ES2901223T3

ES2901223T3 - Método y dispositivo de control de la resistencia

Info

Publication number: ES2901223T3
Application number: ES16170397T
Authority: ES
Inventors: Shih-Heng Cheng; Hsin-Fu Kuo
Original assignee: Bomdic Inc
Current assignee: Bomdic Inc
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2022-03-21
Anticipated expiration: 2036-05-19
Also published as: CN111387960B; WO2016184418A1; CN111387960A; CN106166063B; EP3158928B1; EP3158928A1; JP6366637B2; TW201700065A; JP2016214872A; CN106166063A; TWI603717B

Abstract

Un dispositivo de control de la resistencia (100) para estimar un nivel de resistencia de un usuario, que comprende: un módulo sensor (101) que está configurado para detectar una señal fisiológica del usuario; una interfaz de usuario (103) que está configurada para recibir una información biológica del usuario y para emitir el nivel de resistencia estimado; un módulo de almacenamiento (104) que está configurado para almacenar la información biológica y al menos un modelo matemático; caracterizado por: un módulo de procesamiento (102) que está configurado para utilizar el al menos un modelo matemático para realizar un proceso que comprende los pasos de: estimar un nivel de energía anaeróbica (S305) y un nivel de energía aeróbica (S307) en tiempo real en base a la señal fisiológica y a la información biológica, donde la estimación del nivel de energía anaeróbica (S305) y del nivel de energía aeróbica (S307) en tiempo real comprende: estimar el nivel de energía anaeróbica en base a los ajustes de estimación anaeróbica (S409), donde los ajustes de estimación anaeróbica se ajustan en función del nivel de energía anaeróbica estimado cuando la condición física real del usuario está subestimada (S311); y estimar el nivel de energía aeróbica en base a los ajustes de estimación aeróbica (S509), donde los ajustes de estimación aeróbica se ajustan en función del nivel de energía aeróbica estimado cuando la condición física real del usuario está subestimada (S313); y estimar el nivel de resistencia en función del nivel de energía anaeróbica y del nivel de energía aeróbica (S309).

Description

DESCRIPCIÓN

Método y dispositivo de control de la resistencia

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere en general a un dispositivo de asistencia al ejercicio. Más específicamente, la presente invención se refiere a un dispositivo de asistencia al ejercicio y a un método para indicar la resistencia de un usuario y proporcionar una notificación basada en ciertas condiciones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los atletas profesionales, los entusiastas del deporte o las personas a las que les gusta el ejercicio suelen evaluar su propia condición física durante los ejercicios, y de esta manera configuran su propia fuerza física con el fin de completar un ejercicio o una competición. Normalmente, las personas evalúan su propia condición física y los factores ambientales antes o durante un ejercicio para ajustar sus entrenamientos. Además, después de un ejercicio, las personas registran y analizan su fuerza física y su resistencia como referencias para el siguiente ejercicio.

Recientemente, se han desarrollado varios tipos de dispositivos de asistencia al ejercicio para evaluar la fuerza física de un usuario en tiempo real. Estos dispositivos son capaces de proporcionar a los usuarios sus propias señales fisiológicas durante el ejercicio, de proporcionar al usuario registros del historial del ejercicio para su consulta después de realizarlo, y de compartir los registros con las redes sociales. El documento de patente D1(US2015/051721A1) divulga que el nivel de resistencia puede adquirirse mediante la relación entre la concentración de ácido láctico (asociada a la intensidad del ejercicio, por ejemplo, la frecuencia cardíaca) y el nivel de resistencia. El documento de patente D2(US2011/021319A1) divulga que convierte la combustión de energía/gasto energético en la carga de entrenamiento y específicamente divulga que determina la carga de entrenamiento en función del índice de combustión de proteínas después de determinar el índice de combustión de proteínas en función del índice de combustión de carbohidratos y de la reserva de carbohidratos. El documento de patente D3(US2006/032315A1) divulga un método para determinar el índice de fatiga corporal (BFI, por sus siglas en inglés) acumulado; el BFI tiene un valor inicial predeterminado, y el siguiente valor de BFI es una suma del valor de BFI y una diferencia por cálculo. El documento de patente D4(US2014/074407A1) divulga que un PAI (physical activity intensity, intensidad de la actividad física, por su traducción en español) anaeróbico y un PAI aeróbico se estiman respectivamente y que el PAI compensado se emite en base a una suma del PAI anaeróbico y del PAI aeróbico por encima del umbral anaeróbico. Sin embargo, la indicación de la señal fisiológica, tal como la frecuencia cardíaca, a menudo no puede correlacionarse de forma fiable y precisa con la fuerza y la resistencia físicas del usuario. Es decir, contar solamente con la provisión de la señal fisiológica es de ningún o poco efecto para que el usuario decida cuándo necesita disminuir o aumentar la intensidad durante el ejercicio (es decir, cuándo reducir la velocidad o acelerar durante el maratón).

En vista de lo anterior, lo que se necesita es un dispositivo y un método de asistencia al ejercicio que indique de forma fiable el nivel de resistencia de cada uno de los usuarios, independientemente de las diferencias de la condición física entre cada uno de ellos.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, un método de control de la resistencia según la reivindicación número 17 y un medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador según la reivindicación número 31.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los dibujos adjuntos ilustran una o más realizaciones de la invención, y junto con la descripción escrita sirven para explicar los principios de la invención. Siempre que sea posible, se utilizan los mismos números de referencia en todos los dibujos para referirse al mismo o a elementos similares de una realización, en los que:

La Fig. 1 es un diagrama de bloques esquemático de un dispositivo de asistencia al ejercicio de conformidad con al menos una realización de la presente invención.

Las Figs. 2A y 2B son ilustraciones esquemáticas de la forma de onda del corazón creada por una señal de ECG o por una señal detectada desde un sensor óptico, respectivamente, de conformidad con al menos una realización de la presente invención.

Las Figs. que van de la 3A a la 3C son ilustraciones esquemáticas de un dispositivo de asistencia al ejercicio ejemplar de conformidad con una realización de la presente invención.

La Fig. 4 es una ilustración esquemática de tipos de dispositivos de asistencia al ejercicio ejemplares de conformidad con otra realización de la presente invención.

La Fig. 5 es una ilustración esquemática del concepto de mapeo entre el nivel de resistencia y el RPE. La Fig. 6 es una ilustración esquemática de la relación entre categorías ejemplares de resistencia y la condición física de un usuario.

La Fig. 7 es una ilustración esquemática de un indicador de nivel de resistencia ejemplar de conformidad con al menos una realización de la presente invención.

La Fig. 8 es una ilustración esquemática de la correlación entre la concentración de ácido láctico y la frecuencia cardíaca.

La Fig. 9 es una ilustración esquemática de los cambios en la concentración de ácido láctico con respecto al periodo de tiempo de ejercicio de un usuario y el mapeo entre la concentración de ácido láctico y el nivel de resistencia.

La Fig. 10 es un diagrama de flujo de un método para estimar el nivel de resistencia de conformidad con al menos una realización de la presente invención.

La Fig. 11 es una ilustración esquemática de las condiciones ejemplares para enviar notificaciones a un usuario de conformidad con al menos una realización de la presente invención.

La Fig. 12 es un diagrama de flujo de un método para ajustar la categoría de resistencia de conformidad con al menos una realización de la presente invención.

La Fig. 13 es una ilustración esquemática de las condiciones ejemplares en las que la categoría de resistencia puede ajustarse automáticamente en la Fig. 12.

Las Figs. 14A y 14B son ilustraciones esquemáticas de la relación entre la frecuencia cardíaca, la concentración de ácido láctico y el RPE, y la Fig. 14C es el mapeo entre el nivel de resistencia y el RPE relacionado con la concentración de ácido láctico de conformidad con al menos una realización de la presente invención.

Las Figs. 15A y 15B son ilustraciones esquemáticas de la relación entre la concentración de ácido láctico y la intensidad del ejercicio o entre la concentración de ácido láctico y el consumo de oxígeno.

La Fig. 16 es una ilustración esquemática de una aplicación ejemplar de estimación de la distancia máxima de ejercicio de un usuario utilizando el nivel de resistencia y la velocidad de ejercicio del usuario.

La Fig. 17 es una ilustración esquemática de una aplicación ejemplar de la salida del nivel de resistencia del usuario junto con un mapa.

La Fig. 18 es una ilustración esquemática de una aplicación ejemplar para estimar el consumo de calorías de un usuario utilizando el nivel de resistencia del usuario.

La Fig. 19 es un método para estimar el nivel de resistencia basado en datos fisiológicos según una realización de la presente invención;

La Fig. 20 es un método para estimar la energía anaeróbica en función de datos fisiológicos de conformidad con una realización de la presente invención;

La Fig. 21 es un método para estimar la energía aeróbica en función de datos fisiológicos de conformidad con una realización de la presente invención;

La Fig. 22 es un método para estimar el nivel de resistencia en función de datos fisiológicos con ajustes de configuración de conformidad con una realización de la presente invención;

La Fig. 23 es un método para ajustar la configuración de estimación anaeróbicos para el método con el fin de estimar el nivel de resistencia de conformidad con una realización de la presente invención;

La Fig. 24 es un método para ajustar la configuración de estimación aeróbica para el método con el fin de estimar el nivel de resistencia de conformidad con una realización de la presente invención;

La Fig. 25 es un método para estimar el consumo máximo total de calorías de conformidad con una realización de la presente invención;

La Fig. 26 es un método para estimar el desplazamiento máximo total del ejercicio de conformidad con una realización de la presente invención.

De acuerdo con la práctica habitual, las diversas características descritas no están dibujadas a escala y se dibujan para enfatizar las características relevantes para la presente divulgación. Los caracteres de referencia similares denotan elementos similares en todas las figuras y a lo largo de todo el texto.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

De aquí en adelante la presente invención se describirá más detalladamente con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran realizaciones ejemplares de la invención. Esta invención puede, sin embargo, plasmarse de muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones expuestas aquí. Más bien, estas realizaciones se proporcionan para que esta divulgación sea exhaustiva y completa, y transmita plenamente el alcance de la invención para aquellos expertos en la materia. Los números de referencia similares se refieren a elementos similares en todo el documento.

La terminología utilizada en el presente documento tiene por objeto describir únicamente determinadas realizaciones y no pretende ser limitante de la invención. Tal y como se utiliza en este documento, las formas singulares "un", "una", "el" y “la”, pretenden incluir también las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "comprendiendo", "incluye" y/o "incluyendo" o "tiene" y/o "teniendo" cuando se usan aquí, especifican la presencia de características, zonas, enteros, pasos, operaciones, elementos y/o componentes expuestos, pero no excluyen la presencia o incorporación de una o más características, zonas, enteros, pasos, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos.

Se entenderá que el término "y/o" incluye cualquiera y todas las combinaciones de uno o más de los elementos enumerados asociados. También se entenderá que, aunque los términos primero, segundo, tercero, etc., se pueden utilizar en el presente documento para describir varios elementos, componentes, zonas, partes y/o secciones, estos elementos, componentes, zonas, partes y/o secciones no deben ser limitados por estos términos. Estos términos sólo se utilizan para distinguir un elemento, componente, zona, parte o sección de otro elemento, componente, zona, capa o sección. Por lo tanto, un primer elemento, componente, zona, parte o sección tratado a continuación se podría denominar un segundo elemento, componente, zona, capa o sección sin apartarse de las enseñanzas de la presente invención.

