악은 일반적으로 신체적 운동의 페이스에 있어서 계속될 수 있는 명확한 드럼 비트에 의해 지원된다. 군인들은 노래의 비트에 따라 행진하며, 동일한 방식으로 로마 노예들은 드럼비트에 따라 그들의 배들을 저었다. 운동선수들은 음악이 일정한 페이스를 유지하는데 그들에게 도움을 주기 때문에, 음악 연주 비트에 따라 움직이는 것을 좋아한다. 음악은 운동선수들이 그것에 민감한 경우 선수들의 능력을 증가시키는 강력한 툴이다.
따라서, 음악 재생 장치를 사용하여 효과적인 심박 분석과 방해하지 않으며 동기를 부여하는 방식에 따른 페이싱(pacing)할 수 있게 하는 장치에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 심박과 같은 운동중의 사용자의 파라미터를 모니터링하고 타겟 수행 레벨(target performance level)을 달성하도록 개인의 운동 프로그램 또는 루틴에 상관되는 오디오 신호를 제공하는 오디오 페이싱 장치(audio pacing device)에 대한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 타겟 수행 레벨은 특정한 운동 레벨 또는 강도를 증가, 감소, 또는 유지한다는 것을 의미할 수 있다.
오디오 신호들은 예를 들어 그것들의 BPM(beat per minute) 값에 기초하여 분류된다. 오디오 신호 분류는 PC와 같은 외부 장치에 의해 또는 오디오 페이싱 장치에 의해 행해질 수 있고, 그 후에 오디오 페이싱 장치로 전송된다. 사용자의 파라미터(예로써, 심박수)의 타겟 수행 레벨에 대응하는 BPM(beat per minute)을 갖는 오디오 신호가 선택된다. 오디오 신호는 일반적으로 음악을 포함하는 MP3, WAV, AAC, 또는 WMA 파일 등을 포함한다.
본 발명의 원리들에 따라, 오디오 페이싱 장치는 신체적 운동중의 사용자의 예를 들어 맥박과 같은 파라미터를 얻기 위한 심박수를 모니터링하는 유닛으로 감지 유닛(sensing unit), 미리 결정된 음악 템포, 예를 들어 분당 비트 값들을 갖는 복수의 오디오 신호들을 저장하기 위한 메모리, 및 (1) 사용자의 파라미터의 세기가 감지 유닛으로부터 사용자의 파라미터를 샘플링하여 그것을 미리 결정된 기준값과 비교하여 증가, 감소, 또는 유지되어야 하는지의 여부를 결정하고, (2) 현재 운동 레벨 또는 강도를 사용자가 올리거나, 느리게 하거나, 내리거나, 유지하게 하는 더 높거나, 더 낮거나, 같은 템포를 갖는 오디오 파일을 선택하도록 구성되는 처리 유닛(processing unit)을 포함하도록 제공되고, 이것은 사용자 각각의 파라미터를 증가, 감소, 또는 유지하게 한다.
오디오 페이싱 장치는 추가로 타겟 값 또는 레이트를 달성하도록 사용자의 파라미터를 인에이블하기 위해 미리 결정된 양에 의해 선택된 오디오 신호의 템포를 동적으로 조정하는 방법을 더 포함할 수 있다. 최대 조정량이 타겟 레이트를 달성하기 위한 사용자에 대해 불충분한 것으로 판명되면, 새로운 오디오 신호가 적절한 템포를 통해 선택된다.
본 발명은 이하의 식별된 도면들과 조합하는 양호한 실시예의 다음의 상세한 기술을 참조로 하여 보다 자세히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 페이싱 장치를 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 처리 유닛의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 3은 도 1의 오디오 페이싱 장치의 프로세스를 도시하는 흐름도.
다음의 기술에 있어서, 제한하기 보다는 설명하기 위한 목적들로 특정한 세부 사항들이 본 발명의 전반적 이해를 제공하도록 특정 구조, 인터페이스들, 테크닉들 등으로 설명된다. 그러나, 본 발명이 이러한 특정한 세부사항들로부터 벗어나지 않으며 다른 실시예들에서 실행될 수 있다는 것이 당업자들에게 명백할 것이다. 본 명세서에서 사용되는 용어들 "맥박"은 심장박동수(heart-beat rate)를 의미하고, 오디오 신호의 "템포"는 예를 들어 BPM에 따르며, "페이스"는 운동 템포를 언급한다.
