專利名稱：用于再現(xiàn)人體感知信號的電子設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于再現(xiàn)人體感知信號(human perceptual signal )的電子設(shè)備，比如音樂播放器。本發(fā)明更進(jìn)一步地涉及一種再現(xiàn)人體感知信號的方法。本發(fā)明還涉及一種啟動可編程設(shè)備執(zhí)行再現(xiàn)人體感知信號的方法 的軟件。
背景技術(shù)：
從W02004/072767已知一種用于再現(xiàn)人體感知信號的電子設(shè)備。 W02004/072767描述一種音頻再現(xiàn)設(shè)備，該設(shè)備修改音頻信號的節(jié)奏 (tempo),使得修改后的音頻信號的節(jié)奏與選定節(jié)奏之間的偏差處于預(yù) 定義的可接受范圍之內(nèi)。所選節(jié)奏可以基于人的心率、步速(pace) 和/或用戶指定的節(jié)奏。這種音頻再現(xiàn)設(shè)備的缺點在于它沒有喚起人的 最佳表現(xiàn)(performance)，最佳表現(xiàn)是最有利于人體健康的表現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一目的是提供開篇段落所述的那種電子設(shè)備，該電子 設(shè)備能夠喚起人的更有益的表現(xiàn)。本發(fā)明的第二目的是提供開篇段落所述的那種方法，該方法能夠 喚起人的更有益的表現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的笫一目的通過電子設(shè)備來實現(xiàn)，這種電子設(shè)備包括 電子電路，該電子電路有效地(operative)根據(jù)人的步速來選擇人體 感知信號，根據(jù)人的身體狀態(tài)(physical state)修改人體感知信號， 這種修改被限制為某個最大值，并且再現(xiàn)該人體感知信號。測試已經(jīng) 表明，簡單地使音頻信號與目標(biāo)步速或者目標(biāo)身體狀態(tài)同步并不能激 勵或者使用戶放松以達(dá)到那個目標(biāo)。為了使人改變其步速(從而改變 其身體狀態(tài))，選擇幾乎與人的步速同步的音頻信號是至關(guān)重要的。 是否需要修改音頻信號取決于人是否需要改變其步速。是否需要修改 其步速取決于是否達(dá)到了身體狀態(tài)目標(biāo)(例如心率目標(biāo))。達(dá)到并保 持身體目標(biāo)對人體的健康是有益的。
人體感知信號可包含，比如，音頻、視頻、光線和/或觸覺反饋。 電子設(shè)備可以是靜止設(shè)備或便攜設(shè)備。比如，電子設(shè)備可用于健身俱 樂部、家庭和/或戶外。選擇人體感知信號的步驟可以包含選擇新內(nèi)容 項或修改已播放的內(nèi)容項的人體感知信號。優(yōu)選地，當(dāng)新內(nèi)容項是音 樂項目時，根據(jù)其節(jié)奏選擇新內(nèi)容項。優(yōu)選地，當(dāng)新內(nèi)容項是音頻信 號時，修改人體感知信號的節(jié)奏。比如，當(dāng)騎自行車時人的步速可以是每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，而當(dāng)跑步時人的步速是每分鐘的步數(shù)(steps)。比 如，可以通過測量人的心率來判斷人的身體狀態(tài)。如果身體狀態(tài)匹配 目標(biāo)狀態(tài)，則不需要修改人體感知信號。在本發(fā)明的電子設(shè)備實施例中，如果人的身體狀態(tài)不滿足某個標(biāo) 準(zhǔn)，那么通過增加人體感知信號的節(jié)奏，由電子電路有效地修改人體 感知信號。這個實施例可用于激勵人滿足其身體狀態(tài)目標(biāo)(例如，如 果人的步速太慢就無法達(dá)到其心率目標(biāo))。電子設(shè)備可以進(jìn)一步地包含用于暫停當(dāng)前鍛煉的用戶控制器以及 可配置成在當(dāng)前鍛煉暫停時不會增加人體感知信號節(jié)奏。這樣防止電 子設(shè)備在人并不真正想被激勵時去試著激勵人。當(dāng)當(dāng)前鍛煉暫停時， 可以選擇特定的人體感知信號。如果當(dāng)前鍛煉目標(biāo)包括鍛煉的目標(biāo)長 度，那么也可以暫停已經(jīng)過的時間。如果人的身體狀態(tài)超過某個標(biāo)準(zhǔn)，則電子電路可以通過減少身體 狀態(tài)信號的節(jié)奏，來有效地修改人體感知信號。這可以用來使人放松 ，以滿足其身體狀態(tài)目標(biāo)(例如，如果其心率過快)。電子電路根據(jù)人的步速可以有效地選擇人體感知信號，并且如果 人的身體狀態(tài)滿足某個標(biāo)準(zhǔn)并且不超過該標(biāo)準(zhǔn)，那么電子電路可配置 成不修改人體感知信號。如果滿足人的身體狀態(tài)目標(biāo)，這種方式則可 用于使人保持其當(dāng)前步速。根據(jù)預(yù)測的未來數(shù)秒內(nèi)人的步速和/或身體狀態(tài)，電子設(shè)備可以有 效地選擇待再現(xiàn)的新內(nèi)容項。這樣避免了必須太頻繁地選擇新內(nèi)容項 ，而且避免了必須太頻繁地對音頻信號進(jìn)行大量修改。根據(jù)目標(biāo)步速 和/或身體狀態(tài)，或者根據(jù)人的步速和/或身體狀態(tài)的歷史，可以預(yù)測 步速和/或身體狀態(tài)。電子設(shè)備可以進(jìn)一步地包含用于跳到下一項身體鍛煉的用戶控制 器，下一項身體鍛煉與下一項標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)。每種鍛煉都可以具有其自身
的身體狀態(tài)(例如心率)目標(biāo)。如果人希望提前結(jié)束鍛煉，那么這個 用戶控制器確保電子設(shè)備不會錯誤地激勵人或者使人放松。根據(jù)本發(fā)明的第二目的是實現(xiàn)一種方法，該方法包括步驟根據(jù) 人的步速選擇人體感知信號，根據(jù)人的身體狀態(tài)修改人體感知信號， 修改限制于某個最大值，以及再現(xiàn)人體感知信號。


