Patent ES-2891988-T3 (ES)
Title: Sistema integrado para el entrenamiento en grupo con fines competitivos basado en boxeo y artes marciales y método de uso del mismo
Inventor: NEBRERA JUAN PABLO
IPC: A63B69/20
Filed: 2018-02-20
Granted: 2022-02-01
Abstract: Un sistema integrado para el entrenamiento en grupo con fines competitivos basado en boxeo y artes marciales que comprende: a. un medio de registro electrónico que permite a los usuarios del sistema registrarse como usuario antes del comienzo de una sesión de entrenamiento o competición, el medio de registro electrónico reconoce a los participantes individuales, asigna a cada participante un receptor de impacto identificado por un código individual y envía la información del usuario y del receptor de impacto a un software de puntuación del servidor local para cada sesión particular de entrenamiento o competición, incluyendo una lista que comprende el nombre de cada usuario el receptor de impacto asignado a ese usuario para la sesión en particular, el apodo del usuario, la foto del usuario, el género del usuario, el nivel de habilidad predeterminado del usuario y una mediana de las puntuaciones anteriores asignadas al usuario; b. uno o más receptores de impacto fijos que reciben los golpes de los usuarios, los receptores de impacto comprenden una porción superior y una porción de impacto, los receptores de impacto fijos son dispositivos de entrenamiento de boxeo y de artes marciales, como bolsas de boxeo y otros dispositivos capaces de recibir los golpes de manera segura y ergonómica para los usuarios, los receptores de impacto fijos son de diferentes alturas, espesores y están hechos con diversos materiales resistentes a los impactos, los receptores de impacto están posicionados verticalmente con respecto al usuario, cuyo posicionamiento se puede lograr por diversos medios que comprenden el colgado, fijados contra una superficie del suelo, asentados contra la superficie del suelo o fijados a una pared, según el tipo de sesión de entrenamiento o de competición que tenga lugar, cada receptor de impacto fijo que incluye un código para facilitar la asignación a un usuario identificado, cada receptor de impacto está colocado a una distancia suficiente entre sí y en configuraciones geométricas que permiten a los usuarios, durante el entrenamiento o la competición en grupo, golpearlos con seguridad sin interferir unos con otros mientras utilizan el sistema; c. medios de protección del cuerpo del usuario que comprenden vendas, guantes de entrenamiento, espinilleras y protectores del arco para proteger las zonas del cuerpo del usuario que entran en contacto con el receptor de impacto fijo, permitiendo de esta forma al usuario realizar los golpes con seguridad; d. múltiples sensores Wi-Fi, siendo los sensores Wi-Fi dispositivos de hardware que detectan el movimiento de los receptores de impacto, identifican el impacto o golpe de cada usuario, y emiten una señal de impacto que se convierte en un archivo de impacto electrónico que comprende información sobre cada impacto, siendo el archivo de impacto electrónico transmitido electrónicamente a un servidor local a través de un protocolo de comunicación Wi-Fi, con cada receptor de impacto fijo que comprende al menos un sensor Wi-Fi colocado preferentemente en la parte superior del receptor de impacto en una ubicación tal que no reciba golpes directos de los usuarios, los sensores Wi-Fi comprenden además: i. una carcasa que encierra y acopla los elementos del sensor Wi-Fi; ii. una fuente de energía eléctrica; iii. un diodo emisor de luz o LED colocado en la carcasa de forma visible para los usuarios, el LED señala a los usuarios y a los formadores un estado de apagado o encendido del sensor Wi-Fi, de forma que si el LED está rojo, indica que una fuente de energía eléctrica está baja, si está verde, indica que la fuente de energía eléctrica está cargada, y si el LED está completamente apagado, indica que el sensor Wi-Fi está apagado y no recibe energía, lo que, en el caso de una fuente de energía de batería, podría significar que la batería no tiene carga; e. un microcontrolador que comprende un software de gestión de señales, estando el microcontrolador conectado a un acelerómetro que emite continuamente datos de aceleración, estando el microcontrolador también conectado al LED y reconociendo si el sensor Wi-Fi está apagado o encendido, y estado y nivel de la fuente de energía eléctrica; f. un acelerómetro que es un componente de hardware conectado al microcontrolador y a la fuente de energía eléctrica, el acelerómetro detecta el movimiento del sensor Wi-Fi con 6 grados de libertad y transmite al microcontrolador información continua sobre el movimiento del sensor Wi-Fi, de modo que cuando un usuario golpea el receptor de 0 impactos, el sensor Wi-Fi se acelera y el acelerómetro detecta la aceleración y el acelerómetro envía entonces al microcontrolador los datos de aceleración en tiempo real del sensor Wi-Fi medidos a intervalos en tiempo real que el acelerómetro recoge continuamente; g. un software propio de gestión de señales diseñado específicamente e instalado en el hardware del microcontrolador, en el que el software de gestión de señales recibe, interpreta y gestiona los datos de aceleración que el acelerómetro detecta y emite, el software de gestión de