ES2972748T3 - Compartimento para un dispositivo de monitorización acústico portátil - Google Patents

Abstract

Un recinto para un dispositivo de monitoreo acústico portátil, comprendiendo el recinto: una porción de cuerpo hueco definida por una pared lateral y una pared superior; y una porción de base sustancialmente plana configurada para interactuar con la porción de cuerpo hueco formando así una cámara entre ellas, en donde, la porción de base comprende una superficie de acoplamiento plana, para acoplarse con una superficie del cuerpo, y un puerto acústico a través de la superficie de acoplamiento plana para comunicación acústica desde la superficie del cuerpo a un sensor acústico alojado dentro de la cámara, y, en donde, el puerto acústico está ubicado dentro de una depresión o canal alargado a través de la superficie de acoplamiento plana de la porción de base de manera que el sensor acústico está separado de la superficie del cuerpo. , en uso. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Compartimento para un dispositivo de monitorización acústico portátil

Campo

La presente invención se refiere a un compartimento para un dispositivo de monitorización acústico portátil.

Antecedentes

Los dispositivos electrónicos portátiles, destinados a ser utilizados para la monitorización ampliada de señales fisiológicas, están normalmente muy limitados en términos de tamaño y funcionalidad. Un dispositivo portátil debe ser pequeño y liviano para que usarlo no resulte una molestia para el usuario. Pero hacer que el dispositivo sea pequeño, el mismo tiempo que se requiere un funcionamiento a largo plazo, impone limitaciones complicadas en términos de elección y distribución de componentes electrónicos. Entre otros factores, el tamaño, duración de la batería, ancho de banda electrónico y ruido son requisitos contradictorios y es necesario considerarlos todos en conjunto para optimizar las compensaciones en el diseño. En última instancia, el volumen general del dispositivo estará dominado por la fuente de energía y esto, a su vez, condicionará la forma y el volumen del dispositivo. Pero además de esto, los dispositivos portátiles utilizados para adquirir señales que podrían usarse para diagnósticos médicos están aún más limitados por requisitos regulatorios y de seguridad. Estos requisitos también condicionan cómo se diseña el sistema, la elección y combinación de componentes electrónicos y cómo se monta el dispositivo portátil.

El tipo específico de dispositivo portátil al que se refiere esta invención es un dispositivo destinado a monitorizar los sonidos corporales. Los sonidos corporales se pueden utilizar, entre otras cosas, para ayudar a diagnosticar una gran cantidad de enfermedades. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, enfermedades respiratorias crónicas, como la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) y el asma.

Sin embargo, adquirir sonidos corporales de manera efectiva es muy complicado desde el punto de vista de la ingeniería, y se vuelve aún más complicado cuando se intenta hacerlo con un dispositivo muy pequeño que debería funcionar de manera continua durante un largo período de tiempo. Las señales acústicas generadas por los diferentes órganos del cuerpo quedan muy atenuadas en el momento en que llegan a la superficie corporal. Además de eso, cuando se intentan captar las señales de interés, no se pueden aislar fácilmente de otras fuentes acústicas, lo que da como resultado señales de interferencia que son, en la mayoría de los casos, considerablemente más fuertes que la señal de interés. Además, después de la transducción, las señales pueden verse corrompidas por otras señales eléctricas (ruido electrónico e interferencias) y la zona local del cuerpo donde se colocará el dispositivo será muy diferente de persona a persona. Por lo tanto, para que un monitor acústico portátil ofrezca el mejor rendimiento, es de suma importancia optimizar la transmisión acústica de la señal de interés, así como intentar minimizar la transmisión potencial de señales/ruido de interferencia acústica y eléctrica. Pero todo esto debe hacerse teniendo en cuenta las limitaciones de tamaño, forma, duración de la monitorización y usabilidad del diseño en general. Por lo tanto, ha de elegirse una distribución espacial de los componentes que tenga todo esto en cuenta. El compartimento juega un papel fundamental en la optimización de estas compensaciones.

Los fabricantes recomiendan que, para optimizar la transmisión acústica, se forme una “cámara acústica” que solo supere ligeramente las dimensiones del puerto acústico del micrófono, y que se diseñe el entorno de manera acústicamente sellada para evitar fugas acústicas. Un compartimento totalmente plano con un orificio en la ubicación del micrófono, de dimensiones similares a este último, parecería la forma evidente de diseñarlo, si se siguieran las recomendaciones de los fabricantes de micrófonos MEMS, y también sería beneficioso en términos de tamaño y usabilidad. Sin embargo, debido a la variedad de características de los tejidos corporales y las formas locales, tener un compartimento plano atenúa considerablemente la transmisión de señales acústicas en algunos sujetos. Un área no plana también puede ser un problema porque puede disminuir la eficacia de los medios de unión al cuerpo.

La presente invención busca abordar los problemas antes mencionados.

El documento del estado de la técnica US 2016/100817 describe un compartimento para un dispositivo de monitorización acústico portátil, el compartimento que comprende: una porción de cuerpo hueca delimitada por una pared lateral y una pared superior; y una porción de base esencialmente plana configurada para interconectarse con la porción de cuerpo hueca formando de este modo una cavidad entre las mismas, la porción de base que comprende una superficie plana y un puerto acústico a través de la superficie plana, para la comunicación acústica desde la superficie del cuerpo a un sensor acústico alojado dentro del cavidad.