參考這些附圖，本發(fā)明的電子設(shè)備和方法的這些方面及其他方面 將得到更進(jìn)一步地闡釋和說明，其中圖l顯示用于本發(fā)明的方法的實施例的健身方案(workout scheme)實例；圖2是本發(fā)明的方法實施例的流程圖；以及圖3是本發(fā)明的電子設(shè)備的框圖。附圖中對應(yīng)的元件由相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識。
具體實施方式
使用音樂會引起體育鍛煉的興趣，尤其會引起對單獨的、重復(fù)的 和耐久性運動的興趣。在鍛煉之前或鍛煉期間聽音樂被認(rèn)為通過神志 分離、激勵以及通過改善情緒狀態(tài)來提高運動輸出量，并被認(rèn)為提供 了改善的控制和學(xué)習(xí)電機控制的技能。因此，音樂可以是對跟上體力 鍛煉(physical exertion)的極好的指導(dǎo)，當(dāng)這種體力鍛煉是單調(diào) 的、重復(fù)的和厭煩的情況時尤其如此。跑步者戴著耳機聽音樂已經(jīng)成 為每天出現(xiàn)在街上的情形。許多消遣型鍛煉者和持久型運動員/運動愛好者與針對他們的健 康和運動經(jīng)歷的個人訓(xùn)練程序一起運作。這些訓(xùn)練程序基本上定義了 需要進(jìn)行的鍛煉順序，以及每個個人鍛煉的持續(xù)時間和強度.它們適 合于一個完整的計劃并且隨著時間推移而進(jìn)行修改，要么努力達(dá)到最 佳表現(xiàn)、體重控制，要么傷勢康復(fù)。本發(fā)明的方法優(yōu)選地在用于體育鍛煉的個性化音樂系統(tǒng)中使用， 該個性化音樂系統(tǒng)實現(xiàn)了體育訓(xùn)練程序、音樂選擇和音樂重放( playback)的集成。它將使體育鍛煉更令人愉快，并將幫助用戶跟上 訓(xùn)練程序中設(shè)定的預(yù)期目標(biāo)。簡而言之，在健身(work out)之前， 該系統(tǒng)支持用戶預(yù)先選擇適合于訓(xùn)練程序中體力鍛煉的優(yōu)選的音樂。 在健身期間，選擇歌曲重放，并且修改音樂重放的性質(zhì)，特別是音樂
的節(jié)奏，從而反映或者指導(dǎo)以心率和運動頻率所表示的當(dāng)前用戶表現(xiàn) 。在健身之后，為了目測檢查、為了訓(xùn)練程序修改以及為了通過學(xué)習(xí) 來精選未來的音樂，收集表現(xiàn)數(shù)據(jù)和回放數(shù)據(jù)。即使當(dāng)這些體力鍛煉引起單調(diào)、厭倦、疼痛、疲勞和精疲力盡的 感覺而沒有提供即時獎勵時，許多單獨的耐力運動練習(xí)需要激勵使人 堅持下來。在運動和鍛煉心理學(xué)領(lǐng)域，假定鍛煉者使用多種聯(lián)合的/內(nèi)部的 (associative/internal ) 和分離的/夕卜部的 ( dissociative/external)策略來應(yīng)付因運動消耗(sport exertion) 而產(chǎn)生的身體強度和所需的耐力的實際需求。在低于適度的體力負(fù)荷 的情況下，鍛煉者能自動轉(zhuǎn)移(即，"分離")對來自肌肉、關(guān)節(jié)、 心血管和肺部系統(tǒng)的內(nèi)部感覺的注意力。所用的分離策略是意象創(chuàng)造(imagery product ion )、積極心情發(fā)展(pos i t ive mood development )(例如，通過回想一生中美好的事情)、考慮工作、事業(yè)或社會關(guān) 系、創(chuàng)建自我效能(self-efficacy)、自尊和自信、或者進(jìn)行諸如心 算之類的問題解決(problem solving)。顯然，在大約70%的最大心 率儲備(maximal heart rate reserve (M磁))時，鍛煉者被迫開 始將他們的注意力從外部提示轉(zhuǎn)回到身體不適的內(nèi)部感覺上。在感覺 到極端疲勞或者精疲力盡的體力負(fù)荷程度時(例如，處于90% V(hMAX )，鍛煉者不能再將他們自己與即將來臨的痛苦感覺相"分離"。取 而代之，鍛煉者必須直接與痛苦進(jìn)行"戰(zhàn)斗"，從而堅持他們的鍛煉 ，這需要高水平的激勵和鍛煉忍受力(exertion tolerance)。除使得體力鍛煉更令人愉快之外，音樂還可以幫助鍛煉者脫離費 力的感覺，甚或成為持續(xù)努力的激勵因素。研究已經(jīng)表明快速音樂( up-tempo)可以提高表現(xiàn)，不過僅對低且適度水平的鍛煉的體力任務(wù)(即，具有次最大努力)有效。在明顯的70WMHRR臨界水平時加倍音樂 步速使鍛煉者能夠推遲他們的疲勞時間；看起來音樂節(jié)奏的改變似乎 幫助他們延長使用"分離"應(yīng)付策略的周期。如果鍛煉者被明確指示 要與播放的音樂同步，那么表現(xiàn)將得到提高。特別地，當(dāng)踏蹬速度與 音樂同步時，耐力在靜止的、恒定步速自行車任務(wù)中得到提高。與沒 有音樂的效果相反，與踏蹬不協(xié)調(diào)的背景音樂不能顯示出相同的效果 。在高強度鍛煉(例如，90% V02MAX)時，費力的感覺變得勢不可擋 并且毫無差別，然后達(dá)到極端疲勞和精疲力竭的程度。如已提及的那
樣，在那種費力的程度下，鍛煉者不能再主動地將他們的注意力轉(zhuǎn)移 到外界刺激上。因此，雖然音樂仍比沒有音樂的情況能為任務(wù)帶來更 大的享受，但音樂不會幫助他們改善以維持他們的努力。單人耐力運動和音樂回放的恰當(dāng)結(jié)合已經(jīng)產(chǎn)生出消費品。電子設(shè)備公司Philips和運動裝制造商Nike的商業(yè)合作創(chuàng)造出一種組合設(shè)備 ，稱為MP3Run (PSA260 )，該設(shè)備用作便攜式音樂播放器和表現(xiàn)/訓(xùn)練 顯示及記錄系統(tǒng)。該播放器是256MB的閃存設(shè)備，用于播放約4到8個小 時MP3或WMA格式編碼的音樂，并且該播放器包含F(xiàn)M收音機。可以通過 下載來更新音樂。對于表現(xiàn)記錄，該設(shè)備帶有向該設(shè)備無線傳送(使 用Bluetooth )速度和距離數(shù)據(jù)的計步器，用于顯示和按需(on-demand )音頻反饋。表現(xiàn)數(shù)據(jù)可以上傳到個人計算機以便檢查。然而，音樂 回放或更新與表現(xiàn)并沒有結(jié)合。訓(xùn)練程序規(guī)定在單項訓(xùn)練中日程安排的身體鍛煉的順序。