ES2639784T3 - Cama elástica - Google Patents

Abstract

Cama elástica (1) con una estructura de marco (2) y con una lona de salto (3) montada en la estructura de marco (2), estando prevista una disposición de sensores (8) por medio de los cuales se registran fuerzas o aceleraciones que actúan sobre la lona de salto (3) y las señales de los sensores (8) son leídas en una unidad de evaluación (9), generándose a partir del desarrollo temporal de las señales magnitudes de salida, estando dispuestos los sensores (8) en la estructura de marco (2), presentando la estructura de marco (2) un marco (4) que aloja la lona de salto (3) y elementos de pie unidos a este en forma de patas de apoyo (5) para la instalación sobre una base, y estando montado en cada caso un sensor (8) en el lado inferior de una pata de apoyo (5), de tal modo que la estructura de marco (2) se encuentra por completo sobre los sensores (8).

Description

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DESCRIPCION

Cama elastica

La invencion se refiere a una cama elastica y a un procedimiento para el control de saltos llevados a cabo sobre la cama elastica.

Tales camas elasticas se emplean en multiples aplicaciones tanto en el tiempo libre como en el ambito de la competicion.

En el uso en el ambito de la competicion, son valorados los saltos que realiza un atleta sobre la cama elastica de manera conocida por arbitros de competicion. Un criterio de valoracion esencial a este respecto es el tiempo de vuelo en un salto del atleta, es decir, que debe determinarse de la manera mas exacta y objetiva posible cuanto tiempo permanece un atleta durante un salto levantado sobre la cama elastica en el aire. Esta determinacion del tiempo de vuelo solo puede ser estimada de manera inexacta por los arbitros de competicion. Para obtener valores mas seguros de los tiempos de vuelo es conocido el uso de barreras de luz como sistemas de medicion que se instalan por debajo del plano de las lonas de salto. El modo de funcionamiento de las barreras de luz es tal que su trayectoria de luz no se interrumpe cuando la cama elastica no se utiliza o el correspondiente atleta esta durante un salto sobre la cama elastica levando de la lona de salto. Por el contrario, la trayectoria de luz se interrumpe cuando el atleta se posa sobre la lona de salto de tal manera que la empuja hacia abajo y, de esta manera, cruza la trayectoria de luz de los rayos de luz.

Desventajoso a este respecto es que, por una vibracion posterior de la lona de salto cuando el atleta se despega de la lona de salto, las barreras de luz pueden ser interrumpidas de nuevo, lo que puede falsear los resultados medidos para el tiempo de vuelo.

Otra desventaja se da porque el sistema de medicion con las barreras de luz esta limitado a la determinacion de tiempos de vuelo.

El documento EP 2 505 235 A1 (D1) se refiere a una cama elastica con una estructura de marco en la que estan montadas una lona de salto que discurre en un plano horizontal y una cubierta lateral orientada perpendicularmente a esta. En la zona de la lona de salto estan instalados sensores que estan conectados a un equipo de evaluacion. Con los sensores se realiza un sistema de retroalimentacion de tal manera que se pueden registrar actividades de un usuario sobre la cama elastica. Por ejemplo, se pueden registrar el numero de saltos, el consumo de calorlas o movimientos del usuario que luego pueden guardarse en el equipo de evaluacion de tal modo que estos pueden ser abiertos por el usuario tras usar la cama elastica.

El documento US 2002/0137598 A1 (D2) se refiere a una cama elastica que presenta un cercado en el que se pueden prever sensores para el registro de movimientos de un usuario.

El documento WO 2014/098628 A1 (D3) se refiere a una cama elastica con una lona de salto montada en una estructura de marco. En la lona de salto se encuentran sensores con los que se posibilita una localizacion de usuarios sobre la lona de salto.

El documento US 2005/0043122 A1 se refiere a un cuerpo plano que puede ser fijado a una cama elastica, particularmente al lado superior de su superficie de salto. El cuerpo plano presenta marcas que se pueden utilizar para la ejecucion de juegos. El cuerpo plano puede presentar sensores de presion que estan conectados con una pantalla de visualizacion. Con este sistema de sensores se puede visualizar el numero de saltos, la puntuacion del juego y el tiempo de juego.