A menos que se defina de otro modo, todos los términos (incluidos los términos técnicos y científicos) utilizados en el presente documento tienen el mismo significado que comúnmente entiende una persona con conocimientos ordinarios en la materia a la que pertenece esta invención. Se entenderá además que los términos, como los que se definen en diccionarios de uso común, deben interpretarse con un significado que sea coherente con su significado en el contexto de la técnica pertinente y la presente divulgación, y no se interpretarán en un sentido idealizado o excesivamente formal a menos que así se definan expresamente en el presente documento.

La descripción se hará en cuanto a las realizaciones de la presente invención junto con los dibujos adjuntos de las Figs. que van de la 1 a la 18. Se hará referencia a las figuras de los dibujos para describir la presente invención en detalle, en las que los elementos representados no se muestran necesariamente a escala y en las que los elementos similares o parecidos se designan con el mismo número de referencia o similar a través de las diversas vistas y la misma terminología o similar.

La Fig. 1 es un diagrama de bloques esquemático de un dispositivo de asistencia al ejercicio (también conocido como dispositivo de control de la resistencia) de conformidad con al menos una realización de la presente invención.

En referencia a la Fig. 1, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 incluye un módulo sensor 101, un módulo de procesamiento 102, una interfaz de usuario 103 y un módulo de almacenamiento 104.

El módulo sensor 101 incluye al menos un sensor para detectar y medir las señales fisiológicas del usuario. Por ejemplo, la señal fisiológica comprende al menos una de las siguientes: señal de electrocardiograma/ECG, variabilidad del ritmo cardíaco, pulso, frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, temperatura corporal, composición corporal, glucosa en sangre, presión arterial, concentración de glucógeno y concentración de oxígeno. La composición corporal puede comprender porcentajes de grasa, hueso, agua y músculo en los cuerpos humanos.

El módulo de procesamiento 102 es un hardware como un microcontrolador o un microprocesador con circuitos auxiliares que ejecuta las instrucciones de un programa informático realizando las operaciones aritméticas, lógicas y de entrada/salida básicas del dispositivo de asistencia al ejercicio.

La interfaz de usuario 103 comprende al menos una unidad de salida y/o al menos una unidad de entrada, o cualquier combinación de las mismas. La salida puede ser una pantalla, un componente vibratorio o un altavoz, o cualquier combinación de los mismos para indicar el nivel de resistencia del usuario durante o después del ejercicio realizado por un usuario. La entrada puede ser cualquier interfaz hombre-máquina, tal como un panel táctil, un receptor de voz o un botón capaz de recibir información biológica del usuario, como la altura, el peso, la edad, el género, etc. Además, la interfaz de usuario 103 puede estar adaptada para enviar información directamente al módulo sensor 101, al módulo de procesamiento 102 o al módulo de almacenamiento 104. La información introducida puede ser procesada por el módulo de procesamiento 102 y enviada a la salida para que el usuario conozca su estado corporal actual. Por ejemplo, el valor del IMC, etc.

El módulo de almacenamiento 104 puede ser cualquier tipo de disco o memoria para almacenar información del módulo sensor 101, del módulo de procesamiento 102 o de la interfaz de usuario 103. Por ejemplo, la información almacenada puede ser el historial de actividad o la información biológica del usuario, y dicha información puede utilizarse para calcular el nivel de resistencia del usuario y puede utilizarse para calcular la categoría de resistencia inicial del usuario, ya que el historial de actividad o la información biológica pueden utilizarse para calcular una concentración básica de ácido láctico en sangre, una frecuencia cardíaca básica, un índice básico de consumo de oxígeno, o cualquier combinación de las mismas que se asocie con un estado de reposo del usuario.

Debe tenerse en cuenta que el término resistencia se refiere a la capacidad de un organismo para esforzarse y permanecer activo durante un periodo de tiempo. Además, el concepto de nivel de resistencia y la categoría de resistencia se expondrán en los párrafos siguientes.

Haciendo referencia de nuevo a la Fig. 1, el módulo de procesamiento 102 recibe la señal fisiológica del módulo sensor 101, procesa basándose en la señal fisiológica y en las instrucciones almacenadas en el módulo de almacenamiento 104, y proporciona la información procesada a modo de resultados a la interfaz de usuario 103. Además, el módulo de procesamiento 102 también puede recibir instrucciones introducidas desde la interfaz de usuario 103 y realizar las instrucciones introducidas con o sin las instrucciones almacenadas en el módulo de almacenamiento 104, así como proporcionar comandos para operar el módulo sensor 101.

El módulo sensor 101, el módulo de procesamiento 102, la interfaz de usuario 103 y el módulo de almacenamiento 104 pueden estar configurados con conexión por cable o inalámbrica. La conexión por cable puede ser cualquier tipo de contacto físico, por ejemplo, un cable eléctrico o líneas conductoras en una placa de circuito impreso. La conexión inalámbrica puede ser cualquier tipo de transmisión inalámbrica, tal como Wifi, Bluetooth o transmisión asistida por radiofrecuencia.

Las Figs. 2A y 2B son ilustraciones esquemáticas de la forma de onda del corazón creada por una señal de electrocardiograma o por una señal detectada por un sensor óptico, respectivamente, de conformidad con al menos una realización de la presente invención.

En referencia a la Fig. 2A, en el módulo sensor 101 del dispositivo de asistencia al ejercicio 100, el sensor para controlar la frecuencia cardíaca puede ser un sensor de electrocardiografía (ECG). Haciendo referencia a la Fig. 2B, en el módulo sensor 101 del dispositivo de asistencia al ejercicio 100, el sensor para controlar la frecuencia cardíaca puede ser un sensor óptico. Dado que el sensor óptico es sensible a artefactos tales como otras señales relacionadas con el corazón y con los movimientos del cuerpo, los cuales interfieren con la señal de la frecuencia cardíaca real y reducen la precisión de la lectura de la frecuencia cardíaca, se prefiere el sensor de ECG en lugar del sensor óptico, ya que el sensor de ECG detecta las ondas P, Q, R, S y T de diferentes etapas operativas del corazón. Los artefactos en una señal de ECG se pueden distinguir de las ondas PQRST, eliminando así los artefactos para proporcionar una lectura precisa de la frecuencia cardíaca. En concreto, la frecuencia cardíaca de un usuario se determina en función de los intervalos de tiempo entre determinadas ondas del ECG. Por ejemplo, el intervalo de tiempo entre cada onda T o R consecuente corresponde al tiempo entre cada latido del corazón. Además, la señal de ECG se utiliza para filtrar los ruidos a través de la identificación de sus características específicas de forma de onda, como la onda T, evitando así tomar en consideración artefactos irrelevantes en el cálculo de la frecuencia cardíaca.

En referencia a las Figs. que van de la 3A a la 3C, el dispositivo de asistencia al ejercicio 300 puede ser un único dispositivo que tiene una carcasa que aloja al menos uno de entre el módulo sensor 101, el módulo de procesamiento 102, la interfaz de usuario 103 y el módulo de almacenamiento 104. Asimismo, el dispositivo de asistencia al ejercicio 300 puede ser un único dispositivo con una carcasa que aloja el módulo sensor 101, el módulo de procesamiento 102, la interfaz de usuario 103 y el módulo de almacenamiento 104. El dispositivo de asistencia al ejercicio 300 puede formar parte de un dispositivo portátil que se lleva alrededor de una parte del cuerpo humano, por ejemplo, del pecho, de una muñeca, de un brazo, de la cintura o de una pierna, para detectar y medir las señales fisiológicas de la parte del cuerpo del usuario.

En referencia a la Fig. 3A, el dispositivo de asistencia al ejercicio 300 comprende una carcasa que aloja un módulo sensor 101, un módulo de procesamiento 102, una interfaz de usuario 103 y un módulo de almacenamiento 104. En referencia a la Fig. 3B, el dispositivo de asistencia al ejercicio 300 también comprende una correa 301 (es decir, una banda elástica) para atar el dispositivo de asistencia al ejercicio 300 alrededor del pecho del usuario y colocar el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 cerca del corazón del usuario. Además, el módulo sensor 101 del dispositivo de asistencia al ejercicio 300 puede tener al menos un electrodo (es decir, dos electrodos conectados con la correa) para detectar una señal de ECG del usuario. En referencia a la Fig. 3C, el dispositivo de asistencia al ejercicio 300 que tiene la correa 301 se lleva alrededor del pecho del usuario y, por lo tanto, se puede detectar la señal de ECG del latido del corazón del usuario. Además, el dispositivo de asistencia al ejercicio 300 también incluye un componente vibratorio dentro de la carcasa para enviar notificaciones vibratorias al usuario según el cambio en el nivel de resistencia durante el ejercicio del usuario. Una vez más, hay que señalar que el concepto de nivel de resistencia se explicará en los párrafos siguientes.

La Fig. 4 es una ilustración esquemática de los tipos de dispositivos de asistencia al ejercicio ejemplares de conformidad con otra realización de la presente invención.

En referencia a la Fig. 4, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 puede estar separado en un primer dispositivo y en un segundo dispositivo. El primer dispositivo puede estar configurado para comunicarse de forma inalámbrica con el segundo dispositivo. El primer dispositivo puede ser una combinación de al menos uno de entre el módulo sensor 101, el módulo de procesamiento 102, la interfaz de usuario 103 o el módulo de almacenamiento 104. El segundo dispositivo puede ser una combinación de al menos uno de entre el módulo sensor 101, el módulo de procesamiento 102, la interfaz de usuario 103 o el módulo de almacenamiento 104. Mediante la colaboración del primer dispositivo y del segundo dispositivo, también se puede operar por completo la función del dispositivo de asistencia al ejercicio original 100.

El primer dispositivo puede formar parte de un dispositivo portátil 400 que se lleva alrededor de una parte del cuerpo humano, por ejemplo, del pecho, de una muñeca, de un brazo, de la cintura o de una pierna, para detectar y medir las señales fisiológicas de la parte del cuerpo. El segundo dispositivo puede ser una parte de un dispositivo extendido, como una pulsera, un medidor de ciclismo, un teléfono inteligente, relojes para correr, aparatos de gimnasia, o cualquier combinación de los mismos.

Para ilustrar claramente el dispositivo extendido mencionado, este puede ser una pulsera 401 que comprende una interfaz de usuario que ilustra visualmente el nivel de resistencia de un usuario en un rango, por ejemplo, de 100% a 0%. El mencionado dispositivo extendido también puede ser una luz indicadora 402 equipada en la parte trasera de una bicicleta que ilumina diferentes colores o brillos según el nivel de resistencia de un ciclista. El mencionado dispositivo extendido también puede ser un teléfono inteligente 403 que puede recibir la información, procesar la información, ilustrar visualmente el nivel de resistencia de un usuario en un rango de 100% a 0% (opcionalmente), e incluso subir la información a Internet (opcionalmente), como a redes sociales o a muchos tipos de aplicaciones.