鍛煉的 定義可以包括(參見圖l):鍛煉類型，它指的是在類似跑步、騎腳踏車、劃船、有氧運動和 健身之類的運動中的鍛煉；鍛煉持續(xù)時間，其指定進(jìn)行所述鍛煉的時間段，它可能處于規(guī)定 的強度級別；鍛煉強度，其指定所述鍛煉應(yīng)該在什么勞累級別進(jìn)行.它可以按 照最高心率儲備(MHRR)的百分比進(jìn)行表示，它可以指定想要的心率 范圍。例如，用于提高耐力和最佳心血管訓(xùn)練的有氧心率范閨是70-80% 的MHRR;鍛煉嚴(yán)格度(exercise stringency)，其告知所述鍛煉在 持續(xù)時間和強度方面應(yīng)多么嚴(yán)格或者多么寬松。對于特定的鍛煉類型，參數(shù)是不相關(guān)的或是不能預(yù)測的。例如， 熱身或拉伸鍛煉期間的心率是非常小相關(guān)的，并且假定處于休息狀態(tài) 。事先還無法得知從勞累狀態(tài)恢復(fù)到心率處于平靜狀態(tài)需要花費多長 時間。注意，對于那些寧愿"輕松跑著穿過公園"而不愿專心致志于訓(xùn) 練程序的人而言，訓(xùn)練程序也可以包含諸如跑步一'J、時之類的單項鍛 煉。典型地，訓(xùn)練程序是一個完整和個性化的培訓(xùn)計劃的一部分，完 整和個性化的培訓(xùn)計劃用于實現(xiàn)定義明確的長期目標(biāo)，比如努力在體 育賽事中達(dá)到最佳表現(xiàn)、延長耐力、增強實力(strength and power)、減肥、變得更健康、保持健康、或使身體康復(fù)。這些計劃和這些 訓(xùn)練程序一起由運動生理學(xué)家、教練、訓(xùn)練員、運動和健康咨詢公司 或由人們自己創(chuàng)制，它們也可能借助于現(xiàn)代計算機技術(shù)的幫助。在如圖2所示的本發(fā)明實施例中，在4個使用階段利用喜好的音樂 幫助用戶跟上設(shè)置在訓(xùn)練程序中的期望目標(biāo)。4個階段是安裝階段(未 顯示)、準(zhǔn)備階段l、鍛煉階段2、和反饋階段4。安裝階段、準(zhǔn)備階段 1、和反饋階段4是離線的。換言之，在體力鍛煉前后在家中使用個人計算機執(zhí)行涉及這些階段的任務(wù)。反之，當(dāng)用戶進(jìn)行身體鍛煉時，鍛 煉階段2是在線的。安裝階段第一次使用該系統(tǒng)需要安裝階段(未顯示)以個性化該系統(tǒng)。在 一個對話中，該系統(tǒng)向用戶請求相關(guān)的個人數(shù)據(jù)(例如，姓名、性別 、年齡)、鍛煉和生理數(shù)據(jù)(例如，體重、含脂率、安靜時心率、最 大或峰值心率、步頻、步長)、以及運動經(jīng)驗水平(即，初學(xué)者、中 等的、有經(jīng)驗的)。另外，可以改變或增加鍛煉的定義和對音樂的好 惡。該系統(tǒng)可由多個用戶使用，不過他們?nèi)加衅鋫€人資料。用戶總 是可以回到這個安裝階段以復(fù)位他們的數(shù)據(jù)。準(zhǔn)備階段l準(zhǔn)備階段l與離線訓(xùn)練程序創(chuàng)建和音樂預(yù)選相關(guān)。準(zhǔn)備好的訓(xùn)練計 劃可以提供使用、修改，或者可以從頭開始創(chuàng)建，接著，從適合該訓(xùn) 練程序的更大的音樂集合中選出喜好的音樂，在實際訓(xùn)練開始之前進(jìn) 行音樂預(yù)選，從而確保輕松自在(hassle-free)的運動和音樂體驗。 另外，它克服在當(dāng)前基于閃存的便攜式播放器上的存儲限制。不同的 訓(xùn)練鍛煉在運動、步速、強度和持續(xù)時間方面具有相當(dāng)不同的特點。 例如，熱身不同于間隙式訓(xùn)練練習(xí)，因為它不考慮鍛煉強度或用戶表 現(xiàn)。相反，熱身需要鍛煉者的全部注意力。這些不同的鍛煉特點需要 選擇不同的喜好音樂。音樂和訓(xùn)練程序都下載到可攜帶的便攜式播放 器中。在系統(tǒng)的音樂預(yù)選策略中設(shè)計以下要求在訓(xùn)練程序中考慮與鍛煉相關(guān)的個人音樂偏好，該個人音樂 偏好涉及對歌曲的好惡、音樂流派、藝術(shù)家等。選中的音樂數(shù)量整體來看與各個鍛煉的持續(xù)時間成比例并且 與訓(xùn)練程序的持續(xù)時間成比例。
音樂根據(jù)鍛煉強度來選擇。特別地，鍛煉強度被轉(zhuǎn)換為音樂 節(jié)奏特性。采用用戶表現(xiàn)指示器來學(xué)習(xí)需要在未來的預(yù)選中包括或排除 什么歌曲。為了使音樂預(yù)選處理定形，我們將歌曲定義為一個具有iT個屬性值 的有限矢量"(v'，…v》。這些屬性反映目錄數(shù)據(jù)或音樂的內(nèi)在特征的標(biāo)簽，音樂內(nèi)在特征比如是唯一標(biāo)識符、標(biāo)題信息、藝術(shù)家姓名、流派 、持續(xù)時間、音樂節(jié)奏和拍子記號。用于這些標(biāo)簽的值可以容易地由來自第三方的在線服務(wù)或者音樂信號處理算法來提供。對于每個第ir個 屬性的全部可能值都集中在由A表示的屬性域中。01首歌曲的有限集#= 表示用戶的音樂集合。通過產(chǎn)生一個播放集合來實現(xiàn)音樂預(yù)選，該播放集合被定義為/7首歌曲的(無序)集合/7=("，...，,)，其中對于/' =1,...，/2而言仄^。我們使用 /7"表示播放集合中第/首歌曲的第i個屬性值。為了注解方便，我們考 慮將待獲知的播放集合/7的大小。實際上，使播放集合的大小是可變的對于每項單獨的鍛煉，通過可以產(chǎn)生播放集合的用戶或系統(tǒng)來定義一組約束(constraint) (7。另外，約束被定義成將適用于整個訓(xùn)練 程序，例如，以便保證為這些鍛煉選擇不同的歌曲，并且約束被定義 成全部音樂都適合于便攜式播放器。全部播放集合都合并成將在鍛煉 階段中使用的一個預(yù)選音樂集合。約束是在聲明項中告知什么歌曲應(yīng) 該在播放集合中什么歌曲不應(yīng)在播放集合中的限制。約束可以反映一 項鍛煉中用戶的音樂偏好或?qū)m合體力鍛煉的音樂屬性的限制。如果 播放集合滿足由約束條件定義的限制，那么認(rèn)為播放集合滿足一個約 束。否則，認(rèn)為它違反約束。如果用戶在做特定鍛煉時不,歡帶有特定屬性(例如，藝術(shù)家或 流派)的音樂，她可以通過用戶界面向該系統(tǒng)通知這個事實以防止選 擇這類音樂。然后，該系統(tǒng)用具體例子例示說明一個#餘約束(exclude constraint)。