DE102010049154A1

DE102010049154A1 - Pressure measuring base for measurement of mechanical pressure distribution on human foot sole of e.g. shoe for medical application for patients with diabetic foot, has electronic unit, and pressure sensors arranged at feed lines

Info

Publication number: DE102010049154A1
Application number: DE102010049154A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Müller; Florian Zierer; Robert Vilzmann
Original assignee: MOTICON GmbH
Current assignee: Moticon Rego Ag De
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2011-06-16

Abstract

The base (1) has an electronic unit, a flexible plate, capacitive pressure sensors arranged at tentacle-shaped feed lines that are curved in S-shape, and a place holder or spacer (7) arranged between capacitor plates. A plastic molded part has a recess with optimized bars on an upper side, and another recess on a lower side. A receiver is rotated for evaluating a function of the base, and the function is displayed by a functional display i.e. LED and the function is activated. The base communicates with an evaluation unit by a wireless connection such as Bluetoothconnection. An independent claim is also included for a method for communication with a base.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sohle zur Messung der mechanischen Druckverteilung an der menschlichen Fußsohle.The invention relates to a sole for measuring the mechanical pressure distribution on the human sole.

Methoden zur Messung der mechanischen Druckverteilung an der menschlichen Fußsohle sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Als Teil eines Trainingssystems bieten sie die Möglichkeit, dem Träger eine objektive Rückmeldung über seine Bewegungsparameter zu geben. Bisher existierende Trainingssysteme sind häufig sehr komplex und benötigen beispielsweise das Mitführen von Datenaufzeichnungsrucksäcken und einer externen Energieversorgung der Elektronik. Auch sind die Sohlen selbst häufig über Kabel an eine sich außerhalb der Sohle befindende Elektronik angeschlossen.Methods for measuring the mechanical pressure distribution on the human sole are already known from the prior art. As part of a training system, they offer the opportunity to give the wearer an objective feedback about his movement parameters. Previously existing training systems are often very complex and require, for example, the carrying of data recording backpacks and an external power supply of the electronics. Also, the soles themselves are often connected via cables to a located outside the sole electronics.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Sohle zur Messung der mechanischen Druckverteilung an der menschlichen Fußsohle zur Verfügung zu stellen.The object of the present invention is to provide an improved sole for measuring the mechanical pressure distribution on the human foot sole.

Die erfindungsgemäße Sohle kann in Trainingssystemen eingesetzt werden. Die Sohle kann dazu in Skischuhe, Golfschuhe, Laufschuhe, Fußballschuhe oder andere Schuhe eingelegt werden. Außerdem kann die Sohle in medizinischen, rehabilitativen und wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt werden. Zu den medizinischen Anwendungen zählen zum Beispiel Mess- und Feedback-Systeme für Patienten mit diabetischem Fuß, Prothesen, Spastiken oder Gleichgewichtsstörungen, oder für Patienten mit Knochen- oder Muskelverletzungen oder -Erkrankungen in der Rehabilitation. Des Weiteren kann die Sohle für Steuerungszwecke eingesetzt werden, indem der Nutzer der Sohle durch Druckgesten per Fuß eine Steuerungs- oder Eingabefunktion durchführt.The sole according to the invention can be used in training systems. The sole can be used in ski boots, golf shoes, running shoes, football boots or other shoes. In addition, the sole can be used in medical, rehabilitative and scientific applications. Medical applications include, for example, measurement and feedback systems for patients with diabetic foot, prostheses, spasticity or balance disorders, or for patients with bone or muscle injury or disease in rehabilitation. Furthermore, the sole can be used for control purposes by the user of the sole performs a control or input function by foot pressure gestures.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung löst diese Aufgabe eine Sohle mit Sensoren und einer Elektronik, wobei die Sensoren und die Elektronik auf einer Platine angeordnet sind. So wird die Elektronik beispielsweise als eine Messelektronik, ein Funkmodul, eine Stromversorgung oder ein Beschleunigungssensor zusätzlich zu den Sensoren, direkt in die Sohle integriert.According to a first aspect of the invention, this object solves a sole with sensors and electronics, wherein the sensors and the electronics are arranged on a circuit board. For example, the electronics are integrated directly into the sole as measuring electronics, a radio module, a power supply or an acceleration sensor in addition to the sensors.

Von Vorteil ist, wenn die Sohle kabellos ist. Dies meint zunächst, dass die Sohle in der Lage ist, mit einem Auswertungsgerät ohne Kabelverbindung beispielsweise über eine Funkverbindung wie z. B. eine Bluetooth- oder eine ANT-Verbindung zu kommunizieren. Dies meint aber auch, dass die Sensoren an die Elektronik ohne Kabelverlegung angeschlossen sind. Eine solche kabellose Anbindung der Elektronik an die Sensoren hat den Vorteil, dass beispielsweise Lötstellen vermieden werden. Dies verringert zum einen die Kosten zum anderen wird die Elektronik somit gegenüber mechanischen Einflüssen stabiler, da die Gefahr des Bruches von Lötstellen entfällt. Neben einer möglichen Abdichtung der Sohle ist die Sohle somit auch vor Umwelteinflüssen besser geschützt, da der Fall einer Korrosion beim Eindringen von Wasser und Schweiß verringert wird. So kann die Sohle als Massenware in Serienfertigung unter Einhaltung der geforderten Qualitätsstandards produziert werden.It is advantageous if the sole is wireless. This initially means that the sole is capable of using an evaluation device without cable connection, for example via a radio link such. B. a Bluetooth or an ANT connection to communicate. However, this also means that the sensors are connected to the electronics without cable laying. Such a wireless connection of the electronics to the sensors has the advantage that, for example, solder joints are avoided. On the one hand, this reduces the costs, on the other hand, the electronics become more stable against mechanical influences, since there is no risk of breakage of solder joints. In addition to a possible sealing of the sole, the sole is thus better protected against environmental influences, since the case of corrosion during penetration of water and sweat is reduced. Thus, the sole can be mass produced in mass production in compliance with the required quality standards.

Vorteilhaft ist, wenn die Sohle so flexibel ist, dass sie die natürliche Abrollbewegung des Fußes nicht stört.It is advantageous if the sole is so flexible that it does not disturb the natural rolling movement of the foot.

Dabei kann die Sohle zwei bis fünfzehn Sensoren aufweisen, wobei mit der Anzahl der Sensoren natürlich eine genauere Angabe der Druckverteilung möglich ist, mit zunehmender Anzahl wird jedoch auch der Aufbau der Sohle sowie die Datenauswertung komplexer.In this case, the sole may have two to fifteen sensors, with the number of sensors, of course, a more accurate indication of the pressure distribution is possible with increasing number, however, the structure of the sole and the data evaluation is more complex.

Die Sensoren können Drucksensoren insbesondere kapazitive Drucksensoren sein. Diese sind besonders gut in die Platine zu integrieren.The sensors may be pressure sensors, in particular capacitive pressure sensors. These are particularly well integrated into the board.

Zur leichteren Herstellung kann die Sohle mehrere Schichten aufweisen.For ease of manufacture, the sole may have multiple layers.

Eine Schicht kann ein Schaumstoff sein. Wird dieser als sogenannte Top-Layer an der Oberseite der Sohle angebracht, wirkt er als Deckschicht. Insbesondere kann ein kaschierter Schaumstoff verwendet werden. Dadurch wird die Sohle nach oben abgedichtet, geschützt und in einer für den Benutzer angenehmen Weise gepuffert.A layer can be a foam. If this is applied as a so-called top layer at the top of the sole, it acts as a cover layer. In particular, a laminated foam can be used. As a result, the sole is sealed upwards, protected and buffered in a way that is comfortable for the user.

