ES2290711T3 - Bicicleta de gimnasio que usa el efecto de las luces estroboscopicas para el control visual inmediato de la velocidad de giro del volante de inercia del usuario. - Google Patents

Bicicleta de gimnasio que usa el efecto de las luces estroboscopicas para el control visual inmediato de la velocidad de giro del volante de inercia del usuario. Download PDF

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Abstract

Bicicleta de gimnasio del tipo que está provista de un volante de inercia (D) accionado mediante pedales y una unidad de control electrónico (I), interconectada a un teclado adecuado (M) y un monitor (R), capaz de medir la velocidad del volante de inercia (D) por medio de un sensor (L) y de mostrarla en el monitor (R), caracterizada por el hecho de que, una vez que la velocidad que el usuario debería mantener durante la sesión de entrenamiento ha sido fijada en la unidad de control (I), la unidad de control (I) puede permitir el funcionamiento de una luz estroboscópica según una frecuencia de activación igual a la velocidad angular o a números enteros múltiplos o submúltiplos de la velocidad que el volante de inercia (D) debería mantener para mantener la velocidad predeterminada del ejercicio; siempre que la luz estroboscópica sea dirigida a una o más marcas reflectantes (H) montadas sobre la superficie del volante de inercia (D).

Description

Bicicleta de gimnasio que usa el efecto de las luces estroboscópicas para el control visual inmediato de la velocidad de giro del volante de inercia del usuario.
La presente solicitud de patente se refiere a una bicicleta de gimnasio que usa el efecto de unas luces estroboscópicas para el control visual inmediato de la velocidad de giro del volante de inercia del usuario.
Como es sabido, las bicicletas de gimnasio han experimentado una profunda evolución en los últimos años, pasando de ser un equipo de rehabilitación o entrenamiento suave (es decir, bicicletas estáticas tradicionales) a equipos de mantenimiento físico y entrenamiento fuerte (es decir, bicicletas de spinning modernas), como las descritas en los documentos US-B-6482130; DE-A-3031313.
La nueva actividad física que usa este último tipo de bicicleta (conocida como "spinning") se realiza en grupos: un número determinado de atletas (cada uno de ellos en su propia bicicleta) trabaja bajo la estricta supervisión del entrenador, quien decide los ejercicios a realizar y la velocidad de pedaleo.
Con esta visión, parece evidente que el trabajo en grupo puede garantizar resultados excelentes sólo si el entrenador puede evaluar la calidad del ejercicio en tiempo real para cada atleta individual y, más específicamente, la capacidad de los atletas de cumplir con las instrucciones, con referencia especial a la frecuencia de pedaleo y consecuentemente a la velocidad alcanzada por el usuario.
El control inmediato por parte del entrenador es también crucial para garantizar la seguridad de los atletas durante el ejercicio, ya que permite comprobar si los atletas pueden soportar el esfuerzo requerido por la actividad.
Particularmente, sería muy importante para el entrenador descubrir inmediatamente que el atleta no puede mantener el ritmo de pedaleo para comprender que el esfuerzo físico es superior a sus capacidades físicas con el consiguiente agotamiento con posibles consecuencias peligrosas, tal como por ejemplo un incremento anormal de su frecuencia cardíaca.
Sin embargo, los actuales modelos de bicicletas de spinning no permiten este tipo de verificación instantánea y "centralizada" por parte del entrenador.
Pueden mostrar el valor de la frecuencia de pedaleo (o la velocidad alcanzada por el usuario) en un monitor asociado con el manillar. Sin embargo, parece evidente que dicho dato puede ser usado de manera ventajosa sólo por el usuario específico de la bicicleta de spinning y no por el entrenador, a pesar de que él o ella podrían estar interesados en comprobar la frecuencia de pedaleo de varios atletas simultáneamente.
Siguiendo con esta evaluación crítica del estado actual de la técnica, la invención ha sido concebida para proporcionar un principio de control para las sesiones de entrenamiento de un grupo de atletas en bicicletas de spinning, que proporciona al entrenador la posibilidad de comprobar inmediatamente si los atletas pueden cumplir con las instrucciones dadas por el entrenador.
La selección del nuevo principio de control ha estado condicionada por la necesidad de evitar el incremento de peso de las bicicletas de spinning con dispositivos sofisticados, ya que este tipo de bicicletas deben ser siempre minimalistas, ligeras y fáciles de usar.
Particularmente, la invención hace uso del volante de inercia de la bicicleta de spinning para adquirir información del ritmo de pedaleo del usuario en tiempo real, ya que el volante de inercia es muy visible desde cierta distancia en vista de la típica estructura básica de las modernas bicicletas de spinning.
