CN101066495A - 锻炼系统和其中使用的方法 - Google Patents

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Abstract

在锻炼设备(12a)与计算机(14)之间提供双向通信的系统与方法。计算机(14)与锻炼设备(12a)采用不同的通信协议格式并且通过翻译设备(13)进行通信，其包括微控制器，特定地设计为通过不同的通信协议，翻译可传递的数据或信号。锻炼设备(12a)、计算机(14)或者在锻炼设备或计算机处的用户可启动通信。使能的通信允许象下面这样的特性：在锻炼设备上自动诊断分析的执行，当识别特定的组件时锻炼设备的内置参数的编程，用户的任何可测量参数的监测，指导方向和/或涉及具体锻炼程序的鼓励的提供，由锻炼设备的用户承受的阻力的数量的控制以及由翻译设备提供便利的其它交互。

Description

锻炼系统和其中使用的方法
本申请是国家申请号为02809214.7之申请(国际申请号PCT/US02/24366，国际申请日2002年7月31日)的分案申请。
技术领域
本发明涉及使完全不同的锻炼设备与计算机之间能够通信的系统与方法。本发明具体涉及用于在通常不能彼此通信的锻炼设备与计算机之间提供双向通信的系统与方法。本发明还涉及使一台或多台锻炼设备上的一个或多个用户能够在竞争的环境中交互。
背景技术
在健康俱乐部，成员被教导正确的技术用于使用锻炼设备并且以组的设置进行锻炼。通过这样做，成员减少了遭到锻炼相关的伤害的可能性，并且在协作的环境下锻炼，其中群体成员从相互之间得到鼓励与激励。最初，仅群体有氧班级可用于健康俱乐部的成员。然而，最近，群体体育锻炼的方法已延伸到使用锻炼装备或设备的班级。例如，可用于“斯宾宁班级”(“Spinning Classes”)，其中每个参加者通过预定的计划或程序以组的设置同时一个教练或指导来领导该组来进行他/她本身固定的锻炼周期。类似的指导班级可用于使用其它类型的锻炼装备或设备的健康俱乐部。
群体训练的主要缺点之一在于：这种训练通常仅存在于健康俱乐部，并且因此不象在其本身家中单独与舒适的锻炼一样方便。消费者大量购买家庭锻炼设备，试图方便地改善健康与身体条件。然而，家庭锻炼设备的所有权需要所有者必需维持和/或修理设备，并且通常消除了使用健康俱乐部的协作环境与个人教练员或指导者的专业知识的途径。
现有技术中已进行了一些努力以将一定级别的“交互性”引入到家庭锻炼装备或设备。例如，编号为No.5,489,249的美国专利公开了视频锻炼控制系统，其中通过硬连线连接(hard wired connection)，录像机(VCR)或类似的设备连接锻炼设备，比如踏车(treadmill)。当个人在踏车上锻炼时，同步预先记录的音频/视频图象的VCR控制踏车的速度与倾斜。
标题为“远程锻炼控制系统(Remote Exercise Control System)”的美国专利No.5,645,509在此引入作为参考，其公开了一种系统，其中锻炼设备，比如踏车，通过通信模块与位于远程位置的评估模块远程地通信。将指示踏车的操作参数的信号从踏车传送到评估模块，并且从远程评估模块传送控制信号用于控制踏车的操作参数。
在美国专利No.5,888,172中公开了提供给用户一些交互性的锻炼设备的另一个例子。在美国专利No.5,888,172中公开的锻炼设备通过硬连线连接，连接到视频游戏设备。锻炼设备的操作参数用作视频游戏控制器的输入，然后其基于收到的输入产生视频显示。尽管这些方法存在，其仍未能提供许多群体锻炼的所需好处。
为方便而购买家庭锻炼装备的消费者不能够享受到许多群体锻炼的好处。例如，家庭锻炼装备的消费者通常面对下列挑战：理解装备的正确使用、开发锻炼计划、维持激励以在一致与前进的基础上使用装备和对装备提供必需的维持与修理。在家庭锻炼装备的技术中存在一定的改善以在方便家庭设置的情况下提供群体锻炼的所需好处。
发明内容
本发明涉及用于在锻炼设备与计算机之间提供双向通信的系统与方法。本发明具体涉及翻译不同协议格式之间的数据使得计算机与锻炼设备能够双向通信。本发明还涉及使一个或多个锻炼设备上的一个或多个用户能够在竞争的环境下交互。
在一个实施例中，本发明的实施在关联的锻炼设备与计算机中进行。这样的锻炼设备的一个例子是踏车，尽管可采用各种不同的锻炼设备，比如锻炼自行车、北欧式(Nordic style)滑雪锻炼设备、划船机、爬楼机(steppers)、行走机(hikers)、攀登机(climbers)、椭圆形(elliptical)或跨栏(striding)锻炼设备、倾斜教练机(incline trainer)、力量系统以及任何其它电动设备或使用电机、螺线管或其他任何电子驱动操作机构来控制锻炼设备的一个或多个操作参数的任何其他设备。
根据本发明的一个方面，计算机与踏车或其它锻炼设备通过翻译设备相互通信。踏车允许用户参加锻炼程序，无论此程序是否由用户开发、从踏车的本地或远程计算机下载以及它们的结合等。踏车收集保存在踏车内置存储器中的设备数据和/或用户数据。设备数据的例子包括涉及速度、阻力、倾斜、时间、温度以及其它类似的操作参数的信息。用户数据的例子包括涉及用户的年龄、重量、高度、当前脉搏率以及其它对于用户特定的信息。
由踏车收集的数据通过通信线连接与翻译设备，由计算机访问。翻译设备用于翻译计算机的协议格式与锻炼设备的协议格式之间的数据。类似地，踏车可通过踏车与计算机之间经过翻译设备发送的类似的数据交换，从计算机访问数据，比如存储在计算机的锻炼程序。
由于锻炼设备与计算机通常采用不同格式的通信协议，因此翻译设备使设备之间数据的交换能够进行。作为例子，计算机使用计算机通信协议，示例性地推荐标准232(RS-232)协议，传送请求以得到由踏车收集的数据。翻译设备接收符合计算机通信协议被格式化的请求，并且将该请求翻译成踏车明白的符合锻炼通信协议的格式化的请求，示例性地I2C协议。作为响应，踏车传送符合对应请求的数据的锻炼通信协议被格式化的响应。翻译设备接收响应，并且将该响应翻译成符合计算机通信协议被格式化的响应。如此，计算机与踏车之间能够进行双向通信。
根据本发明的另一个示例性实施例，踏车能够包括内置于踏车的翻译设备的全部或部分功能。例如，包括在踏车内的处理器能够将指示踏车或其上锻炼的用户的一个或多个可测量参数的数据直接格式化成符合计算机通信协议的格式，比如RS-232协议。踏车能够得到这个协议而没有首先准备使用锻炼通信协议传递的数据。因此，依照计算机通信协议，通过调节格式化的数据通信线连接，踏车能够直接与计算机通信。
锻炼设备与计算机之间的双向通信将进行各种活动的能力提供给锻炼设备与计算机的用户。比如，计算机的用户能够在锻炼设备上执行诊断检查。在锻炼设备中遇到诊断错误时，该错误可远程地修复或重新编程而在锻炼设备处不用技术人员。另一种活动包括在安装更新的或新的软件或组件时限定锻炼设备的内部参数。
另一种活动包括允许计算机系统监测用户的状态，比如用户的当前脉搏率，以支持用户进行合适的体育锻炼和/或防止用户进入不健康或危险的脉搏率。另一种活动包括控制锻炼设备和/或提供指导方向和/或涉及具体锻炼程序的鼓励。
另一种活动允许计算机系统监测和可选地调节锻炼设备的用户承受的阻力的数量。
锻炼设备与计算机之间的通信使得锻炼设备的用户能够基于实时或延时，与另一个用户交互和/或竞争。例如，在第一位置的第一锻炼设备的第一用户与在第二位置的第二锻炼设备的第二用户竞争，即使当该位置在分开的城市、州或甚至国家时。
第一用户使用第一计算机通过网络访问服务器以安排与第二用户的比赛，第二用户使用第二计算机通过网络访问服务器以安排与第一用户的比赛。在比赛的开始时间以前，用户在每个相应的锻炼设备上开始锻炼。用户锻炼期间比赛开始，并且计算机控制锻炼设备的操作参数以模拟比赛的规划或地形。例如，当锻炼设备为踏车时，比赛规划由计算机系统模拟以控制或调节每个踏车的踏车基座的倾斜以模拟上坡运动或平面运动。每个锻炼设备和/或计算机监测用户的成绩以判定用户相对于比赛的开始时间行进的距离。在比赛中行进的距离对应踏车带上行进的距离。在比赛期间，每个用户能够单独设置和修改皮带速度。
每个用户的位置通过网络进行通信，并且更新整个比赛以允许每个位置的显示。在一个实现中，网络是广域网(“WAN”)，比如互联网，其允许用户在他们自己的家中的家庭健身装备上锻炼期间竞争。具有合并的计算机或分离的计算机的锻炼设备执行锻炼设备的监测、跟踪和/或控制。指示这种锻炼设备的监测、跟踪和/或控制的数据通信到服务器，该服务器处理来自各种计算机的用户成绩，并且将比赛中每个用户的位置通信到计算机。
一旦比赛结束，每个计算机或客户机就上载相对于用户或参加者的开始时间对应用户或参加者的比赛结果，从而服务器可处理虚拟比赛的结果。同时，一旦正式结果由服务器处理并且通过网络进行通信，用户缓和并且得到结果，包括优胜者与比赛的竞争次序。如此，由于跟踪与监测在客户端执行并且处理在服务器端执行，因此在其中计算机连接到WAN的一个实现中，本发明的实现可执行而不管网络延迟。
虽然上面的例子指的是两个用户同时相互比赛，但是本发明的实现包含各种情况。例如，用户可与由那个用户或其他用户存储的比赛进行比赛、与虚拟用户进行比赛、或与大量其他虚拟和/或真的用户进行比赛。用户可选或另外地在不同时间竞争，比如一个用户在第一天的早晨参加，并且另一个用户在第二天的下午参加。用户还能够在不同的锻炼设备上、接连在相同的锻炼设备上以及它们的结合等进行竞争。一旦全部用户完成比赛，锻炼设备和/或分离的计算机就将比赛数据从每个用户上载到服务器。服务器处理数据并且通知全部用户优胜者以及可选地通知用户完成虚拟比赛的次序。
本发明另外的特性与优点将随后进行描述，一部分将在说明书中显而易见，或者可以从本发明的实践中获取。本发明的特性与优点可以通过在随附的权利要求中所特别指出的装备和结合中得以实现和获得。本发明的这些或其它特性从下列描述与随附的权利要求中将变得更加充分地显而易见，或者如下文所述，从本发明的实践中获取。