본 출원서는 본 명세서에 참조 문헌으로 통합되고, 2004년 일련 번호 XX/XXXXXX로 출원된 F.H.G.Ogg 및 D.P.L. Simons에 의한 공동 계류중인 미국 특허 출원서 "오디오 내부 트레이닝 장치(Audio Interval Training Device)"가 공동으로 출원되어 있다.
도면들, 특히 도 1을 참조하면, 참조 번호(100)에 의해 일반적으로 표현되는 본 발명에 따른 오디오 페이싱 장치가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 처리 유닛(102), 감지 유닛(104), 및 입력/출력 포트(106)를 포함한다. 처리 유닛(102)은 (1) 신체적 운동중의 사용자의 (이하 예시적인 목적들을 위해 "심박수(heart rate)"로 언급되는) 파라미터 정보를 수신 및 저장하고, (2) BPM 레이팅된 오디오 신호들을 저장하며, (3) 사용자의 운동 프로그램에 따라 특정한 BPM을 갖는 오디오 신호를 선택하는 기능들을 수행한다. 신체적 운동중의 사용자의 파라미터 정보는 심박수 또는 스텝 수(step rate) 측정, 예를 들어 스포츠용 자전거들, 조정용 트레이너들, 또는 어떠한 다른 종류의 디지털 피트니스 장비, 분당 앉았다 일어난 수를 카운트하도록 센서에 장착된 앉았다 일어나기 트레이너로부터의 앉았다 일어나는 스피드에 대한 전자 스피드 감지기, 유사하게는 드럼/탭과 같은 탭 감지기로부터 획득되는 탭 레이트들 및 차량 내 오디오의 음악에 따른 얼마간의 타겟 순항 스피드에서 트래블링하게 할 수 있는 GPS 장치 또는 자동차 전자기기들로부터 얻어지는 (m/s 단위) 일반적으로 트래블 속도와 같은 다른 측정들 뿐만 아니라 레이팅을 제공하는 (유산소 기초 운동들에 대한) 발목/손목/머리/허리 등에서 스트랩 온 벨트(strap-on belt)상의 센서를 사용하는 스피드 측정(m/s 단위)과 같은 사용자 신체 상태 또는 조건에 관한 어떠한 측정을 포함할 수 있다. 처리 유닛(102)은 또한 수신된 방송 신호들을 디지털화할 수 있고, 그것들을 특정한 코딩 방식(예로써, MP3, WAV, AAC, MPEG-4 등) 및 BPM 레이트 수신된 오디오 신호들에 따라 인코딩할 수 있다. 대안적으로는, 당업자들에게 명백한 바와 같이, 처리 유닛(102)은 집적된 심박수 모니터를 또한 포함할 수 있다.
처리 유닛은 신체적 운동중의 사용자의 심박수 정보를 수신 및 분석하여 사용자의 운동 효과들을 측정한다. 예를 들어, 데이터 분석은 시간에 따른 심박수들의 변화 레이트, 심박수의 변화에 기초하는 적절한 운동 코스, 연령, 성별, 신장, 및 체중에 기초하는 목표 심박수(적절한 운동량)의 제안, 심장박동수의 변화에 기초하는 운동 향상 정도의 표시, 운동 동안 소모되는 전체 칼로리의 양, 전체 소모되는 칼로리들의 양의 어떠한 퍼센트가 신체 지방으로부터 오는지 등에 대해 수행된다.
처리 유닛(102)은 (1) 심박수 모니터(104)를 갖는 신체 내 손목 시계와 같이 손목상에 착용되고, (2) 사용자의 스포츠용 코트의 전면상에 부착되고, (3) 스톱 워치와 같이 줄로 사용자의 목 주위에 매달리며, (4) 착용가능한 직물 또는 옷감 형태 장치에 집적되는 것을 포함하는 어떠한 종래의 설계 또는 방식에 따라 제조될 수 있다. 특히, 전도성 트레이스들, 바이오 센서들, 전극들, 및 다른 착용가능한 전자 장치들로 사용되는 다양한 봉합되거나 짜여진 직물에서 집적된 전자 및 전도성 섬유들의 사용은 공지되어 있다. 예를 들어, 일반적인 스포츠 애플리케이션들에 대한 WHRM(Wearable Heart Rate Monitor) 장치의 경우에 있어서, 전극들은 직물들로 완전히 구성될 수 있고 런닝 탑과 같은 의류로 완전히 집적될 수 있다. 전극들로부터 데이터를 모으고 그것들을 시계(watch) 또는 유사한 장치에 송신할지라도, 전자 기기들은 그것이 전극들과 양호한 접촉을 구성할 수 있기 위한 그러한 방식으로 의류상에 부착될 수 있는 별개의 작은 유닛 내에 포함된다.
