ES2734075T3 - Dispositivo de entrenamiento deportivo - Google Patents

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ES2734075T3 ES11828184T ES11828184T ES2734075T3 ES 2734075 T3 ES2734075 T3 ES 2734075T3 ES 11828184 T ES11828184 T ES 11828184T ES 11828184 T ES11828184 T ES 11828184T ES 2734075 T3 ES2734075 T3 ES 2734075T3
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Garcia José Sancho
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Abstract

La presente invención hace referencia a un dispositivo de entrenamiento deportivo utilizable tanto en sesiones de entrenamiento de interior como al aire libre, integrado en una red de comunicación capaz de conectar múltiples usuarios remotos en sesiones compartidas. Dicho dispositivo comprende, entre otros elementos, un med io de entrenamiento que presenta una resistencia variable ante una fuerza física aplicada por un usuario; una unidad de comunicación y monitorización de datos sobre el estado físico del usuario y de las condiciones mecánicas del medio de entrenamiento; una unidad de control y simulación de entrenamiento; y una pluralidad de sensores de adquisición de información sobre el estado físico del usuario, sobre las condiciones mecánicas del medio de entrenamiento y sobre el entorno del usuario.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de entrenamiento deportivo
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención hace referencia a un dispositivo de entrenamiento deportivo utilizable tanto en sesiones de interior como en sesiones de entrenamiento al aire libre, integrado en una red de comunicación capaz de conectar múltiples usuarios remotos en sesiones de entrenamiento compartidas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los dispositivos de entrenamiento deportivo de interior (o 'indoor') son bien conocidos en el estado de la técnica y se emplean habitualmente tanto por usuarios profesionales como por aficionados. Inicialmente, dichos dispositivos fueron concebidos como alternativas al entrenamiento al aire libre (o 'outdoor'), para aquellos casos en los que un usuario no desea salir de un recinto cerrado para el ejercicio de una práctica deportiva, debido, por ejemplo, a las condiciones meteorológicas externas, a la comodidad de realizar ejercicio en la propia casa, o a la conveniencia de combinar un determinado ejercicio de entrenamiento con otras prácticas deportivas, pudiendo practicar todas ellas en un recinto único. Ejemplos ampliamente divulgados de estos dispositivos son las cintas de correr, muy comunes en los gimnasios y centros polideportivos, las bicicletas estáticas o las máquinas de remo, entre otros muchos.
EP1683550 A1 describe un dispositivo de entrenamiento según el preámbulo de la reivindicación 1.
A pesar de que los anteriores ejemplos de sistemas de entrenamiento de interior ofrecen una solución adecuada para muchos usuarios en sus prácticas de ejercicios habituales, existen aún diversos problemas de los citados dispositivos no resueltos aún en el estado de la técnica, relacionados mayoritariamente con la principal desventaja que plantean dichos dispositivos de entrenamiento de interior frente a la práctica de ejercicio al aire libre, esto es, la ausencia de un entorno natural (ya sea urbano o rural) en el que realizar la actividad, produciendo con frecuencia en el usuario la sensación de que el ejercicio se vuelve repetitivo o monótono, llevando, ocasionalmente, a la pérdida de interés por la actividad o incluso al abandono de la práctica deportiva. Otro problema derivado de los dispositivos de entrenamiento de interior, en aquellos casos en los que dichos dispositivos permiten realizar un análisis electrónico de los ejercicios realizados (estudiando las distancias recorridas, la velocidad, la resistencia aplicada por el dispositivo ante el avance del usuario, etc.) es su incompatibilidad con una planificación simultánea del ejercicio al aire libre, ya que no existe una herramienta que proporcione un marco común de referencia en el que los dos tipos de entrenamiento se integren de manera natural, y donde el usuario pueda contemplar ambos de forma conjunta (mediante un sistema de adquisición y análisis de información común) en un plan único de entrenamiento. Esta incompatibilidad puede provocar que el usuario perciba el entrenamiento de interior como una alternativa menos efectiva que el entrenamiento al aire libre, que sólo puede realizarse de forma independiente con respecto a este último.