La Fig. 5 es una ilustración esquemática del concepto de mapeo entre el nivel de resistencia y el RPE. En referencia a la Fig. 5, se divulga un mapeo entre el nivel de resistencia y el índice de esfuerzo percibido (RPE). Además, el tipo de RPE puede ser la escala de esfuerzo percibido de Borg. El nivel de resistencia es una medida que resulta de la intensidad del ejercicio en tiempo real. El nivel de resistencia se recupera cuando disminuye el nivel de fatiga, la concentración de ácido láctico en sangre (la concentración de ácido láctico en el torrente sanguíneo)o la carga de ejercicio en tiempo real. Por otro lado, el nivel de resistencia disminuye cuando el nivel de fatiga, la concentración de ácido láctico en sangre (la concentración de ácido láctico en el torrente sanguíneo) o la carga de ejercicio en tiempo real aumenta.

El nivel de resistencia puede presentarse dentro de un determinado rango, como por ejemplo del 100% al 0%. Además, el nivel de resistencia está relacionado, al menos parcialmente, con la escala RPE de forma lineal o no lineal. Por ejemplo, un RPE entre 11 y 13 sugiere que la intensidad del ejercicio está siendo realizada a un nivel moderado por el usuario del dispositivo de asistencia al ejercicio 100. Es decir, el usuario puede experimentar una fatiga muscular o una respiración "ligera" y, por tanto, un RPE entre 11 y 13 puede corresponder a un nivel de resistencia del 100%.

Por otro lado, un RPE entre 15 y 17 sugiere que la intensidad del ejercicio está siendo realizada a un nivel mucho más alto por el usuario del dispositivo de asistencia al ejercicio 100. Es decir, el usuario puede experimentar una fatiga muscular o una respiración "dura/intensa", por lo que un RPE entre 15 y 17 puede corresponder a un nivel de resistencia del 0%.

Para ilustrarlo claramente con un ejemplo, el nivel de resistencia al 100% corresponde a un RPE de 12, y el nivel de resistencia al 0% corresponde a un RPE de 16, donde el usuario puede recuperarse del 0% de vuelta al 100% de nivel de resistencia en un periodo de tiempo, como de 8 a 12 minutos preferiblemente.

Además, en una perspectiva que toma la señal cardíaca como entrada del dispositivo de asistencia al ejercicio 100 como ejemplo, la escala RPE es linealmente o no linealmente proporcional a la frecuencia cardíaca, y por lo tanto el nivel de resistencia es también linealmente o no linealmente proporcional a la frecuencia cardíaca. En otro ejemplo, el nivel de resistencia de cada usuario se normaliza a un rango fijo según la frecuencia cardíaca máxima y mínima.

Cabe señalar que aunque la frecuencia cardíaca antes mencionada se divulga con el fin de mapear y normalizar con la escala RPE y el nivel de resistencia, también se puede implementar otra señal fisiológica. Además, debe tenerse en cuenta que el nivel de resistencia puede ser un valor negativo, y el valor negativo puede utilizarse para los cálculos de ajuste automático de la categoría de resistencia, lo cual se explicará con más detalle en los párrafos siguientes.

La Fig. 6 es una ilustración esquemática de la relación entre las categorías de resistencia ejemplares y la condición física de un usuario.

En referencia a la Fig. 6, la categoría de resistencia se clasifica en 10 niveles, de CR1 a CR 10. Una categoría de resistencia diferente corresponde a una fuerza física y a una resistencia diferentes de una persona. En el caso de un usuario que rara vez hace ejercicio, la categoría de resistencia puede establecerse inicialmente en la categoría 1 (CR1), en el caso de un atleta profesional, la categoría de resistencia puede establecerse inicialmente en la categoría 10 (CR10).

Para explicarlo más detalladamente, la categoría de resistencia puede ser determinada por la información biológica introducida por el usuario, y puede ser modificada de acuerdo con las respuestas del usuario durante un ejercicio, más específicamente con el cambio de nivel de resistencia. Por ejemplo, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 puede comprender una base de datos predeterminada almacenada en el módulo de almacenamiento 104 que determina la categoría de resistencia del usuario según la información biológica del usuario, como la edad, el género, el peso, la altura y los datos de la rutina de ejercicio del usuario (es decir, la información de la categoría de resistencia almacenada en el módulo de almacenamiento después del último ejercicio del usuario). La información biológica del usuario o los datos de la rutina de ejercicio (es decir, la categoría de resistencia asociada al último ejercicio del usuario) pueden ser introducidos por el usuario a través de la interfaz de usuario 103, o se pueden recuperar de otros dispositivos.

Independientemente de la categoría de resistencia que se establezca inicialmente (es decir, basada en la información biológica del usuario o en la información de una categoría de resistencia almacenada en el dispositivo de asistencia al ejercicio 100), la categoría de resistencia para el usuario se ajusta automáticamente a una categoría de resistencia superior cuando el nivel de resistencia alcanza ciertos umbrales mientras el usuario continúa con el ejercicio sin fatiga severa, y por lo tanto el ajuste de la categoría de resistencia se adapta automáticamente a la progresión del nivel de condición física del usuario. A saber, a medida que la condición física del usuario mejora, el nivel de resistencia se mapea a la escala RPE apropiada basada en la categoría de resistencia actual del usuario, reflejando así un nivel de resistencia preciso. El mencionado ajuste de la categoría de resistencia puede considerarse como un mecanismo de RPE automático.

En referencia a la Fig. 7, el nivel de resistencia se ilustra como una barra, con un límite superior 204 que indica un nivel de resistencia del 100%, y un límite inferior 202 que indica un nivel de resistencia del 0%. Otra ilustración gráfica, por ejemplo, un bloque 206 que se distingue de la barra por su color, forma o estilo, representa el nivel de resistencia actual del usuario. El bloque 206 cambia de forma, color o estilo a medida que el nivel de resistencia actual del usuario aumenta o disminuye.

El límite superior 204 puede corresponder a un umbral anaeróbico, donde el lactato, más específicamente, el ácido láctico, comienza a acumularse en el torrente sanguíneo debido al ejercicio. El límite inferior 202 puede corresponder a un determinado nivel de umbral de concentración de ácido láctico, en el que el usuario se siente agotado. El nivel de umbral del límite inferior 202 puede ser diferente para cada categoría de resistencia, ya que la resistencia del usuario a diferentes intensidades de ejercicio es diferente. Aunque la ilustración del nivel de resistencia se implementa en forma de barra, no se limita a una barra, por lo que puede implementarse con varias ilustraciones visuales.

En referencia a la Fig. 8, el umbral anaeróbico para el límite superior 204 antes mencionado se define como la intensidad del ejercicio en la que la concentración de ácido láctico alcanza una concentración de 2-6 mmol por litro (en reposo es de alrededor de 1 mmol por litro).

Por ejemplo, una concentración de ácido láctico de 4 mmol por litro se define como un nivel de resistencia del 100%, y cualquier concentración por debajo de 4 mmol por litro se considera que el usuario está operando a un nivel de resistencia del 100%.

La definición del mencionado umbral anaeróbico puede correlacionarse con aproximadamente el 65% al 85% de la frecuencia cardíaca máxima. Además, la frecuencia cardíaca máxima y mínima del usuario se evalúa según la edad, el género, el estado de reposo del usuario, la altura y el peso.

Para reemplazar la definición antes mencionada del umbral anaeróbico, un cierto gradiente de la curva de correlación de la concentración de ácido láctico y de la frecuencia cardíaca puede ser definido como un nivel de resistencia del 100%. Por ejemplo, el nivel de resistencia del 100% es un punto con un valor de gradiente en la curva justo antes de la pendiente pronunciada, que también corresponde aproximadamente a la concentración de ácido láctico entre 2-6 mmol por litro.

Es bien conocido en la técnica que una concentración de ácido láctico de 4 mmol por litro se considera un umbral entre el ejercicio aeróbico y el ejercicio anaeróbico. Con el ejercicio aeróbico, el oxígeno es transportado a través de la respiración del usuario a los músculos dándoles la energía necesaria para mantener el esfuerzo. Con el ejercicio anaeróbico, la intensidad del ejercicio es lo suficientemente alta como para desencadenar la formación de ácido láctico, que provoca malestar y fatiga a niveles sostenidos.

En referencia a la Fig. 9, el nivel de resistencia de un usuario con una categoría de resistencia particular se establece en el 100% cuando la concentración de ácido láctico está en un rango de 2~6 mmol por litro. A medida que el usuario continúa con el ejercicio, la concentración de ácido láctico aumenta mientras que el nivel de resistencia disminuye. Una vez que la concentración de ácido láctico alcanza un umbral, es decir, a L1 de ácido láctico en el tiempo t1, el nivel de resistencia del usuario alcanza sustancialmente el 0%. Es decir, la escala del índice de esfuerzo percibido por el usuario se sitúa aproximadamente entre 15 y 17, por lo que se puede sugerir al usuario que opte por disminuir la intensidad del ejercicio para eliminar el ácido láctico acumulado y, de este modo, el nivel de resistencia se recupera del 0% al 100% durante el periodo de tiempo que va del t1 al t2. Hay que tener en cuenta que la recuperación de 0% a 100% no es necesaria, pero una recuperación de 0% a un cierto porcentaje es mejor para que el usuario mejore su rendimiento durante el ejercicio o la competición.

Haciendo referencia de nuevo a la Fig. 7, el valor del límite inferior 202 se determina basándose en el tiempo que va del t1 al t2 antes mencionado para que la concentración de ácido láctico disminuya a un valor predeterminado, por ejemplo a menos de 4 mmol por litro. Independientemente de la categoría de resistencia, el tiempo para que un usuario diferente se recupere completamente, por ejemplo del 0% al 100% del nivel de resistencia, es similar, el cual sería aproximadamente de 8 a 12 minutos.

La Fig. 10 es un diagrama de flujo de un método para estimar el nivel de resistencia.

En referencia a la Fig. 10, en el paso S101, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 establece primero la categoría de resistencia inicial del usuario y el nivel de resistencia en función de la información biológica del usuario o de la información de una categoría de resistencia almacenada en el dispositivo de asistencia al ejercicio. La información de la categoría de resistencia almacenada se refiere principalmente a la condición del usuario durante el último ejercicio.

En el paso S102, la información fisiológica del usuario se obtiene a través del módulo sensor 101. La información fisiológica F^tpuede ser la frecuencia cardíaca actual, la intensidad de la actividad, el consumo de oxígeno o cualquier combinación de los mismos.

En el paso S103, se calcula la diferencia de resistencia (AR) basándose en la información fisiológica (F^t), en el nivel de resistencia actual (R^t), en la categoría de resistencia inicial y en la información biológica.

Luego, en el paso S104, el nivel de resistencia posterior R^t+1se calcula sumando R^ty AR. En el paso S105, el usuario es notificado cuando el nivel de resistencia disminuye o aumenta hasta algunos umbrales específicos. En el paso 106, la categoría de resistencia inicial puede permanecer en el nivel actual o ajustarse a un nivel más alto según la R^t+1(es decir, de CR 3 a CR4).

Debe tenerse en cuenta que el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 actualiza la información de la categoría de resistencia almacenada basándose en el ajuste de la categoría de resistencia inicial. Además, cabe señalar que los pasos que van del S102 al S106 operan iterativamente en el dispositivo de asistencia al ejercicio 100, y por lo tanto el mecanismo de auto-RPE permanece activo durante el ejercicio o la competición del usuario.

