WO2016170194A1 - Dispositivo y método para el entrenamiento deportivo, la rehabilitación, entretenimiento, monitorización y supervisión del ejercicio físico - Google Patents
Dispositivo y método para el entrenamiento deportivo, la rehabilitación, entretenimiento, monitorización y supervisión del ejercicio físico Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016170194A1 WO2016170194A1 PCT/ES2015/070318 ES2015070318W WO2016170194A1 WO 2016170194 A1 WO2016170194 A1 WO 2016170194A1 ES 2015070318 W ES2015070318 W ES 2015070318W WO 2016170194 A1 WO2016170194 A1 WO 2016170194A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- acceleration
- user
- visual unit
- intensity
- microprocessor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/22—Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
Definitions
- Characterizes the present invention the nature of the means used, the combination e their integration, making the device a Especially useful element to know the time real visually and / or auditively the intensity of physical exercise associated with a certain part of the body.
- the invention relates in general to the physical exercise monitoring and more specifically refers to a device and method for the sports training, rehabilitation and entertainment.
- Smartphones watches smart, smart bracelets and others mobile or portable devices, collect a huge amount of data about the user such as: speed, distance traveled, calories burned, altitude reached, heart rate, body temperature, etc., but fail to provide a solution effective for monitoring, supervision and motivation in performing different types of exercises physicists applied to particular areas of the body.
- Both devices and garments known smart sports present as common characteristics measuring exercise made by athletes in terms of time, speed, distance traveled and so on, and even provide the speed information reached, calories consumed, etc., but are not designed to measure the intensity of the movement performed with a specific part of the body, showing visually both for the person who executes the movement as for those who observe you, information on this intensity.
- the device for training sports, rehabilitation, entertainment, monitoring and supervision of physical exercise that constitutes the present invention, moves away so substantial concepts and designs of the state of the existing technique In such a way that it provides a information system on the intensity of a variety of exercises performed by a person, with A certain part of your body.
- the device can be used both indoors and outdoors and its function is to monitor in real time the intensity with which a movement is executed, of such so that when this intensity reaches a certain threshold, this fact is known at the same time both by the person performing the exercise as by a person to supervise or observe.
- the device and method does not try to measure speed, distance, time or acceleration of the person, something for which there are many proposals, but it focuses on measuring a variety of movements executed by a person, in particular the intensity relative of the movements executed by a part of the body. Therefore it can be applied to both measurement of the intensity of a physical exercise performed by a body part of a person, such as for example a hand, knee or foot, as an element moved by a person, such as a racket of Tennis or a toy hammer.
- a warning system sound and / or vibration that provides reinforcement Additional to the visual signal.
- Also according to another embodiment of the present invention can store and transmit data from so that these can be interpreted with later, for example to track the evolution of a patient in a rehabilitation physical. Or they can be displayed in real time in a mobile device for analysis, for example by part of a coach, or to be shown in a screen so that a team or group of people can compete or demonstrate their ability to execute of exercises
- the device for training sports, rehabilitation, entertainment, monitoring and supervision of physical exercise It comprises at least: a microprocessor, a sensor acceleration, a visual unit and a source of power supply to provide electric power to The device components.
- Sensor acceleration records the acceleration that occurs in at minus one of the X, Y or Z axes, generating a signal proportional to the recorded acceleration value.
- He microprocessor processes said signal, calculates the module of the acceleration vector and manages the operation of the visual unit when the module value of the acceleration vector exceeds at least one of the values programmed for switching on, values that normally They are stored in the microprocessor itself.
- the visual unit comprises one or more emitting diodes of light (LEDs) of the same or different color, which change from intensity, color or number of them lit, in function of the intensity of the movement performed.
- LEDs emitting diodes of light
- the device can be integrated in a support, such as a garment or an object that can be held and handled by a user.
- the device may comprise some or combinations of the following elements: a system of storage or memory that allows save different information obtained during monitoring of the exercises performed by the person; a communication system that allows both reception of operating instructions and configuration, such as sending information to others devices through a wireless area network personal (WPAN); a sound system that allows the playback of sounds stored in memory; some vibrating means that reinforce the unit visual and an input / output port that allows the physical connection, both for programming and device settings, such as for recharging or for access to the information contained in the memory and an information entry system by the user that in this case serves for regulation both on and off as of the operating parameters.
- a system of storage or memory that allows save different information obtained during monitoring of the exercises performed by the person
- a communication system that allows both reception of operating instructions and configuration, such as sending information to others devices through a wireless area network personal (WPAN); a sound system that allows the playback of sounds stored in memory; some vibrating means that reinforce the unit visual and an input / output port that allows the physical connection, both for programming and
- PCB plate printed circuits
- the device can have a connection wireless to an electronic device such as a Tablet, computer or smartphone.
- the method comprises the stages of: placement of a monitoring device either in the limbs of the person (directly or through a support such as a glove, knee brace, shoe, etc.) or in a sporting element such as a tennis racket or in a toy that can be held and handled by the Username; real-time detection and measurement of the intensity of the exercise developed by a part of the human body during physical activity; generation of a notice in the form of a visible signal, both for whom execute the movement as for who observes it, when The exercise reaches the desired intensity.
- the generation of the notice can be made of complementary form by means of an acoustic signal and / or vibratory It also allows the intensity of the exercise is stored in a memory for later inquiry or for transmission to another device.
- the device can be integrated into any type of sportswear that can be placed on any part of the body, such as gloves around type, knee pads, elbow pads, helmets, etc., for any sports accessory such as rackets, paddles and similar, even for the development of toys, such as for example gloves that react by lighting up or lighting up and emitting a sound before the different intensities of the movements made by the person who uses them.