附图说明
无论进一步阐明本发明的上述和其他优点与特性，下面将参考附图中所示的特定实施例对本发明进行更详细的描述。应该理解：这些附图仅仅是本发明的典型实施例，而不是打算对本发明的范围进行限制。通过对如下附图的描述，对本发明进行进一步的描述和解释，在附图中：
图1是根据本发明的示例性系统配置的示意表示；
图2是图1的本发明示例性系统配置的透视图，其中计算机与翻译设备连接到锻炼设备；
图3是图2的锻炼设备的透视图，其中踏车基座放置在朝上的位置以便存放；
图4是图2的锻炼设备的一部分的部分平面图，其中踏车基座位于朝上的位置；
图5是图2的锻炼设备的控制面板的透视图；
图6是图2的锻炼设备的示例性示意表示；
图7是图2的计算机与翻译设备的示例性示意表示；
图8是图2的示例性系统中能够进行双向通信的框图表示；
图9是流程框图，其提供了通过翻译设备使计算机与锻炼设备之间能够进行的交换的例子；
图10是使得竞争的用户能够在家庭健身装备上交互的示例性系统配置的框图表示；
图11是流程框图，其提供了在图10的每个客户计算机处执行处理使得竞争的用户能够交互的例子；
图12是流程框图，其提供了在图10的服务器处执行处理使得竞争的用户能够交互的例子。
具体实施方式
本发明涉及用于在锻炼设备与计算机之间提供双向通信的系统与方法。本发明的实施例促进了锻炼设备与计算机之间以简单和有效的方式直接通信。本发明的实施例还涉及控制各种计算机与锻炼设备之间不同格式的数据的传递。本发明示例性地涉及将符合、使用或通过计算机通信协议的用于传递的格式化数据翻译成符合、使用或通过锻炼通信协议的用于传递的格式化数据。因此，本发明涉及通过将符合、使用或通过计算机通信协议的用于传递的格式化数据翻译成符合、使用或通过锻炼通信协议的用于传递的格式化数据，或反之，使得锻炼设备能够与计算机通信。
另外，本发明涉及使利用锻炼设备的用户能够在虚拟比赛中竞争的系统与方法。本发明具体涉及使在一台或多台锻炼设备上的一个或多个用户能够在竞争的环境下交互，而不考虑网络延迟与用户何时参加虚拟比赛。
如此所述，参照一种锻炼设备进行描述。尽管将参照涉及踏车的本发明的一个实施例，也应当明白：本发明的其它实施例能够被包括在其它锻炼设备内。因此，术语“锻炼设备”将广泛地解释以包括任何类型的设备，其采用被个人使用用于进行健康或锻炼计划、方式或活动的机器或装备的形式。这些锻炼设备能够包括，但不限于，踏车、锻炼自行车、北欧式(Nordic style)滑雪锻炼设备、划船机、爬楼机(steppers)、行走机(hikers)、攀登机(climbers)、椭圆形(elliptical)或跨栏(striding)锻炼设备、倾斜训练机(incline trainers)、力量系统(weight systems)以及任何其它机械化设备或利用电机、螺线管或任何其它电子驱动操作机构以控制一个或多个设备的操作参数的任何其它设备。这些操作参数包括，但不限于，速度、阻力、倾斜、时间、温度、或锻炼设备的其他类似的操作参数。
为了简化本发明各个方面的描述，本发明的下面公开部分划分成各种子标题，即“示例性系统配置”与“双向通信翻译”，每个子标题包括多个子子标题(sub-subheadings)。这些标题的使用仅为了方便读者，并且不能够解释为在某种意义上限定本发明的范围。
示例性系统配置
图1中所示的是一个说明性系统的示意图，由附图标记10所指明，该系统可以并入本发明的新颖特征。该系统10包括各种设备、硬件和软件模块以及能够以实时方式远程访问和控制的等价物。尽管此为一个示例性系统的实施例，其它系统也能够被本领域的普通技术人员识别，比如不限于这些系统，作为整体还是部分，在序列号为09/641,600、09/641,220、09/641,627、09/349,608与09/496,560的美国专利申请中描述，所有这些在此全部引入作为参考。
如图所示，诸如踏车12a-12n的一个或多个锻炼设备通过一台或多台翻译器或翻译设备13和一台或多台计算机14与通信系统18、一个或多个踏车20a-20n或第三方2 1进行数据通信。每台锻炼设备可选地通过翻译设备13与计算机14进行数据通信，计算机14可选地与通信系统18、踏车20a-20n和/或第三方21进行通信。每台锻炼设备还能够与计算机14直接地进行数据通信而不需要翻译设备13的帮助。
每台翻译设备13和/或计算机14与网络16进行通信，配置所述网络16使得本发明的各种硬件与软件模块和设备能够通信。因此，网络16能够是局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络、分组网络、实时网络等。
通信系统18可帮助不同模块、硬件设备或系统10的锻炼设备或机构之间的通信。可选地，通信系统18作为数据存储器用于从踏车12a-12n、20a-20n、第三方21、翻译设备13与计算机14传递和/或接收数据。通信系统18的功能在序列号为09/641,600、09/641,220与09/641,627的美国专利申请中更加全面地描述。
下面的说明仅限于单台踏车12和单台踏车20，然而，应当理解：类似的说明可用于包括多台踏车12a-12n与20a-20n的示出的配置。类似地，尽管系统10的每个元件彼此单独示出，对于本领域的普通技术人员，也应当理解：本发明的硬件和/或软件模块与元件可结合在一起。例如，翻译设备13和/或计算机14的功能和/或结构可排除，或部分或完全地结合在相应的锻炼设备或机构之中，比如踏车12或踏车20。类似地，通信系统18的功能、结构、硬件和/或软件元件可部分或全部地结合在踏车之中。
一般而言，系统10使得诸如激励内容与一个或多个控制信号的数据能够在一个或多个翻译设备13、计算机14、踏车12a-12n，20a-20n、通信系统18与第三方21之间传送。在一种配置中，此数据包括锻炼设备的任何可测量参数的数据指示，比如，但不限于，速度、阻力、倾斜、时间、温度、或锻炼设备的其它类似的操作参数。在又一种配置中，数据是锻炼设备的用户的任何可测量参数的指示，比如，但不限于，心率、血压、重量等。数据能够被格式化从而符合、通过或使用计算机通信协议或者锻炼通信协议。发送的数据还能够作为协议，如计算机协议或者锻炼协议。在另一种配置中，数据被格式化从而初始化计算机14、翻译设备13、踏车12a-12n，20a-20n、通信系统18或第三方21的诊断分析，并且将作为结果的状态信息返回到上述的一个或多个设备。
另外，数据能够可选地包括采用控制信号的锻炼程序设计，所述控制信号从设备10的一个模块、元件或设备传送到另一个。如序列号为09/349,608，标题为“用于提供采用激励程序设计的改善的锻炼设备的系统与方法(Systems and Methods for Providing an Improved ExerciseDevice with Motivational Programming)”的美国专利所公开的，其在此引入作为参考，该程序设计包括激励内容和/或控制一个或多个锻炼设备的操作参数的一个或多个控制信号。控制信号可与激励内容同步，并且设计为控制一个或多个锻炼设备的操作参数，比如在锻炼设备上执行的锻炼程序的速度、倾斜、难度、时间、距离等。
如这里所使用的，术语“激励内容”用于广义地指任何音频素材，包括会话、叙述、声音效果、和/或音乐，或者是单独的或者是结合视频素材的。在本发明的一个实施例中，激励内容存储在通信系统18中，并且包括个人教练员的音频/视频展示以及参与到一系列可变难度的锻炼中的其他人。在本发明的另一个实施例中，激励内容是由一个或多个个人教练员展现的正在进行的实时锻炼程序，该内容或者是特定于一个特定用户，或者是广播或可选地“网络广播(webcast)”到可以访问通信系统18的任何用户。在又一个实施例中，节目包括各种锻炼标准的强度的锻炼简介，例如但不限于：速度、倾斜、或锻炼设备的阻力，在节目进行过程中，这些简介连续地或周期性地显示给用户。在本发明的又一个实施例中，用户控制合适锻炼简介出现的周期。本领域的普通技术人员应该懂得，可以适用节目的各种其他配置。
图2-5与对应的说明目的是提供图1示出的适合操作环境的部分概述。尽管不是必需的，本发明也将在包括锻炼设备、翻译设备与计算机的系统的总的上下文中描述。然而，本领域的普通技术人员，应该懂得，本发明的实施例可用于包括不同锻炼设备、翻译设备和/或计算机的各种不同的系统配置。
参照图2，示出了示例性系统配置，其提供用于本发明一个实施例的示例性环境。在图2中，提供系统10，其包括锻炼设备12、计算机14与翻译设备13。尽管不是必需的，锻炼设备12也被示为机械化的，重适应(reorienting)以能够通过翻译设备13从计算机14接收数据并将数据发送到计算机14的踏车。在锻炼设备12与计算机14之间的通信穿过传送介质传送，图2中示出的电缆15a与15b，其相应地将锻炼设备12连接到翻译设备13，并将翻译设备13连接到计算机14。在其它实施例中，锻炼设备12直接地通过传送介质而不通过外部翻译设备13与计算机14通信，如计算机14与锻炼设备12之间延伸的虚线所示。
本发明的实施例包括其它传送介质的使用，用于在锻炼设备12与计算机14之间发送与接收数据，包括无线通信系统、无线电频率(RF)通信系统、光纤通信系统、任何电磁通信系统以及根据包含于此的讨论，本领域的普通技术人员已知能够用于传送数据的其它通信系统。
尽管不是必需的，图2示出了计算机14与外置于翻译设备13的锻炼设备12。本发明的其它实施例包括下列功能和/或结构：(i)计算机14和/或内置于锻炼设备12的翻译设备13，(ii)内置于计算机14的翻译设备13，(iii)内置于锻炼设备12的翻译设备13，(iv)其中的结合等。在又一种配置中，配置锻炼设备12直接地与计算机14通信而没有利用翻译设备13的功能和/或结构。
示例性锻炼设备
