用體力活動(dòng)監(jiān)視設(shè)備來擴(kuò)展游戲的制作方法
【專利說明】用體力活動(dòng)監(jiān)視設(shè)備來擴(kuò)展游戲
[0001]
[0002]鍛煉和其他體力活動(dòng)對(duì)人的健康和安康非常有益。一些人利用私人教練通過結(jié)構(gòu)化鍛煉計(jì)劃來增強(qiáng)健康和幸福。然而，并非每個(gè)人都能負(fù)擔(dān)得起私人教練。甚至與私人教練一起頻繁訓(xùn)練的人也不可能在進(jìn)行體力活動(dòng)時(shí)總是能聯(lián)系到私人教練。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]體力活動(dòng)監(jiān)視設(shè)備接收要作為在游戲系統(tǒng)上玩的游戲的擴(kuò)展而執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)體力活動(dòng)的指示，以及測(cè)量佩戴體力活動(dòng)監(jiān)視設(shè)備的用戶的體力活動(dòng)屬性。體力活動(dòng)監(jiān)視設(shè)備基于體力活動(dòng)屬性來確定用戶朝一個(gè)或多個(gè)體力活動(dòng)的完成的進(jìn)展，以及向游戲設(shè)備輸出用戶朝一個(gè)或多個(gè)體力活動(dòng)的完成的進(jìn)展的指示。
[0004]提供概述以便以簡(jiǎn)化形式介紹將在以下詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一些概念的選集。本
【發(fā)明內(nèi)容】
并不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護(hù)主題的范圍。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決在本公開的任一部分中所提及的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。
[0005]附圖簡(jiǎn)沐
[0006]圖1示出用戶佩戴根據(jù)本公開的一實(shí)施例的體力活動(dòng)監(jiān)視設(shè)備。
[0007]圖2示出根據(jù)本公開的一實(shí)施例的體力活動(dòng)監(jiān)視設(shè)備。
[0008]圖3示出根據(jù)本公開的一實(shí)施例的確定其中用戶主動(dòng)參與體力活動(dòng)的時(shí)段的示例方法。
[0009]圖4示出根據(jù)本公開的一實(shí)施例的健身計(jì)劃的示例片段的分析。
[0010]圖5示出了根據(jù)本公開的一實(shí)施例的識(shí)別體力活動(dòng)的類型的示例方法。
[0011]圖6示出了根據(jù)本公開的一實(shí)施例的對(duì)鍛煉重復(fù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的示例方法。
[0012]圖7示出了根據(jù)本公開的一實(shí)施例的擴(kuò)充游戲體驗(yàn)的示例方法。
[0013]圖8示出了根據(jù)本公開的一實(shí)施例的對(duì)用戶進(jìn)行身體訓(xùn)練的示例方法。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本公開涉及可被用來擴(kuò)充游戲體驗(yàn)和/或接收并監(jiān)視健身計(jì)劃的體力活動(dòng)監(jiān)視設(shè)備(PAMD) ο
[0015]在健身中，一個(gè)人可能花費(fèi)執(zhí)行體力活動(dòng)或鍛煉的時(shí)間以及花費(fèi)從活動(dòng)中恢復(fù)的時(shí)間、花費(fèi)準(zhǔn)備該活動(dòng)的時(shí)間、以及花費(fèi)執(zhí)行非鍛煉活動(dòng)(如喝水)的時(shí)間。為了使PAMD識(shí)別并區(qū)分佩戴PAMD的用戶所執(zhí)行的體力活動(dòng)或鍛煉，它首先可區(qū)分實(shí)際鍛煉的時(shí)間和非鍛煉活動(dòng)的時(shí)間。在一些實(shí)施例中，PAMD使用包括配置成測(cè)量佩戴PAMD的用戶的體力活動(dòng)屬性的一個(gè)或多個(gè)傳感器的傳感器陣列對(duì)用戶移動(dòng)進(jìn)行采樣。采樣數(shù)據(jù)隨后可被分割成各鍛煉時(shí)段和非鍛煉時(shí)段。在鍛煉時(shí)段內(nèi)，PAMD隨后被訓(xùn)練成唯一性地標(biāo)識(shí)采樣數(shù)據(jù)中的表示特定體力活動(dòng)或鍛煉的模式，從而識(shí)別由佩戴PAMD的用戶所執(zhí)行的體力活動(dòng)或鍛煉。