señales también utiliza un algoritmo para distinguir en tiempo real si los datos del acelerómetro se deben a un impacto real del usuario o a cualquier otro evento como el rebote del receptor de impactos, balanceo o cualquier otro movimiento previo o posterior al golpe que no esté directamente relacionado con un golpe real del usuario, mientras interpreta la información que recibe del acelerómetro para detectar los golpes que el usuario realiza en el receptor de impactos, el software de gestión de señales prepara un archivo de impactos, el archivo de impactos que comprende datos relacionados con el golpe, incluyendo un código del sensor Wi-Fi, un tiempo de golpe, una aceleración detectada y un nivel de la fuente de energía; h. una interfaz Wi-Fi que es un componente de hardware integrado en el microcontrolador y que emite los archivos de impacto que crea el SMS y los envía al servidor local a través de un protocolo de comunicación inalámbrica Wi-Fi; i. un circuito de fuente de energía que es un componente de hardware situado en el interior de la carcasa del sensor Wi-Fi y que está conectado al acelerómetro y al microcontrolador, proporcionando así energía eléctrica a ambos, estando el circuito de fuente de energía también conectado a una fuente de energía externa que comprende preferentemente una batería externa, proporcionando la fuente de energía externa al circuito de fuente de energía, obteniendo la fuente de energía externa la energía del circuito de fuente de energía y proporcionando dicha energía, necesariamente adaptada, al sensor Wi-Fi, al acelerómetro y al microcontrolador; j. una batería externa USB situada en el exterior y acoplada a la carcasa del sensor Wi-Fi, siendo la batería externa USB una batería recargable que está conectada al circuito de la fuente de alimentación del sensor Wi-Fi a través de un cable USB, de modo que el LED es rojo si la batería externa USB no está cargada y verde cuando lo está, siendo la batería externa USB recargable tantas veces como sea necesario utilizando un cargador de baterías; k. un cargador de baterías externas USB que se puede conectar a una fuente de electricidad y cargar una sola batería externa USB o más de una simultáneamente según lo requiera el uso del sistema; l. un receptor Wi-Fi que es un componente de hardware independiente que se conecta a un servidor local a través de un cable de red Ethernet, el receptor Wi-Fi permite una red Wi-Fi que facilita la comunicación entre los sensores Wi- Fi y el servidor local creando una red de área local; m. un programa informático de registro de usuarios que es un programa informático accesible por Internet que permite a los usuarios registrarse antes de comenzar el entrenamiento y/o la competición y que utiliza Internet para interconectarse con un servidor de registro de usuarios que comprende una base de datos de registro de usuarios, de modo que, al registrarse, un usuario obtiene un número de receptor de impacto, y desde ese momento, hasta que el usuario se retira, el programa informático de registro de usuarios asigna ese receptor de impacto a ese usuario concreto que muestra el receptor de impacto como "en uso" en el servidor de registro de usuarios, el servidor de registro de usuarios avisa a un software de puntuación cargado en el servidor local de que un determinado usuario está entrenando con un determinado receptor de impactos y agrega información de registro adicional sobre el usuario, que el software de registro de los usuarios sea accesible desde cualquier terminal que esté conectado a Internet mediante una contraseña u otra seguridad de acceso disponible, de modo que los usuarios puedan registrarse en una sesión de entrenamiento o competición y reservar su receptor de impacto horas o días antes de que comience la sesión de entrenamiento o competición, evitando así problemas de asignación de receptores de impacto, lo que mejora enormemente el servicio del sistema a los usuarios; n. un servidor de registro de usuarios que es un servidor informático de hardware conectado a través de Internet al servidor local y que aloja el software de registro de usuarios, el servidor de registro de usuarios también aloja la base de datos de registro de usuarios y gestiona una aplicación de competición que conecta a todos los usuarios en la que produce clasificaciones entre usuarios, organización de torneos de usuarios, juegos y ligas de competición, la base de datos de registro de usuarios que comprende los nombres de los usuarios, direcciones de correo electrónico, números de teléfono, fotos, apodos, edad, altura, peso, género, entre otros datos personales, y perfiles de los usuarios, los perfiles de los usuarios comprenden además datos relacionados con la formación de los usuarios, el número de receptores de impacto, las reservas que cada usuario ha hecho, y la asistencia a sesiones de formación específicas organizadas por fecha y hora para que cada usuario pueda acceder a su perfil en la base de datos de los usuarios utilizando un nombre de usuario y una contraseña para modificar los datos en la misma; o. una aplicación de competición que es una aplicación de software que permite que un solo usuario compita contra sí mismo, y que participe en competiciones de equipos, competiciones de ligas y todo tipo de competiciones diferentes basadas en un sistema de puntos