Sistema de interpretación dinámica de datos en dos fases para aparatos de gimnasia y fitness.

Campo de la invención

La invención pertenece al sector de equipamiento fitness y otros aparatos de gimnasia relacionados con actividades deportivas. Más específicamente a los dispositivos y sistemas electrónicos encargados de procesar los datos relativos a los ejercicios que se realizan sobre estos aparatos (tiempo, Kcal, distancia, velocidad, pulsaciones, peso, etc.).

Antecedentes de la invención

En los actuales equipos de fitness y aparatos de gimnasia, el firmware encargado de interpretar los datos de los trabajos realizados sobre tales equipos o aparatos a través de un display u otro tipo de interfaz viene grabado de fábrica y no permite a efectos prácticos su modificación una vez puestas en el mercado.

Muchas series vienen con un elevado margen de error que no reflejan la realidad de los trabajos que se realizan sobre tales aparatos. Esto es algo conocido entre los profesionales del deporte que están acostumbrados a trabajar con estrictas tablas de ejercicios dirigidas a deportistas de alto rendimiento y profesionales.

Un ejemplo claro se observa cuando se camina durante 15 minutos sobre dos cintas de correr de distintos fabricantes. El resultado final en Kcal y distancia casi nunca coincide, aún habiéndose realizado el mismo trabajo en ambos equipos.

Este margen de error se acrecienta mientras más largas sean las actividades que se realizan sobre las máquinas. En un deportista de élite que entrena más de cuatro horas diarias, seis días a la semana, estos márgenes de error podrían bajar su rendimiento o poner en peligro la salud del deportista llevando sus actividades por encima de sus posibilidades.

Este defecto también es un gran problema en programas de adelgazamiento específicos ligados al consumo diario de calorías.

Muchos profesionales como, por ejemplo, entrenadores de equipos de fútbol o endocrinos y clínicas especializadas en adelgazamiento, optan finalmente por hacer caso omiso de las informaciones mostradas por los dispositivos de las máquinas, centrando las actividades de trabajo únicamente en tiempos. Actualmente no existe la posibilidad de rectificar estos márgenes de errores a través del firmware de la máquina que procesa e interpreta estos datos, sobre todo en series que ya han sido puestas en el mercado. Descripción de la invención

La invención se refiere a un sistema y a un procedimiento de interpretación dinámica de datos en dos fases para aparatos de gimnasia y fitness según las reivindicaciones 1 y 9, respectivamente. Realizaciones preferidas del sistema y del procedimiento se definen en las reivindicaciones dependientes.

A diferencia de los tradicionales aparatos de gimnasia en los que la interpretación de datos se lleva a cabo en un único dispositivo situado en la misma máquina, la presente invención propone un sistema de interpretación dinámica de datos que trabaja en dos fases y sistemas distintos.

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un sistema de interpretación dinámica en dos fases de datos relativos al ejercicio físico realizado por un usuario en una máquina de ejercicio físico, que comprende:

un dispositivo conectado a al menos un sensor de un componente mecánico de dicha máquina de ejercicio físico, proporcionando el al menos un sensor una serie de pulsos en respuesta a un ejercicio físico; y

- un servidor preferiblemente remoto, en comunicación con dicho dispositivo; comprendiendo el dispositivo un microcontrolador y un módulo de comunicación, en el que el microcontrolador está configurado para recibir la serie de pulsos de dicho al menos un sensor y para enviarlos junto con información relativa a tiempo de duración de dicho ejercicio físico al módulo de comunicación; - estando configurado el módulo de comunicación para enviar al servidor un paquete con la serie de pulsos, dicha información relativa al tiempo de duración de dicho ejercicio físico y al menos un identificador de dicha máquina de ejercicio físico; y,

estando configurado el servidor para recibir dicho paquete y convertirlo mediante un procesamiento en una serie de datos procesados relativos a dicho ejercicio físico realizado por el usuario en dicha máquina de ejercicio físico, utilizando en dicho procesamiento unas variables establecidas para dicha máquina de ejercicio físico previamente guardadas en una base de datos asociada a dicho servidor.

Es decir, de acuerdo con el sistema de la presente invención, en una primera fase el dispositivo captura y envía al servidor los datos de la actividad realizada por el usuario sobre una máquina de ejercicio físico. En una segunda fase, una vez recibidos los datos en el servidor, éstos son procesados e interpretados con respecto a las variables establecidas por esa máquina de ejercicio físico.

Mediante esta separación y procesamiento de los datos en dos fases se evitan los problemas planteados por los sistemas existentes. Así, cualquier margen de error que se detecte en la máquina de ejercicio físico puede ser corregido a través del servidor.

Preferiblemente dicha serie de datos procesados relativos al ejercicio físico son enviados a la máquina de ejercicio físico.

La máquina de ejercicio físico preferiblemente comprende medios de representación visual -tipo display o similar- o auditiva para que el usuario de dicha máquina pueda recibir -de forma transparente para él- dichos datos procesados con información más real sobre el ejercicio que está realizando.

El dispositivo preferiblemente forma parte integral de la máquina de ejercicio físico, pero también puede estar situada fuera de dicha máquina pero conectada a ella.

El componente mecánico de la máquina de ejercicio físico preferiblemente es un componente que describe giros o realiza ciclos completos durante el funcionamiento de dicha máquina.

El dispositivo puede además comprender medios de conexión con un sensor de pulso (pulsaciones cardiacas) del usuario de la máquina de ejercicio físico.

El envío de los datos capturados desde el módulo de comunicación al servidor se realiza preferiblemente de forma periódica, aunque también se puede hacer bajo petición expresa o de forma aleatoria.

Según un segundo aspecto de la invención, ésta se refiere a un procedimiento de interpretación dinámica en dos fases de datos relativos a un ejercicio físico realizado por un usuario en una máquina de ejercicio físico, que comprende:

capturar una serie de pulsos generados por al menos un sensor de un componente mecánico de dicha máquina de ejercicio físico como respuesta a un ejercicio físico realizado sobre dicha máquina de ejercicio físico; enviar en un paquete dicha serie de pulsos junto con información relativa a tiempo de duración de dicho ejercicio físico y al menos un identificador de dicha máquina de ejercicio físico a un servidor;

procesar dicho paquete en el servidor y convertirlos en una serie de datos procesados relativos a dicho ejercicio físico realizado por el usuario en dicha máquina de ejercicio físico, utilizando en dicho procesamiento unas variables establecidas para dicha máquina de ejercicio físico previamente guardadas en una base de datos asociada a dicho servidor.

Preferiblemente el servidor envía de vuelta dicha serie de datos procesados relativos al ejercicio físico a la máquina de ejercicio físico. Y también preferiblemente, dicha serie de datos procesados relativos al ejercicio físico son presentados en la máquina de ejercicio físico de forma perceptible al usuario, mediante un display, a través de un altavoz o mediante algún tipo de sensor táctil.

Breve descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, 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:

La Figura 1 muestra un esquema de bloques del dispositivo que se instala en el aparato o máquina de fitness.

La Figura 2 muestra esquemáticamente la primera fase correspondiente al proceso de toma de datos de un ejercicio físico realizado por una persona y envío al servidor remoto.

La Figura 3 muestra esquemáticamente la segunda parte correspondiente a la interpretación de los datos y envío posterior de dichos datos procesados a la máquina de ejercicio físico.

Realización preferente de la invención

De acuerdo con la realización preferida de la invención, el sistema de la invención realiza una interpretación dinámica de datos, trabajando en dos fases; una primera fase consistente en una toma de datos relativos a un ejercicio físico realizado por un usuario 301 en cada máquina 300, y una segunda fase de análisis y procesamiento de dichos datos en un servidor 200 remoto, siendo dicho análisis y procesamiento de datos válido para cualquiera que sea la máquina o aparato de fitness desde el cual han sido enviados dichos datos.

El sistema, que como se ha indicado funciona en dos fases, se compone de un dispositivo 100 específico instalado en cada máquina o aparato de gimnasia y de una aplicación de gestión de datos instalado en un servidor 200 remoto.

Como se explicará más adelante en detalle, gracias a esta "separación" este sistema puede ser ajustado de forma remota a través de la red y utiliza una única aplicación de gestión para todas las series y máquinas de fitness con independencia de sus características, modelo o fabricante.

De esta manera, un fabricante de equipamiento fitness que detecte un elevado margen de error en sus equipos puede ajustar todos los parámetros necesarios a través de esa única aplicación instalada en el servidor, al que puede acceder mediante un navegador web a través de una URL concreta.

En la figura 1 se muestra el esquema de bloques de la tarjeta electrónica desarrollada en tecnología SMD para el dispositivo 100 que se instala en el aparato de gimnasia -en el caso mostrado en la Figura 2 el dispositivo 100 se integra en una cinta de correr 301- Este dispositivo 100 puede estar alimentado mediante conexión a red eléctrica, para lo cual comprende la correspondiente entrada de alimentación 20, e incluye un módulo de comunicación 10 que puede ser conectado en red 202 a través de cable Ethernet o WiFi a un "router" 201 o enrutador convencional. Para ello, el dispositivo está dotado de las correspondientes antena WiFi 1 1 y conexión Ethernet 12.

En el ejemplo mostrado el dispositivo 100 forma parte integral de la cinta de correr 301 , pero puede estar situado tanto dentro del aparato de gimnasia como fuera de él.

Pero en cualquier caso este dispositivo 100 está conectado a la máquina de fitness mediante cables a unos sensores (no mostrados) situados en los diferentes componentes mecánicos del aparato de gimnasia. Para ello, el dispositivo 100 cuenta con una entrada 30 para la conexión de los sensores.

Estos sensores están situados en cualquier elemento mecánico del aparato de gimnasia que describa giros o ciclos completos durante su funcionamiento. En cada giro o ciclo completo, el sensor produce o permite el paso de una señal eléctrica que se traduce en pulsos. Una determinada actividad (ejercicio) sobre un aparato de gimnasia con esta tecnología comprende cientos e incluso miles de pulsos registrados durante el tiempo que dure el ejercicio.

Para procesar esta información recibida de los sensores, el dispositivo 100 incluye un microcontrolador 40 (por ej., Silicon Labs C8051 F410, 50 MIPS de última generación); esta información es almacenada en una memoria no volátil 41 (por ej.,E2PROM) para su inmediato o posterior envío al servidor 200 remoto en función de la velocidad de conexión.

La información durante los ejercicios se almacena en forma de paquetes compactos de información que contienen las variables relativas a la hora de inicio y fin de la actividad, así como número total de ciclos realizados o pulsos detectados. Para ello, el dispositivo cuenta incorpora un reloj calendario (RTC, real time dock) para imprimir los datos relativos a los tiempos en los paquetes de información descritos.

La primera fase termina en el módulo de comunicación 10 (por ej., Matchport de landtronix). El microcontrolador 40 envía la información recopilada al módulo de comunicación 10 para que éste, a su vez, mediante conexión Ethernet o WiFi lo envíe al servidor 200 remoto a través de la red 202.

Como se ha indicado antes, la cinta de correr 300 incorpora un display situado a la vista del usuario 301 conectado directamente al dispositivo mediante cable (véase en la figura 1 el conector 50 para el display). A través del microcontrolador 40, este display es el encargado de enseñar al usuario la información relativa a sus ejercicios una vez recibidos de vuelta los datos ya interpretados por parte del servidor.

Es decir, en esta primera fase el dispositivo captura y envía al servidor 200 los datos de la actividad realizada por el usuario 301 sobre la cinta de correr 300.

Una vez recibidos los datos en el servidor 200, en una segunda fase (véase la

Figura 3), la aplicación de gestión de datos instalada en el servidor 200 se encarga de interpretar los datos recibidos con respecto a las variables establecidas por el fabricante en unas bases de datos del servidor.

Esta segunda fase de procesamiento de datos se realiza en el servidor, en el que está instalado una aplicación o herramienta informática, que en este caso está realizada en lenguaje PHP con bases de datos MYSQL. Esta aplicación informática se controla a través de una interíaz HTML y permite, entre otras funciones, definir las variables necesarias para interpretar los datos recibidos del módulo de comunicación.

Finalizada la interpretación de estos datos, los resultados son enviados de vuelta a través de la red 202 nuevamente al dispositivo 100 de la cinta de correr 300.

El usuario 301 de la cinta de correr 300, a través de un display u otro tipo de interíaz, puede ver los datos relativos a sus ejercicios sin percibir que estos fueron procesados fuera de la máquina de forma remota.

La versatilidad del sistema de la invención permite, entre otros, cambiar las variables de interpretación de datos cuantas veces se desee, por cualquier persona, desde cualquier parte y sobre cualquier máquina, ya sean series e incluso una en concreto.

El módulo de comunicación 10 incorpora funciones tales como envío periódico y automático de ping o señal de vida del componente al servidor, interíaces de tipo lumínico para indicar el estado del mismo, botones de reseteo del módulo, etc.

El dispositivo 100 instalado en la máquina de fitness incluye un puerto USB 60 para conexión a un PC en la parametrización de todos los componentes que lo integran, así como parámetros de red necesarios para la conexión a red y dirección envío de datos a servidor.

Así, en la figura 1 también se puede observar un administrador 203 encargado del mantenimiento bases de datos del servidor así como parametrizar las distintas variables que utiliza la aplicación informática alojada en el servidor 200 a la hora de interpretar los datos recibidos por el dispositivo 100.

Para entender mejor el procesamiento de datos que se realiza en el servidor se incluye el siguiente ejemplo ilustrativo:

En una bicicleta estática-dotada de este sistema se realiza un ejercicio de tan solo 10 segundos. Durante este tiempo se realiza un total de 20 pedaladas, por tanto, y para simplificar el proceso, el sensor que está situado justamente en la corona de los pedales detecta 20 pulsos.

De este modo, el microcontrolador genera un paquete de información que comprende hora de inicio y fin de la actividad y con un número total de 20 pulsos. Casi de forma inmediata, el módulo de comunicación envía este paquete de datos al servidor.

El servidor tras comprobar quién envía los datos, a través de la dirección

MAC, identifica el modelo de máquina. De esta manera tiene en cuenta las variables concretas para esa máquina, almacenadas en las bases de datos e introducidas previamente por el fabricante. Con estas variables se realizan los siguientes cálculos: Tiempo de la actividad Se calcula teniendo en cuanta la diferencia entre la hora de inicio y fin de la actividad. Es decir, 10 segundos.

Distancia recorrida

Se calcula teniendo en cuenta el número de pulsos recibidos multiplicado por las variables correspondientes a la máquina de fitness, por ej. 1 ,5 m/pulso. Es decir, 1 ,5 x 20 pulsos recibidos, igual a 30 metros.

Velocidad

Distancia partido por tiempo. Es decir, en este ejemplo, 3 m/s.

Kcal consumidas

Se calcula teniendo nuevamente en cuanta el número de pulsos recibidos multiplicado por la variable correspondiente de la máquina, por ej. 3 kcal/pulso. Es decir, 3 x 20 pulsos recibidos igual a 60 Kcal.

Todas las variables expuestas están definidas por cada fabricante de cada máquina y pueden ser modificadas a través de la interíaz de la aplicación o herramienta informática alojada en el servidor.

De esta manera tras detectar un margen de error que no corresponda con la realidad de un modelo de máquina concreta y serie, basta con modificar las variables hasta alcanzar la precisión deseada por el fabricante.

Una vez interpretado los datos en el servidor, se envía de vuelta a la máquina de fitness emisora la información sobre el ejercicio que el usuario de la máquina puede visualizar a través del display. En este caso el el usuario ve: 10 segundos de actividad, 3 m/s, 30 metros recorridos, 60 Kcal consumidas.

Estos datos corresponden a un segmento de 10 segundos de actividad sobre la máquina. El dispositivo instalado en la máquina de fitness puede ser configurado de forma remota para cerrar paquetes de información de mayor, igual o menor tiempo. De esta manera una actividad de 60 segundos puede ser segmentada en paquetes de 10 segundos. Dicho de otra manera, el usuario puede ver refrescada la información de su display 6 veces en un minuto.

Esta forma de trabajar del sistema de la presente invención permite entre otras cosas realizar cálculos adicionales tales como una media de velocidad durante y al final de la actividad.

Es importante mencionar que el dispositivo de la máquina tiene capacidad ilimitada de entradas o sensores adicionales. Esto permite tener en cuenta otro tipo de telemetrías, como por ej., pulsaciones cardiacas. Éstas serían procesadas de igual manera, es decir, de forma dinámica a través de variables alojadas en las bases de datos del servidor.

A la vista de esta descripción y juego de figuras, el experto en la materia podrá entender que las realizaciones de la invención que se han descrito pueden ser combinadas de múltiples maneras dentro del objeto de la invención.