形式上，#/^約束由四維數(shù)(i, H給出，其中p是播放集合， /7是;7的大小，i是屬性號碼，uhiT, r是一組屬性值，r^A，表示對于全部i"、/ ，它必須保持/ "gr。另一方面，如果用戶,歡帶有特定屬性的音樂，那么該系統(tǒng)用具體例子例示說明一個^嶔(counting)約束，該^炎約束在播放集合 中限制和強制特別屬性值的出現(xiàn)次數(shù)。形式上，^炎約束由六維數(shù)(ir, & a, 6)給出，其中;7是播放集合，/2是/7的大小，f是屬性號碼，"i^iT， K是一組屬性值，7￡Z>*， a和6分別是下限和上限，表示它必須保持"l {1"、/2|/7" e「 } |"。如果鍛煉具有限制的持續(xù)時間，那么需要選擇一組具有相似的總 計持續(xù)時間的歌曲，對其可使用掙禁^/>7 (duration)約束。形式上 ，摔饔^/V約束由五維數(shù)(A",i,a, 6)給出，其中/7是播放集合， "是j 的大小， f是屬性號碼，"hf，a和6分別是下限和上限， 表示它必須保持"力/7""。('=1一項鍛煉通過其強度和嚴(yán)格程度，限制在需要包含的音樂節(jié)奏范 圍上的播放集合生成。如果我們假定運動頻率將與音樂同步(或反之 亦然)，僅僅需要帶有特定音樂節(jié)奏范圍的音樂，對其可以提供范圍 約束。對于每個特定用戶需要學(xué)習(xí)與鍛煉相關(guān)的在音樂節(jié)奏上的精確 限制。形式上，范圍約束由五維數(shù)(A",i, K『)給出，其中P是播放集合，/2是P的大小，ir是屬性號碼，Uh/， r和『分別是下限和上限，其中K w^e A表示對于全部1《""，它必須保持F^/7,^w。同樣地，好象從統(tǒng)計分布(例如，正態(tài)分布)得到第i:個屬性值一樣，可以為播放集合產(chǎn)生 歌曲。注意，限定歌曲順序的約束并未建模，因為播放集合被認(rèn)為是無 順序的集合。1)通過局部搜索得以實現(xiàn)滿足一組約束是一個NP-hard組合難 題。因此不太可能存在計算滿足任何給定約束集合的播放集合的多項 式算法。如果約束沖突，則甚至存在沒有可行解的情況。因此，不是 尋求精確解，而是通過使用局部搜索計算近似解。在這個局部搜索方 法中，每個播放集合上的約束都被轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)化的、智能拼接線性懲 罰函數(shù)(piece—wisely linear penalty functions)。 如果滿足約 束，則每個懲罰函數(shù)被定義為零，如果不滿足約束，則每個懲罰函數(shù) 被定義為大于零，并且隨著違反約束的數(shù)值增加而增加。舉例來說， 用于#凝^>7約束的懲罰函數(shù)定義為<formula>formula see original document page 11</formula>
其中o"-^ / "并且5=邁ax(a 一 /min "" n max A一W。如果全部第A個屬性值的總和(例如，總持續(xù)時間)處于范圍[a, 6]之內(nèi)， 那么處罰是零。否則，處罰是總和與最接近的下限或者上限之間的標(biāo) 準(zhǔn)化差值(normalized difference)?？偺幜P定義為涉及的全部懲罰函數(shù)的加權(quán)凸組合(weighted convex combination),權(quán)重表示如果還沒有滿足約束，那么不滿足 的情況有多嚴(yán)重。 一些約束很嚴(yán)格，而其他的約束表示可以部分地違 反。相對于選擇多于可以適合于一項鍛煉的音樂而言，選擇太少所喜 好的藝術(shù)家的歌曲可能更嚴(yán)格。為了找到最小化總處罰的播放集合，局部搜索考慮完全解或者播 放集合。通過在每次迭代中應(yīng)用隨機的、小的改變而逐解步進(jìn)。這種 可以允許的改變是(i)增加歌曲，(ii)刪除歌曲，以及(iii) 用一首新歌代替一首歌。因為在此并未提及序列順序上的約束，所以 改變歌曲順序沒多大關(guān)系。如果新產(chǎn)生的音樂選擇優(yōu)于原始的音樂選 擇，那么接受新的音樂選擇，并且進(jìn)入局部搜索的下一個循環(huán)。如果
新的解更差，則可按照某一概率接受該解，該概率隨著劣化(deterioration)量而減少，而且也在算法的過程中減少。換言之，搜 索過程"冷卻下來"，這稱為模擬退火，從而避免陷入局部極小值。 模擬退火需要用于溫度控制的預(yù)定義的冷卻計劃表(schedule);標(biāo) 準(zhǔn)線性冷卻計劃表被采用。對上述方法的小的修改不會將全部約束轉(zhuǎn)換為懲罰函數(shù)，但通過 預(yù)處理(即，使用約束傳播原理(constraint propagation principles ))處理了一些容易的約束。例如，如果用戶想要全部歌曲都是搖滾 歌曲，那么人們通過僅使用來自于音樂集中的搖滾歌曲而不考慮其余 全部歌曲即可輕易實現(xiàn)。 鍛煉階段2參見圖2，鍛煉階段2是在線階段，其中當(dāng)用戶鍛煉時回放預(yù)選音 樂。在訓(xùn)練程序中的鍛煉指令將回放什么音樂。系統(tǒng)(目前是便攜式 播放器)利用與心率傳感器的無線連接監(jiān)視和記錄諸如心率之類的用 戶表現(xiàn)數(shù)據(jù)，利用與計步器的無線連接監(jiān)視和記錄運動頻率(即，跑 步者的步頻)和奔跑速度。根據(jù)所需的激勵模式，音樂回放適合于當(dāng) 前用戶表現(xiàn)或者當(dāng)前訓(xùn)練目標(biāo)。除標(biāo)準(zhǔn)的線性回放之外，已經(jīng)實現(xiàn)了下列高級音樂回放模式恒定節(jié)奏(constant tempo):以恒定節(jié)奏回放音樂，從而激勵鍛煉者將其步速與用于增強耐力的音樂同步。其目標(biāo)在于幫助鍛煉者在 一段距離上平均分配其體力，并且減少由于短暫的高強度運動造成的恢復(fù)費用。步速匹配(pace matching):音樂節(jié)奏連續(xù)適應(yīng)于鍛煉者的當(dāng)前 步頻，從而支持以不同的步頻進(jìn)行奔跑，而無需全神貫注于持續(xù)的時 間。步速影響(pace influencing):通過使鍛煉者的步伐與音樂同步 ，加速/減速音樂節(jié)奏以激勵鍛煉者按同樣方式加速/減速。在這種情 況下，目的在于達(dá)到訓(xùn)練程序中定義的一個表現(xiàn)級別。在步速影響模式下執(zhí)行的方法包括步驟7，根據(jù)人員3的步速選 擇人體感知信號；步驟8，根據(jù)人的身體狀態(tài)修改人體感知信號，修改 限于某一最大值；以及步驟9，再現(xiàn)人體感知信號。不同的回放模式與不同的鍛煉方式相關(guān)，不同的鍛煉方式可以有