對(duì)于重復(fù)性體力活動(dòng)或鍛煉，PAMD隨后可對(duì)佩戴PAMD的用戶所執(zhí)行的給定重復(fù)性體力活動(dòng)或鍛煉的重復(fù)數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0016]圖1示出用戶101佩戴根據(jù)本公開的體力活動(dòng)監(jiān)視設(shè)備102。在一些實(shí)施例中，PAMD 102可以具有可佩戴腕帶的形式。PAMD 102可在用戶101鍛煉或以其他方式執(zhí)行特定體力活動(dòng)時(shí)由用戶101佩戴。PAMD 102可以采用智能活動(dòng)分析方法。智能活動(dòng)分析可以允許PAMD識(shí)別并區(qū)分佩戴PAMD的用戶所執(zhí)行的體力活動(dòng)或鍛煉，并且還可允許PAMD對(duì)佩戴PAMD的用戶所執(zhí)行的體力活動(dòng)或鍛煉的重復(fù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0017]圖2示意性地示出根據(jù)本公開的一實(shí)施例的體力活動(dòng)監(jiān)視設(shè)備200。PAMD 200可包括傳感器陣列210、邏輯機(jī)215、存儲(chǔ)機(jī)217、控制器220、受監(jiān)督的分類器230a、受監(jiān)督的分類器230b、聚集器240、通信子系統(tǒng)250、報(bào)告器260、投票機(jī)270以及顯示子系統(tǒng)280。
[0018]傳感器陣列210可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，如加速度計(jì)214、GPS 212、陀螺儀216、心率監(jiān)視器218、和/或其他合適的傳感器。來自傳感器陣列210的數(shù)據(jù)可以允許該設(shè)備自動(dòng)區(qū)分佩戴PAMD的用戶所執(zhí)行的不同的體力活動(dòng)或鍛煉。在一些示例中，加速度計(jì)214可以按固定的采樣速率對(duì)用戶移動(dòng)進(jìn)行采樣。采樣可以按25Hz的采樣速率或另一合適的采樣速率(如50Hz)來發(fā)生。來自GPS 212的數(shù)據(jù)可被用來獲悉用戶在室外執(zhí)行體力活動(dòng)或鍛煉的速度。例如，GPS導(dǎo)出的數(shù)據(jù)可被用來區(qū)分跑步時(shí)段、步行時(shí)段以及騎行時(shí)段。此夕卜，GPS可被用來評(píng)估用戶的位置。這樣的位置信息可被用來區(qū)分各活動(dòng)。例如，用戶當(dāng)在網(wǎng)球場(chǎng)上時(shí)可能在打網(wǎng)球或當(dāng)在高爾夫球場(chǎng)上時(shí)可能在打高爾夫。與從加速度計(jì)接收到的數(shù)據(jù)一致，GPS數(shù)據(jù)可被用來校準(zhǔn)用戶的步幅。這一信息可被存儲(chǔ)并用來區(qū)分和校準(zhǔn)當(dāng)在室內(nèi)執(zhí)行時(shí)或在GPS數(shù)據(jù)以其他方式不可用時(shí)的相同的體力活動(dòng)或鍛煉，從而允許在缺少GPS數(shù)據(jù)的情況下計(jì)算出準(zhǔn)確的距離和步伐信息。
[0019]加速度計(jì)214優(yōu)選地可以是3軸加速度計(jì)。從加速度計(jì)214接收到的數(shù)據(jù)可被用來檢測(cè)可包括伏地挺身、仰臥起坐、下蹲等不同重復(fù)性體力活動(dòng)或鍛煉的模式的變型。這樣的重復(fù)性體力活動(dòng)或鍛煉的信號(hào)的可重復(fù)性可被用來檢測(cè)這些和類似鍛煉的重復(fù)。從加速度計(jì)214接收到的數(shù)據(jù)也可被用來檢測(cè)可包括靠墻下蹲、平板支撐、瑜伽姿勢(shì)等不同靜態(tài)體力活動(dòng)或鍛煉的模式的變型。
[0020]對(duì)于基于距離的活動(dòng)，PAMD 200還可檢測(cè)并區(qū)分各種移動(dòng)的速度，包括步行、慢跑、快跑、以及奔跑。這可通過用加速度計(jì)214測(cè)量用戶落腳的速度來實(shí)現(xiàn)。這一數(shù)據(jù)隨后可被用來動(dòng)態(tài)地調(diào)整專用于該活動(dòng)的距離計(jì)算。例如，用戶在步行時(shí)所走過的步數(shù)可等同于同一用戶在奔跑時(shí)所跑過的相同步數(shù)的較短距離。在體力活動(dòng)或鍛煉的多個(gè)時(shí)段期間，使用來自GPS 212和加速度計(jì)214的數(shù)據(jù)，可以獲悉用戶步行、慢跑、奔跑等的真實(shí)步幅長(zhǎng)度。