감지 유닛(104)은 예시적인 목적들을 위해 이하 심박수 모니터(104)로 언급된다. 심박수 모니터(104)는 유선, 무선, 또는 착용가능한 직물 방식으로 처리 유닛(102)에 접속되고, 신체적 운동중의 사용자의 심박수를 연속적으로 측정하고 처리 유닛(102)에 그 측정된 값을 전송하는 기능을 수행한다. 심박수 모니터는 어떠한 종래의 유닛, 예를 들어 Polar Electronics에 의한 PolarTM Sportswatch 일 수 있다. 그러한 심박수 모니터(104)는 손목 시계와 같이 손목상에서 실행된다. 그러나, 본 발명은 심박수 모니터(104)에 한정되지 않는다. 대안적으로, 감지 유닛(104)은 스텝-스피드 측정 유닛(104)일 수 있다.
입력/출력 포트(106)는 데이터 교환을 위해 처리 유닛(102) 및 심박수 모니터에 접속되며, 프로세서(102)에 디지털화된 음악 파일들을 전송하고 그것들의 템포(예로써, 그것들의 BPM 레이팅)에 기초하여 선택된 오디오 신호들을 출력하는 기능들을 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 처리 유닛(102)의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 처리 유닛은 제어 유닛(202), 출력 유닛(204), 저장 유닛(206), 심박수 신호 수신 유닛(208), 및 입력 유닛(210)을 갖는다. 제어 유닛(202)은 종래의 마이크로컴퓨터 및 디지털 신호 프로세서(DSP)(도시되지 않음)를 포함한다. 출력 유닛(204)은 오디오 출력 유닛을 포함하고, 표시 유닛(도시되지 않음)을 포함한다. (예시적인 목적들을 위해 이하 "심박수 신호 수신 유닛(208)"으로 언급되는) 파라미터 수신 유닛(208)은 심박수 모니터(104)로부터 심박수 정보를 수신하고, 그것을 제어 유닛(202)으로 전송한다. 상기 표시된 바와 같이, 종래의 심박수 모니터는 또한 상기 처리 유닛으로 집적될 수 있다.
저장 유닛(206)은 BPM 분류된 오디오 신호들의 그룹, 예를 들어 MP3들을 포함한다. 추가로, 저장 유닛(206)은 이하 추가로 기술되는 바와 같이 프로그래밍된 운동 루틴들 또는 타겟 운동 레벨들을 포함할 수 있고, 이것은 입력 유닛(210)을 사용하여 수신된다.
BPM 분류는 처리 유닛 또는 오프라인으로 수행될 수 있고, 오디오 페이싱 장치로 다운로드될 수 있다. BPM 분류된 오디오 신호들은 (예로써, PC로부터 다운로드되고, 무선으로 송신되는 등등) 어떠한 종래의 방식을 사용하여 저장 유닛(206)으로 입력될 수 있다. (이하 논의되는 동적 (온라인) 템포 조정들뿐만 아니라) 뮤지컬 템포를 측정하기 위해 오디오 파일들에 대해 자동 (오프라인) BPM 분석을 행하는 종래의 툴은 Visiosonic로부터의 PCDJ-Red 제품이다(예로써, http://www.pcdj.com/products/Red.asp 및 http://www.curiousdjs.com/pcdj.html를 참조한다). 이러한 툴은 (분당 86.56 비트들과 같이) 0.01 BPM의 정밀도에 따라 노래의 평균 BPM을 결정할 것이다. 일단 오디오 신호가 템포 분석되면, BPM 값은 예를 들어 오디오 신호의 헤더에서 오디오 신호와 함께 저장된다. 특히, MP3 파일들의 경우에서 BPM 값은 ID3v2 BPM 태그와 같이 MP3 파일 내에 저장되고, 이것은 계속되는 다른 애플리케이션들에 의해 판독될 수 있다. 따라서, 예를 들어 MP3들은 그것들의 ID3v2 BPM 태크 값들에 대해 (예로써, 인터넷상에서) 검색되는 오디오 페이싱 장치로 다운로딩될 수 있다. 그것들의 BPM에 대한 어떠한 값도 사용가능하지 않은 경우, 오디오 페이싱 장치 내 BPM 분석 알고리즘들을 사용하여 생성된다.