下面的说明目的是提供示例性锻炼设备的描述，图2中示出的踏车12。在一个实施例中，锻炼设备12包括控制面板23，其在通常的垂直支撑结构24与踏车基座25上被支持。说明性的垂直支撑结构24包括两个侧构件26a，26b，其通过一个或多个横向构件28连接。侧构件26a，26b与横向构件28能够具有各种配置，并且可由各种材料制造，只要它们能够支撑控制面板23和踏车基座25。例如，垂直支撑结构24的元件能够由金属、塑料、天然材料、复合物以及它们的组合等制造。
踏车基座25能够放置在各种位置之一。例如，图2示出了使得个人能够在其上锻炼的朝下的位置的踏车基座25。在朝下的位置，基座25能够可选地相对于放置踏车12的表面呈一定的角度，以对其上锻炼的个人提供进一步的阻力。
如图3与4所示，踏车基座25能够放置在朝上的位置用于存储。为了帮助踏车12的描述，图4示出了踏车12的部分的局部视图，去除了图3的底盖32，踏车基座25位置朝上，从而揭示了踏车12的一些内置元件。
参照图4，踏车基座25通常包括一对侧轨30a，30b，其中，当踏车基座25处于向下的位置时，每条侧轨具有接近垂直支撑结构24的前部分和远离垂直支撑结构24的后部分(图1)。关联支撑结构24的前滑轮34a(图3)与后滑轮34b位于侧轨30a，30b之间并由它们支撑，而连续皮带36在前和后滑轮34a和34b之间并围绕它们延伸。皮带36是可移动元件的例子，当锻炼设备为踏车时，所述可移动元件使得用户的锻炼能够完成。滑轮34与皮带36可具有各种配置，并且可由各种材料制造，就如本领域的普通技术人员所公知那样。
走带机构38支撑皮带36的上道并支撑呆在皮带36上的锻炼个人；个人没有示出。走带机构38由各种类型的材料制造，其使得走带机构38能够支撑皮带36与其上锻炼的用户。例如，走带机构38能够由木头、塑料、金属、天然材料、复合物材料及其组合物等制造。
如图所示，前滑轮34a通过滑轮42a和42b以及驱动带44机械连接到电踏车驱动电机40。在这个说明性实施例中，电机40还并入了惰轮46，其在踏车12的操作期间控制电机40的轴的旋转运动中发生的波动。电机40可选地电连接到踏车控制器48，其响应各种输入或其它控制信号，控制电机40的操作与皮带36的速度。如图所示，踏车控制器48并入到踏车基座25中，然而，本领域的普通技术人员应该懂得，踏车控制器48可以并入到控制面板23中，或者可选择地并入到图2的计算机14中。
除了能够控制和改变皮带36的速度以外，踏车12还允许相对于踏车基座25所在的表面改变踏车基座25的倾斜角度。通常的，这通过使用倾斜驱动电机50(图4)来完成，其中倾斜驱动电机50相对于踏车基座25的一端升高或降低另一端。在示出的实施例中，踏车基座25包括一对足52，其可旋转地连接到侧轨30的下部。足52通过轴54机械连接到倾斜驱动电机50，其中倾斜驱动电机50导致足52围绕它们的枢轴连接触点55枢轴旋转到侧轨30a，30b，从而当踏车12位于朝下的位置时，选择性地相对于支撑结构24升高或降低踏车基座25的末端。电机50也可选地电连接到踏车控制器48并被其控制。
踏车12包括连接到垂直支撑结构24的控制面板23。在一个实施例中，如图5所示，控制面板23包括一个或多个输入设备与一个或多个输出设备，其提供通过其中用户能够输入和接收信息与数据的接口。输入设备的例子包括，但不限于，速度控制56、倾斜控制58、时间控制60、距离控制62、开始按钮64、停止/暂停按钮66、心率控制68、iFit.com按钮70、手动撤消(override)按钮72、计数控制74、鼠标76、麦克风78、照相机80等。输出设备的例子包括：提供视频输出的视频显示82；提供音频输出的扬声器84；用于每个速度控制56、倾斜控制58、时间控制60、距离控制62、开始按钮64、停止/暂停按钮66、心率控制68、iFit.com按钮70、手动撤消(override)按钮72、计数控制74等的多个可视显示器或指示器。
根据一个示例性实施例，每个按钮包括发光体，当启动按钮时，发光体变亮，当不启动按钮时，发光体变暗，或相反。每个控制还能够包括液晶显示设备(LCD)，其提供通过控制的操控可改变的操作参数的可视展示，即通过改变速度、倾斜、距离等，LCD显示用于速度、倾斜、距离等的不同的值。应该懂得，每个上述引用的设备可以各种不同的方式实现，以执行它们常用的功能，并且可采用一个或多个开关、可变电阻器、电位计、触控控制、语音激活控制器等的形式。
除了上述输入与输出设备以外，控制面板23能够包括输入与输出设备，其使得控制面板23与踏车12能够与翻译设备13和/或计算机14通信。如图所示，控制面板23可选地包括硬连线连接83，其配置I2C适配器用于与翻译设备13通信。可选地，控制面板23能够可选地包括I2C端口85，其适于配合I2C适配器以便于锻炼设备12与翻译设备13之间的通信。
如上所示，控制面板23能够可选地包括输入/输出端口87，比如RS-232端口，其使得控制面板23与踏车12能够直接地与计算机14通信。类似地，控制面板23包括无线端口89，其使得控制面板23与踏车12能够与翻译设备13和/或计算机14通信，使用各种不同的电磁辐射传送介质之一，比如但不限于，无线电频率、红外线、微波等传送介质。
参照图6，示出了踏车12的示例性框图。在图5中，控制面板23通过翻译设备13与计算机14通信，并且可选地与网络16、通信系统18、和/或其它踏车20a-20n、计算机14以及翻译设备13(图1)通信。因此，控制面板23或各种硬件和/或软件模块与元件将指示锻炼设备和/或设备的用户的任何可测量参数的数据传递到通信系统18、和/或踏车20a-20n、计算机14与翻译设备13(图1)，并且从其它翻译设备13、计算机14与通信系统18接收数据。任何个人模块、元件、锻炼设备等形成系统10的部分能够启动在各种系统10的部分之间双向通信。
当翻译设备13的功能引入到控制面板23，比如由虚线描绘的翻译设备13示出时，控制面板23双向地与计算机14、翻译设备13、通信系统18和/或第三方21通信。类似地，当翻译设备13的功能引入到控制面板23时，控制面板23双向地与网络16、通信系统18和/或踏车20a-20n、计算机14和翻译设备13通信(图1)。
尽管参考控制面板23，其与各种计算机、翻译设备、通信系统和第三方通信，也应当明白：锻炼设备通常双向地与这样的计算机、翻译设备、通信系统和/或第三方通信。因此，功能与相关硬件和/或软件模块与元件不需要仅包括在控制面板中，在一定程度上，这些功能与相关硬件和/或软件模块与元件能够包括在锻炼设备的任何模块、元件等的内。
如图6所示，控制面板23包括用于收集音频信号的音频输入设备78，比如麦克风，与用于收集视频信号的视频输入设备80，比如摄影机。音频与视频接收器不需要并入到控制面板23内，但能够从此分开并使用如此所述的通信线连接或本领域普通技术人员已知的方法，与锻炼设备12和/或控制面板23通信。踏车12不需要包括任何音频与视频输入设备或音频与视频输出设备。类似地，踏车12能够包括任何音频设备或视频设备的结合。
来自音频输入设备78与视频输入设备80的音频和/或视频信号传递到音频/视频控制器86，其用于操控音频与视频信号以准备传送到处理器88。在将信号传送到处理器88之前，音频/视频控制器86能够存储存储器91中所有或一部分取回的数据。以此方式，能够根据需要缓存信号。存储器91能够具有本领域普通技术人员已知的各种形式，比如但不限于易失性的(volatile)、非易失性的(non-volatile)、永久的、光学的、物理的等。
处理器88作为踏车12的中心集线器，并且控制踏车12的操作。因此，处理器88能够通过通信接口90将信号发送到翻译设备13和/或直接发送到计算机14，或者从翻译设备13和/或直接从计算机14接收信号(图2)。另外，处理器88能够取回指示踏车12和/或用户使用踏车12锻炼的任何可测量参数的数据，并且将数据重新格式化成根据或使用计算机通信协议传递的计算机数据。可选地，处理器88能够取回指示踏车12和/或用户使用踏车12锻炼的任何可测量参数的数据，并且将数据重新格式化成根据或使用锻炼通信协议传递的锻炼数据。因此，处理器88能够控制：踏车12能够直接与计算机14通信，或者是翻译设备13便于计算机14与踏车12之间通信。
通过通信接口90，处理器88还能够传递指示锻炼设备或其上锻炼的用户的任何可测量参数的数据，并且接收控制信号以改变锻炼设备的任何一个或多个可测量参数。另外，处理器88能够通过通信接口90，根据收到的控制信号开始改变踏车12的操作参数。
因此，一般而言，处理器88执行关于诸如打包(packing)、加密(encrypting)、分解(spitting)等的信号的各种操作。通过合适的硬件和/或软件设备与模块，处理器88还能够用于格式化指示来自踏车控制器48的踏车12的任何可测量参数的数据，和/或来自踏车12的用户的任何可测量参数。因此，使用诸如但不限于RS-232协议之类的计算机通信协议，通过通信接口90，处理器88能够有助于这样的数据直接地传递到计算机14。处理器88是用于产生传递到计算机的计算机数据的装置的一个例子。锻炼设备与其中的任何硬件或模块通常是用于产生传递到计算机的计算机数据的装置的例子。类似地，处理器88是执行用于产生传递到翻译设备的锻炼数据的装置功能的结构的一个例子。对于用于产生计算机数据的装置，锻炼设备与其中的任何硬件或模块是用于产生传递到翻译设备的锻炼数据的装置的例子。处理器88与其中的任何元件或模块还是基于锻炼数据，能够执行用于产生计算机数据的装置功能的结构的例子。另外，根据锻炼通信协议从而锻炼数据传递到锻炼设备，处理器88与其中的任何元件或模块是基于计算机数据，能够执行用于产生锻炼数据的装置功能的结构。类似地，根据计算机通信协议从而计算机数据传递到计算机，处理器88、锻炼设备与其中的任何元件或模块是基于锻炼数据，能够执行用于产生计算机数据的装置功能的结构。
