ES1194958U - Plantillas y calzado deportivo sensorizados para diagnóstico y control del gesto deportivo - Google Patents

Abstract

1. Plantilla o calzado deportivo con sistemas de sensores lumínicos y auditivos conectados entre sí mediante un módulo electrónico y alimentado con una pila o batería. Desarrollado para diagnóstico, rehabilitación y mejora del gesto deportivo, compuesto por un primer soporte (1) sobre el que se instalan: a. Módulo electrónico con batería o pila (3) cuya disposición y sujeción dependerá del calzado o plantilla, dispone da interruptores para activar los distintos sensores con el fin de adecuarse a las necesidades del paciente y del tipo de deporte. b. Sensores de presión (2) en una disposición específica para cada deporte. c. Sistema lumínico (5) y acústico (6) que puede ser fijo o inalámbrico. d. En la versión inalámbrica la señal se transmite mediante tecnología Bluetooth (7) o similar y se reproduce en los auriculares (8) o a una terminal Smartphone en el que puede instalarse una aplicación específica con funciones varias. e. Interruptores (4) para poder individualizar y/o elegir la utilización.

Description

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DESCRIPCIÓN

Plantillas y calzado deportivo sensorizados para diagnóstico y control de gesto deportivo.

Sector de la técnica

La siguiente invención, está clasificada en el apartado de salud debido a que nos ayuda a diagnosticar ciertas patologías y a la rehabilitación de las mismas También está encuadrada en el ámbito deportivo porque ayuda a sistematizar y mejorar gestos, obteniendo mayor rendimiento.

Estado de la técnica

El gesto deportivo no solo representa el modelo a seguir para ejecutar mejor el deporte, sino que además debe representar el modo más eficaz y económico de realizarlo. Entendiendo por un buen gesto deportivo como algo preventivo de lesión y mejora de rendimiento deportivo, se llevó a cabo esta invención la cual surgió sobre el atletismo.

Continuamente, llegan a consulta podológica gente con dolores en el pie, tobillo, rodilla y cadera por una mala técnica deportiva, así surgió la idea de ver como se podía llegar a prevenir esto.

Debido a que la profesión es podología y de ahí especializado en deportiva, surgió una plantilla con un sistema de sensores lumínicos y auditivos para trabajar a nivel del sistema nervioso central (SNC), intentando conseguir sistematizar la mejora de la técnica de carrera para rehabilitar y mejorarla.

Además, este sistema ayuda a diagnosticar el tipo de carrera que utiliza nuestro paciente, entendiendo por tipos de carrera: 1) pendular y 2) circular.

Tras la explicación se vio la utilidad de ampliar este sistema a otros deportes con el mismo fin, que es sistematizar movimiento y prevenir lesiones.

Los otros deportes donde se incorpora el sistema ya sea en calzado deportivo o plantilla se describen a continuación en las reivindicaciones.

A nivel de sistemas podométricos, se encuentra el desarrollado por el IBV (1997), sistema que es capaz de obtener registres de la distribución de presiones en la planta del pie del paciente durante la marcha (P9202316).

Un dispositivo programable de monitorización continúa del pie en condiciones normales de marcha, adaptado a cualquier calzado convencional (P 2259491) desarrollado por INESCOP (2003).

Estas patentes citadas anteriormente realizan captación de presiones y de datos para poder observar las condiciones que existen en el pie y sus respectivos apoyos, y cruzarlos a un ordenador donde poder guardar y visualizar la información.

La diferencia con el sistema que se está desarrollando a través de dicha invención, es que los sensores van unidos a indicadores de sonidos y lumínicos, con el fin de sistematizar ciertos movimientos a través de los sentidos y ayudar al profesional sanitario a diagnosticar el posible o uno de los posibles orígenes del problema.

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En 2015, Pauta Manuela Gutiérrez Pérez describió las plantillas inteligentes para educar posturas al caminar (P1139356) Con este sistema el individuo percibe estímulos cuando no apoya bien al caminar.

En nuestra patente, se va a describir un sistema diferente al citado anteriormente, debido a que los sensores están dispuestos estratégicamente para cada modalidad deportiva y el usuario percibirá los estímulos cuando apoye sobre el sensor.

Es decir, dependiendo de la modalidad deportiva el usuario deberá o no accionar el sensor, el cual le indicará que está ejecutando correctamente el gesto deportivo, de modo que pueda sistematizar el gesto correcto.

Además nuestro sistema, se compone de una organización de los elementos que la componen muy versátil, ya que nos permite distribuir los sensores según las necesidades del individuo y el deporte que realice.

En 2016, se llevó a cabo el desarrollo de un sistema de control de carga en miembro inferior descrito por Nicolas Sandu (P1150534).

La finalidad es controlar la carga tras ser intervenido de tobillo, rodilla y cadera con el fin de cargar el peso en el miembro contrario.

Esta invención, se diferencia del sistema que se va a describir a continuación en que está montada sobre una plantilla y dispone de varios sensores los cuales no van colocados sobre calcáneo y metatarsianos.

Sin embargo, los sensores que constituyen el sistema que se está describiendo, van colocados sobre puntos estratégicos para sistematizar de un modo más sencillo el gesto deportivo desde edades bien tempranas, debido a que se está actuando sobre el sentido auditivo y visual, otra diferencia es el cambio de presión de una zona a otra del mismo pie, no al miembro contrario.

Durante el desarrollo de esta invención ha aparecido un calzado con micrófono y emisor inalámbrico descrito por Beatriz Anievas Mínguez (P 1176460) en 2017. Según esta patente de la persona citada anteriormente, su finalidad es un calzado del tipo que sea, el cual lleva un micrófono y un emisor para enviar los sonidos recogidos por el micrófono vía Wifi o Bluetooth a un receptor externo.

Este sistema obtiene el sonido que genera el calzado mientras que el sistema que se describe aquí, el sonido o la luz se realiza al deformar con presión los sensores y de este modo, al emitir el sonido el sistema descrito, el usuario sabe sr está realizando bien o mal el gesto deportivo y el especialista en salud le puede ayudar a ver el posible o posibles orígenes del problema y así diagnosticarlo.

Siendo un elemento determinante hemos considerado el uso de distintos tipos de sensores que son los que producirán una variación de una magnitud eléctrica que es detectada por el módulo electrónico y que detallamos a continuación.

Sensor piezoeléctrico, es un dispositivo que se basa en el efecto piezoeléctrico, que produce una tensión diferencial proporcional a la presión aplicada en las dos caras de un cristal, este material acumula cargas eléctricas en su estructura cristalina cuando sufren una deformación física, por acción de una presión.

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Sensor piezoresistivo, también denominado galga resistiva o strain gage, es un dispositivo que se basa en el efecto piezoresistivo, que produce una variación en el valor nominal de su resistencia proporcional a los esfuerzos y deformaciones aplicadas en sus ejes mecánicos.

Por otra parte, se considera igualmente el uso de cualquier otro tipo de sensor o transductor de presión o deformación mecánica, como son los sensores resonantes, capacitivos, ópticos.

Para los desarrollos iniciales se utilizan sensores piezoeléctricos puesto que se consideran herramientas versátiles para la medición de distintos procesos, por ejemplo en garantías de calidad procesos de control o investigación y desarrollo en diferentes campos industriales. Aunque el efecto piezoeléctrico fue descubierto por Pierre Curie en 1880, no comenzó a ser implementado en las aéreas sensoriales de la industria hasta 1950. Desde entonces, el uso de este principio de medición se ha incrementado, debido a su fácil manejo y su alto nivel de fiabilidad.

Tiene aplicaciones en campos como la medicina, la industria aeroespacial y la instrumentación nuclear, así como en pantallas táctiles de teléfonos móviles.

En la industria automovilística, los elementos piezoeléctricos se utilizan para monitorear la combustión durante el desarrollo de motores de combustión interna, bien montados directamente en hoyos adicionales en la culata o en las bujías, que están equipadas con un sensor piezoeléctrico en miniatura.

