ITBO20130541A1 - Dispositivo e metodo di monitoraggio di parametri fisiologici - Google Patents

Description

Descrizione di Brevetto di Invenzione Industriale avente per titolo:

“DISPOSITIVO E METODO DI MONITORAGGIO DI PARAMETRI FISIOLOGICI”.

CAMPO TECNICO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo ed un metodo di monitoraggio di parametri fisiologici.

Più in particolare, l’invenzione riguarda un dispositivo ed un metodo di monitoraggio del livello di stress psico-fisico di un individuo sulla base della determinazione del parametro di variabilità della frequenza cardiaca, e di definizione di programmi ed intensità di allenamento idonei a tale livello di stress.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Sono noti vari dispositivi che permettono di monitorare, in modo costante oppure nell’ambito di un determinato intervallo di tempo stabilito dall’utente, alcuni parametri fisiologici dell’utente.

I più semplici e più diffusi tra questi sono i cardiofrequenzimetri, preferibilmente portatili, che permettono di rilevare la frequenza cardiaca istantanea dell’utente, ad esempio durante l’esecuzione di attività fisica, per monitorarla e trarre utili informazioni sullo stato fisico dell’utente stesso.

Esistono inoltre altri dispositivi simili quali elettrocardiografi portatili, o altri dispositivi indossabili in genere, definiti normalmente nel settore “sport & fitness trackers and wearable devices”.

I cardiofrequenzimetri più moderni ed evoluti, così come altri dispositivi indossabili, oltre a rilevare la frequenza cardiaca istantanea, permettono anche di elaborare i dati rilevati in un determinato periodo di tempo, ad esempio organizzandoli in un archivio storico dove l’utente può verificare l’evolversi nel tempo del suo stato fisico, delle sue prestazioni, ecc.

Alcuni cardiofrequenzimetri sono inoltre configurati in modo da poter trasferire i dati rilevati, dietro consenso dell’utente tramite creazione di un proprio account, su siti web o portali dedicati – realizzati ad esempio dallo stesso produttore del dispositivo – che permettono all’utente di accedere a tutta una serie di servizi di monitoraggio ed elaborazioni storiche dei dati rilevati.

Tali servizi ed elaborazioni forniscono un gran numero di informazioni utili alle persone desiderose di avere un riscontro costante sul proprio stato di salute, specie quelle che effettuano regolare attività fisica.

Seguendo sostanzialmente la stessa filosofia, si sono inoltre diffusi sul mercato degli analoghi dispositivi di rilevazione della frequenza cardiaca che possono essere collegati, ad esempio, a smartphone o tablet, utilizzando apposite applicazioni scaricabili da internet.

Ad esempio, tali dispositivi comprendono un sensore per la rilevazione della frequenza cardiaca, di qualsiasi tipologia nota, associato ad un’interfaccia di collegamento, ad esempio, ad una porta USB di uno smartphone, tablet, o simili, oppure associato ad un’interfaccia di tipo wireless, come ad esempio la tecnologia Bluetooth Smart e simili.

Tramite un’applicazione presente sullo smartphone o sul tablet, l’utente può gestire le funzioni del cardiofrequenzimetro, salvare e trasferire i dati rilevati su siti web dedicati, ed altro ancora.

Nel mondo scientifico, da alcuni anni, è nota l’importanza, per la valutazione dello stato di salute dell’individuo, del parametro della cosiddetta variabilità della frequenza cardiaca – di seguito indicata anche con HRV, Heart Rate Variability - intesa come il fenomeno della variabilità degli intervalli di tempo che intercorrono tra un battito cardiaco e l’altro.

Facendo riferimento all’allegata figura 9, che rappresenta schematicamente il tracciato dell’elettrocardiogramma di un individuo, si osserva che normalmente gli intervalli di tempo T1,T2,T3 che intercorrono tra i vari battiti cardiaci B non sono identici, ma variano più o meno marcatamente ad ogni battito cardiaco.

Numerosissimi studi effettuati, infatti, dimostrano che un basso valore di HRV nell’individuo può essere in qualche modo legato a condizioni di salute non ottimali, ad esempio condizioni di elevato stress psico-fisico; alcuni di questi studi dimostrano addirittura che un basso valore di HRV può essere predittivo di rischio dopo un infarto acuto del miocardio o come precoce segno di allarme di neuropatia diabetica.

Un basso valore di HRV è stato anche proposto come marker di molte malattie croniche.

Il parametro HRV è tenuto quindi sempre in maggiore considerazione negli studi scientifici che riguardano non solo specificamente la cardiologia, ma anche la valutazione generale dello stato di benessere dell’individuo nella sua interazione con l’ambiente. In conseguenza di ciò, alcuni tra i più evoluti dispositivi di monitoraggio diffusi sul mercato permettono anche di misurare il parametro HRV, in un determinato intervallo di tempo di rilevazione della frequenza cardiaca, per fornire all’utente informazioni sul suo generale stato di salute.