Resumen

La presente invención se refiere a un compartimento para un dispositivo de monitorización acústico portátil, el compartimento que comprende: una porción de cuerpo hueca delimitada por una pared lateral y una pared superior; y una porción de base esencialmente plana configurada para interconectarse con la porción de cuerpo hueca formando de este modo una cavidad entre las mismas, en donde, la porción de base comprende una superficie de acoplamiento plana, para el acoplamiento con una superficie del cuerpo, y un puerto acústico a través de la superficie de acoplamiento plana, para la comunicación acústica desde la superficie del cuerpo a un sensor acústico alojado dentro de la cavidad, y, en donde, el puerto acústico está delimitado por una depresión en la superficie de acoplamiento plana de la porción de base de manera que el sensor acústico está separado de la superficie del cuerpo, durante el uso. Se proporciona un compartimento protector, que optimiza simultáneamente las características acústicas, eléctricas y de uso, para un monitor acústico. La porción de cuerpo del compartimento evita el contacto directo entre el usuario y la mayor parte de los componentes electrónicos. Un monitor acústico tendrá uno o varios transductores acústicos para detectar señales de audio, como micrófonos MEMS. El compartimento debe crearse de manera que optimice la transmisión de la señal acústica desde el cuerpo a al menos uno de dichos micrófonos, minimizando al mismo tiempo los ruidos acústicos de muy corto alcance y manteniendo las características de protección de seguridad, especialmente si el monitor está destinado a ser utilizado como dispositivo médico. Por lo tanto, es importante evitar espacios de fuga de aire, no sólo en el espacio entre el cuerpo y el compartimento, sino también fugas de aire internas. También es importante tener un espacio de aire suficiente entre el cuerpo y el sensor, teniendo en cuenta diferentes características de la piel y la forma del cuerpo.

La depresión en la superficie de acoplamiento plana de la porción de base puede comprender un rebaje que tiene un perímetro o circunferencia mayor que el puerto acústico. Como alternativa, la depresión en la superficie de acoplamiento plana de la porción de base puede comprender un saliente orientado hacia el interior que tiene un canal a través del mismo. Como alternativa, la depresión en la superficie de acoplamiento plana de la porción de base puede comprender paredes laterales que sobresalen hacia adentro configuradas para acoplarse con una parte de la porción de cuerpo. Cada una de las configuraciones anteriores proporciona una buena conexión acústica entre el cuerpo de un usuario y los circuitos de monitorización acústicos ubicados dentro de la carcasa.

La porción de cuerpo puede comprender uno o más miembros de soporte internos que sobresalen radialmente desde la parte superior de la porción de cuerpo y/o uno o más miembros de soporte internos que sobresalen verticalmente desde la pared lateral de la porción de cuerpo. Los miembros de soporte internos radiales y los miembros de soporte internos verticales aumentan la resistencia y rigidez de la porción de cuerpo del compartimento y también proporcionan restricciones mecánicas para uno o más componentes electrónicos internos.

La porción de base puede comprender una pluralidad de miembros de soporte internos que sobresalen radialmente desde un cubo central. Los miembros de soporte radiales proporcionan una mayor resistencia a las fuerzas de compresión aplicadas axialmente al compartimento y, por lo tanto, ayudan a proteger los circuitos electrónicos alojados dentro del compartimento.

La porción de cuerpo puede comprender además una chaveta interna que sobresale verticalmente desde la pared lateral de la misma y la porción de base pueden comprender además un zócalo de ubicación correspondiente que coopera con la chaveta de la porción de cuerpo. Esta configuración permite un fácil montaje del compartimento al permitir que un operario de fabricación alinee fácilmente la porción de cuerpo del compartimento con la porción de base. La chaveta y el zócalo también proporcionan una mayor resistencia a la fuerza de torsión aplicada al compartimento.

La porción de cuerpo y la porción de base pueden interconectarse por medio de una interfaz de ajuste a presión unidireccional que permite únicamente el montaje, pero que requiere la destrucción o daño del compartimento para separar la porción de cuerpo y la porción de base una vez que el compartimento está montado.

Otro aspecto de la presente descripción, pero que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones, proporciona un artículo adhesivo que comprende una almohadilla que tiene un primer lado recubierto con un adhesivo y un segundo lado recubierto con un adhesivo, un primer revestimiento retirable que cubre el primer lado y un segundo revestimiento retirable que cubre el segundo lado, en donde cada uno de los revestimientos retirables primero y segundo comprende pestañas respectivas que se extienden más allá de la almohadilla, y en donde las pestañas están orientadas de manera que no se superpongan de manera considerable.

La orientación de las pestañas permite al usuario autoaplicar fácilmente el artículo adhesivo al compartimento y luego el compartimento al usuario. Al evitar la superposición de las pestañas, es fácil para el usuario agarrar la pestaña apropiada para retirar el primer revestimiento retirable o el segundo revestimiento retirable sin agarrar también el otro revestimiento retirable.

Otro aspecto de la invención proporciona un aparato de transporte para un dispositivo de monitorización acústico portátil que comprende un compartimento primario que comprende: una porción de cuerpo hueca delimitada por una pared lateral y una pared superior; y una porción de base esencialmente plana configurada para interconectarse con la porción de cuerpo hueca formando de este modo una cavidad entre las mismas, en donde, la porción de base comprende una superficie de acoplamiento plana, para el acoplamiento con una superficie del cuerpo, y un puerto acústico a través de la superficie de acoplamiento plana, para la comunicación acústica desde la superficie del cuerpo a un sensor acústico alojado dentro de la cavidad, y, en donde, el puerto acústico está delimitado por una depresión en la superficie de acoplamiento plana de la porción de base de manera que el sensor acústico está separado de la superficie del cuerpo, durante el uso; y un compartimento secundario que comprende una parte superior y una parte inferior conectadas de manera articulada, una capa aislante provista en cada una de las partes superior e inferior del compartimento secundario y rebajada para recibir una porción del compartimento primario.

Otro aspecto de la invención proporciona un dispositivo de monitorización acústico portátil que comprende un compartimento que comprende: una porción de cuerpo hueca delimitada por una pared lateral y una pared superior; y una porción de base esencialmente plana configurada para interconectarse con la porción de cuerpo hueca formando de este modo una cavidad entre las mismas, en donde, la porción de base comprende una superficie de acoplamiento plana, para el acoplamiento con una superficie del cuerpo, y una parte acústica a través de la superficie de acoplamiento plana, para la comunicación acústica desde la superficie del cuerpo a un sensor acústico alojado dentro de la cavidad, y, en donde, el puerto acústico está delimitado por una depresión en la superficie de acoplamiento plana de la porción de base de manera que el sensor acústico está separado de la superficie del cuerpo, durante el uso; uno o más transductores acústicos dentro del compartimento y acoplados acústicamente a los medios de comunicación; y medios de fijación del dispositivo a un usuario.

Figuras

En las figuras:

La figura 1 es una vista en perspectiva de un modo de realización de la invención mostrado desde un lado.

La figura 2 es una vista en perspectiva de un modo de realización de la invención mostrado desde abajo.

La figura 3 es una vista en sección a través del centro de un modo de realización de la invención.

La figura 4 es una vista en perspectiva de un compartimento de cuerpo de un modo de realización de la invención mostrado desde abajo.

La figura 5 es una vista en perspectiva de un compartimento de base de un modo de realización de la invención mostrado desde arriba.

La figura 6 es una vista en perspectiva de un compartimento de base de un modo de realización de la invención mostrado desde abajo.

La figura 7 es una vista en despiece de un modo de realización de la invención.

La figura 8 es una vista en sección a través del centro de un compartimento de un modo de realización de la invención con un método de montaje modificado.

La figura 9 es una vista en sección a través del centro de un compartimento de un modo de realización de la invención con un espacio vacío modificado en la parte de abajo.

La figura 10 es una vista en sección a través del centro de un compartimento de un modo de realización de la invención con otro espacio vacío modificado en la parte de abajo.

La figura 11 es una vista en perspectiva de un compartimento de cuerpo de un modo de realización de la invención con mayor resistencia y rigidez, mostrado desde abajo.

La figura 12 es una vista en perspectiva de un compartimento de base de un modo de realización de la invención con mayor resistencia y rigidez, mostrado desde arriba.

La figura 13 es una vista en sección del compartimento de cuerpo, el compartimento de base y la electrónica interna de un modo de realización de la invención con mayor resistencia y rigidez.

La figura 14 es una vista en sección a través del centro de un compartimento de base de un modo de realización de la invención con un puerto óptico.

La figura 15 es una vista en sección a través del centro de un compartimento de base de un modo de realización de la invención con un mecanismo de conmutador integrado.

La figura 16 es una vista en perspectiva de un compartimento de cuerpo de un modo de realización de la invención con un mecanismo de fijación de giro mostrado desde abajo.

La figura 17 es una vista en perspectiva de un compartimento de base de un modo de realización de la invención con un mecanismo de fijación de giro mostrado desde arriba.

La figura 18 es una vista en sección a través del centro del compartimento de cuerpo, el compartimento de base y la electrónica interna de un modo de realización de la invención con una junta de sellado entre el espacio vacío y los componentes electrónicos.

La figura 19 es una vista en perspectiva de un modo de realización de la invención con aislamiento mecánico secundario.

La figura 20 es una vista en despiece de una almohadilla adhesiva de acuerdo con la presente descripción.

La figura 21 es una vista en despiece de una almohadilla adhesiva con sujeción interna de acuerdo con la presente descripción.

La figura 22 es una vista en perspectiva de un modo de realización de la invención con un punto de fijación adicional y una correa.

Descripción

En las figuras se ilustran modos de realización de compartimentos de acuerdo con la presente invención.

Un primer modo de realización de la invención se muestra en términos generales en la figura 1. Un compartimento 100 comprende una porción 104 de cuerpo y una porción de base (no mostrada en la figura 1). La porción de cuerpo está delimitada por una pared 101 lateral anular no vertical unida a una superficie superior plana mediante un borde 102 superior curvo. Se proporciona una interfaz 103 de carga/transferencia de datos a través de la pared 101 lateral anular. Como se muestra en la figura 2, la porción 105 de base encaja dentro de la porción 104 de cuerpo para proporcionar una superficie inferior plana. Se proporciona un rebaje o depresión 107 dentro de la porción de base para permitir que un puerto 108 acústico esté separado de una superficie a contactar. La base del compartimento también tiene uno o más puertos 106 de entrada para acceder a componentes internos (por ejemplo, conmutadores de reinicio) sin tener que desmontar el compartimento 100.

La porción 104 de cuerpo y la porción 105 de base están unidas entre sí con un mecanismo 114/117 anular de ajuste rápido que permite un fácil montaje durante la fabricación pero limita la accesibilidad a los componentes internos cuando está en uso o cuando se cae o golpea. La geometría 114/117 anular de ajuste a presión y la falta de características de agarre en la porción 105 de base se crean de manera que es posible el acoplamiento con una cantidad limitada de fuerza, sin embargo, el desacoplamiento requiere la destrucción de todo o parte del compartimento 100.

