運動行為的多傳感器監(jiān)測的制作方法
【專利說明】運動行為的多傳感器監(jiān)測
[0001]本申請是申請日為2005年12月12日，申請?zhí)枮?01110122265.5，發(fā)明名稱為“運動行為的多傳感器監(jiān)測”的申請的分案申請。
[0002]申請日為2005年12月12日，申請?zhí)枮?01110122265.5，發(fā)明名稱為“運動行為的多傳感器監(jiān)測”的申請是申請日為2005年12月12日，申請?zhí)枮?00580047209.2，發(fā)明名稱為“運動行為的多傳感器監(jiān)測”的申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體上涉及運動行為監(jiān)測系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的運動行為監(jiān)測系統(tǒng)和方法的至少一些實施例使用全球定位衛(wèi)星數(shù)據(jù)(“GPS數(shù)據(jù)”)以可選地在運動行為(athletic performance)(例如，體育運動活動、訓練、鍛煉、訓練期等)之前、期間和/或之后向運動員和/或運動員所使用的裝置提供數(shù)據(jù)和信息。
【背景技術(shù)】
[0004]對由體育鍛煉和運動活動(athletic event)的參與所獲得的健康利益的逐漸增加的意識引起了從事這些活動的個人數(shù)量的增加。許多個人使用訓練設備在俱樂部或室內(nèi)體育館訓練或鍛煉，所述訓練設備包括用于測量與用戶鍛煉有關(guān)的物理和/或生理參數(shù)的各種傳感器。例如，踏車、橢圓教練機、踏步機、固定自行車等通常提供電子設備，其測量和估計與鍛煉或訓練練習有關(guān)的物理和/或生理參數(shù)，例如所行走的距離、鍛煉耗用的時間、所攀登的高度、傾斜水平、運動速率(例如每小時英里等)、心率、所消耗的能量、所消耗的卡路里、卡路里消耗的速率等。在一些體育館或俱樂部中，與個人鍛煉有關(guān)的數(shù)據(jù)可自動從訓練設備直接傳送到計算機系統(tǒng)并被存儲。運動員、其訓練員和/或教練可訪問此例如用于鍛煉后分析的數(shù)據(jù)，以測量進步或改進、發(fā)展將來的鍛煉程序或計劃等。
[0005]一些體育鍛煉、訓練程序或運動活動完全不適合使用上述類型的室內(nèi)體育館和/或固定的訓練設備。例如，長途賽跑者(馬拉松運動員)、自行車手、三項全能運動員等一般在每次鍛煉期間經(jīng)過很長的距離，以及他們必須在各種不同地形和條件下訓練。這樣的運動員當使用固定的、室內(nèi)訓練設備一段需要為他們進行比賽的活動準備的時間時還可能很快感到厭煩。此外，相比于室內(nèi)體育館或俱樂部的限制，一些個人只是更喜歡在室外和室外鍛煉。單獨和室外鍛煉另外地具有優(yōu)于使用室內(nèi)設施的優(yōu)點，這是因為單獨的室外鍛煉一般不需要俱樂部或體育館會員資格以及其有關(guān)的會費，因此消除了在保持健康和參與體育活動中所涉及的至少一些費用。
[0006]盡管監(jiān)測器和傳感器可用于收集與運動行為有關(guān)的數(shù)據(jù)，并向運動員提供當其行為正發(fā)生時的實時數(shù)據(jù)，然而這樣的監(jiān)測器和傳感器一般具有限制。例如，使用的加速計和其它基于步數(shù)計的速度和距離監(jiān)測器在走或跑時有準確性問題，特別是當被用在不同于其初始校準條件的高速和/或越過地形或在其它條件下時。一些傳感器，例如加速計和氣壓傳感器傾向于隨著時間的過去偏離其校準或“零”點，因而限制了其準確性和/或需要經(jīng)常重新校準。這樣的便攜式設備一般還不存儲數(shù)據(jù)以及不將其所測量的數(shù)據(jù)與其它所測量的與行為有關(guān)的物理和/或生理參數(shù)聯(lián)系起來。例如，按照慣例可利用的便攜式設備一般不將所測量的心率、高度、速度、所消耗的卡路里等彼此聯(lián)系起來和/或與所述行為中所耗用的時間和/或距離聯(lián)系起來，以及這樣的傳統(tǒng)系統(tǒng)不存儲大量的數(shù)據(jù)用于以后分析或使用。因此，這些傳統(tǒng)便攜式訓練監(jiān)測器不允許廣泛的訓練后分析和數(shù)據(jù)處理。