Eine Schicht kann eine Klebeschicht sein. Bei mehreren Schichten können auch mehrere Klebeschichten notwendig sein. Mit Ausnahme der obersten Klebeschicht können diese beispielsweise Doppelklebebänder sein. Die oberste Klebeschicht kann vorteilhafterweise durch ein Schmelzpolymer realisiert werden, der zugleich als Feuchtigkeitssperre dienen kann.A layer may be an adhesive layer. Multiple layers may require multiple layers of adhesive. With the exception of the uppermost adhesive layer, these can be, for example, double-sided adhesive tapes. The top adhesive layer can be advantageously realized by a melt polymer, which can also serve as a moisture barrier.

Eine Schicht kann die Platine sein und die Platine kann flexibel sein. Eine solche flexible Platine wird als Flexplatine bezeichnet. Durch die Verwendung einer flexiblen Platine wird eine ausreichende Flexibilität der Gesamtsohle gewährleistet.One layer may be the board and the board may be flexible. Such a flexible board is referred to as a flex board. The use of a flexible board ensures sufficient flexibility of the overall sole.

Die Platine kann eine erste Kondensatorplatte aufweisen. Dies ist der erste Schritt zur Integration der kapazitiven Drucksensoren in die Sohle.The board may have a first capacitor plate. This is the first step in integrating the capacitive pressure sensors into the sole.

Weiter kann eine zweite Schicht eine zweite Kondensatorplatte sein. Um kapazitiven Druck messen zu können, sind zwei Kondensatorplatten nötig.Further, a second layer may be a second capacitor plate. To measure capacitive pressure, two capacitor plates are needed.

Zwischen den Kondensatorplatten kann ein Platzhalter angeordnet sein. Dieser sogenannte Spacer kann ein Schaumstoff mit hoher mechanischer Rückstellkraft sein, der bei Druck auf die Sohle komprimiert wird. Dadurch verkleinert sich der Abstand der Kondensatorplatten, was zu einer Erhöhung der Kapazität führt. Diese Kapazität wird durch die Elektronik gemessen und ist ein Maß für den Druck auf den Sensor. Between the capacitor plates, a placeholder can be arranged. This so-called spacer can be a foam with high mechanical restoring force, which is compressed when pressure on the sole. This reduces the distance of the capacitor plates, which leads to an increase in capacity. This capacity is measured by the electronics and is a measure of the pressure on the sensor.

Die zweite Kondensatorschicht kann eine auf ein Trägermaterial laminierte Kupferschicht sein, oder sie kann eine elektrisch leitende Schicht sein, die Bestandteil des als Dielektrikum dienenden Spacer-Materials ist. Insbesondere kann sie eine auf das Spacer-Material aufgedampfte Metallschicht oder ein auf das Spacer-Material genähtes oder geklebtes elektrisch leitendes Gewebe sein, sodass keine zusätzliche Verklebung des Spacer-Materials mit der zweiten Kondensatorschicht notwendig ist. Die zweite Kondensatorschicht kann auch eine Flexplatine sein.The second capacitor layer may be a copper layer laminated to a substrate, or it may be an electrically conductive layer which is part of the spacer material serving as a dielectric. In particular, it can be a metal layer vapor-deposited onto the spacer material or an electrically conductive tissue sewn or glued onto the spacer material, so that no additional bonding of the spacer material to the second capacitor layer is necessary. The second capacitor layer may also be a flexplate.

Es kann eine dritte leitende Schicht vorhanden sein, um die Messkapazität nach. unten hin abzuschirmen. Dadurch wirken sich vom Schuh oder Boden verursachte Störeinflüsse weniger stark auf das Messergebnis aus. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die dritte Schicht leitend mit der zweiten Kondensatorplatte verbunden ist, um die Gesamtkapazität der Sensoren zu erhöhen. Weiter ist es vorteilhaft, wenn, in ähnlicher Weise wie zwischen der ersten und zweiten Kondensatorplatte, zwischen der dritten leitenden Schicht und der ersten Kondensatorplatte ein durch Druck komprimierbarer Spacer angeordnet ist. In diesem Fall befindet sich beidseits der ersten Kondensatorplatte Spacer-Material und daran anschließend je eine Kondensatorplatte (nach oben hin die zweite Kondensatorplatte, nach unten hin die dritte leitende Schicht), was für die Abschirmung der Messkapazität und das Ansprechverhalten der Sensoren vorteilhaft ist.There may be a third conductive layer after the measuring capacity. shield down below. As a result, disturbances caused by the shoe or floor have less effect on the measurement result. It is advantageous if the third layer is conductively connected to the second capacitor plate in order to increase the total capacitance of the sensors. Furthermore, it is advantageous if, in a manner similar to that between the first and second capacitor plate, a pressure-compressible spacer is arranged between the third conductive layer and the first capacitor plate. In this case, there is spacer material on both sides of the first capacitor plate and then one condenser plate each (the second capacitor plate at the top, the third conductive layer at the bottom), which is advantageous for the shielding of the measuring capacitance and the response of the sensors.

Von Vorteil ist, wenn die Platine strukturiert ist. Dadurch kann eine gemeinsame Ausprägung von Elektronik-Layout beispielsweise in Form von Leiterbahnen und Sensorflächen der kapazitiven Sensoren auf einer Leiterplatte erreicht werden.It is advantageous if the board is structured. As a result, a common expression of electronic layout can be achieved, for example in the form of printed conductors and sensor surfaces of the capacitive sensors on a printed circuit board.

Dabei kann die Struktur tentakelförmig sein. Die Drucksensoren können als flächige, vorzugsweise kreisförmige Elemente ausgestaltet sein und an tentakelförmigen Zuleitungen angeordnet sein. So werden die Kondensatorflächen der kapazitiven Drucksensoren als Tentakel auf der Flexplatine ausgebildet. Es müssen also keine separaten Drucksensoren in die Sohle integriert und elektrisch mit der Elektronik verbunden werden. Durch die längliche Ausgestaltung der Zuleitungen zu den Sensorflächen beziehungsweise zu anderen Bauteilen sind diese freigestellt, um die Sensoren mechanisch zu entkoppeln. Ohne diese Entkopplung würde der Messwert eines Sensors von dem außerhalb der Sensorfläche wirkenden Druck beeinflusst.The structure may be tentacle-shaped. The pressure sensors can be designed as flat, preferably circular elements and arranged on tentakelförmigen leads. Thus, the capacitor surfaces of the capacitive pressure sensors are formed as tentacles on the flexplate. So no separate pressure sensors must be integrated into the sole and electrically connected to the electronics. Due to the elongated configuration of the leads to the sensor surfaces or to other components they are free to mechanically decouple the sensors. Without this decoupling, the measured value of a sensor would be influenced by the pressure acting outside the sensor surface.

Um die gesamte Flexplatine bei der Produktion gut handhaben zu können, können die Zuleitungen an einzelnen Stellen jedoch mit Verstrebungen verbunden werden. So können beispielsweise die Zuleitungen zu den Sensoren im Fersenbereich verbunden werden. Von Vorteil ist, wenn die tentakelförmigen Zuleitungen s-förmig gebogen sind. Dadurch wird eine gewisse Längenänderung beim Biegen der Einlegesohle zugelassen. Dies verhindert, dass sich die Verklebung der Flexplatine löst. Auch werden die Leitungen nicht an der Fußsohle spürbar.However, in order to handle the entire flexplate well during production, the leads may be connected at individual locations with braces. For example, the leads to the sensors in the heel area can be connected. It is advantageous if the tentacle-shaped leads are bent in an S-shape. As a result, a certain change in length is allowed when bending the insole. This prevents the adhesion of the flex board from coming off. Also, the lines are not felt on the sole of the foot.

