Prenda de vestir inteligente (1) de aplicación preferente para la parte superior del cuerpo de un usuario,

que comprende, al menos un sensor de temperatura y humedad (2, 3) que mide la temperatura y humedad de la capa de aire existente entre el cuerpo del usuario y la superficie interna de la prenda (1), un dispositivo de alarma (13) que produce una alarma sensible por el usuario, al menos dos electrodos textiles (11) que miden la frecuencia cardiaca del usuario y una placa electrónica (4), conectada al sensor de temperatura y humedad (2, 3), al dispositivo de alarma (13) y a los electrodos textiles (11), que controla su funcionamiento, calcula el índice de estrés térmico de la capa de aire existente entre el usuario y la prenda y acciona el dispositivo de alarma (13) en caso de peligro; y donde una membrana (8) permeable al aire y al vapor de agua pero impermeable al agua líquida protege el sensor de temperatura y humedad (2, 3)

Prenda de vestir inteligente.

Objeto de la invención

El objeto principal de la presente invención es una prenda de vestir inteligente que comprende una serie de sensores y una placa electrónica capaces de calcular el índice de estrés térmico en la capa de aire existente entre el portador y la prenda, así como el estado de estrés térmico de su portador mediante un análisis de su ritmo cardíaco, temperatura y humedad relativa. Otro objeto de la presente invención es una prenda de vestir que además dispone de un sistema de alarma para advertir con antelación al usuario de los peligros fisiológicos asociados al estado de estrés térmico.

Antecedentes de la invención

Son conocidas varios documentos relativos a la medición del índice de estrés térmico. El documento US 2002009119 describe un aparato portátil capaz de calcular el índice de estrés térmico utilizando numerosos sensores, que incluyen la medición de la velocidad del viento y otros fenómenos que pueden influir sobre éste.

El documento US 4611113 describe un calculador de índice de estrés térmico que incluye aún más sensores, como una medida de la radiación.

También son conocidos documentos que describen sensores integrados en prendas de vestir. Por ejemplo, la solicitud de patente PCT WO 2004107962 describe un sistema capaz de detectar varios factores relativos al portador de la prenda, incluso su ritmo cardíaco y su temperatura, para analizar factores fisiológicos. En la solicitud de patente PCT WO 2006009830 se describe un dispositivo capaz de determinar la frecuencia cardiaca del portador, así como su temperatura corporal y su estado de estrés térmico, utilizando un sistema de cálculo propio.

Descripción de la invención

En la técnica anterior no se describe ningún sistema integrado en una prenda capaz de medir el índice de estrés térmico. Tampoco se conoce ningún documento que indique cómo determinar el riesgo y/o estado de estrés térmico relativo mediante las condiciones medioambientales de temperatura y de humedad relativa que existen en el espacio presente entre el cuerpo del portador y la prenda.

Para facilitar la comprensión del presente documento, diremos que el índice de estrés térmico es una característica asociada al aire, en este caso el aire encerrado entre la prenda y la piel del usuario de dicha prenda. Por otro lado, el estado de estrés térmico es una característica asociada a la persona que porta la prenda.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se describe una prenda de vestir inteligente de aplicación preferente para la parte superior del cuerpo de un usuario, que comprende

al menos un sensor de temperatura y humedad que mide la temperatura y la humedad de la capa de aire existente entre el cuerpo del usuario y la superficie interna de la prenda,

al menos un dispositivo de alarma que produce una alarma sensible por el usuario,

al menos dos electrodos textiles conectados a la placa electrónica que miden la frecuencia cardíaca del usuario,

una placa electrónica, conectada al sensor de temperatura y humedad, al dispositivo de alarma y a los electrodos textiles, que controla su funcionamiento, calcula el índice de estrés térmico de la capa de aire existente entre el usuario y la prenda, el estado de estrés térmico del usuario, y activa el dispositivo de alarma,

y una membrana permeable al aire y al vapor de agua, pero impermeable al agua líquida que protege el sensor de temperatura y humedad.

Así, el sensor o sensores de humedad y temperatura están aislados del sudor líquido o del agua líquida presente en la superficie de la piel del usuario mediante dicha membrana, que deja pasar el vapor de agua y el aire pero no el agua líquida, lo que impide que el sensor se moje y sus medidas queden falseadas. Esto posibilita la medida de las condiciones reales de estrés térmico que percibe el usuario. De acuerdo con una realización preferida de la invención, la membrana es una membrana textil microperforada de un material hidrófobo.

Además, y de acuerdo con otra realización preferida de la invención, el sensor o sensores de temperatura y humedad pueden estar integrados sobre la placa electrónica. En este caso, el sensor dispone también de la membrana repelente al agua y transpirante al vapor, pero poseerá además una cáscara IP67 para proteger de forma efectiva el resto de la electrónica. La estanqueidad al agua de la placa electrónica es asegurada por un encapsulado epoxy convencional. La placa y los sensores estarán dispuestos en la parte interna de la prenda protegidos por la membrana y mirando en dirección al cuerpo del usuario.

Un dispositivo de alarma integrado en el tejido de la prenda y también conectado a la placa electrónica compone el sistema de alarma. Este dispositivo de alarma será resistente al lavado de la prenda, y, de acuerdo con otra realización preferida de la invención, podrá ser de tipo sonoro, luminoso o vibratorio.

Los electrodos textiles serán normalmente dos o cuatro, compuestos de un material conductor de la electricidad y situados en un lugar adecuado. De acuerdo con una realización particular más de la presente invención, la prenda de vestir inteligente estará pensada para la parte superior del cuerpo de un usuario. En este caso, los electrodos se situarán en la parte interna del puño, lo que asegura la ergonomía de la prenda y evita problemas de interferencia con otros equipos que pueden estar integrados en la indumentaria de los usuarios.

Además, de acuerdo con otra realización preferente más de la invención la placa electrónica es desmontable, de modo que se puede separar de la prenda para el lavado de la misma sin riesgo de dañar el dispositivo.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se describe el funcionamiento de la prenda de vestir inteligente descrita anteriormente, que comprende los pasos de:

medir periódicamente, mediante el, al menos, un sensor de temperatura y humedad, la temperatura y la humedad de la capa de aire existente entre el cuerpo de un usuario y la superficie interna de la prenda;

calcular, mediante la placa electrónica, el índice de estrés térmico de la capa de aire presente entre el usuario y dicha prenda de vestir inteligente a partir de dichas medidas de temperatura y humedad;

en caso de que el índice de estrés térmico supere un valor de índice de estrés térmico crítico, medir la frecuencia cardíaca del usuario por medio de los, al menos, dos electrodos textiles;

en caso de que la frecuencia cardíaca del usuario supere una frecuencia cardíaca crítica, producir una alarma mediante el, al menos, un dispositivo de alarma.

El cálculo del índice de estrés térmico se puede realizar de acuerdo con cualquiera de las fórmulas conocidas en la técnica, y son también conocidos los límites a partir de los cuales existen riesgos de salud para el usuario. La placa electrónica realizará el cálculo del índice de estrés térmico y hará que comience la medida de la frecuencia cardiaca del usuario cuando se supere un límite establecido a partir del cual puede producirse un riesgo de salud para el usuario. Si la frecuencia cardiaca supera un valor crítico que puede comportar peligro para el usuario, el dispositivo de alarma producirá una alarma sensible por el usuario indicando que su frecuencia cardiaca ha superado el umbral de riesgo. El valor crítico de la frecuencia cardiaca está en función de la edad de la persona y existen formas conocidas de calcularlo.

Además, de acuerdo con otra realización preferida de la invención más, el intervalo entre medidas de temperatura y humedad se reduce cuando el índice de estrés térmico aumenta. Esto tiene como objetivo economizar el gasto de energía, de modo que el dispositivo electrónico tenga una duración superior a la vida útil de la prenda, evitando la necesidad de mantenimiento o de recambios. Así, cuando el estrés térmico está en un nivel bajo, los intervalos entre medidas son mayores y no es necesario medir la frecuencia cardiaca. Sin embargo, a medida que el estrés térmico aumenta, y por tanto el riesgo para la salud del usuario, va aumentando la frecuencia de las medidas. Al llegar a un valor de estrés térmico crítico se comienza a medir también la frecuencia cardiaca, y cuando ésta supera un valor determinado se genera una alarma.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto...

1. Prenda de vestir inteligente (1) de aplicación preferente para la parte superior del cuerpo de un usuario, caracterizada porque comprende,

al menos un sensor de temperatura y humedad (2, 3) que mide la temperatura y la humedad de la capa de aire existente entre el cuerpo del usuario y la superficie interna de la prenda (1);

al menos un dispositivo de alarma (13) que produce una alarma sensible por el usuario;

al menos dos electrodos textiles (11), conectados a la placa electrónica, (4) que miden la frecuencia cardiaca del usuario; y

una placa electrónica (4), conectada al sensor de temperatura y humedad (2, 3), al dispositivo de alarma (13) y a los electrodos textiles (11), que controla su funcionamiento y calcula el índice de estrés térmico de la capa de aire existente entre el usuario y la prenda y acciona el dispositivo de alarma (13);

y una membrana (8) permeable al aire y al vapor de agua pero impermeable al agua líquida que protege el sensor de temperatura y humedad (2, 3).

2. Prenda de vestir inteligente (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la membrana (8) permeable al aire es una membrana textil microperforada de un material hidrófobo.

3. Prenda de vestir inteligente (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de alarma (13) se elige de entre la siguiente lista: sonoro, luminoso y vibratorio.

4. Prenda de vestir inteligente (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el sensor de temperatura y humedad (2) está integrado sobre la placa electrónica (4).

5. Prenda de vestir inteligente (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la placa electrónica (4) es desmontable.

6. Prenda de vestir inteligente (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque los electrodos textiles (11) están situados en los puños de dicha prenda (1).

7. Procedimiento de funcionamiento de la prenda de vestir inteligente (1) descrita en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende los pasos de:

medir periódicamente, mediante el, al menos, un sensor de temperatura y humedad (2, 3), la temperatura y la humedad de la capa de aire existente entre el cuerpo de un usuario y la superficie interna de la prenda (1);

calcular, mediante la placa electrónica (4), el índice de estrés térmico de la capa de aire presente entre el usuario y dicha prenda de vestir inteligente (1) a partir de dichas medidas de temperatura y humedad;

en caso de que el índice de estrés térmico supere un índice de estrés térmico crítico, medir la frecuencia cardiaca del usuario por medio de los, al menos, dos electrodos textiles;

en caso de que la frecuencia cardiaca del usuario supere una frecuencia cardiaca crítica, producir una alarma mediante el, al menos, un dispositivo de alarma.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el intervalo entre medidas de temperatura y humedad se reduce cuando el índice de estrés térmico aumenta.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el paso de producir una alarma comprende producir una alarma de uno o varios de entre los siguientes tipos: luminosa, sonora y vibratoria.