WO2011157870A1 - Calzado inteligente programable - Google Patents

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WO2011157870A1
WO2011157870A1 PCT/ES2011/000201 ES2011000201W WO2011157870A1 WO 2011157870 A1 WO2011157870 A1 WO 2011157870A1 ES 2011000201 W ES2011000201 W ES 2011000201W WO 2011157870 A1 WO2011157870 A1 WO 2011157870A1
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footwear
receiving device
sensor
user
shoe
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Basilio Garcia Moron
Ivan Garcia Moron
Julio Garcia Moron
Rafael Hernandez Stark
Enrique MONTIEL PARREÑO
Rocio Navarro Sala
Damian Poveda Verdu
Wigberto Rizo Vicedo
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Calzados Hergar, S.A.
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    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
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    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
    • G01C22/006—Pedometers

Definitions

  • the present invention relates to footwear that has been specifically designed to allow its user to have control of different variables that occur when walking, such as the distance traveled, the time spent, the calories consumed or the amount and quality of the exercise developed.
  • the object of the invention is to provide a programmable device with a reduced electrical consumption, of reduced size and weight, which can be easily disengaged from the footwear to which it is attached, allowing to store the data related to the user to later be able to dump them to a computer or similar that through a certain software allows to establish a personal training program for the user, advising guidelines based on the selected objective, such as weight reduction, maintenance of physical fitness, post-infarction recovery, triglyceride reduction, etc.
  • the solution is to create a bond of fidelity with the individual, in order to encourage him to adopt a healthy habit and not abandon it.
  • said footwear has the peculiarity that a practicable encapsulation, internally equipped with an electronic circuit, is established within the floor, which establishes a step detector based on time and an emitter, so that the said footwear is complemented with a receiving device associated wirelessly to the transmitter, equipped with fixing / hanging means, receiving device equipped with an internal memory for storing the data captured by the circuit, as well as at least one connection port to a computer for data dump and processing through a computer application that allows to establish a personal training program for the user.
  • the shoe device that the invention proposes solves in a fully satisfactory manner the aforementioned problem, by allowing the operational characteristics of both the sensor element and the receiver element to be changed, allowing parameters such as the sensor's sampling frequency, volume and volume to be varied. data frequency both collected and / or stored, the emission power, thus allowing to regulate energy consumption, also providing footwear that allows its user to continuously monitor their physical activity as far as the act of walking is concerned, allowing track the evolution of the data obtained, resulting in an interactive device, dynamic adaptation according to the user's profile, which allows users to set challenges / challenges with a personalized training program.
  • the footwear that is recommended is part of the basic structuring of the aforementioned patent, based on footwear that on its floor or sole incorporates a self-contained electronic device in a protective container, which in a coupling arrangement is perfectly integrated into the aesthetic of said floor, package in which an electrical circuit is established based basically on an electronic circuit provided with a step detector with respect to time, said circuit being wirelessly associated with a small size receiving device, which may be established in The user's belt, integrated in a bracelet, in a pendant, or simply in one of the user's pockets, which collects the data generated during the exercise and stores it for later analysis.
  • Said receiving device incorporates connection means to a computer for downloading said information, the invention being complemented with a personal training software for the user, although it can also incorporate a small LED screen that shows the number of steps taken by the user or optionally replacing said screen and as an economic alternative a LED bar.
  • the data collected during the use of footwear is treated by the aforementioned programming software to calculate a series of parameters that They allow the user to be informed about the physical activity he is doing and to advise him on the basis of the selected objective (weight reduction, maintenance of physical form, post-infarction recovery, reduction of triglycerides, decrease of resting blood pressure, etc. ).
  • the aforementioned application can work both through a web environment as well as without the need for an Internet connection by the computer on which it is installed, all with an attractive design, dynamic adaptation to the user's profile and allowing you to establish challenges / challenges that get your attention and avoid abandoning the exercise.
  • a two-way communication channel is established between the three electronic elements involved in the invention, step detector, receiver device and PC, through which it is possible to reprogram the device at any time that is considered convenient, being able to vary, for example the sampling frequency, in order to reduce the electrical consumption, increasing its autonomy.