[0007]因此，本領(lǐng)域中需要便攜式運動行為監(jiān)測系統(tǒng)和方法，其將所測量的與運動行為有關(guān)的物理和/或生理數(shù)據(jù)與在行為期間所收集的其它數(shù)據(jù)，包括所述行為中所耗用的時間和/或距離聯(lián)系起來。在本領(lǐng)域中還需要系統(tǒng)和方法，其自動存儲與運動行為有關(guān)的數(shù)據(jù)和使運動員、其教練和/或訓練員可利用該數(shù)據(jù)以用于行為后分析。本領(lǐng)域中還需要改進的運動行為監(jiān)測系統(tǒng)和方法，其允許運動員更好地使用從過去的行為產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，例如測量改進或改變、設定將來的目標和/或為即將來臨的活動設計計劃和/或策略。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]下面介紹本發(fā)明方面的大體的總結(jié)以便提供對至少一些方面的基本理解。此總結(jié)不是本發(fā)明的廣泛概述。其意圖并不是確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要的元素和/或描繪本發(fā)明的范圍。下面的總結(jié)僅以一般形式介紹本發(fā)明的一些概念作為下面提供的更詳細的說明的序S。
[0009]本發(fā)明的方面涉及運動行為監(jiān)測系統(tǒng)和方法，其中的許多以某種方式使用全球定位衛(wèi)星(“GPS”)數(shù)據(jù)。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的一些實施例中，GPS數(shù)據(jù)可用于校準其它運動行為監(jiān)測設備，例如速度計、測速計、步數(shù)計、高度計、里程計、氣壓傳感器、羅盤或方向傳感器等。根據(jù)本發(fā)明的方面的一些示例性系統(tǒng)和方法收集和存儲在運動行為期間GPS系統(tǒng)和非GPS系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，然后使用非GPS數(shù)據(jù)在所述行為期間向運動員提供信息和反饋，和/或在所述運動員的位置不可獲得GPS接收時填補數(shù)據(jù)漏洞。還有收集和存儲由GPS和非GPS系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的其它系統(tǒng)和方法，其使用非GPS數(shù)據(jù)來在所述行為期間向運動員提供實時反饋，以及可選地使用GPS和非GPS數(shù)據(jù)用于行為后分析。
[0010]GPS信息還可被收集并用在本發(fā)明的至少一些示例性方面以產(chǎn)生與在運動行為期間運動員所經(jīng)過的路線有關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，根據(jù)本發(fā)明的至少一些實施例的系統(tǒng)和方法可依賴于GPS數(shù)據(jù)來確定在運動行為期間所經(jīng)過的路線是否相應于在一個或更多先前運動行為期間所經(jīng)過的路線。作為另外的實施例，根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)和方法可依賴于GPS數(shù)據(jù)(以及有可能的其它數(shù)據(jù))作為指定在運動行為期間所使用的路線的“路線難度等級”的輔助，例如，路線難度等級至少部分地基于:路線長度，海拔改變；高度；溫度；濕度；風速；風向等。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的另外的實施例可依賴于GPS數(shù)據(jù)(可選地在運動員的新位置)、地圖數(shù)據(jù)和/或與一個或更多過去的運動行為有關(guān)的數(shù)據(jù)來建議用于將來的運動行為的新路線、例如在新的位置。
[0011]GPS數(shù)據(jù)和/或可選地其它數(shù)據(jù)在根據(jù)本發(fā)明的至少一些實施例的運動行為監(jiān)測系統(tǒng)和方法中可用于其它目的。例如，GPS數(shù)據(jù)和/或其它行為數(shù)據(jù)可用于在運動行為期間控制音頻、視頻和/或打印信息顯示設備。GPS數(shù)據(jù)和/或其它可選地合并路線信息的行為數(shù)據(jù)可用作輔助信息以產(chǎn)生在運動行為期間運動員使用的時間目標。
[0012]本發(fā)明的另外的方面涉及GPS和/或其它所收集的數(shù)據(jù)的使用，以在所述運動行為期間和結(jié)束后向運動員提供信息和反饋和/或分析運動行為。例如，根據(jù)本發(fā)明的至少一些實施例的系統(tǒng)和方法可產(chǎn)生用于說明通過所述高度測量系統(tǒng)、其它物理和/生理行為監(jiān)測器和/或GPS系統(tǒng)而搜集的至少一些數(shù)據(jù)的顯示?？蛇x地，所述信息可顯示在地圖或路線的其它表示上，從而使所述物理和/或生理數(shù)據(jù)與運動員沿路線的時間、距離和/或位置聯(lián)系起來。在其它實施例中，所顯示的信息可以與運動員行為的虛擬或動畫“重放”一起使用和/或作為其的一部分。
[0013]本發(fā)明提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0014]全球定位衛(wèi)星接收機，其獲得與一系列時間標記定位點有關(guān)的數(shù)據(jù)；