La invencion se basa en el objetivo de proporcionar un sistema por medio del cual, en una cama elastica del tipo mencionado al principio, con poca complejidad se obtengan datos lo mas amplios y exactos posible sobre los saltos ejecutados sobre esta cama elastica.

Para resolver este objetivo estan previstas las caracterlsticas de las reivindicaciones independientes. Formas de realizacion ventajosas y perfeccionamientos utiles de la invencion se describen en las reivindicaciones dependientes.

La cama elastica de acuerdo con la invencion comprende una estructura de marco y una lona de salto montada en la estructura de marco, estando prevista una disposition de sensores por medio de los cuales se registran fuerzas o aceleraciones que actuan sobre la lona de salto. Las senales de los sensores son leldas en una unidad de evaluacion. A partir del desarrollo temporal de las senales se generan magnitudes de salida. Los sensores estan dispuestos en la estructura de marco. La estructura de marco presenta un marco que aloja la lona de salto y elementos de pie unidos a este en forma de patas de apoyo para la instalacion sobre una base. En cada caso esta

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montado un sensor en el lado inferior de una pata de apoyo, de tal modo que la estructura de marco se encuentra por completo sobre los sensores.

El procedimiento de acuerdo con la invencion sirve para el control de saltos ejecutados sobre al menos una cama elastica, presentando la cama elastica una estructura de marco y una lona de salto montada en esta. Por medio de una disposicion de sensores se registran fuerzas o aceleraciones que actuan sobre la lona de salto. Las senales de los sensores son leldas en una unidad de evaluacion, generandose magnitudes de salida a partir del desarrollo temporal de las senales.

La idea basica de la invencion consiste en recurrir como sistema de medicion para una cama elastica a sensores que suministran fuerzas y aceleraciones y, con ello, magnitudes de medicion, que representan una reaccion inmediata de la lona de salto a saltos que se realizan sobre esta. De esta manera se pueden analizar de manera exacta e inmediata saltos ejecutados sobre la lona de salto.

Esencial a este respecto es que la evaluacion de las senales de sensor se efectua con resolucion temporal. De este modo, se pueden analizar de manera completa y exacta desarrollos temporales de saltos sobre la cama elastica. A este respecto, es ventajoso que las senales de sensor pueden ser evaluadas inmediatamente, es decir, sin retardo, en la unidad de evaluacion para la generacion de las magnitudes de salida, de tal modo que las magnitudes de salida pueden ser puestas a disposicion de un usuario en tiempo real, es decir, sin demoras, durante los saltos ejecutados sobre la cama elastica.

Con los sensores se pueden registrar de manera exacta fuerzas que actuan sobre la lona de salto durante la ejecucion de saltos sobre la cama elastica. En la evaluacion de las senales de sensor se toma en consideracion el comportamiento caracterlstico de la lona de salto durante la ejecucion de saltos. Si un gimnasta se encuentra durante el movimiento de descenso de un salto en la lona de salto, se registrara un aumento de fuerza en la lona de salto. A la inversa, las fuerzas disminuyen cuando un gimnasta se encuentra en un movimiento de elevacion en la lona de salto. Tan pronto como el gimnasta se levanta de la lona de salto, la lona de salto vibra con una frecuencia propia, lo que provoca fuerzas de oscilacion que se registran con los sensores. Finalmente, la carga de fuerza es constante cuando la lona de salto se encuentra en su estado de reposo. Teniendo en cuenta estas relaciones, con los sensores del sistema de medicion de acuerdo con la invencion se puede registrar de manera exacta el comienzo y el final de un salto sobre la lona de salto de la cama elastica. A partir de ello, en la unidad de evaluacion se pueden calcular como magnitudes de salida el tiempo de vuelo y, derivado de ello, tambien la altura de vuelo de un salto. A este respecto, un tipo particularmente ventajoso de la evaluacion metrica consiste en que las senales de sensor de los sensores determinadas actualmente estan referidas a valores de referencia.

De esta manera, las magnitudes de salida se pueden determinar de manera sencilla y con elevada exactitud. Los valores de referencia se determinan ventajosamente por medio de mediciones de referencia antes de la puesta en marcha del sistema de medicion.