제어 유닛(202)은 저장 유닛(206)으로 샘플링된 심박수(맥박)를 저장하고, 그 수신된 심박수를 분석하고, 그것을 미리 결정된 비교 값(맥박 타겟)(예로써, 타겟 레벨 또는 프로그래밍된 운동 프로그램)과 비교하며, 사용자의 심박수를 증가, 감소, 또는 유지하고 출력 유닛(204)을 사용하여 선택된 오디오 신호를 출력하도록 적절한 레벨에 대응하는 (예로써, BPM 값에 따라 표시된) 템포를 갖는 오디오 신호를 선택한다. 비교 값은 미리 결정되거나 가변적일 수 있고, 그것은 또한 실시간으로 다시 조정될 수 있다(즉, 사용자가 느리게 하기 원할 수 있고, 그 사람은 그에 따라 그의 타겟 심박수를 감소시킨다).
사용자의 심박수를 증가 또는 감소시키기 위한 적절한 레벨은 어떠한 다른 종래 방식에 의해 또는 사용자에 의해 미리 결정된다. 예를 들어, 심박수들의 어떠한 범위를 평가할 수 있는 기준 값 범위에 따른 목표수의 심박들은 높은 강도 운동, 중간 강도 운동, 또는 낮은 강도 운동에 대응한다. 동일한 방식에 따라, 심장 혈관, 유산소, 또는 무산소 운동에 대한 범위를 세팅할 수 있다. 게다가, 신체적 운동 동안 심박수들에 대해 설정된 값들은 사용자의 연령, 성별, 신장, 체중 등과 같은 요인으로 사용될 수 있다. 추가로, (저장 유닛(206) 내) 처리 유닛은 심박수 레벨들이 설정되는 사용자에 대해 상기 요인들을 사용하여 프로그래밍된 트레이닝 루틴들을 저장할 수 있다. 프로그래밍된 트레이닝 루틴들은 어떠한 종래 방식에 따라 처리 유닛으로 입력될 수 있다. 예를 들어, PolarTM 스포츠 워치와 같은 심박 센서는 트레이닝 존(2개 심박 값들)을 통해 수동으로 프로그래밍될 수 있다.
따라서, 제어 유닛(202)은 심박수 모니터 유닛(208)으로부터 (신체적 운동중의 개인) 사용자의 심박수를 수신하고, 미리 결정된 목표 심박수와 수신된 심박수를 비교하며, 바람직한 사용자 심박수를 달성하는 것을 돕기 위해 출력하기 위한 적절한 BPM 오디오 신호를 결정한다. 특정한 오디오 신호, 또는 노래/음악이 종료될 때, 사용자가 운동 프로그램을 진행중인 동안 유사한 BPM을 갖는 다른 오디오 신호가 오디오 신호들의 저장 그룹으로부터 선택된다.
처리 장치는 또한 운동 또는 트레이닝을 지원하는 특정한 오디오 신호들 또는 노래들을 표시하기 위해, 운동하는 동안 입력 유닛(210), 예를 들어 버튼을 사용하여 사용자로부터 입력을 수신하게 할 수 있다. 또한, 사용자는 선호하는 오디오 신호들을 표시하도록 입력 유닛(210)을 사용할 수 있다. 이것은 차례대로 특정한 오디오 신호가 이후의 운동 세션 동안 선택될 것이라는 확률을 강화할 것이다. 예를 들어, 일단 오디오 신호가 선호되어 표시되면, 오디오 신호가 BMP의 표시된 오디오 신호의 미리 결정된 범위(예를 들어, +/- 10%) 내에서 장래에 요구되는 경우에 그것이 선택될 것이다.
