插入到鞋类物件中的鞋垫以及监测足部压力的系统技术方案

插入到鞋类物件中的鞋垫(1)，包括柔性上片、下片、绝缘介质片、具有上电极和下电极的电容式力传感器(10)以及上部导线(11)和下部导线(12)的网络。鞋垫包括芯片支承件(13)以及包括控制电子设备(15)和无线收发机(16)的控制和传输电子设备(14)。上片的上部接触耳片与芯片支承件(13)表面接触，并且包括连接到上电极的导线。下片的下部接触耳片与芯片支承件(13)表面接触，并且包括连接到下电极的导线。

Insole inserted into footwear and monitoring system for foot pressure

The insoles (1) inserted into the footwear object include a flexible upper piece, a lower piece, an insulating medium, a capacitive force sensor (10) with an upper electrode and a lower electrode, and a network of the upper conductor (11) and the lower wire (12). The insole includes a chip support (13) and a control and transmission electronic device (14) including a control electronic device (15) and a wireless transceiver (16). The upper contact ear piece of the upper piece is contacted with the chip support part (13), and comprises a conductor connected to the upper electrode. The lower contact ear piece of the lower piece is in contact with the surface of the chip support part (13), and comprises a conductor connected to the lower electrode.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】插入到鞋类物件中的鞋垫以及监测足部压力的系统
本专利技术总的涉及足部压力的监测。尤其是，本专利技术涉及用于监测足部压力的鞋垫以及包括这种鞋垫的用于监测足部压力的系统。
技术介绍
在医疗领域或运动训练中，经常想要知晓人足部通过静态或动态的方式施加的压力的分布情况。例如，在医学领域，足部压力监测可用于脚底诊断足科或整形外科。因为能够连续监测异常的足部压力，所以监测足部压力的系统还可以改善对有神经疾患的糖尿病患者的足部病变的预防。在运动方面，运动员穿着的连接到远程服务器的足部压力监测鞋垫使运动员能够量化其位置变动，并提高其成绩。已有多种监测足部压力的系统和鞋垫为人们所熟知。例如，WO2009/070782描述了一种力感测系统，所述力感测系统可用于在使用者足部的多个点感测压力，并且包括多个传感器、处理装置以及传输装置，所述处理装置处理传感器采集的数据，所述传输装置把数据传输到远程服务器。文件WO2009/089406也描述了一种鞋垫，所述鞋垫包括一系列连同信号处理装置以及无线发射器的压力传感器，，所述无线发射器能够把采集的信号中转到遥控器。但是，这些系统和鞋垫存在多个弊端。在正常使用情况下，鞋垫承受较强应力以及由很多弯曲循环产生的结构限制。因此，电子模块与传感器之间的连接很快变劣并导致鞋垫发生故障。而且，这种鞋垫的厚度妨碍鞋类的各个物件的轻松集成。处理模块，尤其是电子模块与传感器之间的连接装置通常也是导致使用者不舒适的起因，妨碍采用这种系统和鞋垫。因此需要监测足部压力的系统和鞋垫，所述系统和鞋垫应长期可靠，给使用者提供舒适的体验，可易于在鞋类多个物件之间切换，能够低外形并且/或者低生产成本。此外还需要有容易与远程服务器连通的鞋垫，从而量化并分析采集的数据。因此，本专利技术的显著目的是改善这种现状。