El compartimento 100 está diseñado para alojar los componentes 109 electrónicos de un dispositivo de monitorización acústico muy pequeño. Un dispositivo normal, como se muestra en sección transversal en la figura 3, estará formado por uno o más transductores acústicos, como micrófonos MEMS, circuitos 109 electrónicos asociados y una fuente 110 de energía. En modos de realización provistos de múltiples transductores acústicos, algunos de los transductores acústicos tendrán como objetivo “captar” la señal acústica de interés, mientras que otros tendrán como objetivo “captar” la interferencia acústica. La eficiencia de estos procesos se verá afectada por la ubicación específica de cada transductor (esto determinará la posición relativa a la fuente acústica de interés); la posición relativa de cada transductor acústico entre sí (por ejemplo, cuanto más cerca estén entre sí, más probable será que la señal de interés para ese transductor sea corrompida por señales de otros transductores); y el entorno acústico interno (diferentes espacios de aire resultarán en diferencias en la transmisión de señales acústicas). En modos de realización de la invención, un orificio orientado hacia el puerto de detección del transductor (aunque se podrían aplicar varios orificios a una pluralidad de los mismos) está presente en la parte inferior de la porción 105 de base del compartimento. El orificio será de una dimensión de modo que cualquier vía activa interna que pueda vulnerar una restricción de seguridad según 60601-1 no sea una parte accesible. Además, el área de fijación se distribuye entre un área de fijación periférica y un espacio vacío hueco o rebaje, cuya altura normal podría ser de 2.5mm. Cabe señalar que no es necesario que la forma de esta zona hueca sea circular. Rodeando el rebaje hay un área plana configurada para permitir una fijación óptima al cuerpo del usuario.

A los diferentes transductores acústicos les seguirán los circuitos 109 de acondicionamiento (principalmente amplificadores y filtros, aunque también podría haber algoritmos implementados en el procesamiento analógico de la señal), antes de la conversión de analógico a digital, para preparar la señal (sin procesar o procesada) para la transmisión inalámbrica. Un microcontrolador (o chip equivalente) proporciona las señales de control para diferentes bloques de circuitos, así como el chip transmisor. Además de todo esto, es posible que se requieran algunos circuitos periféricos, como reguladores de tensión para proporcionar señales de polarización, LEDs para proporcionar el estado de la batería y circuitos de carga y protección, componentes pasivos para reducir el ruido y las interferencias, así como para optimizar la transmisión, una antena, y una fuente 110 de energía (como una batería recargable).

La porción 104 de cuerpo, como se muestra en la figura 4, tiene múltiples nervaduras 113 que se extienden horizontalmente a través del interior de la misma. Estas nervaduras aumentan la resistencia y rigidez del compartimento y proporcionan restricciones mecánicas para uno o más de los componentes internos. Durante el montaje, los componentes electrónicos como las baterías 110 quedan confinados dentro del compartimento de cuerpo con secciones 116 perfiladas incluidas en las nervaduras internas. El compartimento de cuerpo también incluye varios puntales 112 verticales unidos a las paredes interiores que sirven para múltiples propósitos. En primer lugar, estos puntales 112 deben soportar y restringir los circuitos 109 internos (placas de circuito impreso). Algunos de los puntales 112 limitan los circuitos 109 al plano horizontal correcto dentro del compartimento 100 y algunos de los puntales 112 limitan el giro de los circuitos 109 dentro del compartimento 100. Esta limitación de los circuitos 109 asegura que todos los componentes estén alineados correctamente para realizar su función respectiva, por ejemplo la alineación de los puertos de programación o carga con la abertura 103 en el compartimento 100. En segundo lugar, estos puntales 112 son para fortalecer y endurecer el compartimento 100. Es importante destacar que la geometría vertical de estos puntales 112 minimiza su masa y volumen de modo que la masa total del compartimento 100 se reduzca y al mismo tiempo se evite la obstrucción de la comunicación inalámbrica más de lo necesario.

La porción de base, como se muestra en las figuras 5 y 6, incluye un área de interfaz plana amplia para la fijación de almohadillas adhesivas (como se muestra en las figuras 20 y 21). El rebaje en la porción de base puede tener paredes 121 laterales en ángulo o verticales y una superficie 122 superior plana o curva que lleva a un orificio 108 central que se interconecta con los componentes 109 electrónicos. El rebaje es parte de la cámara (cuando está en contacto con una superficie) y sus dimensiones son mucho mayores que las dimensiones del puerto acústico del transductor acústico.

La interfaz entre el rebaje y los circuitos 109 electrónicos internos puede formarse con un reborde 119 que presiona contra los circuitos electrónicos u otros componentes internos. La geometría y ubicación de este reborde 119 está diseñada de manera que asegura una buena transmisión acústica desde la porción de base a los circuitos 109 de detección. La geometría y ubicación de este reborde 119 también funcionan como mecanismo de sujeción elástico/de precarga para restringir la posición y orientaciones de los componentes internos. Se puede incluir un material 111 laminar elástico o comprimible entre diferentes componentes del conjunto electrónico para ayudar a sujetar los componentes internos y adaptarse a cualquier pequeña variación de fabricación en las geometrías del componente. Este material también puede funcionar como aislante mecánico, eléctrico o térmico.

Como se muestra en la figura 7, los componentes internos, incluyendo los circuitos 109 internos y la fuente 110 de energía, están preconfigurados en una única unidad para facilitar su inserción en la porción 104 de cuerpo del compartimento. Una vez que los componentes internos están restringidos en la ubicación correcta por los puntales 112 verticales y las nervaduras 113 horizontales, la porción 105 de base se ajusta a presión a la porción 104 de cuerpo.