유사한 방식에 따라, 사용자는 운동의 형태, 예를 들어 표시된 오디오 신호에 따른 스포츠의 형태(예로써, 런닝, 조정, 사이클링 등)의 표시를 저장할 수 있다. 따라서, 처리 장치는 (프리셋들로) 사용자에 대한 스포츠 또는 운동의 각각의 형태에 대해 가장 적절한 오디오 신호를 기록한다. 이것은 예를 들어 운동의 시작 동안 부합하는 BPM 오디오 신호를 선택하기 위한 시간을 단축시키고, 여기서 사용자는 그 장치가 그의 운동에 최상으로 잘 맞는 음악/노래(오디오 신호)를 연주하기 기대한다. 초기 노래를 선택한 후에, 저장소 내 모든 유사한 BPM 노래들이 사용을 위해 준비된다.
제어 유닛(202)은 또한 바람직한 심박수를 유지하도록 사용자를 보조하기 위해 선택된 오디오 신호의 동적 (온-라인) 템포 조정들을 수행한다. 예를 들어, 신체적 운동 동안, 사용자의 심박수가 (다소) 바람직한 범위 밖에 있을 때, 제어 유닛(202)은 오디오 신호의 템포가 적절한 심박수에 따라 사용자에게 직접 도움을 주도록 조정한다. 오디오 신호의 템포는 기준선으로부터 대략적으로 미리 결정된 양(예로써, 10%) 이상 조정되지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 기준선은 음악 자체의 원래 템포이다. 심박수에 기초하는 템포 조정들은 운동 프로그램 동안 일정하게 계속된다. 최대로 조정된 템포를 통해 사용자의 심박수가 바람직한 범위 외에 있는 경우, 적절한 BPM 레이트를 갖는 다른 오디오 신호가 선택되어 사용자에게 렌더링된다.
스텝-스피드(step-speed)에 따른 페이싱은 또한 오디오 신호들, 예를 들어 선택된 오디오 신호의 동적 템포 조정들을 선택하기 위해 사용될 수 있고, 이것은 사용자/운동선수의 스텝 템포의 몇 배이다. 종래의 스텝-스피드 측정 장치들은 공지되어 있고, 처리 장치(102)로 또한 집적될 수 있다. 처리 유닛(102)은 오디오 신호를 선택하여, 그 후에 사용자의 정확한 런닝 템포와 부합하거나 스텝-스피드에 부합하는 템포를 갖는 또 다른 오디오 신호를 선택하도록 그것의 템포를 조정한다. 더욱이, 오디오 페이싱 장치는 그 장치가 운동(예로써, 런닝)에 대해 적절한 음악(오디오 신호)을 찾았을 때와 같은 모드들로 스위칭하도록 구성될 수 있고, 상기 장치는 사용자가 그 순간으로부터 운동 강도의 최신 레벨을 유지하도록 보조하기 시작한다. 스위칭 모드들은 스텝-스피드 타겟 또는 심박수 타겟에 의해 보조하는 단계를 포함한다.
심박수 수신 유닛(208)은 무선 또는 유선 방식에 따라 심박수 모니터(104)로부터 심박수 데이터를 수신한다. 유선의 경우에, 데이터는 어떠한 케이블을 통해 수신되고, 무선의 경우에, 수신들은 RF 신호 등과 같은 무선 신호를 사용하여 수행된다.
도 3은 심박수 오디오 페이싱의 동작 단계들을 예시하는 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 프로세스는 입력/출력 포트(16)를 사용하여 단계(302)에서 운동 레벨(들) 또는 프로그램을 선택하여 사용자를 통해(또는 자동적으로) 시작한다. 사용자는 맥박 타겟을 세팅한다. 단계(304)에서, 처리 유닛(102)은 심박수 모니터로부터 심박수 정보를 수신하여 그것을 저장 유닛(206) 내에 저장한다. 제어 유닛(202)은 수신된 심박수 정보를 분석하여 그것을 단계(306)에서 선택된 운동 레벨들과 비교하며, 처리 유닛(102)은 중간 템포(예로써, 저장소상의 모든 BPM 값들의 대략적인 평균의 BPM 값을 갖는 MP3 파일) 오디오 신호, 또는 선호하는 오디오 신호를 선택한다. 특히, 제어 유닛은 사용자의 심장박동수(맥박)와 어떠한 단계 또는 레벨에서 사용자가 선택된 운동 프로그램을 진행중인가를 결정하며, 사용자가 최신 페이스(운동 강도)를 증가, 감소, 또는 유지할 필요가 있는지의 여부를 결정한다. 단계(308)에서, 제어 유닛(202)은 단계(306)의 결정에 따라 저장 유닛(206)으로부터 오디오 신호를 선택하며 그것을 사용자에게 제공한다.