Die Zuleitungen können nur im Ballenbereich s-förmig gebogen sein, da dort größere Flexibilität vonnöten ist, wohingegen die Sohle im Fersenbereich wenig flexibel sein kann.The leads can only be bent s-shaped in the ball area, since greater flexibility is required there, whereas the sole in the heel area can be less flexible.

Auch bei der Schaumstoffschicht ist eine mechanische Entkopplung sehr vorteilhaft. So kann der Spacer nicht aus einem durchgehenden Schaumstoff gefertigt werden, sondern stattdessen nur an den Sensorstellen aus dem mechanischen hochwertigen Spacer-Material. Die restliche Fläche wird zum Höhenausgleich durch einen weniger hochwertigen Schaumstoff realisiert, der kreisrunde Aussparungen zur Aufnahme des Spacer-Materials aufweist.Also in the case of the foam layer, mechanical decoupling is very advantageous. Thus, the spacer can not be made of a continuous foam, but instead only at the sensor locations of the mechanical high-quality spacer material. The remaining area is realized for height compensation by a less high-quality foam, which has circular recesses for receiving the spacer material.

Ebenfalls in die Flexplatine kann eine Antenne integriert sein, um die Kommunikation der Sohle mit einem externen Auswertungsgerät zu ermöglichen.An antenna can also be integrated in the flex board to enable communication between the sole and an external evaluation device.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Aufbau der Sohle, bei dem die Elektronik auf einer Platine angeordnet ist und die Sensoren an die Platine angeschlossen sind.Another aspect of the invention relates to a construction of the sole, in which the electronics are arranged on a circuit board and the sensors are connected to the board.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Sohle ein Kunststoffformteil, insbesondere ein Spritzgussteil auf. Dieses ermöglicht die Einbettung der Elektronik. Integriert man eine Elektronik in eine Einlegesohle, so wirken auf die Elektronik verschiedene mechanische Belastungen wie beispielsweise Druckbelastung, Biegebelastung oder Scherbelastung. Die Einbettung dient dazu, diese Belastung so gering wie möglich zu halten.According to a further aspect of the invention, the sole has a plastic molded part, in particular an injection molded part. This allows the embedding of the electronics. If electronics are integrated into an insole, various mechanical loads such as pressure load, bending load or shear load act on the electronics. The embedding serves to keep this load as low as possible.

Vorteilhafterweise ist das Spritzgussteil ein geschäumtes Spritzgussteil, um das Gewicht und die Steifigkeit der Sohle zu reduzieren.Advantageously, the injection molded part is a foamed injection molded part in order to reduce the weight and the rigidity of the sole.

Das Kunststoffformteil ist auch unabhängig von der weiteren Ausbildung der Sohle und deren Merkmalen erfindungswesentlich.The plastic molded part is also essential to the invention independently of the further design of the sole and its features.

Vorteilhafterweise weist das Kunststoffformteil auf der Oberseite eine erste Vertiefung auf. In diese Kavität im Kunststoffformteil können die auf die Flexplatine gelöteten Elektronikbauteile kopfüber eingelassen werden. Es ist dann möglich, die verbleibenden Hohlräume mit einem Schmelzkleber zu füllen, sodass etwaige mechanische Belastungen auf das Kunststoffformteil abgeleitet werden. Auch mehrere Kavitäten können vorgesehen werden, um an unterschiedlichen Stellen auf die Flexplatine gelötete Elektronikbauteile einzulassen. Advantageously, the plastic molding on the top of a first recess. In this cavity in the plastic molded part, the electronic components soldered onto the flexplate can be inserted headfirst. It is then possible to fill the remaining cavities with a hot melt adhesive so that any mechanical stress on the plastic molding are derived. Several cavities can also be provided to admit electronic components soldered to the flexplate at different locations.

Zur mechanischen Abstützung der darüberliegenden Flexplatine kann die erste Vertiefung strömungsoptimierte Stege aufweisen. Die Stege sind derart strömungsoptimiert, dass der Schmelzkleber die elektronischen Bauteile gut umfließen und damit einbetten kann. Dabei kann die Vertiefung insbesondere kleeblattförmig sein.For mechanical support of the overlying flexplate, the first recess can have flow-optimized webs. The webs are flow-optimized so that the hot melt adhesive can flow around the electronic components well and thus embed. In this case, the recess may be in particular cloverleaf-shaped.

Das Kunststoffformteil kann mindestens eine Öffnung aufweisen. Diese kann zum Beispiel eine Positionierbohrung zur besseren Ausrichtung der verschiedenen Sohlenschichten sein. Ein durch die Positionierbohrung eingeführter Positionierstift wird nach der Verklebung herausgefahren. Befindet sich die Positionierbohrung im Bereich des Batteriegehäuses wird sie durch den Bajonettverschluss des Batteriegehäuses verschlossen. Insgesamt sind somit weder der Positionierstift noch die Positionierbohrung im Produkt sichtbar. Zudem kann keine Feuchtigkeit eintreten.The plastic molding may have at least one opening. This can be, for example, a positioning hole for better alignment of the different sole layers. A positioning pin inserted through the positioning hole is moved out after the bonding. If the positioning hole is in the area of the battery housing, it is closed by the bayonet lock of the battery housing. Overall, neither the positioning pin nor the positioning hole are visible in the product. In addition, no moisture can enter.

Andererseits können auch Elemente wie beispielsweise eine Batterielasche durch eine Öffnung durch die Flexplatine geführt werden.On the other hand, elements such as a battery tab can be passed through an opening through the flexplate.

Das Kunststoffformteil kann eine zweite Vertiefung auf der Unterseite aufweisen. Bei ausreichender Größe erlaubt diese die Aufnahme des Batteriegehäuses. So kann das Batteriegehäuse als separates Kunststoffteil gefertigt werden und in das Spritzgussteil eingesetzt werden. In die Vertiefung kann zudem ein Modul zur Erzeugung von Energie aus thermischer und/oder mechanischer Energie (Energy-Harvesting-Modul) eingesetzt werden, das die Batterie lädt. Es kann auch ein Modul zur Induktionsladung eingesetzt werden, um die Batterie der Druckmesssohle mit einem externen Induktionsladegerät kabellos zu laden.The plastic molding may have a second recess on the bottom. With sufficient size, this allows the inclusion of the battery case. Thus, the battery case can be manufactured as a separate plastic part and used in the injection molded part. In the recess also a module for generating energy from thermal and / or mechanical energy (energy harvesting module) can be used, which charges the battery. An induction charging module can also be used to wirelessly charge the battery of the pressure measuring sole with an external induction charger.

Dabei können im Kunststoffformteil zwei Taschen vorgesehen sein, die der Aufnahme von am Batteriering angebrachten Nasen dienen. So wird der Batteriering bei der Montage stets korrekt eingeklebt.In this case, two pockets may be provided in the plastic molded part, which serve to receive noses attached to the battery ring. Thus, the battery ring is always glued correctly during assembly.

Von Vorteil ist, wenn mindestens eine Öffnung in der zweiten Vertiefung liegt. Diese erlaubt das Durchführen einer an der Flexplatine ausgeformten Batterielasche zur Batterie. Dabei ist die Verwendung einer Batterielasche anstelle eines Kabels deshalb vorteilhaft, weil ein Kabel an dem einen Ende an der Flexplatine und am anderen Ende an Kontaktstellen für die Knopfzellenbatterie angelötet werden müsste.It is advantageous if at least one opening is located in the second recess. This allows you to perform a formed on the flex board battery tab to the battery. The use of a battery tab instead of a cable is therefore advantageous because a cable would have to be soldered at the one end to the flexplate and at the other end to contact points for the coin-cell battery.

