ES2967680T3 - Sistema de información de eventos de impacto en la cabeza - Google Patents

Abstract

Sistemas y métodos de evaluación de eventos de impacto en la cabeza. Un método implementado por sistema y computadora para la detección de eventos incluye recopilar datos de sensores transmitidos desde uno o más dispositivos sensores conectados a uno o más usuarios. Los sensores transmiten datos cuando un evento genera datos del sensor por encima de un valor umbral. A partir de los datos recopilados del sensor se determina al menos una fuerza. Al menos un vector de fuerza se determina basándose en la ubicación de uno o más sensores asociados con los dispositivos sensores y la al menos una fuerza lineal o rotacional determinada. Al menos una parte de una forma humana se muestra con el vector de fuerza determinado basándose en al menos el vector de fuerza determinado en una pantalla. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de información de eventos de impacto en la cabeza

Reivindicación de prioridad

Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud de patente de EE.UU. con N° de serie 13/009,515 presentada el 19 de enero de 2011 que reivindica el beneficio de la solicitud de patente de EE.UU. con N° de serie 61/336,429 presentada el 22 de enero de 2010 y la solicitud de patente de EE.UU. con N° de serie 61/409,906 presentada el 3 de noviembre de 2010.

Antecedentes de la invención

La participación en actividades deportivas está aumentando en todos los niveles de edad. Todos los participantes pueden estar potencialmente expuestos a daños físicos como resultado de dicha participación. Es más probable que se produzcan daños físicos en eventos deportivos en los que con frecuencia se producen colisiones entre los participantes (por ejemplo, fútbol americano, hockey hierba, lacrosse, hockey sobre hielo, fútbol y similares). En relación con deportes como el fútbol americano, el hockey y el lacrosse, en los que se producen colisiones deliberadas entre los participantes, el potencial de daños físicos y/o lesiones aumenta enormemente. Aproximadamente 300.000 atletas sufren conmociones cerebrales en los Estados Unidos cada año. Esta puede ser una estimación conservadora porque muchas lesiones menores en la cabeza no se reportan. Aunque la mayoría de las conmociones cerebrales ocurren en deportes de alto impacto, los atletas que practican deportes de bajo impacto no son inmunes a una lesión cerebral traumática leve. Las lesiones en la cabeza son provocadas por fuerzas de aceleración positivas y negativas que experimenta el cerebro y pueden ser el resultado de aceleraciones lineales o rotacionales (o ambas). Es probable que la cabeza sufra aceleraciones tanto lineales como rotacionales en el momento del impacto, que dañan los elementos neurales y vasculares del cerebro.

A nivel escolar, las autoridades escolares se han vuelto sensibles al riesgo de lesiones al que están expuestos los estudiantes participantes, así como a la responsabilidad legal del sistema escolar cuando se producen lesiones. Se está poniendo mayor énfasis en la formación y la instrucción adecuadas para limitar posibles lesiones. Algunos jugadores se comportan imprudentemente en el campo de juego o no aprecian los peligros a los que ellos y otros están sujetos por ciertos tipos de impactos experimentados en estos esfuerzos atléticos. Desgraciadamente, el uso de protectores bucales y cascos no evita todas las lesiones. Una cuestión particularmente problemática es cuando un atleta estudiante sufre una lesión en la cabeza, como una conmoción cerebral, de gravedad indeterminada, incluso cuando lleva puesto casco protector. Los médicos, preparadores y entrenadores utilizan exámenes neurológicos estándar y cuestionarios cognitivos para determinar la gravedad relativa del impacto y su efecto en el atleta. Las decisiones de regreso al juego pueden estar fuertemente influenciadas por los padres y entrenadores que quieren que un jugador estrella vuelva al campo.

El mismo problema surge en los deportes profesionales, en los que hay mucho más en juego para un equipo, donde dicho equipo pierde a un jugador valioso debido a la posibilidad de sufrir una lesión grave en la cabeza. Datos médicos recientes sugieren que las fuerzas laterales y rotacionales aplicadas al área de la cabeza y del cuello (por ejemplo, flexión/extensión, flexión lateral y rotación axial) son más responsables del daño del nervio axonal de lo que se pensaba anteriormente. Investigaciones médicas anteriores habían indicado que las fuerzas dirigidas axialmente (como las fuerzas de compresión espinal) eran las principales responsables de tales lesiones.

Identificar la magnitud de la aceleración que provoca la lesión cerebral puede ayudar en la prevención, el diagnóstico y las decisiones de regreso al juego. La mayoría de las mediciones en el campo evalúan la aceleración que experimenta el jugador con acelerómetros fijados al casco. A continuación, se muestran algunos intentos de medir los impactos en el cráneo y el cerebro mientras el jugador participa en una actividad deportiva. El documento WO2009/070886A1, titulado "Apparatus and Method for Measuring Data for Injury Analysis", publicado el 11 de junio de 2009, la patente de EE.UU N° 5,539,935, titulada "Sports Helmet," concedida el 30 de julio de 1996 y la patente de EE.UU N° 5,621,922, titulada "Sports Helmet Capable of Sensing Linear and Rotational Forces," concedida el 22 de abril de 1997 son ejemplos de algunos de esos intentos. Ambas patentes se refieren a sensores de impacto para fuerzas lineales y rotacionales en un casco de fútbol americano. Estos dispositivos prueban el impacto en el cráneo de un jugador. Si un atleta sufre una conmoción cerebral, por ejemplo, será posible determinar si la magnitud relativa de un impacto es peligrosamente alta en relación con un umbral al que se ajusta cada dispositivo sensor, teniendo en cuenta el tamaño y el peso del jugador.

Otro intento realiza ensayos de aceleración de impacto en la cabeza con un dispositivo intraoral que proporciona información de aceleración del cerebro en diferentes deportes. Se han realizado otros intentos, sin embargo, todos estos intentos pueden ser caros de implementar y no proporcionan información médica histórica completa a entrenadores, preparadores y profesionales médicos en tiempo real para docenas de jugadores a la vez en uno o más campos adyacentes.

Compendio de la invención

La presente invención proporciona un método implementado por ordenador para evaluación de eventos de impacto que comprende: recibir información del sensor desde una unidad de sensor configurada como un protector bucal, comprendiendo la información del sensor una aceleración asociada con un impacto en la cabeza de un usuario que lleva puesto el protector bucal; determinar un vector de impacto en base a la aceleración y una orientación esperada del protector bucal con respecto al cráneo del usuario; trasladar el vector de impacto desde una ubicación de la unidad de sensor a al menos otra ubicación en la cabeza del usuario para establecer un vector correspondiente; y comparar el vector correspondiente con un valor umbral.