La presente invención está orientada a resolver los anteriores problemas, mediante un dispositivo en el que se integran diferentes elementos para la práctica deportiva tanto en modo interior como al aire libre en un medio de entrenamiento sencillo de utilizar, junto con un simulador gestionado a partir de la información generada por una aplicación Web, que incluye tanto un sistema personalizable de entrenamientos, como la recuperación y análisis de los datos generados por los usuarios durante su práctica deportiva. Dicho sistema permite mejorar la calidad de los entrenamientos y el rendimiento físico mediante un proceso, dada su capacidad de ser configurable por el usuario, que puede variar las rutinas de entrenamiento según sus necesidades. Adicionalmente, la invención permite la práctica deportiva simultánea de múltiples usuarios, siendo también configurable en modo de competición, lo que transmite una mayor sensación de entretenimiento, junto con la posibilidad de integrar entrenamientos reales realizados al aire libre, pudiendo después reproducirlos en una práctica de interior mediante el simulador instalado en el dispositivo, o compartirlos con otros usuarios remotos, mediante la aplicación Web. El dispositivo presenta, además, la ventaja de poder registrar información sobre el estado físico del usuario (frecuencia cardiaca, presión sanguínea, gasto calórico, etc.), así como sobre los parámetros mecánicos del medio de entrenamiento empleado (velocidad, aceleración, giro, etc.), tanto al aire libre como en el interior, durante la totalidad de la práctica deportiva.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN
El problema planteado se resuelve de acuerdo con la invención mediante las características técnicas de la reivindicación 1. Un objeto de la presente invención es un dispositivo de entrenamiento deportivo que comprende:
- un medio de entrenamiento con, al menos, un miembro rotable de resistencia variable ante una fuerza física aplicada por un usuario;
- una unidad de comunicación y monitorización de datos sobre el estado físico del usuario y sobre las condiciones mecánicas del medio de entrenamiento;
- una unidad de control y simulación de entrenamiento conectada a la unidad de comunicación y monitorización; donde la unidad de control y simulación comprende uno o más sistemas de control de la variación de la resistencia aplicada por el miembro rotable del medio de entrenamiento, donde dicha variación se realiza a través de una comunicación inalámbrica con la unidad de comunicación y monitorización; y donde dicha unidad de comunicación y monitorización está, asimismo, conectada a uno o más sensores del estado físico del usuario y a uno o más sensores de las condiciones mecánicas del medio de entrenamiento.
En la invención, el medio de entrenamiento comprende una bicicleta.
En la invención el miembro rotable del medio de entrenamiento comprende un rodillo acoplable a una de las ruedas de la bicicleta.
En una realización preferente de la invención el miembro rotable comprende, asimismo, un sistema de frenado de dicho miembro.
En una realización preferente de la invención el sistema de frenado del miembro rotable comprende un disco metálico y, al menos, dos imanes permanentes de posición variable acoplables a dicho disco.
En una realización preferente de la invención los imanes permanentes del sistema de frenado son de neodimio y el disco metálico es de aluminio.
En una realización preferente de la invención los imanes permanentes se pueden desplazar mediante un actuador, de manera que varíe la superficie de los imanes enfrentada al disco metálico.
En una realización preferente de la invención el actuador comprende un motor eléctrico paso a paso acoplado a un husillo que mueve, mediante una tuerca, un carro en el que se instalan los imanes.
En una realización preferente de la invención el sistema de frenado del miembro rotable comprende un ventilador centrífugo movido por el propio movimiento del rodillo.
En una realización preferente de la invención el sistema de frenado comprende un eje guiado por dos rodamientos, entre los cuales se sitúa el rodillo que es arrastrado por la rueda de la bicicleta.
En una realización preferente de la invención el medio de entrenamiento comprende un sistema de estabilización que comprende, al menos, un bastidor apoyado sobre el suelo y acoplable a la bicicleta a través de uno o más medios de unión tales como tornillos, presas, frenos o dispositivos similares, de forma que ésta no se desplace lateral ni longitudinalmente a lo largo del ejercicio.
En una realización preferente de la invención el medio de entrenamiento comprende una cinta de correr.
En una realización preferente de la invención la unidad de comunicación y monitorización del estado físico del usuario y de las condiciones mecánicas del medio de entrenamiento comprende un acceso inalámbrico a una red de comunicaciones con una o más de las siguientes conexiones: WiFi (entendido este término como cualquier red de área local inalámbrica), mediante un estándar de red Ethernet, Bluetooth, sistemas de radiofrecuencia, redes de comunicación de teléfonos móviles, infrarrojos, TCP/IP (Transmission control protocol/Internet protocol), HTTP (Hypertext transfer protocol), un protocolo “peer to peer”, FTP (File transfer protocol), RTP (Real-time transport protocol), RTSP (Real-time streaming protocol), SSH (Secure shell), voz sobre IP (VOIP) o USB (Universal serial bus).
En una realización preferente de la invención la unidad de comunicación y monitorización comprende un medio de almacenamiento digital de los datos medidos por los sensores durante el entrenamiento.
En una realización preferente de la invención los sensores del estado físico del usuario comprenden uno o más de los siguientes: sensor del pulso cardiaco, sensor de la presión sanguínea, sensor de concentración de oxígeno en sangre, sensor de concentración de glucosa en sangre, sensor de gasto calórico, sensor del índice de masa corporal, sensor de temperatura.
En una realización preferente de la invención los sensores de las condiciones mecánicas del medio de entrenamiento comprenden uno o más de los siguientes: sensor de velocidad de giro del miembro rotable, acelerómetro del miembro rotable, sensor de cadencia de pasos del usuario, sensor de cadencia de pedaleo del usuario, sensor de potencia de la fuerza aplicada por el usuario, sensor de actividad del usuario, sensor de posición del usuario.