[0015]第一運動行為監(jiān)測器，其測量與運動員的行為有關(guān)的物理數(shù)據(jù)；以及
[0016]用于產(chǎn)生校準數(shù)據(jù)的裝置，其用于基于通過所述全球定位衛(wèi)星接收機所獲得的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生用于所述第一運動行為監(jiān)測器的校準數(shù)據(jù)。
[0017]本發(fā)明所提供的運動行為監(jiān)測系統(tǒng)中，第一運動行為監(jiān)測器可提供與運動員運動的距離有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0018]第一運動行為監(jiān)測器可提供與運動員的運動的速度有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0019]用于產(chǎn)生校準數(shù)據(jù)的裝置可產(chǎn)生用在不同運動行為條件下的多個校正因子。
[0020]本發(fā)明還提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0021]全球定位衛(wèi)星接收機，其獲得與一系列時間標記定位點有關(guān)的數(shù)據(jù)；
[0022]第一運動行為監(jiān)測器，其提供與運動員運動的速度或距離至少之一有關(guān)的數(shù)據(jù)；
[0023]第二運動行為監(jiān)測器，其提供與運動員運動的方向有關(guān)的數(shù)據(jù)；以及
[0024]用于存儲的裝置，其用于存儲與所述運動員的行為有關(guān)的數(shù)據(jù)，其中所述用于存儲的裝置存儲當全球定位衛(wèi)星接收不可利用時通過所述第一運動行為監(jiān)測器和所述第二運動行為監(jiān)測器所收集的數(shù)據(jù)。
[0025]本發(fā)明另外提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0026]高度測量系統(tǒng)，其獲得與當運動行為正發(fā)生時運動員的位置所在的高度有關(guān)的數(shù)據(jù)；
[0027]第一運動行為監(jiān)測器，其提供與所述運動員運動的速度或距離的至少之一有關(guān)的數(shù)據(jù)；
[0028]第二運動行為監(jiān)測器，其提供與生理數(shù)據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)，所述生理數(shù)據(jù)與所述運動員的彳丁為有關(guān)；
[0029]用于存儲的裝置，其用于存儲與所述運動員的行為有關(guān)的數(shù)據(jù)，其中所述用于存儲的裝置存儲至少一些通過所述高度測量系統(tǒng)、所述第一運動行為監(jiān)測器和所述第二運動行為監(jiān)測器所收集的數(shù)據(jù)；以及
[0030]用于顯示的裝置，其以時間相關(guān)的方式顯示至少一些通過所述高度測量系統(tǒng)、所述第一運動行為監(jiān)測器和所述第二運動行為監(jiān)測器所收集的數(shù)據(jù)。
[0031]本發(fā)明又提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0032]全球定位衛(wèi)星接收機，其獲得與一系列時間標記定位點有關(guān)的數(shù)據(jù)；
[0033]第一運動行為監(jiān)測器，其提供與運動員在運動行為期間運動的速度或距離的至少之一有關(guān)的數(shù)據(jù)；
[0034]用于存儲的裝置，其用于存儲通過所述全球定位衛(wèi)星接收機和所述第一運動行為監(jiān)測器所收集的與所述運動行為有關(guān)的數(shù)據(jù)；
[0035]用于顯示的裝置，其用于使用通過所述第一運動行為監(jiān)測器所收集的數(shù)據(jù)和不使用通過所述全球定位衛(wèi)星接收機所收集的數(shù)據(jù)來顯示與所述運動行為相關(guān)聯(lián)的在所述行為期間的信息；以及
[0036]用于分析和顯示的裝置，其用于當所述行為不再發(fā)生時分析和顯示與所述運動行為相關(guān)聯(lián)的信息，其中所述用于分析和顯示信息的裝置至少使用通過所述全球定位衛(wèi)星接收機所收集的數(shù)據(jù)。
[0037]本發(fā)明還提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0038]全球定位衛(wèi)星接收機，其獲得與在運動行為期間所遇到的一系列時間標記定位點有關(guān)的數(shù)據(jù)；以及
[0039]用于確定的裝置，其用于基于在所述運動行為期間通過所述全球定位衛(wèi)星接收機所獲得的數(shù)據(jù)，來確定在所述運動行為期間所經(jīng)過的路線是否相應于在先前運動行為期間所經(jīng)過的路線。
