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Title:
PASSAGE MONITORING SYSTEM AND METHOD FOR CALCULATING PASSAGE TIME BY MEANS OF MAGNETIC FIELDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/207952
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a passage monitoring system and to a method for calculating passage time, which use a magnetic field and geofencing and which enable greater flexibility and accuracy in the calculation of passage time. The system comprises one or more magnetic field generators (2) located at each monitoring point (1) and each monitoring point is located in a geofenced area. The system also has one or more electronic devices (3) comprising: one or more magnetometers (10) and one or more geolocation units (11); and one or more processors (12, 13, 14) which are connected to the magnetometers (10) and the geolocation units (11) and are configured to detect, first of all, the entry into a geofenced area, to activate the magnetometer and, second, to detect and record the passage through the monitoring point (1) and to calculate the passage time.

Inventors:
MORANT GÁLVEZ SERGIO (ES)
BONILLA SALVADOR DIEGO (ES)
SERRA ROCH ABRAHAM (ES)
Application Number:
PCT/ES2022/070186
Publication Date:
October 06, 2022
Filing Date:
March 30, 2022
Export Citation:
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Assignee:
CRONO CHIP S L (ES)
International Classes:
G07C1/24
Domestic Patent References:
WO2016174612A12016-11-03
Foreign References:
US20180292429A12018-10-11
US20110156868A12011-06-30
US20180326285A12018-11-15
US20180182240A12018-06-28
EP3035298A12016-06-22
JP2007097995A2007-04-19
US5812049A1998-09-22
EP1376273A22004-01-02
US20130231760A12013-09-05
Attorney, Agent or Firm:
PONS ARIÑO, Angel (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Sistema de control de paso que hace uso de un campo magnético y comprende:

- uno o más puntos de control (1) situados en una zona geovallada;

- uno o más equipos de cronometraje estáticos (7), situados en cada punto de control (1) que comprenden cada uno: uno o más generadores de campo magnético (2);

- uno o más dispositivos electrónicos (3) que comprenden: o uno o más magnetómetros (10), configurados para detectar un campo magnético puro, y o uno o más equipos de geolocalización (11), configurados para detectar la entrada en una zona geovallada; y o uno o más procesadores (12, 13, 14), conectados con los magnetómetros (10) y los equipos de geolocalización (11) configurados para detectar la entrada y la salida de los dispositivos electrónicos (3) en una zona geovallada (9) mediante los equipos de geolocalización (11), activar los magnetómetros (10); detectar un campo magnético; calcular y registrar el paso y el tiempo de paso por el punto control (1) en base a la detección del campo magnético.

2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, donde los generadores de campo magnético (2) comprenden elementos guía fabricados en material ferromagnético para dirigir el campo magnético hacia una zona de paso por el punto de control (1).

3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, donde los generadores de campo magnético (2) comprenden al menos una bobina y un alimentador (4) para la bobina.

4. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, donde la bobina se dispone verticalmente sobre una zona de paso por un punto de control (1), perpendicular al trazado de la misma, de modo que un dispositivo electrónico (3) está destinado a atravesar la bobina por su interior.

5. Sistema de acuerdo con la reivindicación 4, donde la bobina tiene forma rectangular o cuadrada, de arco, de puerta, de pórtico o de pasillo.

6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 4, donde la bobina tiene 1 o más vueltas.

7. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 , donde el al menos un generador de campo magnético (2) es desmontable.

8. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, donde la bobina se genera con multicables (6) de modo que cada vuelta equivale a un número de vueltas igual al número de cables que componen cada multi-cable (6).

9. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, donde el al menos un generador de campo magnético (2) comprende dos o más bobinas helmholtz situadas a ambos lados de una zona de paso por un punto de control (1).

10. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, donde la al menos una bobina está instalada horizontalmente en el suelo de un lugar de paso por un punto de control (1).

11. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, donde el alimentador (4) genera una señal intermitente, del mismo signo, cuadrada y con un ciclo de trabajo.

12. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, donde el alimentador (4) genera una señal sinusoidal o constante.

13. Sistema de acuerdo con la reivindicación 11, donde el alimentador (4) envía además información variando la frecuencia de emisión de pulsos.

14. Sistema de acuerdo con la reivindicación 11, donde el alimentador (4) envía además información binaria codificada.

15. Sistema de acuerdo con la reivindicación 14, donde la información binaria codificada usa una codificación Manchester o bifase-L.

16. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, donde el procesador está configurado para realizar un filtrado digital de la señal con el fin de eliminar las frecuencias no utilizadas por el generador de campo magnético.