Schließlich kann das Kunststoffformteil weitere dritte minimale Vertiefungen an der Oberfläche aufweisen. Diese können eine Tiefe von wenigen Zehntelmillimetern aufweisen. Diese minimalen Vertiefungen an der Oberseite des Kunststoffformteil nehmen die Sensorflächen und ihre Zuleitungen auf und vereinfachen die exakte Positionierung der Sensoren bei der Produktion und vermeiden, dass sich der Umriss der Flexplatine an der Oberseite der Druckmesssohle abzeichnet beziehungsweise spürbar ist. Mögliche Höhenunterschiede werden so ausgeglichen.Finally, the plastic molding may have further third minimum depressions on the surface. These can have a depth of a few tenths of a millimeter. These minimal recesses on the upper side of the plastic molded part absorb the sensor surfaces and their supply lines and simplify the exact positioning of the sensors during production and avoid that the outline of the flexplate on the top of the pressure measuring sole is visible or noticeable. Possible height differences are compensated.

Neben Öffnungen wie beispielsweise der Positionierbohrung kann das Kunststoffformteil an der Oberseite eine Erhöhung aufweisen. Eine solche Erhöhung kann als Positionierstift ausgeprägt sein. Dies erlaubt das Auffädeln der einzelnen Schichten der Druckmesssohle bei der Produktion. Dadurch wird gewährleistet, dass die Schichten korrekt ausgerichtet sind. Ein eventuell überstehendes oberes Ende des Positionierstifts wird nach der Verklebung der Schichten abgezwickt. Bei Verwendung mehrerer Positionierstifte können die Schichten der Sohle noch besser platziert werden. Zudem kann bei Verwendung von zwei Positionierstiften die Verwendung der Positionierbohrung bzw. eines Positionierlochs in Verbindung mit dem herausfahrbaren Positionierstift entfallen. Die Schichten der Sohle können bei Verwendung von zwei oder mehr Positionierstiften translatorisch und rotatorisch korrekt platziert werden, wenn sie an den entsprechenden Stellen Löcher aufweisen, um auf die zwei Positionierstifte aufgefädelt zu werden.In addition to openings such as the positioning hole, the plastic molding may have an increase at the top. Such an increase may be pronounced as a positioning pin. This allows the threading of the individual layers of the pressure measuring sole during production. This will ensure that the layers are aligned correctly. Any protruding upper end of the positioning pin is pinched off after the layers have been glued. When using multiple positioning pins, the layers of the sole can be placed even better. In addition, when using two positioning pins, the use of the positioning hole or a positioning hole in conjunction with the herausfahrbaren positioning can be omitted. The layers of the sole can be placed translationally and rotationally correctly using two or more locating pins if they have holes in the corresponding locations to be threaded onto the two locating pins.

Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft einen Empfänger insbesondere zur Kommunikation mit einer erfindungsgemäßen Sohle mit mehreren Funktionen, wobei eine Funktion durch Drehen des Endgeräts ausgewählt werden kann. Hierfür kann ein Beschleunigungssensor, insbesondere ein 3-Achsen-Beschleunigungssensor verwendet werden, um die Lage des Endgeräts zu bestimmen. Bestimmte Lagen des Endgeräts entsprechen dabei bestimmten Funktionen, beispielsweise indem jeder Funktion ein bestimmter Winkelbereich zugeordnet wird.A fourth aspect of the invention relates to a receiver, in particular for communication with a multi-function sole according to the invention, wherein a function can be selected by rotating the terminal. For this purpose, an acceleration sensor, in particular a 3-axis acceleration sensor can be used to determine the position of the terminal. Certain positions of the terminal correspond to certain functions, for example by assigning each function a specific angular range.

Die Software des Empfängers speichert anhand der Daten des 3-Achsen-Beschleunigungssensors die Lage des Empfängers relativ zum Schwerefeld der Erde. Dadurch kann ermittelt werden, welche Stelle des Empfängers sich gerade oben befindet. Die jeweils oben liegende Funktion ist aktiv. So kann der Nutzer durch Drehen des Empfängers eine gewünschte Funktion auswählen.The receiver's software stores the position of the receiver relative to the gravitational field of the earth based on the data from the 3-axis acceleration sensor. This can be used to determine which point of the receiver is currently at the top. The respective upper function is active. So the user can select a desired function by turning the receiver.

Die üblichen Drucktasten zum Aktivieren einer Funktion können durch ein tastenloses Konzept ersetzt werden. Dies hat zahlreiche Vorteile. Tasten erfordern üblicherweise eine Gehäuseöffnung, was zu Dichtigkeitsproblemen gerade im Outdoor-Einsatz führt. Regen, Schmutz, Schweiß etc. können leicht eindringen. Wird auf Tasten verzichtet, so entsteht keine Abdichtungsproblematik. Damit entfällt auch die notwendige Abdichtung sowie die Sicherstellung gewisser mechanischer Eigenschaften der Tasten, wie beispielsweise ein haptisch angenehmer Druckpunkt oder ähnliches, welche in der Entwicklung und der Produktion sehr kostenintensiv sind.The usual pushbuttons for activating a function can be replaced by a buttonless concept. This has many advantages. Keys usually require a housing opening, which leads to leakage problems, especially in outdoor use. Rain, dirt, sweat etc. can easily penetrate. If buttons are omitted, there is no sealing problem. This eliminates the need for sealing and ensuring certain mechanical properties of the keys, such as a haptic pleasant pressure point or the like, which are very costly in development and production.

Schließlich sind Drucktasten schwer auch mit Handschuhen zu bedienen. Dies insbesondere da Drucktasten in der Regel nur eine begrenzte Größe aufweisen.Finally, pushbuttons are difficult to operate even with gloves. This particular because pushbuttons usually have only a limited size.

Schließlich wird also auch die Verwendung von Touchpads, also von berührungsempfindlichen Bildschirmen überflüssig. Damit werden die hohen Kosten der Bildschirme, ihr hoher Stromverbrauch und die ebenfalls schlechte Bedienung mit Handschuhen überflüssig.Finally, the use of touchpads, so touch-sensitive screens is superfluous. Thus, the high cost of the screens, their high power consumption and the equally bad operation with gloves are superfluous.

So wird ein kostengünstiges und für den Einsatz im Sport zweckmäßiges Bedienkonzept zur Verfügung gestellt. Öffnungen im Gehäuse werden weitgehend vermieden und das Endgerät kann mit Skihandschuhen oder beispielsweise von älteren Menschen leicht bedient werden.Thus, a cost-effective and appropriate for use in sport control concept is provided. Openings in the housing are largely avoided and the terminal can be easily operated with ski gloves or example of the elderly.

Vorteilhafterweise weist der Empfänger eine Anzeige auf, die insbesondere eine LED sein kann. Jeder einzelnen Drehposition des Geräts ist eine LED zugeordnet, die beim Einnehmen der Position leuchtet. Diese stellt dann die jeweils aktive Funktion dar. Tests haben ergeben, dass Winkelbereiche von 20 Grad durch den Nutzer sehr gut eingestellt werden können. Dies entspricht 18 „Tasten” in Form der LED-Anzeigen, die an der Außenseite des Geräts ausgebildet werden können.Advantageously, the receiver has a display, which may be an LED in particular. Each individual rotational position of the device is assigned an LED which lights up when the position is taken. This then represents the respective active function. Tests have shown that angle ranges of 20 degrees can be set very well by the user. This corresponds to 18 "buttons" in the form of LED indicators that can be formed on the outside of the device.

Weist der Empfänger eine Taste auf, kann durch das Drücken dieser Taste die gewünschte und durch die LED angezeigte Funktion angewählt werden. Jedoch sind auch andere Auswahlmöglichkeiten vorstellbar.If the receiver has a key, pressing this key selects the desired function indicated by the LED. However, other choices are conceivable.