技术实现思路
因此本专利技术的第一个目的是插入鞋类物件中的鞋垫，所述鞋垫大致是平面的，并且在垂直于厚度方向的水平面中延伸，鞋垫包括在水平面中延伸的测量部分，测量部分至少包括：-柔性上片和柔性下片，它们按照厚度方向彼此面向；-设置在上片和下片之间的柔性绝缘介质片；-在鞋垫测量部分中的多个电容式力传感器，每个电容式力传感器至少包括上片上的上电极以及下片上的下电极，下电极按照厚度方向面对上电极，并且至少通过柔性绝缘介质片与下电极隔开；-上片上的上部导线的网络，其电气地连接到多个电容式力传感器的上电极，以及下片上的下部导线的网络，其电气地连接到多个电容式力传感器的下电极。鞋垫的特征在于，它进一步包括在水平面延伸的芯片部分，所述芯片部分至少包括：-芯片支承件，大致呈平面，并且在鞋垫的水平面中延伸在上表面与下表面之间，所述芯片支承件与介质片分开，以及-控制和传输电子设备，其安装在鞋垫的芯片部分中，并且至少包括电气地连接到多个电容式力传感器的控制电子设备以及能够与远程服务器通讯的无线收发机。鞋垫的特征还在于，上片包括上部接触耳片，所述上部接触耳片从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分，并且至少与一部分芯片支承件表面接触，所述上部接触耳片包括至少一根导线，所述导线通过上部导线的网络连接到电容式力传感器的至少一个上电极，以及下片包括下部接触耳片，所述下部接触耳片从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分，并且与芯片支承件的至少一部分表面接触，所述下部接触耳片包括至少一根导线，所述导线通过下部导线的网络连接到电容式力传感器的至少一个下电极。在某些实施例中，还可以利用以下特征中的一项或多项：-鞋垫沿着纵向以及沿着垂直于所述纵向的横向延伸，所述纵向和所述横向属于鞋垫的水平面，鞋垫具有沿着纵向测量的长度以及沿着横向测量的宽度，鞋垫的长度大于鞋垫的宽度，上片的上部接触耳片大体上沿着横向从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分，以及下片的下部接触耳片大体上沿着横向从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分；-芯片支承件通过间隙与介质片隔开，在鞋垫的水平面测量的芯片支承件与介质片之间的所述间隙的最小宽度大于1毫米，最好大于2毫米；-鞋垫的芯片部分进一步包括外壳，外壳覆盖芯片支承件的至少大部分上表面和/或芯片支承件的至少大部分下表面；-上片的上部接触耳片包括鞋垫芯片部分中的至少一个孔，以及下片的下部接触耳片包括鞋垫芯片部分中的至少一个孔；-外壳包括大体沿着厚度方向延伸的至少一根杆，所述杆穿过上部接触耳片的所述至少一个孔，穿过下部接触耳片的所述至少一个孔，以及穿过芯片支承件的至少一个孔；-上片包括大体沿着横向从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分中的多个上部接触耳片，下片包括大体沿着横向从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分中的多个下部接触耳片，以及鞋垫的芯片部分和鞋垫的测量部分仅通过多个上部接触耳片和多个下部接触耳片彼此机械地相连；-多个上部接触耳片之中每个上部接触耳片都包括鞋垫芯片部分中的至少一个孔，以及多个下部接触耳片之中每个下部