通信接口90通常是能够执行用于从计算机接收计算机数据的装置功能的结构的一个例子。通信接口90还是能够执行用于将计算机数据传递到计算机的装置功能的结构的一个例子。类似地，通信接口90是能够执行用于将锻炼数据传递到锻炼设备的装置功能的结构的一个例子。另外，通信接口90是能够执行用于将锻炼设备通信地连接到计算机和或从计算机接收计算机数据的装置以及用于将计算机数据传递到计算机的装置功能结构的一个例子。
通信接口90与各种上述引用的装置能够具有各种配置以使踏车12、翻译设备13和/或计算机14之间能够通信(图2)。例如，当踏车12直接与计算机14通信并且踏车12没有与翻译设备13相关的功能时，通信接口90能够采用RS-232端口的形式。可选地，当踏车12包括翻译设备13的结构和/或功能时，通信接口90能够是RS-232端口。在另一种配置中，通信接口90能够采用I2C端口或I2C连接的形式。根据此处包括的教导，本领域的普通技术人员知道其它配置。例如，通信接口90能够是并行接口、串行接口、无线接口、红外线接口、其它电磁信号接口等。
除了从音频输入设备78与视频输入设备80接收信号或数据以外，处理器88从一个或多个手动操作的输入设备92(例如，手动撤消按钮72、计数控制74等)接收各种输入以改变踏车12的操作参数。处理器88通过输出设备94、视频显示82和/或扬声器84，可选地通知用户踏车12的操作参数的这种改变。
处理器88还能够接收指示踏车12的任何可测量参数的数据或信号。在一个实施例中，踏车控制器48包括存储器95与踏车处理器92，其用于控制速度电机94与倾斜电机96的操作，其分别地控制与倾斜踏车12。此踏车控制器48可选地与处理器88和接口90通信。通过使用I2C总线、SPI总线、微细线(microwire)总线、微总线(microbus)等关联通信协议，得到处理器88与踏车控制器48之间的这种通信。在锻炼设备的硬件和/或软件模块之间传递的信号或数据通常通过锻炼通信协议传递。
踏车12可选地包括一个或多个传感器，比如皮带速度传感器98与倾斜传感器99。每个传感器收集踏车12的特定操作参数，比如皮带36(图3)的速度与踏车基座25的倾斜，从而控制面板23展示输出，所述输出为在任何给定时刻踏车12的当前操作状态的指示。踏车12包括其它传感器，其收集各种其它操作参数，比如但不限于，最大脉冲与心率、平均脉冲与心率、目标心率、测验时间长度等。另外，与一个或多个其它传感器结合的传感器98与99判定个人是否实质地在踏车12上锻炼，并且将反馈信号传递到处理器88。传感器98与99通常为用于在锻炼设备处感应锻炼数据的装置的例子。
这样，踏车12是锻炼设备的一个例子，其跟踪一个或多个锻炼设备的可测量操作参数，并且可选地跟踪一个或多个个人的可测量操作参数，即心率、行进的距离、血压等，并且将此参数传递到计算机，比如图2的计算机14。因此，单独的踏车12或与计算机14和/或通信系统18(图1)结合跟踪用户利用锻炼设备，即踏车，锻炼的成绩。数据的交换可开始于锻炼设备、用户、翻译设备、计算机、或远离锻炼设备、用户或计算机的计算机或个人，正如序列号为No.09/641,600、09/641,220与09/641,627的全部未决的美国专利申请所描述的。
示例性的计算机与翻译设备
下列讨论目的是提供计算机的示例性概述，如图1所示的计算机14，随后是示例性翻译设备的描述，如图所示的翻译设备13，其可根据本发明使用。本领域的普通技术人员将明白：计算机14和/或翻译设备13可采用各种配置，包括个人计算机、手持式设备、多处理器系统、基于微处理器或可编程的消费类电子产品、电话、网络PC、迷你计算机、主机计算机等。另外，计算机14和/或翻译设备13可以是分布式计算环境的一部分，其中作业由本地和通过通信网络连接(通过硬连线连接、无线连接或通过硬连线连接与无线连接的结合)的远程处理设备处理。
尽管如分离的设备所示，本领域的普通技术人员也应当明白：与计算机14和/或翻译设备13相关的结构与功能能够可选地部分或全部并入踏车12内，比如在控制面板和/或踏车控制器的一个或多个处理器或其它元件内。
如图1与图2所示，可选地通过翻译设备13，与诸如踏车12之类的锻炼设备通信是如计算机14所示的计算机。在本发明的一个实施例中，并且参照图6，计算机14为通用计算设备，包括处理单元100、计算机存储器102和计算机总线104，其中计算机总线104将包括计算机存储器102的各种计算机组件连接到处理单元100。计算机总线104可以是任何各种类型的包括存储器总线或存储器控制器、外围总线和使用任何多种总线结构的局域总线的总线结构。
在示出的实施例中，计算机存储器102包括只读存储器(ROM)106和随机存储器(RAM)108。比如在启动期间，包含在计算机14的组件之间帮助传输信息的例程的基本输入/输出系统(BIOS)110可以存储在ROM106中。
计算机14还可包括用于读写磁性硬盘114的磁性硬盘驱动器112、用于读写抽取式磁盘118的磁性盘驱动器116和用于读写诸如CD-ROM或其它光介质的抽取式光盘122的光盘驱动器120。磁性硬盘驱动器112、磁性盘驱动器116和光盘驱动器120分别通过硬盘驱动接口124、磁性盘驱动接口126和光驱动接口128连接到计算机总线104。这些驱动器和相关的计算机可读介质为计算机14提供计算机可执行指令、数据结构、程序模块和其它数据的非易失性存储。尽管这里讨论的示例性环境可以采用磁性硬盘114、抽取式磁盘118和抽取式光盘122，也能使用其它类型的计算机可读介质来存储数据，包括磁带、闪存卡、数字视频盘、柏努利(Bernoulli)盒式磁盘、RAM、ROM等。
在一个实施例中，计算机14还包括程序代码装置，其包括一个或多个程序模块，这些程序模块包括操作系统130、一个或多个应用程序132、其它程序模块134和程序数据136，所述程序模块存储在RAM 108中。所述程序模块可选或另外地存储在硬盘114、磁盘118、光盘122、或ROM 106中。
用户可以通过键盘138、定点设备140或其他输入设备(未示出)将指令和信息输入到计算机中，其中其他输入设备诸如但不限于麦克风、操纵杆、游戏板、扫描仪、视频照相机、电位计、按钮、开关、可变电阻器等，无论这些设备是否并入到踏车12和/或计算机14内。这些和其它的输入设备经常通过连接到计算机总线84的串行端口接口142连接到处理单元80。作为选择，输入设备还可通过其它接口进行连接，诸如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB)等。监视器144或其他视频显示设备可选择地通过诸如视频适配器146之类的接口连接到计算机总线104。除了监视器以外，个人计算机14可包括其它的外围输出设备(未示出)，诸如一个或多个扬声器和打印机，用于获得有关用户测验的最近统计信息。在一个实施例中，输出设备并入到踏车12内。
如这个说明性实施例中所描述的，计算机14可选地在网络环境中操作，其中该网络环境使用逻辑连接连接到一个或多个远程计算机，诸如远程计算机148，其能够表示通信系统18、第三方21、其它计算机14或其它翻译设备13。而且，计算机14可选地通过局域网(“LAN”)150与并入完整的翻译设备13的踏车12通信。翻译设备可选地内置于计算机14。
在其它配置中，计算机14可通过使用至少一个翻译设备(未示出)的广域网(“WAN”)154与另一种锻炼设备20和/或远程计算机148通信，比如通信系统18和/或第三方21。翻译设备可内置于计算机14、远程计算机148或锻炼设备20。远程计算机148可选地内置于锻炼设备20。
如图所示，远程计算机148可包括存储设备156与一个或多个关联应用程序158，例如，其可选地对应站点，使得用户在锻炼设备处通过翻译设备能够得到存储的或个人教练员的服务以执行编程、提出问题、下载或访问节目素材、浏览web、收集和发送电子邮件消息(e-mail)、收听音频节目，观看视频节目、检阅和更新用户信息和统计表、装载用户统计表、购买锻炼节目、器材和素材、更新锻炼设备软件和操作参数、研究锻炼素材等。通常的，每个远程计算机148、锻炼设备152和/或踏车12可以是或包括另一个计算机、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其他通用网络节点的结构并执行它们的功能，并通常包括上述关于计算机14所描述的许多或所有组件。
在图7中示出的逻辑连接包括LAN150和WAN154，其示出作为举例而并非限制。当用在LAN网络环境中时，计算机14通过网络接口或示配器160典型地连接到局域网150，所述网络接口或示配器160通过各种硬线和/或无线的通信线之一进行通信。当用于WAN网络环境时，计算机14可包括调制解调器162、无线链接(未示出)、T-1连接(未示出)、或用于在WAN154诸如互联网上面建立通信的其它装置。内置或外置于计算机14的调制解调器162通过串行端口接口142连接到计算机总线104。
如图7所示，例如，翻译设备13通过串行端口接口142，可连接到计算机总线84。翻译设备13还可连接到踏车12，以在踏车12与计算机14之间翻译由锻炼通信协议或计算机通信协议传递的数据或信号，从而进行双向通信。翻译通过微控制器164进行，其可以是集成的芯片，设计用于将锻炼通信协议传递的数据或信号翻译成计算机通信协议传递的数据或信号，或反之，的特定目的。如另一种方式所述，翻译设备13包括接口装置，根据计算机通信协议与锻炼通信协议，所述接口装置用于将锻炼设备通信连接到计算机与装置，以分别产生计算机数据和/或传递的锻炼数据。
尽管参考分离的翻译设备，也应当明白：翻译设备13的结构和/或功能可内置于计算机14和/或踏车12，但执行将来自一种协议格式的数据翻译成另一种的相同的功能，以使锻炼设备能够与计算机双向通信，无论这种计算机对于锻炼设备是本地的还是远程的。
这样，计算机14与翻译设备13是计算机与翻译设备分别的例子，所述计算机与翻译设备可用于与诸如踏车12之类的锻炼设备交换信息。如上所述，计算机14和/或翻译设备13可内置或外置于锻炼设备。锻炼设备还可用于格式化感应的数据以直接传递到计算机，使用计算机通信协议而不需要翻译设备的结构和/或功能，无论内置或外置于锻炼设备。