17. Sistema de acuerdo con la reivindicación 16, donde el procesador está configurado para utilizar algoritmos de detección de picos con el fin de asignar el tiempo de la potencia máxima absoluta detectada como tiempo de paso por el punto de control.

18. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, donde el dispositivo electrónico (3) comprende un módulo de comunicaciones para enviar el punto de control y el tiempo de paso obtenidos.

19. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los equipos de cronometraje estáticos (7) son portátiles y desmontables de los puntos de control (1).

20. Método de cálculo de tiempo de paso mediante la detección de geovallado y el empleo de campos magnéticos que comprende las etapas de: proveer uno o más puntos de control (1), y uno o más generadores de campo magnético (2), situados en cada punto de control (1); proveer uno o más dispositivos electrónicos (3) que comprenden uno o más magnetómetros, configurados para detectar un campo magnético, y uno o más equipos de geolocalización (11), configurados para detectar la entrada en una zona de geovallado (9); detectar la entrada del dispositivo electrónico (3) en una zona de geovallado (9) mediante los equipos de geolocalización (11); activar el magnetómetro del dispositivo electrónico (3); emitir un campo magnético mediante los uno o más generadores de campo magnético (2); detectar el campo magnético mediante los uno o más magnetómetros (10) del dispositivo electrónico (3); y detectar el paso por el punto de control y calcular el tiempo de paso, en función de la intensidad de campo magnético detectada; detectar una salida del dispositivo electrónico (3) de la zona de geovallado (9); desactivar el magnetómetro del dispositivo electrónico (3).

21. Método de cálculo de tiempo de paso de acuerdo con la reivindicación 20, donde existe más de un punto de control (1) y el método además comprende una etapa previa al cálculo del tiempo de paso de obtener el punto de control (1) por el que pasa cada dispositivo electrónico (3).

22. Método de cálculo de tiempo de paso de acuerdo con la reivindicación 21 , donde el campo magnético se genera mediante una señal intermitente, del mismo signo, cuadrada y con un ciclo de trabajo.

23. Método de cálculo de tiempo de paso de acuerdo con la reivindicación 22, que además comprende una etapa de transmitir información mediante el campo magnético generado variando la frecuencia de emisión de pulsos de la señal del alimentador (4) o mediante una codificación Manchester o bifase-L.

24. Método de cálculo de tiempo de paso de acuerdo con la reivindicación 21 , donde la etapa de obtener el punto de control (1) se realiza mediante la información transmitida o mediante un módulo de geoposicionamiento.

25. Método de cálculo de tiempo de paso de acuerdo con la reivindicación 21 , donde la etapa de calcular el tiempo de paso se realiza obteniendo el tiempo del valor máximo de recepción de campo magnético o mediante un filtrado inicial del resto de frecuencias y un algoritmo de detección de pico.

26. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo electrónico (3) es un teléfono móvil o un dispositivo ponible wearable, y el método además comprende las etapas de proveer una aplicación, para la detección de paso por el punto de control (1) y el registro del tiempo de paso, instalada en el teléfono móvil o el dispositivo ponible wearable, y de mantener la aplicación en primer plano si el dispositivo electrónico (3) está dentro de una zona de geovallado (9).

Description:
SISTEMA DE CONTROL DE PASO Y MÉTODO DE CÁLCULO DE TIEMPO DE PASO MEDIANTE CAMPO MAGNÉTICO

DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se enmarca en el campo del control de paso por un punto de control, más en particular, el control del tiempo de paso mediante el uso de un campo magnético y de geovallado (geofencing).

Un objeto de la presente invención es dar a conocer un sistema de control de paso que hace uso de un campo magnético y de geovallado, donde el sistema permite mayor flexibilidad, precisión en el cálculo de tiempo de paso, evita el ruido electromagnético del ambiente y facilita el cálculo del tiempo de paso.

Otro objeto de la presente invención es dar a conocer un método de control de tiempo de paso mediante campo magnético y geovallado, que hace uso de un dispositivo de control de paso portado por un usuario, especialmente en aplicaciones deportivas o lúdicas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el campo de los sistemas de cronometraje, se han desarrollado diversas soluciones. En la mayoría de ellas, el participante debe de adquirir un dispositivo electrónico para que le realicen el cronometraje, ya que el cronometraje se realiza por medios electrónicos y emisiones electromagnéticas.

Aunque existen algunas soluciones más antiguas basadas en códigos de barras, las soluciones actuales están basadas en RFID y son tanto pasivas como activas.