En una realización preferente de la invención la unidad de comunicación y monitorización comprende un medio de comunicación a través de una red GPS (Global positioning system) para proporcionar información sobre el entorno del usuario.
En una realización preferente de la invención la unidad de control y simulación comprende medios programables para el diseño de sesiones de entrenamiento programables por el usuario y ejecutables por los sistemas de control, caracterizadas dichas sesiones por comprender una configuración variable de resistencias del miembro rotable a lo largo del tiempo de entrenamiento.
En una realización preferente de la invención la unidad de control y simulación comprende un monitor de visualización de los datos adquiridos por los sensores y/o de la fuerza de resistencia aplicada al miembro rotable.
En una realización preferente de la invención los datos de la fuerza de resistencia aplicada al miembro rotable visualizados en el monitor se representan como datos de inclinación de una superficie.
Un objeto de la presente invención es un dispositivo de entrenamiento deportivo que comprende, adicionalmente, un sistema remoto de planificación del entrenamiento, conectado a la unidad de control y simulación mediante una conexión a Internet.
En la invención el sistema remoto de planificación comprende una conexión inalámbrica a la unidad de comunicación y monitorización.
En la invención el sistema remoto de planificación comprende medios programables para el almacenamiento digital y el análisis de los datos adquiridos por los sensores.
En la invención la unidad de comunicación y monitorización comprende una conexión inalámbrica a un teléfono móvil o la unidad de comunicación y monitorización está integrada en un teléfono móvil.
En una realización preferente de la invención la unidad de comunicación y monitorización comprende una conexión inalámbrica a una cámara de vídeo.
En una realización preferente de la invención el número de medios de entrenamiento y de usuarios está comprendido entre 1 y 64.
Si bien la mayoría de las realizaciones de la invención descritas en el presente documento están orientadas al ejercicio del ciclismo, resultaría sencillo, para el experto en la materia, trasladar el objeto de la invención a la realización de otras actividades deportivas, a la luz de la descripción de la presente invención.
Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la descripción que sigue, así como de las figuras que acompañan al presente documento.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Figura 1 muestra un esquema de los principales elementos del dispositivo de la invención, así como sus conexiones dentro de la red de comunicación que integran.
La Figura 2 muestra una vista en perspectiva del sistema de frenado del medio de entrenamiento en una realización preferente de la invención, en la que se muestran sus principales componentes internos.
La Figura 3 muestra una vista en alzado de un medio de entrenamiento en una realización preferente de la presente invención, junto con un bastidor acoplable al eje de la rueda trasera de una bicicleta.
La Figura 4 muestra una vista en perspectiva de un medio de entrenamiento en una realización preferente de la presente invención, junto con un bastidor acoplable al eje de la rueda trasera de una bicicleta.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Tal y como se representa en las Figuras 1-4 de este documento, la presente invención consiste en un dispositivo de entrenamiento deportivo que comprende los siguientes elementos:
- A) un medio de entrenamiento (1): Este elemento comprende la totalidad de los sistemas utilizados por el usuario para la realización de la actividad física de interior. Preferentemente, el medio de entrenamiento comprende una bicicleta, destinada a la realización de ciclismo de interior o al aire libre, aunque otras realizaciones de la invención pueden comprender otro tipo de sistemas, tales como cintas de correr programables, máquinas de practicar remo, dispositivos de tipo 'stepper', de bicicleta estática o “spinning”, máquinas de 'fitness' o cualquier otro sistema de similares características.
El medio de entrenamiento (1) cuenta con, al menos, un miembro rotable (2) que presenta una resistencia variable ante una fuerza aplicada por el usuario mientras realiza la actividad deportiva. Dicha fuerza puede ser, por ejemplo, la fuerza aplicada por piernas y pies durante el pedaleo, la fuerza aplicada por las piernas y pies durante la carrera, o la fuerza de brazos y manos para mover un remo. En distintas realizaciones de la invención, los miembros rotables (2) pueden comprender, por ejemplo, una rueda de bicicleta, uno o más rodillos sobre los que se desliza una cinta de correr o un eje sobre el que gira un remo en una máquina de remo.
En otra realización preferente de la invención, en la que el medio de entrenamiento (1) comprende una bicicleta, uno de los miembros rotables (2) es un rodillo (9) acoplable a la rueda trasera de la bicicleta, de forma que dicha rueda hace girar el rodillo (9), con el movimiento transmitido por la fuerza del usuario a través de los pedales de la bicicleta. En ausencia de otras fuerzas, el rodillo (9) gira libremente con el movimiento transmitido por la rueda de la bicicleta. Con el objetivo de proporcionar una resistencia variable a la fuerza aplicada por el usuario, el medio de entrenamiento (1) comprende, asimismo, un sistema de frenado (8) del rodillo (9), lo que hace posible reproducir situaciones muy próximas a la realidad en términos de resistencia, percepción de pendientes positivas por parte del usuario y de sensaciones de pedaleo en ruta. Preferentemente, el sistema de frenado (8) del rodillo (9) comprende, al menos, los siguientes elementos:
- Un disco metálico (10), preferentemente de aluminio, que gira solidario con el rodillo (9).