Vorteilhafterweise kann der Empfänger rund sein. Die runde Form ist besonders angenehm in Taschen zu verstauen und bleibt beim Herein- und Herausnehmen nicht hängen. Schließlich wird auch eine Verletzungsgefahr durch scharfe Kanten vermieden. Die runde Gehäuseform gewährleistet eine angenehme Bedienung des Geräts.Advantageously, the receiver may be round. The round shape is particularly comfortable to stow in pockets and does not hang when in and out. Finally, a risk of injury by sharp edges is avoided. The round housing shape ensures pleasant operation of the device.

Schließlich ist es von Vorteil, wenn der Empfänger wasserfest ist. Eine Stoßunempfindlichkeit ist vorteilhaft. Beides ist gerade beim Outdoor-Einsatz beispielsweise im Sport hilfreich.Finally, it is advantageous if the receiver is waterproof. A shock insensitivity is advantageous. Both are especially helpful in outdoor use, for example in sports.

Von Vorteil ist, wenn der Empfänger eine Zeitschaltung aufweist. Auch andere Maßnahmen zur Stabilisierung der Funktionsanweisungen sind denkbar, um ein ständiges Wackeln der Funktionsauswahl zu vermeiden. Dies ist beispielsweise dann nötig, wenn das Betätigen einer Funktion durch Wackeln oder Kippen geschieht. Sonst verstellt sich die Funktionsauswahl während der Funktionsbetätigung. Die Stabilisierung der Funktionsauswahl kann durch folgende Maßnahmen geschehen:
Falls eine bestimmte Lage des Empfängers länger als eine bestimmte Zeitdauer eingehalten wurde, dann wird diese Lage eingefroren. Erst nach Ablauf einer gewissen Zeit kann der Nutzer eine andere Funktion anwählen.It is advantageous if the receiver has a timer. Other measures to stabilize the function instructions are conceivable in order to avoid a constant shaking of the function selection. This is necessary, for example, when the operation of a function is done by wobbling or tilting. Otherwise, the function selection will be adjusted during the function operation. The stabilization of the function selection can be done by the following measures:
If a particular location of the receiver has been maintained for longer than a certain period of time, then that location is frozen. Only after a certain period of time, the user can select a different function.

Eine zeitliche Mittelung des Winkels, der die Lage des Endgeräts relativ zum Schwerefeld der Erde beschreibt, wird vorgenommen.An averaging of the angle, which describes the position of the terminal relative to the gravitational field of the earth, is made.

Eine Hysterese wird implementiert, sodass nach erfolgter Anwahl einer Funktion die Lage des Endgeräts stark verändert werden muss, um auf eine andere Funktion umzuschalten.A hysteresis is implemented, so that after selecting a function, the position of the terminal must be greatly changed to switch to another function.

Es werden Winkel-Übergangsbereiche vorgesehen, die keiner Funktion zugewiesen sind. Der Nutzer muss das Gerät über diesen Übergangsbereich hinausdrehen, um zur nächsten Funktion zu gelangen.Angular transition areas are provided that are not assigned to any function. The user must turn the device beyond this transition area to get to the next function.

Ein letzter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation mit einem Endgerät, insbesondere einer erfindungsgemäßen Sohle mittels eines Empfängers, insbesondere eines erfindungsgemäßen Empfängers, wobei der Empfänger zur Auswahl einer Funktion gedreht wird, die Funktion mittels einer LED angezeigt wird und dann die Funktion aktiviert wird. Dabei kann die Aktivierung sowohl durch Drücken eines Knopfes als auch durch Kippen um eine zweite Achse erfolgen. Beispielsweise kann ein kapazitiver Sensor in der Mitte des Geräts, also zwischen den die Tasten darstellenden LEDs, berührt werden. Dafür kann nach vorne in Richtung der angewählten LED gekippt werden oder das Gerät kann kurz geschüttelt werden.A final aspect of the invention relates to a method for communication with a terminal, in particular a sole according to the invention by means of a receiver, in particular a receiver according to the invention, wherein the receiver is rotated to select a function, the function is displayed by means of an LED and then the function is activated , The activation can be done by pressing a button as well as by tilting about a second axis. For example, a capacitive sensor in the center of the device, so between the LEDs representing the buttons, are touched. This can be tilted forward in the direction of the selected LED or the device can be shaken briefly.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the drawings.

Hierin zeigenShow here

1 die Schichtstruktur der Sohle, 1 the layer structure of the sole,

2 einen Ausschnitt aus einem Spritzgussteil, 2 a section of an injection molded part,

3 eine Seitenansicht eines Spritzgussteils mit Flexplatine, 3 a side view of an injection molded part with flex board,

4 einen Batteriering, 4 a battery ring,

5 eine Flexplatine, 5 a flex board,

6 einen Empfänger und 6 a receiver and

7 eine weitere Außenansicht eines Empfängers, 7 another outside view of a receiver,

8 eine Sensor-Schicht und 8th a sensor layer and

9 eine Flexplatine. 9 a flex board.

1 zeigt eine Druckmesssohle 1 im Schichtenaufbau. An der Unterseite befindet sich ein Spritzgussteil 2, das nachfolgend auch Inlay genannt wird, das als formgebendes Trägerteil dient. Die oberste Schicht, die sogenannte Top-Layer 3, ist ein kaschierter Schaumstoff, der als Deckschicht dient. 1 shows a pressure measuring sole 1 in layer construction. At the bottom there is an injection molded part 2 , which is also called inlay below, which serves as a shaping carrier part. The top layer, the so-called top layer 3 , is a laminated foam, which serves as a cover layer.

Um kapazitiv Druck messen zu können, sind zwei Kondensatorplatten nötig. Die jeweils untere Kondensatorplatte der acht Drucksensoren ist auf der Flexplatine ausgebildet. Auf dieser sind auch die Elektronikbauteile 5 angeordnet. Die zweite Kondensatorplatte wird durch die Masselayer 6 gebildet. Zwischen der Flexplatine 4 und der Masselayer 6 befindet sich ein Platzhalter oder Spacer 7. Dabei handelt es sich beispielsweise um einen Schaumstoff mit hoher mechanischer Rückstellkraft, der bei Druck auf die Sohle komprimiert wird. Die Masselayer 6 kann aus flexiblem Platinenmaterial, einer Kupferfolie, einem elektrisch leitendem Textil bzw. Schirmstoff, insbesondere einem mit Silberfäden durchsetzen Textil, oder einem anderen leitenden Material bestehen.In order to be able to measure capacitively pressure, two capacitor plates are necessary. The respective lower capacitor plate of the eight pressure sensors is formed on the flexplate. On this are also the electronic components 5 arranged. The second capacitor plate is through the ground layer 6 educated. Between the flex board 4 and the Masselayer 6 there is a placeholder or spacer 7 , It is, for example, a foam with high mechanical restoring force, which is compressed when pressure on the sole. The mass layers 6 may consist of flexible board material, a copper foil, an electrically conductive textile or Schirmstoff, in particular a prevail with silver thread textile, or other conductive material.

Verkleinert sich so der Abstand zwischen den Kondensatorplatten in Form der Flexplatine 4 und der Masselayer 6 führt dies zu einer Erhöhung der Kapazität. Diese Kapazität wird durch die Elektronik 6 gemessen und ist ein Maß für den Druck auf die Sohle. Des Weiteren sind mehrere Klebeschichten, wie beispielsweise die Klebeschicht in Form eines Doppelklebebands 8 vorgesehen. Die oberste Klebeschicht in Form einer Polymerschicht 9 wird durch ein Schmelzpolymer realisiert und dient zugleich als Feuchtigkeitssperre.This reduces the distance between the capacitor plates in the form of the flexplate 4 and the Masselayer 6 This leads to an increase in capacity. This capacity is provided by the electronics 6 measured and is a measure of the pressure on the sole. Furthermore, several adhesive layers, such as the adhesive layer in the form of a double adhesive tape 8th intended. The topmost adhesive layer in the form of a polymer layer 9 is realized by a melt polymer and serves at the same time as a moisture barrier.