De acuerdo con una forma de realizacion ventajosa de la invencion, los sensores estan dispuestos distribuidos en direccion perimetral de la cama elastica de tal modo que, a partir de las senales de los sensores en la unidad de evaluacion, se obtienen magnitudes de salida dependientes de la posicion para saltos ejecutados sobre la cama elastica.

Las magnitudes de salida generadas a partir de estas senales de sensor pueden proporcionar informacion particularmente sobre si un gimnasta realiza sus saltos de manera centrada sobre la lona de salto o desplazada lateralmente respecto al centro de la lona de salto. De esta manera, se obtiene un rango de funciones considerablemente aumentado del sistema de medicion de acuerdo con la invencion.

Generalmente a este respecto se forma una combinacion de senales de sensor, preferentemente se forman a este respecto diferencias de senales de sensor. Un salto desplazado lateralmente respecto al centro de la lona de salto sobre la cama elastica provoca concretamente senales de sensor diferentes de los sensores dispuestos de manera distribuida.

Los sensores del sistema de medicion de acuerdo con la invencion pueden estar configurados basicamente como sensores de aceleracion por medio de los cuales se determinan aceleraciones de la lona de salto que se generan por medio de saltos sobre la cama elastica. A este respecto, los sensores de aceleracion estan configurados de tal modo que estos no solo determinan las cantidades, sino tambien las direcciones de aceleraciones. Tales sensores de aceleracion pueden estar dispuestos, por ejemplo, en elementos elasticos con los que este fijada la lona de salto en la estructura de marco. Generalmente, los sensores de aceleracion tambien pueden estar dispuestos en la estructura de marco de la cama elastica.

De acuerdo con otra forma de realizacion ventajosa, los sensores del sistema de medicion pueden estar configurados como sensores de fuerza, estando estos dispuestos ventajosamente en la estructura de marco de la

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cama elastica. Los sensores as! configurados miden, pues, las fuerzas que actuan sobre la lona de salto con los saltos sobre esta y despues se transmiten a la estructura de marco de la cama elastica.

A modo de ejemplo, los sensores estan configurados como sensores de fuerza en forma de sensores de presion o extensometros.

De acuerdo con la invention, la estructura de marco presenta un marco que aloja la lona de salto y elementos de pie. Los sensores estan dispuestos en los elementos de pie, estando dispuesto convenientemente un sensor en un elemento de pie en cada caso.

Mediante la instalacion de los sensores en los elementos de pie estos estan dispuestos distribuidos de manera uniforme en direction perimetral de la lona de salto. Mediante combination, particularmente mediante diferenciacion de las senales de sensor se obtienen datos con resolution espacial que revelan en que punto de la lona de salto se apoya el correspondiente gimnasta en la realization de los saltos.

Es posible un montaje particularmente sencillo de los sensores porque los sensores estan dispuestos en los lados inferiores de los elementos de pie.

De acuerdo con una forma de realizacion ventajosa de la invencion, la unidad de evaluation presenta una unidad de salida.

La unidad de salida puede ser un terminal de un ordenador, un ordenador portatil o una tablet, formando la unidad de evaluacion su unidad informatica.

El sistema de medicion de acuerdo con la invencion puede instalarse de manera sencilla particularmente tambien como set de reequipamiento suplementario en camas elasticas de cualquier tipo constructivo. A este respecto, el sistema de medicion es robusto y poco propenso a fallos por manipulation.

Un primer ambito de aplicacion del sistema de medicion de acuerdo con la invencion es la determination de valores de medicion en camas elasticas empleadas en el ambito de la competition. A este respecto, por un lado, arbitros de competition pueden seguir en un terminal de un ordenador o similar durante los saltos de un atleta las magnitudes de salida generadas a este respecto con el sistema de medicion. Ademas, las magnitudes de salida tambien pueden ser mostradas en una pantalla de video o similar como unidad de salida adicional para que tambien el publico pueda seguir las magnitudes de salida.

Las magnitudes de salida generadas con el sistema de medicion representan un medio de ayuda que provoca una descarga esencial de los arbitros de competicion. Ademas, con las magnitudes de salida se generan magnitudes objetivas que posibilitan una valoracion libre de puntos de vista subjetivos de los saltos de un atleta.

Ventajosamente, a este respecto como magnitud de salida se determina el tiempo de vuelo y, derivado de ello, la altura de salto durante la ejecucion de los saltos sobre la cama elastica y se muestra en tiempo real en la unidad de visualization. Estas magnitudes de salida forman criterios esenciales de valoracion en competiciones llevadas a cabo sobre camas elasticas.

Como criterio de valoracion adicional, se puede determinar mediante una valoracion con resolucion espacial de las senales de sensor la position del atleta sobre la lona de salto de la cama elastica. Por ejemplo, se puede establecer de manera exacta por la determinacion de la posicion si el punto de apoyo del atleta sobre la lona de salto ha variado durante los saltos individuales y en que medida. A este respecto, puede ser valorado con un descuento de puntos un desplazamiento de los puntos de apoyo que supere un valor llmite. Finalmente, estas mediciones tambien pueden ser valoradas ampliamente como criterio de seguridad para sancionar a un atleta, particularmente para descalificarlo cuando abandone una determinada zona de seguridad de la lona de salto.

El sistema de medicion de acuerdo con la invencion tambien puede emplearse con fines de control de entrenamiento. Un entrenador puede valorar con ayuda de las magnitudes de salida los saltos de un atleta sobre la cama elastica. Particularmente se puede analizar si determinados nuevos saltos que deben aprenderse provocan movimientos de desplazamiento demasiado grandes del atleta sobre la lona de salto. Ademas, las magnitudes de salida tambien pueden utilizarse como la documentation de los logros de diferentes atletas.

El sistema de medicion de acuerdo con la invencion puede ampliarse mucho disponiendo sensores en varias camas elasticas dispuestas preferentemente unas junto a otras, siendo evaluadas las senales de sensor de todos los sensores en una unidad de evaluacion conjunta para la generation de magnitudes de salida. A este respecto, se puede determinar particularmente en que medida atletas realizan saltos sincronicamente sobre las camas elasticas individuales.

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El sistema de medicion de acuerdo con la invencion puede utilizarse, ademas, como medio para el control de calidad de la cama elastica en cuestion. Por ejemplo, se puede determinar mediante una anotacion de trayectorias de fuerza, que se registran con los sensores, efectuada en un periodo largo de tiempo, si aparecen signos de fatiga en los componentes de las camas elasticas, particularmente en la lona de salto y los elementos elasticos con los que la lona de salto esta fijada en la estructura de marco.

Finalmente, el sistema de medicion de acuerdo con la invencion tambien se puede emplear para camas elasticas que se utilizan en el ambito ludico y de ocio.

A continuacion, se explica la invencion con ayuda de los dibujos. Muestran:

la Figura 1: Representacion esquematica de la cama elastica de acuerdo con la invencion con un sistema de

medicion.

la Figura 2: Representacion de corte de la estructura de marco de la cama elastica de acuerdo con la figura 1

con lona de salto sujeta en ella.

La figura 1 muestra esquematicamente un ejemplo de realization de una cama elastica 1 que presenta como componentes esenciales una estructura de marco 2 y una lona de salto 3 montada en ella.

La estructura de marco 2 se compone en lo esencial de un marco rectangular 4 y elementos de pie unidos con este en forma de patas de apoyo 5 para la instalacion sobre una base. Generalmente, la estructura de marco 2 puede ser a este respecto plegable.

En el marco 4 de la estructura de marco 2, como se ve en la figura 2, esta sujeta la lona de salto 3. Para ello, a lo largo de todo el perlmetro de la lona de salto 3 estan fijados resortes 6 como elementos elasticos que se fijan en el lado interior del marco 4.

Como se ve en la figura 1, los resortes 6 estan cubiertos mediante cubiertas 7 para evitar el peligro de heridas por contacto de la persona que utilice la cama elastica 1 con los resortes 6.