Tali informazioni, come detto, possono essere poi trasferite su un dedicato sito web dove vengono poi rielaborate per consentire all’utente stesso di analizzare ed approfondire determinati aspetti relativi alla propria salute.

È oggigiorno avvertita l’esigenza di poter utilizzare le informazioni connesse con il parametro HRV in modo più approfondito e completo nell’ambito della vita quotidiana di ciascun individuo.

SCOPI DELL’INVENZIONE

Il compito tecnico della presente invenzione è quello di migliorare lo stato della tecnica.

Nell’ambito di tale compito tecnico, costituisce uno scopo della presente invenzione mettere a punto un dispositivo ed un metodo di monitoraggio di parametri fisiologici che permettano all’utente di utilizzare il parametro HRV relativo alla propria frequenza cardiaca per poter gestire nel modo migliore e più appropriato tutte le attività da svolgere durante l’arco della giornata, con particolare ma non esclusivo riferimento all’attività fisica di allenamento.

Tale compito e tali scopi sono tutti raggiunti da un dispositivo di monitoraggio di parametri fisiologici secondo la allegata rivendicazione 1, e da un metodo di monitoraggio di parametri fisiologici secondo la allegata rivendicazione 9.

Le rivendicazioni dipendenti si riferiscono a vantaggiose forme di attuazione dell’invenzione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI.

Questi ed ulteriori vantaggi saranno meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e dagli annessi disegni, dati quale esempio non limitativo, nei quali:

la figura 1 è una vista frontale schematica di un dispositivo di monitoraggio secondo la presente invenzione;

la figura 2 è uno schema costruttivo-funzionale del dispositivo;

la figura 3 è un dettaglio del display del dispositivo; la figura 4 è un dettaglio del display del dispositivo, secondo un’altra forma di attuazione;

la figura 5 è una vista frontale schematica di un’altra forma di attuazione del dispositivo secondo l’invenzione;

la figura 6 è una vista frontale schematica di un dispositivo di monitoraggio secondo un’altra forma di attuazione della presente invenzione;

la figura 7 è una vista frontale schematica di un dispositivo di monitoraggio secondo ancora un’altra forma di attuazione della presente invenzione;

la figura 8 è una vista frontale schematica di un dispositivo di monitoraggio secondo un’ulteriore forma di attuazione della presente invenzione;

la figura 9 è una rappresentazione schematica di una porzione di un elettrocardiogramma;

la figura 10 è una vista assonometrica e schematica di una macchina ginnica comprendente il dispositivo secondo l’invenzione;

la figura 11 è una vista assonometrica e schematica di una macchina ginnica alla quale è associabile il dispositivo secondo l’invenzione;

la figura 12 è una vista assonometrica e schematica di una macchina ginnica sulla quale vengono caricati dati elaborati con il metodo secondo la presente invenzione.

FORME DI ATTUAZIONE DELL’INVENZIONE.

Con riferimento alla figura 1, è indicato complessivamente con 1 un dispositivo di monitoraggio di parametri fisiologici secondo la presente invenzione.

Il dispositivo 1 comprende un supporto 2.

Il supporto 2 può essere di tipo portatile, oppure di tipo installabile su un altro dispositivo od apparecchiatura, come chiarito in seguito.

Nel caso in cui sia di tipo portatile, il supporto 2 ha dimensione e peso idonei ad essere trasportato facilmente dall’utente, e/o ad essere comodamente indossato dall’utente.

Il dispositivo 1 comprende inoltre dei mezzi di connessione 3 ad almeno un sensore di rilevamento della frequenza cardiaca 4 dell’utente.

I mezzi di connessione 3 sono associati al supporto 2. Ad esempio, i mezzi di connessione 3 possono essere interni al supporto 2, oppure anche esterni al supporto 2 ed associabili ad esso solo quando il dispositivo 1 viene utilizzato.

Inoltre, i mezzi di connessione 3 possono anche essere di tipo wireless.

Più in generale, possono essere utilizzati mezzi di connessione 3 di qualsiasi tipologia senza uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione. Nel prosieguo della presente invenzione, il prefissato intervallo di tempo è inteso come un qualsiasi lasso di tempo stabilito dall’utente, oppure selezionabile dall’utente tra un certo numero di intervalli predeterminati.

Ad esempio tale lasso di tempo può essere di alcuni minuti, qualche ora, un’intera giornata, oppure anche più giorni.

Si tratta pertanto di un qualsiasi intervallo di tempo ritenuto sufficiente ad effettuare una rilevazione attendibile del parametro HRV dell’individuo, senza alcuna limitazione.

Si deve inoltre notare che per prefissato intervallo di tempo non si intende soltanto un intervallo di tempo già concluso – cioè avente un istante iniziale ed uno finale - ma anche un intervallo di tempo corrente, cioè iniziato in un determinato istante e non ancora concluso.