Otro modo de realización de la invención se muestra en sección transversal en la figura 8. Un compartimento 200 comprende una porción 201 de cuerpo y una porción 202 de base aseguradas entre sí mediante técnicas de unión de superficies como soldadura ultrasónica o adhesivo. La porción 202 de base incluye un saliente 204 anular que se extiende perpendicularmente desde la superficie de contacto de la porción 202 de base. El saliente 204 anular está configurado para asentarse dentro de la porción 201 de cuerpo o alrededor del exterior de la porción 201 de cuerpo (la figura 8 muestra el saliente 204 anular asentado dentro de la porción 201 de cuerpo). Esta configuración permite la alineación precisa de las porciones de cuerpo y de base del compartimento para garantizar la transmisión de la señal correcta y funcionalidad, y proporciona un área 203 de superficie aumentada para que se acople el método de unión de superficies, proporcionando de este modo fuerza y resistencia a la separación de la porción 201 de cuerpo y porción 202 de base.

Otro modo de realización de la invención se muestra en sección transversal en la figura 9. Un compartimento 300 comprende una porción 301 de cuerpo y una porción 302 de base aseguradas entre sí a través de una interfaz de ajuste rápido o técnicas de unión de superficies. La porción 302 de base incluye una superficie esencialmente plana y una depresión interior alargada que tiene un canal 303 a través de la misma. El canal 303 tiene paredes laterales esencialmente rectas o en ángulo configuradas para dirigir la presión del aire desde un evento acústico directamente a los circuitos 304 de detección acústica. Este modo de realización maximiza la eficiencia de la transmisión acústica desde el usuario a la electrónica 304 de detección interna.

Otro modo de realización de la invención se muestra en sección transversal en la figura 10. Un compartimento 400 comprende una porción 401 de cuerpo y una porción 402 de base aseguradas entre sí a través de una interfaz de ajuste rápido o técnicas de unión de superficies. La porción 402 de base incluye un rebaje con paredes 404 laterales en ángulo que delimita una gran abertura configurada para interconectarse directamente con los circuitos 403 de detección acústica. Este modo de realización proporciona un perfil escalonado que ahorra espacio para la depresión combinándolo con la superficie inferior de la placa 403 de circuito electrónico interna. Las paredes 404 laterales de la depresión son parte de la porción 402 de base y presionan contra la placa 403 de circuito electrónico con un diámetro mayor que en el modo 100 de realización. La depresión formada por la combinación de la porción 402 de base y la placa 403 de circuito electrónico interna puede tener las mismas características de volumen de aire que en el modo 100 de realización, con una dimensión vertical reducida, es decir, menos de 2.5mm.

Otro modo de realización de la invención se muestra en las figuras 11, 12 y 13. Un compartimento 500 tiene varias características para mejorar la resistencia y permitir que el compartimento 500 resista mayores impactos y aplastamientos. Este modo de realización tiene un mayor número y profundidad de nervaduras 502 dentro de la porción 501 de cuerpo, en comparación con el modo 100 de realización, y se le han añadido nervaduras 507 radiales en la porción 506 de base. Además, este modo de realización tiene un reborde 504 escalonado en el interior de la porción 501 de cuerpo para restringir los circuitos electrónicos internos. Este reborde 504 escalonado proporciona un área de contacto considerablemente mayor con los circuitos y por lo tanto una mayor restricción. La porción 506 de base en este modo de realización tiene un inserto exterior de mayor tamaño que presiona contra la base de los circuitos electrónicos internos. La combinación del inserto exterior de mayor tamaño de la porción 506 de base con el reborde 504 escalonado en el interior de la porción 501 de cuerpo crea un refuerzo mecánico que distribuye las cargas de impacto y aplastamiento a lo largo de todo el compartimento 500. Este modo de realización también incluye puntales 502 de soporte de mayor tamaño, en comparación con el modo 100 de realización, en la porción 501 de cuerpo para proporcionar una mayor resistencia a las cargas aplastantes. El modo 500 de realización incluye un diseño de ajuste a presión anular de mayor resistencia para garantizar que los componentes no se separen durante la carga. Este ajuste a presión se proporciona mediante una ranura 508 anular en la porción de base y una protuberancia 505 anular en la pared lateral de la porción 501 de cuerpo para evitar cualquier sección de pared delgada en la porción 501 de cuerpo expuesta al exterior. Además, la protuberancia 505 de ajuste a presión tiene un perfil en forma de gancho asimétrico que requiere mucha más fuerza para desmontarlo que para montarlo.

Otro modo de realización de la invención se muestra en la figura 14. Un compartimento 600 incluye una porción 601 de base que tiene un puerto 602 cubierto para permitir la transmisión de luz desde los componentes internos a la superficie inferior de la porción 601 de base mientras se mantiene un nivel de protección de entrada. El puerto 602 cubierto se crea mediante la combinación de un dispositivo 603 óptico transmisor (por ejemplo, lente), un orificio correspondiente a través de la base del compartimento y un método para retener el dispositivo óptico dentro del compartimento 600. El método para retener el dispositivo óptico podría incluir adhesivo, clips de retención, pestañas de retención y un mecanismo de ajuste a presión o mediante la alineación del dispositivo óptico con otros componentes internos de manera que quede restringido dentro del compartimento. Este diseño se puede configurar de modo que la superficie inferior de la óptica 603 transmisora esté al ras con la superficie inferior de la base del compartimento para asegurar una adhesión correcta y minimizar cualquier corrupción de ciertas señales ópticas. El monitor acústico puede tener luces indicadoras que indican varios elementos, como energía, comunicación u otros elementos de estado. El compartimento 600 podría diseñarse con un material y un espesor que, sin modificaciones, permita el paso de la luz, o el material podría hacerse más delgado en zonas en las que no haya vulneración de la resistencia del aislante por razones de seguridad, para facilitar la transmisión de luz desde la fuente, o se podría usar un material translúcido/transparente diferente, como una pieza separada que podría montarse durante la fabricación. Esta “área de optimización de la luz” (ventana óptica) generalmente estará ubicada en el área inferior o en los laterales del compartimento. Su ubicación específica dependerá de los espacios de aire internos existentes, proporcionando una trayectoria de luz desde la fuente de luz hasta el compartimento 600, así como de la distancia desde diferentes pistas de corriente hasta la ubicación específica en el compartimento 600.

Otro modo de realización de la invención se muestra en la figura 15. Un compartimento 700 incluye una porción 701 de base que tiene un botón o conmutador 702 incorporado para la interacción del usuario con componentes electrónicos internos mientras se mantiene un nivel de protección de entrada. El botón o conmutador 702 está ubicado en un orificio en la porción 701 de base. El botón 702 puede retenerse con un clip o mecanismo 703 similar y puede ajustarse con un resorte, otro mecanismo tensor o mecanismo de sellado alrededor de su diámetro. El cuerpo del botón puede moverse libremente verticalmente con un rango preestablecido y puede cargarse con un resorte para regresar a la posición inferior. El punto 705 de interfaz puede tener la forma que sea necesaria para que, cuando un usuario empuje el cuerpo hacia arriba, se interconecte con y acople el circuito electrónico interno, según sea necesario. Esta acción también podría formarse con un conmutador sin contacto ajustando componentes inductivos o similares en la superficie interna de la porción 701 de base.

Otro modo de realización de la invención se muestra en las figuras 16 y 17. Un compartimento 800 comprende un mecanismo de enchavetado que ayuda en el montaje y la fabricación, y garantiza que todos los puertos en la base del compartimento estén alineados con precisión con los respectivos receptáculos, componentes o sensores en el sistema electrónico interno, al mismo tiempo que permite la producción en serie del compartimento por moldeo y mantiene la protección contra la entrada de agua. El mecanismo de enchavetado de la porción 801 de cuerpo se crea con uno o más puntales 802 extendidos que se extienden desde la parte superior de la porción 801 de cuerpo hasta una pequeña distancia desde la parte inferior de la porción 801 de cuerpo. La porción 803 de base tiene un número correspondiente de recortes 804 en forma de U en la parte superior de la misma, en el borde y en un ángulo exactamente definido. Durante el montaje, los recortes 804 en forma de U en la porción 803 de base se acoplan con los puntales 802 extendidos en la porción 801 de cuerpo, restringiendo el giro de la porción 803 de base con respecto a la porción 801 de cuerpo, alineando de este modo todos los puertos según sea necesario.

Otro modo de realización de la invención se muestra en la figura 18. Un compartimento 900 incluye una porción 901 de cuerpo y una porción 902 de base. La porción 902 de base incorpora un rebaje en un reborde 903 elevado que se interconecta con la placa de circuito electrónico para permitir la inclusión, funcionamiento restrictivo y eficaz de una junta de sellado o junta 904 tórica entre las mismas. Esta disposición minimiza la posibilidad de presión o pérdida de aire del volumen interno del compartimento, maximizando de este modo la transmisión de señales acústicas desde el usuario a los componentes electrónicos de detección.

Distribuir espacialmente todos estos componentes para un rendimiento óptimo no es una tarea trivial debido al complejo conjunto de diferentes compensaciones eléctricas, físicas, de usabilidad y fisiológicas que han de tenerse en cuenta simultáneamente. Por ejemplo, el tipo de aplicación para la que un monitor de este tipo sería más beneficioso sería aquella que requiera una monitorización continua a largo plazo. Sin embargo, la duración ininterrumpida de la monitorización está limitada debido a la duración de la fuente de energía. Pero, si se elige una batería, la duración de la fuente de energía depende tanto de la química de la batería, de la naturaleza de la celda (primaria o secundaria) como de su volumen. La naturaleza de la celda tendrá importantes implicaciones de usabilidad, ya que las celdas secundarias tienen menos capacidad (energía por unidad de volumen) pero, sin embargo, permiten la recarga del sistema. El volumen afectará el tamaño del sistema, así como su peso. El resultado de todo esto es que la batería será el componente dominante en el volumen del sistema. Sin embargo, en la mayoría de los casos, la forma de las baterías es fija (la personalización podría ser posible, pero esto genera un coste de fabricación considerable) y, por lo tanto, esto limitará severamente la distribución espacial de otros componentes. Pero hay componentes que también tienen sus propios requisitos de espacio. La antena es un ejemplo de estos. Dependiendo de la elección de la antena, hay que encontrar un equilibrio teniendo en cuenta el área que ocupa, la ganancia y el espacio a su alrededor que debe dejarse libre de componentes. Pero además de eso, debido al tamaño del sistema, la distribución de componentes siempre tendrá un efecto en la transmisión que ha de tenerse en cuenta. Además de todo esto, la posición de los transductores va a influir en gran medida en su relación señal a ruido efectiva (es decir, esto se entendería como la relación entre la señal mayor que pueden detectar y el piso de ruido, considerando que este piso de ruido también tendría en cuenta en determinados casos las interferencias introducidas por otras señales acústicas). El diseño del compartimento representa un papel muy importante para lograr estas compensaciones correctamente. El compartimento puede afectar considerablemente a la transmisión de las diferentes señales acústicas (tanto señales corporales de interés como artefactos que es necesario detectar para su posterior eliminación); puede "fijar" la ubicación espacial de ciertos componentes (como baterías) de manera óptima sin tener que depender de conectores internos especiales que comprometerían la distribución espacial de otros componentes; puede eliminar la necesidad de ciertas baterías/comunicaciones u otros indicadores; puede facilitar restablecer (o cambiar el estado) del sistema; puede eliminar la necesidad de ciertos medios de protección del usuario que afectarían sobre algunas compensaciones importantes del sistema; puede proteger el sistema; puede facilitar la carga segura de la batería; y puede eliminar la necesidad de complicados medios de unión al usuario.

Cada parte del compartimento puede fabricarse con acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) de grado médico con un espesor de 1mm. Pero los expertos en la técnica podrán utilizar otro tipo de materiales sin desviarse de la presente invención. Sería deseable un acabado pulido para el compartimento, tanto por motivos estéticos como de rendimiento. Un acabado superficial rugoso generará artefactos acústicos más fuertes, lo que provocará una mayor corrupción de la señal. Sin embargo, un acabado pulido también conlleva mayores costes de producción.

Aunque con medios adecuados de unión al cuerpo se optimizará la transmisión acústica de los sonidos corporales, el transductor también puede captar sonidos fuera del cuerpo. Debido a esto, se podría disponer una matriz (una o varias) de micrófonos en la placa de circuito impreso para detectar esos ruidos ambientales, con el fin de facilitar el procesamiento y la eliminación. El puerto de detección de esos transductores generalmente estará orientado hacia el otro lado de la PCB, de modo que no captará señales del cuerpo, mientras capta ruido. El compartimento podría diseñarse para garantizar un espacio de aire entre esos puertos y la superficie, para facilitar la transmisión de la señal.

El compartimento puede disponer de refuerzos internos para minimizar la probabilidad de rotura de más de una pieza en caso de impacto fuerte, lo que permitiría el acceso a partes eléctricas comprometiendo la seguridad. Este refuerzo interno se puede utilizar simultáneamente para guiar el conjunto y fijar la posición de algunos componentes para minimizar los riesgos causados por vibraciones, garantizando al mismo tiempo los espacios de aire mencionados anteriormente. Un ejemplo de esto se muestra en el modo 500 de realización.

El compartimento puede tener un color personalizado y puede incluir cualquier número o combinación de logotipos, etiquetas o diseños gráficos. Los logotipos, etiquetas o diseños podrían incluirse en el compartimento mediante la adhesión o fijación de cualquier otro material, como pintura o vinilo, o mediante el marcado de la propia superficie del compartimento, como relieve o grabado.

Otro modo de realización de la invención se muestra en la figura 19. Un compartimento 1100 secundario permite que un compartimento como se describe en relación con las figuras 1 a 18 (denominado en este párrafo como compartimento primario) sea almacenado y transportado de manera que tenga una resistencia considerablemente mayor a cargas mecánicas, impactos y vibraciones. El compartimento secundario está formado a partir de una cubierta 1101 exterior resistente a impactos, fabricada a partir de un material como ABS, y una capa 1102 aislante mecánica, fabricada a partir de un material como espuma de baja densidad. Se incluye un rebaje 1103 en ambas mitades de la capa aislante mecánica para permitir que el compartimento 1104 primario se asiente de forma segura. La cubierta exterior puede formarse a partir de un diseño 1105 articulado con un mecanismo 1106 de seguridad para mantener juntas las dos partes del compartimento secundario y asegurar el compartimento primario en su lugar. Además, se pueden colocar orificios 1107 secundarios en el lateral del compartimento secundario para permitir la aplicación de cables u otros conectores a los puertos del compartimento primario. Esto podría usarse, por ejemplo, para cargar baterías de dispositivos mientras el compartimento primario está dentro del compartimento secundario protector.

El compartimento también ha de tener las características adecuadas para que pueda fijarse adecuadamente al cuerpo de una persona sin modificar las características acústicas, y minimizando el riesgo de desprendimiento. La fijación se puede lograr fijando una cinta adhesiva a la parte inferior de la porción de base del compartimento (cuando se retira el revestimiento, la parte adhesiva se puede poner en contacto con el cuerpo de una persona). Al hacerlo de esta manera, el adhesivo puede cumplir una función múltiple: mantener el compartimento en su lugar e impermeabilizar/a prueba de polvo el orificio del micrófono. Para permitir múltiples usos (y usuarios), la parte adhesiva del compartimento ha de ser intercambiable. Hay varias formas de lograr esto, pero una que resulta muy efectiva es tener una cinta adhesiva doble con dos pestañas, como se muestra en la figura 20. La ausencia de pestañas hace que sea muy difícil para los usuarios centrar el compartimento, debido a sus dimensiones muy reducidas, y retirar los revestimientos. Sin embargo, este es un requisito importante, debido a la muy pequeña área de contacto que queda como consecuencia del espacio vacío creado en el centro del compartimento, para evitar la atenuación de la señal causada principalmente por piel o tejido suelto en personas con cuellos más grandes.

El usuario cambiaría el adhesivo usando una almohadilla adhesiva de dos caras con revestimientos diseñados para facilitar la unión al compartimento y la unión al usuario. El modo 1200 de realización del adhesivo y los revestimientos se muestra en la figura 20. Los revestimientos 1201/1203 están diseñados con pestañas 1204 de fácil manipulación que sobresalen más allá de la cinta 1202 adhesiva que se colocan en ángulo entre sí (por ejemplo, 90 grados) y cada uno está hecho de materiales que tienen una fuerza de liberación diferente al otro para permitir el control sobre qué revestimiento se retirará primero, de modo que se puedan dar instrucciones más claras al usuario. El ángulo de las pestañas en el revestimiento es importante para garantizar que el usuario lo despegue fácilmente. Una vez que se ha retirado el primer revestimiento, el dispositivo se puede colocar con precisión encima de la cinta adhesiva. Después de esto, el usuario puede retirar el segundo revestimiento tirando de la pestaña restante y unir el compartimento a sí mismo. Después de su uso, la cinta adhesiva puede ser bien de tamaño ligeramente mayor que el compartimento o tener una pestaña adicional para permitir una fácil manipulación de la cinta adhesiva por parte del usuario y su retirada del compartimento.

Otro modo de realización del adhesivo 1300 como se muestra en la figura 21 tiene un orificio 1305 central en la cinta adhesiva para mejorar la transmisión acústica al interior del espacio vacío del compartimento de base.

Debido a que está destinado a sistemas de monitorización muy pequeños, en el caso específico de la aplicación pediátrica, el sistema en sí puede representar un peligro de asfixia si se fija únicamente con el adhesivo/pegamento de superficie o un método alternativo, en el que un niño podría quitárselo y ponérselo en su boca. En este caso, se puede agregar al compartimento un mecanismo de sujeción, como se muestra en la figura 22, para reducir el riesgo. El compartimento 1400 tiene puntos 1402 de montaje adicionales a cada lado de la porción 1401 de cuerpo para la unión permanente de una correa 1403 de restricción. Esta correa permite una seguridad adicional de la unión del compartimento al cuerpo de un usuario y minimiza el riesgo de que un niño retire el compartimento e inserte el compartimento en su boca. La correa puede estar hecha de cualquier material que cubra cómodamente el cuerpo del usuario 1405 y puede fijarse con el uso de un clip, elementos de fijación de velcro o cualquier otra forma de elemento 1404 de fijación de correa.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un compartimento para un dispositivo de monitorización acústico portátil, el compartimento que comprende: una porción de cuerpo hueca delimitada por una pared lateral y una pared superior; y

una porción de base esencialmente plana configurada para interconectarse con la porción de cuerpo hueca formando de este modo una cavidad entre las mismas,

en donde, la porción de base comprende una superficie de acoplamiento plana, para el acoplamiento con una superficie del cuerpo, y un puerto acústico a través de la superficie de acoplamiento plana, para la comunicación acústica desde la superficie del cuerpo a un sensor acústico alojado dentro de la cavidad, y,

en donde, el puerto acústico está ubicado dentro de una depresión, o canal alargado a través de la superficie de acoplamiento plana de la porción de base de manera que el sensor acústico esté separado de la superficie del cuerpo, durante el uso.

2. El compartimento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la depresión en la superficie de acoplamiento plana de la porción de base comprende un rebaje que tiene un perímetro o circunferencia mayor que el puerto acústico.

3. El compartimento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el canal a través de la porción de base comprende un saliente orientado hacia el interior que tiene un canal a través del mismo.

4. El compartimento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la depresión en la superficie de acoplamiento plana de la porción de base comprende paredes laterales que sobresalen hacia adentro configuradas para acoplarse con una parte de la porción de cuerpo.

5. El compartimento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la porción de base comprende un saliente de montaje que se extiende desde la misma, y la porción de cuerpo comprende una ranura de montaje interna que coopera con el saliente de montaje.

6. El compartimento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la porción de cuerpo comprende uno o más miembros de soporte internos que sobresalen radialmente desde la parte superior de la porción de cuerpo y/o uno o más miembros de soporte internos que sobresalen verticalmente desde la pared lateral de la porción de cuerpo.

7. El compartimento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la porción de base comprende una pluralidad de miembros de soporte internos que sobresalen radialmente desde un cubo central.

8. El compartimento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la porción de cuerpo comprende además una chaveta interna que sobresale verticalmente desde la pared lateral de la misma y la porción de base comprende además un zócalo de ubicación que coopera con la chaveta de la porción de cuerpo.

9. El compartimento de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la porción de cuerpo y la porción de base se interconectan mediante una interfaz de ajuste a presión unidireccional que permite únicamente el montaje, pero que requiere la destrucción de, o daño a, el compartimento para separar la porción de cuerpo y la porción de base una vez que el compartimento está montado.

10. Un kit que comprende un aparato de transporte y un dispositivo de monitorización acústico portátil que comprende el compartimento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el aparato de transporte está configurado para almacenar y transportar el dispositivo de monitorización acústico portátil, el aparato de transporte que comprende un compartimento secundario que comprende una parte superior y una parte inferior conectadas de manera articulada, una capa aislante provista en cada una de las partes superior e inferior del compartimento secundario y rebajada para recibir una porción del compartimento primario.

11. Un dispositivo de monitorización acústico portátil que comprende:

un compartimento de acuerdo con la reivindicación 1;

uno o más transductores acústicos dentro del compartimento y acoplados acústicamente al puerto acústico; y medios para fijar el dispositivo a un usuario.

12. El dispositivo de monitorización acústico portátil de acuerdo con la reivindicación 11, en donde los medios para fijar el dispositivo a un usuario comprenden un artículo adhesivo que comprende una almohadilla plana que tiene un primer lado recubierto con un adhesivo y un segundo lado recubierto con un adhesivo, un primer revestimiento retirable que cubre el primer lado y un segundo revestimiento retirable que cubre el segundo lado, en donde cada uno de los revestimientos retirables primero y segundo comprende una pestaña que se extiende más allá de la almohadilla, y en donde las pestañas están orientadas de manera que no se superpongan de manera considerable.

13. El dispositivo de monitorización acústico portátil de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, que comprende al menos dos transductores acústicos alojados dentro de un compartimento, en donde un transductor acústico está configurado para identificar y registrar una señal acústica objetivo y un transductor acústico está configurado para identificar y grabar señales acústicas de fondo.

14. El dispositivo de monitorización acústico portátil de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende además un procesador para eliminar señales acústicas de fondo y aislar la señal acústica objetivo.