La bicicleta de spinning de la invención está caracterizada porque el volante de inercia está adecuadamente provisto de varias marcas radiales y recibe la luz estroboscópica emitida por una serie de leds situados en un círculo frente al volante de inercia y dirigida a las marcas reflectantes mediante un prisma óptico.
La bicicleta de spinning de la invención debe estar equipada con una unidad de control electrónico usada para comprobar la velocidad del volante de inercia y generar la frecuencia de activación de los leds para obtener el efecto estroboscópico.
Antes de usar la bicicleta de spinning, el atleta debe fijar la unidad de control a la velocidad deseada, que se corresponde con una determinada velocidad angular del volante de inercia.
En cuanto el atleta empieza a pedalear, la unidad de control empieza a monitorizar la velocidad del volante de inercia y, simultáneamente, genera una frecuencia de activación de los leds igual a la velocidad angular del volante de inercia, siempre que el atleta respete las instrucciones dadas por el entrenador acerca de la velocidad a
mantener.
\newpage
En caso de que esto ocurra (es decir, que el atleta consiga mantener la frecuencia de giro predefinida del volante de inercia), debido a un efecto visual, el ojo humano puede discriminar las marcas sobre el volante de inercia, exactamente igual que si el volante de inercia estuviese parado.
Parece evidente que el entrenador podrá comprobar el modo de ejecución del ejercicio realizado por los atletas bajo su supervisión en tiempo real simplemente mirando al volante de inercia para ver si están manteniendo la velocidad predefinida.
Particularmente, el entrenador puede estar seguro de que todos los atletas están manteniendo la velocidad angular predefinida en caso de "inmovilidad virtual" de los volantes de inercia de las bicicletas de spinning.
En caso de que el atleta reduzca el ritmo de pedaleo, la velocidad angular del volante de inercia se hará inferior a la frecuencia de activación de los leds; en este caso el efecto óptico producido será un giro inverso de las marcas reflectantes del volante de inercia con respecto al giro de los pedales, como si el volante de inercia estuviera girando hacia atrás.
Por el contrario, en caso de que el atleta mantenga un ritmo de pedaleo superior al predefinido, debido al efecto óptico producido, las marcas reflectantes girarán en la misma dirección de giro que los pedales, exactamente como si todo el volante de inercia girara hacia delante.
El entrenador podrá usar estos dos "efectos ópticos" para identificar a los usuarios en el grupo que no pueden mantener el ritmo de pedaleo predefinido o que están pedaleando a un ritmo más elevado.
En aras de una mayor claridad la descripción de la invención continúa con referencia a las figuras adjuntas, que tienen únicamente propósitos ilustrativos y no tienen sentido limitativo, en las que:
- la Figura 1 es un diagrama de bloques de la instalación que proporciona la bicicleta de gimnasio de la invención con monitorización óptica remota tal como se ha indicado anteriormente;
- las Figuras 2 y 3 son una vista frontal y lateral del volante de inercia de la bicicleta de la invención, respectivamente.
Con referencia a la Figura 1, la bicicleta de gimnasio de la invención está equipada con una unidad de control electrónico (I) usada para comprobar la velocidad del volante de inercia (D) y generar la frecuencia de activación de los leds para obtener el efecto estroboscópico. La unidad de control electrónico (I) se programa con la velocidad del volante de inercia (D) de la bicicleta de spinning según el tipo de ejercicio que deben realizar los atletas bajo la supervisión del entrenador.
Este parámetro puede ser fijado en la unidad de control electrónico por el usuario en modo manual por medio de un teclado (M) provisto en la bicicleta de spinning, o en modo automático si el dato es transmitido por un ordenador central (N) usado por el entrenador a todas las bicicletas de spinning bajo su supervisión.
El atleta puede comprobar los parámetros y modos de ejecución del ejercicio por medio de un monitor estándar (R) asociado al teclado (M) y conectado a la unidad de control (I).
La transmisión de información desde el ordenador central (N) del entrenador a cada bicicleta de spinning de los atletas es realizada preferentemente en modo wireless, lo que significa que se realiza por medio de radiotransmisores bidireccionales adecuados, uno de los cuales (Q) está instalado en cada bicicleta de spinning y el otro (P) está instalado en el ordenador central (N) del entrenador.
Tras recibir el parámetro de la velocidad del volante de inercia (D), la unidad de control electrónico (I) empieza a monitorizar la velocidad gracias a un sensor (L), conectado adecuadamente con el volante de inercia. Por medio de su propio monitor (R), el usuario puede comprobar inmediatamente la velocidad actual del volante de inercia (D) y la velocidad que debería mantener el volante de inercia para cumplir con las instrucciones del entrenador.