本领域的普通技术人员应该懂得：此处提供的连接是示例性的，并且根据本发明可使用用于确定计算机与锻炼设备之间通信的其它装置。
双向通信翻译
如上所述，本发明的实施例涉及锻炼设备与计算机之间的通信信息。下列讨论将涉及示例性系统，包括锻炼设备、计算机以及和计算机与锻炼设备分离的翻译设备，比如如图1与2所示的系统。如此讨论和所示，尽管这是一个实施例，本发明的可选系统也能够在计算机或锻炼设备内或者在计算机或锻炼设备以外包括翻译设备的结构和/或功能。
图1的踏车12与计算机14通常采用不同的传送或通信协议，包括面向连接或无连接的网络，通过异步传输模式(ATM)技术、X.25协议、帧中继协议、分组交换协议、电路交换协议、动态分组交换协议、802.11RF协议、家用网络协议、CSAFE 1、CAN协议等。在一个实施例中，计算机14用于接收和传送根据RS-232串行连接或协议而格式化的数据，并且踏车12用于接收与传送根据串行I2C连接或协议而格式化的数据。如此，当踏车12与计算机14采用不同的协议时，防止了两种设备之间的通信交换。因此，在踏车12与计算机14之间提供翻译设备13以操控按照一种格式发送的通信可成为另一种设备能够明白的格式。
翻译设备13包括一个或多个微控制器，其将通信或信号转换成设备接收此信号能够明白的协议格式。例如，当计算机14通过串行RS-232连接进行通信并且踏车12使用串行I2C连接或协议时，翻译设备13操控从计算机14接收的串行RS-232信号成为能够通过串行I2C连接或协议传递到踏车12的信号。类似地，翻译设备13可操控来自踏车12根据I2C协议格式化的信号，成为RS-232协议格式用于计算机14。
除了微控制器以外，翻译设备13包括一个或多个接口，其使得信号或数据从踏车12、计算机14、通信系统18和/或第三方21(图1)接收。在一种实施例中，一个接口是RS-232插口或端口，通过该RS-232插口或端口，数据或信号传送到计算机14、通信系统18和/或第三方21(图1)，或者从计算机14、通信系统18和/或第三方21(图1)中接收(下文中的“收发”)。另一个接口还是I2C端口，通过该I2C端口，数据或信号从锻炼设备12中收发。
每个接口184，178的结构能够执行接口装置的功能用于将锻炼设备通信连接到计算机和/或将计算机通信连接到锻炼设备。通信接口90还是能够执行接口装置的功能用于将锻炼设备通信连接到计算机和/或将计算机通信连接到锻炼设备的另一种结构。
尽管参考特定的端口或接口，本领域的普通技术人员也能够识别各种其它接口或接口装置，比如但不限于，调制解调器接口、电缆调制解调器接口、ADSL接口、ISDN接口、以太网接口、无线接口、IR接口、光纤接口、电磁辐射接口等。接口或接口装置还能够采用调节微波技术、卫星、蓝牙传输、家用网络协议或本领域的普通技术人员公知的各种其它协议和技术。
通常的，本领域的普通技术人员应当懂得：翻译设备13的每个连接接口或接口装置与翻译设备13的微处理器通信，并且与锻炼或计算机接口通信，将在下文中进一步说明。
翻译设备是能够执行装置的功能用于产生计算机数据和/或锻炼数据的结构的一个例子。本领域的普通技术人员应该懂得翻译设备的各种其它配置，并且本领域的普通技术人员已公知用于产生的装置。例如，处理器88，单独或与处理器92结合，是能够执行装置的功能用于产生的另一个结构，其中锻炼数据是锻炼设备和/或由锻炼设备识别的锻炼设备的用户的任何可测量参数。
经过翻译设备13的通信或信号可包括数据、音频、视频和/或控制信号。如此，翻译设备13的连接接口可具有各种类型，根据特定的传送介质和/或在每个接口处使用协议，包括使用红外线(IR)、无线电频率(RF)的无线接口。
参照图8，提供了包括踏车12、计算机14与翻译设备13的框图。踏车12用于使得用户在那锻炼，并且收集可选地保存在内置于存储器中的设备数据和/或用户数据。设备数据的例子包括涉及锻炼设备的信息，包括速度、阻力、倾斜、时间、温度与其它类似的操作参数。设备数据可通过比如处理器92之类的处理器从各种电机166、传感器168和/或控制器(未示出)中收集，并且保存在存储设备91中。用户数据的例子包括涉及锻炼设备的用户的信息，比如用户的年龄、重量、高度、当前脉搏率与对特定用户的其它信息。诸如处理器88或92之类的处理器从传感器168或输入设备170中收集用户数据，并且保存用户数据。
A.由计算机启动的通信
有时，对于计算机访问保存在锻炼设备处锻炼设备和/或用户数据是有利的。例如，计算机14、通信系统18、第三方21和/或其它计算机、翻译设备或锻炼设备可跟踪用户的成绩，并且监测在踏车12上锻炼的用户的当前脉搏率以提供有氧体育锻炼而不用强迫脉搏率到危险的水平。计算机14、通信系统18、第三方21和/或其它计算机、翻译设备或锻炼设备可选地访问锻炼设备以修改、重构(reconfigure)、或建立内置于踏车12的参数或软件和/或在踏车12上执行诊断检查。翻译设备的功能和/或结构使得计算机14、通信系统18、第三方21和/或其它计算机、翻译设备与踏车12之间能够通信。锻炼设备能够可选地将数据传送到计算机14和从计算机14接收数据而不需要翻译设备的帮助，比如当处理器88能够接收指示锻炼设备和/或锻炼设备的用户的数据或任何可测量参数，并且格式化相同的参数以便使用计算机通信协议传递到计算机时。
下列讨论将参照通过翻译设备13接收和传递踏车12与计算机14之间的数据。然而，应该懂得：可进行类似地讨论，用于踏车12与通信系统18、第三方21、其它计算机或锻炼设备之间直接通信而不需翻译设备，或者通过翻译设备，无论这种翻译设备是分离地硬件和/或软件组件或并入在踏车12、通信系统18、第三方21、其它计算机或锻炼设备内。
在一个实施例中，RS-232是用于计算机14的计算机通信协议以从锻炼设备12的存储器91、93、95或处理器88请求数据。RS-232协议允许建立指令的用户能够可选地读取存储器91、93、95或处理器88的任何字节，比如RAM字节，从而在踏车12处将对数据的无限访问提供到计算机14。例如，RS-232指令可用于计算机14以得到踏车12的设备数据和/或控制操作参数，比如来自踏车12的所需的速度、当前速度、倾斜状态、采用的测量类型、时间、距离、全部时间、全部距离、全部卡路里、控制台标识、实际时间、实际距离、实际卡路里、服务时间、序列号、零件号码等。而且，计算机14可利用RS-232指令以得到诸如来自踏车12的用户的重量、燃烧的卡路里的数量、当前脉搏率、年龄、性别等的用户数据。
在一个实施例中，分组结构用于计算机14与踏车12之间的信息进行通信。用于发送信息簇的结构可包括指令或识别字节，然后是长度字节，其给出超过长度字节的分组的长度。这样，如果在信息的分组中长度字节＝0，则该分组仅包括指令字节与长度字节。在存在超过长度字节三个额外的字节的情况下，那么长度字节应该等于三并且全部分组长度应该是五。可选地压缩和封装数据的分组用于在计算机14与踏车12之间传送。尽管参考特定的分组长度与字节长度，本领域的普通技术人员也可识别能够执行所需功能的各种其它分组结构。
参照图8，在一个示例性实施例中，当希望计算机14访问来自存储器91或锻炼设备12的其它存储器或处理器的数据和/或控制锻炼设备12的操作参数时，由处理器172产生RS-232协议请求，并且使用接口176发送到翻译设备13。翻译设备13在接口178处接收RS-232协议请求，其为用于将计算机通信连接到翻译设备和/或锻炼设备的装置、用于从计算机接收计算机数据的装置以及用于将计算机数据传递到计算机的装置的例子。本领域的普通技术人员应当明白：这种装置也能够包括一个或多个微控制器164、反相器180、转换器182与接口184。
在接口178处接收的请求通过微控制器164翻译成I2C协议请求，其为用于产生传递到锻炼设备的锻炼数据的装置以及用于产生传递到计算机的计算机数据的装置的例子。本领域的普通技术人员已公知其它的装置。例如，这种装置能够包括一个或多个反相器180与转换器182。
反相器180必要时使数字信号反相以相对于静态与其它噪音提供隔离保护，并且当信号必需在合适的状态下发送时，维护信号处于合适的状态。转换器182对电压范围提供修改以便于信号从一种格式到翻译到另一种。例如，在计算机14的串行端口处的电压范围可从大约+15伏到大约-15伏或从大约+10伏到大约-10伏，并且在微控制器164处的电压范围可从大约+5伏到大约0伏。尽管参考特定的电压范围，本领域的普通技术人员也应该懂得各种其它范围是合适的。
通常的，反相器180与转换器182便于锻炼设备与计算机之间收发，即接收和/或传送，的信号的缓存。因此，本领域的普通技术人员能够识别各种其它的软件和/或硬件模块，其能够起到缓冲器的作用或功能用于计算机与锻炼设备之间信号的收发。
一旦微控制器164将RS-232串行协议请求翻译成I2C协议请求，就通过接口184将I2C协议请求发送到踏车12，该接口184是用于将计算机通信连接到翻译设备和/或锻炼设备的接口装置、用于从锻炼设备接收锻炼数据的装置以及用于将锻炼数据传递到锻炼设备的装置的另一个例子。本领域的普通技术人员应当明白：此装置还能够包括一个或多个微控制器164、反相器180、转换器182与接口184。
踏车12在接口90处接收I2C协议请求，并且诸如处理器88和/或92之类的处理器通过访问来自存储器91的对应数据产生对请求的响应并将I2C响应通过接口90发送到翻译设备13。翻译设备13在接口184处接收I2C响应，并且在微控制器164处将I2C响应翻译成RS-232协议响应。然后，RS-232协议响应通过接口178从翻译设备13发送到计算机14。计算机14在接口176处接收RS-232协议响应。如此，通过使用翻译设备，计算机可得到来自锻炼设备的数据。