Il sensore di rilevamento della frequenza cardiaca 4 può essere di qualsiasi tipologia nota senza alcuna limitazione, e non costituisce specifico oggetto della presente invenzione, pertanto non verrà ulteriormente descritto in dettaglio.

Il dispositivo 1 comprende almeno un’unità di elaborazione 5.

L’unità di elaborazione 5 è alloggiata all’interno del supporto 2.

L’unità di elaborazione 5 ha principalmente, ma non esclusivamente, la funzione di elaborare i dati acquisiti dal sensore di rilevamento della frequenza cardiaca 4, durante il suddetto prefissato intervallo di tempo.

Come meglio chiarito nel prosieguo, l’elaborazione dei dati acquisiti dal sensore di rilevamento della frequenza cardiaca 4 consente di determinare la variabilità della frequenza cardiaca HRV dell’utente durante il suddetto prefissato intervallo di tempo.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la suddetta unità di elaborazione 5 è idonea a definire sulla base del parametro HRV in precedenza determinato, la soglia aerobica dell’utente associata al suddetto intervallo di tempo.

Inoltre, l’unità di elaborazione 5 del dispositivo 1 è idonea a generare almeno un programma di allenamento per l’utente in relazione alla suddetta soglia aerobica, e/o un parametro rappresentativo dell’intensità dell’allenamento che l’utente può effettuare in relazione alla suddetta soglia aerobica, e quindi in relazione alle sue condizioni di stress psico-fisico.

La suddetta soglia aerobica, determinata sulla base della conoscenza del parametro HRV, varia in modo determinante in relazione al livello di stress psicofisico dell’individuo.

Questo importante aspetto verrà maggiormente chiarito ed approfondito nel prosieguo della descrizione.

L’unità di elaborazione 5 è associata ad una memoria interna 6 del dispositivo 1, che contiene eventuali applicazioni software pre-installate, oppure installate dall’utente, ed i dati rilevati dal sensore 4.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione, il supporto 2 del dispositivo 1 comprende un primo display 7, di visualizzazione di almeno un indicatore del livello di stress psico-fisico dell’utente.

Il primo display 7 è previsto sulla superficie esterna del supporto 2.

L’indicazione del livello di stress psico-fisico nel primo display 7 può essere effettuata secondo varie modalità.

Facendo riferimento, ad esempio, alla forma di attuazione del dispositivo 1 illustrata nelle figure 1,3, tale indicazione può essere eseguita tramite una lancetta 8 associata ad una scala graduata 9 in cui sono presenti un valore minimo ed un valore massimo. Si tratta di un’indicazione che ha lo scopo di fornire una visualizzazione rapida ed intuitiva del livello di stress, cioè in modo che l’individuo possa immediatamente comprendere se si trova in una situazione di basso stress od elevato stress.

Nella forma di attuazione illustrata, invece, nel dettaglio di figura 4, l’indicazione del livello di stress è effettuata tramite una barra 10 parzialmente riempita, dove la zona riempita 11 corrisponde al livello di stress.

Naturalmente, l’indicazione di tale parametro può avvenire secondo qualsiasi altra modalità, tra quelle note, idonea a fornire un’immediata ed intuitiva visualizzazione.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il supporto 2 del dispositivo 1 comprende un secondo display 12 di visualizzazione di almeno un indicatore di almeno un programma di allenamento per l’utente, e/o di almeno un indicatore di un parametro rappresentativo dell’intensità dell’allenamento che l’utente può effettuare in relazione al suo livello di stress psicofisico.

In particolare, nella forma di attuazione illustrata nelle figure 1,3, il secondo display 12 indica un parametro rappresentativo dell’intensità dell’allenamento che l’utente può effettuare in relazione almeno al suo livello di stress psico-fisico. La visualizzazione di tale parametro può essere eseguita, anche in questo caso, tramite una lancetta 8 associata ad una scala graduata 9, in cui sono presenti un valore minimo ed un valore massimo.

In alternativa, tale visualizzazione potrebbe essere effettuata con una barra 10 parzialmente riempita, o con altre modalità ancora.

Nella forma di attuazione di figura 4, invece, il secondo display 12 mostra delle istruzioni 13, preferibilmente semplici, brevi ed intuitive, relative ad uno specifico programma di allenamento che l’utente può eseguire.

In particolare si tratta, preferibilmente ma non esclusivamente, di un programma di allenamento che l’utente può eseguire nelle ore immediatamente seguenti a quelle del periodo di tempo prefissato in cui è stato rilevato il parametro HRV.

In altre forme di attuazione dell’invenzione, il secondo display 12 può mostrare indicazioni miste, ossia comprendenti sia un’indicazione dell’intensità dell’allenamento che egli può effettuare, sia specifiche istruzioni 13 sullo specifico programma di allenamento da effettuare.

Il programma di allenamento che l’utente può effettuare, che come detto viene mostrato in modo sintetico ed intuitivo sul secondo display 12, può essere elaborato dalla stessa unità di elaborazione 5 del dispositivo 1 sulla base di informazioni preimpostate dall’utente, oppure da un trainer specializzato.

Ad esempio, in una forma di attuazione del dispositivo, nella memoria interna 6 del dispositivo 1 può essere presente un certo numero di programmi pre-impostati – già installati oppure in seguito inseriti – selezionabili dall’unità di elaborazione 5.

In un’altra forma di attuazione del dispositivo, i programmi possono essere memorizzati in un sito web o portale dedicato – creati ad esempio da un trainer - e possono essere trasferiti – ad esempio giornalmente, settimanalmente, ecc. – nella memoria interna 6 del dispositivo 1 tramite collegamento via cavo, senza fili, ecc..

In ancora un’altra forma di attuazione, nella memoria interna 6 del dispositivo 1 può essere presente un’applicazione software che consente all’utente stesso, o al suo trainer, di creare i programmi di allenamento di volta in volta, in modo completamente personalizzabile.

La presente invenzione, quindi, non pone particolari limiti in merito alla provenienza dei programmi di allenamento, alle modalità della loro elaborazione, ecc.; si può trattare di programmi di allenamento provenienti da qualsiasi fonte e creati secondo qualsiasi modalità.

A solo titolo di esempio, un programma di allenamento può contenere istruzioni 13 sull’impiego di una determinata macchina ginnica per un determinato tempo e con una determinata intensità, oppure istruzioni 13 sull’esecuzione di attività fisica all’aria aperta per un determinato tempo e con una determinata intensità, e altre istruzioni simili.

In alcuni casi, le istruzioni 13 possono essere di tipo prevalentemente qualitativo, cioè possono indicare di effettuare esercizi su una certa tipologia di macchine ginniche e non su un’altra tipologia.

Il dispositivo 1 comprende almeno un’interfaccia 14, tramite la quale l’utente può inserire informazioni specifiche relative alle proprie attività quotidiane, o espletare altre funzioni.

Preferibilmente, ma non esclusivamente, tramite la suddetta interfaccia 14 l’utente può inserire informazioni personali specifiche quali il proprio apporto calorico durante un prefissato intervallo di tempo.

Ciò può avvenire direttamente se l’utente conosce con precisione il contenuto calorico dei cibi ingeriti, oppure indirettamente tramite l’utilizzo di una eventuale specifica applicazione software installata nella memoria interna 6 del dispositivo 1.

In aggiunta a ciò, l’utente può inserire altre informazioni personali specifiche che possono essere utili nell’ambito delle elaborazioni che vengono effettuate dal dispositivo 1, quali ad esempio eventuali patologie di cui egli soffre, età, sesso, peso, altezza, o altre ancora.

Inoltre tramite l’interfaccia 14 l’utente può gestire qualsiasi altra funzione del dispositivo 1.

Ad esempio, l’interfaccia 14 può comprendere un display di tipo touch screen 15, oppure di altro tipo idoneo a visualizzare e/o inserire informazioni e/o a impartire istruzioni al dispositivo.

L’interfaccia 14 può comprende anche una pluralità di pulsanti 16, separati dal touch screen 15, per la gestione delle funzioni principali, ad esempio accensione, spegnimento, e altre.

Secondo ancora un aspetto dell’invenzione, il supporto 2 del dispositivo 1 comprende un terzo display 17 di visualizzazione di almeno un indicatore dell’apporto calorico dell’utente durante un prefissato intervallo di tempo.

Anche il terzo display 17 può comprendere un indicatore del tipo a lancetta 8 su scala graduata 9, come nella forma di attuazione delle figure 1,3, oppure una barra 10 parzialmente riempita, come nella forma di attuazione di figura 4.

Qualsiasi altra modalità di visualizzazione rapida ed intuitiva può essere prevista nel terzo display 17.

Questa indicazione permette all’utente di valutare immediatamente il contenuto calorico ingerito, ad esempio, nel corso della giornata o in un altro prefissato intervallo di tempo, e di valutare pertanto immediatamente se è necessario effettuare attività fisica per bilanciare una situazione potenzialmente sfavorevole, e quindi dannosa, per la salute in termini di contenimento del peso corporeo.

Il dispositivo 1 secondo l’invenzione comprende dei mezzi di rilevazione dell’attività fisica 18 dell’utente durante il prefissato intervallo di tempo. I suddetti mezzi di rilevazione dell’attività fisica 18 possono essere costituiti, ad esempio, da un sensore di tipo accelerometrico associato all’unità di elaborazione 5, oppure da un sensore di qualsiasi altra tipologia idonea e rilevare costantemente l’attività fisica dell’utente, ad esempio camminata, corsa, salire e scendere scale, e simili.

Secondo ancora un ulteriore aspetto della presente invenzione, il supporto 2 del dispositivo 1 comprende un quarto display 19 di visualizzazione di almeno un indicatore dell’attività fisica dell’utente durante il prefissato intervallo di tempo.

