[發(fā)明專利]基于傳感器的運(yùn)動活動測量

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510822292.1
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN105488334B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.B.韋斯特;J.M.穆林
• 申請（專利權(quán)）人: 耐克創(chuàng)新有限合伙公司
• 主分類號: G16H50/30
• 分類號: G16H50/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王小京

基于傳感器數(shù)據(jù)確定步速或速度可包括確定用戶的腳部和諸如地面的鍛煉表面的接觸時間的量。可通過確定傳感器數(shù)據(jù)中對應(yīng)于諸如腳跟沖擊、腳趾脫離和隨后的腳跟沖擊的各種事件的樣本來確定接觸時間。在一個示例中，可通過確定超出對應(yīng)的閾值的三個樣本值的序列(例如，三元組)來確定這些事件。可通過確定在最終事件樣本和中間事樣本之間的差值是否大于中間事件樣本和最初事件樣本之間的差值來確認(rèn)確定的三元組(例如，腳跟沖擊、腳趾脫離和腳跟沖擊)的有效性。在確認(rèn)之后，可從該三元組確定接觸時間。繼而可使用線性或非線性關(guān)系至接觸時間，來確定速度或步速。

本申請是申請日為2012年6月29日，申請?zhí)枮?01280041097.X，發(fā)明名稱為“基于傳感器的運(yùn)動活動測量”的發(fā)明申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體地涉及運(yùn)動表現(xiàn)監(jiān)測裝置，且更特別地涉及基于傳感器輸出以及使用信號處理對基于腳部的事件的檢測來確定運(yùn)動信息。

背景技術(shù)

隨著對于健身和健康的增加的關(guān)注，運(yùn)動活動感知裝置的普及在近期有了顯著的增長。運(yùn)動活動傳感器的使用向個體提供了具體地識別進(jìn)行的運(yùn)動活動的量的能力。示例性地，在跑步、慢跑或步行中，個體將經(jīng)常使用計(jì)步器或加速度器來測量途經(jīng)的距離的量、行進(jìn)的步數(shù)、燃燒的卡路里量、跑步的步速等。在一些當(dāng)前的系統(tǒng)中，加速度器被用于確定用戶的腳部和地面的接觸時間的量，以確定步速。示例性地，題為“MONITORING ACTIVITYOF A USER IN LOCOMOTION ON FOOT”的美國專利No.6,493,652描述了用于基于接觸時間確定用戶的步速的一些算法和方法。但是，通過其接觸時間和步速被確定的當(dāng)前的算法和方法可能在不同的環(huán)境和在不同的用戶之間在精度上顯著地變化。此外，一些基于加速度器的運(yùn)動活動測量系統(tǒng)僅能在用戶在特定的步速上跑步或移動時測量速度。此外，許多當(dāng)前的系統(tǒng)需要頻繁的校準(zhǔn)和重新校準(zhǔn)來保持測量的精度。

發(fā)明內(nèi)容

提供該概述以簡化的方式介紹一系列概念，其將在下文的詳盡描述中繼續(xù)描述。該概述不意圖確定要求的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不意圖被用于輔助確定要求的主題的范圍。

本公開的方面涉及處理基于腳部的傳感器數(shù)據(jù)，以確定用戶的腳部和鍛煉表面的接觸時間的量，以及繼而基于其計(jì)算步速、距離、速度和/或其他運(yùn)動指標(biāo)。在一個示例中，確定用戶的接觸時間可包括確定諸如腳跟沖擊和腳趾脫離的特定事件在傳感器輸出中發(fā)生在何處。在特定的示例中，處理系統(tǒng)可識別三元組(triplet)事件，每一個三元組包括第一腳跟沖擊、腳趾脫離以及后續(xù)的第二腳跟沖擊。三元組的連續(xù)(例如，沒有干涉事件)本質(zhì)允許處理系統(tǒng)確定用戶何時進(jìn)行該步。基于三元組的各個事件的時刻，可計(jì)算出腳部接觸時間。附加地或替換地，如果接觸時間是距離平均值的確定數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)差，則可過濾接觸時間和相應(yīng)的三元組。該過濾允許處理系統(tǒng)在計(jì)算步速和其他運(yùn)動指標(biāo)之前移除可能的異常值或有缺陷的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

根據(jù)另一方面，可使用快速傅里葉變換方法來確定接觸時間。在一個示例中，可在傳感器輸出數(shù)據(jù)上進(jìn)行快速傅里葉變換。來自該快速傅里葉變換的頻率峰值之一可繼而被確定為對應(yīng)于接觸時間。恰當(dāng)?shù)念l率峰值的確定可基于從樣本研究獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和/或研究。

根據(jù)此外的另一方面，可將作用力模型或系統(tǒng)用于確定接觸時間以及繼而速度和/或步速。作用力可視覺地以及數(shù)學(xué)地和傳感器輸出信號的大小相關(guān)。因此，信號的大小越大，用戶的速度或步速越大。可推出公式或算法，以限定在傳感器輸出信號和接觸時間和/或步速之間的相關(guān)性。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢將從結(jié)合附圖的下列說明書中的示例中是明顯的。

附圖說明

附圖1示出了根據(jù)此處描述的一個或多個方面的運(yùn)動活動監(jiān)測系統(tǒng)。

附圖2示出了其中可使用此處描述的一個或多個方面的計(jì)算環(huán)境。

附圖3是從根據(jù)此處的一個或多個方面的傳感器接收的示例性數(shù)據(jù)的圖。