CZ31541U1 - Smart footwear with a comprehensive system of monitoring data of its user - Google Patents
Smart footwear with a comprehensive system of monitoring data of its user Download PDFInfo
- Publication number
- CZ31541U1 CZ31541U1 CZ2017-34020U CZ201734020U CZ31541U1 CZ 31541 U1 CZ31541 U1 CZ 31541U1 CZ 201734020 U CZ201734020 U CZ 201734020U CZ 31541 U1 CZ31541 U1 CZ 31541U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sensors
- shoe
- smart
- user
- footwear
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 238000012703 microemulsion polymerization Methods 0.000 claims description 3
- 230000037081 physical activity Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 3
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 2
- 229920002160 Celluloid Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 206010014910 enthesopathy Diseases 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910000154 gallium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- LWFNJDOYCSNXDO-UHFFFAOYSA-K gallium;phosphate Chemical compound [Ga+3].[O-]P([O-])([O-])=O LWFNJDOYCSNXDO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QNZFKUWECYSYPS-UHFFFAOYSA-N lead zirconium Chemical compound [Zr].[Pb] QNZFKUWECYSYPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011326 mechanical measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000006417 multiple sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 210000002346 musculoskeletal system Anatomy 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- -1 phenolic formaldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/1036—Measuring load distribution, e.g. podologic studies
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B3/00—Footwear characterised by the shape or the use
- A43B3/34—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B3/00—Footwear characterised by the shape or the use
- A43B3/34—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements
- A43B3/44—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements with sensors, e.g. for detecting contact or position
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B3/00—Footwear characterised by the shape or the use
- A43B3/34—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements
- A43B3/44—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements with sensors, e.g. for detecting contact or position
- A43B3/46—Global positioning system [GPS] sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B3/00—Footwear characterised by the shape or the use
- A43B3/34—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements
- A43B3/48—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements with transmitting devices, e.g. GSM or Wi-Fi®
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B7/00—Footwear with health or hygienic arrangements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
- A61B5/1135—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing by monitoring thoracic expansion
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/6804—Garments; Clothes
- A61B5/6805—Vests
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/6804—Garments; Clothes
- A61B5/6807—Footwear
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0285—Nanoscale sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/12—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements
- A61B2562/125—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements characterised by the manufacture of electrodes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
Chytrá obuv s komplexní soustavou monitorování dat jejího uživateleSmart footwear with a comprehensive system of user data monitoring
Oblast technikyTechnical field
Technické řešení se týká chytré obuvi s komplexní soustavou monitorování dat jejího uživatele. Komplexní řešení chytré obuvi směřuje k širokému uplatnění v oblastech od sportu a tréninku, či volnočasové aktivity například dětí, nebo v oblasti lékařství a rehabilitace, až pro speciální použití jako může být oblast systému ochrany obyvatelstva nevojenského, tak vojenského charakteru. Na základě statické a dynamické analýzy dokáže stanovit typ, směrovost, frekvenci a intenzitu došlapu. Díky tomu je například možné určit, jaký typ došlapu má konkrétní uživatel (pronační, supinační či neutrální) a poté volit vhodnou obuv. Lze také monitorovat technické provedení určitých specifických pohybů a k nim vzniklých reakcí - příkladem je technika kopu do míče v kopané, kdy lze přesně vyhodnotit síly vznikající při vzájemném působení míče, boty a chodidla fotbalisty. To může být velice efektivní např. při výuce a kontrole techniky u dětí a juniorů. V oblasti zdravotnictví bude chytrá bota sloužit k stanovení došlapu pro účely rehabilitace, nebo například pro analýzu prognózy nemoci u pacientů s roztroušenou sklerózou.The technical solution concerns smart footwear with a comprehensive system of monitoring its user data. The complex solution of smart shoes is aimed at wide application in areas ranging from sports and training, or leisure activities such as children, or in the field of medicine and rehabilitation, up to special applications such as the area of protection of non-military and military population. Based on static and dynamic analysis it can determine the type, directionality, frequency and intensity of the pedal. This makes it possible, for example, to determine what type of foot pedal a particular user has (pronounced, supine or neutral) and then to choose the appropriate shoes. It is also possible to monitor the technical performance of certain specific movements and their reactions - for example, the kick-ball technique, where the forces produced by the interaction of the ball, the shoe and the foot of a footballer can be accurately evaluated. This can be very effective eg in teaching and checking technology in children and juniors. In the health sector, a smart shoe will be used to determine the step for rehabilitation or, for example, to analyze the prognosis of disease in multiple sclerosis patients.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V současné době se začíná rozvíjet koncept inteligentní obuvi a to nejen v odborné a patentové literatuře, ale i v konkrétních aplikacích na trhu. Jedná se např. o obuv k monitorování chůze uživatele se vkládacími stélkami vybavenými tlakovými čidly, případně též v kombinaci s některými dalšími typy senzorů, jako je například gyroskop či akcelerometr - viz například řešení podle čínské patentové přihlášky CN 104422947 nebo čínského užitného vzoru CN 205126247. Z pohledu monitorovaných parametrů se ale jedná o řešení dílčí, ne dostatečně komplexní - chybí např. údaje o teplotním poli v obuvi, souvislosti s trasou, po níž chůze probíhá apod. Tomu také odpovídá zatím jen dílčí přínos těchto řešení pro zpětnou diagnostiku a s tím související jejich zatím jen limitované využití v praxi.At present, the concept of intelligent footwear is beginning to develop, not only in professional and patent literature, but also in specific applications on the market. These are, for example, footwear for user walking monitoring with insert insoles equipped with pressure sensors, possibly also in combination with some other types of sensors, such as a gyroscope or accelerometer - see for example the solution according to Chinese patent application CN 104422947 or Chinese utility model CN 205126247. From the point of view of monitored parameters, however, this is a partial solution, not sufficiently comprehensive - for example, missing data on the temperature field in footwear, the connection with the route on which walking takes place, etc. their limited use in practice.