Die Masselayer 6 muss elektrisch leitend mit dem Masse-Anschluss der Elektronik angeschlossen sein. Gemäß der Erfindung geschieht dies beispielsweise mittels Draht oder einer Lötverbindung. Eine weitere bevorzugte Art der Verbindung ist die Verwendung von elektrisch leitendem Schaumstoff und/oder leitendem Transferklebeband bzw. Doppelklebeband. Bei Verwendung von elektrisch leitendem Schaumstoff und leitendem Transferklebeband befindet sich in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Öffnung im Spacer 7 an der Stelle, an der die unter dem Spacer 7 liegende Elektronik den Masse-Anschluss aufweist. Durch Verwendung von elektrisch leitendem Schaumstoff zwischen der Elektronik und der Masse-Layer 6, sowie elektrisch leitendem Transferklebeband zwischen der Elektronik und dem Schaumstoff sowie zwischen dem Schaumstoff und der Masse-Layer 6, ist eine elektrische leitende Verbindung hergestellt. Anstelle oder zusätzlich zum Schaumstoff kann ein elektrisch leitendes Textil verwendet werden.The mass layers 6 must be electrically connected to the earth connection of the electronics. According to the invention, this is done for example by means of wire or a solder joint. Another preferred type of compound is the use of electrically conductive foam and / or conductive transfer adhesive tape or double-sided adhesive tape. When using electrically conductive foam and conductive transfer adhesive tape is in a preferred embodiment, an opening in the spacer 7 at the point where the under the spacer 7 lying electronics has the ground connection. By using electrically conductive foam between the electronics and the ground layer 6 , and electrically conductive transfer adhesive tape between the electronics and the foam and between the foam and the mass layer 6 , an electrical conductive connection is made. Instead of or in addition to the foam, an electrically conductive textile can be used.

In der Seitenansicht weiter sichtbar ist das Batteriefach 10 mit der in dieses eingelegten Batterie 11. Nach dem Einlegen der Batterie 11 wird es mit einem Batteriefachdeckel 12 mit Dichtung verschlossen. Eine Verbindung zwischen der Platine 4 und der Batterie 11 wird durch die Batterielasche 13 gebildet. Diese verbindet den Aufnahmering 14 über den Durchlass für die Batterielasche 15 einerseits mit der Batterie 11 andererseits mit der Flexplatine 4. Die Positionierbohrung 16 und der Positionierstift 10 dienen zur Ausrichtung und Fixierung der verschiedenen Schichten. Zur Verhinderung von Belastungen an der Elektronik sind die Bauteile 5 in eine Vergussmasse 17 eingegossen.The battery compartment is still visible in the side view 10 with the inserted in this battery 11 , After inserting the battery 11 It comes with a battery compartment lid 12 closed with seal. A connection between the board 4 and the battery 11 gets through the battery door 13 educated. This connects the receiving ring 14 over the passage for the battery lug 15 on the one hand with the battery 11 on the other hand with the flex board 4 , The positioning hole 16 and the positioning pin 10 serve to align and fix the different layers. To prevent loads on the electronics are the components 5 in a potting compound 17 cast.

Der in 2 dargestellte Ausschnitt aus einem Spritzgussteil 21 einer Druckmesssohle zeigt die erste Vertiefung 22, die das Elektronikfach bildet. Zu erkennen sind unter anderem die strömungsoptimierten Stege 23, 23', 23'' und 23''' des Elektronikfachs, die als Abstützung der Flexplatine (nicht abgebildet) dienen. Die vier Kavitäten 24, 24', 24'' und 24''' zwischen den Stegen 23, 23', 23'' und 23''' des Elektronikfachs 22 werden bei der Fertigung mit Schmelzkleber (Vergussmasse) gefüllt. Zu diesem Zweck hat die Flexplatine ein Loch, das genau über der Mitte des Elektronikfachs 22 zu liegen kommt. Somit kann von oben unter Druck Schmelzkleber eingebracht werden. Er strömt durch das Loch der Flexplatine in die Kavitäten 24, 24', 24'' und 24''' des Elektronikfachs 22 hinein. Ebenfalls zu erkennen ist der Durchlass 35 für die Batterielasche, der nach unten in das Batteriefach (auf der Unterseite befindlich und daher nicht sichtbar) führt und es so ermöglicht, die Flexplatine mit der Batterie zu verbinden.The in 2 illustrated section of an injection molded part 21 a pressure measuring sole shows the first depression 22 that forms the electronics compartment. Among other things, the flow-optimized webs can be seen 23 . 23 ' . 23 '' and 23 ''' of the electronics compartment, which serve as a support for the flex board (not shown). The four cavities 24 . 24 ' . 24 '' and 24 ' between the bridges 23 . 23 ' . 23 '' and 23 ''' of the electronics compartment 22 are filled in the production with hot melt adhesive (potting compound). For this purpose, the flex board has a hole just above the center of the electronics compartment 22 to come to rest. Thus, hot melt adhesive can be introduced from above under pressure. It flows through the hole of the flex board into the cavities 24 . 24 ' . 24 '' and 24 ' of the electronics compartment 22 into it. Also visible is the passage 35 for the battery tab, which leads down into the battery compartment (located on the bottom and therefore invisible), allowing the flex board to be connected to the battery.

Eine Positionierung der verschiedenen Schichten erfolgt durch die Positionierbohrung 26 und den Positionierstift 27.Positioning of the various layers takes place through the positioning hole 26 and the positioning pin 27 ,

zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel 31 des Spritzgussteils 32 mit der Flexplatine 33 und mit dem Elektronikbauteil 34. Auch hier wird eine Positionierung über eine Positionierbohrung 35 und einen Positionierstift 36 vorgenommen. Die Elektronikbauteile sind bereits in die Vergussmasse 37 eingegossen. In der Seitenansicht ist nunmehr auch gut die Verbindung der Flexplatine 33 über die Batterielasche 38 mit den Batteriekontakten 39 der Batterie 40 zu sehen. Das Batteriefach 41 wird mit einem Batteriefachdeckel 42 mit Dichtung geschlossen. Da die Flexplatine 33 nicht die komplette Sohlenfläche einnimmt, stellt das darüberliegende Doppelklebeband 43 eine Verbindung mit dem Spritzgussteil 32 her. shows a further preferred embodiment 31 of the injection molded part 32 with the flex board 33 and with the electronic component 34 , Also Here is a positioning via a positioning hole 35 and a positioning pin 36 performed. The electronic components are already in the potting compound 37 cast. In the side view is now also good the connection of the flex board 33 over the battery cover 38 with the battery contacts 39 the battery 40 to see. The battery compartment 41 comes with a battery compartment lid 42 closed with seal. Because the flex board 33 does not occupy the entire sole surface, provides the overlying double-sided tape 43 a connection with the injection molded part 32 ago.

4 zeigt den Batteriering 51 der in das Spritzgussteil (nicht abgebildet) eingeklebt wird. Er wird durch einen Bajonettverschlussdeckel 52 verschlossen. Die beiden Nasen 53 und 54 sorgen dafür, dass der Batteriering bei der Montage sowohl horizontal als auch vertikal zwangsweise korrekt eingeklebt wird. 4 shows the battery ring 51 which is glued into the injection molded part (not shown). He is through a bayonet cap 52 locked. The two noses 53 and 54 ensure that the battery ring is forcibly correctly glued both horizontally and vertically during assembly.

zeigt eine Flexplatine 61 einer Einlegesohle für den linken Fuß. Die Flexplatine für den rechten Fuß (nicht abgebildet) ist im Wesentlichen einfach gespiegelt, wobei der Elektronikbereich 62 nicht gespiegelt wird. shows a flex board 61 an insole for the left foot. The flex board for the right foot (not shown) is essentially simply mirrored, with the electronics area 62 not mirrored.