本领域的普通技术人员能够明白：根据包含于此的教导，已公知便于锻炼设备与计算机通信的其它方式。例如，一个或多个微控制器164、反相器180和/或转换器182能够包括在踏车12和/或计算机14内。在另一种配置中，微控制器164、反相器180和/或转换器182能够包括在踏车12的处理器88内，采用接口90执行接口178和/或接口184的功能。类似地，微控制器164、反相器180和/或转换器182能够包括处理器172内，采用接口196执行接口184和/或接口178的功能。在另一种配置中，当处理器88能够转换指示踏车12与使用踏车12锻炼的用户的任何可测量参数的数据，并且格式化数据通过诸如RS-232端口等的接口90使用计算机通信协议用于传递时，踏车12直接与计算机14通信。
参照图9，示出了流程框图，其提供由能够使用位于锻炼与计算机之间的翻译设备的计算机启动通信的例子。在此例子中，通信是在踏车12上通过计算机14执行的自动诊断检查或分析的形式。例如，诊断分析使得计算机14能够监测踏车12，并且自动地编程或重新设置参数。
图9的流程框图是由能够使用翻译设备的计算机启动通信的一个例子。如图所示，计算机能够决定在锻炼设备上是否执行诊断过程，如单元框190所示。例如，计算机能够存储通常连接到计算机的锻炼设备的列表与指示当这些锻炼设备持续检查问题、新软件的有效性等时的数据。当锻炼设备连接到计算机时，计算机检查相对于存储列表的新连接的锻炼设备，并且决定是否启动诊断过程。每当锻炼设备连接到计算机或当对于锻炼设备存在新软件更新等的时候，计算机能够可选地启动诊断过程。
一旦计算机决定开始诊断过程，计算机就识别锻炼设备与当前数据或关于锻炼设备的信息，如单元框192所示。如图所示，计算机能够访问存储的的信息，该信息指的是关于锻炼设备、过去已出现的问题、关联锻炼设备的硬件和/或软件以前进行的改变等。一旦识别了锻炼设备，计算机选择第一组件或模块，如单元框194所示。此选择能够基于锻炼设备、软件更新的有效性、用于检查的这些组件的存储列表及以特定顺序、它们的结合等以前的问题。
在组件没有故障的情况下，如判断单元框196为否定时所示，计算机决定是否检查其它组件，如判断单元框198所示，并且识别以后的组件或者结束诊断过程。
在组件有故障的情况下，如判断单元框196为确定时所示，计算机更新与组件相关的操作参数，如单元框200所示。计算机可选地能够更新软件、对微处理器重新编程、或者它们的结合等。
一旦软件已重新设置、更新、重新编程等，计算机就测试组件以判定组件的状态，即组件是否还有故障，如判断框202所示。当组件工作正常时，如判断单元框202为否定时所示，计算机决定是否检查了其它组件，如判断框198所示，并且识别以后的组件或者结束诊断过程。
可选的，在组件继续有故障的情况下，如判断单元框202为确定时所示，计算机将通知传递到锻炼设备的提供者或所有者，其详述问题并指示需要以请求额外的帮助从而在锻炼设备的位置补救问题，如单元框204所示。该通知可以给锻炼设备的提供者的电子邮件消息(email)，比如当锻炼设备在体育馆、俱乐部等时，或者该通知可以给锻炼设备的所有者。可选地，通知能够是显示在锻炼设备的视频输出设备上的消息，在控制面板上指示锻炼设备的错误或问题的光的亮度，或本领域的普通技术人员公知的一些其它方式。在又一个实施例中，通知能够包括通知服务中心，其随后联系锻炼设备的所有者或操作者，比如通过电话、电子邮件、邮递邮件等。
根据关于组件和/或锻炼设备提供的问题或错误的通知，计算机决定是否检查其它组件，如判断单元框198所示，并且识别以后的组件或者结束诊断过程。
除了在锻炼设备上执行诊断过程以外，翻译设备使得计算机能够自动地或响应的来自一些其它计算机或个人的指令以：(i)根据识别包括在锻炼设备中的特定的组件，建立锻炼设备的内部参数；(ii)监测用户的当前状态，比如用户的当前脉搏率，以支持合适的体育锻炼和/或防止用户进入不健康或危险的区域或水平；(iii)监测并且可选地提供锻炼设备的用户经历过的阻力的数量，比如调节由举重设备的电子控制重量存储栈提供的阻力的数量；(iv)传递锻炼设备使用的新版软件，并且使此软件能够安装在锻炼设备上；(v)重构锻炼设备的内置组件，比如微处理器、音频/视频控制器、踏车控制器等；以及(vi)执行其它计算机启动的通信。
B.由锻炼设备或用户启动的通信
通过翻译设备能够进行的锻炼设备与计算机之间的通信还可允许位于计算机系统或设备的信息在锻炼设备处被锻炼设备或用户访问。例如，再参考图8，计算机14可包括保存在存储器174中记录的锻炼节目。因此，踏车12可提供I2C请求以得到来自存储器174的锻炼节目。I2C请求发送到翻译设备13的接口184，该翻译设备13通过微控制器164将I2C请求翻译成RS-232协议请求，并且使用接口178将RS-232请求转发到计算机14。
根据接收的RS-232协议请求，处理器172从存储器174得到锻炼节目，并且将其传送到翻译设备13，其将该传送的消息从RS-232协议翻译成I2C协议，并且将I2C协议传送的消息发送到踏车12。然后，将锻炼节目提供到在输出设备186上的用户和/或用于控制电机166。由计算机14提供的锻炼节目可以是存储的节目。在另一个实施例中，锻炼节目可由真的教练员提供。而且，锻炼节目可基于实时或延时提供。
可由计算机14提供到踏车12的其它数据包括娱乐信息，比如音频节目和/或视频节目、激励内容、电子书籍或杂志、健康信息、购买信息或用户在踏车12锻炼期间可提供给用户的其它信息，比如在序列号为No.09/641,600、09/641,220、09/641,627、09/349,608与09/496,560的全部未决的美国专利申请中所讨论的。
这样，根据本发明的系统与方法，在包括至少一个锻炼设备与至少一台计算机的合适的环境下能够进行双向通信。该通信能够通过翻译设备进行，该翻译设备包括用于翻译协议格式使得计算机与锻炼设备之间能够双向通信的微控制器。
除了使得不同的计算机与锻炼设备能够相互通信以外，本发明的实施例通过使用用户的锻炼设备使得用户能够竞争成为虚拟比赛的部分。因此，本发明的实施例涉及使在一个或多个设备上的一个或多个用户在竞争的环境下交互，而不管网络延迟以及何时用户参加到这种交互中。
用户竞争
利用本发明的系统方法在锻炼设备与计算机之间进行通信使得用户能够参加到竞争的环境中并在锻炼设备上锻炼。用户能够“虚拟地”(“virtually”)参加其中的竞争环境包括相对于用户存储在踏车、计算机和/或通信系统的以前比赛进行竞赛。竞争的环境还包括：  (i)预先编程的竞争的比赛或存储的锻炼者、比赛、时间或课程；(ii)相对于一个或多个用户实时锻炼的竞争的比赛；(iii)相对于一个或多个用户基于延迟时间的竞争的比赛；和/或(iv)它们的结合等。竞争的环境对用户是有利的，原因在于：其在他/她锻炼期间将激励提供到用户。
比赛称为“虚拟比赛”，这是因为用户在计算机产生的课程上锻炼，可选地相对于想象或虚拟的用户比赛，可选地相对于那个用户存储的比赛、其它真的用户或时间延迟的真的用户的进行比赛。因此，“虚拟比赛”包括(i)在计算机产生的虚拟课程上的比赛，无论此虚拟课程来自实际领域的描绘或由虚拟领域创造；(ii)相对于由用户执行的存储的比赛进行比赛；(iii)相对于想象的锻炼者进行比赛；(iv)相对于真的用户但以时间延迟的设置进行比赛；(v)相对于在另一个锻炼设备上锻炼的真的用户进行比赛；(vi)其它等等。通过系统、方法、设备、模块以及本发明的组件、它们的结合等的使用，能够得到锻炼设备与用户之间的交互。
关联每次虚拟比赛的每门课程的数据展示包括传递到锻炼设备、计算机和/或翻译设备的控制信号。当用户跟随课程时，这些控制信号能够改变锻炼设备的一个或多个操作参数。例如，当用户到达关联虚拟比赛的课程的上升倾斜或下降倾斜时，由锻炼设备接收的控制信号将根据课程的虚拟上升倾斜或下降倾斜，使得诸如踏车之类的锻炼设备能够改变踏车基座的上升倾斜或下降倾斜。
参照图10，示出了示例性系统配置的框图展示，其使得竞争的用户能够在一个或多个锻炼设备上交互，即使得一个或多个在虚拟比赛中竞争。尽管参考特定的系统200，本领域的普通技术人员也应该懂得：各种其它系统可应用于本发明。例如，其它系统能够包括在序列号为No.09/641,600、09/641,220、09/641,627、09/349,608与09/496,560的全部未决的美国专利申请中所描述的。
在图10中，网络如网络210所示，其可类似于网络16(图1)，比如局域网(“LAN”)或广域网(“WAN”)，比如互联网。连接到网络210的是一个或多个计算机，如计算机212a-212n与服务器216所示，其包括存储器218。每个计算机212a-212n顺序连接到翻译设备220a-220n，其顺序连接到锻炼设备222a-222n，如上所述。计算机212a-212n还连接到输出设备，如显示设备214a-214n所示，其可用于提高竞争。本发明当前描述的实施例的设备与节目能够利用以前描述于此的这些设备与节目的功能与结构。例如，计算机212a-212n、翻译设备220a-220n与锻炼设备222a-222n能够类似于或不同于计算机14、翻译设备13和/或锻炼设备12。服务器216还能够具有类似于或不同于通信系统18的结构与功能，所述通信系统18描述于此，并且在序列号为No.09/641,600、09/641,220与09/641,627的全部未决的美国专利申请中描述。
根据本发明的一个实施例，位于第一位置在诸如锻炼设备222a之类的第一锻炼设备上的第一用户可相对于位于第二位置在诸如锻炼设备222n之类的第二锻炼设备上的第二用户竞争，即使当该位置在分离的城市、州或甚至国家时。每个锻炼设备222a-222n通过翻译设备220a-220n通信到计算机212a-212n。应用程序214a-214n位于计算机212a-212n。例如，应用程序214a-214n提供图像或其它信息以使一个或多个用户之间能够进行竞争的比赛。应用程序214a-214n的使用减少了服务器216与计算机212a-212n、翻译设备220a-220n和/或锻炼设备222a-222n之间对于带宽的需要。