- LED lights visual unit connector
- speaker system Sound
- the system for sports training and rehabilitation described is composes in its structure and basic realization (fig. 1) of a device comprising: a microprocessor (100), an acceleration sensor (101), in this case a triaxial accelerometer of Micro-Electro-Mechanism type (MEMS), a visual unit (102), which can be one or more color light emitting diodes (LEDs) and a source of food (103) intended to provide energy electric to the device, which can be a battery of type button, being able to remain all or part of the elements integrated in a printed circuit board (PCB).
- a microprocessor 100
- an acceleration sensor 101
- MEMS Micro-Electro-Mechanism type
- a visual unit 102
- LEDs color light emitting diodes
- PCB printed circuit board
- the acceleration sensor (101) or accelerometer is initiated by the microprocessor (100) to transmit every 5ms the value of the accelerations recorded in each of the X, Y and Z axes, and for a range of ⁇ 16G. Once its initialization is completed, the accelerometer (101) transmits for each axis and successively a digital signal whose integer value is between 32,767 and -32,767, and which is proportional to the instantaneous accelerations recorded in each of axes.
- microprocessor (100) which compares its absolute value with a previously set threshold value.
- the microprocessor (100) send a power-up instruction to at least one LED of the visual unit (102).
- the visual unit (102) may be composed of one or Several color LEDs. In the latter case, a different range of values to each of the LEDs or to each group of LEDs determined. In such a way that depending on the recorded acceleration ranges it turn on certain LEDs while others remain off For example all LEDs remain off In the absence of activity, the blue LEDs light up for a low activity level and the green when the activity level recorded is high. In this way through the ignition and / or use of the colors, it is possible to know the intensity of the exercise both by who performs the movement and by whom I watched.
- the digital value of the acceleration thresholds that have been used to be compared with the acceleration vector module, resulting from the recorded accelerations correspond to the integer values of 14,335 (corresponding to a 7G acceleration) as threshold level of low activity, and of 28,671 (corresponding to a 14G acceleration) as a high activity level.
- an information storage system or memory (201) that allows to save different information obtained during the monitoring of exercises performed by the person, such as the number of recorded exercises or the intensity of the same;
- WLAN wireless area network personal
- a sound system (203) that allows generating sounds from digital or analog signals generated by the microprocessor (100) or reproduction of sounds stored in memory;
- an In / Out port (205) that allows physical connection, both for programming and device settings, such as for recharging or for access to the information contained in the memory and an information entry system by the user (206) which in this case serves for regulation both the on and off and the operating parameters.
- the devices with which you can communicate the training device subject to the invention can be any smart device, such as a computer, tablet or smartphone.
- the technology used for connection wireless between the device and the application can be for example Bluetooth or Zigbee.
- the system of regulation and programming of unit lights visual is done through a mechanical system (206) operated by the user.
- a switch connected to the board the device turns on. This same switch allows the selection of the LED or group of LEDs to be programmed and two selectors of Additional intensity allows varying the parameters of operation, raising or lowering thresholds necessary for ignition.
- the programming of the operating parameters is done through of an application or computer program that may be hosted on a computer (505) to which the device through a cable (504) (figure 5) or a through an application hosted on a mobile device (smartphone, tablet or similar) (601) to which the device is connected through a connection wireless
- the device Enter setup mode.
- the user to configure the device, you can run so many movements such as LEDs or groups of LEDs programmable The values of each of these movements will be stored in the device as reference for lighting the corresponding LED or LEDs.
- He device has two programmable LEDs, one of blue color and another green color.
- the user rotates the device in the opposite direction to the needles of the clock giving a quick 360 degree turn.
- LEDs blue and green flash to indicate that the device It is in configuration mode.
- the blue LED flashes to request the parameters of operation of that LED.
- the user moves the forward device with medium intensity and subsequently make the opposite movement to leave the device in its initial position.
- Green LED flashes to indicate the request its parameters functioning.
- the user moves the device to ahead with much greater intensity than the previous time and then make the opposite movement to leave it in its initial position.
- Both LEDs flash to Indicate that the configuration is complete. From that moment and until they are reconfigured parameters, when the device is still or moving slowly both lights will remain off, when the device movement reach medium intensity the blue LED will light and when the movement of the Very intense device will turn on the green LED.
- the device is located integrated into a sports glove (301). Yes the device can be integrated compactly, including all components inside a housing, It is also possible as it appears in this figure, separate the visual unit (102), in this case LEDs, from the other device components integrated into a housing (302).
- the visual unit (102) and the rest of Subsystems are connected through cables (303) which are integrated in the glove. This way the microprocessor (100), the source of power, (103), the acceleration sensor (101) and any other subsystem would stay in a different physical location, giving it greater protection against possible impacts and preventing may affect user comfort.
- FIG. 4 another embodiment is illustrated in the that the device is integrated in a glove Boxing (401).
- the visual unit (102) where locate the LEDs is connected by cables (303) to the housing (302) where the rest of the subsystems (microprocessor (100), source of food (103), etc.) and among them a sound unit (402), consisting of amplifier and speaker.
- FIG. 5 Another possible embodiment is illustrated in the Figure 5, where the housing (302) counts so integrated in addition to the microprocessor (100), a power system (103) and an acceleration sensor (101), with:
- connection (501) to which it connects to the visual unit (102) integrated for example by LEDs.
- each device will issue a unique identification value of such that the application will only respond to devices with which it is paired.
- the device is integrated in a knee brace (700).
- both the visual unit (102) provided with their corresponding LEDs such as the housing (302) that contains the device Electronic are integrated.