En la cama elastica 1 se encuentra un sistema de medicion. El sistema de medicion comprende una disposition de sensores 8, que en el presente caso estan configurados como placas de medicion de fuerza en las que estan integrados extensometros o similares como elementos sensores. Como se aprecia en la figura 1, esta montado en cada caso un sensor 8 en el lado inferior de esta pata de apoyo 5 de tal modo que la estructura de marco 2 se encuentra por completo sobre los sensores 8. Los sensores 8 estan configurados de manera identica y conectados mediante conductos no representados con una unidad de evaluation 9 central. Con la unidad de evaluation 9 esta conectada una unidad de salida 10. En el caso mas sencillo, la unidad de evaluacion 9 se compone de una unidad informatica de un ordenador, un ordenador portatil o una tablet, formando su terminal la unidad de salida 10. De manera general, tambien puede estar prevista una transmision de datos que trabaje sin contacto entre los sensores 8 y la unidad de evaluacion 9.

Con los sensores 8 se determinan con resolution temporal durante la ejecucion de saltos sobre la cama elastica 1 las fuerzas que ejerce sobre la lona de salto 3 un gimnasta al contactar con esta y que son transmitidas por la lona de salto 3 a la estructura de marco 2.

Las senales de sensor son leldas en la unidad de evaluacion 9. En la unidad de evaluacion 9 se generan en tiempo real, es decir, sin retardo, magnitudes de salida a partir de las senales de sensor y son mostradas tambien sin retardo en la unidad de salida 10.

Las magnitudes de salida as! formadas forman valores caracterlsticos para saltos efectuados sobre la cama elastica 1, generandose estos valores caracterlsticos durante la ejecucion de los saltos de manera continua en la unidad de evaluacion 9 y siendo mostrados en la unidad de salida 10.

Como primeras magnitudes de salida se pueden determinar los tiempos de vuelo o alturas de vuelo en los saltos individuales ejecutados sobre la cama elastica 1. Para ello, por un lado se determina con ayuda de las senales de sensor de los sensores 8 el momento en que un gimnasta abandona la lona de salto 3, es decir, se eleva sobre la lona de salto 3 al comienzo de un salto. Por otro lado, se determina a continuacion con ayuda de las senales de sensor el punto de apoyo del gimnasta sobre la lona de salto 3.

En este caso, en la valoracion de las senales de sensor determinadas por los sensores 8 se aprovecha la reaction conocida de la lona de salto 3 en el ejercicio de los saltos. Al final de un salto tras apoyarse sobre la lona de salto 3, un gimnasta se encuentra en un movimiento de descenso en la lona de salto 3. Con ello, actua una fuerza creciente sobre la lona de salto 3, que se transmite a la estructura de marco 2 y es registrada por los sensores 8.

Correspondientemente, se registran valores de fuerza menguantes cuando el gimnasta se encuentra en un movimiento de ascenso en la lona de salto 3. Si el gimnasta esta levantado de la lona de salto 3, la lona de salto 3 sigue vibrando con su frecuencia propia, por medio de lo cual se generan valores de fuerza oscilantes que son registrados por los sensores 8. Si la lona de salto 3 de la cama elastica 1 esta quieta, en los sensores 8 se obtienen 5 valores de fuerza constantes.

Mediante aprovechamiento de este comportamiento caracterlstico, se puede determinar en la unidad de evaluacion 9 el tiempo de vuelo y, derivado de ello, la altura de vuelo de los saltos ejecutados sobre la cama elastica 1. Para ello, basicamente bastan las senales de sensor de un sensor 8. Ventajosamente la determinacion de los valores caracterlsticos mencionados se efectua a partir de la suma de varios sensores 8 o de todos ellos.

10 Mediante una diferenciacion de las senales de sensor, se puede establecer como magnitud de salida adicional la posicion del gimnasta sobre la cama elastica 1. En este caso se aprovecha la disposicion simetrica de los sensores 8 respecto a la lona de salto 3. Si tras un salto, un gimnasta se apoya exactamente en el centro de la lona de salto 3, los sensores 8 suministran las mismas senales de sensor, es decir, los mismos valores de fuerza, debido a su disposicion simetrica. Si, por el contrario, el gimnasta se apoya de manera desplazada respecto al centro de la lona 15 de salto 3, los sensores 8 proporcionan diferentes senales de sensor. Mediante la evaluacion de las diferencias de las senales de sensor se puede establecer, por tanto, la posicion del gimnasta sobre la lona de salto 3.

Ventajosamente, las mediciones de fuerza con las senales de sensor son referidas a valores de referencia que se determinan mediante mediciones de referencia antes de la puesta en marcha del sistema de medicion.

Lista de referencias

20 (1) Cama elastica

(2) Estructura de marco

(3) Lona de salto

(4) Marco

(5) Pata de apoyo

25 (6) Resorte

(7) Cubierta

(8) Sensor

(9) Unidad de evaluacion

(10) Unidad de salida 30

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES

   I. Cama elastica (1) con una estructura de marco (2) y con una lona de salto (3) montada en la estructura de marco (2), estando prevista una disposicion de sensores (8) por medio de los cuales se registran fuerzas o aceleraciones que actuan sobre la lona de salto (3) y las senales de los sensores (8) son leldas en una unidad de evaluacion (9),

   5 generandose a partir del desarrollo temporal de las senales magnitudes de salida, estando dispuestos los sensores (8) en la estructura de marco (2), presentando la estructura de marco (2) un marco (4) que aloja la lona de salto (3) y elementos de pie unidos a este en forma de patas de apoyo (5) para la instalacion sobre una base, y estando montado en cada caso un sensor (8) en el lado inferior de una pata de apoyo (5), de tal modo que la estructura de marco (2) se encuentra por completo sobre los sensores (8).

   10 2. Cama elastica de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que los sensores (8) estan dispuestos

   distribuidos en direccion perimetral de la cama elastica (1) de tal modo que a partir de las senales de los sensores

   (8) se obtienen en la unidad de evaluacion (9) magnitudes de salida dependientes de la posicion para los saltos efectuados sobre la cama elastica (1).
2. 3. Cama elastica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que los sensores (8) estan 15 configurados como sensores de fuerza en forma de sensores de presion o extensometros.
3. 4. Cama elastica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la unidad de evaluacion (9) presenta una unidad de salida (10).
4. 5. Cama elastica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que durante un tiempo de uso en el que un gimnasta ejecuta saltos se generan las magnitudes de salida de manera continua como valores

   20 caracterlsticos de los saltos ejecutados.
5. 6. Cama elastica de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizada por que las magnitudes de salida durante el tiempo de uso son representadas de manera continua en la unidad de salida (10).
6. 7. Cama elastica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que las senales de sensor de los sensores (8) determinadas actualmente estan referidas a valores de referencia.

   25 8. Cama elastica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que en la unidad de evaluacion

   (9) se establece como magnitud de salida la posicion de una persona que ejecuta saltos sobre la lona de salto (3).
7. 9. Cama elastica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que en la unidad de evaluacion se establecen como magnitudes de salida el tiempo de vuelo y/o altura de un gimnasta que ejecuta saltos sobre la lona de salto (3).

   30 10. Procedimiento para el control de saltos ejecutados sobre al menos una cama elastica (1), presentando la cama

   elastica (1) una estructura de marco (2) y una lona de salto (3) montada en esta, registrandose por medio de una disposicion de sensores (8) fuerzas o aceleraciones que actuan sobre la lona de salto (3) y siendo leldas las senales de los sensores (8) en una unidad de evaluacion (9), generandose a partir del desarrollo temporal de las senales magnitudes de salida, estando dispuestos los sensores (8) en la estructura de marco (2), presentando la estructura 35 de marco (2) un marco (4) que aloja la lona de salto (3) y elementos de pie unidos con este en forma de patas de apoyo (5) para la instalacion sobre una base, y estando montado en cada caso un sensor (8) en el lado inferior de una pata de apoyo (5), de tal modo que la estructura de marco (2) es encuentra por completo sobre los sensores (8).

   II. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado por que este se emplea en el ambito de la competicion, en el ambito del control durante el entrenamiento o en el ambito ludico y de ocio o para el control de

   40 calidad de la cama elastica (1).
8. 12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado por que en una unidad de evaluacion (9) se evaluan paralelamente las senales de sensor de sensores (8) en diferentes camas elasticas (1).