接触耳片都包括鞋垫芯片部分中的至少一个孔；-外壳包括大体沿着厚度方向延伸的多根杆，每根杆都穿过多个上部接触耳片之中的一个上部接触耳片的至少一个孔，穿过多个下部接触耳片之中的一个下部接触耳片的至少一个孔，以及穿过芯片支承件的至少一个孔；-上片的上部接触耳片至少被设置在上片的上部接触耳片的上表面上的上部增厚层局部覆盖，下部接触耳片至少被设置在下片的下部接触耳片的下表面上的下部增厚层局部覆盖，以及上部增厚层、上部接触耳片、芯片支承件、下部接触耳片和下部增厚层夹在外壳的上部定位部分与下部定位部分之间；-外壳包括上部外壳部分和下部外壳部分，所述上部外壳部分和下部外壳部分组装在一起并且把芯片支承件以及控制和传输电子设备夹在中间；-芯片支承件包括多个电镀通孔；-多个电容式力传感器之中的每个电容式力传感器都与多个电镀通孔之中的至少一个电镀通孔相关联，以及每个所述相关的电镀通孔都电气性地连接到，控制电子设备的芯片的至少一个销针，以及至少一根导线，所述导线连接到相关电容式力传感器的相关电极；-控制电子设备的所述芯片安装在芯片支承件的上表面与下表面之中的一个表面上，以及连接到相关电容式力传感器的相关电极的所述导线位于芯片支承件的所述上表面与所述下表面之中的另一个表面上；-介质片没有电镀通孔；-上部接触耳片和下部接触耳片沿着厚度方向彼此面对，至少一部分芯片支承件夹在上部接触耳片与下部接触耳片之间；-上部接触耳片的下表面与芯片支承件的上表面处于表面接触，下部接触耳片的上表面与芯片支承件的下表面处于表面接触；-上部接触耳片和下部接触耳片分别固定到芯片支承件的上表面和下表面，尤其是粘在或者层压在所述上表面和所述下表面上；-上部接触耳片覆盖芯片支承件的大部分上表面，以及/或者下部接触耳片覆盖芯片支承件的大部分下表面；-芯片支承件是包括上段、中段和下段的层压板，上部接触耳片夹在上段与中段之间，并且与所述上段和所述中段表面接触.以及下部接触耳片夹在中段和下段之间，并且与所述中段和所述下段表面接触；-控制和传输电子设备焊接在芯片支承件上，尤其是焊接在芯片支承件的上表面和/或下表面的至少一根导电迹线上；-包括至少一根导线的上部接触耳片连接到固定在芯片支承件的上表面上的上部电连接器，尤其是零插拔力电连接器，以及包括至少一根导线的下部接触耳片连接到固定在芯片支承件的下表面上的下部电连接器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种插入到鞋类物件中的鞋垫(1)，所述鞋垫大致是平面的，并且在垂直于厚度方向(Z)的水平面(X，Y)中延伸，鞋垫包括在水平面(X，Y)中延伸的测量部分(5)，所述测量部分(5)至少包括：‑柔性上片(7)和柔性下片(8)，它们在厚度方向(Z)上面向彼此；‑设置在上片(7)和下片(8)之间的柔性绝缘介质片(9)；‑在鞋垫的测量部分(5)中的多个电容式力传感器(10)，每个电容式力传感器至少包括上片(7)上的上电极(10a)以及下片(8)上的下电极(10b)，所述下电极(10b)在厚度方向(Z)上面对所述上电极(10a)，并且至少通过柔性绝缘介质片(9)与所述下电极(10b)隔开；‑所述上片(7)上的上部导线(11)的网络，电气地连接到多个电容式力传感器(10)的上电极(10a)，以及所述下片(8)上的下部导线(12)的网络，电气地连接到多个电容式力传感器(10)的下电极(10b)；鞋垫的特征在于，其进一步包括在水平面(X，Y)内延伸的芯片部分(6)，所述芯片部分(6)至少包括：‑芯片支承件(13)，其大致呈平面，并且在上表面(13a)与下表面(13b)之间的鞋垫(1)的水平面(X，Y)中延伸，所述芯片支承件(13)与介质片(9)分开，以及‑控制和传输电子设备(14)，其安装在鞋垫的芯片部分(6)中，并且至少包括电气地连接到多个电容式力传感器(10)的控制电子设备(15)以及能够与远程服务器(100)通讯的无线收发机(16)，鞋垫的特征还在于，上片(7)包括