[0021 ] PAMD 200還可包括可任選地經(jīng)由使用邏輯機(jī)215和存儲(chǔ)機(jī)217來實(shí)例化的控制器220?？刂破?20可被配置成基于體力活動(dòng)屬性來自動(dòng)確定用戶主動(dòng)參與體力活動(dòng)的時(shí)間間隔。在本文中，這一過程還可被稱為分割。在一個(gè)示例中，PAMD 200可以指示用戶要執(zhí)行開合跳(jumping jack)來鍛煉。遵循這一指示，用戶可花費(fèi)時(shí)間來準(zhǔn)備鍛煉，例如在房間中四處走動(dòng)、喝水、或就位來開始開合跳。分割過程可以將實(shí)際鍛煉的時(shí)段與不相關(guān)于體力活動(dòng)或鍛煉的其他活動(dòng)分開。從分析中移除非鍛煉時(shí)段可以減少PAMD 200對(duì)虛假重復(fù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的概率。類似地，如果識(shí)別系統(tǒng)只分析來自用戶主動(dòng)參與體力活動(dòng)或鍛煉的時(shí)段的數(shù)據(jù)，PAMD 200可以能夠更準(zhǔn)確地確定用戶參與哪一體力活動(dòng)或鍛煉。
[0022]在一個(gè)示例中，PAMD 200可以指示用戶要執(zhí)行基于時(shí)間的活動(dòng)，例如伏地挺身達(dá)30秒。如果PAMD 200沒有在用戶就位以執(zhí)行伏地挺身的時(shí)間期間開始評(píng)估用戶的體力活動(dòng)屬性，它就可更精確地跟蹤30秒的伏地挺身。通過精確地確定用戶何時(shí)在執(zhí)行伏地挺身，PAMD 200可以能夠作出與用戶生物測(cè)量有關(guān)的精確聲明，例如用戶在執(zhí)行伏地挺身時(shí)燃燒了多少卡路里。
[0023]PAMD 200可通過機(jī)器學(xué)習(xí)來被訓(xùn)練以識(shí)別用戶主動(dòng)參與體力活動(dòng)或鍛煉的時(shí)段。這一分割過程還可被分解成預(yù)處理、特征計(jì)算、分類、以及聚集的各子過程。
[0024]圖3示出可由控制器220用來確定用戶主動(dòng)參與體力活動(dòng)的時(shí)段的示例方法300。在302，方法300包括接收來自傳感器陣列(例如，傳感器陣列210)的信號(hào)信息。例如，這樣的信號(hào)信息可由控制器220接收。信號(hào)信息表示用戶的體力活動(dòng)屬性。在一些示例中，這一信號(hào)信息可包括來自加速度計(jì)214或陀螺儀216的原始數(shù)據(jù)。加速度計(jì)214和陀螺儀216可各自輸出三個(gè)原始信號(hào)，從而給出總共六個(gè)原始輸入信號(hào)。原始輸入信號(hào)隨后可通過低通濾波器，其輸出隨后可以是六個(gè)經(jīng)平滑的信號(hào)。
[0025]在304，方法300可包括確定用戶主動(dòng)參與體力活動(dòng)的時(shí)間間隔。例如，控制器220可以使用在302接收到的信號(hào)信息作為用于確定時(shí)間間隔的基礎(chǔ)。如圖3所示，確定時(shí)間間隔的過程可包括多個(gè)子過程。這樣的子過程的非限制性示例在下文提供。然而，應(yīng)當(dāng)理解，主動(dòng)參與的時(shí)間間隔可以按任何合適的方式來確定，而不背離本公開的范圍。
[0026]在306，方法300可包括將信號(hào)信息劃分成各重疊片段。在一個(gè)示例中，該數(shù)據(jù)可被劃分成具有5秒長(zhǎng)度的窗口。每一窗口可自前一窗口前進(jìn)200ms，使得每一 5秒窗口與前一窗口和后續(xù)窗口共享4.8秒的數(shù)據(jù)。
[0027]在308，方法300可包括標(biāo)識(shí)每一重疊片段的預(yù)定信號(hào)特性(例如，傳感器陣列的加速度計(jì)測(cè)得的加速度信息的加速度特性)。在一些示例中，控制器220可以將經(jīng)平滑的數(shù)據(jù)的每一 5秒窗口變換成200個(gè)信號(hào)特性，這些信號(hào)特性隨后被用來表征體力活動(dòng)或鍛煉，但可以存在更少或更多的信號(hào)特性。在一個(gè)示例中，6個(gè)經(jīng)平滑的信號(hào)可被變換成10個(gè)輸出信號(hào)。在該示例中，10個(gè)輸出信號(hào)可包括x、y和z軸中的經(jīng)平滑的加速度計(jì)數(shù)據(jù)，x、y和z軸中的經(jīng)平滑的陀螺儀數(shù)據(jù)，每一樣本處的加速度計(jì)信號(hào)的大小，每一樣本處的陀螺儀信號(hào)的大小，三維加速度計(jì)信號(hào)在該信號(hào)的第一