- Al menos, dos imanes (11) permanentes, orientados hacia el disco metálico (10), ofreciendo hacia éste polos alternos (norte y sur), capaces de situarse a una distancia variable de dicho disco metálico (10), pudiéndose desplazar, preferentemente, mediante un actuador (12), de manera que varíe la superficie de los imanes (11) enfrentada al disco metálico (10). Por medio del actuador, los polos de los imanes (11) orientados hacia el disco metálico (10) pueden estar completamente fuera del área del mismo (con lo que se obtiene una mínima potencia de frenado) o estar completamente dentro del área del disco (10) (máxima potencia de frenado). El actuador (12) comprende, preferentemente, un motor eléctrico paso a paso (13) acoplado a un husillo (14) que mueve, mediante una tuerca, un carro (15) en el que se instalan los imanes (11).
El principio de frenado en la realización de la invención recién descrita se basa en hacer pasar un campo magnético generado por los imanes (11) sobre el disco metálico (10) que gira solidariamente con el rodillo (9) arrastrado por la bicicleta, con lo que se generan corrientes de Foucault al desplazarse el disco (10) con relación al campo magnético, creándose un par de frenado por la interacción de dichas corrientes y el campo magnético; y generando las corrientes calor por efecto Joule, con una potencia equivalente a la potencia de frenado. En una realización preferente de la invención, el campo magnético se genera mediante dos imanes (11) de neodimio (si bien, en otras realizaciones, otros imanes pueden ser también empleados), cuyo campo cruza el espacio proyectado por la superficie del disco metálico (10). Variando la posición de los imanes (11) y, en consecuencia, el campo magnético que afecta al disco metálico (10), es posible regular el flujo magnético que cruza dicho disco (11) y, por tanto, la potencia de frenado, que será mayor cuanta más velocidad de giro haya en el rodillo (9).
En una realización preferente de la invención, para evacuar el calor generado en el disco metálico (10), se recurre al empleo de un ventilador centrífugo (16) movido por el propio movimiento del rodillo (9), que impulsa aire por el interior del sistema de frenado (8).
En una realización preferente de la invención, el sistema de frenado (8) comprende un eje (17) guiado por dos rodamientos (18), entre los cuales se sitúa el rodillo (9) que es arrastrado por la rueda de la bicicleta. En un extremo del eje (17) se ubica un volante de inercia (19), cuya misión es hacer el pedaleo más regular, imitando el efecto de inercia que tendría la masa del ciclista más la bicicleta en una ruta real. El volante (19) tiene también la función de simular los esfuerzos de inercia presentes al acelerar, debidos a la masa del ciclista y la bicicleta.
Para evitar que la bicicleta se mueva de su posición durante la práctica del ejercicio, la presente invención comprende, además, un sistema de estabilización compuesto por un bastidor (20) apoyado sobre el suelo y acoplable a la bicicleta a través de uno o más medios de unión tales como tornillos, presas, frenos o dispositivos similares, de forma que ésta no se desplace lateral ni longitudinalmente a lo largo del ejercicio. La rueda trasera de la bicicleta se acopla al bastidor (20) por su eje, estando su rueda delantera, preferentemente, apoyada sobre una peana que iguala la altura de las ruedas, restringe su giro y da estabilidad al conjunto. En la parte trasera del bastidor (20) se sitúa el sistema de frenado (8). El bastidor (20) es de tipo basculante, de manera que el propio peso del ciclista aproxima la rueda trasera al rodillo (9), sobre el que se ejerce una fuerza de apoyo proporcional al peso del ciclista. Este tipo de diseño basculante permite utilizar un solo bastidor para diversos tamaños y tipos de bicicletas.
En otro aspecto de la invención, el medio de entrenamiento (1) puede estar equipado con uno o más sensores de las condiciones mecánicas (7) del medio de entrenamiento (1), tales como un sensor de velocidad de giro del miembro rotable (2), un acelerómetro del miembro rotable (2), un inclinómetro, un sensor de cadencia de pasos del usuario, un sensor de cadencia de pedaleo del usuario, un sensor de potencia de la fuerza aplicada por el usuario, un sensor de actividad del usuario, sensor de posición del usuario o cualesquiera otros sensores similares conocidos en el estado de la técnica y empleados en dispositivos de entrenamiento de interior o al aire libre.
Del mismo modo, la presente invención incorpora también la posibilidad de instalar uno o más sensores para la adquisición de información sobre el estado físico del usuario (6), siendo dichos sensores, preferentemente, un sensor del pulso cardiaco, un sensor de la presión sanguínea, un sensor de concentración de oxígeno en sangre, un sensor de concentración de glucosa en sangre, sensor de gasto calórico, un sensor del índice de masa corporal, un sensor de temperatura o cualesquiera otros sensores similares empleados en prácticas deportivas.