En estos casos, previo a la carrera, se colocan uno o varios puntos de control, como la salida, la meta y puntos intermedios. En cada punto se instalan uno o más equipos de cronometraje que interactúan con dispositivos, para detectar su paso. De esta forma, se mide el tiempo de paso de cada dispositivo en cada punto. El tiempo de paso se puede obtener de varias formas mientras los objetos están dentro del rango de recepción de los dispositivos. Los objetos portados por los corredores, son de dos tipos dependiendo de si poseen una batería propia o no: activos y pasivos.

Los sistemas pasivos actuales, están basados en la banda de frecuencias UHF(Ultra High Frequency), pero siguen existiendo sistemas en bandas HF(High Frequency) y LF(Low Frequency). En los sistemas UHF actuales, se utilizan etiquetas de un solo uso que son detectadas por sistemas de cronometraje compuestos, entre otras cosas, por un lector de RFID y antenas en banda UHF. Estos sistemas no son muy precisos y tiene pérdidas de lecturas conocidos, sobre todo, en los casos donde hay una gran acumulación de personas. Además, el uso de soluciones basadas en RFID requiere una manipulación previa de ciertos dispositivos que han de ser entregados al usuario pegados al dorsal, en caso de una competición, por ejemplo. En algunos casos, estas acciones previas conllevan un coste logístico, operativo y económico sustancial, como en casos en los que se requieren envíos y pasos por aduana.

En el caso de los sistemas RFID activos, los dispositivos electrónicos a detectar son más complejos y disponen de una batería o pila interna, lo que les hace más fiables y precisos. A diferencia de las etiquetas UHF de un solo uso, estos dispositivos se utilizan en innumerables ocasiones. Para obtener un cálculo preciso, en la mayoría de los casos es necesario un cálculo complejo para obtener una precisión aceptable. Estos dispositivos tienen un coste muy elevado que implica grandes inversiones si se quiere obtener el tiempo de un gran número de ellos. Además, en el cronometraje deportivo, las pérdidas de los dispositivos es un gran problema.

En estos sistemas, también se ha incorporado la tecnología GPS (u otros equipos de geolocalización), sin embargo, estos sistemas no tienen la precisión suficiente (por debajo del metro), especialmente en zonas de edificios altos. Asimismo, el uso de estos sistemas implica un alto consumo de batería.

Los documentos EP3035298A1, el JP2007097995A y el US5812049A se refieren a aplicaciones de determinación de un tiempo de paso en eventos deportivos que utilizan transpondedores electromagnéticos para hacer la detección. Sin embargo, estos documentos se centran en la detección de señales electromagnéticas generadas mediante bobinado con frecuencias en el entorno de los 6,78 MHz o los 125 kHz. En cambio, los documentos EP1376273A2 y W02016174612 utilizan campos magnéticos generados con imanes permanentes. En particular, en el documento WO2016174612 se hace uso de un magnetómetro con el fin de detectar variaciones en el campo magnético generado por imanes permanentes enterrados en la nieve.

El documento US2013231760A1 menciona el uso de transceptores de corto y largo alcance, de modo que permiten el cambio de recepción de señales entre corto y largo alcance. Así se mejora la precisión de la localización con una aproximación grueso a fino.

Por todo lo expuesto, se hace necesario un dispositivo capaz de aumentar la eficiencia en el cálculo de tiempo de paso por un punto de control, de aumentar la efectividad evitando las pérdidas de lecturas y de evitar la necesidad de proveer previamente de un dispositivo específico al usuario.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención describe un sistema identificado de control de paso, que permite el control del tiempo de paso a través del uso de un campo magnético y de geovallas. El uso de campos magnéticos mediante pulsos a una determinada frecuencia ofrece ventajas únicas ya que no existen pulsos de ese tipo en la naturaleza ni otros elementos que los generen, como sí que pasa con pulsos electromagnéticos, sobre todo, en bandas libres como las del RFID. Además, los campos magnéticos no se propagan, con lo que desaparecen rápidamente. Por último, hay pocos materiales que sean capaces de bloquear campos magnéticos.

Estas características en el uso de un campo magnético, proporciona ventajas únicas favoreciendo la detección del paso de dispositivos detectores por puntos de control: la precisión y fiabilidad en la detección son mucho mayores que en los sistemas electromagnéticos tradicionales.

El sistema de control de paso de la invención comprende uno o más puntos de control. El sistema de control de paso también comprende, en cada uno de dichos puntos de control, uno o más equipos de cronometraje estáticos, que pueden ser portátiles pero se instalan en el punto de control de manera estática durante un periodo de control de paso. Los equipos de cronometraje estáticos, a su vez, comprenden uno o más generadores de campo magnético, que comprenden al menos una bobina, situados en cada punto de control, que pueden ser desmontables.