de valor que resultan directamente del rendimiento de cada usuario mientras utiliza el presente sistema, una asignación de puntos de valor que permite entonces la creación de diversos tipos de competiciones entre usuarios, como uno contra uno, torneos limitados a una sola sesión o a un número preprogramado de sesiones o ligas en las que los equipos compiten entre sí durante un número preprogramado de sesiones o de tiempo, la aplicación de competición también crea clasificaciones de usuarios que se pueden organizar por ubicación y tiempo, estando la información de la clasificación del usuario también disponible para cada usuario a través de un nombre de usuario y una contraseña para que el usuario pueda obtener una evaluación continua del rendimiento de los usuarios comparados que, a su vez, proporciona motivación para entrenar y competir utilizando el presente sistema; p. un servidor local que es un ordenador conectable a Internet que también está conectado mediante un cable de red Ethernet al receptor Wi-Fi y mediante un cable HDMI a un medio de visualización de imágenes, de modo que, utilizando Internet, el servidor local se comunica con el software de registro de los usuarios, un servidor de vídeo y con el servidor 0 de registro de los usuarios, el servidor local que comprende el software de vídeo, los archivos de vídeo y el software de puntuación, el servidor local que coordina el funcionamiento general del presente sistema mediante funciones específicas que comprenden: i. recibir los archivos de impactos que envían los sensores Wi-Fi ii. el envío de los movimientos y golpes que los usuarios deben imitar a los medios de visualización iii. la sincronización de los medios de medición del tiempo entre la hora de un servidor local, los sensores Wi-Fi, el software de puntuación y un software de vídeo; iv. asignar y relacionar los puntos con cada movimiento y golpe que los usuarios realicen y enviarlos a los medios de visualización junto con cada movimiento y golpe al que correspondan a uno o más puntos; v. enviar al servidor de registro de usuarios los puntos que cada usuario recibe después de una sesión de entrenamiento o competición; y vi. gestionar los vídeos de rutina de entrenamiento y competición; en donde el servidor local también recibe, almacena y transmite información relativa a las constantes vitales del usuario y las estadísticas que comprenden el pulso, el ritmo cardíaco, el consumo de VO2 y las calorías gastadas, y se integra con el hardware y el software; q. un software de vídeo que abre y muestra imágenes de vídeo que están almacenadas en el servidor local para que los usuarios y entrenadores del sistema puedan seleccionar uno o más vídeos que muestren secuencias pre- coreografiadas de movimientos y golpes que se utilizan para un ejercicio, un entrenamiento particular o una sesión de competición, habiendo sido desarrollado el software de vídeo en un módulo de software libre y adaptado a las necesidades del sistema, permitiendo el software de vídeo, entre otras características, selección de vídeos entre una biblioteca de vídeos almacenados en la unidad de disco del servidor local, creación de listas de reproducción, e inicio de un vídeo o lista de vídeos y poder reproducirlo a cámara lenta, pausarlo o finalizarlo en cualquier punto deseado a través de los medios de visualización, estando el software de vídeo conectado a un servidor de vídeo que comprende archivos de vídeo, para que el usuario pueda descargar nuevos vídeos de entrenamiento o competición disponibles y almacenarlos en la unidad de disco del servidor local; r. un conjunto de archivos de vídeo que comprenden un catálogo de vídeos de los ejercicios a realizar durante una sesión de entrenamiento o competición, cada vídeo comprende una presentación visual de cada movimiento y golpe pre-coreografiado y una pieza musical cuyo ritmo deben seguir los usuarios mientras realizan los movimientos o golpes, los archivos de vídeo se descargan del servidor de vídeo y se almacenan en el servidor local y permanecen en el mismo durante un período de tiempo que los entrenadores de las sesiones determinan para que periódicamente, se agregan nuevos vídeos al catálogo de archivos de vídeo para que los entrenadores puedan variar los golpes y movimientos y las piezas musicales que los acompañan, lo que mantiene actualizadas las sesiones de entrenamiento y competición y permite a los entrenadores diseñar nuevas secuencias de golpes y movimientos y, por tanto, nuevos patrones de puntuación para mantener a los usuarios motivados; s. un software de puntuación propio que se instala en el servidor local que comprende un sistema Linux instalado para operar el software de puntuación, el software de puntuación que sincroniza los diferentes elementos necesarios para permitir la competición en tiempo real, incluyendo el software de vídeo, los sensores Wi-Fi, el servidor local y el software de puntuación, en el que el software de puntuación asigna puntos de valor a cada usuario basándose en los archivos de impacto que recibe de los sensores Wi-Fi, calcula y produce los puntos de los usuarios y los muestra a través de los medios de visualización, permite a los entrenadores asignar un número de receptor de impacto a un código de sensor Wi-Fi para que los puntos estén correlacionados, catalogados y asignados a un número de receptor de impacto fijo específico y a un sensor Wi-Fi específico y permite a los entrenadores configurar el sistema de puntuación para gestionar y manejar muchos tipos diferentes de rutinas pre-coreografiadas de ejercicios, métodos de puntuación y sesiones de entrenamiento o competición, el software de puntuación también comprende archivos de cronometraje en los que los entrenadores crean un archivo de cronometraje para cada secuencia pre-coreografiada de movimientos y golpes representada en un archivo de vídeo de ejercicios, de modo que para un ejercicio particular, habrá un archivo de cronometraje con un registro de cada movimiento o golpe debidamente cronometrado, cada ejercicio o secuencia pre-coreografiada puede tener diversa duración y número de movimientos o golpes, los archivos de cronometraje indicando el tiempo después del inicio del video cuando cada golpe o impacto debe ocurrir, el software de puntuación entonces comparando los tiempos preestablecidos en los archivos de cronometraje con el tiempo en los archivos de impacto permitiendo un margen de error preprogramado según lo definido por los entrenadores de modo que si un golpe ocurre dentro del margen de error preprogramado asignado para un impacto particular en los archivos de cronometraje, el usuario entonces recibirá el número máximo permitido de puntos asignados a ese impacto; t. múltiples dispositivos de cronometraje incorporados a los sensores Wi-Fi, al software de vídeo, al software de puntuación y al servidor local, permitiendo de esta forma la comparación en tiempo real de los archivos de tiempo y de los archivos de impacto, estando los dispositivos de cronometraje sincronizados a través del software de puntuación del servidor local, de modo que la hora de los sensores Wi-Fi se sincronice con precisión con la hora del servidor local tan pronto como se enciendan utilizando un protocolo de tiempo de red, de tal manera que cuando comience un nuevo ejercicio de vídeo, el software de vídeo avise al software de puntuación que ha comenzado un nuevo ejercicio y el software de puntuación se inicie simultáneamente y solicite al software de vídeo el tiempo de reproducción actual, creando así una referencia de tiempo de juego, con el software de puntuación utilizando una hora del servidor local como referencia de tiempo del servidor local que ya está sincronizado con los sensores Wi-Fi, de modo que en ese preciso momento el software de puntuación puede coordinar las referencias de tiempo para todos los elementos que 0 componen la sincronización, incluyendo un tiempo de juego del software de vídeo, la hora del servidor local, los archivos de tiempo del software de puntuación y los archivos de impacto procedentes de los sensores Wi-Fi, todos los cuales se sincronizan proporcionando así una competición en tiempo real adecuada; u. un umbral mínimo de aceleración que los entrenadores crean y establecen para cada movimiento o golpe con el fin de que el impacto recibido por el receptor de impactos cuente como un impacto válido, de modo que un impacto con una aceleración medida superior al umbral mínimo de aceleración reciba puntos proporcionalmente más altos; los umbrales de aceleración se establecen en función del género, el peso, la altura u otros parámetros del usuario, lo que hace que se asignen mayores recompensas de entrenamiento y competición a los usuarios que se esfuerzan más creando impactos de mayor aceleración; v. un medio de visualización que es un medio receptor de imágenes capaz de proporcionar una visualización clara de los movimientos y/o impactos del usuario recibiendo una señal de imagen y audio a través de un cable HDMI conectado al servidor local que a su vez, el servidor, a través del software de vídeo, emite un archivo de vídeo que comprende un movimiento o golpe concreto en tiempo real y a través del software de puntuación también emite los puntos que cada usuario está acumulando según los impactos de puntuación que el usuario está realizando, la imagen mostrada por el medio de visualización comprende: i. una zona de visualización de movimientos o golpes situada generalmente en el centro de los medios de visualización que permite al usuario apreciar exactamente cuándo debe iniciar un determinado golpe sobre el receptor de impactos al ritmo de la música y la correcta ejecución del movimiento o golpe; ii. un cronómetro que muestra el tiempo restante para completar un ejercicio; y iii. una zona de visualización de puntos ubicada generalmente a cada lado de los medios de visualización en la que se muestran los puntos de cada usuario y que ilustra para cada usuario el número de receptor de impacto, el apodo del usuario, los puntos acumulados, el nivel de rendimiento del usuario y la imagen del usuario, actualizándose los puntos acumulados en tiempo real, de modo que el usuario pueda conocer en todo momento durante una sesión el estado de sus puntos, siendo el software de puntuación el responsable de actualizar los puntos de los usuarios en la zona de visualización de puntos y de proyectar las imágenes en los medios de visualización; y x. uno o varios altavoces conectados a los medios de reproducción que permiten a los usuarios escuchar la pieza musical necesaria para seguir el ritmo adecuado mientras se ejecuta la secuencia coreografiada de movimientos y golpes.