- B) Una unidad de control y simulación (4) de entrenamiento: Dicha unidad está destinada, por una parte, a recibir la información detectada por los diferentes sensores (6, 7) instalados en el medio de entrenamiento (1) y en el usuario y, por otra, a controlar la variación de la resistencia que presenta el miembro rotable (2) del medio de entrenamiento (1) ante la fuerza aplicada por el usuario. Preferentemente, la unidad de control y simulación (4) es un ordenador equipado con un sistema de control (5) que comprende la interacción entre hardware y un software programare, junto con un protocolo de comunicación capaz de recibir los datos adquiridos por los sensores (6, 7), así como de dar instrucciones al medio de entrenamiento (1), preferentemente al sistema de frenado (8) del rodillo (9) comprendido en el miembro rotable (2). En realizaciones alternativas de la invención, otro tipo de dispositivos equipados con medios de procesamiento, tales como dispositivos tablet, notebooks, teléfonos móviles u otros sistemas análogos del estado de la técnica, pueden también ser utilizados como unidad de control y simulación (4). De esta forma, es posible programar sesiones de entrenamiento pre-diseñadas en la unidad de control y simulación (4) del dispositivo, y llevarlas a cabo por el usuario mediante una combinación de resistencias variables del miembro rotable (2) a lo largo del tiempo, lo que se percibe por parte del usuario como una ruta de pendiente variable.
El protocolo de comunicación empleado por el sistema de control (5) de la unidad de control y simulación (4) es, preferentemente un protocolo ANT+ (protocolo de red inalámbrica basado en tecnología de transmisión por radiofrecuencia a 2,4 Ghz), ampliamente utilizado en el estado de la técnica perteneciente a la monitorización por sensores aplicados al deporte. No obstante, otros protocolos de comunicación pueden ser igualmente implementados en la unidad (4).
En una realización preferente de la invención, la unidad de control y simulación (4) comprende, asimismo, un monitor (21) de visualización de los datos adquiridos por los sensores (6, 7) y/o de la fuerza de resistencia aplicada al miembro rotable (2) ante la fuerza aplicada por el usuario. Dicha visualización puede ser representada, por medio del hardware y el software programados en la unidad de control y simulación (4), por ejemplo, como una sucesión de tramos de superficies de distinta inclinación en función de la fuerza de resistencia aplicada al miembro rotable (2). Ello hace que el usuario perciba su entrenamiento como si realizase una ruta real por un terreno de inclinación variable.
- C) Una unidad de comunicación y monitorización (3) de datos sobre el estado físico del usuario y de las condiciones mecánicas del medio de entrenamiento (1): esta unidad es un dispositivo portátil y de tamaño reducido que establece una red de comunicación entre el medio de entrenamiento (1) y la unidad de control y simulación (4), recibiendo y transmitiendo las señales enviadas mediante el protocolo de comunicación utilizado en dicha unidad de control y simulación (4), y recibiendo y transmitiendo los datos enviados desde los sensores (6, 7).
La red de comunicación establecida es una red inalámbrica. Dicha red puede ser establecida mediante cualquier dispositivo, sistema, circuito o combinación de los mismos (incluyendo cualquier infraestructura de comunicaciones inalámbricas tales como torres de comunicaciones o servidores de comunicaciones) capaces de proporcionar una conexión mediante un protocolo de corto o largo alcance. La red de comunicación puede estar basada, por ejemplo, en una conexión WiFi (entendido este término como cualquier red de área local inalámbrica), mediante un estándar de red Ethernet, Bluetooth, sistemas de radiofrecuencia, redes de comunicación de teléfonos móviles, infrarrojos, TCP/IP (Transmission control protocol/Internet protocol), HTTP (Hypertext transfer protocol), un protocolo “peer to peer”, FTP (File transfer protocol), RTP (Real-time transport protocol), RTSP (Real-time streaming protocol), SSH (Secure shell), voz sobre IP (VOIP) o USB (Universal serial bus), así como una combinación de los anteriores.
Una importante ventaja que aporta la unidad de comunicación y monitorización (3) al dispositivo de la invención es la posibilidad de utilizarla también en sesiones al aire libre, lo que resulta, en la práctica, posible gracias a su naturaleza portátil e inalámbrica. De hecho, en distintas realizaciones de la invención, dicha unidad puede implementarse en un dispositivo de tamaño reducido que puede ser portado por el usuario, por ejemplo, en el interior de uno de sus bolsillos. En concreto, para una realización preferente de la invención en la que el medio de entrenamiento (1) comprende una bicicleta, es posible desacoplar dicha bicicleta del bastidor empleado para su estabilización y del rodillo (9) de entrenamiento, y realizar una o más sesiones al aire libre, manteniendo la red de comunicación conectada a través de la unidad de comunicación y monitorización (3), recibiendo los datos adquiridos por los sensores (6, 7) y transmitiéndolos a la unidad de control y simulación (4) para su posterior procesado y análisis. Los datos adquiridos pueden ser empleados, por ejemplo, para la configuración de rutas de entrenamiento de interior basadas en datos reales adquiridos durante la sesión al aire libre (datos de esfuerzo, velocidad, pendiente, aceleración, etc.). En esta realización preferente, la rueda trasera de la bicicleta actúa como miembro rotable (2) del medio de entrenamiento (1).