El sistema de control de paso, por otro lado, comprende uno o más dispositivos electrónicos, destinados a ser portados por los participantes. Los dispositivos electrónicos comprenden uno o más dispositivos detectores, en particular magnetómetros, configurados para detectar un campo magnético puro. Además, los dispositivos electrónicos comprenden, entre otros, un equipo de geolocalización, que puede ser una unidad GPS (sistema de posicionamiento global) o una unidad similar, configurada para detectar una entrada en una zona de geovallado, y uno o más procesadores conectados con el magnetómetro y el equipo de geolocalización. Los procesadores de los dispositivos electrónicos están configurados para detectar la entrada del dispositivo electrónico en una zona de geovallado mediante el equipo de geolocalización, una vez dentro, activan el magnetómetro, a la espera de recibir una señal magnética. Cuando el dispositivo, dentro de la zona de geovallado, se aproxime a un generador de campo magnético, este lo detectará gracias al magnetómetro y registrará el paso por el punto de control. El equipo de geolocalización detectará la salida del dispositivo electrónico de la zona de geovallado y desactivará el magnetómetro de dicho dispositivo electrónico. Asimismo, los procesadores de los dispositivos electrónicos pueden estar configurados también para calcular el tiempo de paso.

Preferentemente, los generadores de campo magnético pueden comprender al menos una bobina u otro elemento capaz de generar campos magnéticos y un alimentador para la bobina que genera los pulsos de corriente necesaria. En particular, se hace uso de pulsos a frecuencias muy bajas para poder cubrir más metros en la emisión del campo magnético. Más preferentemente, se hace uso de pulsos a frecuencias de 20 Hercios (Hz), en lugar de pulsos a frecuencias del rango de los KHz como ocurre en el estado de la técnica. Hacer uso de pulsos en el rango de los KHz imposibilitaría cubrir el alcance mínimo que se necesita para la aplicación de la invención, en particular para eventos lúdicos y deportivos.

La bobina se puede disponer verticalmente sobre una zona de paso por un punto de control, perpendicular al trazado del recorrido, de modo que un dispositivo electrónico atraviesa la bobina por su interior. Puede tener forma rectangular, de arco, de puerta, de pórtico o de pasillo. Otra configuración posible, no estando limitada a estos, es disponer dos bobinas helmholtz en vertical y paralelas entre sí a ambos lados de una zona de paso por un punto de control. Es posible colocar 3 o más bobinas helmholtz dejando una zona de paso entre cada dos bobinas. El último ejemplo de colocación de la o las bobinas, no estando la invención limitada a estos, se basa en colocar una bobina horizontalmente sobre el suelo de un lugar de paso por un punto de control.

En el primer caso, en el cual la bobina está dispuesta verticalmente, y para evitar grandes consumos de corriente, dicha bobina del generador de campo magnético podría tener más de una vuelta. El sistema de la invendón puede utilizar multi-cables, que pueden ser planos, de modo que cada vuelta equivale a un número de vueltas igual al número de cables que componen cada multi-cable, facilitando el montaje.

En el sistema de la invención, el alimentador preferentemente genera una señal intermitente, del mismo signo, cuadrada y con un ciclo de trabajo que puede variar, para crear el campo magnético en la bobina. Alterativamente, se puede generar una señal constante, sinusoidal o de cualquier otro tipo detectable por el magnetómetro. La frecuencia de los pulsos puede ser modificada y se puede utilizar para distinguir entre distintos puntos de control.

El sistema de la invendón también permite enviar informadón mediante la señal que genera el campo magnético, por ejemplo, variando la frecuenda de emisión de pulsos o enviando informadón binaria codificada, por ejemplo con una codificadón Manchester o bifase-L. Entre otros, la informadón enviada puede indicar el punto de control por el que pasa cada dispositivo electrónico.

El sistema de la invención también puede utilizar materiales ferromagnéticos, como la ferrita o el mumetal, como elementos guía para dirigir el campo magnético hada la zona de paso del dispositivo electrónico.

Los uno o más procesadores conectados con el equipo de geolocalización, están configurados para detectar la entrada del dispositivo electrónico en una zona de geovallado, para ello calcula, mediante el uso del equipo de geolocalización, si el dispositivo electrónico está dentro de una zona de geovallado.

El dispositivo electrónico comprende el equipo de geolocalizadón configurado para identificar la posidón del dispositivo electrónico y calcular si se encuentra dentro del conjunto de zonas de geovallado. Las zonas de geovallado definen una serie de secciones, de forma que uno o más puntos de control se sitúan en cada una de dichas secciones.