- the device is integrated into a wristband (800). You can see that the visual unit (102) with its corresponding LEDs is separated from the housing (302) where the rest of the device. Inside the case we see the detail of the sound output (402). The connection between the LEDs and the Housing is made through cables (303).
- the device is integrated in a shoe for sports (900).
- the housing (302) that contains the device is integrated in the tongue of the shoe while the LEDs on the visual unit (102) are in an area near the toe of the shoe.
- the device is integrated in an element sports, in this case in a tennis racket (900).
- the visual unit (102) with the LEDs is located separate from the housing (302). The latter is in an area more protected from possible impacts.
- the device is integrated in different sportswear of an athlete: gloves, knee pads and sneakers.
- gloves In each of these garments we can see a proposal with the situation detail of the housing (302) and the visual unit (102), although as previously discussed all components of the system including the LEDs can be integrated In a housing.
- the invention is integrated in a glove not sports (1000).
- the housing (302) is located integrated in the wrist area and includes the output of audio (402). It is connected by cable (303) to the visual unit (102) that this time would be in the palm of the hand. The user will perceive more clearly the light if it is in front of a reflective surface such as a mirror or in A place with low light.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Dispositivo que comprende al menos: un microprocesador, un sensor de aceleración, una unidad visual y una fuente de alimentación destinada a proveer de energía eléctrica al dispositivo. Donde el sensor de aceleración genera de forma continua al menos una señal digital proporcional a las aceleraciones instantáneas registradas en cada uno de los ejes. Donde dicha señal es analizada por el microprocesador y el dispositivo informa por medio de la unidad visual de la intensidad de una variedad de ejercicios realizados por una persona con una parte determinada de su cuerpo. Gracias al dispositivo es posible monitorizar y supervisar en tiempo real la intensidad del ejercicio realizado por una parte del cuerpo.
Description
Es objeto de la presente invención, tal y como
el título establece, un dispositivo para el
entrenamiento deportivo, la rehabilitación, el
entretenimiento, la monitorización y la supervisión del
ejercicio físico. También es objeto de la invención el
método aplicado con el dispositivo anterior para el
entretenimiento, rehabilitación y entrenamiento.
Caracteriza a la presente invención la
naturaleza de los medios empleados, la combinación e
integración de los mismos, haciendo del dispositivo un
elemento especialmente útil para poder conocer el tiempo
real de manera visual y/o auditiva la intensidad del
ejercicio físico asociada a una parte determinada del cuerpo.
El invento se relaciona en general con la
monitorización del ejercicio físico y más concretamente
se refiere a un dispositivo y método para el
entrenamiento deportivo, la rehabilitación y el entretenimiento.
Los sistemas para la monitorización del
ejercicio físico se llevan utilizando desde hace muchos
años. Más recientemente, tanto los dispositivos
tecnológicos como en particular la tecnología que se
puede vestir (los conocidos como wearables) han
incrementado exponencialmente la cantidad de información
disponible para el usuario.
Los teléfonos inteligentes, los relojes
inteligentes, las pulseras inteligentes y otros
dispositivos móviles o portátiles, recopilan una ingente
cantidad de datos sobre el usuario como: velocidad,
distancia recorrida, calorías quemadas, altitud
alcanzada, frecuencia cardiaca, temperatura corporal,
etc., pero fallan a la hora de proporcionar una solución
eficaz para la monitorización, supervisión y motivación
en la realización de diferentes tipos de ejercicios
físicos aplicados a zonas particulares del cuerpo.
Algunos intentos por proporcionar sistemas de
monitorización y motivación en la práctica de ejercicios
físicos no sólo carecen de la flexibilidad necesaria
para ser utilizados como solución completa y eficaz para
la medición de diferentes tipos de ejercicios, sino que
además presentan una complejidad de uso que supone una
barrera para los públicos menos tecnológicos, como las
personas de edad más avanzada o los niños.
Tanto los dispositivos como las prendas
deportivas inteligentes conocidas presentan como
características comunes el hecho de medir el ejercicio
realizado por los deportistas en términos de tiempo,
velocidad, distancia recorrida etcétera, e incluso
facilitar la información de velocidad alcanzada,
calorías consumidas, etc., pero no están diseñados para
medir la intensidad del movimiento realizado con una
parte concreta del cuerpo, mostrando de manera visual
tanto para la persona que ejecuta el movimiento como
para quien le observe, información sobre dicha intensidad.
Por lo tanto, es objeto de la presente
invención desarrollar un dispositivo y un método para el
entrenamiento deportivo, rehabilitación y
entretenimiento que permiten monitorizar en tiempo real
de manera visual y/o acústica la intensidad del
ejercicio físico realizado por una parte determinada del
cuerpo, desarrollando un dispositivo como el que a
continuación se describe y queda recogido en su
esencialidad en la reivindicación primera.
El dispositivo para el entrenamiento
deportivo, la rehabilitación, el entretenimiento, la
monitorización y supervisión del ejercicio físico que
constituye el presente invento, se aleja de manera
sustancial de los conceptos y diseños del estado de la
técnica existente. De tal manera que proporciona un
sistema de información sobre la intensidad de una
variedad de ejercicios realizados por una persona, con
una parte determinada de su cuerpo. El dispositivo puede
utilizarse tanto en interior como en exterior y su
función es la de monitorizar en tiempo real la
intensidad con la que se ejecuta un movimiento, de tal
manera que cuando esta intensidad alcance un determinado
umbral, este hecho sea conocido al mismo tiempo tanto
por la persona que realiza el ejercicio como por una
persona que le supervise u observe.