La presencia de la unidad de comunicación y monitorización (3) en el dispositivo de la invención y el establecimiento de una conexión inalámbrica entre el medio de entrenamiento (1), los sensores (6, 7) y la unidad de control y simulación (4), proporciona al presente dispositivo, según lo anteriormente descrito, la capacidad de combinar los entrenamientos de interior con los entrenamientos al aire libre en un mismo marco de trabajo, aportando una sinergia entre las ventajas individuales de cada uno de dichos modos de entrenamiento. Por una parte, las sesiones de entrenamiento de interior son percibidas de una forma menos artificial por parte del usuario, ya que se dispone de una unidad de control y simulación (4) capaz de reproducir sesiones de entrenamiento muy parecidas, en términos de esfuerzo, a las que se realizan al aire libre y, por otra parte, las sesiones de entrenamiento al aire libre sirven como fuente de datos para generar sesiones de interior, permitiendo al usuario repetirlas el número deseado de veces según sus necesidades, utilizarlas como rutina de entrenamiento antes de, por ejemplo, una carrera al aire libre, o incluso compartir los datos de las sesiones al aire libre con otros usuarios, dando al dispositivo una mayor dimensión social.
En una realización preferente de la invención, la unidad de comunicación y monitorización (3) comprende también un sistema autónomo de alimentación, siendo dicho sistema, preferentemente, una batería recargable.
En una realización preferente de la invención, la unidad de comunicación y monitorización (3) puede, adicionalmente, comprender un medio de almacenamiento digital de los datos medidos por los sensores (6, 7) durante el entrenamiento, siendo dicha memoria, preferentemente, una memoria USB, una tarjeta de memoria flash, una tarjeta SIM (Subscriber identity module), un disco duro o cualquier otro dispositivo equivalente. Ello ofrece la posibilidad de transmitir los datos adquiridos directamente a la unidad de comunicación y monitorización (3), transfiriéndolos después a la unidad de control y simulación (4) en cualquier momento posterior a la práctica deportiva. La conexión entre el medio de almacenamiento digital y la unidad de control y simulación (4) puede realizarse tanto por medio de una comunicación inalámbrica como por cable (mediante, por ejemplo, una conexión USB). La conexión por cable puede ser utilizada también para recargar el sistema de alimentación de la unidad (3).
En otra realización preferente de la invención, la unidad de comunicación y monitorización (3) comprende un medio de comunicación a través de una red GPS (Global positioning system). Ello permite transmitir, además de los datos adquiridos por los sensores (6, 7), también los datos de la posición del usuario durante las sesiones al aire libre, pudiendo utilizarse dichos datos como información complementaria para el diseño de sesiones de entrenamiento de interior mediante la unidad de control y simulación (4).
En otras realizaciones de la invención, la unidad de comunicación y monitorización (3) comprende una conexión inalámbrica o mediante cable a una cámara de vídeo instalada, por ejemplo, en el medio de entrenamiento (1), que puede ser empleada por el usuario durante las sesiones al aire libre. Las imágenes adquiridas por la cámara pueden ser utilizadas por el sistema de control y simulación (4), ya sea para incorporarlas a las sesiones de entrenamiento pre­ diseñadas (mostrándolas en el monitor (21) de visualización), combinándolas con los datos obtenidos mediante el medio de comunicación GPS o cualquiera de los sensores (6, 7) empleados en el dispositivo, siendo posible compartirlas con otros usuarios. También es posible conectar la cámara, mediante conexión por cable o inalámbrica, a la unidad de control y simulación (4). En una realización preferente de la invención, la asociación entre el medio de comunicación GPS, la cámara de vídeo y un inclinómetro permite la obtención de información para la posterior generación de sesiones de simulación de interior.
En otra realización preferente de la invención, la unidad de comunicación y monitorización (3) comprende un teclado con funcionalidades programadas para la configuración de dicha unidad (3) y la realización de funciones básicas de la misma, tales como, por ejemplo, la activación o desactivación de los sensores (6, 7), el almacenamiento de los datos adquiridos, o la transferencia de la información a la unidad de control y simulación (4).
En otra realización preferente de la invención, la unidad de comunicación y monitorización (3) comprende una conexión inalámbrica a un teléfono móvil y un software programado a través del cual se pueden realizar, mediante dicho teléfono, las funciones básicas de dicha unidad (3), tales como la activación o desactivación de los sensores (6, 7), el almacenamiento de los datos adquiridos, o la transferencia de la información a la unidad de control y simulación (4). También es posible, mediante una combinación de hardware y software programable en el teléfono móvil, junto con las comunicaciones adecuadas a cada realización, que el propio teléfono móvil sea la unidad de comunicación y monitorización (3).