사용자는 음악의 비트에 따라 움직이도록 기대된다. 심박수 모니터는 사용자의 심박수를 연속적으로 샘플링한다. (미리 결정된 시간 또는 운동의 형태에 의해 결정된) 시간의 적은 기간이 경과된 후에, 사용자의 심박수가 타겟 맥박의 적은 범위 내에 있지 않은 경우, 장치는 사용자가 렌더링될 오디오 신호의 템포를 조정하거나 서로 다른 오디오 신호를 선택하여 바람직한 맥박을 향해 진행하도록 한다.
예를 들어, 사용자의 운동 강도가 타겟을 획득하기 위한 자신의 심박수에 대해 불충분한 경우, 오디오 신호의 템포가 증가될 것이다. 상기 기술된 바와 같이, 이것은 2가지 방식들에 따라 달성될 수 있다. 첫째로, 최신 오디오 신호의 연주 템포를 증가시키는 것이다. 이것은 둘째 방식을 통해 서로 다른 오디오 신호를 선택하는 것이 바람직하고, 그 이유는 그것이 음악의 흐름을 방해하지 않기 때문이다. 그러나, 원래 템포로부터 약 10% 이상 템포를 증가시키는 것은 사용자에 의해 주목될 것이다(이것은 사용자에게 성가실 수 있다). 그러므로, 상기 장치는 최신 오디오 신호의 템포를 빠르게 하여 사용자를 보조하도록 우선적으로 시도할 것이다. 템포가 110%이고 사용자의 심박수가 계속해서 타겟 아래인 경우, 장치는 또 다른 오디오 신호를 선택할 것이다. 이러한 경우에, 새롭게 선택된 오디오 신호는 최신 오디오 신호의 것보다 더 높은 BPM 값을 가질 것이다. (따라서, 장치는 보다 빠른 템포 음악을 연주할 것이다.)
동일한 방식에 따라, 상기 장치는 상기 타겟 심박수 위로 상승하는 사용자의 심박수를 모니터링하여 사용자가 감속하도록 보조할 것이다.
자신의 음악의 템포에 따르는 사용자/운동선수는 결과적으로 자신의 타겟 심박수에 도달할 것이고, 그에 따라 타겟팅된 강도에서 자신의 운동을 수행할 것이다. 이 때에, 음악 템포는 사용자/청취자에 의해 주목받지 않을 이상적인 템포 주위에서 발진할 수 있다. 이러한 프로세스는 정지 또는 종료(312)까지 계속된다.
단계(310)에서, 프로세스는 선택된 운동 프로그램이 종료되었거나(종료(312)) 단계(304)로 복귀하는지의 여부를 결정한다.
이전 및 이후에서는 단지 본 발명의 원리들을 예시하고 있다. 따라서, 본 명세서에 명확히 기술되거나 도시되지 않을지라도, 본 발명의 원리들을 활용하는 다양한 장비들을 고안할 수 있고 그의 취지 및 범위 내에 포함된다는 것을 당업자들은 이해할 것이다. 예를 들어, 심박수 오디오 페이싱 장치의 저렴한 버전은 심박수 모니터(또는 피드백 센서) 없는 장치를 포함할 수 있다. 상기 장치는 고속 및 저속의 2개 버튼들을 특징으로 한다. 그것들을 눌렀을 때, 그것들은 (처음에 다시 약 10%까지 빠르게 하여, 다른 오디오 신호를 선택함으로써) 페이스를 조정한다. 추가적으로, 그러한 등가물들은 장래에 개발될 등가물들, 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 개발된 어떠한 요소들뿐만 아니라 최근에 알려진 등가물들 모두를 포함한다.
도 1 및 도 2에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 연관된 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 그 기능들은 단일한 전용 프로세서, 단일한 공유 프로세서, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별적인 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 더욱이, 용어 "프로세서", "서버", 또는 "제어기"의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어에 따라 배제적으로 언급하도록 해석되지 않아야 하고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트 웨어 저장을 위한 읽기 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비휘발성 저장소를 암시적으로 포함할 수 있다. 종래의 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다.