El dispositivo y el método no trata de medir
la velocidad, distancia, tiempo o la aceleración de la
persona, algo para lo que existen muchas propuestas,
sino que se centra en medir una variedad de movimientos
ejecutados por una persona, en particular la intensidad
relativa de los movimientos ejecutados por una parte del
cuerpo. Por lo tanto se puede aplicar tanto a la
medición de la intensidad de un ejercicio físico
realizado por una parte del cuerpo de una persona, como
por ejemplo una mano, rodilla o pie, como a un elemento
movido por una persona, como por ejemplo una raqueta de
tenis o un martillo de juguete.
Puede medir una variedad de intensidades en el
ejercicio, pudiendo proporcionar información visual
sobre un rango de valores y pudiendo personalizarse el
rango de visualización de la intensidad realizada en el
ejercicio. Se trata además de un dispositivo que puede
ser utilizado por cualquier persona independientemente
de su edad, afinidad y conocimiento de la tecnología.
De acuerdo con otras realizaciones de la
presente invención, puede incorporar un sistema de aviso
sonoro y/o vibratorio que proporcione un refuerzo
adicional a la señal visual.
También según otra realización de la presente
invención puede almacenar y transmitir los datos de
manera que estos puedan ser interpretados con
posterioridad, para por ejemplo hacer un seguimiento de
la evolución de un paciente en una rehabilitación
física. O puedan mostrarse en tiempo real en un
dispositivo móvil para su análisis, por ejemplo por
parte de un entrenador, o para ser mostrados en una
pantalla de manera que un equipo o grupo de personas
puedan competir o demostrar su capacidad en la ejecución
de ejercicios.
El dispositivo para el entrenamiento
deportivo, rehabilitación, entretenimiento,
monitorización y supervisión del ejercicio físico
comprende al menos: un microprocesador, un sensor de
aceleración, una unidad visual y una fuente de
alimentación destinada a proveer de energía eléctrica a
los componentes del dispositivo. El sensor de
aceleración registra la aceleración que se produce en al
menos uno de los ejes X, Y o Z, generando una señal
proporcional al valor de aceleración registrado. El
microprocesador procesa dicha señal, calcula el módulo
del vector de aceleración y gestiona el funcionamiento
de la unidad visual cuando el valor del módulo del
vector de aceleración supera al menos uno de los valores
programados para su encendido, valores que normalmente
se encuentran almacenados en el propio microprocesador.
La unidad visual comprende uno o más diodos emisores de
luz (LEDs) del mismo o diferente color, que cambian de
intensidad, color o número de ellos encendidos, en
función de la intensidad del movimiento realizado.
A través de la unidad visual es posible
conocer la intensidad de una variedad de ejercicios
realizados por una persona con una parte determinada de
su cuerpo.
El dispositivo puede quedar integrado en un
soporte, como por ejemplo en una prenda de vestir o en
un objeto susceptible de ser asido y manejado por un usuario.
Además, el dispositivo puede comprender alguno
o combinaciones de los elementos siguientes: un sistema
de almacenamiento de información o memoria que permite
guardar distintas informaciones obtenidas durante la
monitorización de los ejercicios realizados por la
persona; un sistema de comunicación que permite tanto la
recepción de instrucciones de funcionamiento y
configuración, como el envío de información a otros
dispositivos a través de una red inalámbrica de área
personal (WPAN); un sistema sonoro que permite la
reproducción de sonidos almacenados en la memoria; unos
medios vibratorios que sirven de refuerzo a la unidad
visual y un puerto de Entrada/Salida que permite la
conexión física, tanto para la programación y
configuración del dispositivo, como para su recarga o
para el acceso a la información contenida en la memoria
y un sistema de entrada de información por parte del
usuario que en este caso sirve para la regulación tanto
del encendido y apagado como de los parámetros de funcionamiento.
Todos o parte de los elementos que forman
parte del dispositivo están integrados en una placa de
circuitos impresos (PCB) y todos o parte de los
elementos que forman parte del dispositivo se pueden
integrar en una carcasa. En general se integrarán todos
los elementos en una carcasa salvo la unidad visual que
en ocasiones quedará conectada por medio de cables u
otros medios a la carcasa, que además puede estar
provista de un conector de datos, un altavoz y una
conexión a la que se conecta la unidad visual.
El dispositivo puede contar con una conexión
inalámbrica a un dispositivo electrónico tal como una
tableta, ordenador o un teléfono inteligente.
El método comprende las etapas de: colocación
de un dispositivo de monitorización ya sea en las
extremidades de la persona (directamente o a través de
un soporte como un guante, rodillera, zapatilla, etc.) o
en un elemento deportivo como en una raqueta de tenis o
en un juguete susceptible de ser asido y manejado por el
usuario; detección y medición en tiempo real de la
intensidad del ejercicio desarrollado por una parte del
cuerpo humano durante la actividad física; generación de
un aviso en forma de señal visible, tanto para quien
ejecuta el movimiento como para quien le observe, cuando
el ejercicio alcanza la intensidad deseada.
La generación del aviso puede realizarse de
forma complementaria mediante una señal acústica y/o
vibratoria. Además permite que la intensidad del
ejercicio se almacene en una memoria para su posterior
consulta o para la transmisión a otro dispositivo distinto.
El dispositivo puede integrarse en cualquier
tipo de prenda deportiva que se pueda colocar en
cualquier parte del cuerpo, tales como guantes de todo
tipo, rodilleras, coderas, cascos, etc., para cualquier
accesorio deportivo tales como raquetas, palas y
similares, incluso para el desarrollo de juguetes, como
por ejemplo guantes que reaccionen iluminándose o
iluminándose y emitiendo un sonido ante las diferentes
intensidades de los movimientos realizados por la
persona que los utiliza.