不同的運動類型(例如，跑步、騎腳踏車、間隙休息(interval)、 慢跑)、步速、強度、和持續(xù)時間。假定在鍛煉時測量用戶的表現(xiàn)。 用戶表現(xiàn)可以表示為使用計步器測量步頻中的跑動步速，表示為使用 轉(zhuǎn)器測量繞轉(zhuǎn)頻率中的騎車步速，或者表示為使用心力計( cardiometer )測量每分鐘心跳的心率。對于跑步而言，步頻可取為表 現(xiàn)的單位。對于騎腳踏車而言，蹬車頻率的一半可取為表現(xiàn)的單位。 對于劃船而言，整個劃槳周期的一半可取為表現(xiàn)的單位。對于心率而 言，單次心跳可取為表現(xiàn)的單元?？梢詾椴煌倪\動定義不同的表現(xiàn) 單位。然后根據(jù)當(dāng)前用戶表現(xiàn)和當(dāng)前所選的回放模式來修改音樂回放 的特性(例如，節(jié)奏、音量、聲音位置、均衡)。例如，如果需要的 話，音樂回放的節(jié)奏可以通過音樂轉(zhuǎn)換技術(shù)(例如，時間拉伸)來進(jìn) 行控制。回放的模式被擴展到多首歌曲，暗示根據(jù)回放模式和當(dāng)前用 戶表現(xiàn)來選擇新的歌曲。顯然，用戶對回放進(jìn)行控制；利用播放器上的交互控件可以跳過 或者延長歌曲及鍛煉。此外，可以選擇不同的回放模式。最后，監(jiān)視 當(dāng)前鍛煉的持續(xù)時間和強度，用于向用戶發(fā)出進(jìn)行下一項鍛煉的信號 。根據(jù)當(dāng)前用戶表現(xiàn)、當(dāng)前鍛煉目的、音樂回放模式和已播放歌曲歷 史來選擇歌曲。不同的音樂回放模式需要不同的控制和音樂選擇策略。無需對標(biāo) 準(zhǔn)的線性回放進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。該系統(tǒng)是帶有便攜式音樂播放 器、心率監(jiān)視器(通常包括帶有無線發(fā)射器的胸帶(chest belt),以 及連接到播放器的接收器)和步頻監(jiān)視器(使用連接到播放器的計步 器)的結(jié)構(gòu)(set-up),所用的胸帶傳輸每次心搏的脈沖。該系統(tǒng)使 用輸入脈沖時間間隔的5點移動平均數(shù)作為當(dāng)前心率。對于步頻而言， 也使用5點移動平均數(shù)。A)恒定節(jié)奏如果歌曲的原始節(jié)奏不滿足想要的節(jié)奏，那么恒定 節(jié)奏的音樂回放通過時間拉伸來改變給定歌曲的節(jié)奏。簡而言之，時 間拉伸是在不修改音調(diào)(pitch)的情況下，根據(jù)比例因數(shù)縮短或延長音 頻數(shù)據(jù)文件。顯然，對于在線拉伸和回放而言，這需要進(jìn)行得比實時 更快；采用基于同步疊加(synchronous overlap-and-add ) (SOLA )的標(biāo)準(zhǔn)的時間域技術(shù)。比例因數(shù)表示歌曲的想要的節(jié)奏和原始節(jié)奏 之間的比率。因為修改太多(例如，超過125%)的音樂聽起來相當(dāng)難
聽，所以對極大的比例因數(shù)(extreme scale factors)不能無妨i也 進(jìn)行時間拉伸。因此，用于回放的(下一首)歌曲被定義為原始節(jié)奏 最接近于想要的節(jié)奏并且最近還未被回放的歌曲。如果想要，則不連 續(xù)地播放同一位藝術(shù)家的歌曲。B)步速匹配鍛煉者受到與其運動同步的音樂的激勵。步速匹配 使音樂與用戶的步頻同步。步頻，或者步速，是用戶的腳在一分鐘過 程中落地的次數(shù)，并且以每分鐘的步數(shù)表示(spm)。音樂節(jié)奏以每分 鐘的拍子表示(bpm)，其中在4/4節(jié)拍中的一個音樂小節(jié)包含4拍。為 了使音樂節(jié)奏匹配步頻，需要使用時間拉伸來更快或更慢地播放音樂 。涉及時間拉伸的比例因子的典型極大值是-15%到+25%。對于具有 100bpm節(jié)奏的歌曲而言，這導(dǎo)致拉伸范圍是[85， 125]。因為腳沖擊地面的時刻仍可以與一個音樂拍相合，所以當(dāng)步頻是 150spm時還可以認(rèn)為以75bpm節(jié)奏播放音樂是匹配的。注意，我們假定 音樂節(jié)奏和用戶的步幅是同相的。通常認(rèn)為步頻的倍數(shù)(2倍、4倍、8倍.......))或整分?jǐn)?shù)(integral division) (1/2,1/4,1/8，……)與音樂節(jié)奏匹配。例如，如果當(dāng)前歌曲的節(jié)奏是100bpm (意味著歌曲拉伸范圍是 [85, 125])，并且步頻是210spm，那么系統(tǒng)會將音樂播出節(jié)奏改變?yōu)?105bpm。如果步頻是130spm，則不能在歌曲拉伸范圍內(nèi)找到有效的匹 配。在這種情況下，通過時間拉伸歌曲，音樂播出節(jié)奏轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱咏?于步頻的拉伸邊界。然后，在當(dāng)前歌曲已經(jīng)播放足夠長時間的情況下 (比方說30秒，以便隨著時間減少重復(fù)的歌曲變化)，選中一首新歌 。為了使得轉(zhuǎn)變沒有突兀的節(jié)奏變化，這首新歌要求具有包括當(dāng)前播 出節(jié)奏以及當(dāng)前步頻的拉伸范圍。以一種平穩(wěn)的方式改變播出節(jié)奏。當(dāng)立即改變節(jié)奏時，音樂回放 中的間斷(hick-up)是很明顯的。另一方面，當(dāng)改變需要很長時間時 ，系統(tǒng)響應(yīng)太慢(即，超過10秒)，無法精確地匹配用戶步頻。在步 速匹配模式中指定系統(tǒng)響應(yīng)時間的參數(shù)是L，它指定了由歌曲拉伸范圍 所定義的播出節(jié)奏中最大變化將花費的時間。采用一個線性函數(shù)計算 從給定播出節(jié)奏轉(zhuǎn)變到新的播出節(jié)奏的實際時間。這個函數(shù)以"表示， 它具有兩個點，u(0)-0和"(=T ，其中Am表示播出節(jié)奏中的 最大變化。假定呈線性關(guān)系，但是作為未來的擴展，可采用平方根關(guān)
系與較大變化相比相對較快地傳播小變化。當(dāng)考慮上述帶有假定Tm-1000亳秒的實例時，從100bpm到105bpm的變化將需要"(A!,n + 。5)J:—= 125毫秒。|85-125|c)步速影響為了激勵鍛煉者在某個心率范圍之內(nèi)達(dá)到和保持其 心率，該系統(tǒng)采用一個具有4個步驟的方法。1) 匹配音樂播出節(jié)奏和用戶步頻，從而確保它們之間的聯(lián)系；2) 確定心率目標(biāo)，并且從心率目標(biāo)確定步頻和音樂播出節(jié)奏子目標(biāo)；3) 從當(dāng)前播出節(jié)奏向由已確定子目標(biāo)所想要的播出節(jié)奏傳播音樂 播出節(jié)奏的變化。4) 等待心率穩(wěn)定。這些步驟在一個連續(xù)循環(huán)中重復(fù)，直到已經(jīng)達(dá)到鍛煉目標(biāo)。通過在步驟l中假定音樂播出節(jié)奏匹配步頻，在步驟3中的播出節(jié) 奏變化將對用戶步頻產(chǎn)生同步效果。換言之，鍛煉者將自動保持其運 動在時間上與以后的音樂播出節(jié)奏變化合拍。使用前述步速匹配模式 來匹配播出節(jié)奏和步頻。 一旦匹配了步頻，該系統(tǒng)就前進(jìn)到下一步。在第二步中，比較用戶的當(dāng)前心率與當(dāng)前鍛煉的心率目標(biāo)，并確 定差異百分比。通過直接將心率差異百分比應(yīng)用于當(dāng)前步頻來預(yù)計所 需要的步頻。根據(jù)運動生理學(xué)，我們知道心率將隨著鍛煉強度變化而 發(fā)生線性變化。換言之，心率增加10%則意味著步頻增加10%。然后所需的步頻被轉(zhuǎn)換為所需的音樂播出節(jié)奏；所需的播出節(jié)奏可以是所需步頻的倍數(shù)或者整分?jǐn)?shù).如步速匹配模式那樣，當(dāng)當(dāng)前歌曲不能更進(jìn)一步地拉伸以適應(yīng)音 樂播出節(jié)奏變化時，該系統(tǒng)將播出節(jié)奏改變?yōu)樽罱咏目赡苤?即， 或者最大歌曲拉伸邊界或者最小歌曲拉伸邊界)。隨后，選擇一首具 有包括已達(dá)到的和所需的音樂播出節(jié)奏的拉伸范圍的新歌。該系統(tǒng)保持心率測量的歷史。由此，可以預(yù)測在接下來30秒中心率(由此所需的播出節(jié)奏)將如何進(jìn)展。如果為了回放而需要改變歌 曲，該預(yù)測則對下一步最好選擇什么歌曲提供了有價值的信息。這樣 有效地使需要歌曲改變的數(shù)目最小化。因為由于忽略或者疲勞，突然改變播出節(jié)奏將導(dǎo)致用戶無法跟上
這種變化，所以音樂播出節(jié)奏的變化不是立即進(jìn)行的。取而代之，系 統(tǒng)考慮一段傳播時間。如步速匹配模式中那樣，采用一個線性函數(shù)計 算從給定播出節(jié)奏轉(zhuǎn)變到新的播出節(jié)奏的實際時間。這個函數(shù)以ti表示，具有兩個點，ti(0)-0和ti ( Am) =T ，其中A附表示播出節(jié)奏的最 大變化。最后，當(dāng)已經(jīng)傳播了變化時，在進(jìn)行附加變化之前，系統(tǒng)等待用 戶心率達(dá)到穩(wěn)定。根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)測試時，用戶的心血管系統(tǒng)需要一段 時間來適應(yīng)額外的努力。系統(tǒng)不是在每次改變之后指定固定的等待時 間，而是尋找具有小的導(dǎo)數(shù)(derivative)值的連續(xù)心率中的差異減 少的趨勢。另外，為了鼓勵用戶更強烈地運動，可以將音樂放得更大聲，可 以加強低頻，和/或可以回放音樂，彷佛音樂在聽眾面前一樣?？梢赃x 擇具有對應(yīng)于略高于當(dāng)前用戶表現(xiàn)的表現(xiàn)水平的節(jié)奏的新歌。另外， 為了鼓勵用戶不那么強烈地運動，可以將音樂放得更小聲，可以減弱 低頻，和/或可以回放音樂，彷佛音樂在聽眾身后一樣.可以選擇具有 對應(yīng)于略低于當(dāng)前用戶表現(xiàn)的表現(xiàn)水平的節(jié)奏的新歌。 反饋階段4反饋階段4與離線表現(xiàn)存儲和反饋有關(guān)。為了用戶檢查和系統(tǒng)學(xué)習(xí) 目的，存儲了表現(xiàn)數(shù)據(jù)、實際執(zhí)行的訓(xùn)練程序、以及實際回放的歌曲 列表。為了檢查、自尊、激勵以及為了向修改當(dāng)前訓(xùn)練方法提供建議 ，可以采用圖形方式顯示表現(xiàn)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)獲取用于學(xué)習(xí)什么音樂最適 合于什么鍛煉類型的數(shù)據(jù)。 找到適合于訓(xùn)練程序的音樂在特定鍛煉中使用的音樂數(shù)據(jù)庫中確定歌曲的適合性的最重要特 征是其節(jié)奏。其他特征包括例如，敲擊次數(shù)(percussiveness)(歌曲中的拍的數(shù)量)、節(jié)拍、音調(diào)、錄音中使用的樂器等等。因為存 儲空間的數(shù)量常常有限，考慮到諸如"在一次訓(xùn)練程序期間不播放相 同的歌曲兩遍，，或者"不連續(xù)播放相同藝術(shù)家的歌曲"之類的用戶偏 好，必須找到一種確保正確的音樂處于便攜式設(shè)備之上的方法，以便 總能夠找到適合的歌曲。通過對每個鍛煉產(chǎn)生節(jié)奏概率圖，然后將這 些圖合并為用于整個訓(xùn)練程序的整體節(jié)奏概率圖，即可實現(xiàn)這個目的
在本發(fā)明方法的實施例中，確定匹配鍛煉心率范圍的步速，以便 找到適合于訓(xùn)練程序的音樂。令人遺憾的是，這種關(guān)系不是簡單直接 的關(guān)系。由于諸如其中耐力(已經(jīng)跑步多長時間)、疲勞、跑步者的 健康、天氣情況和一天中的時間之類的因素，以某種步速奔跑而引起 的心率因用戶的不同以及隨時間的變化而不同。然而，可以假定某種平均節(jié)奏，其結(jié)果如下表HR性別年齡步速50%男30以下90. 250%男30-4088. 660%男30以下110. 170%男30以下116. 570%女30以下112. 970%女30-40110. 780%男30以下125. 0為鍛煉確定平均節(jié)奏的另一個重要方面是鍛煉在訓(xùn)練程序內(nèi)部所處的位置。例如，當(dāng)開始鍛煉時需要達(dá)到心率110的步速可能是90，而 在30分鐘之后，步速80就足以達(dá)到該心率。因此，可以根據(jù)性別和年 齡假定用戶的疲勞曲線，其中記錄了時間對需要達(dá)到某一心率級別的 步速的影響。這些粗略的表格和疲勞曲線以根據(jù)性別和年齡群體的用 戶分類為基礎(chǔ)。這種信息可由用戶容易地輸入，并且不需要許多時間 來進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)。已經(jīng)建立了對于訓(xùn)練程序中每種鍛煉的步速的預(yù)測值，從這些平 均步速中可以假定呈高斯分布，估計鍛煉中的特定節(jié)奏與典型心率范 圍的相似性這個簡單高斯函數(shù)中的平均數(shù)P是對于一個鍛煉的平均估計步速，其中標(biāo)準(zhǔn)偏差C7表示結(jié)果圖的寬度?？紤]到先前鍛煉(因為這個節(jié)奏很可能是當(dāng)前鍛煉將開始時的節(jié)奏)的估計節(jié)奏和下一項鍛煉(基于 類似理由)的估計節(jié)奏，可以確定標(biāo)準(zhǔn)偏差。以上的全部都考慮了關(guān) 于用戶類別(年齡和性別群體)表現(xiàn)的統(tǒng)計信息。此外，利用了來自訓(xùn)練程序的信息。然而，在鍛煉期間，記錄(logged)下用戶的表現(xiàn)
數(shù)據(jù)并且在鍛煉之后在反饋階段收集用戶的表現(xiàn)數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)可用 于使分配更加個性化。首先，可以對某種鍛煉類型確定平均偏差，并且該平均偏差可以 與已經(jīng)可提供的找到此類鍛煉的更好標(biāo)準(zhǔn)偏差cr的統(tǒng)計信息結(jié)合使用 。此外，當(dāng)考慮到用戶的表現(xiàn)時，可以更加精確得多地確定函數(shù)中的平均節(jié)奏/z。進(jìn)行這種結(jié)合的有效方法將是從用戶表現(xiàn)中產(chǎn)生真實曲線 ，并且利用以前已經(jīng)創(chuàng)建的一條曲線來平均這條曲線。相同的處理可 以用于用戶疲勞曲線。這樣，節(jié)奏的預(yù)測對于用戶完成了的每項新鍛 煉越來越精確。已經(jīng)對每項單獨鍛煉創(chuàng)建了或多或少的精確的分布，所有這些曲線可以被概括為(summed up to)用于整個訓(xùn)練程序的整體分布?？?以考慮鍛煉的相對權(quán)重。通過考察這些鍛煉相對于整個訓(xùn)練程序的長 度的持續(xù)時間來確定這個權(quán)重。產(chǎn)生的問題之一是可以用千米或者目 標(biāo)心率代替時間來表示一些鍛煉持續(xù)時間。對于距離持續(xù)鍛煉，考慮到用戶疲勞曲線，該距離可以乘以平均跑速。對于目標(biāo)心率，也可以 考慮到用戶疲勞曲線。當(dāng)已經(jīng)建立起用于整個訓(xùn)練程序的整體分布時，這種分別可以映 射到在音樂(播放器)存儲器上可提供的總播放時間。優(yōu)選地，總播 放時間取決于存儲器上的空間大小以及對每首歌曲的平均壓縮水平。 參見圖2，可以使此圖匹配在準(zhǔn)備階段l中歌曲需要滿足的約束之一。 用戶界面在該系統(tǒng)的實施例中，系統(tǒng)允許用戶停止、跳過、暫?；蛘咧匦?開始訓(xùn)練程序中的鍛煉、播放列表中當(dāng)前播放的歌曲、以及音樂回放 模式。音樂播放器通過僅播放預(yù)先為各個鍛煉選擇的音樂以及通過考 慮到這些鍛煉的持續(xù)時間或者達(dá)到預(yù)定義的表現(xiàn)級別所花費的時間來 使音樂播放器本身嚴(yán)格遵守訓(xùn)練程序。音樂回放的用戶控制通過包括 設(shè)置了訪問交互控制的用戶界面系統(tǒng)的本發(fā)明來實現(xiàn)。該系統(tǒng)開始于播放已經(jīng)為笫一項鍛煉預(yù)選的音樂。通過語音合成 和/或文本/顯示提示將鍛煉類型傳送給用戶。此外，例如通過顯示和/ 或語音合成將歌曲信息傳送給用戶。鍛煉可以具有預(yù)定義的固定持續(xù) 時間或者可以具有可變的持續(xù)時間。在后者情況下，鍛煉將延長，直 到已經(jīng)達(dá)到預(yù)定義的用戶表現(xiàn)級別或者只要保持預(yù)定義的用戶表現(xiàn)級
別為止(參見圖l)。當(dāng)鍛煉和聽音樂時，例如，當(dāng)對于其他任務(wù)(諸如穿過道路或者 與路人交談)需要全部注意力時，用戶可以暫停音樂回放和鍛煉。然 后可以重新開始播放音樂并重新開始鍛煉。如果鍛煉涉及達(dá)到或者保 持特定的表現(xiàn)級別，那么重新開始意味著再次開始鍛煉。通過顯示和/ 或語音合成向用戶報告鍛煉狀態(tài)。如果不喜歡回放的特定歌曲，那么用戶可以跳過當(dāng)前播放的歌曲 。然后回放下一首預(yù)選歌曲。這首新歌的選擇可以取決于回放模式。 關(guān)于這首新歌的信息被傳送給用戶?？梢苑磸?fù)跳過歌曲，直到找到喜 歡的歌曲為止。新歌曲的選擇是循環(huán)的，允許用戶錯誤恢復(fù)并且完全 導(dǎo)航對于一項鍛煉預(yù)選的全部歌曲。當(dāng)可以結(jié)束鍛煉時，用戶得到通知。結(jié)束鍛煉意味著已經(jīng)預(yù)定義 的持續(xù)時間已經(jīng)到期了 ，或者用戶成功地達(dá)到了或者保持了特定的表現(xiàn)級別?？梢酝ㄟ^聽覺提示、振動提示、文本/顯示提示、LED光線提 示，或者通過改變音樂回放特性(例如，放慢速度、更輕柔)來傳輸 這個信息。然后用戶決定跳過當(dāng)前鍛煉進(jìn)入到下一項鍛煉。用戶還可 以決定繼續(xù)做當(dāng)前鍛煉；在一段短周期之后，設(shè)備將再次開始當(dāng)前的 鍛煉。即使該鍛煉尚未結(jié)束，用戶總是可以決定跳過當(dāng)前鍛煉。進(jìn)入 到下一項鍛煉是循環(huán)的。如果是訓(xùn)練程序中的最后一項鍛煉，那么下 一項鍛煉將是該程序中的第一項鍛煉。這種循環(huán)特點允許用戶錯誤恢 復(fù)并全面導(dǎo)航。系統(tǒng)的其他實施例可以僅具有上述特征的一部分。參見圖3，本發(fā)明的電子設(shè)備21包括電子電路23。電子電路23有效 地根據(jù)人員步速選擇人體感知信號，根據(jù)人的身體狀態(tài)修改人體感知 信號，以及再現(xiàn)人體感知信號，而修改限制在某個最大值。