En referencia a la Fig. 11, una notificación se puede activar en un nivel de resistencia igual o sustancialmente igual al 0% u otros valores predeterminados que no sean superiores al 50% o inferiores al 50%. Por ejemplo, una notificación se puede activar cuando el nivel de resistencia cae al 60%, al 30% o al 0%. Además, la notificación también puede activarse cuando el nivel de resistencia se recupera hasta el 30% o el 60%.

La notificación puede ser de cualquier forma que permita a los usuarios ser conscientes de las notificaciones, y ejemplos de la notificación pueden ser notificaciones de voz, visuales o vibratorias enviadas por la interfaz de usuario 103 notificando a los usuarios que la intensidad del ejercicio debe ser menor para reducir la fatiga u otros problemas relacionados con la salud. Además, se pueden configurar diferentes tipos de notificaciones para diferentes niveles de resistencia. Por ejemplo, se pueden utilizar tres notificaciones de vibración cortas cuando el nivel de resistencia baja del 60% y luego alcanza el nivel de resistencia del 30%; se puede utilizar una notificación de vibración larga cuando el nivel de resistencia baja del 30% y luego alcanza el nivel de resistencia del 0%; y se puede utilizar una notificación de vibración corta cuando el nivel de resistencia sube del 0% y luego alcanza el nivel de resistencia del 30% o cuando el nivel de resistencia sube del 30% y luego alcanza el nivel de resistencia del 60%.

La Fig. 12 es un diagrama de flujo de un método para ajustar la categoría de resistencia.

En referencia a la Fig. 12, en el paso S201, cuando el nivel de resistencia cae a un primer umbral (o a un valor predeterminado), por ejemplo al 0% de nivel de resistencia, se envía una notificación al usuario. En el paso S202, si el usuario reduce la intensidad del ejercicio en consecuencia y el nivel de resistencia comienza a recuperarse hasta superar el primer umbral, el ajuste finaliza sin modificar la categoría de resistencia actual.

De lo contrario, en el paso S203, si el usuario ignora la notificación en el paso S202 y continúa con el ejercicio hasta que el nivel de resistencia llegue por debajo de un segundo umbral (o de un valor predeterminado), por ejemplo de un nivel de resistencia negativo del 40%, la categoría de resistencia se ajusta a un nivel superior (es decir, de CR3 a CR4).

En el paso S204, si el usuario ignora la notificación en el paso S202 y continúa con el ejercicio mientras el nivel de resistencia permanece entre el primer y el segundo valor predeterminado, por ejemplo entre el 0% y un nivel de resistencia negativo del 40%, durante más de un primer periodo de tiempo (un tiempo predeterminado), por ejemplo de 4 a 6 minutos, la categoría de resistencia se ajusta a un nivel superior (es decir, de CR3 a CR4). Por otro lado, si el nivel de resistencia permanece continuamente entre el primer y el segundo valor predeterminado durante menos de un primer periodo de tiempo (un tiempo predeterminado), el ajuste termina sin modificar la categoría de resistencia.

El nivel de resistencia aumenta o disminuye según la intensidad del ejercicio de cada usuario durante un periodo de tiempo. Diferentes usuarios con diferentes categorías de resistencia consumen diferentes cantidades de niveles de resistencia durante el mismo periodo de tiempo. Por ejemplo, el usuario con categoría de resistencia 3 (CR3) consume resistencia hasta el nivel de resistencia del 0% más rápido que el usuario con categoría de resistencia 5 (CR5), asumiendo que las condiciones son las mismas, porque el usuario con la CR5 tiene más resistencia que el usuario con la CR3. Por lo tanto, si la categoría de resistencia inicial del usuario no se selecciona apropiadamente, el usuario puede continuar con el ejercicio sin sentir una fatiga severa después de que el nivel de resistencia alcance el 0%, causando así situaciones repentinas que hacen que el ejercicio o la competición falle. Por lo tanto, la precisión y eficacia del nivel de resistencia se basan en la categoría de resistencia apropiada que se asigna al usuario de acuerdo con su condición física. La categoría de resistencia puede ajustarse automáticamente a un nivel más alto de conformidad con el método de ajuste que se divulga en la Fig. 12.

La Fig. 13 es una ilustración esquemática de las condiciones ejemplares donde la categoría de resistencia puede ajustarse automáticamente en la Fig. 12.

En referencia a la Fig. 13, hay dos ejemplos de condiciones donde la categoría de resistencia se puede ajustar automáticamente. Para el usuario con una categoría de resistencia inicial de CR3, en una primera condición, si el nivel de resistencia del usuario llega por debajo del 0% y el usuario ignora la notificación y continúa con el ejercicio hasta que el nivel de resistencia llega por debajo de menos 40%, la categoría de resistencia del usuario se ajusta automáticamente a CR4.

Entonces, para el usuario con una categoría de resistencia inicial de CR4, en una segunda condición, si el nivel de resistencia del usuario llega por debajo del 0% y el usuario ignora la notificación y continúa con el ejercicio mientras el nivel de resistencia permanece continuamente entre el 0% y menos 10% por más de un primer periodo de tiempo (es decir, 5 minutos), la categoría de resistencia del usuario se ajusta automáticamente a c R5.

En referencia a la Fig. 14A, la frecuencia cardíaca media del usuario está positivamente correlacionada con la concentración de ácido láctico, que puede aproximarse con un modelo de regresión lineal, un modelo de regresión no lineal, una función a trozos, otros modelos matemáticos o cualquier combinación de los mismos. Así, la concentración de ácido láctico asociada con el ácido láctico acumulado en el torrente sanguíneo es capaz de ser estimada en función de la frecuencia cardíaca del usuario.

En referencia a la Fig. 14B, ya que la frecuencia cardíaca está positivamente correlacionada o es casi proporcional a la escala RPE, la concentración de ácido láctico también está positivamente correlacionada con la escala RPE. Cuando la concentración de ácido láctico es baja, el usuario experimenta un esfuerzo "ligero/fácil" para mantener el ejercicio, y cuando la concentración de ácido láctico es alta, el usuario experimenta un esfuerzo "duro/intenso" o incluso "insostenible" para mantener el ejercicio.

En referencia a la Fig. 14C, el nivel de resistencia está directamente correlacionado con la concentración de ácido láctico y, por lo tanto, con el RPE, según la comprensión de las Figs. 14A y 14B. Además, el nivel de resistencia puede representarse como un indicador de nivel de resistencia de tipo barra, como se muestra en la Fig. 7. Por ejemplo, cuando la concentración de ácido láctico alcanza por encima de un umbral predeterminado en el lado izquierdo de la Fig. 14C, donde el nivel de resistencia se designa como 100%, el indicador de nivel de resistencia comienza a disminuir a medida que la concentración de ácido láctico aumenta siguiendo los modelos matemáticos lineales o no lineales antes mencionados, tal como se ilustra por las flechas blancas y negras en el lado derecho de la Fig. 14C.

En referencia a las Figs. 15A y 15B, la concentración de ácido láctico asociada con el ácido láctico acumulado en el torrente sanguíneo se puede estimar basándose en otra señal fisiológica distinta de la frecuencia cardíaca. Por ejemplo, la intensidad del ejercicio del usuario o el consumo de oxígeno se pueden controlar con el módulo sensor 101, y las señales mencionadas están positivamente correlacionadas con la concentración de ácido láctico, que puede aproximarse con un modelo de regresión lineal, un modelo de regresión no lineal, una función a trozos, otros modelos matemáticos, o cualquier combinación de los mismos.

El nivel de resistencia puede registrarse durante un periodo de tiempo, por ejemplo durante un ejercicio, una carrera/competición, un reto, etc. Además, los registros del nivel de resistencia pueden subirse a Internet para una aplicación adicional, como algunas expresiones o interacciones en las redes sociales. Para explicarlo más detalladamente, los registros del nivel de resistencia pueden combinarse con varios parámetros para satisfacer las demandas del usuario para diferentes aplicaciones, por ejemplo el nivel de resistencia puede combinarse con al menos uno de los siguientes: frecuencia cardíaca, velocidad, tiempo, mapa, temperatura, humedad, altitud, consumo de calorías, eficiencia del ejercicio, desplazamiento máximo estimado del ejercicio, o cualquier combinación de los mismos. Cabe señalar que los registros del nivel de resistencia pueden expresarse o exportarse en tiempo real o después de un periodo de tiempo.

La Fig. 16 es una ilustración esquemática de una aplicación ejemplar de estimación de la distancia máxima de ejercicio de un usuario utilizando el nivel de resistencia del usuario y la velocidad de ejercicio.

Para empezar, los usuarios pueden hacer referencia de nuevo a los historiales de registro del nivel de resistencia para evaluar sus cambios de nivel de resistencia sobre cierta distancia, velocidad, terrenos, temperatura o condiciones climáticas, y ajustar su velocidad o ruta para la siguiente sesión de ejercicio. Los usuarios también pueden controlar sus cambios de nivel de resistencia en el mismo recorrido durante varios días o semanas para evaluar su progreso en los niveles de aptitud física.

En referencia a la Fig. 16, el nivel de resistencia del usuario está correlacionado con la velocidad de ejercicio del usuario durante un cierto periodo de tiempo. Por ejemplo, si un usuario ha completado un ejercicio de carrera de 5 kilómetros con un 10% de nivel de resistencia restante, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 puede estimar la distancia total de carrera si el usuario ha utilizado todo el 100% de su nivel de resistencia para este ejercicio.

La distancia adicional asociada con el nivel de resistencia restante del 10% puede estimarse multiplicando la velocidad inmediata del usuario con el tiempo de consumo de resistencia, y la distancia adicional mencionada se refiere a una distancia estimada por el porcentaje de resistencia no utilizada. Por ejemplo, si la distancia adicional asociada con el nivel de resistencia restante del 10% se estima en 1 kilómetro, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 puede notificar al usuario que un 100% de resistencia corresponde a un ejercicio de carrera de un total de 6 kilómetros.

Por lo tanto, el desplazamiento máximo estimado del ejercicio puede utilizarse para diseñar planes de entrenamiento. Por ejemplo, el usuario puede tener un plan de entrenamiento con diferentes objetivos de distancia en el primer día y en los días siguientes. Por ejemplo, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 muestra que la distancia registrada ejercida por el usuario es de 10 kilómetros en el Día 1, pero el desplazamiento máximo estimado del ejercicio es de 11 kilómetros, ya que la distancia estimada por el porcentaje de resistencia no utilizado es de 1 kilómetro. En el Día 3, el desplazamiento máximo estimado del ejercicio llega a 22 kilómetros, y por lo tanto el usuario con el dispositivo de asistencia para el ejercicio 100 está listo para practicar la carrera a una distancia de 22 kilómetros en el Día 4 bajo una evaluación adecuada.

Cabe señalar que diferentes usuarios con diferentes categorías de resistencia pueden comparar sus registros de nivel de resistencia entre sí para ajustar su distribución de carga de ejercicio, ya que el nivel de resistencia de cada usuario se normaliza en un rango que va del 0% al 100%. En otro ejemplo, un entrenador de gimnasio puede controlar el nivel de resistencia de todos los miembros de una clase e informar a cada individuo para que ajuste su carga de ejercicio en consecuencia.