La presente invención proporciona además un sistema configurado para evaluar un impacto, que comprende: una unidad de sensor configurada como un protector bucal para ser usado en la cabeza de un usuario, siendo capaz la unidad de sensor de detectar información del sensor en forma de una aceleración asociada con un impacto en la cabeza de un usuario que lleva puesto el protector bucal; un procesador informático; y una memoria en comunicación con el procesador y la unidad de sensor, conteniendo la memoria instrucciones de programación almacenadas operables por el procesador para: recibir la información del sensor; determinar un vector de impacto en base a la aceleración y una orientación esperada del protector bucal con respecto al cráneo del usuario; trasladar el vector de impacto desde una ubicación de la unidad de sensor a al menos otra ubicación en la cabeza del usuario para establecer un vector correspondiente; y comparar el vector correspondiente con un valor umbral.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describen en detalle realizaciones preferidas y alternativas de la presente invención con referencia a los siguientes dibujos:

La Figura 1 es un dibujo que muestra un ejemplo de la invención en el contexto de la cabeza de un jugador de fútbol americano de perfil, mientras lleva puesto un casco de fútbol americano y el conjunto de protector bucal y correa para la barbilla habilitados con sensores, es decir, el módulo de jugador;

La Figura 2 es un dibujo que muestra el módulo de jugador en el contexto de su colocación como se lleva dentro de una cabeza humana;

La Figura 3 es un dibujo en vista isométrica que muestra un ejemplo de elemento protector bucal del módulo de jugador y que indica la colocación de elementos sensores y conductores integrados;

La Figura 4 es un dibujo en vista en planta que muestra el elemento protector bucal de ejemplo del módulo de jugador y que indica la colocación de los elementos sensores y conductores integrados;

La Figura 5 es un dibujo que muestra una vista lateral de un módulo de jugador de ejemplo, que incluye el elemento protector bucal y el elemento de correa para la barbilla, y que muestra la relación y la conexión entre los dos;

La Figura 6 es un dibujo en vista isométrica que muestra el módulo de jugador, incluyendo elementos de protector bucal y barbijo;

La Figura 7 es un dibujo que muestra una parte de un módulo de banda de ejemplo implementado como un portapapeles, con un dispositivo de visualización y botones de introducción de datos en la región superior;

La Figura 8 ilustra un sistema ejemplar conformado de acuerdo con una realización de la presente invención;

La Figura 9 es un diagrama de bloques de ejemplo de componentes de ejemplo de un sistema de evaluación de eventos;

La Figura 10 es una visualización de pantalla de ejemplo que ilustra aspectos de un sistema de evaluación de eventos;

La Figura 11 es un diagrama de bloques de ejemplo de un dispositivo informático de ejemplo para llevar a la práctica realizaciones de un sistema de evaluación de eventos;

La Figura 12 es un diagrama de flujo de ejemplo de componentes de ejemplo de un sistema de evaluación de eventos;

La Figura 13 es una vista en perspectiva de un protector bucal preferido con sensores;

La Figura 14 es una vista en planta de una traslación de las fuerzas experimentadas por un protector bucal de un usuario al cerebro del usuario; y

La Figura 15 ilustra pesos de ponderación de recuperación y pesos de ponderación de impacto para evaluar los impactos.

Descripción detallada de la realización preferida

Una versión preferida de la presente invención es un sistema configurado para evaluar el impacto de eventos que provocan que los jugadores, por ejemplo, los jugadores de fútbol americano, experimenten fuerzas de impacto. Así, como se muestra en las Figuras 1 y 2, un sistema preferido está configurado para ser usado con un protector bucal en una situación en la que un jugador también usa un barbijo y un casco. En otros ejemplos, que no forman parte de la invención, se pueden incorporar diferentes sensores en otros alojamientos, como cintas para la cabeza, gafas u otros artículos para la cabeza. El sistema transmite a una figura de autoridad, preferiblemente un entrenador o preparador, información útil sobre la identidad del jugador que recibe el impacto, la gravedad del impacto y acciones sugeridas para evaluar la situación del jugador y para tomar decisiones sobre el estado posterior del jugador con relación a su disposición para volver a jugar o su derivación a atención médica.

Un ejemplo del módulo de jugador incluye una disposición de una pluralidad de sensores distribuidos de bajo coste dispuestos entre la superficie interior de la protección del jugador y la superficie inferior de elementos de acolchado que proporcionan ajuste y amortiguación a la cabeza del jugador. Alternativamente, estos sensores pueden colocarse en zonas intermedias dentro del elemento de acolchado, ya sea en la interfaz de dos elementos laminados, o mediante encapsulado directamente dentro de la masa del elemento de acolchado. Los sensores también pueden estar situados dentro de cavidades del jugador o en los espacios entre los elementos de acolchado. Por ejemplo, estos sensores pueden ser sensores de impacto tipo MEMS, acelerómetros MEMS, voladizos de carga en miniatura provistos de elementos extensométricos en miniatura, membranas piezoeléctricas o resistencias sensibles a la fuerza (FSR, del inglésforce-sensitive-resistors).

Según la invención, los sensores están incorporados en una unidad de sensor configurada como un protector bucal. Así, como se muestra en las Figuras 3 y 4, se pueden encapsular varios sensores en el material conformado como protector bucal. En la versión ilustrada, se muestran sensores colocados en una superficie inferior del protector bucal, debajo del canal conformado para recibir los dientes de un usuario. Como también se ilustra, el protector bucal ejemplar de las Figuras 3 y 4 incluye un cable o atadura, preferiblemente encapsulado en una cubierta protectora, que se extiende desde una parte delantera del protector bucal para enviar datos a una unidad base o a otro dispositivo. En otras versiones, como se describe más adelante, el protector bucal incluye una antena para transmitir de forma inalámbrica los datos a un módulo intermedio o directamente a una unidad receptora de banda.

Los sensores empleados en el módulo del jugador están conectados electrónicamente por medio de cables o circuitos flexibles impresos a una cápsula electrónica u otros medios similares, en algunas versiones situada dentro de una protección principal del jugador, y dentro del espacio disponible entre dos o más elementos de acolchado. Como se ilustra en las Figuras 5 y 6, en algunas versiones los sensores del protector bucal están acoplados comunicativamente a una unidad receptora contenida dentro de una correa para la barbilla u otro componente similar externo a la boca. La correa para la barbilla incluye componentes electrónicos para transmitir los datos recibidos desde el protector bucal y a continuación transmitirlos a una unidad receptora de banda. Lo más preferible es que los datos se transmitan en tiempo real, aunque en algunas versiones los datos se almacenan en una memoria y se descargan más tarde.

La cápsula electrónica (ya sea en el casco, en el protector bucal, en la correa para la barbilla o en otra ubicación) recopila, procesa, evalúa y, si corresponde, transmite datos relacionados con un evento de impacto por radio a uno o más nodos participantes diferentes de la red inalámbrica a la que pertenece el módulo del jugador. La cápsula electrónico contiene circuitos electrónicos que tienen componentes tales como un microprocesador, una memoria flash, un módulo de radio, una antena y LEDs de visualización de estado. En la memoria del circuito reside una tabla de búsqueda de base de datos para evaluación de datos del sensor y comparación con combinaciones de niveles de impacto que representan una probabilidad sospechosa de lesión cerebral traumática leve (MTBI, del inglésmild traumatic brain injury)o conmoción cerebral. La cápsula electrónica también está configurado para monitorizar, evaluar y/o mostrar información de estado del sistema, como conexión con la red, estado de carga de la batería y funcionamiento adecuado del sistema.

Un módulo de banda de ejemplo es un dispositivo electrónico de recopilación y visualización de datos incorporado en una envuelta portátil que un entrenador, preparador u otro oficial de juego puede transportar, consultar y con la que puede interactuar fácilmente durante las actividades del entrenamiento o del juego. En una realización, el módulo de banda está integrado en la sección más superior de un portapapeles, por ejemplo como se ilustra en la Figura 7. Dado que la mayoría de los entrenadores y preparadores necesitan llevar portapapeles de todos modos, esto se percibe como la forma más natural y menos molesta de proporcionar información sobre el impacto. Sin embargo, son posibles muchas otras configuraciones del módulo de banda, incluyendo integrarlo en una pulsera, un control remoto estilo cronómetro con un cordón para el cuello, un dispositivo similar a un teléfono móvil o buscapersonas, etc. El módulo de banda puede tener la forma de cualquier dispositivo receptor electrónico, incluidos ordenadores portátiles, teléfonos móviles o cualquier otro dispositivo configurable similar para recibir información inalámbrica. Además, se describe que el módulo de banda recibe información directamente desde la unidad de sensor, aunque en algunas versiones de la invención el módulo sensor puede pasar sus datos a un servidor intermedio u otro dispositivo que a continuación reenvía la información al módulo de banda.

El módulo de banda incluye componentes electrónicos dispuestos en un circuito que permite la participación en la red de malla inalámbrica establecida por un conjunto de módulos de jugador, y específicamente para la recepción de transmisiones de datos desde los módulos de jugador, y posteriormente la visualización de información del evento de impacto en una representación visual en tiempo real. El módulo de banda también produce señales de alerta audibles y vibratorias para llamar la atención sobre la llegada de nuevos mensajes de datos en tiempo real, que se desactivan mediante la intervención manual consciente del entrenador o preparador, indicando el acuse de recibo de los datos del evento de impacto.

En una realización, el módulo de banda realiza la clasificación de los datos de impacto entrantes en una de tres categorías, indicando diferentes niveles de preocupación y diferentes niveles de urgencia de respuesta. El sistema emplea un sistema de "LUZ VERDE", "LUZ AMARILLA" y "LUZ ROJA", en el que un estado de LUZ VERDE indica la ausencia de eventos de impacto significativos para un jugador determinado, una LUZ AMARILLA indica la necesidad de una evaluación inmediata del jugador en la banda, y una LUZ ROJA indica un impacto lo suficientemente grave como para retirar al jugador del juego y derivarlo a un médico de inmediato.

Tras registrar un evento de impacto de LUZ AMARILLA, y tras el posterior acuse de recibo del mensaje por parte del entrenador o preparador, el módulo de banda, en una realización, guía al entrenador o preparador a través de un protocolo simple para la evaluación de la condición del jugador. Al responder una serie de preguntas simples de Sí o No, el módulo de banda guía al entrenador hacia un número limitado de posibles acciones sugeridas. Estos posibles resultados podrían incluir la derivación inmediata a un médico para un examen más detallado, o un período de observación en el banquillo seguido de una evaluación secundaria guiada antes de permitir que el jugador regrese al juego.

De acuerdo con las diferentes versiones de la invención, el sistema puede emplear alternativamente una puntuación de dos niveles, por ejemplo sólo rojo y verde pero no amarillo. En un ejemplo de la invención, un impacto experimentado de menos de 50 g no requeriría una valoración u otra evaluación, mientras que un impacto superior a 50 g requeriría al menos una valoración.

En una realización, se recibe en tiempo real un registro duradero de transacciones de datos y dicho registro se mantiene independientemente del módulo o módulos de banda. Una base de datos de este tipo proporciona a jugadores, padres, entrenadores, preparadores, administradores y otras partes interesadas acceso a un registro de qué información del evento de impacto se transmitió, cuándo, a quién y sobre qué jugador. El módulo de banda está equipado con un módulo de radio de red de área amplia para la transmisión de un registro de todas las transacciones de datos en el sistema con marca de tiempo y un registro de las acciones de los entrenadores y el contenido de las evaluaciones de los jugadores. Se utiliza un sistema de buscapersonas estándar unidireccional o bidireccional, que tiene la ventaja de ser económico y tener una disponibilidad casi ubicua en gran parte del mundo. Las alternativas a los sistemas de radio buscapersonas son radios celulares de diversos tipos y otras conexiones inalámbricas de redes de área amplia. El conocimiento de que esta información estará disponible para las partes interesadas proporciona responsabilidad a todas las partes interesadas en la salud y el bienestar del jugador.

En una realización, la base de datos se distribuye mediante una interfaz automática con la red de radio de área amplia a la que accede la red de banda, y es accesible para las partes interesadas por medio de aplicaciones basadas en Internet, equipadas con estructuras de cuentas jerárquicas protegidas con contraseña. El sistema proporciona a los padres la posibilidad de iniciar sesión en su cuenta y revisar la totalidad de los datos de eventos de impacto y el registro de las respuestas del entrenador asociadas con su jugador.

Cada módulo de jugador al comienzo de cada temporada asigna su código de identificación único al nombre y número de un jugador en particular. Es posible que durante el transcurso de los eventos los jugadores usen accidentalmente el número de jugador incorrecto y potencialmente causen confusión entre los usuarios del sistema. Es por esta razón que cada módulo de jugador tiene, en una realización, un conjunto indicador visual de LEDs, que parpadearán repetidamente enviando una señal visible en caso de transmisión de un evento de impacto preocupante. Una luz amarilla parpadea para indicar la transmisión de un evento de LUZ AMARILLA y una luz roja parpadea para indicar la transmisión de un evento de LUZ ROJA. Cuando el jugador es llamado a la banda para evaluación, el entrenador o preparador puede desactivar la luz indicadora intermitente presionando simultáneamente un botón en el módulo del jugador y un botón en el módulo de banda. Esto proporciona una confirmación positiva de que el jugador que sufrió el impacto del que se informó es, de hecho, el jugador que está siendo evaluado por el entrenador o preparador.

La Figura 8 ilustra un sistema 100 ejemplar que realiza la agregación de información de aceleración de la cabeza recibida desde una pluralidad de unidades de sensor 102 y pone la información de aceleración a disposición de las partes relevantes. Las unidades de sensor son los protectores bucales u otros componentes descritos anteriormente que incorporan uno o más sensores. El sistema 100 incluye una unidad base 104 que está en comunicación inalámbrica con una o más unidades de sensor 102 y opcionalmente está en comunicación por cable o inalámbrica con uno o más dispositivos 106. Como se describió anteriormente, las unidades de sensor pueden estar acopladas directamente a la unidad base, o alternativamente pueden pasar sus datos a la unidad base indirectamente, a través de un servidor, una red u otro dispositivo electrónico. La unidad base 104 incluye un procesador 112, una interfaz de usuario 114, una memoria local 116 y un componente de comunicación 120. La unidad base 104 recibe información de aceleración de forma inalámbrica desde cada una de las unidades de sensor 102 y opcionalmente pone esos datos a disposición de uno o más dispositivos 106 adicionales.

En algunas versiones, la unidad base 104 o cualquiera de los dispositivos 106 están en conexión por cable o inalámbrica con un sistema médico 124 a través de una red de datos pública o privada 108. El sistema médico 124 recibe aceleración, identificación u otra información desde la unidad base 104 o los dispositivos 106 para su análisis con respecto a información almacenada del atleta y/o para su almacenamiento en una base de datos 126.

En una realización, las unidades de sensor 102 incluyen uno o más acelerómetros o giróscopos integrados en un dispositivo que se lleva sobre o dentro de la cabeza del atleta. Cuando una unidad de sensor 102 ha determinado que un evento de aceleración o rotación ha superado un umbral predefinido, la unidad de sensor 102 transmite información de identificación de la unidad de sensor individual e información de la aceleración registrada asociada con el evento de aceleración que superó el umbral.

En una realización, el componente de comunicación 120 de la unidad base 104 recibe la información del sensor de la unidad de sensor 102 y se la entrega al procesador 112. El procesador 112 realiza una serie de operaciones opcionales, tales como almacenar en la memoria 116 la información del sensor recibida, activar un sistema de evaluación de eventos 132 de ejemplo para analizar la información del sensor almacenada en la memoria 116, y/o envía información del sensor procesada o no procesada a uno o más de los dispositivos 106 o al sistema médico 124 a través de la red 108. En una realización, la unidad base 104 puede ser simplemente un dispositivo enrutador o rúter inalámbrico que solo incluiría tal vez un componente de comunicación y un procesador de enrutador simple.

Como se ve mejor en la Figura 13, el protector bucal puede incluir una primera batería 706 y una segunda batería 708. Las baterías 706, 708 están conectadas eléctricamente a un módulo de detección 710 y pueden recargarse con un cargador de baterías inalámbrico en algunas realizaciones. En una realización de ejemplo, el módulo de detección 710 está ubicado en una parte frontal del protector bucal 400 que cubre los incisivos de un usuario cuando se inserta el protector bucal 700. Sin embargo, en otras realizaciones el módulo de detección 710 puede estar ubicado en un área diferente del protector bucal. El módulo de detección 710 incluye un acelerómetro de tres ejes 712 que detecta aceleración a lo largo de tres ejes lineales ortogonales, un giróscopo de tres ejes 714 y un módulo electrónico 716 que están conectados a un circuito impreso flexible 718 (FPC, del inglésflexprinted circuít) en una realización de ejemplo. El acelerómetro 712 detecta preferiblemente aceleraciones de al menos 90 g y el giróscopo es preferiblemente sensible a al menos 6000 grados por segundo. En una versión preferida, todos los componentes electrónicos descritos anteriormente están situados a lo largo de una parte exterior del protector bucal donde estarán ubicados fuera de los dientes del usuario y encapsulados dentro del material que forma el protector bucal.

De acuerdo con implementaciones preferidas de la invención, el acelerómetro y el giróscopo detectan atributos del entorno del protector bucal u otra unidad de sensor 102 para determinar una tasa de aceleración de la unidad de sensor y una orientación de la unidad de sensor a lo largo del tiempo. Por lo tanto, al hacer coincidir la aceleración y la posición, la unidad de sensor es capaz de determinar no sólo el hecho de que un evento provoca una aceleración de una magnitud particular, sino también una dirección de la aceleración en base a la dirección de movimiento de la unidad de sensor. Estos datos se pueden acoplar, ya sea en la unidad de sensor, en la unidad base o en otro dispositivo, para calcular un vector representativo de una dirección y magnitud combinadas de la aceleración experimentada por la unidad de sensor. En algunos casos, se puede determinar que el evento detectado es un vector de línea recta, mientras que en otros casos el movimiento de la unidad de sensor puede ser a lo largo de un arco o rotacional.

Aunque en esta realización el módulo de detección 410 incluye el acelerómetro de tres ejes 412 y el giróscopo de tres ejes 414, en otras realizaciones se pueden usar otras combinaciones de sensores. Por ejemplo, se puede usar un giróscopo de dos ejes en combinación con un giróscopo de un solo eje en lugar de un giróscopo de tres ejes, o se pueden usar acelerómetros lineales adicionales en lugar de un giróscopo. Sin embargo, de acuerdo con implementaciones preferidas de la invención, el módulo de detección incluye componentes que son capaces de detectar tanto la aceleración como la posición de la unidad de sensor.

Los dispositivos 106 pueden ser uno de un dispositivo de visualización simulado que incluye un componente de comunicación para comunicarse con la unidad base 104 o pueden ser un dispositivo informático inteligente que incluye un procesador, un dispositivo de visualización y una interfaz de usuario, como por ejemplo un dispositivo de tableta informática, un asistente personal de datos (PDA, del ingléspersonal digital assistant),un reloj o cualquier dispositivo comparable. El dispositivo 106 también puede incluir memoria local. El sistema de evaluación de eventos 132 se puede ubicar opcionalmente en la memoria local del dispositivo 106. El dispositivo 106 procesaría, usando el sistema de evaluación de eventos 132, la información del sensor recibida desde las unidades de sensor 102 a través de la unidad base 104. Usuarios típicos de los dispositivos 106 podría ser un entrenador del equipo, un preparador o un profesional médico local.

Un sistema de evaluación de eventos 132 de ejemplo incluye un sistema de determinación de eventos 128 que recibe información del sensor y crea un modelo del evento. Para crear un modelo, un sistema de determinación de eventos 128 de ejemplo traslada fuerzas lineales y/o rotacionales desde la ubicación de una unidad de sensor 102 a un centro de masas de la cabeza de un atleta. El modelo muestra opcionalmente las fuerzas lineales y/o rotacionales sobre la cabeza del atleta. El sistema de evaluación de eventos 132 de ejemplo también incluye opcionalmente un motor de predicción de lesiones 130. El motor de predicción de lesiones 130 predice opcionalmente una lesión del atleta comparando la información del sensor recibida con información del sensor almacenada dentro del sistema médico 124. Cuando el motor de predicción de lesiones 130 descubre información del sensor similar en el sistema médico 124, entonces el motor de predicción de lesiones 130 usa el diagnóstico médico de la información del sensor similar en el sistema médico 124 para predecir una lesión del atleta. El sistema de evaluación de eventos 132 incluye una interfaz de usuario 114 para mostrar información de predicción de eventos y lesiones.

Las realizaciones de ejemplo descritas en el presente documento proporcionan aplicaciones, herramientas, estructuras de datos y otro soporte para implementar un sistema de evaluación de eventos 132 que se utilizará para la recopilación de datos casi en tiempo real. Se pueden utilizar otras realizaciones de las técnicas descritas para otros fines. En la siguiente descripción, se describen numerosos detalles específicos, tales como formatos de datos y secuencias de códigos, etc., con el fin de proporcionar una comprensión profunda de las técnicas descritas. Las realizaciones descritas también se pueden poner en llevar a la práctica sin algunos de los detalles específicos descritos en el presente documento, o con otros detalles específicos, tales como cambios con respecto al ordenamiento del flujo de código, diferentes flujos de código, etc. Por lo tanto, el alcance de las técnicas y/o o las funciones descritas no están limitadas por el orden, selección o descomposición particular de los pasos descritos con referencia a ninguna rutina particular.

La Figura 9 es un diagrama de bloques de ejemplo de componentes de ejemplo de un sistema de evaluación de eventos. En una realización, el sistema de evaluación de eventos 132 incluye uno o más componentes/módulos funcionales que trabajan juntos para procesar la información del sensor recibida. Estos componentes pueden implementarse en software o hardware o ambos. El sistema de evaluación de eventos 132 incluye un sistema de determinación de eventos 128 y un motor de predicción de lesiones 130 como se menciona con respecto a la Figura 8.

El sistema de determinación de eventos 128 incluye un motor de análisis de eventos 206, un motor de modelización de eventos 208, un motor de determinación de umbral 210 y un sistema de alerta 212. El motor de análisis de eventos 206 está configurado para recibir información del sensor desde dispositivos sensores 202 en forma de una indicación de aceleración y/o información de rotación de un evento a analizar y una indicación del jugador que experimentó el evento. El motor de análisis de eventos 206 está configurado para determinar magnitudes y/o vectores de fuerzas/impactos experimentados por el jugador. Se puede determinar una magnitud en base a una lectura de un sensor o se puede recrear la magnitud midiendo, por ejemplo, el período de tiempo que una fuerza estuvo por encima de un valor umbral y/o estimando matemáticamente la magnitud de la fuerza. En una realización, la fuerza se analiza haciendo coincidir una representación gráfica de la fuerza con un patrón conocido. En otra realización adicional, se analiza una representación gráfica de la fuerza para determinar su valor máximo, su área bajo la curva y/o su tasa de cambio. El motor de análisis de eventos 206 proporciona preferiblemente información del sensor procesada en forma y magnitud y/o información vectorial al motor de modelización de eventos 208 y al motor de determinación de umbral 210.

El motor de modelización de eventos 208 está configurado para recibir información del sensor procesada y para crear un modelo de la información del sensor sobre una forma humana. Por ejemplo, el motor de modelización de eventos 208 crea un vector de impacto y un arco de rotación en un cráneo modelo para mostrar el efecto de un evento en la cabeza de un jugador. El motor de modelización de eventos 208 determina la ubicación, con referencia al cuerpo, de la unidad de sensor que transmitió la información del sensor. El motor de modelización de eventos 208 determina opcionalmente la ubicación de las unidades de sensor 102, con referencia al cuerpo, accediendo a información de configuración almacenada en la memoria 116 de la estación base 104 descrita en la Figura 8, recibe la ubicación del sensor con la información del sensor, y/ o recibe una indicación de la ubicación de un sensor a través de una interfaz de usuario tal como la interfaz de usuario 114 descrita con respecto a la Figura 8. El motor de modelización de eventos 208 usa la información de ubicación del sensor y las características generales de una cabeza humana para modelizar las fuerzas que experimentó la cabeza. En una realización, las dimensiones reales de la cabeza humana de un jugador son conocidas. El motor de modelización de eventos 208 también ajusta la información del sensor usando uno o más algoritmos en base a la ubicación del sensor en el jugador. El motor de modelización de eventos 208 transmite los datos del evento a un sistema de historial médico 126 para ser utilizado en eventos futuros y a un dispositivo móvil 214 para su visualización.

Una forma preferida de modelizar el evento se ilustra con más detalle con referencia a las Figuras 13 y 14. Como se ve mejor en la Figura 13, un protector bucal u otra unidad de sensor está configurado con una orientación esperada con respecto al cráneo del atleta. En el caso de un protector bucal, donde los dientes están en una posición fija, se establece un conjunto de ejes X-Y-Z en el protector bucal como se muestra. En la versión ilustrada, el protector bucal está configurado para usarse en un conjunto de dientes superiores, estableciendo la convención de los ejes en consecuencia. En otros ejemplos, como sensores incorporados en gafas o en cintas para la cabeza, se emplea una convención similar en base a dónde se ubicarán los sensores durante el uso.

Como se ve en la Figura 14, la ubicación y convención de los ejes con respecto al protector bucal se puede trasladar a un conjunto correspondiente de ejes que tienen un origen en el centro de masa del cerebro de un usuario. En otras versiones, la traslación de los ejes puede ser con respecto a un origen en cualquier otra ubicación deseada. Por lo tanto, como se muestra en la Figura 14, los ejes XYZ (con el eje X no visible en la vista en planta, pero que se extiende ortogonalmente a la ilustración) se trasladan posicionalmente a nuevos ejes X1Y1Z1 (nuevamente, con el eje X1 no visible). La distancia y el ángulo de la traslación pueden generalizarse para atletas típicos, o pueden adaptarse para cada atleta individualmente usando mediciones de la cabeza del usuario u otros datos como una resonancia magnética u otra exploración similar.

En base a la traslación posicional, la información de aceleración y orientación posicional detectada por el acelerómetro, giróscopo u otros sensores se puede trasladar para determinar un vector correspondiente experimentado con respecto al nuevo origen en el centro del cerebro. En consecuencia, cada evento detectado puede presentarse en términos de la aceleración y el movimiento de rotación experimentado con respecto a los ejes X1Y1Z1 que tienen un origen en el centro del cerebro.

El motor de determinación de umbral 210 está configurado para comparar la información del sensor procesada recibida con un valor umbral y activar opcionalmente un sistema de alerta 212. El motor de determinación de umbral 210 utiliza una magnitud, un área bajo una representación gráfica de la información del sensor, una tasa de cambio y/o un número total de eventos por encima del umbral para activar el sistema de alarma 212. El umbral utilizado por el motor de determinación de umbral puede ser una configuración predeterminada, una configuración de usuario y/o una configuración que se establece dinámicamente junto con el motor de predicción de lesiones 209 y el sistema de historial médico 126. El sistema de alerta 212 está configurado para enviar una alerta a un dispositivo móvil 214, u opcionalmente hacer sonar una alarma audible o activar un indicador visual tal como el LED descrito anteriormente.

Con referencia a la Figura 15, una versión preferida de la invención calcula una puntuación de criterio de valoración en función de la magnitud del impacto y el tiempo de recuperación desde impactos anteriores. La magnitud del impacto es preferiblemente una puntuación de impacto ponderada, que proporciona un peso de ponderación normalizado (es decir, una puntuación de cero a uno) en base a la magnitud del impacto. Cuando el impacto se mide en aceleración máxima lineal (g), se proporciona una puntuación ponderada de 0 para impactos de menos de 50 g; se proporciona una puntuación de 1/3 para impactos entre 50 g y 70 g; se proporciona una puntuación de / para impactos entre 70 g y 90 g; y se proporciona una puntuación de 1 para impactos superiores a 90 g. Como se muestra en la Figura 15, la función ponderada puede ser una puntuación escalonada discreta o, alternativamente, puede ser una curva de mejor ajuste para proporcionar cualquier valor en la línea de mejor ajuste entre 0 y 1.

Después de que un usuario experimente impactos que produzcan puntuaciones superiores a cero, el usuario se recuperará de esos impactos con el tiempo. En consecuencia, una versión preferida de la invención produce además una puntuación de ponderación de recuperación. La ponderación de recuperación es cero para eventos que se produjeron hace más de 48 horas y es 1 para eventos que se produjeron hace menos de 24 horas. Entre 24 y 48 horas, una versión preferida de la invención supone una puntuación de recuperación lineal y asigna una ponderación de 1 -0,04167(t-24), donde t es el tiempo en horas desde el evento.

Se produce una puntuación de criterio de valoración general sumando el impacto ponderado multiplicado por el peso de ponderación de recuperación para cada evento experimentado. En diferentes versiones de la invención, un dispositivo de visualización puede mostrar opcionalmente la propia puntuación o un color u otro indicador de la magnitud de la puntuación.

La Figura 10 es una visualización de pantalla de ejemplo que ilustra aspectos de un sistema de evaluación de eventos. La Figura 10 representa una interfaz de usuario 300 que es una interfaz para interactuar con un sistema de evaluación de eventos, como el sistema de evaluación de eventos 132 de la Figura 9. La interfaz 300 incluye una representación gráfica de datos de sensores, tales como datos de aceleración mostrados en un área de pantalla 304. El área de pantalla 304 está ubicada en la esquina inferior izquierda de la pantalla; sin embargo, en realizaciones alternativas puede ubicarse en otra parte de la pantalla o mostrarse en respuesta a la selección de un botón (no mostrado) por parte de un usuario.

La interfaz 300 incluye una indicación de un jugador, y opcionalmente contiene su número y si el sistema está conectado en un área de pantalla 302. La indicación de sistema conectado incluye una indicación de conexión del dispositivo sensor del jugador al sistema y una indicación de la presencia de un dispositivo sensor en la boca del jugador. El área de pantalla 302 puede usarse opcionalmente para indicar a un entrenador, preparador o padre que el sistema no está recibiendo los datos de un jugador. El área de pantalla 302 está ubicada encima del área de pantalla 304 y comparte la mitad superior de la interfaz de usuario 300 con el área de pantalla 306.

Una magnitud de la información más reciente del sensor se muestra en un área de pantalla 306. La magnitud se muestra opcionalmente en forma de dial, pero también puede incluir números u otros métodos de indicación. La indicación del área de pantalla 306 está configurada para mostrar rápidamente a un entrenador, preparador o proveedor de atención médica la magnitud del impacto más reciente.

En la implementación preferida, la unidad de sensor, como por ejemplo el protector bucal, transmite datos de aceleración y orientación a la unidad base u otro ordenador similar situado en la banda. La unidad base recibe los datos de aceleración y orientación y, por lo tanto, puede presentar los datos de aceleración (mostrados como un número de g lineales en la Figura 10) y el movimiento de rotación (mostrado como un número de grados radiales en la Figura 10). El movimiento radial se calcula en función del cambio de orientación a lo largo del tiempo. Como se describió anteriormente, la información de aceleración y rotación puede presentarse opcionalmente como los datos experimentados por el protector bucal (u otro sensor) o puede presentarse como datos trasladados con respecto al origen desplazado en el centro del cerebro.

Un modelo de la información del sensor más reciente sobre una forma humana se muestra en un área de modelo 308.

El área de modelo 308 está ubicada en la esquina inferior derecha de la interfaz de usuario 300. El modelo incluye un cráneo humano giratorio que contiene una indicación en forma de un área de un vector de impacto y una flecha que indica una trayectoria de rotación de la cabeza. La interfaz 300 se utiliza para mostrar información a un entrenador, preparador, cuidador o proveedor de atención médica relacionada con el evento más reciente. La interfaz 300 puede usarse como herramienta para determinar si un jugador ha sufrido o no una lesión.

La Figura 11 es un diagrama de bloques de ejemplo de un dispositivo informático de ejemplo para llevar a la práctica realizaciones de un sistema de evaluación de eventos. En particular, la Figura 11 muestra un sistema informático 400 que se puede utilizar para implementar un sistema de evaluación de eventos 410. Téngase en cuenta que se pueden usar uno o más sistemas/dispositivos informáticos de propósito general o de propósito especial para implementar el sistema de evaluación de eventos 410. Además, el sistema informático 400 puede comprender uno o más sistemas/dispositivos informáticos distintos y puede abarcar ubicaciones distribuidas. Además, cada bloque mostrado puede representar uno o más de dichos bloques según sea apropiado para una realización específica o puede combinarse con otros bloques. Además, el sistema de evaluación de eventos 410 puede implementarse en software, hardware, firmware o en alguna combinación para lograr las capacidades descritas en el presente documento.

En la realización mostrada, el sistema informático 400 comprende una memoria informática ("memoria") 401, un dispositivo de visualización 402, una o más Unidades Centrales de Procesamiento ("CPU") 403, dispositivos de entrada/salida 404 (por ejemplo, teclado, ratón, CRT o pantalla LCD, y similares), otros medios legibles por ordenador 405 y conexiones de red 406. El sistema de evaluación de eventos 410 se muestra residiendo en la memoria 401. En otras realizaciones, alguna parte de los contenidos, algunos o todos los componentes del sistema de evaluación de eventos 410 pueden almacenarse y/o transmitirse a través de los otros medios legibles por ordenador 405. Los componentes del sistema de evaluación de eventos 410 se ejecutan preferiblemente en una o más CPU 403 y extraen y proporcionan citas, como se describe en el presente documento. Otros códigos o programas 430 (por ejemplo, una interfaz administrativa, un servidor web y similares) y potencialmente otros repositorios de datos, tales como el repositorio de datos 420, también residen en la memoria 401 y, preferiblemente, se ejecutan en una o más CPU 403. Téngase en cuenta que uno o más de los componentes de la Figura 11 pueden no estar presentes en alguna implementación específica. Por ejemplo, algunas realizaciones pueden no proporcionar otros medios legibles por ordenador 405 o un dispositivo de visualización 402.

En una realización típica, como se describió anteriormente, el sistema de evaluación de eventos 410 incluye un sistema de determinación de eventos 411 y un motor de predicción de lesiones 415. El sistema de determinación de eventos 411 incluye un motor de análisis de eventos 412, un motor de modelización de eventos 413, un motor de determinación de umbral 416 y un sistema de alerta 417. El sistema de determinación de eventos 411 realiza funciones tales como las descritas con referencia al sistema de determinación de eventos 200 de la Figura 9. Por ejemplo, el sistema de determinación de eventos 411 recibe información del sensor y/o datos de sensor de unidades de sensor 460 y transforma la información del sensor en un modelo que muestra una recreación de un impacto en una cabeza humana.

El sistema de evaluación de eventos 410 interactúa a través de la red 450 con (1) un sistema de historial médico 455, (2) dispositivos móviles 465 y/o (3) unidades de sensor 460. La red 450 puede ser cualquier combinación de medios (por ejemplo, par trenzado, coaxial, fibra óptica, radiofrecuencia), hardware (por ejemplo, enrutadores, conmutadores, repetidores, transmisores-receptores) y protocolos (por ejemplo, TCP/IP, UDP, Ethernet, Wi-Fi, WiMAX) que facilitan la comunicación entre humanos y/o dispositivos situados lejos unos de otros. Los dispositivos móviles 465 incluyen sistemas informáticos de escritorio, ordenadores portátiles, teléfonos móviles, teléfonos inteligentes, asistentes digitales personales y similares.

En una realización de ejemplo, los componentes/módulos del sistema de evaluación de eventos 410 se implementan usando técnicas de programación estándar. Por ejemplo, el sistema de evaluación de eventos 410 puede implementarse como un ejecutable "nativo" que se ejecuta en la CPU 403, junto con una o más librerías estáticas o dinámicas. En otras realizaciones, el sistema de evaluación de eventos 410 se puede implementar como instrucciones procesadas por una máquina virtual que se ejecuta como uno de los otros programas 403. En general, se puede emplear una variedad de lenguajes de programación conocidos en la técnica para implementar tales realizaciones de ejemplo. incluidas implementaciones representativas de diferentes paradigmas de lenguajes de programación, incluidos, entre otros, orientados a objetos (por ejemplo, Java, C++, C#, Visual Basic.NET, Smalltalk y similares), funcionales (por ejemplo, ML, Lisp, Scheme y similares), procedimentales (por ejemplo, C, Pascal, Ada, Modula y similares), de secuencias de comandos(scripting)(por ejemplo, Perl, Ruby, Python, JavaScript, VBScript y similares) y declarativos (por ejemplo, SQL, Prolog y similares).

Las realizaciones descritas anteriormente también pueden utilizar técnicas informáticas cliente-servidor síncronas o asíncronas bien conocidas o propietarias. Además, los diversos componentes pueden implementarse utilizando técnicas de programación más monolíticas, por ejemplo, como un ejecutable que se ejecuta en un sistema informático con una sola CPU, o alternativamente pueden descomponerse usando una variedad de técnicas de estructuración conocidas en la técnica, que incluyen, entre otras, multiprogramación, multiprocesamiento, cliente-servidor o punto a punto(peer-to-peer),que se ejecutan en uno o más sistemas informáticos, cada uno de los cuales tiene una o más CPU. Algunas realizaciones pueden ejecutarse de forma simultánea y asíncrona y comunicarse utilizando técnicas de paso de mensajes. También se admiten realizaciones síncronas equivalentes. Además, se podrían implementar y/o realizar otras funciones mediante cada componente/módulo, y en diferentes órdenes, y mediante diferentes componentes/módulos, y aun así lograr las funciones descritas.

Además, las interfaces de programación para los datos almacenados como parte del sistema de evaluación de eventos 410, como en la API 419, pueden estar disponibles mediante mecanismos estándar tales como a través de las API de C, C++, C# y Java; librerías para acceder a archivos, bases de datos u otros repositorios de datos; a través de lenguajes como XML; o a través de servidores web, servidores FTP u otro tipo de servidores que proporcionen acceso a los datos almacenados. El almacén de datos 418 puede implementarse como uno o más sistemas de bases de datos, sistemas de archivos o cualquier otra técnica para almacenar dicha información, o cualquier combinación de los anteriores, incluidas implementaciones que utilizan técnicas de computación distribuida.

Se contemplan diferentes configuraciones y ubicaciones de programas y datos para su uso con las técnicas descritas en el presente documento. Una variedad de técnicas de computación distribuida es apropiada para implementar los componentes de las realizaciones ilustradas de una manera distribuida que incluyen, entre otros, zócalos(sockets)TCP/IP, RPC, RMI, HTTP, servicios web (XML-RPC, JAX-RPC, SOAP y similares). Otras variaciones son posibles. Además, cada componente/módulo podría proporcionar otra funcionalidad, o la funcionalidad existente podría distribuirse entre los componentes/módulos de diferentes maneras, y aun así lograr las funciones descritas en el presente documento.

Además, en algunas realizaciones, algunos o todos los componentes del sistema de evaluación de eventos 410 pueden implementarse o proporcionarse de otras maneras, como al menos parcialmente en firmware y/o hardware, incluyendo, entre otros, uno o más circuitos integrados de aplicación específica ("ASIC"), circuitos integrados estándar, controladores que ejecutan instrucciones apropiadas, e incluyendo microcontroladores y/o controladores integrados, matrices de puertas programables in situ ("FPGA"), dispositivos lógicos programables complejos ("CPLD") y similares. Algunos o todos los componentes del sistema y/o estructuras de datos también pueden almacenarse como contenidos (por ejemplo, como instrucciones de software ejecutables u otras instrucciones de software legibles por máquina o datos estructurados) en un medio legible por un ordenador (por ejemplo, como un disco duro; una memoria; una red informática o red inalámbrica celular u otro medio de transmisión de datos; o un artículo multimedia portátil para ser leído por una unidad adecuada o mediante una conexión adecuada, como un DVD o un dispositivo de memoria flash) para habilitar o configurar el medio legible por un ordenador y/o uno o más sistemas o dispositivos informáticos asociados para ejecutar o utilizar o proporcionar los contenidos para realizar al menos algunas de las técnicas descritas. Algunos o todos los componentes del sistema y las estructuras de datos también pueden almacenarse como señales de datos (por ejemplo, codificándose como parte de una onda portadora o incluyéndose como parte de una señal propagada analógica o digital) en una variedad de medios de transmisión legibles por ordenador, que a continuación se transmiten, incluso a través de medios inalámbricos y por cable/basados en cables, y pueden adoptar una variedad de formas (por ejemplo, como parte de una señal analógica única o multiplexada, o como múltiples paquetes o tramas digitales discretos). Dichos productos de programa informático también pueden adoptar otras formas en otras realizaciones. En consecuencia, las realizaciones de esta descripción se pueden llevar a la práctica con otras configuraciones de sistema informático.

La Figura 12 es un diagrama de flujo de ejemplo de componentes de ejemplo de un sistema de evaluación de eventos. La Figura 12 ilustra una descripción general del funcionamiento de un sistema de evaluación de eventos tal como el sistema de evaluación de eventos 200 mostrado con referencia a la Figura 9. En el bloque 602 el sistema de evaluación de eventos recibe una indicación de un evento en forma de datos de sensor y/o información del sensor. Generalmente, cuando ocurre un evento, los datos del sensor se transmiten desde el dispositivo sensor de forma inalámbrica o se descargan más tarde a través de una conexión por cable. En una realización, se podría usar un indicador visual en un protector bucal para solicitar a un jugador que transmita datos del sensor al sistema de evaluación de eventos. Los datos recibidos se pueden recibir desde varias fuentes, como sensores de impacto tipo MEMS, acelerómetros MEMS y voladizos de carga en miniatura provistos de elementos extensométricos en miniatura, membranas piezoeléctricas o resistencias sensibles a la fuerza (FSR). En el bloque 604 los datos del sensor se procesan para determinar una fuerza lineal y/o una fuerza rotacional. Los datos del sensor pueden procesarse y normalizarse en este bloque. Los datos recibidos se procesan para determinar información de fuerzas, tal como, por ejemplo, una fuerza máxima, una tasa de cambio de la fuerza y se puede usar un área bajo la representación gráfica de la fuerza para determinar la magnitud o una característica de la fuerza. En este bloque, las fuerzas de aceleración y rotación se pueden extrapolar a partir de los datos recibidos si no se incluyen en los datos del sensor.

En el bloque 606, utilizando los datos del sensor procesados, el sistema de evaluación de eventos está configurado para proporcionar un modelo de las fuerzas sobre un cráneo humano. Utilizando una ubicación del sensor que detectó el evento, el proceso traslada los datos del sensor a un centro de masas del cráneo humano, lo que permite construir un modelo que muestra el efecto del impacto en el cráneo. En algunos casos, los datos se modificarán de forma algorítmica en base a la ubicación del sensor.

En el bloque 608, se muestran los datos modelizados. Los datos del modelo se pueden superponer sobre un modelo de cráneo humano, o se pueden utilizar para recrear el impacto en forma de un vídeo o una serie de imágenes fijas que muestren el evento en diferentes intervalos de tiempo. Después del bloque 608 finaliza el proceso.

Aunque las técnicas del sistema de evaluación de eventos son generalmente aplicables a cualquier tipo de datos de sensores relacionados con un impacto en la cabeza, los conceptos y técnicas aquí descritos son aplicables a otros tipos de datos de sensores para incluir sensores en otras partes del cuerpo y sensores en otros dispositivos como vehículos. Básicamente, los conceptos y técnicas descritos son aplicables a cualquier entorno de recopilación de sensores. Por ejemplo, al detectar y procesar una carga explosiva y modelizar sus efectos en un cuerpo o durante un accidente automovilístico para predecir lesiones en un cuerpo. Además, aunque ciertos términos se usan principalmente en el presente documento, otros términos podrían usarse indistintamente para producir realizaciones y ejemplos equivalentes. Además, los términos pueden tener grafías alternativas que pueden mencionarse explícitamente o no, y se pretende que todas esas variaciones de términos estén incluidas.

Si bien se ha ilustrado y descrito la realización preferida de la invención, como se señaló anteriormente, se pueden realizar muchos cambios sin salirse del alcance de la invención. Por consiguiente, el alcance de la invención no está limitado por la descripción de la realización preferida. En lugar de ello, la invención debería determinarse enteramente por referencia a las reivindicaciones que se exponen a continuación.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un método implementado por ordenador para evaluación de eventos de impacto que comprende:

recibir información del sensor desde una unidad de sensor configurada como un protector bucal, comprendiendo la información del sensor una aceleración asociada con un impacto en la cabeza de un usuario que lleva puesto el protector bucal;

determinar un vector de impacto en base a la aceleración y una orientación esperada del protector bucal con respecto al cráneo del usuario; caracterizado por los pasos de:

trasladar el vector de impacto desde una ubicación de la unidad de sensor a al menos otra ubicación en la cabeza del usuario para establecer un vector correspondiente; y

comparar el vector correspondiente con un valor umbral.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el impacto comprende una pluralidad de impactos asociados con respectivos tiempos de recuperación desde impactos anteriores y donde el método comprende además determinar una puntuación de valoración para cada uno de la pluralidad de impactos en base a la magnitud de cada impacto y el tiempo de recuperación asociado y sumar una pluralidad resultante de puntuaciones de valoración para producir una puntuación de valoración total.

3. El método o sistema de la reivindicación 1, en el que la al menos otra ubicación es un centro de masas del cerebro del usuario.

4. El método de la reivindicación 1, que comprende además mostrar el vector de impacto y un arco de rotación en un modelo de cráneo.

5. El método de la reivindicación 1, que comprende además proporcionar una alerta cuando el vector correspondiente está por encima del umbral.

6. El método de la reivindicación 5, en el que proporcionar una alerta comprende al menos una de una señal audible o una señal visual.

7.Un sistema configurado para evaluar un impacto, que comprende:

una unidad de sensor (102) configurada como un protector bucal para usarse en la cabeza de un usuario, siendo capaz la unidad de sensor de detectar información del sensor en forma de una aceleración asociada con un impacto en la cabeza de un usuario que lleva puesto el protector bucal;

un procesador informático (112); y

una memoria (116) en comunicación con el procesador (112) y la unidad de sensor (102), conteniendo la memoria instrucciones de programación almacenadas operables por el procesador para :

recibir la información del sensor;

determinar un vector de impacto en base a la aceleración y una orientación esperada del protector bucal con respecto al cráneo del usuario; caracterizado por que la memoria contiene además instrucciones de programación almacenadas operables por el procesador para:

trasladar el vector de impacto desde una ubicación de la unidad de sensor a al menos otra ubicación en la cabeza del usuario para establecer un vector correspondiente; y

comparar el vector correspondiente con un valor umbral.

8. El sistema de la reivindicación 7, en el que el impacto comprende una pluralidad de impactos asociados con respectivos tiempos de recuperación desde impactos anteriores, y en el que además el procesador es operable para determinar una puntuación de valoración para cada uno de la pluralidad de impactos en base a una magnitud de cada impacto y el tiempo de recuperación asociado y sumar una pluralidad resultante de puntuaciones de evaluación para producir una puntuación de valoración total.

9. El sistema de la reivindicación 8, en el que el sistema está configurado para determinar la puntuación de valoración para cada uno de la pluralidad de impactos, mediante la asignación por parte del procesador de una puntuación basada en una magnitud del impacto y multiplicando la puntuación por un peso de ponderación relacionado con el tiempo de recuperación, siendo el peso de ponderación igual a cero cuando el tiempo es superior a 48 horas, siendo el peso de ponderación igual a uno cuando el tiempo es inferior a 24 horas y siendo el peso de ponderación igual a 1-0,04167 (tiempo - 24) cuando el tiempo es entre 24 y 48 horas.

10. El sistema de la reivindicación 9, en el que la puntuación es igual a 0 cuando la magnitud del impacto es menor que 50 g, la puntuación es igual a 1/3 cuando la magnitud es mayor o igual que 50 g pero menor que 70 g, la puntuación es igual a 1/2 cuando la magnitud es mayor o igual que 70 g pero menor que 90 g, y la puntuación es igual a 1 cuando la magnitud es mayor o igual que 90 g.

11. El sistema de la reivindicación 7, que comprende además un dispositivo de visualización (402), estando configurado el dispositivo de visualización para presentar un indicador visual en base a la comparación del vector correspondiente con el umbral.

12. El sistema de la reivindicación 7, en el que la al menos otra ubicación en la cabeza de un usuario es un centro de masas del cerebro del usuario.

13. El sistema de la reivindicación 7, que comprende además un dispositivo de visualización (402), estando configurado el dispositivo de visualización para presentar una representación gráfica del vector de impacto y un arco de rotación sobre un modelo de cráneo.

14. El sistema de la reivindicación 8, que comprende además una interfaz de usuario, estando configurado el procesador para hacer que la interfaz de usuario muestre la propia puntuación o un color u otro indicador de la magnitud de la puntuación de valoración.