用于在装置之间传递传感器数据的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于以减少数据发射所需要的功率量的方式在两个装置之间传递传感器数据的方法及设备。本发明的说明性实施例涉及便携式训练装置，例如，可由跑步者、骑行者等佩戴的用于监视运动表现的装置，所述装置可追踪并记录在锻炼期间的特定时刻用户的位置及/或步幅及/或在锻炼期间用户所通过的距离。
【背景技术】
[0002]众所周知，在两个装置之间建立无线通信信道以便在装置之间传送数据。举例来说，可使用蓝牙协议来在彼此相对接近的两个装置之间传送数据。根据蓝牙协议，当期望将数据从第一装置传送到第二装置时，使第一装置以广告状态操作。在此状态中，第一装置广播指示第一装置使数据传送到另一装置的广告信道包。使第二装置以扫描状态操作以便收听来自其它装置的广告信道包。当第二装置从第一装置接收到广告信道包时，接着第二装置将最终将连接请求消息发送到第一装置以便在两个装置之间设置双向数据连接。通过将两个装置的收发器同时调谐到相同频道来形成数据连接。可接着通过数据连接将数据从第一装置传送到第二装置。
[0003]此些通信协议(特定来说，蓝牙低能(BLE)协议，其为蓝牙V 4.0协议的部分)需要相对小功率量来传送数据。然而，仍期望使用使用更低功率量的技术来在装置之间提供数据传递。在移动装置中情形尤为如此，所述移动装置往往由于大小限制具有相对低容量电池且随着其功能性增加而变得更耗电。即使需要在装置之间传送相对小量的数据，常规通信技术的功率使用在一些应用中可认为极大。
[0004]借助于实例方式，近些年来，全球导航卫星系统(例如，GPS)装置已开始用于徒步及室外应用。举例来说，包含GPS接收器的健身手表已开始由慢跑者、跑步者、骑行者及其它运动员和户外热衷者用作获得其速度、所行进距离等实时数据的手段。可期望在团体活动期间将数据从一个人的健身手边传送到另一人的健身手表。举例来说，可期望在竞赛期间每一竞技者的手表将关于其位置的数据传送到其它竞技者的手表使得每一竞技者的手表能够显示其相对于其它竞技者的位置的位置。然而，健身手表部分地由于其中含有GPS接收器而相对耗电，且此数据传送仅用于使电池更快耗尽。健身手表仅含有相对低容量电池，这是因为其期望为小且轻的装置。如此，上文所描述的与其它健身手表的数据传递可视为禁止的，这是因为其将降低再充电之间电池寿命的长度。
[0005]例如蓝牙装置的一些常规通信技术的另一问题为蓝牙芯片通常仅能够在任一给定时间处建立一些数据连接信道。如果此些数据信道的全部已在使用中，那么常规地已认为不可能将数据传送到所述装置或从所述装置传送数据。举例来说，常规健身手表可已与心率监视器及步频传感器建立蓝牙连接，借此占据所有其数据信道且未留下任何数据信道来将其它数据传送到健身手表或从其传送。
[0006]其它提供用于在两个装置之间传递来自传感器的数据的经改进方法及装置。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种在装置之间无线地发射传感器数据的方法，其包括:
[0008]提供其中具有从至少一个传感器接收的数据的第一装置；
[0009]使所述第一装置以广告状态操作以便无线地广播数据包，其中每一数据包包含用于识别所述第一装置的标识符且还包含来自所述至少一个传感器的所述数据；及
[0010]使第二装置以其中所述第二装置扫描由其它装置广播的数据包的扫描状态操作，其中所述第二装置:
[0011 ] 从所述第一装置接收数据包；
[0012]依据所述标识符确定所述第一装置的所述身份；
[0013]提取所述传感器数据；及
[0014]提供指示所述第一装置的所述身份及与所述第一装置相关联的所述传感器数据的输出。
[0015]由于本发明包括广播(广告)含有装置标识符及传感器数据的数据包且包括扫描此些数据包，本发明使所述第一装置能够将所述传感器数据传送到所述第二装置而无需要求所述第一装置事先检测所述第二装置；或无需所述第一及第二装置已通过同时调谐到相同频道来建立数据连接。发明者已认识到可在装置之间发射传感器数据而无需在两个装置之间建立数据连接(即，无需同时将两个装置的收发器调谐到相同频道)且认识到因此可以较不功率密集方式传送传感器数据。更具体来说，发明者已认识到传感器数据往往相对小且可仅需要其以周期性且不频繁间隔将传感器数据传送到其它装置，且认识到可因此在广播数据包而非数据连接发射传感器数据。本发明还克服将传感器数据传送到已使其所有数据连接信道被占用的装置的问题，这是因为根据本发明的数据传送并不需要建立数据连接信道。
[0016]使用蓝牙协议(任选地，蓝牙低能(BLE)协议(其如上文论述为蓝牙4.0版本协议的特征))，所述第一装置可广播所述广告数据包，且所述第二装置可扫描并接收所述数据包。优选地，所述数据包为蓝牙广告信道包且第一装置将标识符及传感器数据添加到蓝牙广告信道包。可将传感器数据添加到广告信道包的协议数据单元(rou)部分。此些广告信道包在传送例如传感器数据的数据之前尚未使用，这是因为其常规功能为帮助设置借以将随后传送此传感器数据的数据连接。与常规技术相比，优选方法将传感器数据添加到蓝牙广告信道包且因此能够在两个装置实际上设置数据连接之前且无需两个装置实际上设置数据连接将传感器数据传送到另一装置。
[0017]当第二装置从第一装置接收到广告信道包时，其可被提示将扫描请求消息广播到所述第一装置，其中所述扫描请求消息包含用于识别所述第二装置的标识符，以及任选地用于识别所述第一装置的标识符。
[0018]如果来自与所述第二装置相关联的至少一个传感器的传感器信息可根据所使用无线通信协议添加到所述扫描请求消息，那么所述消息可进一步包含此信息。当所述第一装置接收到此扫描请求消息时，其可依据所述标识符确定所述第二装置的所述身份，提取与所述第二装置相关的所述传感器数据，及提供指示所述第二装置的所述身份及与所述第二装置相关联的所述传感器数据的输出。
[0019]替代地或另外，当第一装置从第二装置接收到扫描请求消息(具有或不具有任何传感器信息)时，其被提示广播包含所述第一装置的标识符及来自所述第一装置的传感器数据的扫描响应消息。第二装置可接着从所述第一装置接收所述扫描响应消息，依据所述标识符确定所述第一装置的所述身份，提取所述传感器数据及提供指示所述第一装置的所述身份及与所述第一装置相关联的所述传感器数据的输出。在所述扫描响应消息中发送的所述传感器数据可为对应于先前已在所述广告信道包中从所述第一装置广播的所述传感器数据的经更新传感器数据；或其可为不同于先前所广播的传感器数据的种类的额外传感器数据。
[0020]如上文所提及，本发明甚至在装置已使其所有数据连接信道指派用于其它用途时使得能够将数据传送到所述装置或从所述装置传送。因此，在传送传感器数据期间，第一及/或第二装置可已(例如)经由蓝牙数据信道与其它传感器建立一或多个数据连接。举例来说，第一及/或第二装置可为个人训练装置且其它传感器可为心率监视器、步频传感器(例如，微机电系统(MEMS)传感器通常附接到鞋以供用于确定跑步节奏及等等)、自行车节奏传感器或类似物中的一或多者。本发明使得能够将传感器数据传送到装置或从其传送，尽管其数据连接信道已用于与其它传感器或装置连接。
[0021]将至少一个传感器提供在所述第一装置中或与所述第一装置通信，且所述方法包括:借助所述至少一个传感器获得所述传感器数据并将所述传感器数据提供在所述第一装置中。所述与所述第一装置相关联的至少一个传感器优选地与所述第一装置成整体，但所述至少一个传感器可经由无线通信(例如通过使用蓝牙通信信道)将所述传感器数据发射到所述第一装置。
[0022]所述至少一个传感器可获得与所述传感器的以下性质中的任一者或者两者或两者以上的任一组合相关的传感器数据:位置(例如，来自GNSS接收器，例如成玮度-经度坐标对，或来自任何其它适合位置确定构件);速度(例如，来自GNSS接收器，或任何其它适合速度确定构件)，所述速度可指示锻炼的当前速度或平均速度；在锻炼期间的体力活动的心率或另一指示符；定向；加速度；及海拔。优选地，所述第一装置将最新从所述至少一个传感器接收的所述传感器数据添加到所述数据包中的一者且接着广播所述数据包。所述第一装置因此能够广播可用的最新传感器数据。
[0023]当所述第二装置从所述第一装置接收到所述数据包中的一者时，所述第二装置可显示表示所述第一装置的图标连同表示从所述第一装置接收的所述传感器数据的信息。每当所述第二装置从所述第一装置接收到含有不同传感器数据的新数据包时，可用表示从所述第一装置接收的所述传感器数据的新信息更新所述信息。
[0024]所述第二装置优选地还与用于获得与所述第二装置相关的传感器数据的一或多个传感器相关联，且所述第二装置显示表示所述第二装置的图标连同表示与所述第二装置相关联的所述传感器数据的信息。优选地用来自与所述第二装置相关联的所述传感器的新信息周期性地更新表示与所述第二装置相关联的所述传感器数据的所述信息。与所述第一及第二装置相关的所述传感器数据可为以下各项中的任一者或任何两者或两者以上的任一组合:位置；速度；锻炼期间的体力活动的心率或另一指示符；定向；加速度；及海拔；且所述第二装置可显示与所述第一及第二装置两者相关联的所述传感器数据。所述第二装置可显示所述第一装置分别相对于所述第二装置的所述位置、速度、定向或海拔的所述位置、速度、定向或海拔。替代地，或另外，所述第二装置可基于所述传感器数据显示所述第一装置与所述第二装置之间的距离或相对速度差。
[0025]所述第二装置可包含扬声器且当所述第二装置从所述第一装置接收到所述数据包中的一者时，所述第二装置可发出表示从所述第一装置接收的所述传感器数据的报警或声音信息。
[0026]所述第二装置可经配置或可配置以仅处理来自选定或预定义类型的装置或来自选定或预定义个别装置身份的数据包，以便仅提取由所述预定义或选定类型的装置或由所述预定义或选定装置身份广播的所述传感器数据。所述第二装置可经配置以使得能够通过所述第二装置的用户来修改所述选定类型的装置。
[0027]上文已描述将数据从所述第一装置传送到所述第二装置。然而，所述第二装置可以对应于上文所描述的方式的方式将数据传送到所述第一装置。因此，所述方法可包括:使所述第二装置以广告状态操作以便无线地(且周期性地)广播第二数据包，其中每一第二数据包包含用于识别所述第二装置的标识符且还包含从与所述第二装置相关联的至少一个传感器获得的传感器数据；及使所述第一装置以其中所述第一装置扫描从其它装置广播的数据包的扫描状态操作，其中所述第一装置:从所述第二装置接收数据包；依据由所述第二装置发送的所述标识符确定所述第二装置的所述身份；提取由所述第二装置发送的所述传感器数据；及提供指示所述第二装置的所述身份及与所述第二装置相关联的所述传感器数据的输出。
[0028]所述第二装置以所述第二数据包将所述传感器数据传送到所述第一装置而无需要求所述第二装置事先检测所述第一装置；或无需所述第一及第二装置已通过同时调谐到相同频道来建立数据连接。
[0029]使用蓝牙协议(任选地，蓝牙低能协议)，所述第二装置优选地广播所述第二数据包且所述第一装置扫描并接收所述第二数据包。所述第二数据包优选地蓝牙广告信道包且所述第二装置将与所述第二装置相关联的所述标识符及传感器数据优选地添加到这些蓝牙广告信道包。可将来自所述第二装置的所述传感器数据添加到所述广告信道包的协议数据单元(F1DU)部分。
[0030]当所述第一装置从所述第二装置接收到广告信道包时，其可被提示广播扫描请求消息，其中所述扫描请求消息包含用于识别所述第一装置的标识符，且任选地用于识别所述第二装置的标识符。
[0031]如果来自与所述第一装置相关联的至少一个传感器的传感器信息可根据所使用无线通信协议添加到所述扫描请求消息，那么所述消息可进一步包含此信息。当所述第二装置接收到此扫描请求消息时，其可依据所述标识符确定所述第一装置的所述身份，提取与所述第一装置相关的所述传感器数据，及提供指示所述第一装置的所述身份及与所述第一装置相关联的所述传感器数据的输出。
[0032]替代地，或另外，当第二装置从第一装置接收到扫描请求消息(具有或不具有任何传感器信息)时，其被提示广播包含所述第二装置的标识符及来自所述第二装置的传感器数据的扫描响应消息。第一装置可接着从所述第二装置接收所述扫描响应消息，依据所述标识符确定所述第二装置的所述身份，提取所述传感器数据及提供指示所述第二装置的所述身份及与所述第二装置相关联的所述传感器数据的输出。
[0033]所述方法优选地包括:使用所述与所述第二装置相关联的至少一个传感器获得与所述第二装置相关联的所述传感器数据及将所述第二传感器数据提供在所述第二装置中。所述至少一个传感器与所述第二装置优选地成整体。
[0034]与所述第二装置相关联的所述至少一个传感器可获得与所述传感器的以下性质中的任一者或者两者或两者以上的任一组合相关的传感器数据:位置(例如，来自GNSS接收器，例如呈玮度-经度坐标对形式，或来自任何其它适合位置确定构件)；速度(例如，来自GNSS接收器，或任何其它适合速度确定构件)，所述速度可指示用于锻炼的当前速度或平均速度；锻炼期间的体力活动的心率或另一指示符；定向；加速度；及海拔。
[0035]所述第二装置将最新从与所述第二装置相关联的所述至少一个传感器接收的所述传感器数据优选地添加到所述第二数据包中的一者且接着广播所述数据包。当所述第一装置从所述