En referencia a la Fig. 17, los registros del nivel de resistencia pueden utilizarse con datos GPS y correlacionarse con un mapa para evaluar las ubicaciones donde la mayoría de los usuarios tienen una disminución dramática en el nivel de resistencia, por ejemplo en la cima de una colina empinada.

La información antes mencionada puede ser beneficiosa para que los propietarios de tiendas de agua o de alimentos evalúen las ubicaciones para establecer sus tiendas. Además, la información mencionada se puede combinar con la información capturada por algunos dispositivos específicos, tales como una grabadora de vídeo o una cámara, y de esta manera los vídeos del usuario junto con el nivel de resistencia del usuario se pueden ver a través de Internet.

La Fig. 18 es una ilustración esquemática de una aplicación ejemplar de estimación del consumo de calorías de un usuario utilizando el nivel de resistencia del usuario.

En referencia a la Fig. 18, se puede mapear el nivel de resistencia del usuario al consumo de calorías del usuario con modelos matemáticos. Por ejemplo, si un usuario está haciendo ejercicio a un ritmo constante, la disminución constante del nivel de resistencia corresponde a un consumo constante de calorías. El consumo total de calorías durante el ejercicio puede estimarse multiplicando este consumo constante de calorías por el tiempo total de este ejercicio. Si el usuario aumenta la carga del ejercicio en el momento t1, el consumo de calorías será mayor. Sin embargo, es posible que el usuario no pueda mantener la carga de ejercicio durante mucho tiempo y, por lo tanto, el consumo de calorías puede ser menor después del tiempo t1. Si el objetivo principal del usuario es perder peso maximizando la quema de calorías, el dispositivo de asistencia al ejercicio es capaz de ilustrar la correlación entre las cargas de ejercicio (es decir, la tasa de disminución del nivel de resistencia) con el consumo total de calorías, y envía notificaciones al usuario sugiriendo la carga de ejercicio apropiada.

La Fig. 19 es un método para estimar el nivel de resistencia en función de los datos fisiológicos de conformidad con una realización de la presente invención.

En una realización de la presente invención, el nivel de resistencia es una combinación del nivel de energía anaeróbica y el nivel de energía aeróbica, donde el nivel de resistencia está positivamente correlacionado con el nivel de energía anaeróbica y el nivel de energía aeróbica, el cual se puede estimar con un modelo de regresión lineal, un modelo de regresión no lineal, una función a trozos, otros modelos matemáticos o cualquier combinación de los mismos.

En referencia a la Fig. 19, se pueden realizar los siguientes pasos para estimar el nivel de resistencia basado en datos fisiológicos:

S301: Recepción de información biológica desde la interfaz de usuario 103;

S303: Medición de los datos fisiológicos (F^t) con el módulo sensor 101;

S305: Estimación del nivel de energía anaeróbica en porcentaje por el módulo de procesamiento 102 en función de los datos fisiológicos (F^t);

S307: Estimación del nivel de energía aeróbica en porcentaje por el módulo de procesamiento 102 en función de los datos fisiológicos (F^t) y la información biológica;

S309: Estimación del nivel de resistencia en porcentaje (R^t%) en función del nivel de energía anaeróbica y del nivel de energía aeróbica en porcentaje por el módulo de procesamiento 102.

En una realización de la presente invención, el orden de los pasos S301, S303, S305 y S307 es intercambiable siempre que S301 esté antes de S307, y S303 esté antes de S305 y de S307.

En una realización de la presente invención, la información biológica puede comprender al menos uno de los siguientes datos: altura, peso, edad, género, etc.

En una realización de la presente invención, los datos fisiológicos (F^t) pueden comprender al menos uno de los siguientes: señal de electrocardiograma, variabilidad del ritmo cardíaco, pulso, frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, temperatura corporal, glucosa en sangre, presión arterial, concentración de glucógeno, concentración de oxígeno, etc. Cada vez que se miden los datos fisiológicos (F^t), los datos fisiológicos (F^t) pueden guardarse en el módulo de almacenamiento 104 para su uso posterior o enviarse al módulo de procesamiento 102 para estimar la energía anaeróbica y la energía aeróbica.

En una realización de la presente invención, el nivel de resistencia (R^t%) se puede mapear a la escala RPE a través del módulo de procesamiento 102 y se puede enviar al usuario con la interfaz de usuario 103.

En una realización de la presente invención, el nivel de energía anaeróbica puede correlacionarse con la acumulación de concentración de ácido láctico, y el nivel de energía aeróbica puede correlacionarse con el consumo extra de calorías. En este caso, el nivel de resistencia (R^t%) puede estimarse basándose en la acumulación de la concentración de ácido láctico y el consumo extra de calorías utilizando un modelo de regresión lineal, un modelo de regresión no lineal, una función a trozos, otros modelos matemáticos o cualquier combinación de los mismos.

La Fig.20 es un método para estimar la energía anaeróbica basado en datos fisiológicos de conformidad con una realización de la presente invención, donde el método es una elaboración del paso S305 de la Fig. 19.

En referencia a la Fig. 20, los siguientes pasos pueden realizarse para estimar la energía anaeróbica basada en datos fisiológicos:

S401: Obtención de los ajustes de estimación anaeróbica, como la categoría de energía anaeróbica (c_anaeróbica) y el nivel máximo de energía anaeróbica (anaeróbica^máx) del módulo de almacenamiento 104;

S403: Obtención del último nivel de energía anaeróbica registrado (anaeróbica^{t- 1}) desde el módulo de almacenamiento 104;

S405: Obtención de datos fisiológicos (F^t) desde el módulo de almacenamiento 104;

S407: Estimación del nivel de energía anaeróbica (anaeróbica^t) mediante el módulo de procesamiento 102, en función de los datos fisiológicos (F^t), los ajustes de estimación anaeróbica y el último nivel de energía anaeróbica registrado (anaeróbica^t-1);

S409: Cálculo del nivel de energía anaeróbica en porcentaje (anaeróbica^t%) mediante el módulo de procesamiento 102 utilizando el nivel de energía anaeróbica (anaeróbica^t), el nivel máximo de energía anaeróbica (anaeróbica^máx) y un nivel mínimo de energía anaeróbica (anaeróbica^mín).

En una realización de la presente invención, el orden de los pasos S401, S403 y S405 es intercambiable.

En una realización de la presente invención, en el paso S405, los datos fisiológicos (F^t) pueden medirse con el módulo sensor 101 en lugar de ser obtenidos del módulo de almacenamiento 104. Por lo tanto, el método para estimar la energía anaeróbica puede realizarse sin tener que relacionarse con el método de la Fig. 19.

En una realización de la presente invención, la categoría de energía anaeróbica (c_anaeróbica) puede ser una tasa de dilución de ácido láctico o una tasa de producción de ácido láctico.

En una realización de la presente invención, el nivel de energía anaeróbica puede ser la acumulación de la concentración de ácido láctico del usuario, y el nivel máximo de energía anaeróbica (anaeróbica^máx) puede ser una concentración máxima de ácido láctico que una persona puede soportar teóricamente, en la que la concentración máxima de ácido láctico puede variarse mediante el ajuste de la configuración de estimación anaeróbica. Por ejemplo, un atleta profesional puede soportar una mayor concentración de ácido láctico que un corredor ocasional. Además, incluso la misma persona puede soportar diferentes concentraciones de ácido láctico. Por ejemplo, si una persona deja de hacer ejercicio durante un periodo de tiempo, puede que sólo sea capaz de soportar una concentración de ácido láctico menor que antes. Otro ejemplo es que una persona que hace ejercicio regularmente puede ser capaz de soportar una concentración de ácido láctico más alta que antes. Por lo tanto, el nivel máximo de energía anaeróbica (anaeróbica^máx) puede preconfigurarse con un valor determinado y ajustarse cada vez que el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 estime el nivel de resistencia (R^t%). Alternativamente, el ajuste también puede realizarse después de que el usuario apague o encienda el dispositivo de asistencia al ejercicio 100. El método de ajuste de la configuración de estimación anaeróbica se presentará más adelante.

En una realización de la presente invención, el nivel mínimo de energía anaeróbica (anaeróbica^mín) puede ser una concentración de ácido láctico que un usuario puede mantener sin aumentar la concentración de ácido láctico del usuario dramáticamente mientras hace ejercicio. En este caso, el nivel mínimo de energía anaeróbica (anaeróbica^mín) puede establecerse en 4 mmol/litro, tal como se muestra en la Fig. 8. El nivel mínimo de energía anaeróbica (anaeróbica^mín) puede ser una constante preconfigurada en el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 como una constante o ser introducida por el usuario utilizando la interfaz de usuario 103.

En una realización de la presente invención, el último nivel de energía anaeróbica registrado (anaeróbica^t-1) puede ser un valor almacenado en el módulo de almacenamiento 104 desde la última estimación del nivel de energía anaeróbica, en el que anaeróbica^t-1puede ser igual a anaeróbica^mínen el caso de ser la primera vez que se utiliza el dispositivo de asistencia al ejercicio 100, suponiendo que el usuario no ha realizado ningún ejercicio.

La Fig. 21 es un método para estimar la energía aeróbica en función de los datos fisiológicos de conformidad con una realización de la presente invención, donde el método es una elaboración del paso S307 de la Fig. 19.

En referencia a la Fig. 21, los siguientes pasos pueden realizarse para estimar la energía aeróbica basada en datos fisiológicos:

S501: Obtención de los ajustes de estimación aeróbica, como la categoría de energía aeróbica (c_aeróbica) y el último nivel de energía aeróbica registrado (aeróbica^t-1) del módulo de almacenamiento 104;

S503: Obtención de la información biológica del módulo de almacenamiento 104;

S505: Obtención de los datos fisiológicos (F^t) del módulo de almacenamiento 104;

S507: Estimación del nivel de energía aeróbica (aeróbica^t) mediante el módulo de procesamiento 102 en función de los datos fisiológicos (F^t), de la información biológica, del último nivel de energía aeróbica registrado (aeróbica^t-1), y de una constante de energía aeróbica (constante_aeróbica);

S509: Cálculo del nivel de energía aeróbica en porcentaje (aeróbica^t%) de la categoría de energía aeróbica (c_aeróbica) mediante el módulo de procesamiento 102 utilizando el nivel de energía aeróbica (aeróbica^t) y la categoría de energía aeróbica (c_aeróbica).

En una realización de la presente invención, el orden de los pasos S501, S503 y S505 es intercambiable.

En una realización de la presente invención, en el paso S505, los datos fisiológicos (F^t) pueden medirse con el módulo sensor 101 en lugar de ser obtenidos del módulo de almacenamiento 104. Por lo tanto, el método para estimar la energía aeróbica puede realizarse sin tener que relacionarse con el método de la Fig. 19.

En una realización de la presente invención, la categoría de energía aeróbica (c_aeróbica) puede ser una capacidad de energía aeróbica del usuario, donde la c_aeróbica puede ser un valor preconfigurado almacenado en el módulo de almacenamiento 104. Cuanto mayor sea la c_aeróbica, mayor será la capacidad de energía aeróbica, lo que significa que la resistencia física del usuario será mayor. Así, el nivel de energía aeróbica en porcentaje estimado en el paso S509 puede mostrar el nivel de energía aeróbica restante en porcentaje en comparación con la capacidad de energía aeróbica.