Der graue Kreis 63 rechts unterhalb des Elektronikbereichs 62 stellt die Position der Knopfzelle (nicht abgebildet) dar. In diesem Bereich befindet sich auch eines der Positionierlöcher 64. Hier stellt die Batterielasche den elektrischen Kontakt zur Knopfzelle her. Weitere Kontaktflächen auf der Batterielasche dienen der Programmierung der Elektronik (Firmware-Updates). Die Batterielasche 65 wird bei der Produktion durch eine Öffnung im Spritzgussteil gesteckt. Sie hat sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite Kontakte, sodass die Knopfzellenbatterie durch die Batterielasche eingefasst wird. So müssen sowohl der Plus- als auch der Minuspol der Knopfzelle leitend mit Elektronik verbunden sein, ohne dass dafür Stecker, Lötstellen, Klemmvorrichtungen oder ähnliches nötig wären.The gray circle 63 right below the electronics area 62 represents the position of the button cell (not shown). There is also one of the positioning holes in this area 64 , Here, the battery tab establishes electrical contact with the button cell. Further contact surfaces on the battery lug are used to program the electronics (firmware updates). The battery bag 65 is inserted through an opening in the injection-molded part during production. It has contacts on both the top and bottom, so the button cell battery is enclosed by the battery tab. Thus, both the plus and the minus pole of the button cell must be conductively connected to electronics without the need for plugs, solder joints, clamps or the like.

Der Bajonettverschluss des Batterierings (nicht abgebildet) sorgt für den nötigen Anpressdruck der Kontaktflächen der Batterielasche 65 an die Knopfzelle.The bayonet lock of the battery ring (not shown) provides the necessary contact pressure of the contact surfaces of the battery lug 65 to the button cell.

Die Elektronikkomponenten im Elektronikbereich 62 sind derart ausgerichtet, dass die Chip-Gehäuse mit einem Eck zur Einspritzöffnung für den Schmelzkleber zeigen. Dies verbessert das Umfließen der Komponenten mit Schmelzkleber.The electronic components in the electronics sector 62 are aligned so that the chip housing with a corner to the injection opening for the hot melt adhesive show. This improves the flow around the components with hot melt adhesive.

Die Kondensatorflächen 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74 und 75 der kapazitiven Drucksensoren sind im Ballenbereich über tentakelförmige Zuleitungen 76, 77, 78 und 79 mit der Elektronik 62 verbunden. Die Zuleitungen 76, 77, 78 und 79 im Ballenbereich sind sämtlich s-förmig gebogen. Dies gilt auch für die Zuleitung 80 zur Patch-Antenne 81. Im Fersenbereich hingegen sind die Zuleitungen, wie beispielsweise 82, gerade ausgebildet, da hier eine geringere Flexibilität vonnöten ist.The capacitor surfaces 68 . 69 . 70 . 71 . 72 . 73 . 74 and 75 The capacitive pressure sensors are in the ball area on tentakelförmige supply lines 76 . 77 . 78 and 79 with the electronics 62 connected. The supply lines 76 . 77 . 78 and 79 in the ball area are all bent S-shaped. This also applies to the supply line 80 to the patch antenna 81 , In the heel area, however, are the leads, such as 82 , just trained, since less flexibility is needed here.

Das Loch 83 in der Mitte des Elektronikbereichs 62 der Flexplatine 61 ermöglicht das Verkleben der Flexplatine 61 mit dem Spritzgussteil (nicht abgebildet), indem von oben durch das Loch 83 Schmelzkleber eingespritzt wird. Zwei weitere Löcher 64 und 84 dienen der Aufnahme der Positionierstifte, wobei ein Positionierstift auf dem Spritzgussteil (nicht abgebildet) ausgebildet ist und der zweite temporär bei der Produktion eingeführt wird.The hole 83 in the middle of the electronics area 62 the flex board 61 allows the gluing of the flex board 61 with the injection molded part (not shown), passing through the hole from above 83 Hot melt adhesive is injected. Two more holes 64 and 84 are used to receive the positioning pins, wherein a positioning pin on the injection molded part (not shown) is formed and the second is temporarily introduced during production.

6 zeigt einen Empfänger 100 mit dem Endgerät 101. Die schwarzen Linien 102 und 103 stellen lediglich Bänder zum Umhängen dar, die Linie 104 stellt ein Kopfhörerkabel dar. Die oben liegende Funktion ist aktiviert und dies wird durch eine LED 105 angezeigt. Um stattdessen die Infotaste 106 auszuwählen, müsste man das Gerät etwas nach rechts rotieren. Für die anderen Funktionen 107 und 108 muss man das Gerät nach links rotieren. Sobald die gewünschte LED leuchtet, kann die zugehörige Funktion durch Drücken der grauen Taste 109 in der Gehäusemitte aktiviert werden. Weiter ist ein Lautsprecher 110 vorgesehen. 6 shows a receiver 100 with the terminal 101 , The black lines 102 and 103 only represent bands for hanging, the line 104 represents a headphone cable. The overhead function is activated and this is indicated by an LED 105 displayed. Instead, press the info button 106 you would have to rotate the device slightly to the right. For the other functions 107 and 108 you have to rotate the device to the left. As soon as the desired LED lights up, the corresponding function can be activated by pressing the gray button 109 be activated in the middle of the housing. Next is a speaker 110 intended.

zeigt eine weitere Ansicht eines Empfängers 111. Die grauen, runden Flächen, wie beispielsweise 112, stellen durchsichtige Abdeckungen im Gehäuse 113 dar, die von hinten mit LEDs beleuchtet werden. Auf jedem dieser Abdeckungen stellt ein Piktogramm, wie beispielsweise der Pfeil 114, die mit der LED verbundene Funktion dar. In der Mitte befindet sich wieder die Taste 115, mit der die ausgewählte Funktion aktiviert wird. Ebenfalls sichtbar ist der Anschluss 116 für den Kopfhörer. shows another view of a receiver 111 , The gray, round surfaces, such as 112 , make transparent covers in the housing 113 which are illuminated from behind with LEDs. On each of these covers represents a pictogram, such as the arrow 114 , the function associated with the LED. In the middle is the button again 115 which activates the selected function. Also visible is the connection 116 for the headphones.

