矫正传感器装置制造方法及图纸

本公开的实施例提供用于矫正装置的技术和配置。在一个实例中，装置可包括矫正装置主体以及空间上设置在矫正装置主体内部的至少两个传感器。第一传感器可响应产生于对矫正装置主体施加机械力的压力而提供第一输出。第二传感器可响应产生于对矫正装置主体施加机械力的挠曲而提供第二输出。该装置还可包括控制单元，其在通信上与传感器耦合，以便接收和处理传感器响应压力和挠曲所提供的输出。可描述和/或要求保护其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】矫正传感器装置相关申请的交叉引用本申请要求2014年9月9日提交的美国专利申请No.14/481,375(标题为“ORTHOTICSENSORDEVICE”)的优先权，其完整公开通过引用整体结合于此。
本公开的实施例一般涉及传感器装置领域，以及更具体来说涉及测量产生于对鞋类（footwear）施加机械力的压力和挠曲（flexing）的矫正传感器装置。
技术介绍
存在有可与鞋类关联的一些装置，以提供与足负载不平衡相关的诊断数据，并且测量用户的脚对鞋类所提供的压力。类似地，已知一些游戏装置（其可提供足压力测量）。但是，这类装置限制于测量压力，并且通常可提供静态压力测量。此外，例如在鞋类关联装置中使用的本地功率源可限制装置的使用。另外，这类装置可要求到数据处理装置的外部物理连接。这种外部物理连接在由用户穿戴时可妨碍用户并且阻止或限定他或她的移动。附图说明通过以下结合附图的详细描述，将容易地理解实施例。为了促进本描述，相同附图标记表示相同结构元件。通过举例而不是通过限制在附图的图形中示出实施例。图1是按照本公开的一些实施例的示例矫正装置的框图。图2是按照一些实施例的放置在鞋类中的矫正装置内部的压力和挠曲传感器的示例空间分布的示意表示。图3是示出按照一些实施例的矫正装置的示例实施例的截面的示意图。图4是示出按照一些实施例的矫正装置的另一个示例实施例的截面的示意图，其还示出一些装置组件的空间放置。图5-6示出按照一些实施例的放置在鞋类中的矫正装置内部的压力和挠曲传感器的示例空间分布的示意表示。图7是示出按照一些实施例的矫正装置的另一个示例实施例的截面的示意图。图8是按照一些实施例的用于制作矫正装置的过程流程图。具体实施方式本公开的实施例包括用于矫正传感器装置(具体来说，一种配置成提供产生于在漫步期间例如由用户的脚施加到装置的机械力的压力和挠曲的测量的装置)的技术和配置。按照实施例，矫正装置可包括矫正装置主体以及空间上设置在矫正装置主体内部的至少两个传感器。第一传感器可配置成响应产生于对矫正装置主体施加机械力的压力而提供第一输出。第二传感器可配置成响应产生于对矫正装置主体施加机械力的挠曲而提供第二输出。该装置可包括控制单元，其在通信上与矫正装置主体内部的两个传感器耦合，以接收和处理第一和第二输出。第一和第二输出的处理可包括从输出来提取电功率以用于电功率收集（harvesting），其可例如通过设置在装置主体内部的功率存储装置本地发生或者外部进行。在以下详细描述中，对形成其部分的附图进行参考，其中相同附图标记通篇表示相同部件，并且其中通过说明实施例来示出实施例（在所述实施例中可实施本公开的主题）。要理解，可利用其他实施例，并且可在没有背离本公开的范围的情况下进行结构或逻辑变更。因此，以下详细描述将不是以限制性意义进行，并且实施例的范围由所附权利要求及其等效物来限定。为了本公开的目的，短语“A和/或B”意味着(A)、(B)或(A和B)。为了本公开的目的，短语“A、B和/或C”意味着(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B和C)。本描述可使用基于透视的描述，例如顶部/底部、进/出、之上/之下等。这类描述只是用来促进论述，并且不是意图将本文所描述的实施例的应用限定到任何特定取向。本描述可使用短语“在一实施例中”或“在实施例中”，其各可指相同或不同实施例的一个或多个。此外，如相对于本公开的实施例所使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。本文中可使用术语“与…耦合”连同其派生。“耦合”可意味着下列一个或多个。“耦合”可意味着两个或更多元件直接物理、电或光接触。但是，“耦合”也可意味着两个或更多元件相互间接接触，但是仍然相互协作或交互，并且可意味着一个或多个其他元件耦合或连接在被说成是相互耦合的元件之间。图1是按照本公开的一些实施例的示例矫正装置100的框图。矫正装置100可用于各种实现中。例如，矫正装置100可包括佩戴装置，其配置成提供与用户活动(例如行走、跑、跳等)相关的数据的传感器测量。更具体来说，矫正装置100可包括一个或多个(在一些实施例中为两个或更多)传感器，以测量与压力和/或挠曲(其可产生于对矫正装置施加机械力，例如由用户的脚对矫正装置所施加的机械力)相关的数据。在实施例中，矫正装置可配置成与鞋类物品一起使用。例如，矫正装置100可以是在鞋类物品中可插入或可嵌入的，或者以其他方式构建在鞋类物品中。在一些实施例中，矫正装置100可包括矫正装置主体101（其可包括热塑性塑料、聚乙烯泡沫、软木、丙烯酸、聚丙烯、合成碳纤维或者通常用于制造矫正装置的其他材料。矫正装置100的矫正装置主体101可包括(例如封装)控制单元102和传感器单元104。本领域的技术人员将会认识到，控制单元102和传感器单元104可以不必须是物理上独立的实体。矫正装置100的这些组件的表示应该强调控制单元102与传感器单元104之间的功能差异，而不是暗示在矫正装置主体101内部的他们物理位置或放置。例如，控制单元102可配置成管理传感器单元104。控制单元102可在通信上与传感器单元104耦合170。传感器单元104可包括一个或多个传感器106、108、110(在一些实施例中包括传感器阵列)，其可在空间上设置在矫正装置主体101内部，如将参照图2和图4-6更详细描述的。传感器106、108、110仅为了说明的目的而在图1中示出；将认识到，任何数量(例如一个或多个)的传感器可用于传感器单元104中。传感器106、108、110可在操作上与过程180(其施加机械力)耦合120，并且配置成测量指示过程180的数据。一般来说，过程180可以是连续或周期的任何类型的数字或模拟过程，其可通过可测量物理量(其可转换为相应感测装置可读的信号)来定义。例如，过程180可包括但不限于各种类型的运动、温度、重力、湿度、水分、振动、电场、生物测定过程和其他物理方面。指示过程的可测量数据可包括不同物理特性和参数。相应地，传感器106、108、110可包括不同类型的传感器，包括但不限于加速计、陀螺仪、气压计、红外接近传感器、可见光传感器、换能器、致动器（actuator）等。为了本公开的目的，过程180可包括向包含矫正装置100的鞋类施加机械力(例如由用户的脚所施加)。相应地，机械力可被认为由基本上放置于矫正装置主体(其设置在鞋类内部，例如鞋类的鞋底内部或周围)上的用户的脚来施加到矫正装置主体101。在一些实施例中，传感器106、108、110可包括至少一个传感器(例如106)，以便响应产生于对矫正装置主体101施加机械力的压力而提供第一输出。例如，传感器106可提供与例如在漫步期间产生于用户的脚移动的跨鞋类(其包括矫正装置100)的实时(例如动态)平衡或重量(负载)分布有关的信息。传感器106、108、110可包括至少一个传感器(例如108)，以便响应产生于对矫正装置主体101施加机械力180的挠曲而提供第二输出。例如，传感器108可提供关于施加到矫正装置主体101的弯矩的信息。这类测量可用于例如医疗诊断(例如步态校正)或者在实际使用条件(例如行走、跑或者涉及漫步的其他物理活动)下的数据采集中以及游戏行业等中。这种诊断信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矫正装置，包括：矫正装置主体；至少两个传感器，在空间上设置在所述矫正装置主体内部，所述至少两个传感器的第一传感器响应产生于对所述矫正装置主体施加机械力的压力而提供第一输出，所述至少两个传感器的第二传感器响应产生于对所述矫正装置主体施加机械力的挠曲而提供第二输出；以及控制单元，在通信上与所述矫正装置主体内部的所述至少两个传感器耦合，以便接收和处理所述至少两个传感器响应产生于对所述矫正装置主体施加机械力的压力和挠曲所提供的所述第一和第二输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.09 US 14/4813751.一种矫正装置，包括：矫正装置主体；至少两个传感器，在空间上设置在所述矫正装置主体内部，所述至少两个传感器的第一传感器响应产生于对所述矫正装置主体施加机械力的压力而提供第一输出，所述至少两个传感器的第二传感器响应产生于对所述矫正装置主体施加机械力的挠曲而提供第二输出；以及控制单元，在通信上与所述矫正装置主体内部的所述至少两个传感器耦合，以便接收和处理所述至少两个传感器响应产生于对所述矫正装置主体施加机械力的压力和挠曲所提供的所述第一和第二输出。2.如权利要求1所述的矫正装置，其中，所述至少两个传感器要感测由基本上放置于所述矫正装置主体上的用户的脚施加到所述矫正装置主体的机械力。3.如权利要求1所述的矫正装置，其中，所述至少两个传感器包括一个或多个挠性压电装置。4.如权利要求3所述的矫正装置，其中，所述至少两个传感器的所述第一传感器要响应所述压力而生成第一电功率信号，以提供所述第一输出。5.如权利要求4所述的矫正装置，其中，所述至少两个传感器的所述第二传感器要响应所述挠曲而生成第二电功率信号，以提供所述第二输出。6.如权利要求5所述的矫正装置，其中，所述控制单元要从所述第一和第二电功率信号来提取电功率以用于电功率收集，以便处理所述第一和第二输出。7.如权利要求6所述的矫正装置，其中，所述装置还包括与所述控制单元耦合的功率存储装置，以收集所述所提取的电功率。8.如权利要求7所述的矫正装置，其中，所述功率存储装置包括设置在所述矫正装置主体内部并且经由有线连接与所述控制单元耦合的电池或者设置在所述矫正装置主体外部并且经由无线或有线连接与所述控制单元耦合的外部功率存储装置其中之一。9.如权利要求8所述的矫正装置，其中，所述电池设置在所述矫正装置主体的区域中，所述区域对应于用户的脚的足弓区域。10.如权利要求1所述的矫正装置，其中，所述至少两个传感器包括电容器装置，其中所述至少两个传感器的所述第一传感器包括具有响应所述压力的可变形电介质的电容器。11.如权利要求10所述的矫正装置，其中，所述至少两个传感器的所述第二传感器包括具有响应所述挠曲的可压缩电介质的互相交叉电容器。12.如权利要求1所述的矫正装置，其中，所述控制单元和所述第一和第二传感器的至少一个设置在挠性印刷电路板(PCB)样板中的所述矫正装置主体内部。13.如权利要求1所述的矫正装置，其中，所述第一传感器放置在所述矫正装置主体的第一区域中，所述第一区域对应于用户的脚的前掌区域或脚跟区域。14.如权利要求1所述的矫正装置，其中，所述第二传感器放置在所述矫正装置主体的第二区域中，所述第二区域对应于用户的脚的前掌区域后部。15.如权利要求1所述的矫正装置，还包括模数转换器(ADC)，其与所述第一和第二传感器耦合，以便将所述第一和第二输出从模拟格式转换成用于所述控制单元的数字格式。16.如权利要求15所述的矫正装置，其中，所述控制单元要向所述矫正装置外部的计算装置提供经处理的输出。17.如权利要求15所述的矫正装置，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：NP考利，RJ戈德曼，R萨拉斯瓦特，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US