Salvo que se indique lo contrario, todos los
elementos técnicos y científicos usados en la presente
memoria poseen el significado que habitualmente entiende
el experto normal en la técnica a la que pertenece esta
invención. En la práctica de la presente invención se
pueden usar procedimientos y materiales similares o
equivalentes a los descritos en la memoria.
A lo largo de la descripción y de las
reivindicaciones la palabra “comprende” y sus variantes
no pretenden excluir otras características técnicas,
aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la
materia, otros objetos, ventajas y características de la
invención se desprenderán en parte de la descripción y
en parte de la práctica de la invención.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor
comprensión de las características de la invención, se
acompaña como parte integrante de dicha descripción, un
juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no
limitativo, se ha representado lo siguiente:
Vemos el guante que integra tanto las luces
como la carcasa con el dispositivo, el cable de conexión
y un ordenador desde el que a través de una aplicación
es posible cambiar la configuración, recargar la fuente
de alimentación y en el que almacenar los datos
recogidos por el dispositivo.
La presente memoria descriptiva describe más
de una realización que incorpora las características de
la invención. La forma de realización meramente
ejemplifica la invención.
En algunas realizaciones el sistema para el
entrenamiento deportivo y la rehabilitación descrito se
compone en su estructura y realización básica (fig. 1)
de un dispositivo que comprende: un microprocesador
(100), un sensor de aceleración (101), en este caso un
acelerómetro triaxial de tipo Micro-Electro-Mecanismo
(MEMS), una unidad visual (102), que puede ser uno o más
diodos emisores de luz (LEDs) de color y una fuente de
alimentación (103) destinada a proveer de energía
eléctrica al dispositivo, que puede ser una batería de
tipo botón, pudiendo quedar todos o parte de los
elementos integrados en una placa de circuitos impresos (PCB).
El sensor de aceleración (101) o acelerómetro
es iniciado por el microprocesador (100) para transmitir
cada 5ms el valor de las aceleraciones registradas en
cada uno de los ejes X, Y y Z, y para un rango de ±16G.
Una vez completada su inicialización, el acelerómetro
(101) transmite para cada eje y de forma sucesiva una
señal digital cuyo valor entero está comprendido entre
32.767 y -32.767, y el cual es proporcional a las
aceleraciones instantáneas registradas en cada uno de
los ejes.
Estas señales son captadas y procesadas por el
microprocesador (100), que compara su valor absoluto con
un valor umbral previamente fijado.
Cuando el valor absoluto instantáneo del
módulo del vector de aceleración supera un valor umbral,
que tal y como veremos en otras realizaciones puede ser
personalizable por el usuario, el microprocesador (100)
envía una instrucción de encendido a al menos un LED de
la unidad visual (102).
La unidad visual (102), tal como se ha
indicado anteriormente, puede estar compuesta por uno o
varios LEDs de color. En este último caso, se asocia un
rango de valores distinto a cada uno de los LEDs o a
cada grupo de LEDs que se determine. De tal manera que
en función de los rangos de aceleración registrada se
enciendan determinados LEDs mientras otros permanecen
apagados. Por ejemplo todos los LEDs permanecen apagados
en ausencia de actividad, se encienden los LEDs azules
para un nivel de actividad bajo y se encienden los
verdes cuando el nivel de actividad registrado es alto.
De esta manera a través del encendido y/o del uso de los
colores, es posible conocer la intensidad del ejercicio
tanto por quien realiza el movimiento como por quien lo
observe.
En las pruebas realizadas, el valor digital de
los umbrales de aceleración que se han utilizado para
ser comparados con el módulo del vector de aceleración,
resultante de las aceleraciones registradas,
corresponden a los valores enteros de 14.335
(correspondiente a una aceleración 7G) como nivel umbral
de baja actividad, y de 28.671 (correspondiente a una
aceleración 14G) como nivel de actividad alto.
En otra realización complementaria, tal y como
muestra la fig. 2, vemos un esquema del dispositivo de
acuerdo con la invención que además de los componentes
básicos que incluyen un procesador (100), sensor de
aceleración (101), unidad visual (102) y una fuente de
alimentación (103), incorpora alguno o combinaciones de
los elementos siguientes:
- un sistema de almacenamiento de información
o memoria (201) que permite guardar distintas
informaciones obtenidas durante la monitorización de los
ejercicios realizados por la persona, como por ejemplo
el número de ejercicios registrados o la intensidad de
los mismos;
- un sistema de comunicación (202) que permite
tanto la recepción de instrucciones de funcionamiento y
configuración, como el envío de información a otros
dispositivos a través de una red inalámbrica de área
personal (WPAN);
- un sistema sonoro (203) que permite generar
sonidos a partir de señales digitales o analógicas
generadas por el microprocesador (100) o la reproducción
de sonidos almacenados en la memoria;
- unos medios vibratorios (204) que sirven de
refuerzo a la unidad visual (102);
- un puerto de Entrada/Salida (205) que
permite la conexión física, tanto para la programación y
configuración del dispositivo, como para su recarga o
para el acceso a la información contenida en la memoria
y un sistema de entrada de información por parte del
usuario (206) que en este caso sirve para la regulación
tanto del encendido y apagado como de los parámetros de funcionamiento.
Los dispositivos con los que puede comunicarse
el dispositivo para el entrenamiento objeto de la
invención puede ser cualquier dispositivo inteligente,
tal como un ordenador, “tablet” o teléfono inteligente.
La tecnología usada para la conexión
inalámbrica entre el dispositivo y la aplicación puede
ser por ejemplo Bluetooth o Zigbee.
Para la programación de los rangos de
encendido de los leds por parte del usuario, en los
casos en los que esta opción esté disponible, se
proponen tres soluciones que pueden plasmarse en diseños
diferentes o en diseños mixtos que integren una o más
soluciones.
- En una primera realización, el sistema de
regulación y programación de las luces de la unidad
visual (102), se realiza a través de un sistema mecánico
(206) operado por el usuario. A través de un interruptor
conectado a la placa, se enciende el dispositivo. Este
mismo interruptor permite la selección del LED o grupo
de LEDs que se desean programar y dos selectores de
intensidad adicionales permiten variar los parámetros de
funcionamiento, aumentando o disminuyendo los umbrales
necesarios para el encendido.
- En una segunda realización, la programación
de los parámetros de funcionamiento se realiza a través
de una aplicación o programa informático que puede estar
alojado en un ordenador (505) al que se conecta el
dispositivo a través de un cable (504) (figura 5) o a
través de una aplicación alojada en un dispositivo móvil
(teléfono inteligente, tableta o similar) (601) al que
se conecta el dispositivo a través de una conexión
inalámbrica.
- En una tercera realización, una vez
encendido el dispositivo, sin necesidad de ninguna
conexión física o inalámbrica, mediante la ejecución por
parte del usuario de una serie de movimientos concretos
(por ejemplo movimientos rotatorios), el dispositivo
entra en el modo configuración. En este modo el usuario,
para configurar el dispositivo, podrá ejecutar tantos
movimientos como LEDs o grupos de LEDs sean
programables. Los valores de cada uno de estos
movimientos serán almacenados en el dispositivo como
referencia para el encendido del LED o LEDs correspondientes.
Para su mejor comprensión se ilustra a
continuación a través de un ejemplo de uso. El
dispositivo cuenta con dos LEDs programables, uno de
color azul y otro de color verde. El usuario hace rotar
el dispositivo en el sentido contrario a las agujas del
reloj dándole un giro rápido de 360 grados. Los LEDs
azul y verde parpadean para indicar que el dispositivo
se encuentra en modo configuración. Seguidamente
parpadea el LED azul para solicitar los parámetros de
funcionamiento de ese LED. El usuario desplaza el
dispositivo hacia adelante con una intensidad media y
posteriormente hace el movimiento opuesto para dejar el
dispositivo en su posición inicial. El LED verde
parpadea para indicar la solicitud sus parámetros de
funcionamiento. El usuario desplaza el dispositivo hacia
adelante con mucha mayor intensidad que la vez anterior
y posteriormente hace el movimiento opuesto para dejarlo
en su posición inicial. Ambos LEDs parpadean para
indicar que ha terminado la configuración. A partir de
ese momento y hasta que no se vuelvan a configurar los
parámetros, cuando el dispositivo esté quieto o se mueva
lentamente ambas luces permanecerán apagadas, cuando el
movimiento del dispositivo alcance una intensidad media
se encenderá el LED azul y cuando el movimiento del
dispositivo sea muy intenso se encenderá el LED verde.
En otra posible forma de realización tal y
como vemos en la fig. 3, el dispositivo se encuentra
integrado en un guante deportivo (301). Si bien el
dispositivo puede integrarse de manera compacta,
incluyendo todos los componentes dentro de una carcasa,
también es posible tal y como aparece en esta figura,
separar la unidad visual (102), en este caso LEDs, del
resto de componentes del dispositivo integrados en una
carcasa (302). La unidad visual (102) y el resto de
subsistemas están conectados a través de cables (303)
que se encuentran integrados en el guante. De esta
manera el microprocesador (100), la fuente de
alimentación, (103), el sensor de aceleración (101) y
cualquier otro subsistema se alojaría en un
emplazamiento físico diferente, otorgándole una mayor
protección frente a posibles impactos y evitando que
pueda afectar a la comodidad del usuario.
Tanto en esta como en otras realizaciones
preferentes, se contempla aunque no se mencione
expresamente, el acceso, ya sea mediante una cremallera,
un velcro o cualquier otro sistema de cerrado, al
habitáculo donde se encuentra la carcasa. (302). Este
acceso permitirá extraerla, desconectándola de la
conexión a los leds en los casos en que fuera necesario,
para por ejemplo poder lavar los guantes o reemplazar la
batería.
En la fig. 4 se ilustra otra realización en la
que el dispositivo se encuentra integrado en un guante
de boxeo (401). La unidad visual (102) donde se
localizan los LEDs se encuentra unida mediante cables
(303) a la carcasa (302) donde se hallan el resto de los
subsistemas (microprocesador (100), fuente de
alimentación (103), etc.) y entre ellos se incluye una
unidad sonora (402), compuesta por amplificador y altavoz.
Otra realización posible se ilustra en la
figura 5, donde la carcasa (302) cuenta de manera
integrada además de con el microprocesador (100), un
sistema de alimentación (103) y un sensor de aceleración
(101), con:
- una salida del altavoz (402)
- un puerto de datos (502) como los utilizados
en dispositivos electrónicos convencionales para la
entrada de datos, la programación, el intercambio de
datos, la sincronización y la recarga de la fuente de
alimentación, y
- una conexión (501) a la que se conecta a la
unidad visual (102) integrada por ejemplo por LEDs.
Todo lo anterior se integraría en un guante
deportivo (503) en el que podemos apreciar la zona donde
se encuentra alojada la unidad visual, en este caso en
el dorso de la mano y el resto de los componentes que se
encuentran en la carcasa (302) a su vez integrada o
fijada en el guante, en este caso en la zona de la
muñeca. Dejando acceso a un conector convencional de
datos (502) es posible conectar físicamente un cable
(504) por ejemplo del tipo USB a otro dispositivo sin
necesidad de extraer la carcasa del guante. Este
dispositivo externo puede ser por ejemplo un ordenador
(505) en el que volcar los datos, desde el que
configurar los parámetros de funcionamiento del
dispositivo o desde el que recargar la batería.
En otra posible forma de realización mostrada
en la figura 6, podemos distinguir la misma
configuración que en la realización anterior:
dispositivo electrónico integrado en la carcasa (302),
contando la carcasa igualmente con una salida de audio
(402), conector de E/S por ejemplo del tipo USB (502),
conexión (501) a los LEDs de la unidad visual (102) a su
vez integrados todos ellos en un guante (503) donde el
control de los parámetros de funcionamiento del
dispositivo tales como la configuración de los rangos de
encendido de las luces se realiza a través de una
aplicación ejecutada en un dispositivo móvil (601)
conectado al dispositivo en una red inalámbrica de área
personal (WPAN).
Para la correcta programación del dispositivo
por ejemplo en lugares donde haya varios de estos
dispositivos configurables por vía inalámbrica, cada
dispositivo emitirá un valor de identificación único de
tal manera que la aplicación únicamente responderá a los
dispositivos con los que esté emparejada.
En otra realización de la invención tal y como
se muestra en la figura 7, el dispositivo se encuentra
integrado en una rodillera (700). En este caso, tanto la
unidad visual (102) provista de sus correspondientes
LEDs como la carcasa (302) que contiene el dispositivo
electrónico se encuentran integrados.
En otra realización ilustrada en la figura 8,
el dispositivo se encuentra integrado dentro de una
muñequera (800). Se puede apreciar que la unidad visual
(102) con sus correspondientes LEDs está separada de la
carcasa (302) donde se encuentra el resto del
dispositivo. Dentro de la carcasa vemos el detalle de la
salida de sonido (402). La conexión entre los LEDs y la
carcasa se hace a través de cables (303).
En otra realización ilustrada en la figura 9,
el dispositivo se encuentra integrado en una zapatilla
de deporte (900). En la ilustración la carcasa (302) que
contiene el dispositivo se encuentra integrada en la
lengüeta de la zapatilla mientras que los LEDs de la
unidad visual (102) se encuentran en una zona cercana a
la puntera de la zapatilla.
En otra realización ilustrada en la figura 10,
el dispositivo se encuentra integrado en un elemento
deportivo, en este caso en una raqueta de tenis (900).
La unidad visual (102) con los LEDs se encuentra
separada de la carcasa (302). Esta última se encuentra
en una zona más protegida de posibles impactos.
En otra realización ilustrada en la figura 11,
el dispositivo se encuentra integrado en distintas
prendas deportivas de un deportista: guantes, rodilleras
y zapatillas de deporte. En cada una de estas prendas
podemos ver una propuesta con el detalle de situación de
la carcasa (302) y de la unidad visual (102), si bien
como se ha comentado anteriormente todos los componentes
del sistema incluyendo los LEDs pueden estar integrados
en una carcasa.
En otra realización ilustrada en la figura 12,
el invento se encuentra integrado en un guante no
deportivo (1000). La carcasa (302) se encuentra
integrada en la zona de la muñeca e incluye la salida de
audio (402). Se encuentra conectada por cable (303) a la
unidad visual (102) que en esta ocasión se encontraría
en la palma de la mano. El usuario percibirá más
claramente la luz si se encuentra frente a una
superficie reflectante como por ejemplo un espejo o en
un lugar con poca luz.
Descrita suficientemente la naturaleza de la
presente invención, así como la manera de ponerla en
práctica, se hace constar que, dentro de su
esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras
formas de realización que difieran en detalle de la
indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará
igualmente la protección que se recaba, siempre que no
altere, cambie o modifique su principio fundamental.
Claims (14)
- Dispositivo para el entrenamiento deportivo, rehabilitación, entretenimiento, monitorización y supervisión del ejercicio físico, que informa visualmente de la intensidad de al menos un ejercicio realizado por un usuario con una parte determinada de su cuerpo, caracterizado porque comprende al menos:
- una unidad visual que comprende al menos un emisor de luz,
- un sensor de aceleración asociado con la parte del cuerpo que realiza el ejercicio que, al moverse, genera una señal proporcional al valor de aceleración registrado y
- un microprocesador que procesa la señal del sensor de aceleración para calcular el módulo del vector de aceleración y gestiona el encendido de la unidad visual cuando el valor del módulo del vector de aceleración supera al menos a un valor previamente programado. - Dispositivo, según reivindicación 1, caracterizado porque comprende un soporte para asociarse con dicha parte del cuerpo del usuario.
- Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo comprende medios para fijarse de manera temporal a una extremidad del usuario.
- Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad visual comprende al menos un diodo emisor de luz (LED).
- Dispositivo, según la reivindicación 4, caracterizado porque la unidad visual cambia la intensidad de la luz o el color en función de la intensidad del movimiento realizado.
- Dispositivo, según reivindicación 1, caracterizado porque comprende un sistema de almacenamiento de información o memoria para guardar distintas informaciones obtenidas durante la monitorización del ejercicio realizado por el usuario.
- Dispositivo, según reivindicación 1, caracterizado porque comprende un sistema de comunicación tanto para la recepción de instrucciones de funcionamiento y configuración, como para el envío de información a otros dispositivos de manera inalámbrica.
- Dispositivo, según reivindicación 1, caracterizado porque comprende una unidad sonora para la reproducción de sonidos.
- Dispositivo, según reivindicación 1, caracterizado porque comprende medios vibratorios.
- Dispositivo, según reivindicación 1, caracterizado porque comprende un puerto de Entrada/Salida.
- Dispositivo, según reivindicación 1, caracterizado porque al menos el sensor y el microprocesador están integrados en una placa de circuitos impresos (PCB).
- Dispositivo, según la reivindicación 11, caracterizado porque la unidad visual se conecta a la placa de circuitos impresos mediante al menos un cable.
- Dispositivo, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una carcasa en la que se integran al menos el sensor, el microprocesador y la placa de circuitos impresos (PCB).
- Método para el entrenamiento deportivo, rehabilitación, entretenimiento, monitorización y supervisión del ejercicio físico mediante el dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende las etapas de:
- asociación del dispositivo con una parte del cuerpo de un usuario,
- ejecución de un movimiento de dicha parte del cuerpo del usuario,
- detección y medición en tiempo real de la aceleración por parte del sensor de aceleración,
- análisis por el microprocesador de las señales del sensor de aceleración y cálculo de un valor correspondiente al módulo del vector de aceleración,
- iluminación de la unidad visual cuando el valor del módulo del vector de aceleración supera al menos a un valor previamente programado.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/ES2015/070318 WO2016170194A1 (es) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Dispositivo y método para el entrenamiento deportivo, la rehabilitación, entretenimiento, monitorización y supervisión del ejercicio físico |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/ES2015/070318 WO2016170194A1 (es) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Dispositivo y método para el entrenamiento deportivo, la rehabilitación, entretenimiento, monitorización y supervisión del ejercicio físico |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016170194A1 true WO2016170194A1 (es) | 2016-10-27 |
Family
ID=57142915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/ES2015/070318 WO2016170194A1 (es) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Dispositivo y método para el entrenamiento deportivo, la rehabilitación, entretenimiento, monitorización y supervisión del ejercicio físico |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2016170194A1 (es) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107307488A (zh) * | 2017-09-03 | 2017-11-03 | 康丰生 | 一种智能穿戴手套 |
| US11478681B2 (en) | 2017-11-29 | 2022-10-25 | Agt Global Media Gmbh | Method of real time monitoring of a person during an event and event dynamics system thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100211349A1 (en) * | 2007-08-23 | 2010-08-19 | Flaction Patrick | Accelerometer and method for controlling an accelerometer |
| WO2010111767A1 (en) * | 2009-03-11 | 2010-10-07 | Mytrak Health System Inc. | Ergonomic/physiotherapy programme monitoring system and method of using same |
| US20110207581A1 (en) * | 2008-10-22 | 2011-08-25 | Flaction Patrick | Method and device enabling an athlete to determine and then control the rate of displacement of a mass |
| WO2012138232A1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | Pelvital As | Device, system and method for testing and training of pelvic floor musculature |
| CN203001873U (zh) * | 2012-11-30 | 2013-06-19 | 中北大学 | 基于mems加速度计的拳击训练装置 |
-
2015
- 2015-04-20 WO PCT/ES2015/070318 patent/WO2016170194A1/es active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100211349A1 (en) * | 2007-08-23 | 2010-08-19 | Flaction Patrick | Accelerometer and method for controlling an accelerometer |
| US20110207581A1 (en) * | 2008-10-22 | 2011-08-25 | Flaction Patrick | Method and device enabling an athlete to determine and then control the rate of displacement of a mass |
| WO2010111767A1 (en) * | 2009-03-11 | 2010-10-07 | Mytrak Health System Inc. | Ergonomic/physiotherapy programme monitoring system and method of using same |
| WO2012138232A1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | Pelvital As | Device, system and method for testing and training of pelvic floor musculature |
| CN203001873U (zh) * | 2012-11-30 | 2013-06-19 | 中北大学 | 基于mems加速度计的拳击训练装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DATABASE WPI Derwent World Patents Index; * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107307488A (zh) * | 2017-09-03 | 2017-11-03 | 康丰生 | 一种智能穿戴手套 |
| US11478681B2 (en) | 2017-11-29 | 2022-10-25 | Agt Global Media Gmbh | Method of real time monitoring of a person during an event and event dynamics system thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7060647B2 (ja) | 取り外し可能なモジュールを備える運動バンド | |
| US10446051B2 (en) | Interactive cognitive-multisensory interface apparatus and methods for assessing, profiling, training, and improving performance of athletes and other populations | |
| US8241183B2 (en) | Modular robotic tiles for physical interaction | |
| EP2012604B1 (en) | Systems for activating and/or authenticating electronic devices for operation with apparel and equipment | |
| US9636066B2 (en) | Headband monitoring system | |
| CA2869008C (en) | Interactive cognitive-multisensory interface apparatus and methods for assessing, profiling, training, and/or improving performance of athletes and other populations | |
| US9724562B2 (en) | Wearable USB device assembly | |
| US20150062959A1 (en) | Illuminated sports system | |
| CN108235505A (zh) | 用于服装片和运动装备的消息传送单元 | |
| US8702538B1 (en) | Target recognition system | |
| CN110476140B (zh) | 信息处理系统、信息处理方法、信息处理程序 | |
| WO2016170194A1 (es) | Dispositivo y método para el entrenamiento deportivo, la rehabilitación, entretenimiento, monitorización y supervisión del ejercicio físico | |
| KR101093669B1 (ko) | 겨루기용 전자호구 시스템 | |
| ES1222954U (es) | Dispositivo y sistema para el registro de marcadores deportivos apto para su uso en partidos de dobles | |
| US9721152B1 (en) | Athletic training method and system | |
| KR101678118B1 (ko) | 공놀이 장치 | |
| CN209530055U (zh) | 一种娱乐用的激光探测服装 | |
| CA3206289A1 (en) | Intelligent mouthguard | |
| ES1194958U (es) | Plantillas y calzado deportivo sensorizados para diagnóstico y control del gesto deportivo |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15889776 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15889776 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |