ES2962344T3 - Prenda de vestir, sistema y procedimiento para transmitir información de audio y/o de mensajería a un usuario - Google Patents
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Abstract
Se divulga una prenda (1) del tipo que comprende tela (2) y al menos una costura (4), comprendiendo dicha prenda (1) al menos un accionador vibrotáctil (3) configurado para producir un patrón vibratorio (19) basado en información de audio y/o mensajería proporcionada por una señal de información (17) procedente de un dispositivo externo (10) en el que dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) está contenido dentro de dicha al menos una costura (4). También se divulga un sistema (100), un circuito (30) y un método para transmitir información de audio y/o mensajería a un usuario. El sistema comprende la prenda, el dispositivo externo (10) y una unidad de conversión (33) que comprende un microcontrolador (34) configurado para convertir la información de audio y/o mensajes en una señal de activación que se proporcionará a dicho al menos un actuador vibrotáctil. (3). El circuito (30) comprende el microcontrolador (34) y los actuadores vibrotáctiles (3) que están acoplados entre sí mediante una cinta (7) de un material flexible. El método comprende una etapa de evaluación del retraso entre el patrón vibratorio (19) producido por dicho al menos un actuador vibrotáctil (3) y las señales acústicas y/o visuales (12, 18) producidas por el dispositivo externo en base al audio. y/o información de mensajería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Prenda de vestir, sistema y procedimiento para transmitir información de audio y/o de mensajería a un usuario
Campo técnico
La presente invención versa sobre el campo de los textiles electrónicos (también denominados “prendas de vestir inteligentes”). En particular, la presente invención versa sobre una prenda de vestir que proporciona una sensación táctil a un usuario.
Antecedentes
Se conocen sistemas para proporcionar una sensación táctil a un usuario. En sistemas de realidad virtual, por ejemplo, se usan guantes que tienen unidades de vibración para proporcionar al usuario una retroalimentación háptica en respuesta a una interacción del usuario con el entorno virtual.
Estos guantes suelen estar dotados de una o más unidades de vibración dispuestas en correspondencia con los dedos del usuario para transmitir una fuerza de retroalimentación a la piel del usuario en respuesta a una señal de mando. Por ejemplo, las unidades de vibración pueden incluir un motor eléctrico que tiene una masa excéntrica acoplada con su eje de rotación.
Otros tipos de prendas de vestir, por ejemplo, prendas de vestir deportivas, pueden estar dotadas de unidades de vibración. Estas prendas de vestir se suelen usar para proporcionar al usuario información básica sobre su actividad física (por ejemplo, una alerta sobre el límite de tiempo del entrenamiento) mediante una vibración. Las unidades de vibración son aparatos generalmente muy visibles, relativamente pesados, engorrosos y, habitualmente, incómodos diseñados para un uso breve en términos de tiempo.
Se necesitan sistemas mejorados para transmitir información más compleja a un usuario, usando unidades de vibración. El documento w O 2016/009277 A1 divulga una prenda de vestir inteligente o lista que incluye sensores y accionadores para la interacción con el usuario. Los sensores pueden medir condiciones fisiológicas del usuario y los accionadores proporcionan una retroalimentación táctil. El documento también divulga detalles de construcción de cómo pueden fabricarse los sensores y accionadores en un segmento y, entonces, insertarse en una costura de la prenda de vestir. Un dispositivo externo recopila los datos del sensor y proporciona una señal de control para los accionadores.
El documento US 2011/063208 A1 divulga una prenda de vestir con accionadores y un circuito que recibe una señal háptica desde un dispositivo externo para excitar los accionadores. El documento divulga una operación de edición en la que se diseña, en primer lugar, la señal háptica, independientemente de la señal de audio y, entonces, se combinan en un fichero contenedor que encapsula tanto el fichero de audio como la señal háptica entre sí con información de sincronización.
El documento WO 2016/073802 A1 divulga un dispositivo integrado en una prenda de vestir con circuitos blandos. Los circuitos comprenden células de accionamiento, un microcontrolador y una célula maestra que recibe instrucciones de accionamiento y un sustrato flexible no conductor sobre el que se adhieren los segmentos conductores. Los componentes electrónicos divulgados por el presente documento están situados en bolsillos dispuestos de antemano en el género.
Sumario de la invención
Un objeto de la presente invención es superar las desventajas de la técnica anterior citada más arriba y proporcionar una prenda de vestir según la reivindicación 1.
Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un sistema, que comprende la prenda de vestir, según la reivindicación 14.
Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un procedimiento para transmitir información a un usuario según la reivindicación 17.
En las reivindicaciones dependientes se indicarán aspectos preferidos de la invención.
En particular, según la presente invención, la prenda de vestir comprende género, al menos una costura, y al menos un accionador vibrotáctil. Estando configurados el o los accionadores vibrotáctiles para producir un patrón vibratorio basado en información de audio proporcionada por una señal de información procedente de un dispositivo externo. Según un aspecto de la presente invención, los uno o más accionadores vibrotáctiles (al menos uno) están contenidos en la o las costuras de la prenda 1 de vestir.
Este aspecto permite, de manera ventajosa, la transmisión de información de audio y/o de mensajería al usuario durante la actividad diaria del usuario usando una prenda de vestir de uso diario que es físicamente cómoda y/o tiene un aspecto elegante. De manera ventajosa, el al menos un accionador vibrotáctil está acoplado con la prenda de vestir mediante una cinta de un material flexible dispuesto, además, en la o las costuras de la prenda de vestir. Preferiblemente, el material flexible comprende hilo plástico, textil o conductor. Gracias a la cinta, la prenda de vestir según la presente invención puede ser producida rápidamente y de forma simple, especialmente en el caso de las realizaciones dotadas de un gran número de accionadores vibrotáctiles. La cinta incluye una pluralidad de conexiones eléctricas (por ejemplo, segmentos conductores, hilos metálicos o cables eléctricos) para formar un bus de comunicaciones para los accionadores vibrotáctiles.