上部接触耳片(19)，所述上部接触耳片从鞋垫的测量部分(5)延伸到鞋垫(1)的芯片部分(6)，并且至少与一部分芯片支承件(13)表面接触，所述上部接触耳片(19)包括至少一根导线(19a)，所述导线通过上部导线(11)的网络连接到电容式力传感器(10)的至少一个上电极(10a)，以及下片(8)包括下部接触耳片(20)，所述下部接触耳片从鞋垫的测量部分(5)延伸到鞋垫(1)的芯片部分(6)，并且与芯片支承件(13)的至少一部分表面接触，所述下部接触耳片(20)包括至少一根导线(20a)，所述导线通过下部导线(12)的网络连接到电容式力传感器(10)的至少一个下电极(10b)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种插入到鞋类物件中的鞋垫(1)，所述鞋垫大致是平面的，并且在垂直于厚度方向(Z)的水平面(X，Y)中延伸，鞋垫包括在水平面(X，Y)中延伸的测量部分(5)，所述测量部分(5)至少包括：-柔性上片(7)和柔性下片(8)，它们在厚度方向(Z)上面向彼此；-设置在上片(7)和下片(8)之间的柔性绝缘介质片(9)；-在鞋垫的测量部分(5)中的多个电容式力传感器(10)，每个电容式力传感器至少包括上片(7)上的上电极(10a)以及下片(8)上的下电极(10b)，所述下电极(10b)在厚度方向(Z)上面对所述上电极(10a)，并且至少通过柔性绝缘介质片(9)与所述下电极(10b)隔开；-所述上片(7)上的上部导线(11)的网络，电气地连接到多个电容式力传感器(10)的上电极(10a)，以及所述下片(8)上的下部导线(12)的网络，电气地连接到多个电容式力传感器(10)的下电极(10b)；鞋垫的特征在于，其进一步包括在水平面(X，Y)内延伸的芯片部分(6)，所述芯片部分(6)至少包括：-芯片支承件(13)，其大致呈平面，并且在上表面(13a)与下表面(13b)之间的鞋垫(1)的水平面(X，Y)中延伸，所述芯片支承件(13)与介质片(9)分开，以及-控制和传输电子设备(14)，其安装在鞋垫的芯片部分(6)中，并且至少包括电气地连接到多个电容式力传感器(10)的控制电子设备(15)以及能够与远程服务器(100)通讯的无线收发机(16)，鞋垫的特征还在于，上片(7)包括上部接触耳片(19)，所述上部接触耳片从鞋垫的测量部分(5)延伸到鞋垫(1)的芯片部分(6)，并且至少与一部分芯片支承件(13)表面接触，所述上部接触耳片(19)包括至少一根导线(19a)，所述导线通过上部导线(11)的网络连接到电容式力传感器(10)的至少一个上电极(10a)，以及下片(8)包括下部接触耳片(20)，所述下部接触耳片从鞋垫的测量部分(5)延伸到鞋垫(1)的芯片部分(6)，并且与芯片支承件(13)的至少一部分表面接触，所述下部接触耳片(20)包括至少一根导线(20a)，所述导线通过下部导线(12)的网络连接到电容式力传感器(10)的至少一个下电极(10b)。2.根据权利要求1所述的鞋垫，其特征在于，所述鞋垫沿着纵向(X)以及沿着垂直于所述纵向(X)的横向(Y)延伸，所述纵向(X)和所述横向(Y)属于鞋垫(1)的水平面(X，Y)，其中，鞋垫具有沿着纵向(X)测量的长度以及沿着横向(Y)测量的宽度，鞋垫的长度大于鞋垫的宽度，其中，上片(7)的上部接触耳片(19)大体上沿着横向(Y)从鞋垫的测量部分(5)延伸到鞋垫(1)的芯片部分(6)，以及其中，下片(8)的下部接触耳片(20)大体上沿着横向(Y)从鞋垫的测量部分(5)延伸到鞋垫(1)的芯片部分(6)。3.根据权利要求1和2中任一项所述的鞋垫，其特征在于，芯片支承件(13)通过间隙(35)与介质片(9)隔开，在鞋垫的水平面(X，Y)测量的芯片支承件(13)与介质片(9)之间的所述间隙(35)的最小宽度大于1毫米，更好地大于2毫米。4.