En otra realización preferente de la invención, múltiples usuarios pueden estar conectados a una única unidad de control y simulación (4), mediante una pluralidad de unidades de comunicación y monitorización (3), a través de un protocolo de comunicación común.
- D) Un sistema remoto de planificación del entrenamiento (22): dicho sistema está conectado a la unidad de control y simulación (4) y a la unidad de comunicación y monitorización (3), preferentemente, mediante una conexión a Internet. Dicho sistema permite la generación remota de contenidos utilizables por la unidad de control y simulación (4) en forma de datos para las sesiones de interior, así como un medio de comunicación entre distintos usuarios remotos, en forma de “red social”. El sistema remoto de planificación comprende una combinación de hardware y/o software, que comprende elementos tales como sistemas de servidor-cliente, bases de datos, controladores, protocolos de comunicación y aplicaciones web. La comunicación entre el sistema remoto de planificación (22) y los elementos restantes de la presente invención se puede realizar mediante cualquier protocolo de comunicación y distribución de hipermedios de entre los habitualmente utilizados dentro del estado de la técnica. En una realización de la invención, el protocolo de comunicación empleado es un protocolo REST (Representational State Transfer). El objetivo del sistema remoto de planificación del entrenamiento (22) es proporcionar medios de asistencia a la práctica deportiva de los usuarios, así como permitir la comunicación e interacción entre los mismos. En distintas realizaciones de la invención, el sistema remoto de planificación del entrenamiento (22) comprende las siguientes funcionalidades:
- Diseñar rutinas de entrenamiento personalizadas, asistidas a distancia por medio de un experto.
- Crear un registro histórico de datos de entrenamiento.
- Gestión de grupos deportivos formados por los usuarios.
- Creación de sesiones individuales de entrenamiento.
- Creación de sesiones individuales de competición.
- Creación de sesiones multiusuario de entrenamiento.
- Creación de sesiones multiusuario de competición.
Otra importante funcionalidad del sistema remoto de planificación del entrenamiento (22) es el diseño y el seguimiento del entrenamiento deportivo de los usuarios mediante una pluralidad de procesos programados en dicho sistema, capaces, por una parte, de realizar una tipificación detallada de la condición física de cada usuario (estudiando parámetros tales como su peso, su altura, su nivel de actividad física, su frecuencia cardiaca máxima, su frecuencia cardiaca en reposo, su índice de masa corporal, su test de umbral de potencia funcional (UPF), etc.), así como de generar, en función de la información obtenida sobre la condición física del usuario, planes de entrenamiento personalizados (comprendiendo dichos planes, preferentemente, sesiones diarias/semanales, objetivos a alcanzar, ciclos de trabajo, planificación de sesiones de interior, al aire libre o mixtas, etc.).
En lo que respecta a las sesiones multiusuario, la conexión remota a través de un servicio web permite la realización de sesiones simultáneas para una pluralidad de usuarios. En una realización preferente de la invención, el número de usuarios en una sesión simultánea está comprendido entre 1 y 64. No obstante, otras realizaciones con un número mayor de usuarios son igualmente posibles.
Una vez descrita la presente invención y algunas de sus realizaciones preferentes, cabe resaltar que dichas realizaciones no han de ser consideradas como limitativas frente a variaciones de su diseño o en la combinación de los elementos que integran el dispositivo, siempre que dichas variaciones no alteren la invención o el objeto de la misma.
DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS DE LAS FIGURAS
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Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de entrenamiento deportivo que comprende:
- un medio de entrenamiento (1) con, al menos, un miembro rotable (2) de resistencia variable ante una fuerza física aplicada por un usuario, en el que el medio de entrenamiento (1) comprende una bicicleta, en el que el miembro rotable (2) del medio de entrenamiento (1) comprende un rodillo (9) acoplable a una de las ruedas de la bicicleta; - una unidad de comunicación y monitorización (3) de datos sobre el estado físico del usuario y sobre las condiciones mecánicas del medio de entrenamiento (1);
- una unidad de control y simulación (4) de entrenamiento conectada a través de una conexión inalámbrica a la unidad de comunicación y monitorización (3); en el que la unidad de control y simulación (4) comprende uno o más sistemas de control (5) de la variación de la resistencia aplicada por el miembro rotable (2) del medio de entrenamiento (1);
- un sistema remoto de planificación del entrenamiento (22), conectado a la unidad de control y simulación (4) mediante una conexión a Internet, en el que dicho sistema remoto de planificación del entrenamiento (22) comprende una conexión inalámbrica a la unidad de comunicación y monitorización (3) y, adicionalmente, comprende medios programables para el almacenamiento digital y el análisis de los datos adquiridos por uno o más sensores del estado físico del usuario (6) y uno o más sensores de las condiciones mecánicas (7) del medio de entrenamiento (1);
CARACTERIZADO POR QUE
- dicha variación de la resistencia se realiza a través de una comunicación inalámbrica con la unidad de comunicación y monitorización (3);
en el que dicha unidad de comunicación y monitorización (3):
(i) está conectada a través de una comunicación inalámbrica a dichos uno o más sensores del estado físico del usuario (6) y está conectada a través de una comunicación inalámbrica a dichos uno o más sensores de las condiciones mecánicas (7) del medio de entrenamiento (1); y
(ii) establece una red de comunicación entre el medio de entrenamiento (1) y la unidad de control y simulación (4), en el que dicha red de comunicación está conectada a través de dicha unidad de comunicación y monitorización (3), por la cual dicha red de comunicación y monitorización (3):
(a) recibe los datos enviados desde los sensores (6, 7) y los transmite a la unidad de control y simulación (4); y (b) recibe y transmite las señales enviadas desde dicha unidad de control y simulación (4),
y en el que la unidad de comunicación y monitorización (3) comprende una conexión inalámbrica a un teléfono móvil y un software programado a través del cual se realizan las funciones de la unidad de comunicación y monitorización (3) o, alternativamente, la unidad de comunicación y monitorización (3) está integrada en un teléfono móvil.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el miembro rotable (2) comprende un sistema de frenado (8) del rodillo (9) y en el que dicho sistema de frenado (8) del miembro rotable (2) comprende un disco metálico (10) y, al menos, dos imanes (11) permanentes de posición variable acoplables a dicho disco (10), donde los imanes permanentes (11) se pueden desplazar mediante un actuador (12), de manera que varíe la superficie de los imanes (11) enfrentada al disco metálico (10).
3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el que el actuador (12) comprende un motor eléctrico paso a paso (13) acoplado a un husillo (14) que mueve un carro (15) en el que se instalan los imanes (11).
4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, en el que el sistema de frenado (8) del miembro rotable (2) comprende un ventilador centrífugo (16) movido por el propio movimiento del rodillo (9).
5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2-4, en el que el sistema de frenado (8) comprende un eje (17) guiado por dos rodamientos (18), entre los cuales se sitúa el rodillo (9) que es arrastrado por la rueda de la bicicleta y donde, sobre dicho eje (17), se ubica un volante de inercia (19).
6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de entrenamiento (1) comprende un sistema de estabilización que comprende un bastidor (20) apoyado sobre el suelo y acoplable a la bicicleta a través de uno o más medios de unión, de forma que dicha bicicleta no se desplace lateral ni longitudinalmente.
7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de comunicación y monitorización (3) del estado físico del usuario y de las condiciones mecánicas del medio de entrenamiento (1) comprende:
- un acceso inalámbrico a una red de comunicaciones con una o más de las siguientes conexiones: WiFi, Ethernet, Bluetooth, sistemas de radiofrecuencia, redes de comunicación de teléfonos móviles, infrarrojos, TCP/IP, HTTP, BitTorrent, FTP, RTP, RTSP, SSH, voz sobre IP, USB; y/o
- medios de almacenamiento digital de los datos medidos por los sensores (6, 7) durante el entrenamiento.
8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de comunicación y monitorización (3) comprende un medio de comunicación a través de una red GPS.
9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de control y simulación (4) comprende medios programables para el diseño de sesiones de entrenamiento configurables por el usuario y ejecutables por los sistemas de control (5), estando caracterizadas dichas sesiones por comprender una configuración variable de resistencias del miembro rotable (2) a lo largo del tiempo de entrenamiento.
10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de control y simulación (4) comprende un monitor (21) de visualización de los datos adquiridos por los sensores (6, 7) y/o de la fuerza de resistencia aplicada al miembro rotable (2).
11. Dispositivo según la reivindicación 10, en el que los datos sobre la fuerza de resistencia aplicada al miembro rotable (2) visualizados en el monitor (21) se representan como datos de inclinación de una superficie.
12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de comunicación y monitorización (3) y/o la unidad de control y simulación (4) comprenden una conexión inalámbrica o mediante cable a una cámara de vídeo.
13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha unidad de comunicación y monitorización (3) recibe y transmite las señales enviadas mediante el protocolo de comunicación desde dicha unidad de control y simulación (4) y recibe y transmite los datos enviados desde los sensores (6, 7).
14. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de comunicación y monitorización (3) comprende una conexión inalámbrica a un teléfono móvil y un software programado a través del cual se realiza la activación o desactivación de los sensores (6, 7), el almacenamiento de los datos adquiridos o la transferencia de dichos datos a la unidad de control y simulación (4) o, alternativamente, la unidad de comunicación y monitorización (3) está integrada en un teléfono móvil.
15. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sistema remoto de planificación del entrenamiento (22) comprende sistemas de servidor-cliente, bases de datos, controladores, protocolos de comunicación y aplicaciones web.
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