En una realización de la presente invención, el último nivel de energía aeróbica registrado (aeróbica^t-1) puede almacenarse en el módulo de almacenamiento 104 a partir de la última estimación del nivel de energía aeróbica, en el que aeróbica^t-1puede ser igual a c_aeróbica en el caso de ser la primera vez que se utiliza el dispositivo de asistencia al ejercicio 100, suponiendo que el usuario no ha realizado ningún ejercicio.

En una realización de la presente invención, la constante de energía aeróbica (constante_aeróbica) puede ser una tasa de la energía aeróbica consumida por cualquier individuo mientras no hace ejercicio, en la que la tasa puede ser un valor constante preconfigurado en el dispositivo de asistencia al ejercicio 100. Hay que tener en cuenta que el usuario puede consumir energía aeróbica todo el tiempo, incluso cuando está dormido. Por lo tanto, el consumo de energía aeróbica del usuario es mayor que la constante_aeróbica cuando el usuario está haciendo ejercicio, y el cambio del consumo de energía aeróbica del usuario es menor que la constante aeróbica cuando el usuario se está recuperando. En otras palabras, el consumo de energía aeróbica adicional es positivo cuando el usuario está haciendo ejercicio y negativo cuando se está recuperando. Tal como se mencionó anteriormente en la Fig. 19, la energía aeróbica puede correlacionarse con el consumo extra de calorías, donde el consumo extra de calorías es la diferencia entre el consumo de energía aeróbica del usuario y la constante_aeróbica. Así, c_aeróbica menos el consumo extra de calorías sería el nivel de energía aeróbica estimado (aeróbica^t) en el paso S507.

La Fig. 22 es el método para estimar el nivel de resistencia (R^t%) en función de los datos fisiológicos, tal como se muestran en la Fig. 19, además de los ajustes de configuración de conformidad con una realización de la presente invención.

En una realización de la presente invención, el método para estimar el nivel de resistencia (R^t%) puede ser mejorado comprendiendo los ajustes de configuración para la estimación de la energía anaeróbica y para la estimación de la energía aeróbica, donde los ajustes de estimación anaeróbica y los ajustes de estimación aeróbica pueden actualizarse para mejorar la precisión de la estimación del nivel de resistencia (R^t%). Debido al hecho de que los ajustes de estimación anaeróbica y los ajustes de estimación aeróbica puede que no representen la condición física real del usuario con precisión cada vez que se realizan los métodos de las Figs. 20-21, los ajustes de estimación anaeróbica y los ajustes de estimación aeróbica pueden actualizarse después de la estimación del nivel de energía anaeróbica y de la estimación del nivel de energía aeróbica.

En referencia a la Fig. 22, los siguientes pasos pueden realizarse después del método descrito en la Fig. 19:

S311: Ajustar la configuración de estimación anaeróbica mediante el módulo de procesamiento 102 en función del nivel de energía anaeróbica (anaeróbica^t);

S313: Ajustar la configuración de estimación aeróbica mediante el módulo de procesamiento 102 en función del nivel de energía aeróbica (aeróbica^t).

En una realización de la presente invención, el paso S311 puede realizarse en cualquier momento después del paso S305, y el paso S313 puede realizarse en cualquier momento después del paso S307.

La Fig. 23 es un método para ajustar la configuración de estimación anaeróbica para el método de estimación del nivel de resistencia (R^t%) de conformidad con una realización de la presente invención, en la que el método es una elaboración del paso S311 de la Fig. 22.

En referencia a la Fig. 23, los siguientes pasos pueden realizarse para ajustar la configuración de estimación anaeróbica para el método de la Fig. 22:

S601: Comparar si el nivel de energía anaeróbica (anaeróbica^t) es superior o igual a una función de energía anaeróbica máxima f (anaeróbica^máx) mediante el módulo de procesamiento 102, en caso afirmativo ir al paso S603, de lo contrario ir al paso S607;

S603: Enviar una notificación al usuario mediante la interfaz de usuario 103;

S605: Detectar si el usuario reduce la intensidad del ejercicio mediante el módulo sensor 101, si es así ir al paso S609, de lo contrario ir a SALIDA;

S607: Comparar si el nivel de energía anaeróbica (anaeróbica^t) es superior o igual a un umbral anaeróbico durante X minutos mediante el módulo de procesamiento 102, si es así ir al paso S603, si no ir a SALIDA;

S609: Actualizar los ajustes de estimación anaeróbica para t 1 aumentando la categoría de energía anaeróbica como c_anaeróbica 1, y el nivel de energía anaeróbica (anaeróbica^t) se utilizará como la nueva energía anaeróbica máxima para la estimación del nivel de energía anaeróbica de la siguiente ronda.

En una realización de la presente invención, la función de energía anaeróbica máxima f (anaeróbica^máx), como f (anaeróbica^máx) = 2,5* anaeróbica^máx, puede ser preconfigurada y guardada en el módulo de almacenamiento 104. Alternativamente, la función de energía anaeróbica máxima f (anaeróbica^máx) puede ser sustituida por un valor configurado por el usuario. Por ejemplo, la función puede sustituirse por un valor como 10 mmol/litro en el caso de que el nivel de energía anaeróbica sea la concentración de ácido láctico. Si el nivel de energía anaeróbica (anaeróbica^t) estimado es de 12 mmol/litro, entonces el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 enviará una notificación al usuario.

En una realización de la presente invención, el umbral anaeróbico y los X minutos pueden ser preconfigurados y guardados en el módulo de almacenamiento 104. Alternativamente, el umbral anaeróbico y los X minutos pueden ser configurados por el usuario. Por ejemplo, el umbral anaeróbico puede ser de 6 mmol/litro en el caso de que el nivel de energía anaeróbica sea la concentración de ácido láctico, y los X minutos pueden ser de 5 minutos. Si el nivel de energía anaeróbica (anaeróbica^t) estimado es de 7 mmol/litro durante 5 minutos, se enviará una notificación al usuario.

En el paso S609, la c_anaeróbica 1 significa aumentar la c_anaeróbica en una cantidad preconfigurada, como en un valor fijo o en un porcentaje. Por ejemplo, la c_anaeróbica 1 puede ser el aumento de la tasa de dilución de ácido láctico o la disminución de la tasa de producción de ácido láctico en 1 mmol/litro o simplemente en un 5%. Y la nueva energía anaeróbica máxima para la siguiente ronda de estimación del nivel de energía anaeróbica puede ser el nivel de energía anaeróbica (anaeróbica^t) o un incremento preconfigurado de la energía anaeróbica máxima (anaeróbica^máx).

En una realización de la presente invención, la notificación en el paso S603 puede ser enviada al usuario de varias formas, tales como una notificación visual, de voz, vibratoria, etc.

En una realización de la presente invención, en el paso S605, el módulo sensor 101 puede detectar si el usuario reduce la intensidad del ejercicio por el cambio de los datos fisiológicos (F^t). Por ejemplo, los datos fisiológicos (F^t) detectados por el módulo sensor 101 son la frecuencia cardíaca. El dispositivo de asistencia al ejercicio 100 puede determinar que el usuario reduce la intensidad del ejercicio si la frecuencia cardíaca detectada en el momento t es inferior a la frecuencia cardíaca registrada anteriormente, como F^t< F^t-1.

El método para ajustar la configuración de estimación anaeróbica puede aplicarse como si el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 subestimara la fuerza física y la resistencia del usuario. Cuando el usuario cumple las condiciones del paso S601 o del paso S607 y el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 no detecta ningún cambio en los datos fisiológicos (F^t) que indique que no se ha reducido la intensidad del ejercicio, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 ajusta la configuración de estimación anaeróbica como se muestra en el paso S609. En el caso de que el nivel de energía anaeróbica sea la concentración de ácido láctico, los ajustes en el paso S609 no sólo aumentan la energía anaeróbica máxima, sino que también aumentan la tasa de dilución de ácido láctico o disminuyen la tasa de producción de ácido láctico para su uso en la siguiente ronda de estimación de energía anaeróbica como ajustes de estimación anaeróbica.

La Fig. 24 es un método para ajustar la configuración de estimación aeróbica para el método de estimación del nivel de resistencia (R^t%) de conformidad con una realización de la presente invención, en la que el método es una elaboración del paso S313 de la Fig. 22.

En referencia a la Fig. 24, los siguientes pasos pueden realizarse para ajustar la configuración de estimación aeróbica para el método de la Fig. 22:

S701: Comparar si el nivel de energía aeróbica (aeróbica^t) es inferior o igual a un umbral mínimo de energía aeróbica mediante el módulo de procesamiento 102, en caso afirmativo ir al paso S703, en caso contrario SALIDA;

S703: Enviar una notificación al usuario mediante la interfaz de usuario 103;

S705: Detectar si el usuario reduce la intensidad del ejercicio mediante el módulo sensor 101, en caso afirmativo ir al paso S707, en caso contrario SALIDA;

S707: Ajustar la configuración de estimación aeróbica para t 1 aumentando la categoría de energía aeróbica como c_aeróbica 1, y el último nivel de energía aeróbica registrado (aeróbica^t-1) se actualizará como (aeróbica^t-1) = f (c_aeróbica 1, aeróbica^t%).

En una realización de la presente invención, el umbral mínimo de energía aeróbica puede ser preconfigurado y almacenado en el módulo de almacenamiento 104. Por ejemplo, el umbral mínimo de energía aeróbica puede ser el 5% de la c_aeróbica.

En una realización de la presente invención, la notificación en el paso S703 puede ser enviada al usuario de varias formas, tales como una notificación visual, de voz, vibratoria, etc.

En una realización de la presente invención, en el paso S705, el módulo sensor 101 puede detectar si el usuario reduce la intensidad del ejercicio por el cambio de los datos fisiológicos (F^t). Por ejemplo, los datos fisiológicos (F^t) detectados por el módulo sensor 101 son la frecuencia cardíaca. El dispositivo de asistencia al ejercicio 100 puede determinar que el usuario reduce la intensidad del ejercicio si la frecuencia cardíaca detectada en el tiempo t es inferior a la frecuencia cardíaca registrada anteriormente, como F^t< F^t-1.

En el paso S707, la c_aeróbica 1 significa aumentar la c_aeróbica en una cantidad preconfigurada, tal como en un valor fijo o en un porcentaje. Por ejemplo, la c_aeróbica 1 puede ser el aumento de la capacidad de energía aeróbica en 1 o simplemente en un 5% de c_aeróbica como la nueva capacidad de energía aeróbica que se utilizará en la siguiente ronda de estimación de energía aeróbica. Y el último nivel de energía aeróbica registrado (aeróbica^t-1) para la siguiente ronda de estimación del nivel de energía aeróbica puede ajustarse en consecuencia como aeróbica^t-1= la nueva capacidad de energía aeróbica * aeróbica^t%.

El método para ajustar la configuración de estimación aeróbica puede aplicarse como si el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 subestimase la fuerza física y la resistencia del usuario. Cuando el usuario cumple las condiciones en el paso S701 y el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 no detecta ningún cambio en los datos fisiológicos (F^t) que indique una reducción en la intensidad del ejercicio, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 ajusta la configuración de estimación aeróbica como se muestra en el paso S707. En el caso de que el nivel de energía aeróbica esté correlacionado con el consumo extra de calorías, los ajustes en el paso S707 no sólo aumentan la capacidad de energía aeróbica, que es la c_aeróbica, sino que también aumentan el nivel de energía aeróbica estimado en consecuencia, que es aeróbica^t-1para su uso en la siguiente ronda de estimación de energía aeróbica como ajustes de estimación aeróbica.