应用程序214a-214n的获得可以本领域的普通技术人员所知的各种方式进行，包括通过使用软盘或密制盘，将应用程序214a-214n装载到计算机212a-212n上，当网络210是LAN或诸如互联网之类的WAN时从服务器216接收应用程序214a-214n。
在一个实施例中，第一与第二用户通过计算机212a与212n独立地访问服务器2 1 6以安排比赛或竞赛。恰好在开始时间以前，第一与第二用户开始在他们相应的锻炼设备222a与222n的锻炼设备上锻炼。在一个实施例中，比赛开始，而用户进行锻炼，并且对应的计算机212a与212n使用应用程序214a与214n分别控制比赛的规划。在整个比赛中，相对于用户的比赛的开始时间，每个计算机212a与212n和/或锻炼设备222a与222n监测他/她锻炼期间该用户行进的距离。例如，每个锻炼设备222a-222n和/或计算机212a-212n能够跟踪锻炼设备带每分钟的转数以识别用户行进的距离，比如当锻炼设备222a-222n是踏车时。当锻炼设备是锻炼自行车时，锻炼设备222a-222n和/或计算机212a-212n能够跟踪锻炼自行车轮子或曲柄每分钟的转数。
本领域的普通技术人员能够识别各种其它方式以跟踪用户行进的距离以及其中行进此距离的时间。例如，锻炼设备222a-222n为踏车，比赛规划由计算机212a-212n控制以响应比赛的预先编辑的地形调节每个踏车的踏车基座的倾斜。该地形可模拟各种道路，包括跑道、越野道路、山路、住宅道路等。每个用户能够独立地设定和/或修改踏车的带速以在比赛期间调节用户的速度。
当计算机212a与212n和/或锻炼设备222a-222n在锻炼设备222a与222n处监测或跟踪用户的成绩以判定用户行进的距离时，比赛中每个用户的当前位置从计算机212a，212n通过网络210到服务器216进行通信。然后，服务器216从计算机212a、212n和/或锻炼设备222a-222n中比较用户成绩信息。用户成绩的比较可选地在计算机212a，212n之一处进行。在又一种配置中，用户成绩的比较能够能够在相应的踏车、翻译设备或计算机处进行，并且比较的数据指示传递到其它踏车、翻译设备、计算机或系统的服务器。
一旦已比较用户的成绩，服务器216就将全部的各种比赛位置通信到每个客户，如计算机212a，212n和/或锻炼设备222a，222n所示，以允许在显示设备224a，224n和/或诸如相对于锻炼设备12讨论的这些显示设备之类的锻炼设备222a，222n的显示设备上显示比赛中相关用户位置。
一旦比赛结束，每个计算机212a，212n就在对应的锻炼设备处得到用户的比赛结果，并且通过网络210更新用户的竞争信息到服务器216，其为用于在第一客户机、第二客户机与用于比较的装置之间提供通信的装置的例子。可选地，比如当锻炼设备监测和跟踪在那里用户锻炼的成绩时，锻炼设备能够将用户竞争信息上载到服务器216而不使用分离的计算机。
在服务器216处，处理或比较全部用户的竞争信息，并且用户在锻炼设备222a，222n处经历缓和运动。一旦处理后，虚拟比赛的优胜者由服务器216判定，并且通过网络210通信到每个计算机212a，212n。然后，虚拟比赛的正式结果在显示设备224a，224n上分别提供给参加者。服务器216能够可选地将正式结果传递到锻炼设备222a-222n，其通过使用一个或多个输出设备将结果给一个或多个用户，比如在此描述的内容，以及根据这里包含的教导，本领域的普通技术人员已公知的其它内容。
鉴于上面的例子参考两个用户同时相互比赛，本发明的实施例包含各种情况。例如，单个用户可相对于由用户进行并存储在锻炼设备、计算机、通信系统等处的以前的比赛进行比赛。单个用户还可相对于预先记录的竞争者比赛，或大量用户可在网络上面竞争。竞争者可选地在不同时间比赛，比如当第一用户在第一天的早晨竞赛并且第二用户在第二天的晚上竞赛时。当用户在不同时间比赛时，在其他全部竞争者已进行比赛以后，竞争的第一用户可进行比赛，然后返回得到比赛的正式结果。这样，一旦全部用户完成比赛，服务器就处理数据，并且将优胜者通知每个参加者，并且可选地通知其中参加者完成虚拟比赛的次序。
用户锻炼期间能够在竞争的环境下参与，不管各种竞争者参加的比赛何时进行。而且，由于计算机和/或锻炼设备跟踪用户的成绩，并且在服务器处理结果并通信到全部参加的计算机和/或锻炼设备，单独的“客户机”，因此用户还能够在竞争的环境下参与而不管网络延迟进行锻炼。例如，锻炼数据在锻炼设备处产生，并且上载到服务器或当用户竞争时用于比较的装置。在服务器中比较接收的数据和传递每个竞争用户的位置的数据指示的延迟不影响用户的锻炼活动。通过识别优胜者与次序，其中用户在缓和时间在比赛中竞争，比赛优胜者与其它用户进行比赛的次序的显示的延迟不影响在虚拟比赛中竞争对用户的激励效应。
参照图11，提供了流程框图，其示出了在如图10所示的每个计算机处可进行处理使得竞争的用户能够交互的例子。尽管参考在每个计算机处进行的处理，本领域的普通技术人员也应该懂得：当计算机的功能并入每个锻炼设备内时，每个锻炼设备能够进行在此描述的处理以及根据包含于此的教导，本领域的普通技术人员已公知的这样的其它处理。
在图11中，当计算机连接到服务器时，该服务器决定计算机是否访问或其上安装应用程序，如判断单元框230所示。这能够通过服务器访问存储在安装或可存取应用的计算机上的列或表得到。
服务器能够在每个计算机或锻炼设备的基础上，可选地支持安装或可存取应用的存储的列或表。在包括计算机访问服务器的功能的计算机或锻炼设备上，服务器相对于存储的列或表比较计算机或锻炼设备的诸如设备的网络协议地址之类的标识符，以决定合适的应用程序是否安装或由计算机访问。
当判定在计算机处不存在应用程序时，即判断单元框230为否定时，计算机从服务器取回应用程序和/或服务器将应用程序传递到计算机，如单元框234所示。例如，当图10的网络210是诸如互联网之类的WAN时，应用程序可下载到计算机，并且自动地安装其上，本领域的普通技术人员已公知。
可选地，在判定计算机已访问应用程序的情况下，其次计算机决定用户是否需要参加到竞争中，如判断单元框232所示。当判断单元框232为确定时，即用户希望参加竞争，用户能够安排比赛，如判断单元框236所示。
比赛的安排能够包括通过计算机、翻译设备和/或锻炼设备访问服务器。服务器能够采用通信模块或系统的形式，比如在序列号为No.09/641,600、09/641,220与09/641,627的美国专利申请中描述的web站点。
一旦访问服务器，用户就能够安排比赛进行的时间和比赛进行的虚拟道路。用户还能够选择与之比赛的其他用户，无论这些用户是否为虚拟锻炼者或其它锻炼设备上的锻炼者。例如，在踏车上锻炼的一个用户能够与在划船机、锻炼自行车等上锻炼的另一个用户比赛。
当用户安排竞赛时，服务器还能够为每个竞争者与用户锻炼其上的锻炼设备可选地产生适合的比赛。如图所示，服务器能够产生比赛，其中在踏车上锻炼的用户将跑5英里，而在锻炼自行车上的用户将骑20英里。因此，两个锻炼者对于锻炼设备经过相同的“相对的”距离。这能够通过服务器访问设备存储并取回适合平均锻炼用户的道路数据、采用选择的难度等级以及针对特定的锻炼设备而得到。例如，用于在踏车上锻炼的用户的道路可能需要5圈，而在锻炼自行车上锻炼的用户可能需要经过20圈或更多。在另一种配置中，服务器能够为在踏车上锻炼的用户检索一道路，而相等的“相对的”长度与难度的另一道路能够为在固定自行车上锻炼的用户选择。
本领域的普通技术人员已公知各种其它的方式以产生比赛，基于由锻炼用户使用的锻炼设备的特定类型，所述比赛提供实质上相同的道路。本发明的实施例还使得用户能够使用不同的参数作为用户成为优胜者的标准。例如，用户能够基于燃烧的卡路里的数进行竞赛，而不是通过的距离。类似地，用户能够基于在道路上面不同锻炼设备上的成绩竞赛，比如每个用户跑限定的距离、划一定的距离以及骑一定的距离，而在最短的时间内通过整个距离的用户成为比赛的优胜者。
在为比赛安排的时间以前，每个竞争的用户登录系统，如单元框238所示，并且在锻炼设备上开始锻炼，如单元框240所示。由此通过输入证书，比如用户名与密码，也就是取得服务器和/或其上主机的软件的证明，用户能够登录服务器或主机的应用。
用户在锻炼设备上锻炼期间，比如为比赛热身，服务器传递比赛将要开始的通知，并且随后在限定的时间开始比赛，如单元框242所示。该通知能够是可听的通知、可见的通知、可触的通知以及它们的结合等。
当每个用户锻炼时，计算机跟踪从比赛的开始时间以来行进的距离以判定比赛中用户的当前位置，并且将用户的当前位置上载到网络上的服务器，如单元框244所示。服务器判定比赛是否完成，如单元框246所示。例如，锻炼周期是否已中止、用户是否完成比赛等。
在比赛没有结束的情况下，服务器将比赛中每个竞争者的位置下载到计算机，如单元框248所示。因此，计算机将指示竞争者的数据传递到翻译设备，其随后将数据传递到锻炼设备用于显示比赛的竞争者，如单元框250所示。关联计算机的显示设备能够可选地显示虚拟比赛中全部用户相对的位置。
计算机和/或锻炼设备继续通过这个过程跟踪用户的位置，判定比赛是否结束，下载全部其它用户的位置以及显示全部竞争者的位置直到比赛结束，如判断单元框246为确定时所示。
一旦在判断单元框246处判定比赛结束，每个用户的最后时间与任何其它相关的用户信息就上载到服务器，并且用户开始缓和周期或否则等待比赛的正式的结果，如单元框252所示。服务器分析从教导用户接收的距离与时间，并且识别比赛中每个参加者完成的次序。一旦计算出正式结果，计算机就从服务器接收相同的结果，如单元框254所示，并且将结果显示给每个参加者，如单元框256所示。例如，结果的显示可包括谁赢得比赛以及虚拟比赛的每个参加者的最终位置。
参照图12，提供了流程框图，其示出了在图10的服务器处本发明的一个实施例中进行处理使得竞争的用户能够在一个或多个用户之间交互的例子。在图12中，服务器接收一个或多个用户对竞争的一个或多个请求，如单元框260所示。每个用户安排竞赛，如单元框262所示。例如，用户能够访问服务器216寄存的一个或多个网页和/或通信系统以针对选择的用户群选择私人的比赛或针对任何用户的常规比赛。可选地，单个用户能够选择与一个或多个虚拟用户比赛，无论这些虚拟用户之一是否是以前存储的比赛的用户。
服务器存储安排的比赛，以及关于每个参加者与比赛开始和/或结束的时间的信息。服务器使用内置时钟(未示出)识别竞争何时开始，如判断单元框264所示。当竞争开始时，如判断单元框264为确定时所示，服务器验证全部参加者登录服务器和/或通信系统，如判断单元框266所示。在某些情况下，服务器在竞赛的预定时间与服务器开始竞赛的时间之间提供宽限期。因此，服务器能够等待一段时间，允许迟到的竞争者在服务器或通信系统上开始，如判断单元框268为确定时所示。服务器还能够可选地通知这些迟到的登录竞争参加者。每个登录的参加者能够选择开始竞赛而这些迟到者或者等待迟到者。基于登录的参加者的选择，服务器能够开始竞赛或者在开始竞赛以前等待一个或多个迟到者。
在另一种配置中，服务器能够决定已登录服务器和/或通信系统最少参加数，并且自动开始竞赛。最少参加数能够由下列人员限定：服务器和/或通信系统的管理员，当每个参加者安排比赛时比赛的参加者，创造或安排比赛的用户或参加者，它们的结合等。
在又一种配置中，服务器能够在预定时间自动开始比赛，不管登录服务器和/或通信系统(图1)的参加者的数。可选地，当参加者的最小数没有登录服务器和/或通信系统时，服务器能够自动中止比赛。
当服务器判定全部或最小数参加者已登录服务器和/或通信系统或者比赛的开始时间已到时，比赛开始，例如，服务器将命令发送到每个计算机和/或锻炼设备以开始比赛，并且从相对的开始时间开始跟踪用户的成绩，如单元框270所示。
贯穿整个比赛，服务器和/或通信系统可选地通过使用翻译设备，从每个计算机和/或锻炼设备接收用户成绩信息，如单元框272所示。贯穿整个比赛，指示比赛中参加者相对位置的数据发送到全部的计算机和/或锻炼设备，比如通过使用翻译设备以将使用或根据计算机通信协议传递的数据转换成使用或根据锻炼通信协议传递的数据，如单元框274所示。
如上所述，服务器和/或通信系统判定比赛是否结束，如判断单元框276所示。在判定比赛没有结束的情况下，结合锻炼设备和/或计算机的服务器和/或通信系统继续接收竞争者位置数据，将每个参加者的位置显示给每个竞争者以及将新的位置数据通信到服务器和/或通信系统。
一旦由于每个参加者已完成进程、关联比赛的最长时间周期已到等从而判定比赛结束，如判断单元框276为确定时所示，每个计算机和/或锻炼设备就使用相应的锻炼设备和/或计算机将指示参加者位置的最后的数据传递到服务器和/或通信系统，如单元框278所示。根据接收的结果，服务器和/或通信系统处理信息并且判定优胜者，如单元框280所示。然后，服务器通过网络将比赛的正式结果通信到每个计算机和/或锻炼设备，并且可选地使用翻译设备以将传递的数据从根据或使用计算机通信协议与传递一致的格式转换成根据或使用锻炼通信协议与传递一致的格式，如单元框282所示。
这样，根据本发明的系统与方法，在锻炼设备上交互的竞争的用户能够允许一个或多个用户经历竞争的环境。竞争的环境能够可选地使用翻译设备，其提供计算机与锻炼设备之间的通信。应用程序位于每个计算机和/或锻炼设备，其在比赛期间监测或跟踪用户的成绩，并且显示全部用户的相对的位置。为了判定优胜者，服务器或其它计算机接收全部用户成绩信息并且处理信息。用户可参加竞争的环境，不管网络延迟或个人用户何时参加虚拟比赛。
本发明可以其它特定的形式体现而不脱离其精髓或重要的特性。在各个方面描述的实施例仅被认为是示例性的而非限制性的。因此，本发明的范围由随附的权利要求而非前面的描述指示。权利要求的等价物的含义与范围的所有改变包含在他们的范围内。

Claims (37)

1.一种锻炼系统，用于使多个用户能够在虚拟比赛中竞争，该系统包括：
至少一个锻炼设备，用于使至少一个用户能够在其上锻炼，并且用于跟踪在虚拟比赛期间至少一个用户的多个成绩；
用于在虚拟比赛期间比较第一成绩与第二成绩的装置；以及
用于在至少一个锻炼设备与用于比较的装置之间提供通信的装置。
2.如权利要求1所述的锻炼系统，其中用于比较的装置包括至少一个计算机设备，其可通信地连接到至少一个锻炼设备。
3.如权利要求2所述的锻炼系统，其中用于提供通信的装置包括至少一个翻译设备，用于将至少一个锻炼设备可通信地连接到至少一个计算机设备。
4.如权利要求1所述的锻炼系统，其中第一成绩与第二成绩由相同的至少一个用户完成。
5.如权利要求1所述的锻炼系统，其中第一成绩与至少一个锻炼设备的第一锻炼设备关联，并且第二成绩与至少一个锻炼设备的第二锻炼设备关联。
6.如权利要求5所述的锻炼系统，其中第一锻炼设备与第二锻炼设备是不同的锻炼设备。
7.如权利要求1所述的锻炼系统，其中至少一个用户是虚拟用户。
8.如权利要求2所述的锻炼系统，还包括将至少一个锻炼设备连接到至少一个计算机设备的网络。
9.如权利要求8所述的锻炼系统，其中网络使用无线连接、无线电频率连接、光纤连接或电信号连接。
10.如权利要求2所述的锻炼系统，其中至少一个计算机设备包括第一计算机设备，其中至少一个锻炼设备包括可通信地连接到第一计算机设备的第一锻炼设备，其中第一计算机设备用于相对于第一开始时间监测第一锻炼设备的使用，并且其中第一锻炼设备与第一计算机设备之间的通信由第一翻译设备提供便利。
11.如权利要求10所述的锻炼系统，其中至少一个计算机设备还包括第二计算机设备，其中至少一个锻炼设备还包括可通信地连接到第二计算机设备的第二锻炼设备，其中第二计算机设备用于相对于第二开始时间监测第二锻炼设备的使用，并且其中第二锻炼设备与第二计算机设备之间的通信由第二翻译设备提供便利。
12.如权利要求11的锻炼系统，其中一个用户的开始时间不同于其他用户的开始时间。
13.如权利要求11所述的锻炼系统，其中第一计算机设备用于选择性地修改第一锻炼设备的操作参数。
14.如权利要求11所述的锻炼系统，其中第二计算机设备用于选择性地修改第二锻炼设备的操作参数。
15.如权利要求11所述的锻炼系统，其中用于提供通信的装置是网络。
16.如权利要求15所述的锻炼系统，其中网络为局域网、广域网或者互联网。
17.如权利要求1所述的锻炼系统，其中用于比较的装置包括通信系统。
18.如权利要求11所述的锻炼系统，其中第一开始时间与第二开始时间是不同的时间。
19.如权利要求11所述的锻炼系统，其中第一开始时间与第二开始时间对应于相同的时间。
20.一种锻炼系统，用于使多个用户能够在虚拟比赛中竞争，该系统包括：
可移动部件，用户进行锻炼时发生移动，该可移动部件由依照锻炼通信协议被格式化的锻炼数据所控制；以及
控制面板，适合使得用户控制可移动部件的移动，该控制面板包括：
用于将可移动部件可通信地连接到计算机设备并且用于从计算机设备接收计算机数据的装置，该计算机数据依照计算机通信协议被格式化；以及
用于从计算机数据中产生锻炼数据的装置，以依照锻炼数据移动可移动部件。
21.如权利要求20所述的锻炼系统，还包括控制面板，该控制面板包括用于连接的装置和用于产生的装置。
22.如权利要求20所述的锻炼系统，其中用于产生的装置包括用于准备计算机数据和锻炼数据的翻译设备。
23.如权利要求20所述的锻炼系统，其中用于产生的装置包括处理器。
24.如权利要求20所述的锻炼系统，其中锻炼通信协议是I2C协议。
25.如权利要求20所述的锻炼系统，其中计算机通信协议是RS-232协议。
26.如权利要求20所述的锻炼系统，其中用于连接的装置包括RS-232端口。
27.如权利要求20所述的锻炼系统，还包括用于基于锻炼数据产生计算机数据的装置。
28.如权利要求20所述的锻炼系统，还包括用于将计算机数据传递到计算机设备的装置。
29.在包括锻炼设备、翻译设备和计算机设备的网络系统中，一种用于使多个用户能够在虚拟比赛中竞争的方法，该方法包括：
当多个用户的每个用户竞争地锻炼时，跟踪多个用户在多个锻炼设备上的成绩，相对于多个用户的每个用户的开始时间，多个用户的每个用户的成绩被跟踪；
将指示多个用户的每个用户的成绩的数据通过翻译设备传递到通信系统；并且
比较多个用户的每个用户的成绩之后，通知多个用户的一个用户关于多个用户的另一个用户的成绩。
30.如权利要求29所述的方法，其中比较成绩包括判定多个用户的每个用户完成虚拟比赛的次序。
31.如权利要求29所述的方法，其中多个用户的至少一个用户是虚拟用户。
32.如权利要求29所述的方法，其中多个用户的每个用户的每个开始时间是相同的。
33.如权利要求29所述的方法，还包括在虚拟比赛结束后的缓和周期期间，通知多个用户的每个用户关于虚拟比赛的优胜者。
34.如权利要求29所述的方法，其中当多个用户的每个用户竞争地锻炼时，跟踪多个用户在多个锻炼设备上的成绩的步骤包括：
在服务器接收第一数据，其中第一数据表示在第一客户机处的第一用户成绩；
在服务器接收第二数据，其中第二数据表示在第二客户机处的第二用户成绩；以及
比较第一数据与第二数据，以判定虚拟比赛期间哪个数据表示在更快的时间中行进的距离。
35.如权利要求34所述的方法，其中通知多个用户的一个用户关于多个用户的另一个用户的成绩的步骤包括：向第一客户机通信用于指示第二用户成绩的数据，以及向第二客户机通信用于指示第一用户成绩的数据。
36.如权利要求35所述的方法，其中第一锻炼设备与第二锻炼设备从由下面组成的组中选择：(i)踏车，(ii)锻炼自行车，(iii)滑雪锻炼设备，(iv)划船机，(v)爬楼机(vi)行走机，(vii)攀登机，(viii)椭圆形锻炼设备，(ix)倾斜教练机，以及(x)力量系统。
37.如权利要求35所述的方法，其中行进的距离代表虚拟距离。
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