De ese modo, cuando los uno o más procesadores del dispositivo electrónico detectan la entrada en una sección de geovallado, activan el magnetómetro, el cual comienza la detección de un campo magnético. Los generadores de campo magnético, asociados a la zona geovallada, pueden estar permanentemente generando un campo magnético detectable por el magnetómetro, cuando el dispositivo electrónico está en la zona geovallada.

Dentro de una zona de geovallado, el o los procesadores del dispositivo electrónico están configurados para recibir una señal magnética detectada y registrar el paso por el punto de control. Asimismo, los procesadores pueden estar configurados para calcular y registrar el tiempo de paso del dispositivo electrónico por el punto de control.

El geovallado se puede utilizar para evitar el consumo excesivo derivado del uso continuo del magnetómetro y de la detección continua de un campo magnético mediante los generadores de campo magnético. De este modo, el geovallado permite hacer uso de la generación y detección de campo magnético únicamente cuando el dispositivo electrónico se encuentra próximo a un punto de control, mejorando así la precisión y la eficiencia en el proceso, ya que tener el magnetómetro permanentemente activado no resultaría eficiente.

Aún más preferentemente, el uso de campo magnético para el control de paso permite hacer uso de un dispositivo inteligente, como un teléfono móvil o un dispositivo vestible o ponióle (wearable) como dispositivo electrónico, el cual, puede ser aportado por el propio participante con una aplicación corriendo en él.

En este caso, el dispositivo electrónico ya comprende un magnetómetro, equipos de geolocalización configurados para detectar la entrada en una zona de geovallado y un procesador conectado al magnetómetro y a los equipos de geolocalización, por lo que no se ha de proporcionar ni manipular el dispositivo electrónico de cada usuario.

Por el contrario, el dispositivo electrónico puede comprender una aplicación que permita la detección del paso por el punto de control y el registro del tiempo de paso por el punto de control por medio del procesador del dispositivo electrónico. El procesador, mediante esta aplicación, puede estar configurado para activar el magnetómetro y mantener la aplicación en primer plano si el dispositivo electrónico está dentro de una zona de geovallado.

Así, el geovallado se puede utilizar para evitar el consumo excesivo, evitando que los principales Sistemas Operativos, como iOS o Android, interrumpan la aplicación durante el proceso de detección de puntos de control. Dichos Sistemas Operativos son muy restrictivos con las aplicaciones que consumen recursos del sistema. El geovallado ayuda, en gran medida, a combatir el consumo excesivo de batería, RAM y CPU.

El magnetómetro es un sensor presente en cualquier teléfono o reloj inteligente que porte un GPS, ya que se utiliza, entre otras cosas, para determinar dónde está el norte magnético y ayudar a la navegación y geoposicionamiento.

En este sentido, el dispositivo electrónico puede emplear el equipo de geolocalización, para determinar el punto de control por el que pasa el dispositivo electrónico. Así, el dispositivo electrónico puede conocer el punto de control por el que pasa gracias a la información recibida desde el magnetómetro, que detecta el campo magnético generado por los generadores de campo magnético, y al geovallado implementado mediante geoposicionamiento. De ese modo, el sistema de la invención permite una mayor flexibilidad, puesto que permite el uso de cualquier dispositivo con geolocalización que disponga de un magnetómetro.

El procesador, que puede estar integrado en el dispositivo electrónico o ser extemo al mismo, y puede comprender algoritmos de filtrado digital de frecuencias para eliminar las frecuencias no usadas por el generador de campo magnético. Además, el procesador puede ejecutar algoritmos de detección de pico para detectar el momento de máxima potencia absoluta de campo magnético detectada y asignar este tiempo de detección de pico como tiempo de paso.

El dispositivo electrónico, además puede comprender un módulo de comunicaciones para enviar los tiempos y/o las horas de paso obtenidos por cada punto de control.

La invención también se refiere a un método de cálculo de tiempo de paso mediante campo magnético que comprende las etapas de: proveer uno o más puntos de control, cada uno dentro de una zona geovallada, y uno o más generadores de campo magnético, situados en cada punto de control; proveer uno o más dispositivos electrónicos que comprenden uno o más magnetómetros (3), configurados para detectar un campo magnético, y uno o más equipos de geolocalizadón, configurados para detectar la entrada en una zona de geovallado; proveer uno o más procesadores, conectados con los magnetómetros, y los equipos de geolocalizadón de los dispositivos electrónicos; generar al menos una zona de geovallado por cada punto de control; detectar la entrada del dispositivo electrónico en una zona de geovallado mediante los equipos de geolocalizadón, activar el magnetómetro del dispositivo electrónico, recibir el campo magnético emitido por los generadores de campo magnético; detectar y registrar el paso del dispositivo electrónico por el punto de control, en base a la detecdón de campo magnético; calcular el tiempo de paso; detectar una salida del dispositivo electrónico de la zona de geovallado, desactivar el magnetómetro del dispositivo electrónico.

