METODO PARA LA PREVENCION DE MAREO Y APARATO QUE DETECTA Y SEÑALA MOVIMIENTOS QUE POSIBLEMENTE PRODUCEN MAREO Descripción, de la Invención. La invención se refiere a un método para la prevención de mareo y a un aparato que detecta y señala movimientos que posiblemente producen mareo, el cual es adecuado para su aplicación en el método de acuerdo con la invención. El mareo puede generarse cuando una persona es expuesta a uno o más movimientos específicos durante un periodo más largo de tiempo. Además, factores tales como la temperatura, olor, humor y digestión pueden jugar un papel de catalizador. Las formas mejor conocidas de mareo son el mareo por el movimiento del mar y el mareo debido al movimiento o la aceleración del automóvil. Sobre todo, la última variante se presenta de manera frecuente, en particular, en los niños. Muchas soluciones ya han sido propuestas para controlar el mareo en general y en particular, el mareo debido al movimiento del automóvil . Por ejemplo, existen preventivos farmacéuticos en el mercado, los cuales necesitan ser ingeridos algún tiempo antes de efectuar un viaje en vehículo y posteriormente, ayudan a suprimir el mareo debido al movimiento del automóvil y suprimen el cuadro clínico que lo acompaña, tal como las REF. 158167 náuseas. De manera general, estos preventivos conocidos no provocan efectos secundarios y no son adecuados para cada persona o para cada situación en particular. Esto también es la respuesta al porqué son menos adecuados los preventivos para su uso frecuente, por ejemplo, diariamente. Además, siendo inherente a su naturaleza preventiva, en parte de los casos, es que estos preventivos serán innecesariamente tomados debido a que necesitan ser ingeridos en el momento cuando aún no es seguro en lo absoluto si alguien tendrá un mareo durante el viaje involucrado. Además, a partir de varias patentes, por ejemplo, las Patentes US 5 647 835 y US 5 161 196, son conocidos los preventivos de mareo debido al movimiento del automóvil, cuya acción está basada en el engaño de los sentidos en particular, la vista y el oído. Las señales específicas auditivas o visuales son bloqueadas o reemplazadas con señales artificiales sensoriales que no presentan mareo. Por ejemplo, es conocido presentar pasajeros con un horizonte artificial visual y/o auditivo. No obstante, estas soluciones requieren de un equipo complicado y costoso y de esta manera, parecen poco adecuadas para el uso práctico diario, por ejemplo, en un autobús o un automóvil de pasajeros. El objetivo de esta invención es un método para la prevención de mareo en ocupantes de un vehículo, en donde han sido evitadas las desventajas señaladas de los métodos conocidos que son mencionados con anterioridad. Debido a este propósito, un método de acuerdo con la invención es caracterizado por las medidas de acuerdo con la reivindicación 1. En un método de acuerdo con la invención, se proporciona un vehículo con un indicador de mareo, el cual en una etapa temprana, alerta al conductor o a un sistema de dirección del vehículo de los movimientos que posiblemente producen mareo debido al movimiento del vehículo. En base a esta información, el conductor o el sistema de dirección pueden cambiar la dirección del vehículo de tal modo que sean evitados los movimientos que producen mareo o, en cualquier caso, que no continúen durante un periodo más largo del tiempo. De esta manera, un método de acuerdo con la invención no involucra la intervención de una persona con mareo debido al movimiento, como si lo hacen los preventivos y métodos conocidos, aunque involucra principalmente el origen o la fuente causante, es decir, los movimientos del vehículo. Esto tiene un número de ventajas. Por ejemplo, un método de acuerdo con la invención es más eficiente que muchos de los preventivos conocidos, porque este método puede ayudar a todos los ocupantes del vehículo al mismo tiempo, sin tener que intervenir en cada uno de ellos por separado. Esto es especialmente ventajoso en vehículos grandes con muchos pasajeros, por ejemplo, en los autobuses. Además, este método no provoca efectos secundarios adversos en los pasajeros y de esta manera, es adecuado para cada uno de ellos, en cualquier situación, tanto y como frecuentemente sea necesario. Además, el método, en contraste con muchos de los preventivos conocidos, tiene una aplicabilidad práctica amplia, debido a que el método puede ser llevado a cabo con medios auxiliares relativamente simples (en particular, un indicador de mareo que será discutido en mayor detalle más adelante) . Estos medios auxiliares simplemente pueden ser colocados en cualquier vehículo o incluso en uno de los pasajeros, sin requerir adaptaciones radicales. Con el fin que el método funcione de manera adecuada, sólo es importante que los movimientos del vehículo puedan ser influenciados por un conductor o un sistema de dirección del vehículo hasta un grado suficiente. Si se deseara, el método simplemente puede ser 'desconectado' , por ejemplo, cuando ninguno de los ocupantes sea susceptible al mareo. En este caso, el conductor simplemente puede ignorar la información proporcionada por el indicador o mediante la desconexión del indicador de mareo. Un indicador adecuado de mareo para el método puede ser incluido en varias formas. En una modalidad simple, el indicador puede comprender, por ejemplo, un sistema de resorte o amortiguación de masa o un cuerpo sumergido en un líquido que se encuentre en reposo durante los movimientos permisibles del vehículo y que sea excitado por movimientos que producen mareo. A continuación, el grado de excitación es una medida debido a la gravedad del movimiento que produce mareo. En una modalidad más avanzada, el indicador de mareo puede comprender medios de medición, evaluación y presentación, con los cuales el movimiento del vehículo, a cualquier velocidad al menos uno de sus parámetros relevantes de mareo, es medido y comparado con valores permisibles o patrones de movimiento que se encuentran almacenados en los medios de evaluación. Entonces, el resultado de esta comparación puede ser mostrado al conductor con la ayuda de medios adecuados de presentación. Éste indicador de mareo puede identificar en forma exacta y oportuna los movimientos que producen mareo y, además, puede proporcionar al conductor la información adicional relacionada, por ejemplo, el grado de producción de mareo de los movimientos generados por su dirección. Además, el efecto que corrige los movimientos de dirección puede ser directamente visualizado. En una elaboración adicional , el método de acuerdo con la invención es caracterizado por las medidas de conformidad con las reivindicaciones 3-5. La investigación ha mostrado que la aceleración de un movimiento es un parámetro relevante para el mareo. La aceleración simplemente puede ser medida y posteriormente, puede ser comparada con una relación, entre la aceleración y el mareo, que es conocida a partir de la práctica. Se ha encontrado que en base a una aceleración medida sólo en una dirección, ya puede efectuarse una predicción correcta con respecto al efecto de mareo de un movimiento. Debido a que los movimientos en general y en particular, los movimientos de vehículo normalmente pueden ser provocados con respecto al mareo en varias direcciones, la exactitud de la predicción puede ser incrementada al medir la aceleración de los movimientos del vehículo en tres dimensiones, en otras palabras, en tres direcciones ortogonales. Entonces, el grado de mareo puede ser previsto para cada dirección separada. Sin embargo, se prefiere que una señal de aceleración total sea calculada en base a los tres componentes medidos de aceleración, después de lo cual la predicción es basada sobre esta única señal. Esto proporciona la ventaja que la predicción necesita ser efectuada sólo por una señal, mientras que la influencia de todos los tres componentes de aceleración es incorporada en esta predicción. Una segunda ventaja es que esto hace irrelevante la orientación de los medios de medición con relación al vehículo. En particular, esto es favorable cuando el indicador de mareo no se encuentre integrado en el vehículo, sino que va a ser colocado en el vehículo como un instrumento suelto. En una modalidad particularmente ventajosa, un método de acuerdo con la invención es caracterizado por las medidas de conformidad con la reivindicación 6.
La investigación adicional de la solicitante ha mostrado que la relación entre la aceleración de un movimiento y el grado en el cual este movimiento puede provocar mareo en una persona promedio puede ser aproximada mediante una función de transferencia con una característica de paso de banda. La respuesta de un individuo promedio a los movimientos del vehículo simplemente pueden ser previstos de ésta manera al filtrar la señal medida de aceleración del movimiento con esta característica de paso de banda. A continuación, la señal filtrada proporciona una indicación directa de la gravedad del mareo. En forma opcional, la función de transferencia puede ser ajustada a condiciones personales con la ayuda de factores ajustables de peso y amplificación . Además, la invención se refiere a un aparato que detecta y señala movimientos potenciales que producen mareo, caracterizado por las medidas de conformidad con la reivindicación 8. Con un aparato de conformidad con la invención, puede ser previsto si un movimiento específico puede provocar mareo, cuando un individuo, por ejemplo, un pasajero de un vehículo, sea expuesto a este movimiento durante un tiempo prolongado. Para este propósito, el aparato ha sido proporcionado con medios de medición que calculan un parámetro de movimiento que es representativo del mareo, por ejemplo, una aceleración del movimiento. Entonces, es comparado el parámetro medido de movimiento, con la ayuda de los medios de evaluación presentes en el aparato, con valores o patrones conocidos de la práctica para que sean permisibles a partir del punto de vista del mareo. Los medios de evaluación también pueden comprender un algoritmo, en el cual es fijada una relación entre el parámetro de movimiento involucrado y su efecto sobre el mareo, y en base a la cual puede ser estimado el efecto de mareo de la señal medida. Además, el aparato comprende medios de presentación, por ejemplo, un diodo emisor de luz (LED, por sus siglas en inglés) , una pantalla de cristal líquido (LCD, por sus siglas en inglés), una alarma o altavoz, con los cuales el resultado de los medios de evaluación puede ser comunicado al usuario. En forma opcional, los medios de procesamiento de señal pueden ser proporcionados entre los medios de medición y evaluación, por ejemplo, para eliminar los picos de medición y el ruido de medición con la finalidad de obtener una predicción confiable. En una modalidad particularmente ventajosa, un aparato de acuerdo con la invención es caracterizado por las medidas de conformidad con las reivindicaciones 10-12. La solicitante ha demostrado que el grado en el cual un movimiento puede provocar mareo, puede ser previsto mediante la respuesta de un filtro de paso de banda a la aceleración de los movimientos involucrados. Aqui, el filtro de paso de banda tiene un pico alrededor de aproximadamente 0.16 Hz, una primera frecuencia de corte o suspensión aproximadamente entre 0.01 y 0.16 Hz y una segunda frecuencia de corte aproximadamente entre 0.16 y 1 Hz. Este filtro de paso de banda puede ser utilizado para evaluar el efecto de mareo de la señal medida por el transductor de aceleración en un modo exacto y simple . En una elaboración adicional, un aparato de acuerdo con la invención es caracterizado por las medidas de conformidad con la reivindicación 13. Debido a que los medios de evaluación funcionan con los datos generales, en base a la respuesta de una persona promedio, se prefiere que el aparato sea proporcionado con medios de ajuste, con el fin de sintonizar la sensitividad del indicador con la susceptibilidad de una persona interesada específica, por ejemplo, un pasajero. Los medios de ajuste pueden comprender, por ejemplo, un factor de amplificación mediante el cual es multiplicado el resultado de los medios de evaluación. Los medios de ajuste pueden ser medios manualmente operados, aunque también pueden ser de una naturaleza de auto-aprendízaje . En el último caso, el ajuste en el individuo toma lugar 'en forma automática' , en base a la información de retroalimentación recibida del individuo durante el uso. Esta modalidad de auto-aprendizaj e es particularmente ventajosa cuando el aparato es utilizado sólo por una persona o por un número pequeño de personas . En el segundo caso, se prefiere que sean · proporcionados los medios de memoria, en los cuales los ajustes personales preferidos de distintos usuarios pueden ser almacenados, de modo que estos pueden ser recuperados con un botón único preferente . En las subreivindicaciones adicionales, son descritas las modalidades ventajosas adicionales de un método para la prevención de mareo y un aparato que detecta movimientos posiblemente que producen mareo. Con el fin de aclarar la invención, una modalidad de ejemplo de un aparato de acuerdo con la invención que detecta movimientos que provocan mareo, así como su operación y una aplicación posible de esto, será explicado en mayor detalle con referencia a las figuras. En las figuras: La Figura 1 muestra un panorama esquemático de las distintas partes de un aparato que detecta movimientos que provocan mareo de acuerdo con la invención; La Figura 2 muestra una función de transferencia de un filtro adecuado para su aplicación en un aparato de acuerdo con la invención, y La Figura 3 muestra una representación gráfica de dos métodos alternativos para la evaluación del efecto de mareo de una señal medida.
.
La Figura 1 muestra en forma esquemática un aparato 1 de acuerdo con la invención, el cual de aquí en adelante también será referido como un indicador de mareo que detecta movimientos que posiblemente provocan mareo. El indicador de mareo 1 comprende los medios de medición 3 , los medios de evaluación 5 conectados con los mismos y conectados con estos medios de evaluación 5, se encuentran los medios de presentación 7. Los medios de medición 3 son colocados para efectuar la medición de un parámetro relevante de mareo de los movimientos. La solicitante ha demostrado que la aceleración es un parámetro relevante. En base a la aceleración, puede hacerse una buena predicción con respecto al efecto de mareo de un movimiento. Debido a esta razón, los medios de medición 3 comprenden uno o más transductores de aceleración con los cuales puede ser medida la aceleración de un movimiento que actúa sobre el aparato 1 durante su uso, de preferencia, en tres direcciones ortogonales (ax, ay/ az) . En forma opcional, la aceleración puede ser medida en dos o sólo en una dirección, aunque debido a que los movimientos pueden ser generalmente provocados con respecto al mareo en todas las tres direcciones, la predicción más exacta puede ser obtenida en base a una señal en tres dimensiones. Los transductores de aceleración son lo suficientemente bien conocidos a partir de la práctica y por lo tanto, no requieren una especificación adicional.
Los medios de evaluación 5 son utilizados para predecir el efecto de mareo del movimiento en base a las aceleraciones medidas. Para este propósito, los medios de evaluación 5 comprenden los medios de cálculo 8, los medios de comparación 9 y los medios de ajuste 10. Los medios de cálculo 8 son utilizados para computar una señal de aceleración total (a) en base de los componentes medidos de la aceleración (ax, ay az) , por ejemplo, de acuerdo con la siguiente adición no ponderada:
ax2 + ay2 +
La señal de aceleración total (a) es pasada entonces a través de los medios de comparación 9. Estos medios de comparación 9 incluyen el conocimiento reunido a partir de la práctica que se refiere a la respuesta de una población normal para esta señal de aceleración. Este conocimiento puede ser incorporado en los medios de comparación 9, por ejemplo, en la forma de una tabla con valores permisibles de umbral o magnitud o un patrón permisible de aceleración. Sin embargo, se prefiere que éste conocimiento sea fijado en un modelo dinámico. Se ha encontrado que el grado en el cual un individuo promedio obtiene el mareo debido a un movimiento especifico, puede ser modelado como una característica de paso de banda, como se muestran la Figura 2. Ésta característica tiene tanto un carácter de alto paso como un carácter debajo paso. La parte de alto paso es utilizada para filtrar el componente de aceleración de gravedad de la señal de aceleración total (a) . Para este propósito, la parte de alto paso tiene una primera frecuencia de suspensión o corte (A) por ejemplo, aproximadamente entre 0,01 y 0.16 Hz. La parte debajo paso tiene una segunda frecuencia de corte (C) aproximadamente entre 0.16 y 1 Hz . Con esto, son filtradas frecuencias más altas que se encuentran por encima aproximadamente de 1 Hz, debido a que generalmente no provocan mareo . La sensitividad pico (B) de ésta característica es alrededor aproximadamente de 0.16 Hz. Ésta característica puede ser implementada en los medios de evaluación 5, por ejemplo, en la forma de un filtro de paso de banda. En forma incidental, el mareo también puede ser previsto en base a los componentes separados de aceleración (ax, ay/ az) , por medio de lo cual el efecto de mareo puede ser determinado para cada componente de aceleración, opcionalmente con un filtro separado. Sin embargo, la utilización de la señal de aceleración total tiene la ventaja que, debido a que sólo es utilizada la magnitud medida de aceleración como una señal de entrada para el filtro, la orientación del transductor de aceleración con relación al vehículo se vuelve irrelevante. Esto es particularmente favorable cuando el indicador de mareo puede ser colocado en el vehículo como un instrumento suelto. Además, en los medios de evaluación 5, un algoritmo puede ser incorporado en el que, cuando se evalúa el efecto de mareo de movimientos específicos se toma en cuenta el factor tiempo, en particular el periodo durante el cual suceden los mareos, la historia de movimiento del vehículo a partir del momento de arranque y el retraso en la respuesta de un pasajero promedio a estos mareos. Debido a esto se conoce que los mareos normalmente se manifiestan sólo en base a la exposición continua a movimientos específicos. Un algoritmo que está en función del tiempo puede factorizar esto. La investigación por la solicitante ha mostrado que éste algoritmo de evaluación en función del tiempo puede ser elaborado como un modelo como un filtro de paso bajo de segundo orden con un tiempo constante que es aproximadamente de 12 minutos. Esto se representa de manera gráfica en la Figura 3, en líneas ininterrumpidas, con un movimiento constante de vehículo que es entrado como una señal de entrada ficticia. El grado de mareo (es graficado en el eje vertical, en el lado izquierdo de la Figura 3) puede ser expresado, por ejemplo, como el porcentaje de una población normal, la cual en realidad tendría que vomitar de acuerdo con las condiciones dadas . Este grado aumentará conforme los mareos sean más violentos y/o continúan durante un tiempo más largo, mientras el grado disminuirá cuando los mareos sean temporalmente menos violentos o incluso se encuentren totalmente ausentes, por ejemplo, debido a que el conductor del vehículo reacciona bien en el grado instantáneo y, en base a esto, corrige su conducta de manejo, o por ejemplo, debido a que el vehículo se encuentra temporalmente sin movimiento . Además, en adición o en lugar del método de evaluación mencionado con anterioridad, los medios de evaluación 5 pueden incluir un algoritmo, el cual puede monitorear una medida acumulativa, que cuantifica el efecto de mareo con respecto al viaje total en el vehículo. Esta medida es obtenida integrando la medida instantánea del mareo en el momento. En un movimiento constante del vehículo, esto produce una línea recta, como se muestra en la Figura 3 en líneas interrumpidas, la unidad (es graficada en el eje vertical, en el lado derecho) es arbitraria. Como se muestra en la Figura 3, esta medición sólo aumenta con el tiempo. Este valor acumulativo de manejo en vehículo tiene la ventaja adicional de almacenar información con relación al comportamiento o conducta de manejo del conductor. Ésta información puede ser ventajosamente empleada, por ejemplo, con propósitos didácticos o administrativos. Además, los medios de evaluación 5 comprenden los medios de ajuste 10, los cuales pueden ser utilizados para ajustar los factores relevantes de la evaluación, que pueden variar en función del usuario o la condición de uso, tal como por ejemplo, la temperatura en el vehículo, la edad del ocupante o un factor de susceptibilidad personal, con el cual las diferencias de susceptibilidad entre los usuarios distintos pueden ser factorizadas . De esta manera, esto permite que el indicador sea óptimamente ajustado para cada usuario y para cada situación. Los medios de ajuste 10 pueden ser proporcionados de tal modo que el usuario puede ajustarlos en forma manual, aunque también pueden ser de una naturaleza de auto-aprendizaje. En el último caso, los medios de ajuste adoptarán, durante el curso de uso, un valor óptimo a través de la interacción con el usuario. De preferencia, son proporcionados medios de memoria (no se muestran) , en los cuales son almacenados los ajustes preferidos para los distintos usuarios o condiciones, de modo que éstos puedan ser recuperados con un botón único preferente. Además, el indicador de mareo 1 es proporcionado con medios de presentación 7, con los cuales puede ser mostrado el resultado de los medios de evaluación 5 en un modo adecuado. En función del tipo de información que va a ser transportada, son posibles varios medios de presentación 7. En una modalidad más simple, los medios de presentación 7 pueden comprender, por ejemplo, un diodo emisor de luz LED o una señal de alarma que indica si los movimientos evaluados van a producir mareo o no. En una modalidad más avanzada, el indicador 1 también puede señalar hasta que grado los movimientos van a producir mareo, por ejemplo, por medio de LEDs de color distinto (es decir, el color verde para movimientos que no van a producir mareo, el color naranja cuando los movimientos se encuentran sobre el límite y el color rojo cuando los movimientos van a producir mareo) , un indicador de montaje o una alarma con un aumento de volumen o frecuencia. En una modalidad incluso más elaborada, el indicador de mareo además puede proporcionar instrucciones sobre cómo ajustar los movimientos provocativos con el fin de minimizar el efecto de mareo. Ésta información puede ser mostrada, por ejemplo, en una pantalla LCD. Un aparato de acuerdo con la invención puede ser utilizado, por ejemplo, en un vehículo para ayudar al conductor a controlar su comportamiento de manejo de tal modo que éste no produzca mareo para un compañero de viaje. Debido a que el conductor por sí mismo normalmente no se marea, es difícil para el juzgar hasta que grado su estilo de manejo puede provocar mareo en los compañeros de viaje. Obviamente, estos compañeros de viaje pueden indicar esto por sí mismos, aunque entonces sería demasiado tarde, en otras palabras, ellos ya tendrían mareos . Un indicador de mareo de acuerdo con la invención puede ser utilizado para movimientos de señal asociados con el mareo en una etapa temprana, tiempo después que esto en realidad provoque el mareo, y permite que el conductor ajuste su estilo de manejo con el paso del tiempo. Para este propósito, el indicador de mareo 1 puede ser colocado en el vehículo o en un pasajero antes de iniciar el viaje en el vehículo. Por supuesto, el indicador también puede ser integrado en el vehículo como un accesorio estándar. En este documento, el término 'vehículo' va a ser interpretado en un sentido amplio, incluyendo al menos cualquier medio de transporte a tierra, aunque las embarcaciones y aeronaves también pertenecen a los medios de transporte para los cuales es posible la aplicación del indicador de mareo 1. De esta manera, el indicador instalado de mareo 1 evaluará los movimientos presentes en el automóvil durante el viaje en busca de su efecto de mareo y proporcionará retroalimentación en base al resultado al conductor o a un sistema de dirección del vehículo. En una modalidad particularmente ventajosa, la información presentada se diferencia en base del origen de los movimientos (es decir, los movimientos de frenado, aceleración o curvas) , de modo que el conductor puede observar con exactitud cuáles acciones de manejo provocan mareo y cómo puede ajustarse a este tipo de acciones. La invención no es un medio limitado a la modalidad de ejemplo mostrada en la descripción y las figuras. Muchas variaciones sobre este ejemplo son posibles dentro de la estructura de la invención delineada por las reivindicaciones . Por ejemplo, otros parámetros relevantes de movimiento, tal como la velocidad angular, pueden ser utilizados para predecir el mareo. Estas variaciones y variaciones comparables son consideradas dentro del alcance de la invención señalada por las reivindicaciones . Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.