  • a device is achieved that allows the habit of walking as a habit to be established in a simple and attractive way, with the numerous benefits derived from it for the user's own health.
  • the footwear that is recommended is constituted from a cut (1), and a floor (2), both according to any design line, with the special feature that the said floor (2) includes a housing (3) in which a container (4) is established, preferably practicable, containing an electronic circuit (5), of very low electrical consumption, equipped with a step detector (6) and a transmitter (7), so that said circuit (5) wirelessly sends the information related to the number of steps as a function of the time elapsed to a receiving device (8) responsible for storing said information, and which will be discussed later.
  • the aforementioned electronic circuit (5) will be powered by the corresponding or corresponding batteries, not represented in the drawings, having provided that the autonomy of it is not less than 6 months, presenting a compact architecture, of very small size, being fully housed in the breast of the container (4), which will lack external electronic elements.
  • the practicable, self-contained and removable nature of said container (4) allows the footwear to be used to pass through the security controls of usual establishment in airports, bus or train stations and protected buildings, so that by untying said container from the floor (2) of the footwear, this one It can be used as a conventional footwear without any problem when passing these security checks.
  • the footwear has a second encapsulation, with similar characteristics external to the package (4) but without electronic devices inside, in order to allow the housing to be sealed that is visible when decoupling said container (4).
  • the step detector (6) can be based on five different technologies, without affecting the essentiality of the invention. In this sense it can be constituted from emitter and infrared sensor, ultrasonic sensor and emitter, piezoelectric sensor, reed switch or resistive ink sensor technologies, while wireless communication (7) will materialize in a miniaturized transmission module in any of the frequencies enabled for this purpose.
  • the position of the housing (3) will depend on the type of sensor described above, so that it can be located interchangeably in the area of the heel or the choke.
  • the receiving device (8) it will be integrated into a protective housing, which corresponds to the reference itself (8), preferably with geometry derived from a parallelepiped, of small size, low weight, with the possibility of fixing to the belt, waist of the pants, and can also be carried in a pocket or with means for hanging.
  • Said receiving device (8) collects the data generated during the exercise and keeps it stored in an internal memory for download through a PC connection port (9) (10), preferably a USB port.
  • a bidirectional communication channel is established between the three elements: PC, receiving device and step detector.
  • Said communication channel allows to change the operational characteristics of both the sensor element and the receiver element, varying basic operating parameters such as the sampling frequency of the sensor, the volume and frequency of both collected and / or stored data, or the power broadcast; and thus affecting and varying the amount of energy consumed.
  • This possibility of bidirectional communication allows, in sum, that by updating the firmware of the step detector and / or the receiving device, the set of operational and functional flexibility is provided, adapting its characteristics to the user's particular needs.
  • the receiving device (8) may have a screen or display (11) through which the number of steps taken by the user is displayed, or incorporate a LED bar.
  • the data collected during the use of the footwear and once it has been dumped into the computer (10) is treated by means of a computer application as a personal trainer, designed for use in a web environment, either online or offline.
  • This application is responsible for calculating a multitude of parameters from the two variables collected by the device, number of steps per unit of time, such as distance traveled, calories burned, type of exercise and quality thereof, etc., informing the user about the physical activity carried out and advising guidelines based on the selected objective from a series of options (weight reduction , maintenance of physical fitness, post-infarction recovery, reduction of triglycerides, etc).
  • the final objective of this application is, by analyzing the data recorded in the shoe, to offer the user some activity guidelines that result in an increase in their quality of life, according to the precept set by the World Health Organization that indicates that to improve the quality of life, it is enough to develop at least 30 minutes of daily light physical activity, such as walking.
  • the application will preferably have an attractive graphic design, with the use of flash technologies to provide dynamism to the page, dynamically adapting according to the user's profile, so that the application has the appearance of a virtual entity in its interaction with the user, being the one in charge of loyalty to said user in their physical activity routine, creating empathy links based on a close and personal communication.
  • this application must establish challenges / challenges to the user, allowing to track the evolution of the data, storing series in the medium and long term in order to compare results, and enabling interaction with other users.
  • This application can be linked to a maintenance web service stored on a server to use.

Landscapes

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Abstract

Especialmente concebido para permitir a su usuario tener un control de distintas variables que se presentan a la hora de caminar, tales como la distancia recorrida, el tiempo empleado, las calorías consumidas, etc, el calzado presenta un piso (2) en cuyo seno se establece un encapsulado practicable (4), dotado internamente de circuito electrónico (5), en el que se establece un detector de pasos (6) en función del tiempo y un emisor (7), de manera que el citado calzado se complemente con dispositivo receptor (8) asociado de forma inalámbrica al emisor (7), dotado de medios de fijación/colgado, dispositivo receptor (8) dotado de una memoria interna de almacenamiento de los datos captados por el circuito (5), así como de al menos un puerto de conexión (9) a un ordenador (10) para volcado de los datos y tratamiento mediante una aplicación informática que permite establecer un programa de entrenamiento personal para el usuario, estableciéndose un canal de comunicación bidireccional entre los tres dispositivos electrónicos citados.

Description

CALZADO INTELIGENTE PROGRAMABLE
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un calzado que ha sido específicamente concebido para permitir a su usuario tener un control de distintas variables que se presentan a la hora de caminar, tales como la distancia recorrida, el tiempo empleado, las calorías consumidas o la cantidad y cualidad del ejercicio desarrollado.
El objeto de la invención es proporcionar un dispositivo programable con un reducido consumo eléctrico, de reducido tamaño y peso, que pueda ser fácilmente desimplantado del calzado al que se acopla, permitiendo almacenar los datos relativos al usuario para posteriormente poder volcarlos a un ordenador o similar que a través de un determinado software permita establecer un programa de entrenamiento personal para el usuario, aconsejándole pautas en base al objetivo seleccionado, tal como puede ser la reducción de peso, mantenimiento de la forma física, recuperación post-infarto, reducción de triglicéridos, etc.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como es sabido, el hábito de andar resulta un ejercicio del que se derivan numerosos beneficios si se practica de forma continua y controlada. Entre otros beneficios que se derivan de esta práctica cabe destacar los siguientes: - Prevención de la aparición de enfermedades cardiovasculares.
- Recuperación tras un infarto de miocardio.
- Aumento del colesterol HDL (protector). Disminución de triglicéridos.
- Disminución de la presión sanguínea en reposo.
- Disminución y control del sobrepeso.
- Aumento de la densidad ósea (prevención de la osteoporosis).
- Mantenimiento del estado físico por medio del aumento de la capacidad aeróbica.
Sin embargo el gran problema de la práctica de cualquier ejercicio físico es el abandono de dicha actividad debido a la incapacidad de instarlo como un hábito, con la necesaria continuidad y persistencia por parte del individuo.
En este sentido la solución es crear un vínculo de fidelidad con el individuo, al objeto de incentivarle para que adopte un hábito saludable y no lo abandone.
En el ámbito del calzado son conocidos numerosos dispositivos relacionados con el concepto de "calzado activo" tales como medios de monitorización de los pasos, la presión, carga y demás variables que participan en la actividad de caminar, así como calzados dotados de medios de iluminación, vibración y sonido, regulación de temperatura, suelas conformadas por temperaturas, etc, la inmensa mayoría de los cuales no han recibido la acogida en el mercado que se esperaba de ellos, siendo su éxito bastante limitado. El propio solicitante es titular de la patente de invención P200700705, en la que se describe un calzado que permite incentivar a su usuario a la práctica continuada y regular de ejercicio, concretamente al hábito de andar, permitiendo seguir una evolución en el tiempo, tanto a corto como a largo plazo de la forma física del mismo.
De forma más concreta, dicho calzado presenta la particularidad de que en el seno del piso se establece un encapsulado practicable, dotado internamente de circuito electrónico, en el que se establece un detector de pasos en función del tiempo y un emisor, de manera que el citado calzado se complemente con dispositivo receptor asociado de forma inalámbrica al emisor, dotado de medios de fijación/colgado, dispositivo receptor dotado de una memoria interna de almacenamiento de los datos captados por el circuito, así como de al menos un puerto de conexión a un ordenador para volcado de los datos y tratamiento mediante una aplicación informática que permite establecer un programa de entrenamiento personal para el usuario.
El problema fundamental que presenta éste dispositivo es la imposibilidad de modificar sus parámetros de funcionamiento una vez instalado, ya que el mismo presenta un puerto de conexión con carácter unidireccional.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El dispositivo para calzado que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, al permitir cambiar las características de operatividad tanto del elemento sensor como del elemento receptor, permitiendo variar parámetros tales como la frecuencia de muestreo del sensor, el volumen y la frecuencia de los datos tanto recogidos como y/o almacenados, la potencia de emisión, permitiendo por tanto regular el consumo de energía, proporcionando asimismo un calzado que permite a su usuario realizar un seguimiento continuo de su actividad física en lo que al acto de caminar se refiere, permitiendo realizar un seguimiento de la evolución de los datos obtenidos, resultando un dispositivo interactivo, de adaptación dinámica según el perfil del usuario, que permite establecer retos/desafíos al usuario con un programa de entrenamiento personalizado. Para ello el calzado que se preconiza parte de la estructuración básica de la patente anteriormente citada, a partir de un calzado que sobre su piso o suela incorpora un dispositivo electrónico autocontenido en un envase protector, que en disposición de acoplamiento queda perfectamente integrado en la estética de dicho piso, envase en cuyo seno se establece un circuito eléctrico basado básicamente en un circuito electrónico dotado de un detector de pasos con respecto al tiempo, estando dicho circuito asociado de forma inalámbrica con un dispositivo receptor, de reducidas dimensiones, que podrá establecerse en el cinturón del usuario, integrado en un brazalete, en un colgante, o simplemente en uno de los bolsillos del usuario, el cual recoge los datos generados durante el ejercicio y los almacena para su posterior análisis.
Dicho dispositivo receptor incorpora medios de conexión a un ordenador para descarga de la citada información, complementándose la invención con un software de entrenamiento personal para el usuario, si bien puede incorporar igualmente una pequeña pantalla LED que muestra el número de pasos dados por el usuario u opcionalmente en sustitución de dicha pantalla y como alternativa económica una barra de leds.
Los datos recogidos durante el uso del calzado son tratados por el citado software de programación para calcular una serie de parámetros que permiten informar al usuario acerca de la actividad física que está realizando y aconsejarle pautas en base al objetivo seleccionado (reducción de peso, mantenimiento de la forma física, recuperación post-infarto, reducción de triglicéridos, disminución de la presión sanguínea en reposo, etc.).
La citada aplicación podrá funcionar tanto a través de un entorno web así como sin necesidad de conexión a Internet por parte del ordenador en el que está instalada, todo ello con un diseño atractivo, adaptación dinámica al perfil del usuario y permitiéndole establecer retos/desafíos que capten su atención y eviten el abandono del ejercicio.
De acuerdo con la esencia de la invención, entre los medios de conexión entre los tres elementos electrónicos que participan en la invención, detector de pasos, dispositivo receptor y PC, se establece un canal de comunicación bidireccional, a través del cual es posible reprogramar el dispositivo en cualquier momento que se estime conveniente, pudiendo variar, por ejemplo la frecuencia de muestreo, en orden a reducir el consumo eléctrico, aumentando su autonomía. Se consigue de esta manera un dispositivo que permite de una forma sencilla y atractiva establecer como hábito la costumbre de andar, con los numerosos beneficios que de ello se derivan para la salud del propio usuario.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, una hoja única de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado de forma esquemática los diferentes elementos que participan en el calzado inteligente de la invención. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de la figura reseñada puede observarse como el calzado que se preconiza está constituido a partir de un corte (1), y un piso (2), ambos acordes a cualquier línea de diseño, con la especial particularidad de que el citado piso (2) incluye un alojamiento (3) en cuyo seno se establece un envase (4), preferentemente practicable, que contiene a un circuito electrónico (5), de muy bajo consumo eléctrico, dotado de un detector de pasos (6) y un emisor (7), de manera que dicho circuito (5) envía de forma inalámbrica la información relativa al número de pasos en función del tiempo transcurrido a un dispositivo receptor (8) encargado de almacenar dicha información, y del que se hablará más adelante.
El citado circuito electrónico (5) estará alimentado por la correspondiente o correspondientes baterías, no representadas en los dibujos, habiéndose previsto que la autonomía del mismo no sea inferior a 6 meses, presentando una arquitectura compacta, de muy reducido tamaño, quedando íntegramente alojado en el seno del envase (4), el cual carecerá de elementos electrónicos externos. El carácter practicable, autocontenido y extraible, de dicho envase (4) permite que el calzado pueda ser utilizado para pasar a través de los controles de seguridad de habitual establecimiento en aeropuertos, estaciones de autobuses o de tren y lo edificios protegidos, de manera que mediante la desvinculación de dicho envase del piso (2) del calzado, éste pueda ser utilizado como un calzado convencional sin que presente ningún problema a la hora de pasar dichos controles de seguridad. A tal efecto se ha previsto que el calzado cuente con un segundo encapsulado, de similares características externas al envase (4) pero sin dispositivos electrónicos en su interior, en orden a permitir obturar el alojamiento que queda visible al desacoplar dicho envase (4).
La capacidad de extraer el dispositivo electrónico, de forma sencilla y accesible, posibilita el franqueo de barreras de seguridad con detectores de dispositivos electrónicos, de uso habitual en aeropuertos, estaciones de tren y/o autobús y edificios oficiales.
El detector de pasos (6) puede estar basado en cinco tecnologías diferentes, sin que ello afecte a la esencialidad de la invención. En este sentido puede estar constituido a partir de tecnologías emisor y sensor infrarrojo, emisor y sensor ultrasónico, sensor piezoeléctrico, interruptor pulsador de láminas o sensor de tinta resistiva, mientras que la comunicación inalámbrica (7) se materializará en un módulo miniaturizado de transmisión en cualquiera de las frecuencias habilitadas a tal efecto.
La posición del alojamiento (3) dependerá del tipo de sensor de los anteriormente descritos, de manera que podrá estar ubicado indistintamente en la zona del tacón o del enfranque. Volviendo al dispositivo receptor (8), éste estará integrado en el seno de una carcasa protectora, que se corresponde con la propia referencia (8), preferentemente con geometría derivada de un paralelepípedo, de reducido tamaño, bajo peso, con posibilidad de fijación al cinturón, cintura del pantalón, pudiendo igualmente ser llevado en un bolsillo o contando con medios para su colgado. Dicho dispositivo receptor (8) recoge los datos generados durante el ejercicio y los mantiene almacenados en una memoria interna para su descarga a través de un puerto (9) de conexión a PC (10), preferentemente un puerto USB.
A través del mencionado puerto USB, se establece un canal de comunicación bidireccional entre los tres elementos: PC, dispositivo receptor y detector de pasos. Dicho canal de comunicación permite cambiar las características de operatividad tanto del elemento sensor como del elemento receptor, variando parámetros básicos de funcionamiento como la frecuencia de muestreo del sensor, el volumen y frecuencia de los datos tanto recogidos como y/o almacenados, o la potencia de emisión; y afectando y variando por tanto la cantidad de energía consumida. Esta posibilidad de comunicación bidireccional permite en suma que mediante la actualización del firmware del detector de paso y/o del dispositivo receptor, se dotr al conjunto de flexibilidad operativa y funcional, adaptando sus características a las necesidades particulares del usuario. Opcionalmente el dispositivo receptor (8) podrá contar con una pantalla o display (11) a través de la que se muestre el número de pasos dados por el usuario, o bien incorporar una barra de leds.
Los datos recogidos durante el uso del calzado y una vez volcados al ordenador (10) son tratados mediante una aplicación informática a modo de entrenador personal, diseñada para su uso en un entorno web, ya sea on-line u off-line.
Dicha aplicación se encarga de calcular multitud de parámetros a partir del las dos variables que recoge el dispositivo, número de pasos por unidad de tiempo, tales como la distancia recorrida, calorías quemadas, tipo de ejercicio y calidad del mismo, etc, informando al usuario acerca de la actividad física realizada y aconsejándole pautas en base al objetivo seleccionado de entre una serie de opciones (reducción de peso, mantenimiento de la forma física, recuperación post-infarto, reducción de triglicéridos, etc). El objetivo final de esa aplicación es, mediante el análisis de los datos registrados en el zapato, ofrecer al usuario unas pautas de actividad que redunden en un aumento de su calidad de vida, acogiéndose al precepto marcado por la Organización Mundial de la Salud que indica que para mejorar la calidad de vida basta con desarrollar al menos 30 minutos diarios de actividad física ligera diaria, como por ejemplo andar.
La aplicación presentará preferiblemente un diseño gráfico atractivo, con uso de tecnologías flash para dotar de dinamismo a la página, adaptándose dinámicamente según el perfil del usuario, de manera que la aplicación tenga el aspecto de un ente virtual en su interacción con el usuario, siendo la encargada de fidelizar a dicho usuario en su rutina de actividad física, creando vínculos de empatia basados en una comunicación próxima y personal. De igual manera, dicha aplicación debe establecer retos/desafíos al usuario, permitiendo realizar un seguimiento de la evolución de los datos, almacenando series a medio y largo plazo a fin de poder comparar resultados, y posibilitando la interacción con otros usuarios. Dicha aplicación puede estar ligada a un servicio web de mantenimiento almacenado en un servidor al uso.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
I a.- Calzado inteligente programable, que siendo del tipo de los constituidos a partir de un corte (1) y un piso (2), acordes con cualquier línea de diseño, piso (2) en cuyo seno se establece un circuito electrónico (5), de bajo consumo eléctrico, dotado de un detector de pasos (6) en función del tiempo, y un emisor (7), en formato de dispositivo autocontenido y extraible, calzado que se complementa con un dispositivo receptor (8) asociado de forma inalámbrica al emisor (7), dotado de una memoria interna de almacenamiento de los datos captados por el circuito (5), así como de al menos un puerto de conexión (9) a un ordenador (10) para volcado de los datos y tratamiento mediante una aplicación informática, caracterizado porque el dispositivo receptor (8) está dotado de un puerto de conexión a PC (10), preferiblemente de tipo USB, definiéndose un canal de comunicación bidireccional de actualización del firmware de los dispositivos electrónicos, así como de modificación las características de uso del mismo, tales como la frecuencia de lectura del sensor, la cantidad y calidad de los datos almacenados, la potencia de la señal emitida y parámetros similares.
2a.- Calzado inteligente, según reivindicación I a, caracterizado porque los detectores de pasos (6) están basados indistintamente en tecnologías emisor y sensor infrarrojo, emisor y sensor ultrasónico, sensor piezoeléctrico, interruptor pulsador de láminas o sensor de tinta resistiva.
3a.- Calzado inteligente, según reivindicación I a, caracterizado porque los medios de comunicación inalámbrica entre circuitos (5-8) se materializan en un módulo miniaturizado de transmisión en las frecuencias habilitadas a tal efecto, según la legislación sobre transmisiones inalámbricas vigente en el lugar de uso. 4a.- Calzado inteligente, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo receptor (8) cuenta opcionalmente con una pantalla o display (11) de visualización de la información recogida o en su defecto una barra de leds.
5a .- Calzado inteligente, según reivindicación I a, caracterizado porque el dispositivo receptor (8) se integra en una carcasa de reducidas dimensiones dotada de medios de fijación/estabilización y /o colgado.
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ESP201000830 2010-06-16
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WO (1) WO2011157870A1 (es)

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