La Fig.25 es un método para estimar el consumo máximo total de calorías de conformidad con una realización de la presente invención. Tal y como se mencionó anteriormente, la energía aeróbica es consumida por el usuario todo el tiempo, por lo tanto el consumo de energía aeróbica puede aumentar pero nunca disminuir. Como el usuario utiliza el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 para controlar el nivel de resistencia (R^t%), cada una de las estimaciones del nivel de energía aeróbica (aeróbica^t) puede registrarse junto con el nivel de resistencia (R^t%) y guardarse en el módulo de almacenamiento 104. Por lo tanto, aeróbica^t-1menos aeróbica^tdará una diferencia de consumo de energía aeróbica (A aeróbica). Cada diferencia de consumo de energía aeróbica (A aeróbica) puede combinarse con el nivel de resistencia (R^t%) como una serie de datos de energía aeróbica (datos_aeróbicos). Tal y como se ha mencionado anteriormente, el nivel de energía aeróbica puede estar correlacionado con el consumo extra de calorías, por lo que la diferencia de consumo de energía aeróbica (A aeróbica) puede ser la diferencia del consumo de calorías de t-1 a t. Así, el consumo real de calorías en el momento t será A aeróbica constante_aeróbica.

En referencia a la Fig. 25, los siguientes pasos pueden realizarse con el módulo de procesamiento 102 y con el módulo de almacenamiento 104 para estimar el consumo total máximo de calorías que el usuario puede alcanzar:

S801: Obtención de N series de datos de energía aeróbica (datos_aeróbicos) desde el módulo de almacenamiento 104, en el que cada serie de datos de energía aeróbica (datos_aeróbicos) comprende el nivel de resistencia (R^t%) y la diferencia de consumo de energía aeróbica (Aaeróbica) desde t-1 hasta t;

S803: Cálculo del consumo total de calorías (total_calorías) como una suma de todas las diferencias de consumo de energía aeróbica (Aaeróbica), cada una con una constante_aeróbica;

S805: Para cada serie de datos_aeróbicos, comparar si el nivel de resistencia (R^t%) es inferior al nivel de resistencia (R^t-1%) de la serie anterior de datos_aeróbicos;

S807: Guardar todos los datos_aeróbicos que cumplan la condición en el paso S805 en el módulo de almacenamiento 104;

S809: Para cada serie de datos_aeróbicos guardados, calcular el índice de consumo calórico efectivo (índice_calorías_efe) mediante una función de la diferencia de consumo de energía aeróbica (Aaeróbica), constante_aeróbica, el nivel de resistencia (R^t%), la serie anterior de nivel de resistencia (R^t-1%) y una variable de ponderación;

S811: Estimar el consumo máximo total de calorías mediante X(índice_calorías_efe) * último nivel de resistencia registrado (R^t%) total_calorías, en el que la suma del índice de consumo efectivo de calorías (índice_calorías_efe) para cada serie de datos_aeróbicos guardados del paso S809 se multiplica por el último nivel de resistencia registrado (R^t%) de N series de datos aeróbicos, y se añade el consumo total de calorías (total_calorías) al resultado de la multiplicación.

En una realización de la presente invención, el paso S803 puede realizarse en cualquier momento entre los pasos S801 y S811.

El método para estimar el consumo máximo total de calorías puede aplicarse ya que el usuario desea saber cuántas calorías en total pueden quemarse antes de que el nivel de resistencia (R^t%) llegue a cero.

En una realización de la presente invención, en el paso S803, el consumo total de calorías (total_calorías) puede ser emitido por la interfaz de usuario 103, de modo que el usuario puede ser capaz de llevar un registro de las calorías consumidas hasta el momento. Además, el total_calorías puede restarse del consumo máximo total de calorías y enviarse al usuario, para que el usuario pueda saber cuántas calorías más puede consumir para el uso de la resistencia restante, que es el último nivel de resistencia registrado.

En una realización de la presente invención, el total_calorías y/o el consumo máximo total de calorías puede ser emitido al usuario de varias formas, tales como de forma visual, por voz, vibratoria, etc.

En una realización de la presente invención, la variable de ponderación es específica para cada serie de datos_aeróbicos guardados. Asumiendo que cada porcentaje de consumo de nivel de resistencia (R^t%) requiere la misma cantidad de tiempo, la variable de ponderación puede representar la contribución del consumo de energía aeróbica en términos de cada porcentaje de nivel de resistencia (R^t%) consumido por el usuario. Para una serie particular de datos_aeróbicos guardados, la contribución de la quema de calorías puede ser una relación entre una diferencia de consumo de energía aeróbica (Aaeróbica) de la serie particular de datos_aeróbicos guardados y la suma de la diferencia de consumo de energía aeróbica (Aaeróbica) de todos los datos_aeróbicos guardados.

En una realización de la presente invención, el índice de consumo de calorías efectiva (índice_calorías_efe) es el índice de consumo de calorías cuando se consume realmente la resistencia. En otras palabras, índice_calorías_efe es la cantidad de calorías que podría quemar el usuario cuando el usuario consume cada porcentaje de resistencia.

La Fig. 26 es un método para estimar el desplazamiento total del ejercicio máximo de conformidad con una realización de la presente invención. Cuando el usuario utiliza el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 para controlar el nivel de resistencia (R^t%), cada uno de los niveles de resistencia (R^t%) puede registrarse junto con un valor de desplazamiento (ADes) detectado por un sensor de ejercicio (el cual no se muestra) en el módulo sensor 101 desde t-1 hasta t y guardarse en el módulo de almacenamiento 104. El sensor de ejercicio puede estar compuesto por el módulo sensor 101, y el sensor de ejercicio puede ser uno de los siguientes: un giroscopio, un acelerómetro, un contador de pasos, un monitor de cadencia, un velocímetro, un receptor GPS o un medidor de potencia, en el que el sensor de ejercicio también puede proporcionar directa o indirectamente información de desplazamiento en tiempo real, como la velocidad, la elevación, la inclinación, etc. Cada valor de desplazamiento (ADes) puede combinarse con el nivel de resistencia (R^t%) como una serie de datos del ejercicio (datos_ej). El sensor de ejercicio puede medir la potencia de ejercicio del usuario, la cadencia (por ejemplo, la frecuencia de remada, la frecuencia de pasos, etc.), la información de desplazamiento, etc.

En referencia a la Fig. 26, el módulo de procesamiento 102 y el módulo de almacenamiento 104 pueden realizar los siguientes pasos para estimar el desplazamiento total de ejercicio máximo que el usuario puede alcanzar:

S901: Obtener N series de datos de ejercicio (datos_ej) desde el módulo de almacenamiento 104, en el que cada serie de datos de ejercicio (datos_ej) comprende el nivel de resistencia (R^t%) y el valor de desplazamiento (ADes) desde t-1 hasta t;

S903: Calcular el desplazamiento total del ejercicio (des_total) como una suma de todos los valores de desplazamiento (ADes);

S905: Para cada serie de datos_ej, comparar si el nivel de resistencia (R^t%) es inferior al nivel de resistencia (R^t-1%) de la serie anterior de datos_ej;

S907: Guardar todos los datos_ej que cumplan la condición del paso S905 en el módulo de almacenamiento 104;

S909: Para cada serie de datos_ej guardados, calcular el índice de desplazamiento efectivo del ejercicio (índice_des_efe) mediante una función del valor de desplazamiento (ADes), el nivel de resistencia (R^t%), la serie anterior de nivel de resistencia (R^t-1%) y una variable de ponderación;

S911: Estimar el desplazamiento máximo total del ejercicio mediante £(índice_des_efe) * último nivel de resistencia registrado (R^t%) des_total, en el que la suma del índice de desplazamiento efectivo del ejercicio (índice_des_efe) para cada serie de datos_ej guardados del paso S909 se multiplica por el último nivel de resistencia registrado (R^t%) de N series de datos_ej, y se añade el desplazamiento total del ejercicio (des_total) al resultado de la multiplicación.

En una realización de la presente invención, el paso S903 puede realizarse en cualquier momento entre los pasos S901 y S911.

En una realización de la presente invención, en el paso S903, el desplazamiento total del ejercicio (des_total) puede ser emitido por la interfaz de usuario 103, de modo que el usuario puede ser capaz de llevar un registro del desplazamiento que se ha realizado hasta el momento. Por ejemplo, la distancia de la carrera, la altura de la escalada, etc. Además, el des_total puede restarse del desplazamiento máximo total del ejercicio y mostrarse al usuario, para que el usuario pueda saber cuánto más se puede desplazar por el uso de la resistencia restante, que es el último nivel de resistencia registrado. Esto es particularmente útil para el usuario, ya que puede ajustar la intensidad del ejercicio para lograr el desplazamiento de ejercicio deseado. Por ejemplo, el usuario podría desear recorrer 10 km en bicicleta. Cuando el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 estima que el desplazamiento máximo total del ejercicio es de 8 km, la interfaz de usuario 103 puede enviar una notificación al usuario. Por lo tanto, el usuario puede reducir la velocidad para disminuir el índice de consumo de resistencia, y el usuario puede ser capaz de pedalear más de 8 km con la resistencia restante. Si el dispositivo de asistencia para el ejercicio 100 estima que el desplazamiento máximo total del ejercicio es de 12 km, el usuario puede aumentar la velocidad de pedaleo y aún así ser capaz de alcanzar los 10 km. Además, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 puede calcular el índice del nivel de resistencia consumido por el usuario en relación con la velocidad de pedaleo del usuario para sugerir la velocidad a la que el usuario puede pedalear y aun así alcanzar el objetivo de 10 km. Además, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 puede incluso calcular cuántas veces el usuario puede realizar un ataque (para acelerar rápidamente mientras se pedalea en pelotón, o en menor número, con vistas a crear un espacio entre el usuario y otros ciclistas) y aún así lograr el objetivo de 10 km. Esto podría hacerse preconfigurando una cantidad de desplazamiento máximo del ejercicio que el usuario necesita sacrificar para realizar un ataque. Por ejemplo, el usuario puede utilizar 3 km de desplazamiento máximo de ejercicio para cada ataque. Cuando el desplazamiento máximo de ejercicio estimado para el usuario es de 17 km, el usuario puede realizar dos ataques más y aún así alcanzar el objetivo de 10 km sin consumir completamente toda la resistencia que tiene el usuario. Alternativamente, el dispositivo de asistencia al ejercicio 100 puede estar configurado para estimar el índice de consumo de resistencia o la disminución del desplazamiento máximo de ejercicio mientras el usuario realiza un ataque mediante el seguimiento de la frecuencia cardíaca del usuario, del movimiento o de cualquier otro factor de ejercicio que varíe con la intensidad de ejercicio del usuario. Tras el cálculo realizado por el módulo de procesamiento 102, la interfaz de usuario 103 puede mostrar los ataques disponibles al usuario. De este modo, el usuario puede gestionar sus actividades de ejercicio con facilidad, especialmente cuando el usuario no tiene intención de mantener una intensidad de ejercicio constante.

En una realización de la presente invención, el des_total y/o el desplazamiento de ejercicio máximo total puede ser emitido al usuario de varias formas, tales como de forma visual, por voz, vibratoria, etc.

En una realización de la presente invención, la variable de ponderación es específica para cada serie de datos_ej guardados. Asumiendo que cada porcentaje de consumo de nivel de resistencia (Rt%) requiere la misma cantidad de tiempo, la variable de ponderación puede representar la contribución del desplazamiento en términos de cada porcentaje de nivel de resistencia (Rt%) consumido por el usuario. Para una serie particular de datos_ej guardados, la contribución de desplazamiento puede ser una relación entre un valor de desplazamiento (ADes) de la serie particular de datos_ej guardados y la suma del valor de desplazamiento (ADes) de todos los datos_ej guardados.

En una realización de la presente invención, el índice de desplazamiento efectivo del ejercicio (índice_des_efe) es el índice de desplazamiento realizado por el usuario cuando se consume realmente la resistencia. En otras palabras, índice_des_efe es la cantidad de desplazamiento que podría hacer el usuario cuando el usuario consume cada porcentaje de resistencia.

En una realización de la presente invención, el módulo sensor 101 puede medir la información del ejercicio del usuario como la potencia, la cadencia, la velocidad, la elevación, la inclinación, la composición corporal, etc. La medición desde el módulo sensor 101 puede correlacionarse con el nivel de resistencia que se obtiene usando el método de la Fig. 10 y el de la Fig. 19. Por ejemplo, la medición de la potencia de ejercicio puede utilizarse para estimar la potencia máxima que el usuario ha ejercido durante/después del ejercicio a través de la unidad de salida. La medición de la cadencia puede utilizarse para determinar si el usuario se está ejercitando de forma eficiente o simplemente para proporcionarle una cadencia de ejercicio más eficiente a través de la unidad de salida (por ejemplo: 60 pasos/min para un ejercicio de carrera, 60 pedaleos/min para un ciclista, etc.). La información sobre el desplazamiento puede utilizarse para estimar cómo reacciona el cuerpo del usuario con los diferentes cambios de velocidad, elevación, inclinación, etc. Por lo tanto, el módulo de procesamiento 102 puede utilizar la medición de la información del ejercicio para estimar la resistencia corporal del usuario y/o el esfuerzo de potencia. Además, la resistencia corporal y/o el esfuerzo de potencia del usuario pueden tenerse en cuenta para ajustar aún más la configuración de estimación anaeróbica de la Fig. 23 y/o la configuración de estimación aeróbica de la Fig. 24. La composición corporal puede utilizarse para estimar la densidad de energía corporal del usuario. Por ejemplo, correlacionando la densidad muscular del usuario con el nivel de energía anaeróbica, y/o el nivel de energía aeróbica, y/o la resistencia, etc.

Las descripciones anteriores son sólo realizaciones de la presente invención y no pretenden limitar el alcance de la misma. Además, cada una de las realizaciones y reivindicaciones no tiene que lograr todas las ventajas o características divulgadas. Además, el resumen y el título sólo sirven para facilitar la búsqueda de documentos de patente y no pretenden en modo alguno limitar el alcance de la invención reivindicada.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de control de la resistencia (100) para estimar un nivel de resistencia de un usuario, que comprende: un módulo sensor (101) que está configurado para detectar una señal fisiológica del usuario; una interfaz de usuario (103) que está configurada para recibir una información biológica del usuario y para emitir el nivel de resistencia estimado; un módulo de almacenamiento (104) que está configurado para almacenar la información biológica y al menos un modelo matemático; caracterizado por: un módulo de procesamiento (102) que está configurado para utilizar el al menos un modelo matemático para realizar un proceso que comprende los pasos de: estimar un nivel de energía anaeróbica (S305) y un nivel de energía aeróbica (S307) en tiempo real en base a la señal fisiológica y a la información biológica, donde la estimación del nivel de energía anaeróbica (S305) y del nivel de energía aeróbica (S307) en tiempo real comprende: estimar el nivel de energía anaeróbica en base a los ajustes de estimación anaeróbica (S409), donde los ajustes de estimación anaeróbica se ajustan en función del nivel de energía anaeróbica estimado cuando la condición física real del usuario está subestimada (S311); y estimar el nivel de energía aeróbica en base a los ajustes de estimación aeróbica (S509), donde los ajustes de estimación aeróbica se ajustan en función del nivel de energía aeróbica estimado cuando la condición física real del usuario está subestimada (S313); y estimar el nivel de resistencia en función del nivel de energía anaeróbica y del nivel de energía aeróbica (S309).

2. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, en el que el nivel de energía anaeróbica está correlacionado con la acumulación de la concentración de ácido láctico.

3. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, en el que el nivel de energía aeróbica está correlacionado con el consumo de calorías.

4. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, en el que la información biológica comprende al menos uno de los siguientes datos: altura, peso, edad y género.

5. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, en el que el módulo sensor (101) detecta al menos uno de los siguientes parámetros: una señal de electrocardiograma/ECG, la variabilidad de la frecuencia cardíaca, el pulso, la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria, la temperatura corporal, la glucosa en sangre, la presión arterial, la concentración de glucógeno, la concentración de oxígeno, la composición corporal, la potencia, la cadencia, la velocidad, la elevación y la inclinación.

6. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, en el que el módulo sensor (101) comprende un sensor de electrocardiograma/ECG que detecta la frecuencia cardíaca.

7. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, en el que la interfaz de usuario (103) comprende al menos una salida de entre las salidas que comprenden una pantalla, un componente vibratorio y un altavoz.

8. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, que comprende además una correa (301), en el que el dispositivo de control de la resistencia (100) se fija directa o indirectamente en la piel del usuario utilizando la correa (301).

9. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 8, en el que el dispositivo de control de la resistencia (100) se fija a la frente, a la muñeca, a la pierna o al brazo del usuario utilizando la correa (301).

10. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, en el que el nivel de resistencia se emite de forma que esté relacionado con al menos uno de los siguientes parámetros: la frecuencia cardíaca, la velocidad, el tiempo, el mapa, la temperatura, la humedad, la altitud, el consumo de calorías, la eficiencia del ejercicio, la composición corporal, la potencia, la cadencia, la velocidad, la elevación, la inclinación, el índice de masa corporal/IMC y el desplazamiento máximo estimado del ejercicio.

11. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, en el que la interfaz de usuario (103) emite una notificación cuando al menos uno de los niveles de energía, ya sea la energía anaeróbica o la energía aeróbica, alcanza un umbral.

12. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 11, en el que la notificación es una notificación de vibración, una notificación de voz o una notificación visual.

13. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, en el que el nivel de resistencia se mapea a una escala RPE y se emite por la interfaz de usuario (103).

14. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, en el que el módulo de procesamiento (102) está configurado además para estimar un consumo máximo de calorías (S811) en función del nivel de resistencia y del nivel de energía aeróbica.

15. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 1, que comprende además:

un sensor de ejercicio para proporcionar directa o indirectamente información de desplazamiento en tiempo real.

16. Dispositivo de control de la resistencia según la reivindicación número 15, en el que el módulo de procesamiento (102) está configurado además para estimar un desplazamiento máximo de ejercicio (S911) en función del nivel de resistencia y de la información de desplazamiento en tiempo real.

17. Un método de control de la resistencia (S309) para estimar un nivel de resistencia de un usuario, que comprende: detectar una señal fisiológica del usuario mediante un módulo sensor (101); recibir una información biológica del usuario desde una interfaz de usuario (103); caracterizado por: estimar un nivel de energía anaeróbica (S305) y un nivel de energía aeróbica (S307) en tiempo real en base a la señal fisiológica y a la información biológica mediante un módulo de procesamiento (102) utilizando al menos un modelo matemático almacenado en un módulo de almacenamiento (104), donde la estimación del nivel de energía anaeróbica (S305) y del nivel de energía aeróbica (S307) en tiempo real comprende: estimar el nivel de energía anaeróbica en base a unos ajustes de estimación anaeróbica (S409), donde los ajustes de estimación anaeróbica se ajustan en función del nivel de energía anaeróbica estimado cuando la condición física real del usuario está subestimada (S311); y estimar el nivel de energía aeróbica en base a unos ajustes de estimación aeróbica (S509), donde los ajustes de estimación aeróbica se ajustan en función del nivel de energía aeróbica estimado cuando la condición física real del usuario está subestimada (S313); estimar el nivel de resistencia en función del nivel de energía anaeróbica y del nivel de energía aeróbica (S309); y emitir el nivel de resistencia mediante al menos una unidad de salida.

18. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, en el que el nivel de energía anaeróbica está correlacionado con la acumulación de la concentración de ácido láctico.

19. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, en el que el nivel de energía aeróbica está correlacionado con el consumo de calorías.

20. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, en el que la información biológica comprende al menos uno de los siguientes datos: altura, peso, edad y género.

21. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, en el que el módulo sensor (101) detecta al menos uno de los parámetros siguientes: una señal de electrocardiograma/ECG, la variabilidad de la frecuencia cardíaca, el pulso, la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria, la temperatura corporal, la glucosa en sangre, la presión arterial, la concentración de glucógeno, la concentración de oxígeno, la composición corporal, la potencia, la cadencia, la velocidad, la elevación y la inclinación.

22. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, en el que el módulo sensor (101) comprende un sensor de electrocardiograma/ECG que detecta la frecuencia cardíaca.

23. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, en el que al menos una salida es una pantalla, un componente vibratorio o un altavoz.

24. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, en el que el nivel de resistencia se emite de forma que esté relacionado con al menos uno de los siguientes parámetros: la frecuencia cardíaca, la velocidad, el tiempo, el mapa, la temperatura, la humedad, la altitud, el consumo de calorías, la eficiencia del ejercicio, la composición corporal, la potencia, la cadencia, la velocidad, la elevación, la inclinación, el índice de masa corporal/IMC y el desplazamiento máximo estimado del ejercicio.

25. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, en el que la al menos una unidad de salida emite una notificación cuando al menos uno de los niveles de energía, ya sea la energía anaeróbica o la energía aeróbica, alcanza un umbral.

26. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 25, en el que la notificación es una notificación de vibración, una notificación de voz o una notificación visual.

27. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, que comprende además: mapear el nivel de resistencia a una escala RPE mediante el módulo de procesamiento (102); y emitir la escala RPE a través de la al menos una unidad de salida.

28. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, que comprende además: estimar un consumo máximo de calorías (S811) por el módulo de procesamiento (102) en función del nivel de resistencia y del nivel de energía aeróbica.

29. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 17, que comprende además:

obtener información de desplazamiento en tiempo real directa o indirectamente de un sensor de ejercicio.

30. El método de control de la resistencia según la reivindicación número 29, que comprende además:

estimar un desplazamiento máximo de ejercicio (S911) mediante el módulo de procesamiento (102) en función del nivel de resistencia y de la información de desplazamiento en tiempo real.

31. Un medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador que comprende un código de programa informático que, cuando es ejecutado por el dispositivo (100) de la reivindicación número 1, hace que el dispositivo (100) realice los pasos del método según la reivindicación número 17.