Anche il quarto display 19 può comprendere un indicatore del tipo a lancetta 8 su scala graduata 9, come nella forma di attuazione delle figure 1,3, oppure una barra 10 parzialmente riempita, come nella forma di attuazione di figura 4.

Qualsiasi altra modalità di visualizzazione rapida ed intuitiva può essere prevista nel quarto display 19. Questa indicazione permette all’utente di valutare a colpo d’occhio la quantità di attività fisica effettuata durante un prefissato intervallo di tempo, e quindi di comprendere immediatamente se il bilancio energetico in tale intervallo di tempo è favorevole o sfavorevole.

Il dispositivo 1 comprende dei mezzi di collegamento 20 ad altri dispositivi quali personal computer, telefoni cellulari, tablets, e simili.

Tali mezzi di collegamento 20 possono essere costituiti ad esempio da prese USB, antenne trasmittenti riceventi, e simili, senza alcuna limitazione, idonei a trasferire dati da e nella memoria interna 6.

Il dispositivo 1 può essere provvisto di una propria batteria 21 collegata all’unità di elaborazione; tale batteria 21 può essere ad esempio di tipo ricaricabile.

Per quanto riguarda le specifiche funzioni dell’unità di elaborazione 5, la determinazione del parametro HRV sulla base dei dati rilevati di frequenza cardiaca può essere effettuato tramite diverse metodologie di calcolo o modelli matematici noti e che non costituiscono specifico oggetto della presente invenzione.

Anche la determinazione della soglia aerobica sulla base del parametro HRV può essere effettuata tramite diverse metodologie o modelli matematici che non costituiscono specifico oggetto della presente invenzione.

La determinazione del livello di stress psico-fisico sulla base della HRV può essere effettuata secondo diversi modelli matematici appositamente predisposti. L’invenzione così concepita permette di ottenere importanti vantaggi tecnici.

In primo luogo, il dispositivo permette all’utente di ottenere un’indicazione corretta e precisa sull’intensità e sulle modalità dell’allenamento che egli può effettuare in relazione alle proprie condizioni di stress psico-fisico, tenendo conto anche eventualmente del bilancio energetico, tra calorie ingerite e calorie bruciate, fino a quel momento rilevato.

Tale indicazione sull’allenamento da effettuare viene elaborata principalmente sulla base del parametro HRV rilevato, e pertanto sulla base della soglia aerobica ad esso associata.

Insieme a ciò, l’utente ha a disposizione anche un’immediata valutazione del suo livello di stress, che gli impone di effettuare un allenamento più o meno intenso per ottenere comunque benefici e per non provocare danni alla salute; più in generale, tale immediata valutazione del livello di stress fornisce informazioni molto utili sulle condizioni di salute dell’individuo.

L’utente può disporre di uno strumento assolutamente versatile ed interfacciabile con qualsiasi altro dispositivo, funzionante con qualsiasi sistema operativo, ed integrato con altre “apps”.

Tutte queste informazioni vengono fornite in modo semplice, immediato ed intuitivo grazie alla presenza dei display 7,12,17,19 di facile lettura.

Tutte le funzionalità del dispositivo – determinazione del bilancio energetico, rilevazione dell’attività fisica, rilevazione del livello di stress e conseguente programmazione degli allenamenti – possono essere utilizzate anche indipendentemente l’una dall’altra, se l’utente lo desidera.

Nella figura 5 è illustrata una ulteriore forma di attuazione del dispositivo 1 secondo l’invenzione.

Si tratta in particolare di una forma di attuazione semplificata nella quale nel supporto 1 sono presenti soltanto il primo display 7, il secondo display 12 ed una interfaccia 14 comprendente i comandi minimi, cioè ad esempio il solo pulsante 16 di accensione e spegnimento del dispositivo.

In questa forma di attuazione, il dispositivo 1 è concepito per fornire all’utente soltanto le informazioni relative al livello di stress psico-fisico ed alle istruzioni 13 del programma di allenamento da eseguire adeguato alle proprie condizioni di stress. In questa forma di attuazione, quindi, viene ulteriormente incrementata la capacità del dispositivo di fornire indicazioni immediate ed intuitive, per permettere all’utente di comportarsi correttamente in relazione alle proprie condizioni senza dover effettuare ulteriori approfondimenti od analisi.

Ancora una forma di attuazione del dispositivo secondo l’invenzione è illustrata nella figura 6.

Si tratta in particolare di un’altra forma di attuazione semplificata in cui, in luogo del terzo display 17 e del quarto display 19, può essere previsto un unico quinto display 19a che illustra sinteticamente il bilancio energetico dell’utente durante un prefissato intervallo di tempo.

Ad esempio, tale unico display può comprendere un indicatore del tipo a barra parzialmente riempita dove il riempimento a metà rappresenta l’equilibrio energetico tra le calorie ingerite e quelle bruciate, mentre lo spostamento a sinistra o a destra della porzione riempita può indicare rispettivamente uno squilibrio nel senso delle calorie ingerite o di quelle bruciate.