電子設(shè)備 21可以是固定設(shè)備或者便攜式設(shè)備。例如，電子設(shè)備21可以是一種當(dāng) 人員進(jìn)行體力鍛煉時用于再現(xiàn)人體感知信號的內(nèi)容再現(xiàn)設(shè)備。電子設(shè) 備21可以包含用于接收內(nèi)容項目的輸入25，例如，USB端口或者網(wǎng)絡(luò)接 線。電子設(shè)備21可以包含用于在另 一個設(shè)備上再現(xiàn)人體感知信號的輸 出25，例如，USB端口，網(wǎng)絡(luò)接線，或者耳機插孔。電子設(shè)備21可以 含(固定的或者可移動的)存儲裝置31 (例如硬盤、固態(tài)存儲器和/或 光盤讀取器)。例如，存儲裝置31可以存儲內(nèi)容項。電子設(shè)備21可以 包含用于再現(xiàn)人體感知信號的再現(xiàn)裝置29，例如，揚聲器、觸覺反饋
發(fā)生器、顯示器或燈。電子電路23可以例如是多用途處理器或者專門 應(yīng)用處理器。軟件可用于有效地使電子電路23執(zhí)行本發(fā)明的方法。盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，對 于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在上述概括的原則范圍內(nèi)對其進(jìn)行修改是顯 而易見的，因此本發(fā)明不限于優(yōu)選實施例，而且還包含了這種修改。 本發(fā)明在于每個新穎特征和每個特征的組合。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記 并不限制它們的保護(hù)范圍。使用動詞"包含"及其變化形式并不排除 存在除權(quán)利要求中所述那些元件之外的元件。在元件前使用量詞"一 "或者"一個"并不排除存在多個這種元件。無論"裝置"具有單一功能還是其他功能，無論"裝置"是單獨 工作還是與其他元件協(xié)同工作，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，"裝置" 很明顯意味著包括任何執(zhí)行操作或者設(shè)計成執(zhí)行指定功能的硬件(諸 如分離的或者集成的電路或電子元件)或者軟件(諸如程序或者程序 的一部分)?？赏ㄟ^包括一些不同元件的硬件來實現(xiàn)本發(fā)明，也可通 過適當(dāng)?shù)某炭赜嬎銠C來實現(xiàn)本發(fā)明。"軟件"應(yīng)當(dāng)理解成意味著任何 存儲在諸如軟盤之類的計算機可讀介質(zhì)上的軟件產(chǎn)品、經(jīng)由諸如因特 網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)下載的軟件產(chǎn)品，或者可以任何方式銷售的軟件產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備(21)，包括電子電路(23)，所述電子電路(23)用于根據(jù)人的步速選擇(7)人體感知信號；根據(jù)人的身體狀態(tài)修改(8)所述人體感知信號，修改限于某一最大量；以及再現(xiàn)(9)所述人體感知信號。
2. 如權(quán)利要求1中所要求的電子設(shè)備(21)，其中如果人的所述身 體狀態(tài)不滿足某個標(biāo)準(zhǔn)，那么所述電子電路(23)用于通過增加其節(jié) 奏來修改(8)所述人體感知信號。
3. 如權(quán)利要求2中所要求的電子設(shè)備(21)，進(jìn)一步地包括用于暫 停當(dāng)前鍛煉的用戶控制器，并且其中當(dāng)所述當(dāng)前鍛煉暫停時，所述電 子電路(23)不增加所述人體感知信號的節(jié)奏。
4. 如權(quán)利要求1中所要求的電子設(shè)備(21)，其中如果人的所述身 體狀態(tài)超過某個標(biāo)準(zhǔn)，那么所述電子電路(23)通過降低其節(jié)奏來修 改(8)所述人體感知信號。
5. 如權(quán)利要求1中所要求的電子設(shè)備(21)，其中所述電子電路( 23)用于根據(jù)人的步速選擇(7)人體感知信號，并且如果人的所述身 體狀態(tài)滿足某個標(biāo)準(zhǔn)并且不超過所述某個標(biāo)準(zhǔn)，那么所述電子電路不 修改(8)所述人體感知信號。
6. 如權(quán)利要求1中所要求的電子設(shè)備(21),其中所述電子設(shè)備( 23)用于根據(jù)在接下來的數(shù)秒中預(yù)測的人的步速和/或預(yù)測的人的身體 狀態(tài)，選擇待再現(xiàn)的新內(nèi)容項。
7. 如權(quán)利要求1中所要求的電子設(shè)備(21)，進(jìn)一步地包括用于跳到下一項身體鍛煉的用戶控制器，所述下一項身體鍛煉與下一項標(biāo)準(zhǔn) 相關(guān)聯(lián)。
8. —種用于再現(xiàn)人體感知信號的方法，包括下列步驟 根據(jù)人的步速選擇(7 )人體感知信號；根據(jù)人(3)的身體狀態(tài)修改(8)所述人體感知信號，修改限于某個最大量；以及再現(xiàn)(9)所述人體感知信號。
9. 一種軟件，用于啟動可編程設(shè)備來執(zhí)行權(quán)利要求8的方法。
全文摘要
用于再現(xiàn)人體感知信號的方法，包括步驟根據(jù)人(3)的步速選擇(7)人體感知信號；根據(jù)人(3)的身體狀態(tài)修改(8)所述人體感知信號；以及再現(xiàn)(9)所述人體感知信號。所述人體感知信號的修改限于某個最大量。本發(fā)明的電子設(shè)備包括用于執(zhí)行本發(fā)明方法的電子電路。本發(fā)明的軟件啟動可編程設(shè)備以執(zhí)行本發(fā)明的方法。
文檔編號G06F19/00GK101119773SQ200680004840
公開日2008年2月6日 申請日期2006年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月14日
發(fā)明者F·維格諾利, G·L·維納爾達(dá), S·C·波維斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司