본 명세서의 특허청구범위에 있어서, 특정한 기능을 수행하는 수단으로 표현되는 어떠한 요소는 기능을 수행하도록 소프트웨어를 실행하는 적절한 회로와 결합되는 a) 그러한 기능을 수행하는 회로 요소들의 조합, 또는 b) 다운로드 가능하거나 개량 소프트웨어 등을 포함하는 어떠한 형태에 따른 소프트웨어를 포함하여 기능을 수행하는 어떠한 방식들을 포함하도록 간주된다. 그러한 특허청구범위에 규정된 본 발명은 다양한 인용된 수단들에 의해 제공되는 기능들이 특허청구범위에서 청구되는 방식에 따라 함께 조합되고 취해진다는 사실에 따른다. 따라서, 당업자는 본 명세서에 제시된 것들과 같은 그러한 기능들을 제공할 수 있는 어떠한 수단들에 주목한다.

Claims (20)

  1. 오디오 페이싱 장치(audio pacing device)에 있어서:
    신체적 운동중의 사용자의 파라미터를 얻기 위한 감지 유닛;
    미리 결정된 템포 값들을 갖는 복수의 오디오 신호들을 저장하기 위한 메모리; 및
    (1) 상기 감지 유닛으로부터의 상기 사용자의 상기 파라미터와 미리 결정된 비교 값을 사용함으로써, 상기 사용자의 상기 파라미터의 강도가 증가, 감소, 또는 유지되어야 하는지의 여부를 결정하고, (2) 상기 사용자로 하여금 상기 강도를 증가, 감소, 또는 유지할 수 있게 하는 템포를 갖는 오디오 신호를 선택하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하고,
    상기 처리 유닛은 미리 결정된 양 이상이 되지 않도록 상기 선택된 오디오 신호의 템포를 조정하도록 더 구성되는, 오디오 페이싱 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파라미터는 맥박수(pulse rate)인, 오디오 페이싱 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 파라미터는 스텝-스피드 수(step-speed rate)인, 오디오 페이싱 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 템포는 분당 비트값인, 오디오 페이싱 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지 유닛은 심박수 모니터(heart rate monitor)인, 오디오 페이싱 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 감지 유닛은 스텝-스피드 측정 유닛인, 오디오 페이싱 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 유닛 및 상기 처리 유닛은 유선 또는 무선 방식으로 접속되는, 오디오 페이싱 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 비교 값은 사용자 또는 프로그래밍된 운동 루틴에 의해 선택된 기준 값들을 포함하는, 오디오 페이싱 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 신호들은 상기 오디오 신호들의 템포 값에 기초하여 분류되는, 오디오 페이싱 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 오디오 신호들의 상기 미리 결정된 템포 값들이 상기 오디오 페이싱 장치에 의해, 또는 외부 장치에 의해 결정되고, 상기 오디오 레이트 페이싱 장치에 전송되는, 오디오 페이싱 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 신호들은 MP3, WAV, MPEG-4, WMA, 또는 AAC 포맷으로 인코딩되는, 오디오 페이싱 장치.
  13. 삭제
  14. 오디오 페이싱 방법에 있어서:
    감지 유닛으로부터 신체적 운동중의 사용자의 파라미터를 수신하는 단계;
    상기 감지 유닛으로부터의 상기 사용자의 파라미터 및 미리 결정된 비교 값을 사용함으로써, 상기 사용자의 상기 파라미터의 강도가 증가, 감소, 또는 유지되어야 하는지의 여부를 결정하는 단계;
    상기 사용자로 하여금 상기 강도를 증가, 감소, 또는 유지할 수 있게 하는 템포를 갖는 오디오 신호를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 오디오 신호의 템포를 조정하는 단계를 포함하는, 오디오 페이싱 방법.
  15. 삭제
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 사용자의 상기 파라미터를 수신하는 단계 후에, 사용자가 기준 값들의 그룹 또는 프로그래밍된 운동 루틴으로부터 상기 미리 결정된 비교 값을 선택하는 단계를 더 포함하는, 오디오 페이싱 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 오디오 신호들은 MP3, WAV, MPEG-4, WMA, 또는 AAC 포맷으로 인코딩되는, 오디오 페이싱 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 파라미터는 맥박수 또는 스텝 스피드 수인, 오디오 페이싱 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 감지 유닛은 심박수 모니터 또는 스텝-스피드 측정 유닛인, 오디오 페이싱 방법.
  20. 삭제
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