In alternativa, il display può essere del tipo a lancetta su scala graduata, dove la posizione centrale della lancetta rappresenta l’equilibrio energetico.

Non sono previsti altri display sul dispositivo 1.

I programmi di allenamento formulati dall’unità di elaborazione 5, o le eventuali indicazioni sull’intensità dell’allenamento possono essere memorizzati nella memoria interna 6 ed essere visualizzati con altre modalità, ad esempio tramite collegamento ad un altro dispositivo quale un PC, un tablet o simili.

Ancora una forma di attuazione del dispositivo secondo l’invenzione è illustrata nella figura 7.Si tratta di un’ulteriore forma di attuazione semplificata in cui sono previsti due display, cioè il primo display 7 per la visualizzazione di almeno un indicatore dello stato di stress psico-fisico dell’utente, ed il quinto display 19a, descritto nella precedente forma di attuazione, che illustra sinteticamente il bilancio energetico dell’utente durante un prefissato intervallo di tempo.

Il dispositivo 1 secondo la presente forma di attuazione, quindi, costituisce un’utile alternativa per utenti che desiderano disporre di un oggetto semplice ma in grado comunque di fornire le informazioni essenziali per alcuni profili di utente. Non sono previsti altri display sul dispositivo 1.

Anche in questo caso, gli specifici programmi di allenamento formulati dall’unità di elaborazione 5, o le eventuali indicazioni sull’intensità dell’allenamento, possono essere memorizzati nella memoria interna 6 ed essere visualizzati con altre modalità, ad esempio tramite collegamento ad un altro dispositivo quale un PC, un tablet o simili.

Nella figura 8 è illustrata un’altra forma di attuazione del dispositivo 1 secondo l’invenzione.

Si tratta di ancora un’altra forma di attuazione semplificata in cui sono previsti tre display, cioè il primo display 7 per la visualizzazione di almeno un indicatore dello stato di stress psico-fisico dell’utente, il terzo display 17 di visualizzazione di almeno un indicatore dell’attività fisica svolta dall’utente in un prefissato intervallo di tempo, ed un quarto display 19 di visualizzazione di almeno un indicatore dell’apporto calorico dell’utente in un prefissato intervallo di tempo.

Si tratta quindi di un’alternativa alla precedente forma di attuazione, dove in luogo del bilancio calorico vengono invece visualizzati indipendentemente l’uno dall’altro l’apporto calorico e l’attività fisica.

Non sono previsti altri display sul dispositivo 1.

Anche in questo caso, gli specifici programmi di allenamento formulati dall’unità di elaborazione 5, o le eventuali indicazioni sull’intensità dell’allenamento, possono essere memorizzati nella memoria interna 6 ed essere visualizzati con altre modalità, ad esempio tramite collegamento ad un altro dispositivo quale un PC, un tablet o simili.

In una forma di attuazione alternativa dell’invenzione, illustrata schematicamente nella figura 10, il dispositivo 1, anziché essere portatile, oppure indossabile, può essere incorporato in una macchina ginnica 22, ad esempio un tapis roulant o simili.

In particolare, il dispositivo 1 può essere associato all’unità di elaborazione della macchina ginnica 22, ed il suo funzionamento può essere gestito tramite la stessa interfaccia utente 23 della macchina 22 o tramite altra interfaccia utente dedicata.

In questo caso, il dispositivo 1 viene posto in funzione ogniqualvolta l’utente sale sulla macchina ginnica 22, o comunque staziona nei suoi paraggi.

Questa forma di attuazione può essere particolarmente vantaggiosa nel caso in cui l’utente desideri conoscere le proprie condizioni ed il suo livello di stress psico-fisico immediatamente prima di iniziare l’allenamento, in modo da potersi allenare nel modo più adeguato senza nuocere alla propria salute.

Oppure, questa forma di attuazione può essere particolarmente vantaggiosa nel caso in cui l’utente conosca già, in un determinato giorno, il suo livello di stress psico-fisico, poiché ha già effettuato il test in un momento precedente, e quindi desideri impostare la macchina ginnica coerentemente alla sua condizione psico-fisica attuale.

Nel caso dell’integrazione in una macchina ginnica 22, il dispositivo 1 può essere eventualmente privo di mezzi di misurazione dell’attività fisica, in quanto essa viene rilevata direttamente dai sensori presenti sulla macchina ginnica 22 stessa.

Nella figura 11 è illustrata schematicamente ancora una forma di attuazione alternativa dell’invenzione in cui il dispositivo 1, secondo una qualsiasi delle forme di attuazione delle figure 1,5,6,7,8, è associabile in modo rimuovibile alla macchina ginnica 22.

A questo scopo, nella macchina ginnica 22 è prevista una sede 24 nella quale l’utente può inserire il dispositivo 1; nella sede sono previsti dei mezzi di connessione che permettono di collegare il dispositivo 1 all’unità di elaborazione della macchina ginnica 22. Con questa soluzione, i dati memorizzati sul dispositivo 1 e le informazioni fornite dall’unità di elaborazione 5 possono essere visualizzate e/o gestite comodamente tramite l’interfaccia utente 23 della macchina ginnica 22, durante l’esecuzione di un esercizio.

Forma oggetto della presente invenzione anche un metodo di monitoraggio di parametri fisiologici di un utente. Il metodo può essere attuato da un dispositivo 1 del tipo in precedenza descritto, ma anche da un diverso dispositivo o sistema.

Il metodo comprende una fase di rilevare la frequenza cardiaca dell’utente durante un prefissato intervallo di tempo.

Questa fase può essere attuata tramite un qualsiasi sensore di rilevazione della frequenza cardiaca 4 di tipo noto.

Il metodo comprende poi una fase di elaborare i dati rilevati nella fase di rilevazione della frequenza cardiaca, per determinare la variabilità della frequenza cardiaca HRV dell’utente.

Questa fase, ed anche le fasi seguenti, possono essere effettuate con l’ausilio di un elaboratore elettronico. Il metodo prevede inoltre una fase di definire la soglia aerobica dell’utente, sulla base del parametro HRV in precedenza determinato.

In seguito a ciò, il metodo secondo l’invenzione prevede una fase di generare almeno un programma di allenamento per l’utente in relazione al suo stato di stress psico-fisico attuale e/o un parametro rappresentativo dell’intensità dell’allenamento che l’utente deve effettuare in relazione alla soglia aerobica in precedenza determinata.

Forma pure oggetto della presente invenzione un programma per computer idoneo ad eseguire, almeno parzialmente, il metodo in precedenza descritto.

Tale programma per computer può essere contenuto in un supporto fisico leggibile da un elaboratore elettronico o simili.

Tale elaboratore elettronico può inoltre essere incorporato in una macchina ginnica 22 o simili.

Il programma per computer idoneo ad attuare il metodo secondo la presente invenzione può essere, ad esempio, installato in un personal computer, in un tablet, in un telefono cellulare, o simili.

Tale programma può essere, inoltre, installato in un server remoto a cui l’utente accede tramite un proprio account utilizzando un proprio dispositivo di connessione remota.

Nella figura 12 è illustrata ancora una forma di attuazione dell’invenzione nella quale i dati raccolti ed elaborati da un dispositivo 1 secondo l’invenzione, o da un elaboratore sul quale gira il programma per computer secondo la presente invenzione, sono salvati in un supporto di memoria portatile 25 che può essere collegato ad una macchina ginnica 22.

In questo modo – predisponendo l’unità di elaborazione della macchina ginnica 22 per leggere ed interpretare tali dati – il metodo secondo l’invenzione può essere attuato tramite la stessa interfaccia utente 23 della macchina ginnica, attraverso la quale l’utente può ricevere e gestire le informazioni sul programma di allenamento e/o sull’intensità dell’allenamento da effettuare.

In altre forme di attuazione dell’invenzione, può essere prevista qualsiasi altra modalità di trasferimento – ad esempio tramite una qualsiasi tecnologia wireless – tra l’elaboratore nel quale gira il programma per computer secondo l’invenzione e l’unità di elaborazione della macchina ginnica 22.

Forma oggetto della presente invenzione anche una macchina ginnica comprendente un’unità di elaborazione, che gestisce il funzionamento delle parti con cui l’utente interagisce per effettuare attività fisica. La macchina ginnica comprende almeno un sensore per rilevare la frequenza cardiaca dell’utente durante un prefissato intervallo di tempo.

Tale intervallo di tempo può essere il tempo durante il quale l’utente esegue l’esercizio, oppure un lasso di tempo che precede l’esecuzione dell’esercizio.

Il sensore di rilevazione della frequenza cardiaca può essere previsto sulla macchina, oppure può essere associato alla stessa solo nel momento di utilizzo.

L’unità di elaborazione comprende dei mezzi di elaborazione dei dati rilevati dal sensore per determinare la variabilità della frequenza cardiaca HRV dell’utente.

Inoltre, l’unità di elaborazione comprende dei mezzi di definizione della soglia aerobica dell’utente sulla base del suddetto parametro HRV rilevato.

L’unità di elaborazione comprende altresì dei mezzi di generazione di almeno un programma di allenamento per l’utente, in relazione al suddetto valore di soglia aerobica e/o un parametro rappresentativo dell’intensità dell’allenamento che l’utente deve effettuare in relazione al suddetto valore di soglia aerobica.

Per tutti i dettagli funzionali dell’unità di elaborazione della macchina ginnica, si rimanda alla specifica descrizione del dispositivo 1 di monitoraggio che pure costituisce oggetto della presente invenzione. Si è così visto come l’invenzione raggiunge gli scopi proposti.