Také řešení senzorů samotných není u známých řešení ještě optimální a spočívá spíše ve využití známých fyzikálních principů snímání příslušných veličin bez dostatečného respektování specifik integrace známých čidel, popř. jejich sběrných elektrod do vnitřního prostoru obuvi. Jednou z markantních ukázek tohoto problému je např. nedostatečná optimalizace senzorů ke snímání tlaku ve vnitřním prostoru obuvi.Also, the solution of the sensors themselves is not yet optimal in the known solutions and consists rather in the use of known physical principles of sensing the relevant quantities without sufficient respect for the specificities of integration of known sensors, respectively. their collecting electrodes into the interior of the shoe. One notable example of this problem is, for example, insufficient optimization of the sensors to sense the pressure inside the shoe.
Dosavadní senzory určené k měření tlakové deformace používají tři základní metody měření, mezi něž patří mechanická metoda měření, elektrická metoda měření a optická metoda měření.Current sensors designed to measure pressure deformation use three basic measurement methods, which include mechanical measurement method, electrical measurement method and optical measurement method.
A) Mechanické senzory pracují na mechanické bázi a zesílení se dosahuje pomocí takových prvků jako páka, závit, klín, různé převody a jejich kombinace. Proto tyto senzory nejsou vhodné pro měření strmých gradientů deformace a pro dynamická měření. Přesnost měření také ovlivňují faktory jako tření, ztrátový zdvih, hmotnost a setrvačnost použitých prvků. Jedná se o nejstarší metody používané pro návrh tenzometrů. Tyto senzory také nejsou schopny měřit v oblasti větších rozsahů deformace a jejich integrace do obuvi jako plošných senzorů se jeví jako velmi problematická.A) Mechanical sensors operate on a mechanical basis and gain is achieved by such elements as lever, thread, wedge, various gears and combinations thereof. Therefore, these sensors are not suitable for measuring steep deformation gradients and for dynamic measurements. Factors such as friction, loss stroke, weight, and inertia of the elements used also influence the accuracy of the measurement. These are the oldest methods used to design strain gauges. Also, these sensors are not able to measure over a wide range of deformation and their integration into footwear as surface sensors seems to be very problematic.
B) Tlakové senzory pracující na elektrické bázi se dělí na piezoresistivní a piezoelektrické, senzory s povrchovou akustickou vlnou, induktivní, magnetické a kapacitní senzory,B) Pressure sensors working on electric basis are divided into piezoresistive and piezoelectric sensors, surface acoustic wave sensors, inductive, magnetic and capacitive sensors,
Piezorezistivní senzory - odporové snímače. Změny elektrického odporu jsou dány geometrickými deformacemi nebo změnami v krystalografické orientaci. Deformace je nej častěji způsobena tlakem nebo tahem v mezích Hookova zákona. Základní funkcí polovodičového tenzometrů je stejně jako u kovových tenzometrů, transformace změny jejich rozměrů v určitelném směru na změnu odporu. U odporových tenzometrů je známa důležitá veličina tzv. deformační citlivost K (GF - gauge factor). Tyto piezorezistivní senzory - například kovové tenzometry foliové se vyrábějí z kovových slitin s koeficientem Kblízkým hodnotě 2 a vybírají se dále s ohledem na minimální teplotní součinitel odporu. Druhým způsobem výroby jsou naprašované kovové tenzometry. Tyto jsou vyráběny naprašováním ve vakuu, kde se vytvoří nejdříve dielektrická vrstva naPiezoresistive sensors - resistance sensors. Changes in electrical resistance are due to geometric deformations or changes in crystallographic orientation. Deformation is most often caused by pressure or pull within the limits of Hook's law. The basic function of semiconductor strain gauges, like metal strain gauges, is to transform their dimensions in a determinable direction into a resistance change. For resistance strain gauges an important quantity known as deformation sensitivity K (GF - gauge factor) is known. These piezoresistive sensors - for example, metal foil strain gauges - are made of metal alloys with a coefficient near 2 and selected further with respect to the minimum temperature coefficient of resistance. The second method of production is sputtered metal strain gauges. These are produced by sputtering under vacuum, where a dielectric layer is first formed on
-1 CZ 31541 Ul nosné destičce (např. křemík) a pak aktivní vrstva. Používají se stejné materiály jako u foliových tenzometrů (Cermet, Nichrom a jiné).The support plate (eg silicon) and then the active layer. The same materials are used as for foil strain gauges (Cermet, Nichrom and others).