Algunas realizaciones permiten que la cinta sea extensible de forma elástica en al menos un 10% y que los cables eléctricos estén dispuestos a lo largo de la cinta en un recorrido sinuoso (es decir, un recorrido continuamente no lineal), tal como un recorrido ondulado o en zigzag. En otras palabras, aplicando una fuerza determinada en los extremos de la cinta, se puede estirar la cinta (es decir, deformarla aumentando su longitud) en al menos un 10%. Cuando se suprime la fuerza, la cinta vuelve elásticamente al tamaño original. El patrón ondulado o en zigzag o sinuoso de los cables eléctricos evita que los cables se rompan cuando la cinta se estira.
Estas realizaciones mejoran de forma ventajosa la comodidad de uso, para que el usuario no pueda percatarse de la presencia de componentes electrónicos embebidos en la prenda de vestir cuando se lleva puesta la prenda de vestir.
Según un aspecto particular de la presente invención, el al menos un accionador vibrotáctil comprende un motor de vibración sin eje, un accionador ultrasónico, un accionador resonante lineal (LRA, por sus siglas en inglés), un accionador piezoeléctrico, o una combinación de los anteriores. El solicitante observó que estos tipos de accionadores vibrotáctiles pueden estar dispuestos en una costura de una prenda de vestir de una manera fiable.
Preferiblemente, la prenda de vestir según la presente invención comprende una pluralidad de los accionadores vibrotáctiles mencionados anteriormente dispuestos para que la distancia mínima (D) entre uno y otro esté comprendida entre aproximadamente 10 mm y 100 mm. La distancia mínima (D) puede elegirse de forma ventajosa en función de la región del cuerpo del usuario que ha de cubrirse por la prenda de vestir. De hecho, las diferentes zonas del cuerpo tienen resoluciones cutáneas y rendimiento diferentes. En otras palabras, eligiendo una distancia apropiada (D) en el intervalo mencionado anteriormente, el patrón de vibración producido por los accionadores vibrotáctiles puede ser sentido por el usuario como un patrón vibratorio continuo (por ejemplo, a lo largo de una línea) sin distinguir la posición de los accionadores individuales.
Según un aspecto adicional de la presente invención, el al menos un accionador vibrotáctil está controlado por una unidad de conversión que comprende un microcontrolador configurado para convertir la información de audio en una señal de excitación que ha de proporcionarse al al menos un accionador vibrotáctil. La unidad de conversión está contenida en la al menos una costura de la prenda de vestir. Preferiblemente, la unidad de conversión comprende un primer módulo de comunicación inalámbrica configurado para recibir la señal de información de un segundo módulo de comunicación inalámbrica de dicho dispositivo externo. El primer módulo de comunicación inalámbrica está configurado, además, para proporcionar la información de audio y/o de mensajería al microcontrolador.
Algunas realizaciones permiten que la información de audio comprende una señal musical. En este caso, la señal de excitación es proporcionada al al menos un accionador vibrotáctil para producir un patrón vibratorio que tiene sustancialmente la misma tendencia en el tiempo con la señal musical mencionada anteriormente. Por ejemplo, la señal musical puede ser indicativa de la amplitud de la señal de excitación en el tiempo.
En un ejemplo adicional no cubierto por el alcance de las reivindicaciones adjuntas, en el caso de una señal de información que comprende información de mensajería, la unidad de conversión puede estar configurada para proporcionar una señal de excitación basada en un código predeterminado o personalizable (por ejemplo, el código Morse o similar) para proporcionar patrones vibrotáctiles que el usuario puede descifrar de una manera conocida.
Según un aspecto de la presente invención, la prenda de vestir comprende un revestimiento impermeable al menos en los accionadores vibrotáctiles, en la o las costuras de la prenda de vestir. Este aspecto permite, de manera ventajosa, que los componentes electrónicos de las prendas de vestir estén aislados del sudor, del agua y de cualquier otro líquido u otro fluido tal que se pudiera experimentar durante el lavado.
Algunas realizaciones pueden permitir que la prenda de vestir sea un pantalón, preferiblemente formado de mezclilla, o una prenda de vestir para la parte superior del cuerpo (tal como una camiseta). En el caso de un pantalón, algunas realizaciones permiten que la al menos una costura comprenda, para cada pernera, una costura lateral externa que se extiende en una dirección longitudinal a lo largo de una pierna del usuario y una costura medial interna que se extiende en la dirección longitudinal a lo largo de la pierna del usuario. Cada una de las costuras lateral externa y medial interna comprende uno o más de dichos accionadores vibrotáctiles dispuestos a lo largo de un fémur del usuario y/o a lo largo de una porción inferior de la pierna del usuario. Preferiblemente, la al menos una costura de la prenda de vestir comprende una costura de cinturón que se extiende a lo largo de la cintura de un usuario. La costura de cinturón incluye al menos uno de los accionadores vibrotáctiles. En otras realizaciones, la prenda de vestir puede ser una prenda de vestir del cuerpo superior tal como una camisa de diversos tipos y modelos.
Algunas realizaciones pueden permitir que la prenda de vestir esté formada de género elástico (por ejemplo, mezclilla elástica). Como resultado, cuando un usuario lleva puesta la prenda de vestir, se sitúan los accionadores vibrotáctiles sustancialmente a la misma distancia de la piel del usuario.
Un objeto adicional de la presente invención es un sistema para transmitir información de audio y/o de mensajería a un usuario. El sistema comprende una prenda de vestir dotada de al menos un accionador vibrotáctil, un dispositivo externo configurado para proporcionar una señal de información que contiene la información de audio, y una unidad de conversión configurada para recibir la señal de información y convertir la información de audio en una señal de excitación que ha de proporcionarse al al menos un accionador vibrotáctil para producir un patrón vibratorio basado en la información de audio. La prenda de vestir del sistema es del tipo que comprende género y al menos una costura, en la que al menos un accionador vibrotáctil está contenido en la al menos una costura.