Preferentemente, el campo magnético se genera mediante una señal intermitente, del mismo signo, cuadrada y con un ciclo de trabajo.

También, el método puede comprender una etapa de transmitir información mediante el campo magnético generado variando la frecuencia de emisión de pulsos de la señal del alimentador o mediante una codificación Manchester o bifase-L.

Preferentemente, la etapa de obtener el punto de control se realiza mediante la información transmitida a través de la señal magnética o mediante el equipo de geolocalizadón (o módulo de geoposidonamiento).

En el caso de que se haga uso de un dispositivo inteligente con una aplicación corriendo en él, es la aplicación la que lleva a cabo las etapas de detectar y registrar el paso por el punto de control, en base a la detección de campo magnético, y de calcular el tiempo de paso por el punto de control, por medio del procesador del dispositivo electrónico. Asimismo, la aplicación estará configurada para mantenerse en primer plano si el dispositivo electrónico está dentro de una zona de geovallado. También, la etapa de calcular el tiempo de paso se puede realizar obteniendo el tiempo del valor máximo de recepción de campo magnético o mediante algoritmos de aprendizaje automático, en particular, mediante redes neuronales, según se necesite una mayor o menor precisión.

Así, se aprovecha el hecho de que el campo magnético se propaga a muy poca distancia y es muy constante, con el fin de detectar de forma sencilla el punto de mayor recepción magnética, que coincide con el punto de control de tiempos.

El sistema y el método de la invención pueden ser aplicados en una carrera deportiva como carreras de atletismo (o running), ciclismo, triatlón, duatlón, bicicleta de montaña, patines... También puede aplicarse en una zona de paso para posicionar y detectar el paso de personas en interiores como congresos, ferias de muestras o similar.

De este modo, una ventaja de la invención radica en la posibilidad de poder utilizar un dispositivo aportado por el participante, como un dispositivo inteligente. Asimismo, aplicando algoritmos de aprendizaje automático no complejos, es posible conseguir una precisión mayor y más fiable que los sistemas pasivos.

Respecto a los sistemas activos, elimina la inversión inicial y todo el proceso farragoso de entrega y recogida de chips antes y después del evento, evitando las pérdidas de estos y el posterior proceso de recuperarlos.

El cronometraje mediante la detección de campos magnéticos utilizando dispositivos inteligentes permite el remplazo completo del cronometraje activo y pasivo.

Además, la generación de campos magnéticos mediante generadores de campo magnético que comprenden al menos una bobina permite controlar las características del campo magnético generado, como su intensidad y frecuencia. En particular, como se ha comentado será de utilidad en la aplicación de la invención el uso de campos magnéticos a bajas frecuencias (del rango de los Hz) con el fin de aumentar el alcance al que el campo magnético es detectable.

La detección del campo magnético puro, mediante el magnetómetro, permite aprovechar al máximo las características especiales de este tipo de señales. En particular, permite la recepción de una señal que se propaga a muy poca distancia y es muy constante, por otro lado, no existen pulsos de ese tipo en la naturaleza ni otros elementos que los generen, como sí que pasa con pulsos electromagnéticos. Además, los campos magnéticos no se propagan, con lo que desaparecen rápidamente y hay pocos materiales que sean capaces de bloquearlos. Todo ello aumenta la precisión y fiabilidad en la detección en comparación con los sistemas electromagnéticos tradicionales.

Finalmente, el uso de una aproximación grueso a fino en la determinación de la localización y determinación del punto de paso, implementada mediante el sistema de geovallado, permite aumentar la precisión de la detección del paso por un punto de control, así como del cálculo del tiempo de control, y además permite evitar el consumo de recursos derivado de mantener siempre activo el magnetómetro, lo cual resultaría inviable en la aplicación de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Fig. 1.- muestra un primer ejemplo de una primera realización del sistema de la invención con el generador de campo magnético en forma de arco.

Fig. 2.- muestra un segundo ejemplo de una primera realización del sistema de la invención con el generador de campo magnético con forma cuadrada.

Fig. 3.- muestra la conexión entre los distintos cables de un multi-cable en un ejemplo de la primera realización en el que se usa un único multicable para el generador de campo magnético.

Fig. 4.- muestra una segunda realización del sistema de la invención con el generador de campo magnético formado por dos bobinas situadas a ambos lados de la zona de paso por el punto de control.

Fig. 5.- muestra la distribución de líneas de campo del campo magnético generado por las dos bobinas de la segunda realización del sistema de la invención.

Fig. 6.- muestra una tercera realización del sistema de la invención con el generador de campo magnético dispuesto horizontalmente en el suelo.

Fig. 7.- muestra un ejemplo de realización en el que los uno o más dispositivos electrónicos son teléfonos móviles pertenecientes a cada uno de los corredores en un entorno geovallado. Fig. 8.- muestra un ejemplo de una vista superior de un punto de control.

Fig. 9.- muestra el dispositivo electrónico de una realización del sistema de la invención, en la que dicho dispositivo electrónico es un teléfono móvil.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Las ventajas de la invención se muestran en los ejemplos de realización preferente mostrados en las Figuras y descritos a continuación.

Las Figuras 1 y 2 muestran dos ejemplos de una realización del sistema de control de paso de la invención. El sistema se corresponde en este caso con un sistema de control de paso en distintos puntos de un evento deportivo, en el cual los participantes realizan un recorrido pasando por una serie de puntos de control (1) provistos previamente.

En cada uno de los puntos de control (1) se dispone un generador de campo magnético (2). Por otro lado, cada usuario cuenta con un dispositivo electrónico (3) configurado para detectar un campo magnético, en este caso mediante un magnetómetro alojado en el dispositivo electrónico (3).

El sistema también comprende un procesador para calcular el tiempo de paso por cada punto de control.

De ese modo, cuando el usuario pasa por un punto de control (1), el dispositivo electrónico (3) detecta el campo magnético generado por el generador de campo magnético (2) en ese punto de control (1). El procesador registra una marca de tiempo en el cual el usuario pasa por el punto de control (1) identificando el momento de máxima recepción de campo magnético.

En el caso de la Figura 1, el generador de campo magnético (2) comprende una bobina y un alimentador (4) para la bobina que proporciona pulsos o señal de corriente necesarios para generar el campo magnético en la bobina.

La bobina tiene una forma de arco, y se dispone transversalmente en una zona de paso por el punto de control (1), formando un arco a través del cual pasa el usuario. En el caso de la Figura 2, la bobina tiene una forma cuadrada o rectangular y se dispone igualmente, de tal modo que el usuario pasa a través de dicha bobina.

La Figura 3 muestra un esquema de conexión de un ejemplo de ésta realización en el que se hace uso de un multi-cable (6) plano para conformar la bobina. Así, se consigue un número mayor de vueltas con un único multi-cable(6). En el esquema de conexión mostrado, pueden verse los dos extremos de un mismo multi-cable(6) plano. El cable 1 se corresponde con el cable 7 en el otro extremo, el cable 2 se corresponde con el número 8, el 3 con el 9 y así sucesivamente hasta el cable 6 que se corresponde con el cable 12. Existe continuidad entre, por ejemplo, los cables 1 y 7 ya que se trata de los 2 extremos de un mismo cable.

La invención propone utilizar un conectar (5) que conecte ambos extremos, desplazando una posición uno de los extremos del multi-cable (6) de forma que el cable 1 se quede sin conexión, el cable 7 se conecte con el 2, el 8 con el 3 y así sucesivamente. El cable 12 quedaría, al igual que el 1, libre de conexión y se habrían creado 6 vueltas de cable utilizando un solo multi-cable (6). El alimentador (4) se conectaría a los cables 1 y 12 y el multi-cable (6) quedaría convertido en una bobina de 6 vueltas.

En el caso de la Figura 4, el generador de campo magnético (2) comprende dos bobinas helmholtz situadas a ambos lados de una zona de paso por un punto de control (1). La Figura 5 muestra la distribución de campo magnético que generan las dos bobinas, la cual permite la detección de dicho campo magnético por parte del dispositivo electrónico (3) que el usuario porta.

La Figura 6 muestra otra disposición de las bobinas en el generador de campo magnético (2) del sistema de la invención. En este caso, las bobinas se encuentran dispuestas horizontalmente en el suelo de un lugar de paso por un punto de control (1). El campo magnético generado se extiende en dirección vertical, de modo que puede ser detectado por el dispositivo electrónico (3) portado por el usuario. Es posible utilizar materiales ferromagnéticos para concentrar el campo magnético en la zona de paso.

El dispositivo electrónico (3) en todos los casos explicados puede consistir en un teléfono inteligente o un reloj inteligente, que comprende un magnetómetro para detectar el campo magnético generado. El campo magnético generado puede originarse mediante una señal intermitente, del mismo signo, cuadrada y con un ciclo de trabajo que puede variar, enviada mediante el alimentador (4) para la bobina. También puede ser una señal sinusoidal o de cualquier otro tipo aunque el consumo de energía puede ser mayor.

La determinación del tiempo en el cual el usuario pasa por el punto de control (1) puede realizarse determinando el momento en el que se registra en el dispositivo electrónico (3) un valor máximo de recepción de campo magnético.

También, y para una mayor precisión, se pueden utilizar filtrados digitales de la señal para eliminar el resto de frecuencias y algoritmos de detección de picos para obtener el momento de máxima potencia absoluta recibida.

El sistema de la invención también puede estar adaptado para transmitir cierta información, como el identificador del punto de control (1) por el que se ha pasado, variando la frecuencia de emisión de pulsos o mediante información binaria codificada, por ejemplo mediante una codificación Manchester o bifase-L.

La figura 7 muestra un ejemplo de realización en el que se hace uso de la invención en una carrera con puntos de control (1) de paso, definidos mediante zonas de geovallado (9), y en el que los uno o más dispositivos electrónicos (3) son teléfonos móviles pertenecientes a cada uno de los corredores, con una aplicación destinada al control de tiempos de carrera corriendo en dicho teléfono móvil. Los equipos de cronometraje estáticos (7) comprenden, en este caso, un generador de campo magnético (2).

En este ejemplo, cada participante porta un dispositivo electrónico (3) que posee un magnetómetro (10) y un equipo de geolocalización (11).

El recorrido está dividido mediante geovallado (geofencing) en zonas geovalladas (9). Es posible disponer zonas geovalladas (9) por todo el recorrido, pero es esencial crear zonas geovalladas (9) alrededor de los puntos de control (1). Así, el dispositivo electrónico (3) será capaz de reconocer cuándo se encuentra cerca de un punto de control (1), y activar el magnetómetro (10). Igualmente podrá desactivar el magnetómetro cuando se encuentra fuera de las zonas geovalladas (9) del recorrido (1). Las características de las zonas geovalladas (9) (tamaño, posición de las geovallas, presencia de punto de control (1)...) se han de introducir en el sistema para la correcta gestión.

Cuando el participante está cerca de un punto de control (1), se puede localizar o calcular su tiempo de paso mediante la potencia (RSSI) con la que la señal es recibida por el magnetómetro (10). Así, es posible medir con precisión el momento en que el participante pasa por el punto de control (1). El procesado se realiza en un procesador (12, 13, 14) situado en los dispositivos electrónicos (3).

Todos estos pasos se realizan, normalmente, gracias a un programa o aplicación ejecutada en el dispositivo electrónico (3). Ésta, incorpora la identificación y/o autenticación para saber qué participante porta qué dispositivo electrónico (3). El dispositivo electrónico (3) puede usar la geolocalización, la fecha y la hora para identificar qué carrera está siendo corrida.

La aplicación monitoriza, mediante el equipo de geolocalización (11), cuándo el dispositivo (3) entra en una zona geovallada (9) en la que hay un punto de control (1). En ese momento, se activa el magnetómetro (10). Una vez pasado el dispositivo electrónico (3) por el punto de control (1), o al salir de la zona geovallada (9) se desactiva el magnetómetro (10).

La figura 8 es un ejemplo de una vista superior de un punto de control en el que los corredores llevan un dispositivo electrónico (3) que comprende un magnetómetro (10), configurado para detectar un campo magnético puro, y un equipo de geolocalización (11), configurado para detectar la entrada en una zona geovallada.

En el punto de control hay un equipo de cronometraje estático (7), que comprende un generador de campo magnético (2).

La figura 9 muestra una realización del sistema de la invención siendo el dispositivo electrónico un teléfono móvil.

En este caso, el teléfono móvil (3) ya comprende un magnetómetro (10), configurado para detectar un campo magnético, y uno o más equipos de geolocalización (11), en este caso de geolocalización, configurados para detectar la entrada en una zona de geovallado. Asimismo, comprende un primer procesador (13), conectado con el magnetómetro (10) y los equipos de geolocalización (11), de modo que dicho primer procesador (13): detecta la entrada del teléfono móvil en una zona de geovallado (9) mediante los equipos de geolocalización (11), activa el magnetómetro (10), recibe un campo magnético suficientemente potente para detectarlo; detecta y registra el paso por el punto de control (10), y puede calcular el tiempo de paso, detecta una salida del teléfono móvil de la zona de geovallado (9) y desactiva el magnetómetro (10).