Al mismo tiempo, permite la generación de una frecuencia de activación de los leds (F) usada para el efecto estroboscópico, cuyas emisiones luminosas son dirigidas a la superficie del volante de inercia (D) con las marcas reflectantes (H) en el borde perimetral gracias a la presencia de un prisma óptico adecuado.
Tal como se ha indicado anteriormente, los efectos estroboscópicos se hacen visibles inmediatamente sobre el volante de inercia (D) simplemente mirando a los movimientos de las marcas (H) sobre el volante de inercia (D). De hecho, las marcas parecerán estar en reposo cuando la velocidad angular del volante de inercia (D) sea igual a la frecuencia de activación de los leds (F) determinada electrónicamente. Por el contrario, las marcas parecerán girar hacia atrás o hacia delante cuando la velocidad angular del volante de inercia (D) sea respectivamente inferior o superior a la frecuencia de activación de los leds (F).
Puede permitirse a la unidad de control electrónico (I) enviar los datos adquiridos de los modos de ejecución de cada bicicleta de spinning al ordenador central (N) que proyectará sobre una pantalla gigante la imagen (en formato digital) de las marcas (H) de los volantes de inercia (D) de todos los parámetros del ejercicio por medio de un sistema proyector de video (O).
De esta manera el ritmo de pedaleo de cada atleta se hace visible para cualquiera que esté supervisando la sesión de entrenamiento del grupo (entrenador, público, otros atletas que esperan al inicio de su sesión de entrenamiento).
Tal como se ha indicado anteriormente, las Figuras 2 y 3 ilustran la estructura de la bicicleta de spinning provista de la función de monitorización "visual" según la presente invención.
La bicicleta tiene una estructura tubular tradicional (1) que soporta un volante de inercia (D) puesto en rotación por el usuario por medio de los pedales y una cadena tradicional (2).
El volante de inercia (D) gira junto con una barra con eje horizontal (3) soportado por la estructura tubular (1) a la que está unido el piñón (4) (en el que se engrana la cadena (2)).
La estructura (1) está también provista de un estante (1a) usado para soportar un sensor (L) en una posición útil para detectar el giro del borde perimetral del volante de inercia (D).
Un prisma óptico fijo (E) con planta circular está montado en posición opuesta al lado exterior del volante de inercia (D), y un disco fijo (4) está montado en la posición exterior, provisto con leds (F) con un circuito electrónico en el perímetro; asegurándose que el prisma (E) y el disco (4) tengan una posición concéntrica paralela con respecto al volante de inercia (1).
El mismo lado exterior del volante de inercia (D) está provisto de varias marcas (H) situadas sobre el borde perimetral y que pueden reflejar la luz producida por los leds (F).
La estructura y la posición del prisma óptico (E) entre el volante de inercia (D) y el disco (4) que soporta los leds (F) debe ser tal que, cuando los leds (F) se activan, la luz emitida por los leds (F) pueda ser dirigida a las marcas reflectantes (H) del volante de inercia (D).
Particularmente, el modelo de volante de inercia mostrado en la Figura 2 está provisto de cuatro marcas (H) situadas a intervalos de 90º, aunque puede usarse un número diferente de marcas, a intervalos regulares, ya que el número de marcas visibles sobre el volante de inercia en la condición de inmovilidad virtual depende de la frecuencia de visualización definida electrónicamente.
Por ejemplo, si la velocidad angular predefinida del volante de inercia (D) se fija a 60 rpm, cuando el volante de inercia gira a la velocidad fijada y los impulsos de luz generados por los leds (F) tienen una frecuencia igual a la velocidad angular predefinida del volante de inercia (D), el ojo humano puede discriminar un número de marcas (H) igual al número de marcas sobre el volante de inercia (D).
Por el contrario, si la unidad de control (I) se fija para permitir una frecuencia de activación de los leds (F) que es el doble de la velocidad angular predefinida del volante de inercia (D), el ojo humano puede discriminar un número de marcas que es el doble del número de marcas sobre el volante de inercia (D) y la mitad de las marcas si la unidad de control (I) es fijada con una frecuencia de activación de los leds (F) que es igual a la mitad de la velocidad angular del volante de inercia.
Sin embargo, debe notarse que estas dos últimas posibilidades dependen de la posibilidad de que la unidad de control (I) permita una frecuencia de activación de los leds (F) que se corresponda a números enteros múltiplos o submúltiplos de la velocidad angular del volante de inercia (D) fijado de vez en cuando.
\vskip1.000000\baselineskip
Referencias citadas en la descripción
La lista de referencias citadas por el inventor es solamente para conveniencia del lector. La misma no forma parte del documento de patente europea. A pesar de que se ha tenido mucho cuidado durante la recopilación de las referencias, no deben excluirse errores u omisiones y a este respecto la EPO (Oficina Europea de Patentes) se exime de toda responsabilidad.
Documentos de patente citadas en la descripción
\bullet US 6482130 B
\bullet DE 3031313 A

Claims (5)

1. Bicicleta de gimnasio del tipo que está provista de un volante de inercia (D) accionado mediante pedales y una unidad de control electrónico (I), interconectada a un teclado adecuado (M) y un monitor (R), capaz de medir la velocidad del volante de inercia (D) por medio de un sensor (L) y de mostrarla en el monitor (R), caracterizada por el hecho de que, una vez que la velocidad que el usuario debería mantener durante la sesión de entrenamiento ha sido fijada en la unidad de control (I), la unidad de control (I) puede permitir el funcionamiento de una luz estroboscópica según una frecuencia de activación igual a la velocidad angular o a números enteros múltiplos o submúltiplos de la velocidad que el volante de inercia (D) debería mantener para mantener la velocidad predeterminada del ejercicio; siempre que la luz estroboscópica sea dirigida a una o más marcas reflectantes (H) montadas sobre la superficie del volante de inercia (D).
2. Bicicleta de gimnasio según la reivindicación 1 caracterizada porque la luz estroboscópica es producida por una serie circular de leds (F) aplicados en un disco fijo (4) montado en una posición concéntrica paralela opuesta al volante de inercia (D), con la interposición de un prisma óptico (E) usado para dirigir la luz emitida por los leds (F) hacia el borde perimetral del volante de inercia (D) con las marcas reflectantes (H).
3. Bicicleta de gimnasio según la primera reivindicación o las dos reivindicaciones anteriores caracterizada porque la velocidad a mantener por el usuario durante el pedaleo es fijada en la unidad de control electrónico (I) con el teclado (M).
4. Bicicleta de gimnasio según la primera reivindicación o las dos reivindicaciones anteriores caracterizada porque la velocidad a mantener por el usuario durante el pedaleo es fijada en la unidad de control electrónico (I) desde un ordenador central (N) conectado a la bicicleta en modo wireless, por medio de radiotransmisores bidireccionales adecuados (Q, P).
5. Bicicleta de gimnasio según una o más de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque la unidad de control (I), por medio del transmisor (Q), puede enviar los datos de los modos de ejecución de la bicicleta de spinning a un ordenador central (N) que proyectará sobre una pantalla gigante (O) la imagen (en formato digital) de las marcas (H) del volante de inercia (D) de la bicicleta.
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