Piezoelektrické senzory, jsou většinou používané pro sledování dynamických vstupů. Senzory se ukotví ke vzorku a výstupní napětí je generováno při namáhání vzorku. Piezoelektrický efekt je založen na elastické deformaci a orientaci elektrických dipólů v krystalové struktuře. Základem je nesymetrická struktura krystalu, ve které se neshodují centra elektrického náboje a tak vytvářejí dipóly. Přiložením vnější mechanické síly se deformují dipóly a na povrchu krystalu tak vzniká náboj (přímý piezoelektrický efekt). Naproti tomu, přiložení elektrického pole způsobí deformaci dipólů, a vyniká konstantní intenzita mechanického napětí (inverzní piezoelektrický efekt). K výrobě piezoelektrických senzorů se nej častěji používají následující materiály: křemen, polymery na bázi polyvinylfluoridu (PVFD), slinutá PZT keramika (olovo - zirkon - titan), PLZT keramika (přidává se lanthan) a dává 2 až 8x větší napětí než PZT keramika. Mezi zásadní vlastnosti piezoelektrických senzorů patří to, že se chovají elektricky jako kapacitory, mechanicky jako tuhá pružina. Další vlastností piezoelektrických senzorů je to, že systém má dvě přirozené rezonanční frekvence, jednaje daná frekvencí vlastních oscilací pružiny a druhá je daná elektrickou kapacitou převodníku. Příklady aplikací piezoelektrických senzorů měřiče deformace, síly, výchylky nebo akcelerometry, jejichž setrvačná hmota působí na piezoelektrický element. Nevýhodou u těchto senzorů je to, že nemohou být využity k měření statických sil. Nakonec monokrystalické polovodičové tenzometry. Koeficient deformační citlivosti závisí na typu vodivosti. Kladné hodnoty má pro P typ polovodiče, záporné pro N typ vodivosti. Tyto senzory nejsou opět vhodné pro detekci napětí či deformace v obuvi, neboť jsou křehké a funkční jen pro malé deformace.Piezoelectric sensors are mostly used for monitoring dynamic inputs. The sensors are anchored to the sample and the output voltage is generated when the sample is stressed. The piezoelectric effect is based on the elastic deformation and orientation of the electrical dipoles in the crystal structure. The basis is an unsymmetrical crystal structure in which the centers of electric charge do not coincide and thus form dipoles. Applying external mechanical force distorts the dipoles and creates a charge on the crystal surface (direct piezoelectric effect). On the other hand, the application of an electric field causes the dipole to deform, and the constant intensity of the mechanical stress (inverse piezoelectric effect) excels. The following materials are most commonly used in the manufacture of piezoelectric sensors: quartz, polyvinyl fluoride (PVFD) based polymers, sintered PZT ceramics (lead - zirconium - titanium), PLZT ceramics (lanthanum added) and give 2 to 8 times more stress than PZT ceramics. One of the essential characteristics of piezoelectric sensors is that they behave electrically as capacitors, mechanically as a rigid spring. Another feature of piezoelectric sensors is that the system has two natural resonant frequencies, one given by the frequency of the spring's own oscillations and the other by the electrical capacity of the converter. Examples of applications of piezoelectric sensors of deformation meters, forces, displacements or accelerometers whose inertia acts on the piezoelectric element. The disadvantage of these sensors is that they cannot be used to measure static forces. Finally, single crystal semiconductor strain gauges. The strain sensitivity coefficient depends on the type of conductivity. It has positive values for P type of semiconductor, negative values for N type of conductivity. Again, these sensors are not suitable for detecting stress or deformation in shoes, as they are fragile and functional only for small deformations.
Mezi elektrické senzory deformace patří rovněž senzory s povrchovou akustickou vlnou často označovány zkratkou (SAW). Základním principem je závislost mechanické rezonanční frekvence pružného prvku na deformaci vyvolané vnějším působením. Senzory s povrchovými akustickými vlnami, využívají změn parametrů vlnění šířícího se z hřebenové struktury vysílače do místa přijímače. Piezoelektrické materiály pro substráty SAW senzorů je nejpoužívanější je křemen SiO2, GaAs, ZnO filmy, PZT keramika, GaPO4 (Gallium Phosphate), vede SAW vlny i při teplotách převyšující 600 °C. Indukční, magnetické a kapacitní senzory jsou většinou velmi rozměrné, těžké a využívají se jen ve velmi specializovaných aplikacích zejména ve strojírenství.Electrical deformation sensors also include surface acoustic wave sensors often referred to as SAW. The basic principle is the dependence of the mechanical resonance frequency of the elastic element on the deformation induced by external action. Sensors with surface acoustic waves make use of changes in the parameters of the waves propagating from the ridge structure of the transmitter to the receiver. Piezoelectric materials for substrates of SAW sensors are most commonly used as SiO 2 quartz, GaAs, ZnO films, PZT ceramics, GaPO 4 (Gallium Phosphate), it leads SAW waves even at temperatures exceeding 600 ° C. Inductive, magnetic and capacitive sensors are usually very large, heavy and are used only in very specialized applications, especially in engineering.
C) Optické senzory deformace. Další skupinou jsou optické deformační senzory, které se dělí na senzory s vláknovými vlnovody, fotoelastické senzory a na senzory používající mřížkové a moiré metody. Mechanická deformace optického vlákna má za následek změnu podmínek šíření světelného svazku, protože se mění geometrie jádro-plášť a také index lomu vlivem účinku mechanického namáhání. Také záleží na tom, zda deformace působí kolmo nebo podél osy vlákna. Optické vláknové senzory jsou vhodné pro aplikaci při vyšších teplotách (až 400 °C) a také v situacích kdy senzor nesmí obsahovat kovové části.C) Optical deformation sensors. Another group is optical deformation sensors, which are divided into fiber waveguide sensors, photoelastic sensors and sensors using lattice and moiré methods. The mechanical deformation of the optical fiber results in a change in the light beam propagation conditions as the core-sheath geometry and also the refractive index change due to the effect of mechanical stress. It also depends on whether the deformation acts perpendicularly or along the fiber axis. Optical fiber sensors are suitable for applications at higher temperatures (up to 400 ° C) and also in situations where the sensor must not contain metal parts.
Mřížkové techniky: tyto senzory mají na sobě umístěny referenční značky, jejichž vzdálenost se měří v klidu a potom při namáhání. Deformace se pak vypočítá z poměru změny délky a původní délky mezi značkami. Referenční značky jsou uspořádány do souvislého mřížkového vzoru (obdélníkový, polární). Mezi jednotlivými body pak můžeme sledovat gradient mechanického namáhání. Mřížka se vyrábí: nakreslením nebo rytím, fotografickým tištěním, přitmelením předpřipravené mřížky na povrch měřeného objektu, a/nebo leptáním.Lattice techniques: these sensors have reference marks on them, the distance of which is measured at rest and then under stress. The deformation is then calculated from the ratio of the change in length to the original length between the marks. The reference marks are arranged in a continuous grid pattern (rectangular, polar). Between individual points we can observe the gradient of mechanical stress. The grid is produced by: drawing or engraving, photographic printing, bonding the pre-prepared grid to the surface of the measured object, and / or etching.
Metoda Moiré: pro měření deformace je potřeba dvou vzorků s mřížkami, jeden testovací a druhý referenční. Rozptylový „Moiré“ efekt je útvar střídajících se tmavých a světlých pruhů, který vznikne při porovnání deformované a referenční mřížky, když se položí na sebe a jedna se buď otáčí, nebo posouvá.Moiré method: two samples with grids are required to measure the deformation, one test and one reference. The "Moiré" scattering effect is a pattern of alternating dark and light streaks that arises when comparing the deformed and reference grids when they are stacked and one is either rotating or shifting.
Fotoelastické senzory: u některých materiálů vzniká dvoj lom světelného svazku při působení mechanického namáhání. Rychlost světla se pak mění v závislosti na směru šíření. Aplikace tohoto jevu spočívá v prosvětlování transparentního modelu polarizovaným světlem. Používané materiály: různé typy skel, celuloid, želatina, guma, celulózové nitráty, vinyly, fenolové formaldehydy, polyester, epoxid, ethylkarbamát.Photoelastic Sensors: Some materials produce birefringence under mechanical stress. The speed of light then changes depending on the direction of propagation. The application of this phenomenon consists in illuminating the transparent model with polarized light. Materials used: various types of glasses, celluloid, gelatin, rubber, cellulose nitrates, vinyls, phenolic formaldehydes, polyester, epoxy, ethyl carbamate.
-2CZ 31541 Ul-2EN 31541 Ul
Z výše uvedených principů optických senzorů je zřejmé, že jejich k monitorování tlakového pole uvnitř obuvi není v praxi příliš použitelné.It is clear from the above-mentioned principles of optical sensors that they are not very useful in practice to monitor the pressure field inside the shoe.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
K odstranění výše uvedených nedostatků stávajících řešení celkového konceptu inteligentní obuvi i specifického řešení čidel ke snímání tlaku přispívá chytrá obuv s komplexní soustavou monitorování dat jejího uživatele podle předloženého technického řešení. Podstata řešení spočívá v tom, že komplexní soustava monitorování obsahuje řídicí modul s mikroprocesorem, k němuž jsou připojeny tlakové senzory a teplotní senzory uložené ve stélce a/nebo svršku obuvi a dále též gyroskop, akcelerometr a GPS modul, uložené ve spodkové části obuvi, zejména pak v dutině podpatku. Zde jsou uloženy také další moduly soustavy připojené k řídicímu modulu s mikroprocesorem: komunikační moduly, jako LTE a WiFi modul a napájecí akumulátor., Sběrné elektrody od senzorů jsou tvořeny výšivkou elektricky vodivé niti v materiálu stélky a/nebo svršku obuvi.Smart footwear with a comprehensive system of user data monitoring according to the present technical solution contributes to eliminating the above mentioned shortcomings of existing solutions of the overall concept of intelligent footwear and specific sensor solution for pressure sensing. The principle of the solution consists in that the complex monitoring system comprises a microprocessor-based control module to which pressure sensors and temperature sensors stored in the insole and / or the shoe upper are attached, as well as a gyroscope, accelerometer and GPS module stored in the bottom of the shoe. then in the heel cavity. Other system modules connected to the microprocessor control module are also stored here: communication modules, such as the LTE and WiFi module and the power supply., The collecting electrodes from the sensors consist of an electrically conductive thread embroidery in the insole and / or shoe upper.