La presente invenzione è stata descritta secondo forme preferite di realizzazione, ma varianti equivalenti possono essere concepite senza uscire dall'ambito di protezione offerto dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di monitoraggio di parametri fisiologici di un utente, comprendente un supporto (2), mezzi di connessione (3) ad almeno un sensore di rilevamento della frequenza cardiaca (4) dell’utente, almeno un’unità di elaborazione (5) dei dati rilevati da detto sensore (4) per determinare la variabilità della frequenza cardiaca HRV dell’utente durante un periodo di tempo prefissato, caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (5) è idonea a definire la soglia aerobica dell’utente in relazione al parametro HRV rilevato ed a generare almeno un programma di allenamento per l’utente e/o un parametro rappresentativo dell’intensità dell’allenamento che l’utente deve effettuare in relazione al valore di soglia aerobica determinato.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto supporto (2) comprende almeno un primo display (7) di visualizzazione di almeno un indicatore dello stato di stress psico-fisico dell’utente, determinato in base al livello di variabilità della frequenza cardiaca HRV, intesa come il fenomeno della variabilità degli intervalli di tempo che intercorrono tra un battito cardiaco e l’altro.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto supporto (2) comprende almeno un secondo display (12) di visualizzazione di almeno un indicatore di almeno un programma di allenamento per l’utente, e/o di almeno un indicatore di un parametro rappresentativo dell’intensità dell’allenamento che l’utente deve effettuare.
4. 4. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto supporto (2) comprende mezzi di rilevazione dell’attività fisica (18) dell’utente.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, comprendente almeno un terzo display (17) di visualizzazione di almeno un indicatore dell’attività fisica dell’utente durante un prefissato intervallo di tempo.
6. 6. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un’interfaccia (16), prevista in detto supporto (2), tramite la quale l’utente può gestire le funzioni del dispositivo (1) ed inserire informazioni personali quali il proprio apporto calorico durante un prefissato intervallo di tempo, ed altre informazioni personali specifiche quali ad esempio età, sesso, peso, altezza.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, in cui detto supporto (2) comprendente almeno un quarto display (19) di visualizzazione di almeno un indicatore dell’apporto calorico dell’utente durante un prefissato intervallo di tempo.
8. 8. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di collegamento (20) ad altri dispositivi quali personal computer, telefoni cellulari, tablets, e simili.
9. 9. Metodo di monitoraggio di parametri fisiologici di un utente, comprendente le fasi di rilevare la frequenza cardiaca dell’utente durante un prefissato intervallo di tempo, elaborare i dati rilevati in detta fase di rilevare la frequenza cardiaca per determinare la variabilità della frequenza cardiaca HRV dell’utente, caratterizzato dal fatto che comprende le fasi di definire la soglia aerobica dell’utente sulla base del parametro HRV rilevato, generare almeno un programma di allenamento per l’utente in relazione a detto valore di soglia aerobica e/o un parametro rappresentativo dell’intensità dell’allenamento che l’utente deve effettuare in relazione a detto valore di soglia aerobica.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, attuato da un elaboratore elettronico o simili.
11. 11. Programma per computer, idoneo ad eseguire, almeno parzialmente, il metodo secondo una delle rivendicazioni 9-10.
12. 12. Programma per computer secondo la rivendicazione precedente, contenuto in un supporto fisico leggibile da un elaboratore elettronico o simili.
13. 13. Programma per computer secondo la rivendicazione 11, contenuto nella memoria dell’elaboratore elettronico di una macchina ginnica (22) o simili.
14. 14. Macchina ginnica (22), comprendente un dispositivo (1) di monitoraggio di parametri fisiologici di un utente secondo una delle rivendicazioni 1-8, o comprendente un’unità di elaborazione sulla quale gira il programma per computer secondo la rivendicazione 11.
15. 15. Macchina ginnica, comprendente una sede (24) per l’inserimento di un dispositivo (1) di monitoraggio secondo una delle rivendicazioni 1-8, in detta sede (24) essendo previsti dei mezzi di connessione che permettono di collegare detto dispositivo (1) all’unità di elaborazione della macchina ginnica.
16. 16. Macchina ginnica, comprendente un’unità di elaborazione ed almeno un sensore (4) per rilevare la frequenza cardiaca di un utente durante un prefissato intervallo di tempo, caratterizzata dal fatto che detta unità di elaborazione comprende mezzi di elaborazione dei dati rilevati da detto sensore per determinare la variabilità della frequenza cardiaca HRV dell’utente.
17. 17. Macchina ginnica secondo la rivendicazione 16, in cui detta unità di elaborazione comprende mezzi di definizione della soglia aerobica dell’utente sulla base del parametro HRV rilevato.
18. 18. Macchina ginnica secondo la rivendicazione 17, in cui detta unità di elaborazione comprende mezzi di generazione di almeno un programma di allenamento per l’utente in relazione a detto valore di soglia aerobica e/o un parametro rappresentativo dell’intensità dell’allenamento che l’utente deve effettuare in relazione a detto valore di soglia aerobica.