Algunas realizaciones permiten que la cinta sea extensible de forma elástica en al menos un 10% y las conexiones eléctricas están dispuestas a lo largo de la cinta o en un recorrido sinuoso (es decir, un recorrido continuamente no lineal), tal como un recorrido ondulado o en zigzag. Un objeto adicional de la presente invención es un procedimiento para transmitir información de audio a un usuario que comprende las etapas de:
a) proporcionar una prenda de vestir según una de las realizaciones descritas anteriormente;
b) transmitir una señal de información que contiene dicha información de audio mediante el dispositivo externo a la prenda de vestir;
c) producir un patrón vibratorio basado en la información de audio y/o de mensajería por medio del al menos un accionador vibrotáctil;
en el que la información de audio está configurada para producirse como una señal acústica mediante el dispositivo externo. Según un aspecto de la presente invención, el procedimiento comprende la etapa de: d) evaluar el retraso entre el patrón vibratorio producido por el al menos un accionador vibrotáctil y la señal acústica, y la etapa de: e) producir la señal acústica en función del retraso evaluado en la etapa d) para sincronizar en el dominio temporal el patrón vibratorio y la señal acústica.
Breve descripción de los dibujos
Ahora, se describirá la invención con mayor detalle, a título de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos no limitantes. Se hace hincapié en que, según la práctica común, las diversas características de los dibujos no están necesariamente a escala. Al contrario, las dimensiones de las diversas características pueden expandirse o reducirse de manera arbitraria en aras de la claridad. Los números similares denotan características similares en toda la memoria descriptiva y en los dibujos en los que:
- la Figura 1 muestra una prenda de vestir según diversas realizaciones de la divulgación;
- la Figura 1A proporciona una vista expandida de una porción de la prenda de vestir mostrada en la Figura 1;
- la Figura 2 muestra una vista en sección transversal de una costura de una prenda de vestir según diversas realizaciones de la divulgación;
- la Figura 3A muestra un circuito según una realización particular de la presente invención que comprende accionadores vibrotáctiles, acoplados entre sí mediante un conector flexible (preferiblemente una cinta) conformado para estar dispuesto en una costura de la prenda de vestir según diversas realizaciones de la divulgación;
- las Figuras 3B y 3C muestran una cinta elásticamente extensible que forma un bus de comunicaciones para los accionadores vibrotáctiles según diversas realizaciones de la divulgación;
- la Figura 3D muestra una vista en sección transversal de las cintas elásticamente extensibles de las Figuras 3B y 3C;
- La Figura 4 muestra un esquema de bloques del sistema según diversas realizaciones de la divulgación;
- la Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento según diversas realizaciones de la divulgación.
Descripción detallada
La Figura 1 muestra una prenda 1 de vestir que comprende un género 2 y al menos una costura 4. Preferiblemente, la prenda 1 de vestir es un pantalón, pero en otras realizaciones según diversos aspectos de la presente invención, la prenda 1 de vestir puede ser un artículo de vestimenta que lleve puesto un usuario que incluya, sin limitación, pantalones cortos, una camisa, un traje de cuerpo entero, mangas para piernas y brazos y similares. La prenda 1 de vestir puede estar formada de mezclilla, mezclilla elástica u otros materiales adecuados.
Con respecto a la Figura 1A, la prenda 1 de vestir comprende uno o más accionadores vibrotáctiles 3 (mostrados de manera esquemática con una línea discontinua) contenidos en una o más costuras 4 de la prenda 1 de vestir. Los accionadores vibrotáctiles 3 están dispuestos en las costuras 4 (es decir, dentro) y, por lo tanto, no son visibles desde el exterior de la prenda 1 de vestir. Expresado de forma alternativa, los accionadores vibrotáctiles 3 están rodeados por el género 2. Una costura 4 puede estar definida como una porción de una prenda 1 de vestir en la que dos porciones solapadas 2a, 2b del género 2 están unidas entre sí, por ejemplo, mediante puntadas 5.
Preferiblemente, los accionadores vibrotáctiles 3 pueden comprender un motor de vibración sin eje (por ejemplo, un motor plano), un accionador ultrasónico, un accionador resonante lineal (LRA), un accionador piezoeléctrico, o una combinación de los anteriores.
Los accionadores vibrotáctiles 3 están configurados para producir un patrón vibratorio basado en información de audio y/o de mensajería proporcionada por una señal de información procedente de un dispositivo externo 10 tal como un teléfono inteligente, un ordenador, un reproductor de música u otros dispositivos electrónicos dotados de un procesador y un módulo de comunicación para transmitir datos a la prenda 1 de vestir. La prenda 1 de vestir y el dispositivo externo 10 forman un sistema 100 para transmitir información de audio y/o de mensajería desde el dispositivo externo 10 a un usuario (mostrado de forma esquemática en la Figura 4) y que será divulgado con más detalle en lo que sigue de la descripción de la presente memoria a continuación.
En otras palabras, los accionadores vibrotáctiles 3 están configurados para estar en comunicación electrónica con al menos un dispositivo externo 10, preferiblemente por medio de un sistema de comunicación configurado para permitir la transmisión de señales de información del dispositivo externo a la prenda de vestir. Los accionadores vibrotáctiles 3 están controlados por una unidad 33 de conversión que convierte la información de audio y/o de mensajería en una señal de excitación (es decir, una señal eléctrica) con la que se accionan los accionadores vibrotáctiles 3.
La información de audio y/o de mensajería puede comprender sonidos (por ejemplo, música) y/o mensajes (por ejemplo, frases, palabras, emoticonos, imágenes) transmitidos por el dispositivo externo 10 a la prenda 1 de vestir en forma de señales digitales y/o analógicas. Preferiblemente, la señal de información comprende, por ejemplo, una señal de RF, que contiene datos digitales de la información de audio y/o de mensajería, transmitidos de forma inalámbrica por el dispositivo externo a la prenda 1 de vestir. Realizaciones adicionales pueden permitir que la señal de información comprenda una señal eléctrica (analógica o digital) que contiene la información de audio y/o de mensajería, transmitida por medio de un hilo metálico (por ejemplo, un cable de audio o un cable USB, y similares).
Con respecto a la Figura 1, las costuras 4 están dispuestas preferiblemente al menos en ubicaciones laterales externas 6 y ubicaciones mediales internas 8. En el caso de un pantalón, las costuras 4 están dispuestas preferiblemente al menos en las ubicaciones laterales externas 6 y las ubicaciones mediales internas 8 en cada pernera 1a, 1b del pantalón. En este caso, las costuras 4 se extienden a lo largo de la dirección longitudinal de las piernas de un usuario y, por lo tanto, son generalmente paralelas al fémur del usuario en una porción superior 14 de la pernera 10 del pantalón y paralelas a la tibia y al peroné del usuario en la porción inferior 16 de la pernera 10 del pantalón, cuando un usuario lleva puesta la prenda 1 de vestir. En otras palabras, si la prenda 1 de vestir es un pantalón, las costuras 4 comprenden preferiblemente, para cada pernera 1a, 1b del pantalón, una costura lateral externa 4a que se extiende en una dirección longitudinal a lo largo de la pierna de un usuario y una costura medial interna 4b que se extiende en dicha dirección longitudinal a lo largo de dicha pierna del usuario. Preferiblemente, cada una de las costuras lateral externa y medial interna 4a, 4b incluye uno o más accionadores vibrotáctiles 3 dispuestos a lo largo del fémur de un usuario y/o a lo largo de una porción inferior de la pierna del usuario. Realizaciones adicionales pueden permitir, de forma alternativa o adicional, que la prenda 1 de vestir comprenda una costura 4c de cinturón que se extiende a lo largo de la cintura de un usuario y que incluye uno o más de los accionadores vibrotáctiles 3.
Con respecto a la Figura 1A, los accionadores vibrotáctiles 3 están acoplados con la prenda 1 de vestir mediante una cinta 7 de un material flexible dispuestos, además, en las costuras 4. El material flexible puede estar formado preferiblemente de hilo plástico, textil o conductor. En algunas realizaciones, los accionadores vibrotáctiles 3 están dispuestos en la cinta 7 o acoplados entre sí mediante otros conectores flexibles tales como hilos metálicos, fibras y similares. La cinta 7 tiene preferiblemente la forma de un miembro de cinta delgada y larga, de forma que encaje en una costura de una prenda de vestir convencional.
En algunas realizaciones, una placa de circuito flexible tal como una placa Kapton (o “cinta Kapton”) es usada como la cinta 7 para acoplar los accionadores vibrotáctiles 3 con la prenda 1 de vestir. Kapton es una película de poliamida desarrollada por DuPont a finales de la década de 1960 que permanece estable en un amplio intervalo de temperaturas y que es usada comúnmente en circuitos impresos flexibles, entre otras cosas. En otras realizaciones, pueden usarse otros tipos flexibles de placas de circuito y otros tipos de materiales plásticos flexibles y/o materiales aislantes flexibles en forma de cinta u otra, o diversos conectores adecuados. En otras realizaciones, la cinta 7 incluye múltiples conexiones eléctricas 31 y forma un tipo de bus de comunicaciones. Los múltiples accionadores vibrotáctiles 3 están acoplados con la cinta flexible 7 como se describirá con mayor detalle a continuación.
La Figura 2 muestra una vista en sección transversal de una costura 4 tal como la mostrada en las Figuras 1 y 1A. Los accionadores vibrotáctiles 3 y la cinta flexible 7 están situados dentro de la costura 4 formada por las piezas 2a, 2b de género. Preferiblemente, puede proporcionarse un revestimiento impermeable 9 en los accionadores vibrotáctiles 3 en la costura 4. Más preferiblemente, los accionadores vibrotáctiles 3 y la cinta 7 están revestidos con el revestimiento impermeable 9.
En algunas realizaciones, la cinta 7 comprende conexiones eléctricas 31 (mostradas en la Figura 3A) para que la cinta 7 forme un circuito flexible 30 para conectar de forma eléctrica los accionadores vibrotáctiles 3 entre sí y/o con la unidad 33 de conversión. En este caso, la cinta 7 está formada preferiblemente de un material impermeable que envuelve las conexiones eléctricas 31 y solamente los accionadores vibrotáctiles 3 están revestidos con el revestimiento impermeable 9. Como revestimiento impermeable 9 pueden usarse diversos materiales adecuados tales como revestimientos de resina usados para aislar componentes electrónicos o de moldeo en frío con materiales tales como los disponibles comercialmente de resina de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS, por sus siglas en inglés) que es un plástico. En otras realizaciones, pueden usarse materiales tales como otros termoplásticos, por ejemplo, poliamida-6-6, PA66 (es decir, nailon66). Aún en otras realizaciones, pueden usarse otros materiales adecuados como un revestimiento impermeable 9.
Con respecto a la Figura 3A, se divulga un circuito 30, para transmitir información de audio y/o de mensajería desde un dispositivo externo 10 a un usuario según una realización particular de la presente invención. El circuito 30 comprende una pluralidad de accionadores vibrotáctiles 3 acoplados con la cinta 7 y con una unidad 33 de conversión configurada para convertir la información de audio y/o de mensajería contenida en la señal de información en una señal de excitación proporcionada a los accionadores vibrotáctiles 3 mediante las conexiones electrónicas 31.
Preferiblemente, la cinta 7 puede comprender terminales 32 para conectar de forma eléctrica la unidad 33 de conversión con una fuente de energía, batería o cargador de batería. En algunas realizaciones, la unidad 33 de conversión incluye una batería que puede ser una batería recargable y según tales realizaciones, los terminales 32 pueden proporcionar una conexión con un cargador de batería. En algunas realizaciones, los terminales 32 pueden proporcionar una conexión con una toma (no mostrada), de forma que pueda situarse fuera de la costura para conectar el dispositivo externo 10 con la unidad 33 de conversión (por ejemplo, por medio de un cable de audio, o un cable USB) para que la señal de información pueda ser transmitida del dispositivo externo 10 a la unidad 33 de conversión sin el uso de señales de RF.
En algunas realizaciones, los accionadores vibrotáctiles 3 pueden conectarse entre sí mediante cintas 7 extensibles de forma elástica. En particular, con respecto a las Figuras 3B y 3C, se muestra un bus extensible de forma elástica que comprende una cinta 7 dotada de un par de cables eléctricos 31. Los cables eléctricos 31 están dispuestos a lo largo de un recorrido sinuoso (es decir, un recorrido continuamente no lineal), tal como un recorrido ondulado (ondulante) o en zigzag. La cinta 7 mostrada en la Fig. 3B tiene una estirabilidad elástica menor que la estirabilidad de la cinta 7 mostrada en la Fig. 3C, para que, para una longitud dada de la cinta 7, los cables eléctricos 31 de la Fig. 3C puedan tener una longitud mayor que la realización de la Fig. 3B. En otras palabras, para una longitud dada de la cinta 7, los cables eléctricos 31 mostrados en la Fig. 3C permiten una estirabilidad mayor. Los cables eléctricos 31 tienden a seguir un recorrido más sinuoso en una posición relajada, es decir, en ausencia de una fuerza de estiramiento, que cuando se aplica una fuerza de estiramiento. En otras palabras, cuando se aplica una fuerza de estiramiento a la cinta 7, los cables eléctricos 31 siguen un recorrido que tiene una forma más lineal, es decir, los cables eléctricos 31 se enderezan. En general, la cinta 7 es extensible de forma elástica en al menos un 10%. Por ejemplo, la cinta 7 puede estar formada de textil que comprende hilos extensibles acoplados con los cables eléctricos 31 mediante tejeduría.
La estirabilidad elástica de la cinta 7 puede evaluarse con los siguientes estándares:
ASTM D3107 - Propiedades de estiramiento de géneros tejidos a partir de hilos extensibles;
ASTM D4964 - Tensión y alargamiento de géneros elásticos (máquina para pruebas de tracción CRE);
ASTM D6614 - Propiedades de estiramiento de géneros textiles - procedimiento CRE;
MS P015 Parte 1 - Extensión, extensión residual de géneros tejidos extensibles.
Preferiblemente, el estándar usado para evaluar la estirabilidad elástica de la cinta 7 es ASTM D3107.
En la Fig. 3D, se muestra una vista en sección transversal de la cinta 7 mostrada en las Figuras 3B y 3C. En esta realización, los cables eléctricos 31 son cables coaxiales que tienen un conductor externo 31a y un conductor interno 31b usados para proporcionar la señal de excitación de la unidad 33 de conversión a los accionadores vibrotáctiles 3.
Preferiblemente, los accionadores vibrotáctiles 3 están dispuestos para que la distancia mínima D entre uno y otro esté comprendida entre aproximadamente 10 mm y 100 mm.
La Figura 4 muestra de forma esquemática los bloques funcionales de un sistema 100 para transmitir información de audio y/o de mensajería, según una realización particular de la presente invención. En particular, el sistema 100 comprende el dispositivo externo 10, la prenda 1 de vestir dotada de uno o más accionadores vibrotáctiles 3 contenidos en las costuras 4, y una unidad 33 de conversión que comprende un primer módulo 35 de comunicación y un microcontrolador 34. El módulo de comunicación está configurado para recibir la señal de información (indicada de manera simbólica como una flecha 17) y para proporcionar la información de audio y/o de mensajería al microcontrolador 34. El microcontrolador 34 está configurado para convertir la información de audio y/o de mensajería contenida en la señal 17 de información recibida en una señal de excitación (que es una señal eléctrica) que ha de proporcionarse a los accionadores vibrotáctiles 3 por medio de la conexión eléctrica 31. La señal de excitación es producida por una unidad 36 de excitación (por ejemplo, un convertidor D/A) para que se produzca un patrón vibratorio basado en dicha información de audio y/o de mensajería mediante el accionador vibrotáctil 3.
Algunas realizaciones pueden permitir que el módulo 35 de comunicación pueda conectarse de manera eléctrica con los terminales 32, por ejemplo, como se muestra en la Figura 3. En este caso, el módulo 35 de comunicación puede conectarse de manera eléctrica con una toma (no mostrada) configurada para recibir la señal de información por medio de un cable de conexión para conectar el primer módulo 35 de comunicación de la unidad 33 de conversión con un segundo módulo 15 de comunicación del dispositivo externo 10.
Por ejemplo, en el caso de que la información de audio y/o de mensajería comprenda una señal musical, el microcontrolador 34 está configurado para proporcionar una señal de excitación para que el patrón vibratorio 19 producido por los accionadores vibrotáctiles 3 tenga sustancialmente la misma tendencia en el tiempo con la señal musical. La señal musical puede ser una señal digital (por ejemplo, un fichero mp3, un fichero wav, u otro formato de fichero) o una señal analógica (por ejemplo, como la señal de salida de un dispositivo reproductor de música).
Preferiblemente, en el caso de señales musicales estéreo, el microcontrolador 34 puede estar configurado para proporcionar dos señales de excitación para cada canal estéreo de la señal musical. Se proporciona una primera señal de excitación (canal derecho) a los accionadores vibrotáctiles 3 de la costura lateral externa 4a de la pernera derecha 1a del pantalón y a la costura medial interna 4b de la pernera izquierda 1b del pantalón. Se proporciona la segunda señal de excitación (canal izquierdo) a la costura medial interna 4b de la pernera derecha 1a del pantalón y a la costura lateral externa 4a de la pernera izquierda 1b del pantalón. De esta forma, se puede obtener una jerarquía de flujo de datos estereofónicos (es decir, parejas de pernera y costura). Algunas realizaciones pueden proporcionar una jerarquía diferente de flujo de datos estereofónicos, por ejemplo, proporcionando una primera señal de excitación (canal derecho) a los accionadores vibrotáctiles 3 dispuestos en las costuras 4a, 4b de la pernera derecha 1a del pantalón, y proporcionando la segunda señal de excitación (canal izquierdo) a los accionadores vibrotáctiles 3 dispuestos en las costuras 4a, 4b de la pernera izquierda 1b del pantalón.
Por ejemplo, en el caso de que la señal 17 de información comprenda información de mensajería, la unidad 33 de conversión puede estar configurada para proporcionar una señal de excitación basada en un código predeterminado (por ejemplo, el código Morse o similar) para proporcionar patrones vibrotáctiles que el usuario puede descifrar de una forma conocida. Algunas realizaciones pueden permitir que la unidad 33 de conversión esté configurada para proporcionar una señal de excitación basada en un código a medida personalizable por el usuario, para que la información de mensajería pueda descifrarse y entenderse correctamente solamente por el usuario que conoce el código personalizado.
Algunas realizaciones pueden permitir que la información de mensajería esté analizada de antemano mediante el dispositivo externo 10 para reconocer el tipo de información (frase, emoticonos, imágenes, etc.) contenida en la información de mensajería y que el dispositivo externo 10 envíe una señal 17 de información a la unidad 33 de conversión indicativa del tipo de información. La unidad 33 de conversión puede estar configurada para proporcionar una señal de excitación para producir patrones vibratorios basados en el tipo de información contenida en la señal de información. Por ejemplo, la unidad 33 de conversión puede convertir la señal de información recibida del dispositivo externo 10 en una señal de excitación que ha de proporcionarse a los accionadores vibrotáctiles 3 ubicados en una región de la prenda de vestir elegida en función del tipo de información recibida (por ejemplo, se producen patrones vibratorios asociados a emoticonos en una porción determinada de la prenda de vestir, mientras se producen patrones vibratorios asociados con palabras o frases en otra porción).
Algunas realizaciones pueden permitir que la información de mensajería esté analizada de antemano por el dispositivo externo 10 para reconocer el remitente del mensaje y/o una o más palabras clave. Las palabras clave que han de reconocerse pueden estar almacenadas en el dispositivo externo 10. Por ejemplo, algunas realizaciones pueden permitir que las palabras clave y/o los remitentes que han de ser reconocidos puedan seleccionarse o elegirse por parte del usuario. Algunas realizaciones pueden permitir que la palabra clave que ha de reconocerse esté almacenada en un conjunto predeterminado y que el usuario pueda seleccionar y/o modificar el conjunto de palabras clave. Estas realizaciones pueden permitir que la señal 17 de información recibida del dispositivo externo 10 contenga las palabras clave y/o el remitente reconocidos por el dispositivo externo 10 y que la unidad 33 de conversión convierta las palabras clave y/o el remitente contenidos en la señal de información en una señal de excitación para producir patrones vibratorios según un código predeterminado o personalizable.
Por ejemplo, la unidad 33 de conversión puede estar dotada de una tabla de conversión almacenada en una memoria en la que, para cada palabra clave y/o remitente, se asocia un patrón vibratorio particular y/o una ubicación particular de los accionadores vibrotáctiles 3 que han de ser excitados (es decir, una porción de la prenda de vestir). En otras palabras, las palabras clave y/o los remitentes que han de ser reconocidos por el dispositivo externo 10 son transmitidos a la unidad 33 de conversión para proporcionar una tabla de conversión que asocia palabras clave y/o remitentes a los patrones vibratorios según un código predeterminado o personalizable.
Con respecto a la Figura 4, el dispositivo externo 10 puede estar dotado de al menos un altavoz 11 para producir sonidos (ondas acústicas) o, en general, señales acústicas 12. De forma alternativa o adicional, el dispositivo externo 10 comprende un medio 13 de visualización para producir señales visuales 18, tales como imágenes, símbolos, texto, o similares. En general, el dispositivo externo 10 está dotado de medios 11, 13 para producir señales acústicas y/o visuales basadas en la información de audio y/o de mensajería enviada a la unidad 33 de conversión de la prenda 1 de vestir.
Preferiblemente, el primer módulo 35 de comunicación es del tipo inalámbrico (por ejemplo, un módulo de comunicación Bluetooth) configurado para recibir la señal 17 de información de un segundo módulo 15 de comunicación inalámbrica del dispositivo externo 10. Algunas realizaciones pueden permitir que los módulos primero y segundo 35, 15 de comunicación comprendan un transmisor inalámbrico para transmitir y/o recibir señales. En este caso, el primer módulo 35 de comunicación puede transmitir una señal 20 de información al segundo módulo 15 de comunicación del dispositivo externo 10. En esta realización, la señal 20 puede contener información sobre el retraso temporal entre el patrón vibratorio 19 producido por los accionadores vibrotáctiles 3 y las señales acústicas y/o visuales producidas por el dispositivo externo 10.
Por ejemplo, el microcontrolador 34 y el dispositivo externo 10 pueden estar configurados para transmitir y recibir una señal de sincronización, como un tipo de impulso de retorno (rastreador de paquetes en Internet). Preferiblemente, el microcontrolador 34 puede estar configurado para evaluar el retraso temporal entre el patrón vibratorio 19 producido por los accionadores vibrotáctiles 3 y una señal de sincronización (preferiblemente contenida en la señal 17 de información) recibida del dispositivo externo 10. De manera análoga, el dispositivo externo 10 puede estar configurado para producir las señales acústicas y/o visuales 12, 18 en función del retraso evaluado por el microcontrolador 34 y transmitirlas al dispositivo externo 10 mediante el primer módulo 35 de comunicación (preferiblemente, se transmite el retraso temporal de la unidad 33 de conversión al dispositivo externo 10 por medio de la señal 20 de información). De esta forma, el dispositivo externo puede producir las señales acústicas y/o visuales 12, 18 sincronizadas en el dominio temporal con el patrón vibratorio 19. En el caso de una señal musical, por ejemplo, se sincronizará el ritmo de la música con el patrón vibratorio 19.
La unidad 33 de conversión está contenida preferiblemente en la costura 4 de la prenda 1 de vestir. En particular, la unidad de conversión puede estar conectada con el género 2 de la prenda 1 de vestir en la costura 4, o más preferiblemente, la unidad 33 de conversión puede estar acoplada con la cinta 7 (como se muestra en la Figura 3).
Algunas realizaciones pueden permitir que parte de la unidad de conversión (por ejemplo, el módulo de comunicación y/o el microcontrolador 34) o toda la unidad 33 de conversión pueda alojarse externamente en la costura 4. Por ejemplo, la unidad 33 de conversión puede estar alojada en un botón electrónico (no mostrado) configurado para fijarse de forma desprendible a la prenda de vestir. En este caso, los accionadores vibrotáctiles 3 están conectados de manera eléctrica con la unidad 33 de conversión por medio de contactos eléctricos proporcionados en el botón y en segmentos conductores proporcionados en la prenda 1 de vestir como se describe, por ejemplo, en la solicitud de patente europea n° 15179147.2 a nombre del mismo solicitante y que tiene el siguiente título: “Electronic button for smart garments”.
Con respecto a la Figura 5, se muestran de manera esquemática las etapas principales de un procedimiento para transmitir información de audio y/o de mensajería a un usuario. En particular, el procedimiento comprende las etapas de:
a) proporcionar una prenda de vestir que comprende al menos un accionador vibrotáctil;
b) transmitir una señal 17 de información que contiene la información de audio y/o de mensajería de un dispositivo externo 10 a la prenda 1 de vestir;
c) producir un patrón vibratorio 19 basado en la información de audio y/o de mensajería por medio de los accionadores vibrotáctiles 3 de la prenda 1 de vestir.
El dispositivo externo 10 está configurado para producir la información de audio y/o de mensajería como señales acústicas y/o visuales. El procedimiento también puede comprender la etapa adicional de:
d) evaluar el retraso entre el patrón vibratorio 19 producido por los accionadores vibrotáctiles 3 y dichas señales acústicas y/o visuales 12, 18.
Preferiblemente, el procedimiento comprende la etapa adicional de producir las señales acústicas y/o visuales en función del retraso temporal evaluado en la etapa d), para que las señales acústicas y/o visuales producidas por el dispositivo externo 10 estén sincronizadas en el dominio temporal con el patrón vibratorio 19 producido por los accionadores vibrotáctiles 3.
Preferiblemente, se lleva a cabo la etapa de evaluación d) por un usuario que lleva puesta la prenda 1 de vestir. En particular, algunas realizaciones pueden permitir que las señales acústicas y/o visuales estén producidas por el dispositivo externo 10 con un retraso que puede ser regulado por el usuario.
Estas realizaciones proporcionan una etapa de calibración en la que se lleva a cabo la etapa de evaluación d) por parte de un usuario. Por ejemplo, se produce una muestra de las señales acústica y/o visual por el dispositivo externo 10 con un retraso predeterminado con respecto al patrón vibratorio producido por los accionadores vibrotáctiles en función de la muestra. El usuario puede regular, es decir configurar, el valor del retraso para obtener una “sincronización percibida” entre los patrones vibratorios percibidos y las señales acústicas y/o visuales oídas y/o vistas.
En otras palabras, el dispositivo externo 10 reproduce, por ejemplo, una muestra de un sonido o de música, y transmite una señal 17 de información que contiene información sobre el audio de la muestra a la prenda de vestir, en donde los accionadores vibrotáctiles 3 de la prenda de vestir producen patrones vibratorios 19 en función de la información de audio recibida. El sistema (por ejemplo, por medio del dispositivo externo 10) pregunta al usuario si los patrones vibratorios percibidos y las señales acústicas y/o visuales oídas y/o vistas son síncronas.
Dado que el retraso entre los patrones vibratorios percibidos y las señales acústicas y/o visuales oídas y/o vistas puede ser regulado, es decir configurado, en función de la retroalimentación del usuario, se maximiza la sincronización percibida por el usuario. Las observaciones anteriores también pueden aplicarse,mutatis mutandis,al procesamiento de un mensaje mediante el sistema de la invención.
Claims (18)
1. Una prenda (1) de vestir que comprende un género (2) y al menos una costura (4) en el género (2), comprendiendo dicha prenda (1) de vestir, además, una unidad (33) de conversión y al menos un accionador vibrotáctil (3) configurado para producir un patrón vibratorio (19) basado en información de audio proporcionado por una señal (17) de información procedente de un dispositivo externo (10), en la que dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) está contenido en dicha al menos una costura (4), y en la que dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) está controlado por la unidad (33) de conversión, comprendiendo dicha unidad (33) de conversión un microcontrolador (34) configurado para convertir dicha información de audio en una señal de excitación que ha de ser proporcionada a dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) y un primer módulo (35) de comunicación configurado para recibir dicha señal (17) de información procedente de dicho dispositivo externo (10), estando contenida dicha unidad (33) de conversión en dicha al menos una costura (4).
2. La prenda (1) de vestir según la reivindicación 1, en la que dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) está acoplado con la prenda (1) de vestir por una cinta (7) de un material flexible dispuesto, además, en dicha al menos una costura (4).
3. La prenda (1) de vestir según la reivindicación 2, en la que dicho material flexible está formado por hilo plástico, textil o conductor.
4. La prenda (1) de vestir según la reivindicación 2 o 3, en la que dicha cinta (7) comprende una pluralidad de conexiones eléctricas (31) que forman un bus de comunicaciones para una pluralidad de dichos accionadores vibrotáctiles (3).
5. La prenda (1) de vestir según la reivindicación 4, en la que dicha cinta (7) es extensible de manera elástica en al menos un 10%, estando dispuestas dichas conexiones eléctricas (31) a lo largo de dicha cinta (7) en un recorrido sinuoso.
6. La prenda (1) de vestir según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que al menos un accionador vibrotáctil (3) comprende un motor de vibración sin eje, un accionador ultrasónico, un accionador resonante lineal (LRA), un accionador piezoeléctrico, o una combinación de los anteriores.
7. La prenda (1) de vestir según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende una pluralidad de dichos accionadores vibrotáctiles (3) dispuestos para que la distancia mínima (D) entre uno y otro esté comprendida entre aproximadamente 10 mm y 100 mm.
8. La prenda (1) de vestir según cualquier reivindicación precedente, en la que dicha unidad (33) de conversión comprende un primer módulo (35) de comunicación inalámbrica configurado para recibir dicha señal (17) de información desde un segundo módulo (15) de comunicación inalámbrica de dicho dispositivo externo (10), estando configurado dicho primer módulo (35) de comunicación inalámbrica, además, para proporcionar dicha información de audio al microcontrolador (34).
9. La prenda (1) de vestir según cualquier reivindicación precedente, en la que dicha información de audio comprende una señal musical, proporcionándose dicha señal de excitación a dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) para producir un patrón vibratorio (19) que tiene sustancialmente la misma tendencia en el tiempo con dicha señal musical.
10. La prenda (1) de vestir según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un revestimiento impermeable (9) en dicho al menos un accionador vibrotáctil (3), en dicha al menos una costura (4).
11. La prenda (1) de vestir según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha prenda (1) de vestir es un pantalón o una prenda de vestir para la parte superior del cuerpo.
12. La prenda (1) de vestir según la reivindicación 11, en la que dicha al menos una costura (4) comprende, para cada pernera (1a, 1b) de dicho pantalón, una costura lateral externa (4a) que se extiende en una dirección longitudinal a lo largo de la pierna de un usuario y una costura medial interna (4b) que se extiende en dicha dirección longitudinal a lo largo de dicha pierna del usuario, incluyendo cada una de dichas costuras lateral externa y medial interna (4a, 4b) uno o más de dichos accionadores vibrotáctiles (3) dispuestos a lo largo del fémur (14) del usuario y/o a lo largo de una porción inferior (16) de dicha pierna del usuario.
13. La prenda (1) de vestir según la reivindicación 11 o 12, en la que dicha al menos una costura (4) comprende una costura (4c) de cinturón que se extiende a lo largo de la cintura del usuario, incluyendo dicha costura (4c) de cinturón al menos uno de dichos accionadores vibrotáctiles (3).
14. Un sistema (100) para transmitir información de audio a un usuario, comprendiendo dicho sistema (100) una prenda (1) de vestir según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, un dispositivo externo (10) configurado para proporcionar una señal (17) de información que contiene dicha información de audio, comprendiendo dicho dispositivo externo (10) un segundo módulo (15) de comunicación en comunicación con dicho primer módulo (35) de comunicación y configurado para transmitir dicha señal (17) de información a dicho primer módulo (35) de comunicación.
15. El sistema según la reivindicación 14, en el que dicha información de audio comprende una señal musical, proporcionándose dicha señal de excitación a dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) para producir un patrón vibratorio (19) que tiene sustancialmente la misma tendencia en el tiempo con dicha señal musical.
16. El sistema según la reivindicación 14 o 15, en el que dicha información de audio está configurada para ser producida como una señal acústica (12) mediante dicho dispositivo externo (10), en el que el retraso entre el patrón vibratorio (19) producido por dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) y dicha señal acústica (12) puede ser regulado por un usuario.
17. Un procedimiento para transmitir información de audio a un usuario que comprende las etapas de:
a) proporcionar una prenda (1) de vestir según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13;
b) transmitir una señal (17) de información que contiene una información de audio mediante un dispositivo externo (10) a dicha prenda (1) de vestir;
c) producir un patrón vibratorio (19) basado en dicha información de audio por medio de dicho al menos un accionador vibrotáctil (3);
en el que dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) está controlado por la unidad (33) de conversión que comprende un microcontrolador (34) configurado para convertir dicha información de audio en una señal de excitación que ha de ser proporcionada a dicho al menos un accionador vibrotáctil (3), y en el que dicha información de audio está configurada para ser producida como una señal acústica (12) mediante dicho dispositivo externo (10).
18. El procedimiento según la reivindicación 17, que comprende una etapa de calibración en donde se lleva a cabo una etapa de: d) evaluar el retraso entre el patrón vibratorio (19) producido por dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) y dicha señal acústica (12) y en donde el retraso entre el patrón vibratorio (19) producido por dicho al menos un accionador vibrotáctil (3) y dicha señal acústica (12) puede ser regulado, comprendiendo dicho procedimiento una etapa de: e) producir dicha señal acústica (12) en función de dicho retraso evaluado en la etapa d) para sincronizar en el dominio temporal dicho patrón vibratorio (19) y dicha señal acústica (12).
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