Řídící modul obsahuje paměťovou část pro dočasné uchování získaných dat a informací, komunikační a přenosovou část pro zajištění propojení chytré obuvi s chytrým mobilním telefonem či chytrými hodinkami pomocí bezdrátové technologie. Je možné také kabelové propojení chytré boty s počítačem pro přenos informací a pro dobíjení akumulátoru.The control module includes a memory part for temporarily storing the data and information obtained, a communication and transmission part for ensuring the connection of the smart footwear to the smart mobile phone or smart watch using wireless technology. It is also possible to connect the smart shoe to a computer to transfer information and charge the battery.
Součástí komplexního řešení je mobilní aplikace, která zajistí komunikaci prostřednictvím mobilního telefonu s chytrou obuví. Řídící jednotka rovněž zabezpečuje prvotní vyhodnocení všech takto získaných informací pomocí soustavy algoritmů a první srozumitelné vizualizační zobrazení uživateli. Aplikace umožňuje předání těchto informací dále na serverovou část jako je „cloud“ a posléze na webovou část.Part of the comprehensive solution is a mobile application that ensures communication via a mobile phone with smart shoes. The control unit also ensures the initial evaluation of all the information thus obtained by means of a set of algorithms and the first comprehensible visualization display to the user. The application allows you to pass this information on to the server part, such as the cloud, and then to the web part.
Z webové a prezentační části, která je schopná informace o komplexní analýze chůze, běhu, technice kopání do míče při fotbale, případně šlapání na kole uživatele dále zpracovat a vizualizovat pomocí 3D modelu anatomie člověka tak, aby bylo například odborným poradcům či samotnému uživateli zcela jasné a zřejmé, jak zefektivnit prováděné pohybové činnosti, jak zlepšit technické provedení, jaké přitom využívá svaly, a jak se vyvarovat pohybům, které způsobují bolestivé syndromy pohybového aparátu jako je například entezopatie apod.From the web and presentation part, which is able to further analyze and visualize the complex analysis of walking, running, football kicking or pedaling using a 3D model of human anatomy so that it is clear to professional consultants or the user himself and obvious how to make the movement activities more effective, how to improve the technical performance used by the muscles, and how to avoid movements that cause painful musculoskeletal syndromes such as enthesopathy and the like.
Jednotlivé tlakové senzory uložené na stélce a/nebo svršku obuvi jsou tvořeny kompaktními celky pro dvoubodové měření změny odporu vložením tlakového podnětu. Každý z těchto celků o tloušťce 0,3 až 0,8 mm je tvořen dvojicí protilehlých sběrných elektrod a mezi nimi uloženou nanokompozitní vrstvou. Nanokompozitní vrstva obsahuje v elastické polyuretanové matrici fixovanou strukturu náhodně zapletených uhlíkových nanotrubic, která je produktem vakuové filtrace vodné disperze uhlíkových nanotrubic přes filtrační membránu z polyuretanových nanovláken.The individual pressure sensors mounted on the insole and / or the upper of the shoe are made up of compact units for two-point resistance measurement by inserting a pressure stimulus. Each of these units having a thickness of 0.3 to 0.8 mm is formed by a pair of opposing collecting electrodes and a nanocomposite layer interposed therebetween. The nanocomposite layer contains in the elastic polyurethane matrix a fixed structure of randomly entangled carbon nanotubes, which is the product of vacuum filtration of an aqueous dispersion of carbon nanotubes through a filter membrane made of polyurethane nanofibres.
Ke zvýšení detekční schopnosti mohou uhlíkové nanotrubice nanokompozitní vrstvy s výhodou na svém povrchu klastry Ag, jež jsou produkty chemické íunkcionalizace.To increase the detection capability, the carbon nanotubes of the nanocomposite layer can advantageously be on their surface Ag clusters which are products of chemical functionalization.
K optimalizaci citlivosti na vložený tlakový podnět může nanokompozitní vrstva tlakového senzoru dále obsahovat elastomemí kulovité nanorozpěrky, jež jsou produkty mikroemulzní polymerizační techniky.In order to optimize the sensitivity to the embedded pressure stimulus, the nanocomposite pressure sensor layer may further comprise elastomeric spherical nanospaces that are the products of a microemulsion polymerization technique.
Sběrné elektrody tlakových senzorů jsou tvořeny tkaninou na bázi uhlíkových vláken.The collecting electrodes of the pressure sensors consist of a carbon fiber fabric.
U tlakových senzorů podle předloženého technického řešení se využívá sítě z náhodně zapletených uhlíkových nanotrubic (CNT), která je integrována polymemího nanokompozitu. Ten pak při deformaci mění svoji elektrickou vodivost a tento princip umožňuje detekovat a kvantifikovat vložený tlakový podnět. Nanokompozitní materiál jev aplikaci u tlakových senzorů citlivý, vratný a deformovatelný v mnoha cyklech, je schopen měřit i v oblastech vyšších rozsahů deformace. Na protilehlých stranách je pak senzor opatřen sběrnými elektrodami na bázi tkaniny z uhlíkových vláken nasycených polyuretanem. Tato konstrukce poskytuje senzor plošné konstrukce velmi kompaktní a odolný. Je konstruován a navržen, jak z pohledu uspořádání jednotli-3CZ 31541 Ul vých členů, tak konkrétního materiálového složení přesně pro tlakový rozsah a charakter došlapu při integraci do lidské obuvi.The pressure sensors of the present invention utilize a network of randomly entangled carbon nanotubes (CNTs) integrated with a polymer nanocomposite. It then changes its electrical conductivity during deformation and this principle allows to detect and quantify the inserted pressure stimulus. Nanocomposite material is sensitive, reversible and deformable in many cycles and is able to measure even in areas of higher deformation ranges. On the opposite sides, the sensor is then provided with collecting electrodes based on carbon fiber cloth saturated with polyurethane. This design provides a surface sensor very compact and durable. It is designed and designed, both in terms of the arrangement of the individual members and the particular material composition, precisely for the pressure range and character of the foot when integrated into human footwear.
Hlavní předností chytré obuvi podle předloženého technického řešení je to, že díky celkové analýze dat souvisejících s pohybem lidského těla dokáže po technické stránce optimálně - lépe než řešení stávající - vyhodnotit správnost pohybové aktivity. Použité tlakové senzory sestávají z kompozitních sběrných elektrod s kompozitním vysoce elastickým funkčním piezorezistivním jádrem. Jádro je vyrobeno z elastomemí matrice s obsahem uhlíkových nanotrubiček, dále dotovaných stříbrnými klastry a vlastní citlivost na vložený tlakový podnět je dále zvýšena přidáním elastomemích kulovitých nanorozpěrek (angl. spacers). Senzor je citlivý a vratný, a odolný zatěžování v mnoha cyklech. Velkou předností tohoto řešení, je to, že kromě tlakových senzorů je samotná obuv vybavena komplexním řešením návazných segmentů, které jsou navzájem propojeny a předávají informace řídícímu obvodu (mikroprocesoru) a následně bezdrátově softwarové aplikaci, která je nainstalována v mobilním telefonu.The main advantage of the smart shoe according to the present technical solution is that thanks to the overall analysis of data related to the movement of the human body it can technically - better than the current solution - evaluate the correctness of physical activity. The pressure sensors used consist of composite collecting electrodes with a composite highly elastic functional piezoresistive core. The core is made of an elastomeric matrix containing carbon nanotubes, further doped with silver clusters, and the intrinsic sensitivity to the inserted pressure stimulus is further increased by the addition of elastomeric spherical nanospaces (spacers). The sensor is sensitive and reversible, and resistant to load in many cycles. The big advantage of this solution is that besides the pressure sensors, the footwear itself is equipped with a complex solution of connected segments, which are interconnected and transmit information to the control circuit (microprocessor) and subsequently wireless software application, which is installed in the mobile phone.
Objasnění výkresůClarification of drawings
K bližšímu objasnění podstaty technického řešení slouží přiložené výkresy, kde představuje: obr. 1 - celkové uspořádání senzorů a modulů v příkladném řešení chytré boty, obr. 2 - detail řešení tlakových senzorů, obr. 3 - schéma vyhodnocení kopu nártem, obr. 4 - příklad křivky záznamu chůze, obr. 5 - vizualizace výsledků snímání došlapu.Fig. 1 - overall arrangement of sensors and modules in an example smart shoe solution, fig. 2 - detail of pressure sensor solution, fig. 3 - scheme of evaluation of the kick by instep, fig. 4 - Example of walking curve, Fig. 5 - visualization of the results of the tread recording.
Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions
Příklad 1Example 1
Komplexní soustava monitorování dat uživatele chytré obuvi v příkladném provedení (viz schéma spodkové čásíi obuvi na obr. 1) obsahuje řídicí modul s mikroprocesorem 4, k němuž jsou připojeny ílakové senzory 5 a íeploíní senzory 6 uložené ve stélce I. Dále obsahuje gyroskop 7, akcelerometr 8, GPS modul 9, komunikační moduly 10, jako LTE a WiFi modul a napájecí akumulátor Tl, uložené v duíině podpatku 3a spodkové části 3 obuvi. Sběmé elektrody od senzorů 5, 6 jsou tvořeny výšivkou elektricky vodivé niti v materiálu stélky i a/nebo svršku 2 obuvi.The comprehensive smart footwear user monitoring system in the exemplary embodiment (see footwear schematic diagram in Fig. 1) comprises a microprocessor control module 4 to which the pin sensors 5 and the eploe sensors 6 stored in the insole I are connected. It further includes a gyroscope 7, accelerometer 8, a GPS module 9, a communication module 10, such as an LTE and WiFi module, and a power accumulator T1, embedded in the heel 3a of the bottom portion 3 of the shoe. The collecting electrodes from the sensors 5, 6 consist of an embroidery of an electrically conductive thread in the material of the insole 1 and / or the upper 2 of the shoe.
Komplexní soustava monitorování je dále doplněna rozhraním pro kabelové propojení chytré boty s externím počítačem k přenosu informací a k dobíjení akumulátoru li.The comprehensive monitoring system is further complemented by an interface for wiring the smart shoe to an external computer to transmit information and charge the battery 11.
Jednotlivé tlakové senzory 5 uložené na stélce 1 a/nebo svršku 2 obuvi jsou tvořeny kompaktními celky pro dvoubodové měření změny odporu vložením tlakového podnětu (viz obr. 2). Každý z těchto celků o tloušťce 0,3 až 0,8 mm je tvořen dvojicí protilehlých sběrných elektrod 5a a mezi nimi uloženou nanokompozitní vrstvou 5b. Skladba jednotlivých vrstev tlakového senzoru je znázorněna na obr. 2a), celkové uspořádání senzoru je patrno ze schématu 2b) a vizualizace 2c).The individual pressure sensors 5 mounted on the insole 1 and / or the upper 2 of the shoe consist of compact units for two-point measurement of the change in resistance by inserting a pressure stimulus (see Fig. 2). Each of these units having a thickness of 0.3 to 0.8 mm is formed by a pair of opposing collecting electrodes 5a and a nanocomposite layer 5b interposed therebetween. The composition of the individual layers of the pressure sensor is shown in Fig. 2a), the overall arrangement of the sensor is shown in diagram 2b) and visualization 2c).
Nanokompozitní vrstva 5b obsahuje v elastické polyuretanové matrici fixovanou strukturu náhodně zapletených uhlíkových nanotrubic, která je produktem vakuové filtrace vodné disperze uhlíkových nanotrubic přes filtrační membránu z polyuretanových nanovláken.The nanocomposite layer 5b contains in the elastic polyurethane matrix a fixed structure of randomly entangled carbon nanotubes, which is a product of vacuum filtration of an aqueous dispersion of carbon nanotubes through a filter membrane of polyurethane nanofibres.
Sběmé elektrody 5a jsou tvořeny tkaninou na bázi uhlíkových vláken.The collecting electrodes 5a are formed by a carbon fiber fabric.
Řídící modul s mikroprocesorem 4 řídí činnost jednotlivých senzorů a modulů. Zabezpečuje komunikaci s jednotlivými senzory, které jsou nezbytné pro získávání informací z prováděné činnosti (chůze, běh, šlapání na kole a jiné) a bezdrátový přenos veškerých dat a informací z těchto senzorů dále pomocí komunikačních modulů 10 (LTE a WiFi).The control module with microprocessor 4 controls the operation of the individual sensors and modules. It provides communication with individual sensors, which are necessary for obtaining information from the performed activity (walking, running, pedaling, etc.) and wireless transmission of all data and information from these sensors further via communication modules 10 (LTE and WiFi).
Součástí komplexního řešení je mobilní aplikace, která zajistí komunikaci prostřednictvím mobilního telefonu s chytrou obuví. Řídící jednotka rovněž zabezpečuje prvotní vyhodnocení všech takto získaných informací pomocí soustavy algoritmů a první srozumitelné vizualizační zobra-4CZ 31541 Ul zení uživateli. Aplikace umožňuje předání těchto informací dále na serverovou část jako je „cloud“ a posléze na webovou část.Part of the comprehensive solution is a mobile application that ensures communication via a mobile phone with smart shoes. The control unit also ensures the initial evaluation of all the information thus obtained by means of a set of algorithms and the first intelligible visualization display by the user. The application allows you to pass this information on to the server part, such as the cloud, and then to the web part.
Z webové a prezentační části, která je schopná informace o komplexní analýze chůze, běhu, případně šlapání na kole uživatele dále zpracovat (viz např. křivka představující záznam chůze zaznamenané jako relativní změna elektrického odporu v čase z jednoho tlakového senzoru integrovaného do chytré boty na obr. 4) a vizualizovat pomocí 3D modelu anatomie člověka (viz např. vizualizace výsledů nasbíraných při aktivitě pomocí chytré obuvi aplikací nainstalovanou v mobilním telefonu na obr. 5) tak, aby bylo například odborným poradcům či samotnému uživateli zcela jasné a zřejmé, jak zefektivnit prováděné pohybové činnosti, jaké přitom využívá svaly, a jak se vyvarovat pohybům, které způsobují bolestivé syndromy pohybového aparátu jako je například entezopatie apod.From web and presentation part, which is able to further process information about complex analysis of walking, running or pedaling of user's bike (see eg curve representing walking record recorded as relative change of electric resistance over time from one pressure sensor integrated into smart shoe in fig. 4) and visualize using a 3D model of human anatomy (see eg visualization of the results collected in the activity using the smart shoe application installed in the mobile phone in Fig. 5) so that it is clear for example to the consultants or the user physical activities such as using muscles, and how to avoid movements that cause painful syndromes of the musculoskeletal system, such as entesopathy, etc.
Příklad 2Example 2
Komplexní soustava monitorování dat uživatele chytré obuvi je řešena obdobně jako v příkladu 1. Tlakové senzory 5 jsou ale v tomto případě umístěny i ve svršku 2 obuvi, konkrétně kopačky (viz obr. 3) a slouží k vyhodnocení kopací techniky především mladých hráčů kopané. Příklad 3A complex system of monitoring data of the user of smart shoes is solved similarly as in example 1. The pressure sensors 5 are in this case also located in the upper 2 of the shoe, namely football boots (see Fig. 3) and serves to evaluate the kicking technique of young football players. Example 3
Komplexní soustava monitorování dat uživatele chytré obuvi je řešena obdobně jako v příkladu 1 nebo 2.A comprehensive system of monitoring data of the user of smart shoes is solved similarly as in example 1 or 2.
Uhlíkové nanotrubice nanokompozitní vrstvy 5b tlakových senzorů 5 zde ale obsahují ke zvýšení detekční schopnosti na svém povrchu klastry Ag, jež jsou produkty chemické funkcionalizace.The carbon nanotubes of the nanocomposite layer 5b of the pressure sensors 5, however, contain here Ag clusters, which are products of chemical functionalization, to increase the detection capability on their surface.
Nanokompozitní vrstva 5b dále obsahuje k optimalizaci citlivosti na vložený tlakový podnět elastomemí kulovité nanorozpěrky, jež jsou produkty mikroemulzní polymerizační techniky.The nanocomposite layer 5b further comprises spherical nanofibers, which are the products of the microemulsion polymerization technique, to optimize the sensitivity to the inserted pressure stimulus.
Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2017-34020U CZ31541U1 (en) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | Smart footwear with a comprehensive system of monitoring data of its user |
PCT/CZ2018/050043 WO2019034188A2 (en) | 2017-08-15 | 2018-08-15 | Sensor suitable for a smart shoe and smart clothing for complex monitoring of user data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2017-34020U CZ31541U1 (en) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | Smart footwear with a comprehensive system of monitoring data of its user |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ31541U1 true CZ31541U1 (en) | 2018-03-06 |
Family
ID=61568241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2017-34020U CZ31541U1 (en) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | Smart footwear with a comprehensive system of monitoring data of its user |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ31541U1 (en) |
WO (1) | WO2019034188A2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022112816A1 (en) | 2020-11-24 | 2022-06-02 | miomove s.r.o. | Insole/midsole/outsole for smart shoes |
CN115652620B (en) * | 2022-10-31 | 2024-04-09 | 西南大学 | Preparation method of cobweb-like cotton fabric-based flexible humidity sensor |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10405779B2 (en) * | 2015-01-07 | 2019-09-10 | Nano Composite Products, Inc. | Shoe-based analysis system |
KR101878358B1 (en) * | 2015-04-02 | 2018-07-16 | 한국과학기술연구원 | Pressure seonsor comprising hybrid electronic sheets and wearable device comprising thereof |
-
2017
- 2017-08-15 CZ CZ2017-34020U patent/CZ31541U1/en active Protection Beyond IP Right Term
-
2018
- 2018-08-15 WO PCT/CZ2018/050043 patent/WO2019034188A2/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019034188A3 (en) | 2019-06-06 |
WO2019034188A2 (en) | 2019-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ramirez-Bautista et al. | A review in detection and monitoring gait disorders using in-shoe plantar measurement systems | |
CN101828794B (en) | Dynamic sole pressure test insole with multilayer sensing core structure | |
Lekkala | Plantar shear stress measurements—A review | |
EP2750601B1 (en) | Device for monitoring balance and a method for manufacturing thereof | |
CN104280177B (en) | A kind of sole pressure test device and the full fabric shoe pad with this device | |
CN102512185A (en) | Wearing type foot health measuring method | |
CN101520406B (en) | Bionic sensor for testing dynamic friction of fabric | |
CN103968980A (en) | Novel optical fiber touch sensor array and manufacturing method thereof | |
CZ31541U1 (en) | Smart footwear with a comprehensive system of monitoring data of its user | |
CN101936790A (en) | Plantar pressure measuring device | |
US11737507B1 (en) | Intelligent automated footwear | |
CN103622709A (en) | Insole type walking input sensing device | |
CN201700509U (en) | Dynamic pelma pressure test insole with multi-layer sensing core structure | |
Morere et al. | MEMS technology sensors as a more advantageous technique for measuring foot plantar pressure and balance in humans | |
CN105725982A (en) | Shoe sole pressure and temperature measuring insole based on optical fiber sensing technology | |
CN105030248A (en) | Diabetic complication foot ulcer monitoring system | |
CN104997515A (en) | Plantar pressure distribution measurement device | |
CN203059714U (en) | Plantar pressure distribution measuring system | |
Campo et al. | Instrumented insole for weight measurement of frail people | |
Zhang et al. | The flexible and distributed pressure sensor with 64 units for on-line gait recognition analysis | |
US11860051B2 (en) | Intelligent bionic human body part model detection device and method for manufacturing same | |
CN113303544A (en) | Special testing device for deviation between actual measurement data and theoretical data of insole stress sensor | |
WO2021089331A1 (en) | Electromechanical sensors | |
Bibbo et al. | Strain gauges position optimization in designing custom load cells for sport gesture analysis | |
CN109247913A (en) | A kind of intelligence health-keeping shoe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20180306 |
|
ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20201013 |