[0040]本發(fā)明所提供的上述運動行為監(jiān)測系統(tǒng)可進一步包括:
[0041]用于相互關(guān)聯(lián)的裝置，其用于將至少一些通過全球定位衛(wèi)星接收機所收集的數(shù)據(jù)與運動員沿在運動行為期間所經(jīng)過的路線的位置相互關(guān)聯(lián)。
[0042]本發(fā)明另外提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0043]全球定位衛(wèi)星接收機，其獲得與在運動行為期間所遇到的一系列時間標記定位點有關(guān)的數(shù)據(jù)；以及
[0044]用于指定路線難度等級的裝置，其用于對在所述運動行為期間所使用路線指定路線難度等級，所述路線難度等級至少部分地基于下列至少之一:路線長度；所述路線上的海拔變化；所述路線的高度；在所述運動行為期間的溫度；在所述運動行為期間的濕度；在所述運動行為期間的風速；以及在所述運動行為期間的風向。
[0045]本發(fā)明另外所提供的運動行為監(jiān)測系統(tǒng)中，用于指定路線難度等級的裝置可至少部分地基于與路線相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)對于與在一個或更多先前運動行為期間運動員所采用的一條或更多路線相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的比較，來給路線指定路線難度等級。
[0046]本發(fā)明還提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0047]全球定位衛(wèi)星接收機，其獲得與在運動行為期間所遇到的一系列時間標記定位點有關(guān)的數(shù)據(jù)；
[0048]用于存儲的裝置，其用于存儲與在多個運動行為期間運動員所使用的一條或更多路線相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)；以及
[0049]用于為將來的運動行為建議新路線的裝置，其中所述用于建議所述新路線的裝置至少部分地通過將與所述新路線的位置相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)和所存儲的與所述運動員在至少一些所述多個運動行為期間所使用的路線相關(guān)聯(lián)的所述數(shù)據(jù)相比較，來確定所述新路線。
[0050]本發(fā)明還提供的所述的運動行為監(jiān)測系統(tǒng)中，所存儲的數(shù)據(jù)可至少部分地相關(guān)于:在多個運動行為期間所使用的路線的長度；多個運動行為期間所使用的路線上的海拔變化；在多個運動行為期間所使用的路線的高度；在多個運動行為期間的溫度；在多個運動行為期間的濕度；在多個運動行為期間的風速；以及在多個運動行為期間的風向。
[0051]本發(fā)明另外提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0052]全球定位衛(wèi)星接收機，其獲得與在運動行為期間所遇到的一系列時間標記定位點有關(guān)的數(shù)據(jù)；
[0053]用于至少部分地基于通過所述全球定位衛(wèi)星接收機所獲得數(shù)據(jù)，來在所述運動行為期間控制音頻設備的裝置。
[0054]本發(fā)明另外提供的運動行為監(jiān)測系統(tǒng)中，用于控制音頻設備的裝置可基于接近的路線狀況來調(diào)整音頻設備所播放的內(nèi)容的至少一個特征，所述接近的路線狀況可以靠使用通過全球定位衛(wèi)星接收機所獲得的數(shù)據(jù)來確定。
[0055]用于控制音頻設備的裝置可以當通過全球定位衛(wèi)星接收機所獲得的數(shù)據(jù)指示運動員已落后于預定的步調(diào)時，調(diào)整音頻設備所播放的內(nèi)容的至少一個特征。
[0056]用于控制音頻設備的裝置可基于通過全球定位衛(wèi)星接收機所確定的、運動員接近的位置，來調(diào)整音頻設備所播放的內(nèi)容的至少一個特征。
[0057]本發(fā)明還提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0058]用于接收與運動行為有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)的裝置；以及
[0059]用于顯示與所述運動行為有關(guān)的信息的裝置，其中所述所顯示的信息將所述運動行為的至少一個物理特征與沿在所述運動行為期間所使用的路線的時間、距離或位置相關(guān)聯(lián)，以及其中所述所顯示的信息將所述運動行為的至少一個生理特征與沿在所述運動行為期間所使用的路線的時間、距離或位置相關(guān)聯(lián)。
[0060]本發(fā)明還提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0061]用于接收與在運動活動期間所使用的路線有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)的裝置，其中所述輸入數(shù)據(jù)包括用于產(chǎn)生所述路線的實際或動畫圖的信息；
[0062]用于接收與在所述運動活動期間運動行為有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)的裝置；以及
[0063]用于顯示的裝置，其用于同時顯示來自與所述路線有關(guān)的所述輸入數(shù)據(jù)和來自與所述運動行為有關(guān)的所述輸入數(shù)據(jù)的信息，從而提供所述運動活動的所述路線上、在所述運動活動期間所述運動行為的數(shù)據(jù)的重放。
[0064]本發(fā)明還提供了一種運動行為監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0065]用于接收與在運動活動期間所使用的路線有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)的裝置，其中所述輸入數(shù)據(jù)至少包括與所述路線有關(guān)的距離和路線難度數(shù)據(jù)；
[0066]用于接收與所有或部分所述運動活動的目標時間或定時目標有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)的裝置；以及
[0067]用于計算的裝置，其用于使用與所述路線有關(guān)的所述輸入數(shù)據(jù)和與所述目標時間或定時目標有關(guān)的所述輸入數(shù)據(jù)，來計算沿所述路線或用于部分所述路線的多個時間目標，從而如果所述時間目標被達到，用戶將達到所述運動活動的所述輸入目標時間或定時目標。
【附圖說明】
[0068]通過參考下面的說明以及附圖可獲得本發(fā)明和其中一些優(yōu)點的更徹底的理解，其中相同的標號表示相同的部件，以及其中:
[0069]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性系統(tǒng)的示意圖；
[0070]圖2示出示例性兩維圖形顯示，其可使用于顯示由根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)和方法所收集的運動行為數(shù)據(jù)；
[0071]圖3示出包括地圖數(shù)據(jù)和兩維圖形數(shù)據(jù)的示例性顯示，該數(shù)據(jù)可使用于顯示由根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)和方法所收集的運動行為數(shù)據(jù)；
[0072]圖4示出包括地形信息的示例性三維顯示，該信息可使用于顯示由根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)和方法所收集的運動行為數(shù)據(jù)；
[0073]圖5示出包括地形地圖數(shù)據(jù)和信息的示例性三維顯示，該數(shù)據(jù)和信息可使用于顯示由根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)和方法所收集的運動行為數(shù)據(jù)；
[0074]圖6示出包括地形信息的示例性三維顯示，該信息可使用于顯示由根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)和方法所收集的運動行為數(shù)據(jù)，例如用于以“重放”格式顯示行為數(shù)據(jù)；以及
[0075]圖7示出計算機系統(tǒng)的示意圖，所述計算機系統(tǒng)可使用于分析和處理在根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)和方法中的運動行為數(shù)據(jù)。
【具體實施方式】
[0076]在下面本發(fā)明的多種示例性實施方式的說明中，參考形成其中一部分的附圖，其中作為例子顯示了可實施本發(fā)明的方面的多種示例性設備、系統(tǒng)和環(huán)境，以及在本發(fā)明的實施例中可處理和/或顯示數(shù)據(jù)的方式的多個例子。應理解，可使用其它特定布置的部件、示例性設備、系統(tǒng)和環(huán)境，可產(chǎn)生不同的分析和顯示，以及可進行結(jié)構(gòu)和功能的更改，而不脫離本發(fā)明的范圍。
[0077]為了幫助讀者，此說明書分成多個小部分，如下:術(shù)語；根據(jù)本發(fā)明的實施例的運動行為監(jiān)測系統(tǒng)和方法的一般說明；本發(fā)明的具體實施例；以及結(jié)論。
[0078]A.術(shù)語
[0079]下面的術(shù)語使用在本說明書中，以及除非另有所指或在上下文中清楚，這些術(shù)語具有下面所提供的意思。