Actualmente, no se ha encontrado ninguna aplicación que proponga el uso de un sistema con sensores para integrarlo en una plantilla o zapatilla mediante un circuito cerrado de luz o sonido que estimule la mejora del gesto deportivo, ni que nos ayude a diagnosticar que tipo de carrera tiene el paciente y tampoco existe mecanismos de rehabilitación como seria nuestro caso

Explicación de la invención

El dispositivo de la invención está constituido por un sistema que se integra en el calzado y/o en las plantillas (1).

El sistema está compuesto por uno o varios sensores (2) que se conectan a un módulo electrónico (3) el cual dispone de una fuente de alimentación y donde parten las conexiones a un elemento luminoso led (5) y a un sistema auditivo piezoeléctrico o similar (6).

Al presionar deformar o impactar según el caso, con uno de los sensores, se genera una señal eléctrica que acondicionada por el módulo electrónico (3) emite la salida correspondiente luminosa o auditiva.

La salida auditiva podrá estar integrada en el propio módulo electrónico, en otra zona de la plantilla mediante cableado, también podrá ser una transmisión inalámbrica (7) desde el módulo electrónico con un receptor mediante el uso de auriculares (8).

El indicador luminoso tipo led estará integrado en el sistema mediante cableado. Mediante un conmutador (4) se puede conectar y desconectar el equipo así como la posibilidad de individualizar cada sensor.

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Dependiendo del deporte y de la técnica del gesto deportivo, los sensores (2) irán dispuestos en diferentes zonas de la plantilla o integrado en el propio calzado deportivo.

Al generar presión el pre sobre alguna de estas zonas, será detectado por los sensores, activando la señal acústica y luminosa.

En el caso de que se utilice el sistema inalámbrico, se enviará la información a los auriculares (8) Este sistema inalámbrico estará conectado a través de tecnología Bluetooth.

Con el fin de aumentar la autonomía del sistema, se pueden sustituir las pilas por baterías que se recargan mediante un conector micro-USB estándar.

Para poder llevar durante la práctica el sistema y no moleste, se colocarán unos adaptadores tipo clip a los sensores para poder engancharlos al calzado deportivo especifico.

Así pues, el sistema sonoro-lumínico descrito provocará en el usuario un estímulo que con las repeticiones suficientes y bajo la supervisión de un profesional (podólogos, fisioterapeutas, licenciados en la actividad física y el deporte, médicos rehabilitadores deportivos y traumatólogos) podrán diagnosticar y mejorar el gesto deportivo.

En definitiva lo que el sistema provoca en el usuario es un estímulo visual/auditivo que hará que el mismo individuo modifique las zonas de presión y mejore el gesto deportivo y ayude al diagnóstico.

Descripción de los dibujos

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 ruego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente En dichos dibujos las figuras representan lo siguiente

Figura 1.- Muestra una vista frontal del dispositivo de la invención integrado en plantilla sobre el deporte del atletismo con acoplamiento para indicador luminoso en la puntera.

Figura 2.- Muestra una vista frontal del dispositivo de la invención integrado en plantilla para el calzado del ski.

Figura 3.- Muestra una visión frontal del dispositivo de la invención integrado en la bota de fútbol con la ubicación de los sensores laterales.

Figura 4.- Muestra una visión frontal del dispositivo de la invención montado sobre una plantilla en el calzado del golf.

Figura 5.- Muestra una visión frontal del calzado montado sobre una plantilla para la actividad de snow.

Figura 6.- Muestra una visón frontal del calzado montada sobre una plantilla y calzado de ciclismo, con acoplamiento para indicador luminoso en la puntera, así como el acoplamiento del indicador luminoso en el manillar.

Figura 7.- Representación del sistema inalámbrico con emisor en el calzado y auriculares.

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Figura 8.- Representación del módulo electrónico con la posibilidad de tres tecnologías componentes discretos, componentes integrados y microprocesador con emisor inalámbrico con tecnología Bluetooth.

A continuación se proporciona una lista de los distintos elementos representados en las figuras que integran la invención· 1.- Plantilla o calzado deportivo específico. 2.- Sensores. 3.- Módulo electrónico. 4.- Interruptor conmutador. 5.- Indicador óptico. 6.- Indicador acústico. 7.- Emisor Bluetooth. 8.- Auriculares inalámbricos o conexión a móvil multimedia. 9.- Indicador óptico tricolor con acoplamiento al manillar, con cable o inalámbrico. 10.- Upper.

Realización preferente de la invención

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

Así, tal y como se observa en las figuras 1 a 6 hemos referenciado con el número (1) al soporte en el que se integrará el sistema descrito, que podrá ser una plantilla o un calzado deportivo, dependiendo del deporte o actividad que se ejecute.

La referencia (2) designa los sensores que irán integrados en (1) y que irán conectados al módulo electrónico (3) que integra la fuente de alimentación desde el cual se conecta por una parte al sistema lumínico (5) y al sistema acústico (6).

Otra de las opciones planteadas es el uso de forma inalámbrica, en este caso el módulo electrónico (3) integra un emisor Bluetooth que una vez configurado transmite una serial acústica a unos auriculares inalámbricos, el mismo dispositivo se puede configurar con un teléfono móvil o smartphone al cual se le conectan unos auriculares.

El módulo electrónico dispondrá de interruptores tipo DIP para que el profesional pueda individualizar y/o elegir la utilización de uno o varios sensores, con el fin de adecuarse a las necesidades del paciente y del tipo de deporte.

Claims (7)

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   REIVINDICACIONES

   1.

   Plantilla o calzado deportivo con sistemas de sensores lumínicos y auditivos conectados entre sí mediante un módulo electrónico y alimentado con una pila o batería. Desarrollado para diagnóstico, rehabilitación y mejora del gesto deportivo, compuesto por un primer soporte (1) sobre el que se instalan:

2. 2.

   Plantilla o calzado deportivo con sistema de sensores lumínicos y auditivos que se ha desarrollado para diagnóstico y rehabilitación del gesto deportivo según reivindicación 1, caracterizado por ser capaz de ofrecer información del gesto deportivo según posición del sensor (2) dependiendo del deporte realizado.

   a.

   Módulo electrónico con batería o pila (3) cuya disposición y sujeción dependerá del calzado o plantilla, dispone de interruptores para activar los distintos sensores con el fin de adecuarse a las necesidades del paciente y del tipo de deporte.

   b.

   Sensores de presión (2) en una disposición específica para cada deporte.

   c.

   Sistema lumínico (5) y acústico (6) que puede ser fijo o inalámbrico.

   d.

   En la versión inalámbrica la señal se transmite mediante tecnología Bluetooth (7) o similar y se reproduce en los auriculares (8) o a una terminal Smartphone en el que puede instalarse una aplicación específica con fu nerones varias.

   e.

   Interruptores (4) para poder individualizar y/o elegir la utilización.

   En el atletismo (Figura 1), el sistema irá integrado en la plantilla o entresuela del calzado específico (1). La plantilla o entresuela llevan una oquedad con el fin de poder introducir el módulo electrónico (3).

   Los sensores (2) se colocarán en el talón y en medio pie introducidos en dos oquedades Al generar presión el pie sobre alguna de estas zonas, se deformará el sensor generando una señal que el módulo electrónico interpreta y genera una indicación luminosa (5) o acústica (6).

   En la versión inalámbrica la señal se transmite mediante tecnología Bluetooth (7) o similar y se reproduce en los auriculares (8) (Figura 7).

   En este deporte el fin, es mejorar la técnica de carrera para poder solucionar patologías de pie, rodilla y cadera. En el módulo electrónico (3) existen interruptores (4) para poder individualizar cada sensor por separado. Así pues mediante la deformación del sensor (2) situado en medio pie se enciende el indicador luminoso (5), el cual irá colocado en el dorso de la puniera mediante un sistema de acople y que indicará que estamos apoyando con medio pie, evitando impactos con el talón, liberando de fuerzas el tobillo, las rodillas y la cadera y de este modo el cuerpo actuará como un muelle.

   Sin embargo el indicador acústico (6) se activará por la deformación del sensor (2) ubicado en el talón, indicando una técnica taloneadora, mayor impacto de fuerzas en el lobillo, rodilla y cadera El cuerpo no se comporta como un muelle lo cual puede derivar en lesiones, mayor gasto energético y menor rendimiento.
3. 3. Plantilla o calzado deportivo con sistema de sensores lumínicos y auditivos que se ha desarrollado para diagnóstico y rehabilitación del gesto deportivo según reivindicación 1, caracterizado por ser capaz de ofrecer información del gesto deportivo según posición del sensor (2) dependiendo del deporte realizado.

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   En el gesto de esquiar (Figura 2), el sistema irá integrado en la plantilla o entresuela del calzado específico (1). La plantilla o entresuela llevan una oquedad con el fin de poder introducir el módulo electrónico (3).

   Los sensores (2) se colocan en la parte interna de la plantilla (1), concretamente en 1º CMTT y en la parte interna del talón.

   Cuando los sensores (2) de la parte interna de la plantilla reciben presión se activa el indicador acústico (6) y transmite la información mediante tecnología Bluetooth (7) o similar y se reproduce en los auriculares (8) (Figura 7), emitiendo un sonido armónico, agradable al oído.

   La posición correcta implica mayor presión en la parte interna del pre para hacer el giro en paralelo, liberando tensión en la rodilla y cadera para poder prevenir lesiones en dichas articulaciones.

   En el módulo electrónico (3) existen interruptores (4) para poder individualizar cada grupo de sensores y conseguir que el individuo sistematice el movimiento del giro en paralelo.
4. 4. Plantilla o calzado deportivo con sistema de sensores lumínicos y auditivos que se ha desarrollado para diagnóstico y rehabilitación del gesto deportivo según reivindicación 1, caracterizado por ser capaz de ofrecer información del gesto deportivo según posición del sensor (2) dependiendo del deporte realizado.

   En el fútbol (Figura 3), el sistema irá integrado en la plantilla o entresuela del calzado específico (1) y en el upper (10) La plantilla o entresuela llevan una oquedad con el fin de poder introducir el módulo electrónico (3).

   Los sensores (2), se encuentran en el upper interior y exterior de la bota de fútbol, la indicación luminosa (5) se activará cuando se golpee el balón con el exterior del pie y la indicación acústica (6) se activará cuando se golpee el balón con el interior del pie.

   En el módulo electrónico (3) existen interruptores (4) para poder individualizar cada sensor por separado Con la posición de ambos sensores piezoeléctricos se consigue que el individuo pueda sistematizar gestos específicos de este deporte como los asociados a los que se llevan a cabo con el interior del pie (indicación acústica): el control de balón, el pase, el chut, etc.

   Cuando se golpee el balón con el exterior del pie (indicación luminosa) el individuo podrá sistematizar gestos tales corno bicicletas, regates, etc. Además también se sistematizará la dirección que tornará el balón dependiendo de la parte del pie que lo golpee.

   Se activará únicamente la indicación acústica (6) para conseguir que el niño aprenda antes a trabajar con el control pase y chut.

   En la versión inalámbrica, la señal se transmite mediante tecnología Bluetooth (7) o similar y se reproduce en los auriculares (8) (Figura 7).
5. 5. Plantilla o calzado deportivo con sistema de sensores lumínicos y auditivos que se ha desarrollado para diagnóstico y rehabilitación del gesto deportivo según reivindicación 1, caracterizado por ser capaz de ofrecer información del gesto deportivo según posición del sensor (2) dependiendo del deporte realizado.

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   En el golf (Figura 4), el sistema irá integrado en la plantilla o entresuela del calzado específico (1) La plantilla o entresuela del calzado llevan una oquedad con el fin de poder introducir el módulo electrónico (3).

   Los sensores (2) se colocarán en la parte interna y externa de pie introducidos en 4 oquedades a lo largo de la plantilla o zapatilla.

   Al generar presión el pie sobre alguna de estas zonas, se deformará el sensor activando la indicación acústica (6) y así se transmite la información mediante tecnología Bluetooth

   (7) o similar y se reproduce en los auriculares (8) (Figura 7). La señal luminosa no tiene que actuar, debido a que no debe existir movimiento de prono-supinación en el pie.

   En el módulo electrónico (3) existen interruptores (4) para poder individualizar cada sensor por separado. En este deporte el fin, es mejorar la técnica de golpeo del "swim" para poder solucionar patologías de pie, rodilla y cadera. Así pues, mediante la deformación del sensor (2) situado en la parte externa de la plantilla o calzado se activa la indicación sonora (6), que indicará un movimiento supinatorio y alertará de un mal gesto deportivo.

   Sin embargo, mediante la deformación del sensor (2) situado en la parte interna de la plantilla o calzado se activa la indicación sonora (6), que indicará un movimiento pronatorio y alertará de un mal gesto deportivo.
6. 6. Plantilla o calzado deportivo con sistema de sensores lumínicos y auditivos que se ha desarrollado para diagnóstico y rehabilitación del gesto deportivo según reivindicación 1, caracterizado por ser capaz de ofrecer información del gesto deportivo según posición del sensor (2) dependiendo del deporte realizado.

   En el gesto de snowboard (Figura 5), el sistema irá integrado en la plantilla o entresuela del calzado específico (1). La plantilla o entresuela llevan una oquedad con el fin de poder introducir el módulo electrónico (3).

   Los sensores (2) se colocan en el latón y el antepie de la plantilla (1), la cual lleva en su interior el módulo electrónico (3). En el talón, está colocado un sensor (2) que cuando recibe presión se activa el indicador acústico (6) y transmite la información mediante tecnología Bluetooth (7) o similar y se reproduce en los auriculares (8) (Figura 7).

   En la parte del antepie (puntas) está colocado otro sensor (2) que activa la indicación luminosa (5) cuando la presión se aplica sobre esa zona de la plantilla.

   En el módulo electrónico (3) existen interruptores (4) para poder individualizar cada sensor Con la disposición de los sensores en el antepie y en el talón se conseguirá que el individuo sistematice el movimiento de punta y talón para poder tener mejor técnica de giro y de conducción del snow.
7. 7. Plantilla o calzado deportivo con sistema de sensores lumínicos y auditivos que se ha desarrollado para diagnóstico y rehabilitación del gesto deportivo según reivindicación 1, caracterizado por ser capaz de ofrecer información del gesto deportivo según posición del sensor (2) dependiendo del deporte realizado.

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   En el ciclismo (Figura 6), el sistema irá integrado en la plantilla o entresuela del calzado específico (1) La plantilla o entresuela llevan una oquedad con el fin de poder introducir el módulo electrónico (3).

   5 Los sensores (2) se colocarán bajo las cabezas metatarsales, introducidos en una oquedad que abarca los cinco metatarsianos.

   Al generar presión el pie sobre esta zona, se deformará el sensor generando las señales que, una vez interpretadas en el módulo electrónico, se genera una indicación luminosa

   10 (5) con tres colores, de tal forma que se activen dependiendo de la presión ejercida, verde gesto correcto, rojo gesto incorrecto y naranja gesto intermedio o mejorable, el indicador luminoso puede tener una extensión con cable para sujetarlo al manillar de la bicicleta (9).

   15 Asimismo existe la posibilidad de que también se emita un sonido proporcional en frecuencia, más agudo con mayor potencia en el pedaleo, se transmite la información mediante tecnología Bluetooth (7) o similar y se reproduce en los auriculares (8) (Figura 7).

   20 En el módulo electrónico (3) existen interruptores (4) para poder individualizar cada sensor por separado. En este deporte el fin, es mejorar la técnica de ciclismo y obtener mayor beneficio en la pedaleada.