根据权利要求1至3中任一项所述的鞋垫，其特征在于，鞋垫(1)的芯片部分(6)进一步包括外壳(36)，外壳(36)覆盖芯片支承件(13)的至少大部分上表面(13a)和/或芯片支承件(13)的至少大部分下表面(13b)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的鞋垫，其特征在于，上片(7)的上部接触耳片(19)包括鞋垫的芯片部分(6)中的至少一个孔(19b)，而且其中，下片(8)的下部接触耳片(20)包括鞋垫的芯片部分(6)中的至少一个孔(20b)。6.根据权利要求4和5所述的鞋垫，其特征在于，外壳(36)包括大体沿着厚度方向(Z)延伸的至少一根杆(37)，所述杆(37)穿过上部接触耳片(19)的所述至少一个孔(19b)，穿过下部接触耳片(20)的所述至少一个孔(20b)，以及穿过芯片支承件(13)的至少一个孔(13c)。7.根据权利要求2以及权利要求1至6中任一项所述的鞋垫，其特征在于，上片(7)包括大体沿着横向(Y)从鞋垫的测量部分(5)延伸到鞋垫(1)的芯片部分(6)中的多个上部接触耳片(19)，而且其中，下片(8)包括大体沿着横向(Y)从鞋垫的测量部分(5)延伸到鞋垫(1)的芯片部分(6)中的多个下部接触耳片(20)，而且其中，鞋垫(1)的芯片部分(6)和鞋垫(1)的测量部分(5)仅通过多个上部接触耳片(19)和多个下部接触耳片(20)彼此机械地相连。8.根据权利要求7所述的鞋垫，其特征在于，多个上部接触耳片(19)之中每个上部接触耳片(19)都包括鞋垫芯片部分(6)中的至少一个孔(19b)，以及其中，多个下部接触耳片(20)之中每个下部接触耳片(20)都包括鞋垫芯片部分(6)中的至少一个孔(20b)。9.根据权利要求4和权利要求8所述的鞋垫，其特征在于，外壳(36)包括大体沿着厚度方向(Z)延伸的多根杆(37)，每根杆(37)都穿过多个上部接触耳片(19)之中一个上部接触耳片(19)的至少一个孔(19a)，穿过多个下部接触耳片(20)之中一个下部接触耳片(20)的至少一个孔(20b)，以及穿过芯片支承件(13)的至少一个孔(13c)。10.根据权利要求4以及权利要求1至9中任一项所述的鞋垫，其特征在于，上片(7)的上部接触耳片(19)至少被设置在上片(7)的上部接触耳片(19)的上表面(7c)上的上部增厚层(38)局部覆盖，其中，下部接触耳片(20)至少被设置在下片(8)的下部接触耳片(20)的下表面(8d)上的下部增厚层(39)局部覆盖，而且其中，上部增厚层(38)、上部接触耳片(19)、芯片支承件(13)、下部接触耳片(20)和下部增厚层(39)夹在外壳(36)的上部定位部分(40a)与下部定位部分(41a)之间。11.根据权利要求6以及权利要求1至10中任一项所述的鞋垫，其特征在于，外壳(36)包括上部外壳部分(40)和下部外壳部分(41)，所述上部外壳部分和下部外壳部分组装在一起并且把芯片支承件(13)以及控制和传输电子设备(14)夹在中间。12.根据权利要求1至11中任一项所述的鞋垫，其特征在于，芯片支承件(13)包括多个电镀通孔(26)。13.根据权利要求12所述的鞋垫，其特征在于，多个电容式力传感器之中每个电容式力传感器(10)都与多个电镀通孔之中至少一个电镀通孔(26，27，28)相关联，而且其中，每个所述相关电镀通孔(26，27，28)都电气性地连接到，控制电子设备(15)的芯片(15a)的至少一个销针，以及连接到至少一根导线(19a，20a)，所述导线连接到相关电容式力传感器(10)的相关电极(10a，10b)。14.根据权利要求13所述的鞋垫，其特征在于，控制电子设备(15)的所述芯片(15a)安装在芯片支承件(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿利克西斯·马修，安德雷·莫斯托沃弗，
申请(专利权)人：菲特米公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR