ES2259491A1 - Dispositivo programable de monitorizacion continua del pie en condiciones normales de marcha, adaptable a cualquier calzado convencional. - Google Patents
Dispositivo programable de monitorizacion continua del pie en condiciones normales de marcha, adaptable a cualquier calzado convencional.Info
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Abstract
La presente invención se refiere a un sistema de monitorización continua de temperatura, humedad y presiones, aparecidas en el conjunto pie-zapato, en condiciones dinámicas, sin que el individuo objeto de estudio sufra restricciones de movilidad ni vea alterado su ritmo de vida cotidiana. Se basa en una plantilla sensorizada y personalizable (1) conectada a un módulo de acondicionamiento y digitalización (2) que actúa también como emisor inalámbrico de datos a un sistema de almacenamiento temporal (3). El conjunto plantilla - módulo de acondicionamiento se ha dimensionado para que el usuario pueda incorporarlo a su zapato habitual, sujetando el módulo al tobillo o sujeto al propio calzado, en una disposición tal que le permite total libertad de movimientos. El módulo de almacenamiento temporal puede ser fácilmente transportado en un bolsillo y ofrece una autonomía de varios días o semanas, dependiendo de la programación del dispositivo en cuanto a modo de muestreo.
Description
Dispositivo programable de monitorización
continua del pie en condiciones normales de marcha, adaptable a
cualquier calzado convencional.
La presente invención se refiere a un sistema de
monitorización continua de presiones aparecidas en el conjunto
pie-zapato, en condiciones dinámicas, sin que el
individuo objeto de estudio sufra restricciones de movilidad ni vea
alterado su ritmo de vida cotidiana.
Se basa en una plantilla sensorizada y
personalizable conectada a un módulo de acondicionamiento y
digitalización que actúa también como emisor
inalámbrico de datos a un sistema de almacenamiento temporal.
inalámbrico de datos a un sistema de almacenamiento temporal.
El conjunto plantilla-módulo de
acondicionamiento se ha dimensionado para que el usuario pueda
incorporarlo a su zapato habitual, sujetando el módulo al tobillo o
sujeto al propio calzado, en una disposición tal que le permite
total libertad de movimientos.
El módulo de almacenamiento temporal puede ser
fácilmente transportado en un bolsillo y ofrece una autonomía de
varios días o semanas, dependiendo de la programación del
dispositivo en cuanto a modo de muestreo.
Existen diversos tipos de plantillas sensorizadas
y sistemas de análisis de pisada, marcha, carrera, etc, capaces de
obtener datos biomecánicos con fines correctores y terapéuticos,
sobre todo en el ámbito deportivo.
Pueden verse algunos ejemplos en los objetos de
diversas patentes:
- \bullet
- US4578769 Device for determining the speed, distance traversed, elapsed time and calories expended by a person while running.
- \bullet
- US4019030 Step-counting shoe.
- \bullet
- US5899963 System and method for measuring movement of objects.
- \bullet
- US5471405 Apparatus for measurement of forces and pressures applied to a garment.
- \bullet
- US2003009308 Instrumented insole.
- \bullet
- ES2070692 Soles instrumented to measure pressures.
- \bullet
- IT1262877 Electronic device applied to footwear for evaluating and programming the walking and running of an individual with direct monitoring on the footwear or with remote monitoring by telemetry.
Sin embargo, la mayoría de estos sistemas
precisan ambientes controlados de laboratorio y realizan pruebas
puntuales de adquisición de datos para análisis posterior, lo que
cuestiona hasta cierto punto la validez de las medidas dado que se
producen en un entorno artificial.
En cualquier caso, ninguno de ellos ofrece la
posibilidad de realizar una monitorización continua y permanente
del sujeto analizado, adaptándose a sus características
individuales, en su entorno habitual y manteniendo su ritmo de vida
cotidiano.
La Plantilla (1) está formada por 64
sensores resistivos sensibles a la presión, un sensor de
temperatura y un sensor de humedad.
Los sensores de presión son de forma circular y
diámetro de 6 mm, con un límite máximo de detección de 7
Kg/cm^{2} y una resolución 1/50 (división mínima 200 g). Van
montados sobre circuito impreso flexible, serigrafiado en base de
acetato, y protegidos para hacerlos herméticos y perfectamente
resguardados de la humedad. Con todo ello, se alcanzan unas
condiciones mecánicas del dispositivo tales que permiten su uso
continuado durante largos periodos de tiempo sin que aparezca
dispersión en la respuesta de los sensores.
El conjunto va recubierto por un material
transpirable (base de algodón), alcanzando un grosor, aproximado de
1 mm, lo que asegura su fácil inserción en cualquier tipo de
calzado convencional, y una mínima influencia en la confortabilidad
del mismo.
Un único conector plano lleva las señales hasta
el Módulo de Acondicionamiento y Digitalización (2), que se
ocupa además de enviarlas vía radio, hasta el Sistema de
Almacenamiento Temporal (3).
El Módulo de Acondicionamiento consta de dos
multiplexores analógicos de 8 canales, un microcontrolador que
incluye conversores ND y la posibilidad de modificar la
configuración del subsistema vía serie. La transmisión de datos se
realiza a partir de resonador SAW y transistor, con una frecuencia
de 433,92 MHz para la plantilla derecha y 418 MHz para la
izquierda, con modulación PDM por interrupción de portadora, y un
consumo inferior a 1 mA.
El conjunto se alimenta con una pila de botón de
litio y dióxido de manganeso de 3V, lo que le confiere una
autonomía mínima de 100 horas cuando el sistema trabaja con
muestreos y comunicación continuos. Se ubica en una caja de
protección de pequeñas dimensiones (20 x 45 x 8 mm), de tal forma
que durante el uso puede sujetarse sobre el pie del individuo, entre
el tobillo y el empeine, o sujeto al propio zapato, permitiendo
total libertad de movimiento.
La unidad de almacenamiento temporal puede ser
fácilmente transportada por su reducido tamaño y peso (130 x 60 x
30 mm, 160 g) bien en un bolsillo, bien sujeta mediante un clip a
cualquier prenda de vestir, por lo que no supone para el usuario
inconveniente alguno en el normal desarrollo de sus actividades
cotidianas. Se encarga de la recepción, acondicionamiento y
depuración de datos, con una capacidad de 4 MB, lo que le confiere
una autonomía mínima de 1 semana, dependiendo de la cadencia
programada.
Los datos almacenados pueden transmitirse al
ordenador de la estación base a través de un teléfono móvil, un
MODEM o directamente mediante conexión RS232 estándar.
El dispositivo presenta un modo de funcionamiento
programable, lo que permite personalizar la cadencia y forma del
muestreo, y con ello variar su autonomía y adaptar las condiciones
de trabajo al usuario.
El módulo de acondicionamiento y digitalización
realiza lecturas continuas de los 64 sensores de la plantilla, a
razón de cuatro muestras por segundo. Puede trabajarse en modo
continuo registrando todas las tramas obtenidas o bien programar
una cadencia de muestreo. En este caso, el módulo de
acondicionamiento realiza un acumulado de los muestreos, enviando
una única trama al módulo de almacenamiento a cada periodo, con una
temporización máxima de 5 minutos.
Por otra parte, los 64 sensores de la plantilla
se distribuyen en 8 zonas programables, lo que permite seleccionar
áreas de interés modificando el número de sensores implicados en
cada una de ellas.
Con todo, se podría hablar de la posibilidad de
un funcionamiento doble del dispositivo que se concreta en dos
fases:
En la primera fase, efectuada en laboratorio,
pueden realizarse muestreos continuos a la máxima velocidad, con
visualización directa en el PC, y hacer un estudio previo de las
características del individuo, la forma de su pisada y las zonas
más conflictivas resultantes.
A partir de estos datos, se procede a programar
la plantilla de manera personalizada en cuanto a zonas de interés y
cadencia de muestreo.
En la segunda fase, el individuo sometido a
ensayo puede incorporar las plantillas a su calzado y continuar con
su vida cotidiana, con la única restricción de volcar los datos de
su unidad de almacenamiento con la frecuencia necesaria. En estas
condiciones, alargando los tiempos de muestreo, pueden conseguirse
autonomías de varios meses.
Claims (8)
1. Dispositivo de monitorización de pies
caracterizado por la posibilidad de medir presiones,
temperatura y humedad y compuesto por una plantilla sensorizada
adaptable a cualquier calzado convencional, y un elemento
acondicionador y digitalizador de señales con envío por radio de las
mismas hacia un elemento portátil de almacenamiento temporal,
descargable en un ordenador personal.
2. De acuerdo con la reivindicación 1, plantilla
flexible que incorpora un sensor de temperatura, un sensor de
humedad y 64 sensores de presión resistivos distribuidos
adecuadamente en su superficie, para medir distribución de cargas en
condiciones normales de marcha.
3. De acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2,
plantilla sensorizada para la medida de temperatura, humedad y
presiones, con acondicionador de señales que permite el envío de
datos en formato digital vía radio.
4. De acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2,
plantilla sensorizada con acondicionador de señales programable que
permite adaptar la cadencia de muestreo a las necesidades de
análisis.
5. De acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2,
plantilla sensorizada con acondicionador de señales programable que
permite agrupar 64 sensores de presión en 8 zonas de libre
distribución, para fijar áreas de interés dentro del análisis de
distribución de presiones en el pie.
6. De acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 y 3,
dispositivo para la monitorización continua de presiones,
temperatura y humedad en los pies de individuos, sin introducir
restricciones en su ritmo de vida habitual.
7. De acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 y 3,
dispositivo para la monitorización continua de presiones,
temperatura y humedad en los pies, aplicable simultáneamente a pie
derecho y pie izquierdo.
8. De acuerdo con la reivindicación 1,
dispositivo de monitorización de pies en condiciones normales de
marcha, con acondicionador y digitalizador de señales y envío por
radio a un dispositivo de almacenamiento temporal, descargable a
ordenador personal vía serie, módem o a través del teléfono
móvil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200301942A ES2259491B1 (es) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Dispositivo programable de monitorizacion continua del pie en condiciones normales de marcha, adaptable a cualquier calzado convencional. |
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| ES200301942A ES2259491B1 (es) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Dispositivo programable de monitorizacion continua del pie en condiciones normales de marcha, adaptable a cualquier calzado convencional. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| ES2259491B1 ES2259491B1 (es) | 2007-12-01 |
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ID=37054760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| ES200301942A Expired - Fee Related ES2259491B1 (es) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Dispositivo programable de monitorizacion continua del pie en condiciones normales de marcha, adaptable a cualquier calzado convencional. |
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|---|---|
| ES (1) | ES2259491B1 (es) |
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| ES2259491B1 (es) | 2007-12-01 |
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