In einem anderen Ausführungsbeispiel sind im wesentlichen nur der Elektronikbereich 62, die Antenne 81 und die Batterielasche 65 auf einer gemeinsamen Flexplatine ausgeführt, wie in gezeigt. Die Sensoren sind in diesem Ausführungsbeispiel nicht auf der gleichen Flexplatine ausgeführt. Stattdessen sind die Sensoren, wie in gezeigt, auf separater Flexplatine, Kupferfolie, leitender Stoff oder anderem leitenden Material angeordnet bzw. werden aus dem Material gebildet. zeigt eine Sohle mit 13 Drucksensoren. Die Sensoren sind leitend mit der Elektronik verbunden, sodass der Sensorwert entsprechend der Kapazität des Sensors durch die Elektronik bestimmt werden kann. Die Verwendung von separaten, an die Elektronik angeschlossenen Sensoren hat erstens den Vorteil, dass diese kostengünstiger hergestellt werden können. Insbesondere ist die Verwendung einer Kupferfolie für die Sensoren kostengünstiger als die Verwendung einer Flexplatine. Zweitens können für unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Sensorgeometrien realisiert werden, wobei trotz unterschiedlicher Sensoren die Flexplatine mit dem Elektronikbereich 62, Antenne 81 und der Batterielasche 65 unverändert bleiben kann. Dadurch kann die Sohle leichter an unterschiedliche Anwendungen angepasst werden.In another embodiment, essentially only the electronics area 62 , the antenna 81 and the battery bag 65 running on a common flex board, as in shown. The sensors are not executed on the same flexplate in this embodiment. Instead, the sensors are as in shown on separate flex board, copper foil, conductive material or other conductive material or are formed from the material. shows a sole with 13 pressure sensors. The sensors are conductively connected to the electronics so that the sensor value can be determined by the electronics according to the capacity of the sensor. The use of separate, connected to the electronics sensors has the advantage that they can be produced more cheaply. In particular, the use of a copper foil for the sensors is less expensive than the use of a flexplate. Secondly, different sensor geometries can be realized for different applications, whereby, despite the different sensors, the flex board with the electronics area 62 , Antenna 81 and the battery bag 65 can remain unchanged. This makes it easier to adapt the sole to different applications.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Flexplatine im Bereich des Elektronikbereichs 62 Kontakte 300 auf, an die die Zuleitungen der Sensorflächen elektrisch leitend angebunden werden. Dazu weist auch die Sensorschicht entsprechende Kontakte 200 auf. Die Anbindung kann beispielsweise über einen Lötkontakt oder mittels elektrisch leitendem Klebeband realisiert sein.In the preferred embodiment, the flexplate is in the region of the electronics area 62 contacts 300 on, to which the leads of the sensor surfaces are electrically connected. For this purpose, the sensor layer has corresponding contacts 200 on. The connection can be realized for example via a solder contact or by means of electrically conductive adhesive tape.

Wie in gezeigt können die Sensorflächen, die eine Kondensatorschicht der kapazitiven Sensoren bilden, in Teilflächen unterteilt sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind dies quadratische oder runde Teilflächen, die elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Durch die Unterteilung in Teilflächen wird eine mechanische Flexibilität erzielt, die die Druckmesssohle insgesamt flexibler macht und die Sensorflächen vor mechanischen Schäden schützt. Die Teilflächen sind bevorzugt redundant miteinander verbunden. Die Verbindungen sind bevorzugt S-förmig. Die Sensorflächen können redundant mit der Elektronik verbunden sein, indem mehrere Zuleitungen verwendet werden. Bevorzugt sind bei Verwendung einer Vielzahl von Zuleitungen diese Zuleitungen an räumlich unterschiedlichen Stellen an die Sensorflächen angebunden.As in As shown, the sensor surfaces which form a capacitor layer of the capacitive sensors can be subdivided into subareas. In a preferred embodiment, these are square or round faces, which are electrically connected to each other. Subdivision into partial surfaces provides mechanical flexibility that makes the pressure measurement sole more flexible and protects the sensor surfaces from mechanical damage. The partial surfaces are preferably connected to each other redundantly. The compounds are preferably S-shaped. The sensor surfaces can be redundantly connected to the electronics by using multiple leads. When using a plurality of supply lines, these supply lines are preferably connected to the sensor surfaces at spatially different locations.

Die in gezeigte Platine zeigt die Batterielasche 65. Die Batterielasche 65 hat bevorzugt einen ersten Kontakt für die Herstellung eines ersten elektrischen Kontakts zu einer Batterie (beispielsweise einer Knopfzellenbatterie). Bevorzugt ist der erste Kontakt rund bzw. in der Form der Batterie ausgebildet. Bevorzugt ist der erste Kontakt nicht vollflächig, sondern weist wie in gezeigt eine Öffnung auf. Dadurch kann ein besonders guter und ausfallsicherer Kontakt mit der Batterie hergestellt werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der erste Batteriekontakt mit einem flexiblem bzw. elastischen Material oder einer Feder hinterlegt, beispielsweise einem Schaumstoff oder Gummi, um für einen Anpressdruck des ersten Kontakts auf die Batterie zu sorgen. Bevorzugt ist dieses Material bzw. Feder, ähnlich wie die Kontaktfläche selbst, in der Mute mit einer Aussparung versehen. Die Batterielasche 65 weist einen zweiten Kontakt für die Herstellung eines zweiten elektrischen Kontakts zur Batterie auf. Dieser wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach dem Durchfädeln durch das Spritzgußteil der Sohle umgebogen, sodass ein seitlicher Kontakt für die Batterie entsteht. Dies ist insbesondere für die elektrische Anbindung von Knopfzellen vorteilhaft, da diese einen seitlich zugänglichen Pluspol aufweisen. Der zweite Kontakt ist, wie in gezeigt, bevorzugt ein schmaler Kontakt, der nach dem Umbiegen die Seitenfläche einer Knopfzelle flächig berührt. Wie der erste Kontakt kann auch der zweite Kontakt mit einem flexiblen bzw. elastischen Material oder einer Feder hinterlegt sein, um für einen Anpressdruck an den seitlichen Kontakt der Batterie zu sorgen. Anders als in gezeigt kann die elektrisch leitende Fläche des ersten Kontakts in der Nähe des zweiten Kontakts leicht abgeschnitten bzw. verkürzt ausgeprägt sein, um beim Umbiegen des zweiten Batteriekontakts einen Kurzschluss zwischen Pluspol und Minuspol der Batterie zu vermeiden.In the shown board shows the battery cover 65 , The battery bag 65 preferably has a first contact for making a first electrical contact with a battery (eg, a coin cell battery). Preferably, the first contact is round or in the form of the battery. Preferably, the first contact is not full surface, but has as in shown an opening. As a result, a particularly good and fail-safe contact with the battery can be made. In a preferred embodiment, the first battery contact is deposited with a flexible or spring material, such as a foam or rubber, to provide a contact pressure of the first contact on the battery. Preferably, this material or spring, similar to the contact surface itself, provided in the mute with a recess. The battery bag 65 has a second contact for making a second electrical contact with the battery. This is bent in a preferred embodiment after the threading through the injection molded part of the sole, so that a lateral contact for the battery is formed. This is particularly advantageous for the electrical connection of button cells, since they have a laterally accessible positive pole. The second contact is as in shown, preferably a narrow contact, which touches the side surface of a button cell area after bending. Like the first contact, the second contact can also be deposited with a flexible or elastic material or a spring in order to provide a contact pressure against the lateral contact of the battery. Unlike in As shown, the electrically conductive surface of the first contact in the vicinity of the second contact may be slightly cut off to avoid a short circuit between the positive pole and the negative pole of the battery when the second battery contact is bent over.

Claims

Sole for measuring the mechanical pressure distribution on the human foot sole with sensors and electronics, characterized in that the electronics are integrated into the sole.

Sole according to claim 1, characterized in that the sensors are capacitive pressure sensors.

Sole according to claim 1 or claim 2, characterized in that the sole has a plurality of layers and a layer is a circuit board and the board is flexible.

Sole according to claim 3, characterized in that the sole has a first capacitor plate and a second layer of the sole is a second capacitor plate and a spacer is arranged between the capacitor plates.

Sole according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure sensors are designed as flat elements and are arranged on tentakelförmigen leads.

Sole according to claim 5, characterized in that the tentacle-shaped leads are bent in an S-shape.

Sole according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plastic molded part.

Sole according to claim 7, characterized in that the plastic molded part has on the upper side a first recess with flow-optimized webs, on the underside of a second recess.

Receiver, in particular for communication with a sole according to one of claims 1 to 8, having a plurality of functions, characterized that a function can be selected by turning the receiver and that it has a function display, in particular an LED.

Method for communicating with a receiver, in particular a sole according to one of claims 1 to 8 by means of a receiver, in particular according to claim 9, characterized in that the receiver is rotated to select a function, the function is indicated by means of an LED and then the function is activated.