ES2742129T3 - Plantillas para la inserción en un artículo de calzado y sistema de monitorización de una presión del pie - Google Patents

Plantillas para la inserción en un artículo de calzado y sistema de monitorización de una presión del pie Download PDF

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Abstract

Una plantilla (1) para su inserción en un artículo de calzado, siendo dicha plantilla sustancialmente plana y extendiéndose en un plano horizontal (X, Y) perpendicular a una dirección del espesor (Z), comprendiendo la plantilla una parte de medición (5) que se extiende en el plano horizontal (X, Y), comprendiendo la parte de medición (5) al menos: - una lámina superior (7) flexible y una lámina inferior (8) flexible enfrentadas entre sí en la dirección del espesor (Z); - una lámina dieléctrica (9) aislante flexible dispuesta entre la lámina superior (7) y la lámina inferior (8); - una pluralidad de sensores de fuerza (10) capacitivos en la parte de medición (5) de la plantilla, comprendiendo cada sensor de fuerza capacitivo al menos un electrodo superior (10a) en la lámina superior (7) y un electrodo inferior (10b) en la lámina inferior (8), estando el electrodo inferior (10b) orientado hacia el electrodo superior (10a) en la dirección del espesor (Z) y estando separado del electrodo inferior (10b) al menos por la lámina dieléctrica (9) aislante flexible; - una red de cables conductores superiores (11) en la lámina superior (7), conectados eléctricamente a los electrodos superiores (10a) de la pluralidad de sensores de fuerza (10) capacitivos, y una red de cables conductores inferiores (12) en la lámina inferior (8), conectada eléctricamente a los electrodos inferiores (10b) de la pluralidad de sensores de fuerza (10) capacitivos; comprendiendo la plantilla además una parte de chip (6) que se extiende en el plano horizontal (X, Y), comprendiendo la parte de chip (6) al menos: - un miembro de soporte de chip (13) que es sustancialmente plano y se extiende en el plano horizontal (X, Y) de la plantilla (1) entre una cara superior (13a) y una cara inferior (13b), estando dicho miembro de soporte de chip (13) separado de la lámina dieléctrica (9), y - sistema electrónico de control y transmisión (14), montado en la parte de chip (6) de la plantilla, y que comprende al menos un sistema electrónico de control (15) conectado eléctricamente a la pluralidad de sensores de fuerza (10) capacitivos y un transceptor (16) inalámbrico capaz de comunicarse con un servidor (100) remoto, comprendiendo la lámina superior (7) una lengüeta de contacto superior (19) que se extiende desde la parte de medición (5) de la plantilla hacia la parte de chip (6) de la plantilla (1) y estando en contacto de superficie con al menos una parte del miembro de soporte de chip (13), comprendiendo dicha lengüeta de contacto superior (19) al menos un cable conductor (19a) conectado a al menos un electrodo superior (10a) de un sensor de fuerza (10) capacitivo a través de la red de cables conductores superiores (11), y comprendiendo la lámina inferior (8) una lengüeta de contacto inferior (20) que se extiende desde la parte de medición (5) de la plantilla a la parte de chip (6) de la plantilla (1) y estando en contacto de superficie con al menos una parte del miembro de soporte de chip (13), comprendiendo dicha lengüeta de contacto inferior (20) al menos un cable conductor (20a) conectado a al menos un electrodo inferior (10b) de un sensor de fuerza (10) capacitivo a través de la red de cables conductores inferiores (12).

Description

DESCRIPCIÓN
Plantillas para la inserción en un artículo de calzado y sistema de monitorización de una presión del pie
Sector de la técnica
La invención está, generalmente, relacionada con la monitorización de la presión del pie. Más particularmente, la invención se refiere a plantillas de monitorización de la presión del pie y sistemas de monitorización de la presión del pie que comprenden tales plantillas.
Estado de la técnica
En campos médicos o entrenamiento deportivo, a menudo es deseable conocer la distribución de las fuerzas de presión ejercidas por los pies de una persona, de una manera estática o dinámica.
Por ejemplo, en el campo médico, la monitorización de la presión del pie podría encontrar aplicaciones como podología diagnóstica única u ortopedia. Al permitir una monitorización continua de las presiones anormales del pie, un sistema de monitorización de la presión del pie también podría mejorar la prevención de lesiones del pie para pacientes diabéticos con neuropatía.
En el deporte, una plantilla de monitorización de la presión del pie, usada por un deportista y conectada a un servidor remoto, podría permitirle al atleta cuantificar sus movimientos y mejorar su rendimiento.
Se conocen varios sistemas y plantillas de monitorización de la presión del pie.
Por ejemplo, el documento WO 2009/070782 describe un sistema de detección de fuerza que puede usarse para detectar la presión en una pluralidad de puntos del pie del usuario y que comprende varios transductores, medios de procesamiento para procesar los datos adquiridos por los sensores y medios de transmisión para transmitir los datos a un servidor remoto.
El documento WO 2009/089406 también describe una plantilla que incluye un conjunto de sensores de presión junto con medios de procesamiento de señal y un transmisor inalámbrico capaz de retransmitir las señales adquiridas a un control remoto.
Otra plantilla con sensores capacitivos de medición de fuerza se divulga en el documento DE 102011012458 A.
Sin embargo, estos sistemas y plantilla presentan varios inconvenientes.
Bajo uso regular, las plantillas experimentan fuertes tensiones y restricciones estructurales que surgen de los numerosos ciclos de flexión. En consecuencia, la conexión entre los módulos electrónicos y los sensores se deteriora rápidamente y provoca un mal funcionamiento de la plantilla.
Además, el espesor de tales plantillas impide una fácil integración en diversos artículos de calzado.
Los módulos de procesamiento, y en particular los medios de conexión entre módulos electrónicos y sensores, también son a menudo una fuente de incomodidad para el usuario que dificulta la adopción de tales sistemas y plantillas.
Por lo tanto, se necesitan sistemas y plantillas de monitorización de la presión del pie que sean confiables a largo plazo, que proporcionen al usuario una experiencia cómoda, que puedan cambiarse fácilmente entre varios artículos de calzado, que tengan un perfil bajo y/o un bajo costo.
También existe la necesidad de plantillas que puedan comunicarse fácilmente con servidores remotos para cuantificar y analizar los datos adquiridos.
Por lo tanto, la presente invención tiene como objetivo especialmente mejorar esta situación.
Objeto de la invención
Por lo tanto, un primer objetivo de la invención es una plantilla para su inserción en un artículo de calzado, siendo dicha plantilla sustancialmente plana y extendiéndose en un plano horizontal perpendicular a una dirección del espesor,
comprendiendo la plantilla una parte de medición que se extiende en el plano horizontal,
comprendiendo la parte de medición al menos:
- una lámina superior flexible y una lámina inferior flexible enfrentadas entre sí en la dirección del espesor; - una lámina dieléctrica aislante flexible dispuesta entre la lámina superior y la lámina inferior;
- una pluralidad de sensores de fuerza capacitivos en la parte de medición de la plantilla, comprendiendo cada sensor de fuerza capacitivo al menos un electrodo superior en la lámina superior y un electrodo inferior en la lámina inferior, estando el electrodo inferior orientado hacia el electrodo superior en la dirección del espesor y estando separado del electrodo inferior al menos por la lámina dieléctrica aislante flexible;
- una red de cables conductores superiores en la lámina superior, conectados eléctricamente a los electrodos superiores de la pluralidad de sensores de fuerza capacitivos, y una red de cables conductores inferiores en la lámina inferior, conectados eléctricamente a los electrodos inferiores de la pluralidad de sensores de fuerza capacitivos.
La plantilla está caracterizada por que comprende además una parte de chip que se extiende en el plano horizontal, comprendiendo la parte de chip al menos:
- un miembro de soporte de chip es, sustancialmente, plano y se extiende en el plano horizontal de la plantilla entre una cara superior y una cara inferior, estando dicho miembro de soporte de chip separado de la lámina dieléctrica, y
- el sistema electrónico de control y transmisión, montado en la parte de chip de la plantilla, y que comprende al menos un sistema electrónico de control conectado eléctricamente a la pluralidad de sensores de fuerza capacitivos y un transceptor inalámbrico capaz de comunicarse con un servidor remoto.
La plantilla está caracterizada además por que la lámina superior comprende una lengüeta de contacto superior que se extiende desde la parte de medición de la plantilla a la parte de chip de la plantilla y está en contacto de superficie con al menos una parte del miembro de soporte de chip, comprendiendo dicha lengüeta de contacto superior al menos un cable conductor conectado a al menos un electrodo superior de un sensor de fuerza capacitivo a través de la red de cables conductores superiores, y
la lámina inferior comprende una lengüeta de contacto inferior que se extiende desde la parte de medición de la plantilla a la parte de chip de la plantilla y está en contacto de superficie con al menos una parte del miembro de soporte de chip, comprendiendo dicha lengüeta de contacto inferior al menos un cable conductor conectado a al menos un electrodo inferior de un sensor de fuerza capacitivo a través de la red de cables conductores inferiores.
En algunas realizaciones, uno también podría usar una o más de las siguientes características:
- la plantilla se extiende a lo largo de una dirección longitudinal y a lo largo de una dirección transversal perpendicular a dicha dirección longitudinal, perteneciendo dicha dirección longitudinal y dicha dirección transversal al plano horizontal de la plantilla,
la plantilla tiene una longitud medida a lo largo de la dirección longitudinal y un ancho medido a lo largo de la dirección transversal, siendo la longitud de la plantilla mayor que el ancho de la plantilla,
la lengüeta de contacto superior de la lámina superior se extiende desde la parte de medición de la plantilla hasta la parte de chip de la plantilla sustancialmente a lo largo de la dirección transversal, y
la lengüeta de contacto inferior de la lámina inferior se extiende desde la parte de medición de la plantilla hasta la parte de chip de la plantilla sustancialmente a lo largo de la dirección transversal;
- el miembro de soporte de chip está separado de la lámina dieléctrica por un hueco, un ancho mínimo de dicho hueco entre el miembro de soporte de chip y la lámina dieléctrica, medido en el plano horizontal de la plantilla, siendo mayor que 1 milímetro, preferentemente mayor que 2 milímetros;
- la parte de chip de la plantilla comprende además una carcasa, cubriendo la carcasa al menos una mayor parte de la cara superior del miembro de soporte de chip y/o al menos una mayor parte de la cara inferior del miembro de soporte de chip;
- la lengüeta de contacto superior de la lámina superior comprende al menos un orificio en la parte de chip de la plantilla, y
la lengüeta de contacto inferior de la lámina inferior comprende al menos un orificio en la parte de chip de la plantilla;
- la carcasa comprende al menos una varilla que se extiende sustancialmente a lo largo de la dirección del espesor, pasando dicha varilla a través de dicho al menos un orificio de la lengüeta de contacto superior, a través de dicho al menos un orificio de la lengüeta de contacto inferior y a través de al menos un orificio del miembro de soporte de chip;
- la lámina superior comprende una pluralidad de lengüetas de contacto superiores que se extienden desde la parte de medición de la plantilla hasta la parte de chip de la plantilla sustancialmente a lo largo de la dirección transversal,
la lámina inferior comprende una pluralidad de lengüetas de contacto inferiores que se extienden desde la parte de medición de la plantilla a la parte de chip de la plantilla sustancialmente a lo largo de la dirección transversal, y
la parte de chip de la plantilla y la parte de medición de la plantilla están conectadas mecánicamente entre sí únicamente a través de la pluralidad de lengüetas de contacto superiores y la pluralidad de lengüetas de contacto inferiores;
- cada lengüeta de contacto superior de la pluralidad de lengüetas de contacto superiores comprende al menos un orificio en la parte de chip de la plantilla y
cada lengüeta de contacto inferior de la pluralidad de lengüetas de contacto inferiores comprende al menos un orificio en la parte de chip de la plantilla;
- la carcasa comprende una pluralidad de varillas que se extienden sustancialmente a lo largo de la dirección del espesor, pasando cada varilla a través de al menos un orificio de una lengüeta de contacto superior de la pluralidad de lengüetas de contacto superiores, a través de al menos un orificio de una lengüeta de contacto inferior de la pluralidad de lengüetas de contacto inferiores y a través de al menos un orificio del miembro de soporte de chip;
- la lengüeta de contacto superior de la lámina superior está cubierta al menos parcialmente por una capa de espesamiento superior dispuesta en una cara superior de la lengüeta de contacto superior de la lámina superior, la lengüeta de contacto inferior está cubierta al menos parcialmente por una capa de espesamiento inferior dispuesta en una cara inferior de la lengüeta de contacto inferior de la lámina inferior, y
la capa de espesamiento superior, la lengüeta de contacto superior, el miembro de soporte de chip, la lengüeta de contacto inferior y la capa de espesamiento inferior se intercalan entre una parte de retención superior y una parte de retención inferior de la carcasa;
- la carcasa comprende una parte de carcasa superior y una parte de carcasa inferior ensambladas entre sí e intercalan el miembro de soporte de chip y el sistema electrónico de control y transmisión;
- el miembro de soporte de chip comprende una pluralidad de orificios pasantes chapados;
- cada sensor de fuerza capacitivo de la pluralidad de sensores de fuerza capacitivos está asociado con al menos un orificio pasante chapado de la pluralidad de orificios pasantes chapados, y
cada uno de dichos orificios pasantes chapados asociados está conectado eléctricamente,
a al menos a un pasador de un chip del sistema electrónico de control, y
al menos a un cable conductor conectado a un electrodo asociado del sensor de fuerza capacitivo asociado; - dicho chip del sistema electrónico de control está montado en una de la superficie superior y la cara inferior del miembro de soporte de chip, y
dicho cable conductor conectado a un electrodo asociado del sensor de fuerza capacitivo asociado está situado en la otra de dicha cara superior y dicha cara inferior del miembro de soporte de chip;
- la lámina dieléctrica no tiene orificios pasantes chapados;
- la lengüeta de contacto superior y la lengüeta de contacto inferior están enfrentadas entre sí a lo largo de la dirección del espesor, y al menos una parte del miembro de soporte del chip se intercala entre la lengüeta de contacto superior y la lengüeta de contacto inferior;
- una cara inferior de la lengüeta de contacto superior está en contacto de superficie con la cara superior del miembro de soporte de chip, y una cara superior de la lengüeta de contacto inferior está en contacto de superficie con la cara inferior del miembro de soporte de chip;
- la lengüeta de contacto superior y la lengüeta de contacto inferior están fijadas a la cara superior y la cara inferior del miembro de soporte de chip respectivamente, estando en particular pegadas o laminadas en dicha cara superior y dicha cara inferior;
- la lengüeta de contacto superior cubre la mayor parte de la cara superior del miembro de soporte de chip, y/o la lengüeta de contacto inferior cubre la mayor parte de la cara inferior del miembro de soporte de chip;
- el miembro de soporte de chip es un laminado que comprende una sección superior, una sección central y una sección inferior,
la lengüeta de contacto superior está intercalada entre la sección superior y la sección central, y está en contacto de superficie con dicha sección superior y dicha sección central, y
la lengüeta de contacto inferior está intercalada entre la sección central y la sección inferior, y está en contacto de superficie con dicha sección central y dicha sección inferior;
- el sistema electrónico de control y transmisión está soldada en el miembro de soporte de chip, en particular en al menos una traza conductora de una cara superior y/o una cara inferior del miembro de soporte de chip;
- la lengüeta de contacto superior que comprende al menos un cable conductor está conectada a un conector eléctrico superior fijado en la cara superior del miembro de soporte de chip, en particular un conector eléctrico de fuerza de inserción cero, y
la lengüeta de contacto inferior que comprende al menos un cable conductor está conectada a un conector eléctrico inferior fijado en la cara inferior del miembro de soporte de chip, en particular un conector eléctrico de fuerza de inserción cero;
- el sistema electrónico de control y transmisión está soldado en la lengüeta de contacto superior y/o en la lengüeta de contacto inferior;
- el sistema electrónico de control y transmisión está montada fuera de una región interna definida entre la lámina superior y la lámina inferior en la dirección del espesor, en particular fuera de una región interna de contacto definida entre la lengüeta de contacto superior y la lengüeta de contacto inferior;
- el miembro de soporte de chip comprende al menos una capa interior que tiene al menos una traza conductora, en particular al menos una capa interior separada respectivamente de una cara superior y una cara inferior del miembro de soporte de chip por capas aislantes respectivas;
- la lámina superior y la lámina inferior, cada una tiene una cara superior y una cara inferior opuesta,
la cara inferior de la lámina superior y la cara superior de la lámina inferior están en contacto con la lámina dieléctrica en la parte de medición de la plantilla,
los electrodos superiores de la pluralidad de sensores de fuerza capacitivos, la red de cables conductores superiores y el al menos un cable conductor de la lengüeta de contacto superior están situados en la cara inferior de la lámina superior,
los electrodos inferiores de la pluralidad de sensores de fuerza capacitivos, la red de cables conductores inferiores y el al menos un cable conductor de la lengüeta de contacto inferior están situados en la cara superior de la lámina inferior;
- el miembro de soporte de chip es una placa de circuito rígida;
- el miembro de soporte de chip es un sustrato flexible que comprende al menos una película de polímero flexible; - la plantilla comprende además al menos una batería flexible plana, ya sea
superpuesta en la cara superior del miembro de soporte de chip de modo que la lengüeta de contacto superior esté intercalada al menos parcialmente entre la batería y dicha cara superior, o
superpuesta en la cara inferior del miembro de soporte de chip de modo que la lengüeta de contacto inferior esté intercalada al menos parcialmente entre la batería y dicha cara inferior;
- en la parte de medición de la plantilla, la lámina superior y la lámina inferior son aislantes, excepto las redes de cables conductores superior e inferior y los electrodos superior e inferior de los sensores de fuerza capacitivos; - la lámina superior y la lámina inferior tienen cada una una única capa de material conductor;
- la lámina dieléctrica está fabricada a partir de un material seleccionado en una lista que comprende corcho, corcho microarquitecturado, elastómero, caucho, uretano, silicona, caucho de butilo, polímero, neopreno, poliuretano, poliisopreno y espuma de uretano;
- la lámina superior y la lámina inferior comprenden al menos una capa de un material seleccionado en una lista que comprende poliéster, poliimida, naftalato de polietileno,
Polieterimida, fluoropolímeros y copolímeros de los formadores;
- la plantilla tiene un espesor inferior a un centímetro, preferentemente inferior a 0,75 centímetros;
- la plantilla comprende
una parte delantera dispuesta para ser acoplada por un antepié del pie,
una parte media dispuesta para ser acoplada por la parte media de pie del pie, y
una parte trasera dispuesta para ser acoplada por un pie trasero del pie,
y la parte de chip de la plantilla está situada en la parte media de la plantilla;
- la parte de medición de la plantilla está situada al menos en la parte delantera y en la parte trasera de la plantilla; - la plantilla comprende además al menos un sensor de fuerza capacitivo situado en la parte media de la plantilla; - la plantilla comprende además una capa de contacto superior en la parte superior de la lámina superior de la plantilla, estando la lámina superior de la plantilla intercalada entre la capa de contacto superior y la lámina dieléctrica en la parte de medición de la plantilla, siendo dicha capa de contacto superior elástica y adaptada para ser acoplada por un pie de un usuario.
Otro objetivo de la invención consiste en un sistema de monitorización de la presión del pie que comprende:
- una plantilla como se detalla arriba y
- un servidor remoto capaz de comunicarse con el transceptor inalámbrico de la plantilla para recibir datos relacionados con la presión de la plantilla.
Descripción de las figuras
Otras características y ventajas de la invención aparecerán fácilmente a partir de la siguiente descripción de varias de sus realizaciones, proporcionadas como ejemplos no limitativos, y de los dibujos adjuntos.
En los dibujos:
- La figura 1 es un esquema que ilustra un sistema según una realización de la invención que comprende una plantilla según una realización de la invención y un servidor remoto.
- La figura 2 es una vista en despiece ordenado de la plantilla de la figura 1 que ilustra una parte de carcasa superior, una capa de espesamiento superior, una lámina superior, un miembro de soporte de chip, una lámina dieléctrica, una lámina inferior, una capa de espesamiento inferior y una parte de carcasa inferior.
- La figura 3 es una sección transversal detallada de una parte de medición de la plantilla de la figura 1.
- La figura 4 es una vista superior detallada de una parte media de la plantilla de la figura 1, donde la parte de la carcasa superior, la capa de espesamiento superior y la lámina superior se han ocultado para mostrar con mayor detalle el miembro de soporte de chip y la lámina dieléctrica en la parte de chip de la plantilla.
- La figura 5 es una sección transversal detallada de una parte de chip según una primera realización de una plantilla según la invención.
- La figura 6 es una sección transversal detallada de una parte de chip de una variante de la primera realización de la plantilla ilustrada en la figura 5.
- La figura 7 es otra sección transversal detallada de la parte de chip de la plantilla de la figura 5, que ilustra una varilla de la carcasa que pasa a través de orificios en la capa inferior de espesamiento, la lengüeta de contacto inferior, el miembro de soporte de chip, la lengüeta de contacto superior y la capa de espesamiento superior. - La figura 8 es una sección transversal detallada de una parte de chip de una segunda realización de una plantilla según la invención.
- La figura 9 es una sección transversal detallada de una parte de chip de una tercera realización de una plantilla según la invención.
- La figura 10 es una sección transversal detallada de una parte de chip de una cuarta realización de una plantilla según la invención.
- La figura 11 es una sección transversal detallada de una parte de chip de una variante de la primera realización de la plantilla de la figura 5 que muestra en particular una batería y una capa de contacto superior según una realización de la invención.
En las diferentes figuras, los mismos signos de referencia designan elementos similares o parecidos.
Descripción detallada
La invención es susceptible de realización en muchas formas diferentes. Las realizaciones preferentes se muestran en los dibujos y se describen en el presente documento en detalle con el entendimiento de que la presente divulgación se debe considerar como un ejemplo de los principios de la invención. La presente descripción y los dibujos no pretenden limitar los aspectos generales de la invención a las realizaciones ilustradas y descritas.
Haciendo referencia a la figura 1, se muestra una plantilla 1 según una realización de la invención.
La plantilla 1 está destinada para insertarse en un artículo de calzado o incluirse en la estructura del calzado. El artículo de calzado es, por ejemplo, un zapato y puede adoptar muchas formas, tales como un calzado de calle, deportivo u ortopédico.
La plantilla 1 es, sustancialmente, plana y se extiende perpendicularmente a una dirección del espesor Z.
De este modo, la plantilla 1 puede extenderse entre una superficie de plantilla superior y una superficie de plantilla inferior lb, enfrentándose entre sí, siendo ambas superficies perpendiculares a la dirección del espesor Z.
Por "sustancialmente plano", se entiende que la plantilla se extiende generalmente a lo largo de un plano, que tiene grandes dimensiones a lo largo de una dirección longitudinal X y una dirección transversal Y (siendo la dirección transversal Y perpendicular a la dirección longitudinal X), y una dimensión más pequeña a lo largo de una dirección del espesor Z que es perpendicular a las direcciones longitudinal y transversal X, Y. Téngase en cuenta que la plantilla puede presentar estructuras, protuberancias y pequeñas curvas y, por lo tanto, parte de un plano perfecto. Sin embargo, se entiende que la extensión de tales estructuras, protuberancias y curvas es pequeña en comparación con la extensión de la plantilla en las direcciones longitudinal y transversal X, Y. Por ejemplo, la extensión de la plantilla a lo largo de la dirección del espesor Z puede ser al menos diez veces más pequeño que la extensión de la plantilla 1 en las direcciones longitudinal y transversal X, Y.
Las direcciones longitudinal y transversal X, Y forman un plano indicado aquí como un "plano horizontal" X, Y.
Más particularmente, la plantilla 1 puede extenderse principalmente a lo largo de la dirección longitudinal X, en segundo lugar a lo largo de la dirección transversal Y. Por ejemplo, la plantilla tiene una longitud medida a lo largo de la dirección longitudinal X y un ancho medido a lo largo de la dirección transversal Y, siendo la longitud de la plantilla mayor que el ancho de la plantilla.
Como ejemplo no limitativo, la extensión de la plantilla 1 a lo largo de la dirección transversal Y, llamada "anchura", puede ser menor que la mitad de la extensión de la plantilla 1 a lo largo de la dirección longitudinal X, llamada "longitud".
En la presente descripción, la extensión de la plantilla a lo largo de la dirección del espesor Z se denomina "espesor". Por "espesor", se entiende de este modo una distancia máxima que separa la superficie de la plantilla superior 1a y la superficie de la plantilla inferior 1b de la plantilla 1, midiéndose dicha distancia a lo largo de la dirección del espesor Z.
La extensión de la plantilla 1 a lo largo de la dirección del espesor Z puede ser menor que diez veces la extensión de la plantilla 1 a lo largo de la dirección longitudinal X. La extensión de la plantilla 1 a lo largo de la dirección del espesor Z puede ser menor que varias veces la extensión de la plantilla 1 a lo largo de la dirección transversal Y, por ejemplo, menor que cinco veces la extensión de la plantilla 1 a lo largo de la dirección transversal Y.
La plantilla 1 puede presentar, por ejemplo, un espesor de menos de dos centímetros, preferentemente menos de 1,5 centímetros, por ejemplo, de aproximadamente 1 centímetro.
Como se ilustra en la figura 1, la plantilla 1 puede comprender una parte delantera 2 dispuesta para ser acoplada por un antepié de un pie, una parte media 3 dispuesta para acoplarse por un medio pie del pie, y una parte trasera 4 dispuesta para acoplarse por un pie trasero del pie.
La parte delantera 2, la parte media 3 y la parte trasera 4 están conectadas entre sí para formar un único elemento que puede ser más o menos flexible.
La parte delantera 2 puede en particular extenderse en una dimensión mayor que la parte media 3 a lo largo de la dirección transversal Y, es decir, el ancho de la parte delantera 2 puede ser mayor que el ancho de la parte media 3. En un ejemplo no limitativo, la plantilla 1 puede ser un elemento laminado en forma de lámina con varias capas apiladas. Ahora se describirá este ejemplo no limitativo, teniendo en cuenta que también se puede usar una configuración alternativa dentro del contexto de la invención, por ejemplo inyectando poliuretano alrededor de la plantilla.
La configuración de las capas de la plantilla 1 puede variar, en particular, a lo largo de su extensión longitudinal y transversal, como se detallará a continuación.
La plantilla 1 presenta una parte de medición 5 y una parte de chip 6.
La parte de medición 5 y la parte de chip 6 tienen capas diferentes y disposiciones de capas diferentes.
En la realización de la invención ilustrada en la figura 1, la parte de medición 5 está situada en la parte delantera 2 y en la parte trasera 4 de la plantilla 1. La parte de chip 6 está situada en la parte media 3 de la plantilla 1.
Alternativamente, la parte de medición 5 también puede comprender una parte de la parte media 3 de la plantilla 1. En alguna realización de la invención, la parte de chip 6 puede estar situada en la parte delantera 2 y/o en la parte trasera 4.
Haciendo referencia ahora a las figuras 2 y 3, la configuración de la plantilla 1 en la parte de medición 5 se describirá ahora con mayor detalle.
En la parte de medición 5, la plantilla 1 comprende una lámina superior 7 flexible y una lámina inferior 8 flexible. La lámina superior 7 y la lámina inferior 8 se extienden generalmente a lo largo de las direcciones longitudinal y transversal X, Y. La lámina superior 7 y la lámina inferior 8 se enfrentan entre sí, de este modo, en la dirección del espesor Z.
La plantilla 1 comprende además una lámina dieléctrica 9. La lámina dieléctrica 9 dispuesta entre la lámina superior 7 y la lámina inferior 8. La lámina dieléctrica 9 es, ventajosamente, una lámina aislante flexible como se detallará más adelante.
Como se ilustra en las figuras 1-4, se proporciona una red de sensores de fuerza 10 capacitivos en la parte de medición 5 de la plantilla 1. Los sensores de fuerza 10 capacitivos están situados en la parte delantera 2, la parte media 3 y la parte trasera 4 de la plantilla 1.
Haciendo referencia más particularmente a la figura 3, cada sensor de fuerza 10 capacitivo comprende un electrodo superior 10a en la lámina superior 7 y un electrodo inferior 10b en la lámina inferior 8. El electrodo superior 10a y el electrodo inferior 10b se extienden perpendicularmente a la dirección del espesor Z y se enfrentan entre sí en la dirección del espesor Z.
Los sensores de fuerza capacitivos pueden ser sensores de fuerza de compresión y/o fuerza de corte.
Por ejemplo, el electrodo superior 10a y el electrodo inferior 10b pueden ser cuadrados con lados de aproximadamente 5 mm, o pueden ser discos con pocos milímetros de diámetro.
El electrodo superior 10a y el electrodo inferior 10b están separados entre sí al menos por la lámina dieléctrica 9. También se proporciona una red de cables conductores superiores 11 en la lámina superior 7. Los cables conductores superiores 11 están conectados eléctricamente a los electrodos superiores 10a de los sensores de fuerza 10 capacitivos. De manera similar, se proporciona una red de cables conductores inferiores 12 en la lámina inferior 8. Los cables conductores inferiores 12 están conectados eléctricamente a los electrodos inferiores 10b de los sensores de fuerza 10 capacitivos.
En una realización de la invención, los cables conductores superiores 11 y los cables conductores inferiores 12 pueden estar dispuestos para conectar por separado cada sensor de fuerza 10 capacitivo.
En otra realización de la invención, las redes de cables conductores superiores 11 y cables conductores inferiores 12 pueden multiplexarse espacialmente, es decir, estar dispuestas para poder abordar cada sensor de fuerza 10 capacitivo por separado mediante una combinación de un cable conductor superior 11 y un cable conductor inferior 12, por ejemplo direccionando filas y columnas en una disposición matricial de los sensores de fuerza 10 capacitivos.
Para este objetivo, la lámina superior 7 y la lámina inferior 8 comprenden cada una al menos una capa conductora 7b, 8b. La lámina superior 7 y la lámina inferior 8 también comprenden cada una al menos una capa aislante 7a, 8a. La lámina superior 7 y la lámina inferior 8 pueden estar provistas cada una de una única capa conductora 7b, 8b. En la realización de la figura 3, la lámina superior 7 y la lámina inferior 8 están provistas cada una de una única capa aislante 7a, 8a.
Las capas aislantes 7a, 8a están fabricadas de polímero flexible aislante y pueden, por ejemplo, estar fabricadas de un material seleccionado en la lista que comprende poliéster, poliimida, naftalato de polietileno, polieterimida, fluoropolímeros, espuma de poliuretano de células mixtas y copolímeros de los formadores.
Por ejemplo, las capas aislantes 7a, 8a pueden estar fabricadas de una película de poliimida tal como Kapton. Las capas aislantes 7a, 8a son, por ejemplo, una lámina kapton con un espesor entre 50 y 100 micrómetros. Las capas aislantes 7a, 8a pueden tener una constante dieléctrica de aproximadamente 110 kV/mm.
Las capas conductoras 7b, 8b son conductoras de la electricidad y pueden depositarse sobre las capas aislantes 7a, 8a o imprimirse con una tinta conductora de la electricidad. La capa conductora 7b, 8b puede estar fabricadas de metal o polímero conductor, por ejemplo.
La capa conductora 7b de la lámina superior 7 comprende los electrodos superiores 10a de los sensores de fuerza 10 capacitivos y la red de cables conductores superiores 11. De manera similar, la capa conductora 8b de la lámina inferior 8 comprende los electrodos inferiores 10b de los sensores de fuerza 10 capacitivos y la red de cables conductores inferiores 12.
En una realización preferente de la invención, en la parte de medición 5 de la plantilla 1, la lámina superior 7 y la lámina inferior 8 son aislantes, excepto los cables conductores 11, 12 y los electrodos 10a, 10b de los sensores de fuerza 10 capacitivos.
En la realización de la invención ilustrada en la figura 3, la lámina dieléctrica aislante 9 se extiende entre una cara superior 9a y una cara inferior 9b. La lámina superior 7, la lámina dieléctrica 9 y la lámina inferior 8 están dispuestas en una disposición de replanteo coplanar de manera siguiente. La lámina superior 7 está laminada en la cara superior 9a de la lámina dieléctrica 9 de modo que la capa conductora 7b esté en contacto de superficie con la cara superior 9a de la lámina dieléctrica 9. En el otro lado de la lámina dieléctrica 9, la lámina inferior 8 está laminada en la cara inferior 9b de la lámina dieléctrica 9 de modo que la capa conductora 8b esté en contacto de superficie con la cara inferior 9b de la lámina dieléctrica 9.
En otras palabras, la lámina superior 7 y la lámina inferior 8 tienen cada una caras superiores 7c, 8c respectivas y caras inferiores 7d, 8d respectivas enfrentadas a las caras superiores en la dirección del espesor Z. La capa conductora 7b de la lámina superior 7 está situada en sus caras inferiores 7d y la capa conductora 8b de la lámina inferior 8 está situada en sus caras superiores 8c.
La cara inferior 7d de la lámina superior 7 y la cara superior 8c de la lámina inferior 8 están, de este modo, en contacto con la lámina dieléctrica 9 en la parte de medición 5 de la plantilla 1. Los electrodos superiores 10a de los sensores de fuerza 10 capacitivos y la red superior del cable conductor 11 se ubica entonces en la cara inferior 7d de la lámina superior 7. Los electrodos inferiores 10b de los sensores de fuerza 10 capacitivos y la red inferior del cable conductor 12 están situados en la cara superior 8c de la lámina inferior 8.
Se puede prever otra realización en la que las capas conductoras 7b, 8b y las capas aislantes 7a, 8a de la lámina superior 7 y la lámina inferior 8 están dispuestas de manera diferente y, en particular, se cambian en la dirección del espesor Z.
En ausencia de cargas de tracción o compresión o cizallamiento lateral, el valor de la capacitancia C de un sensor de fuerza 10 capacitivo puede determinarse como una función del espesor L de la lámina dieléctrica 9 en la ubicación del sensor de fuerza 10 capacitivo, la superficie S del electrodo superior 10a y el electrodo inferior 10b y la constante dieléctrica £ del material entre los electrodos, en particular la lámina dieléctrica 9, en particular mediante la siguiente ecuación:
Figure imgf000008_0001
Bajo el efecto de una carga de compresión o tracción, el espesor L de la lámina dieléctrica 9 en la ubicación del sensor de fuerza 10 capacitivo cambia y la capacitancia C del sensor 10 varía de este modo.
El espesor de la lámina dieléctrica 9 a lo largo de la dirección del espesor Z puede estar en el intervalo de 0,2 mm a 1 mm.
La lámina dieléctrica 9 está hecha ventajosamente de un material dieléctrico que es deformable elásticamente bajo cargas de tracción, cargas de compresión y cizallamiento lateral. La resistencia mecánica de un elastómero material puede definirse como una relación, a menudo expresada como un porcentaje, de la energía devuelta después de la deformación dividida por la energía utilizada para deformar el elastómero, bajo carga cíclica. La tasa de histéresis corresponde a la energía disipada y, por lo tanto, es el complemento de la resistencia mecánica. Una alta resistencia puede asociarse a una baja histéresis.
El material de la lámina dieléctrica 9 se puede seleccionar según la aplicación. La lámina dieléctrica 9 puede hacerse, por ejemplo, en un material seleccionado en la lista que comprende corcho, corcho microarquitecturado, elastómero, caucho, uretano, silicona, caucho de butilo, polímero, neopreno, poliuretano, poliisopreno y espuma de uretano.
En particular, la lámina dieléctrica 9 está hecha de un material aislante. La lámina dieléctrica puede estar hecha de un material que no sea conductor ni semiconductor.
En una realización preferente, la lámina dieléctrica 9 permanece dentro del rango de deformación flexible para presiones aplicadas entre 0 y 10 kg/cm (correspondiente al promedio de la presión plantar) y el aplastamiento del material está limitado, preferentemente, entre 10 % y 50 % del espesor, preferentemente menos del 50 % cuando la presión aplicada es de 15 kg/cm.
De esta manera, cuando la capacidad de salida de los electrodos 10a, 10b se mide antes y después de la aplicación de una carga de compresión, es posible calcular una variación en el espesor L de la lámina dieléctrica 9 en la ubicación del sensor de fuerza 10 capacitivo.
En particular, es posible calcular entonces una presión normal aplicada en la ubicación del sensor de fuerza 10 capacitivo, por ejemplo utilizando la ley de Hook que indica que la deformación normal o aplicada a la superficie de la lámina dieléctrica 9 es igual al producto del porcentaje de variación de espesor AL/L por el módulo E de Young del material de la lámina dieléctrica 9:
Figure imgf000009_0001
La lámina dieléctrica 9 puede presentar, por ejemplo, un módulo de Young entre 1 MPa y 5 MPa y una relación de Poisson entre 0 y 0,5 y preferentemente menos de 0,1 la lámina dieléctrica 9 puede tener una constante dieléctrica entre 3 y 10 kV/mm.
Volviendo ahora a las figuras 4-11, la disposición de la plantilla en la parte de chip se describirá ahora con mayor detalle.
Como se ilustra en la figura 1, la parte de chip 6 de la plantilla se extiende sustancialmente en el plano horizontal X, Y.
La parte de chip 6 de la plantilla 1 comprende un miembro de soporte de chip 13.
El miembro de soporte de chip 13 es ventajosamente sustancialmente plano y se extiende perpendicularmente a la dirección del espesor Z de la plantilla 1, en el plano horizontal X, Y de la plantilla 1. El miembro de soporte de chip 13 se extiende de este modo entre dos lados opuestos: una cara superior 13a y una cara inferior 13b, enfrentadas entre sí en la dirección del espesor Z.
El miembro de soporte de chip 13 puede presentar un espesor del orden del espesor de la plantilla en la parte de medición 5 o ligeramente mayor, en particular menos de diez veces el espesor de la plantilla en la parte de medición 3, en particular menos de diez veces el espesor de la capa dieléctrica 9.
En todas las realizaciones de la invención que se describen, el miembro de soporte de chip 13 puede ser una placa de circuito rígida o puede ser un sustrato flexible.
Tal placa de circuito rígida puede comprender uno o varios sustratos no conductores. La placa de circuito rígida puede comprender además una o varias láminas de cobre laminadas sobre el sustrato no conductor y ser una placa de circuito impreso. La placa de circuito rígida puede ser un laminado y puede comprender varias capas conductoras. El/Los sustrato(s) no conductor(es) puede ser, por ejemplo, FR4 expoxi.
Un sustrato flexible puede comprender al menos una película de polímero flexible, por ejemplo, una capa de un material seleccionado en una lista que comprende poliéster, poliimida, naftalato de polietileno, polieterimida, fluoropolímeros y copolímeros de los formadores. Las trazas conductoras se pueden depositar en la película de polímero como una capa o mediante impresión de tinta. El sustrato flexible puede ser un laminado de varias películas de polímero con una o varias trazas conductoras en dichas películas.
Como se ilustra en las figuras 4-11, el miembro de soporte de chip 13 está separado de la lámina dieléctrica 9. Más precisamente, el miembro de soporte de chip 13 está separado de la lámina dieléctrica 9 por un hueco 35. Por "separado por un hueco", se entiende que el miembro de soporte de chip y la lámina dieléctrica no están en contacto directo y pueden moverse uno con respecto al otro al menos a lo largo de la dirección del espesor. El hueco 35 puede estar vacío o puede rellenarse con un material flexible o blando.
Un ancho mínimo de dicho hueco 35, medido en el plano horizontal X, Y de la plantilla, puede ser, por ejemplo, mayor de 1 milímetro, preferentemente mayor de 2 milímetros.
Debe tenerse en cuenta que la parte de medición 5 de la plantilla 1 también puede presentar uno o varios sensores de fuerza 10 capacitivos en la parte superior o inferior de la parte de chip 6 de la plantilla 1. Para este objetivo, una almohadilla de la medición 5, que comprende una parte de la lámina superior 7 flexible, una parte de la lámina inferior 8 flexible y una parte de la lámina dieléctrica 9, por ejemplo, puede pasar sobre la parte de chip 6 de la plantilla 1. Dicha almohadilla puede por ejemplo doblarse en la forma de una "S" en la dirección vertical, t sobre la parte de chip 6. Dicha almohadilla puede extenderse desde la parte posterior, o desde la parte delantera, de la plantilla 1. Ventajosamente, dicha almohadilla puede no estar conectada o fijada a la parte de chip 6 para mantener la conexión mecánica entre la parte de medición 5 y la parte de chip 6 libre de interferencias. Alternativamente, dicha almohadilla se puede fijar a la parte de chip 6 en una parte pequeña o dicha almohadilla puede garantizar una posición óptima de los sensores de fuerza 10 capacitivos.
La parte de chip 6 de la plantilla 1 también comprende un sistema electrónico de control y transmisión 14.
El sistema electrónico de control y transmisión 14 está montado en la parte de chip 6 de la plantilla 1. De este modo, el sistema electrónico de control y transmisión 14 puede ubicarse muy cerca del miembro de soporte de chip 13 y, en particular, montarse en el miembro de soporte de chip 13 como se detalla más adelante.
El sistema electrónico de control y transmisión 14 puede incluir un sistema electrónico de control 15 y un transceptor 16 inalámbrico. El sistema electrónico de control 15 comprende al menos un chip 15a conectado eléctricamente a los sensores de fuerza 10 capacitivos. El transceptor 16 inalámbrico puede comunicarse con un servidor 100 remoto como se detallará más abajo. En particular, el transceptor 16 inalámbrico está conectado al sistema electrónico de control 15 y puede recibir datos del sistema electrónico de control 15 y transmitir dichos datos al servidor 100 remoto por medios inalámbricos (tales como Wi-Fi, Bluetooth...).
La plantilla 1 puede estar provista además de una batería 17 capaz de alimentar el sistema electrónico de control y transmisión 14. La batería 17 puede ser ventajosamente una batería flexible.
El miembro de soporte de chip 13 puede fortalecer de este modo la plantilla 1 en la ubicación del sistema electrónico de control y transmisión 14 y permitir el montaje del sistema electrónico de control y transmisión 14 en la plantilla 1 en la parte de chip 6 de la plantilla 1.
Ahora se detallará la conexión eléctrica y mecánica entre la parte de chip 6 de la plantilla 1 y la parte de medición 5 de la plantilla.
La lámina superior 7 puede estar provista además de una lengüeta de contacto superior 19 y la lámina inferior 8 está provista de una lengüeta de contacto inferior 20.
La lengüeta de contacto superior 19 se extiende desde la parte de medición 5 de la plantilla hasta la parte de chip 6 de la plantilla 1. La lengüeta de contacto superior 19 puede en particular extenderse sustancialmente a lo largo de la dirección transversal Y.
La lengüeta de contacto inferior 20 de la lámina inferior 8 se extiende desde la parte de medición 5 de la plantilla hasta la parte de chip 6 de la plantilla 1. La lengüeta de contacto inferior 20 puede en particular extenderse sustancialmente a lo largo de la dirección transversal Y.
La lengüeta de contacto superior 19 puede extenderse desde la parte de medición 5 de la plantilla a una distancia de unos pocos milímetros, en particular a al menos 5 milímetros, midiéndose dicha distancia como una extensión de la lengüeta de contacto superior 19 desde el extremo de la lámina dieléctrica 9, es decir, desde el comienzo del hueco 35, en el plano horizontal X, Y.
De manera similar, la lengüeta de contacto inferior 20 puede extenderse desde la parte de medición 5 de la plantilla a una distancia de unos pocos milímetros, en particular a al menos 5 milímetros, midiéndose dicha distancia como una extensión de la lengüeta de contacto inferior 20 desde el extremo de la lámina dieléctrica 9, es decir, desde el comienzo del hueco 35, en el plano horizontal X, Y.
La lengüeta de contacto superior 19 y la lengüeta de contacto inferior 20 están en contacto de superficie con al menos una parte del miembro de soporte de chip 13. La lengüeta de contacto superior 19 presenta de este modo al menos una región de contacto de superficie 21 con el miembro de soporte de chip 13. De manera similar, la lengüeta de contacto inferior 20 presenta al menos una región de contacto de superficie 22 con el miembro de soporte de chip 13.
Por "contacto de superficie entre la parte de contacto y el miembro de soporte del chip", significa que cada región del contacto de superficie 21, 22 cubre un área bidimensional o tridimensional y, en particular, se extiende a lo largo de dos direcciones perpendiculares respectivas, en longitudes respectivas que son mayores que el espesor de la lámina superior y la lámina inferior. En algunas realizaciones, las regiones de contacto de superficie 21, 22 pueden estar enterradas dentro del miembro de soporte de chip como se ilustra en las figuras 9-10.
Las áreas respectivas de dicha región de contacto de superficie 21, 22 pueden ser mayores que unos pocos milímetros cuadrados, por ejemplo mayores que 10 milímetros cuadrados.
Ventajosamente, las regiones de contacto de superficie 21, 22 se extienden, ambas, en el plano X, Y de la plantilla, es decir, perpendicular a la dirección del espesor Z.
La lengüeta de contacto superior 19 de la lámina superior 7 comprende además al menos un cable conductor 19a. El cable conductor 19a está conectado a al menos un electrodo superior 10a de un sensor de fuerza 10 capacitivo a través de la red de cables conductores superiores 11.
De manera similar, la lengüeta de contacto inferior 20 de la lámina inferior 8 comprende al menos un cable conductor 20a. El cable conductor 20a está conectado a al menos un electrodo inferior 10b de un sensor de fuerza 10 capacitivo a través de la red de cables conductores inferiores 12.
El cable conductor 19a de la lengüeta de contacto superior 19 puede pertenecer a la región de contacto de superficie 21 entre la lengüeta de contacto superior 19 y el miembro de soporte de chip 13. El cable conductor 19a puede estar en contacto con el miembro de soporte de chip 13 y, en particular, en contacto extendido con el miembro de soporte de chip 13.
Del mismo modo, el cable conductor 20a de la lengüeta de contacto inferior 20 puede pertenecer a la región del contacto de superficie 22 entre la lengüeta de contacto inferior 20 y el miembro de soporte de chip 13. El cable conductor 20a puede estar en contacto, en particular, en contacto extendido, con el miembro de soporte de chip 13. Por "contacto extendido", se entiende, por ejemplo, que el contacto entre cada cable conductor 19a, 20a y el miembro de soporte de chip 13 se extiende sobre una longitud que es mayor que el ancho de dicho cable conductor 19a, 20a. En particular, el contacto entre cada cable conductor 19a, 20a y el miembro de soporte de chips 13 se extiende perpendicularmente a la dirección del espesor Z, es decir, en el plano de la plantilla X, Y.
Dicho contacto entre cada cable conductor 19a, 20a y el miembro de soporte de chip 13 puede, por ejemplo, extenderse a lo largo de unos pocos milímetros, en particular al menos 5 milímetros.
La figura 5 ilustra una primera realización de la parte de chip 6 de una plantilla 1 según la invención.
En el ejemplo de la figura 5, el miembro de soporte de chip 13 está provisto de pistas conductoras 18 en su cara superior 13a y en su cara inferior 13b. En variante, las pistas conductoras 18 pueden proporcionarse solo en una de la cara superior 13a y la cara inferior 13b.
El sistema electrónico de control y transmisión 14 está soldada en el miembro de soporte de chip 13, y en particular en las pistas conductoras 18 proporcionadas en el miembro de soporte de chip 13.
En esta primera realización, la lengüeta de contacto superior 19 y la lengüeta de contacto inferior 20 de la lámina inferior están enfrentadas entre sí a lo largo de la dirección del espesor Z.
La lengüeta de contacto superior 19 está en contacto de superficie con la cara superior 13a del miembro de soporte de chip 13 y la lengüeta de contacto inferior 20 está en contacto de superficie con la cara inferior 13b del miembro de soporte de chip 13.
En esta realización, todo el espesor del miembro de soporte de chip 13 se intercala entre la lámina superior 7 y la lámina inferior 8.
La lengüeta de contacto superior 19 y la lengüeta de contacto inferior 20 se fijan respectivamente a la cara superior 13a y la cara inferior 13b del miembro de soporte de chip 13.
En una realización, la lengüeta de contacto superior 19 y la lengüeta de contacto inferior 20 se pueden pegar o laminar, por ejemplo, en dicha cara superior 13a y cara inferior 13b.
En los ejemplos ilustrados en las figuras 6 y 7, la lengüeta de contacto superior 19 y la lengüeta de contacto inferior 20 se pueden unir mecánicamente al miembro de soporte de chip 13 de una manera extraíble que ahora se detallará. Las variantes ilustradas en las figuras 6 y 7 pueden combinarse entre sí y con la variante de la figura 5. Como se ilustra en las figuras 2 y 5-7, la parte de chip 6 de la plantilla 1 puede comprender además una carcasa 36. La carcasa 36 puede cubrir, por ejemplo, al menos una mayor parte de la cara superior 13a del miembro de soporte de chips 13 y/o al menos una mayor parte de la cara inferior 13b del miembro de soporte de chips 13.
La carcasa 36 puede ser, por ejemplo, una carcasa de plástico rígido o un recubrimiento de polímero. La carcasa 36 puede comprender además una o varias aberturas, por ejemplo una abertura próxima al transceptor 16 inalámbrico del sistema electrónico de control y transmisión 14. De esta manera, se puede mejorar la calidad de la transmisión inalámbrica de datos.
Como se ilustra en las figuras 2 y 5-7, la carcasa 36 puede comprender una parte de carcasa superior 40 y una parte de carcasa inferior 41. La parte de carcasa superior 40 y la parte de carcasa inferior 41 se ensamblan entre sí, intercalando el miembro de soporte de chip 13 y el sistema electrónico de control y transmisión 14.
Por un lado, la carcasa 36 puede comprender una o varias varillas 37 que se extienden sustancialmente a lo largo de la dirección del espesor Z que se ilustran, en particular, en la figura 7.
Por otro lado, la lengüeta de contacto superior 19, la lengüeta de contacto inferior 20 y el miembro de soporte de chip 13 pueden comprender cada uno al menos un orificio 19b, 20b, 13c en la parte de chip 6 de la plantilla 1.
La varilla 37 de la carcasa 36 puede estar dispuesta para pasar a través de dicho orificio 19b de la lengüeta de contacto superior 19, a través de dicho orificio 20b de la lengüeta de contacto inferior 20, y a través de dicho orificio 13c del miembro de soporte de chip 13 como se ilustra en la figura 7. De esta forma es posible mantener la lengüeta de contacto.
Para este fin, el orificio 19b de la lengüeta de contacto superior 19, el orificio 20b de la lengüeta de contacto inferior 20 y el orificio 13c del miembro de soporte de chip 13 pueden alinearse a lo largo de la dirección del espesor Z. Además, la lengüeta de contacto superior 19 de la lámina superior 7 puede estar cubierta al menos parcialmente por una capa de espesamiento superior 38. La capa de espesamiento superior 38 puede estar dispuesta en la cara superior 7c de la lengüeta de contacto superior 19 de la lámina superior 7.
De manera similar, la lengüeta de contacto inferior 20 puede estar cubierta al menos parcialmente por una capa de espesamiento inferior 39 dispuesta en una cara inferior 8d de la lengüeta de contacto inferior 20 de la lámina inferior 8.
La capa de espesamiento superior 38 y la capa de espesamiento inferior 39 pueden ser capas de plástico flexibles o rígidas con una alta resistencia a la tracción.
La capa de espesamiento superior 38 y la capa de espesamiento inferior 39 pueden estar provistas cada una de los orificios 38a, 39a respectivos.
La varilla 37 de la carcasa 36 puede entonces estar dispuesta para pasar adicionalmente a través de dichos orificios 38a, 39a de la capa de espesamiento superior 38 y la capa de espesamiento inferior 39.
En una realización de la invención, la lengüeta de contacto superior 19 comprende dos orificios 19a que rodean los cables conductores 19a de la lengüeta de contacto superior 19 en la dirección longitudinal X. De manera similar, la lengüeta de contacto inferior 20 puede comprender dos orificios 20a que rodean los cables conductores 20a de la lengüeta de contacto inferior 20 en la dirección longitudinal X. Dichos orificios 19a, 20a pueden ser penetrados por las varillas 37 asociadas de la carcasa 36 como se detalla anteriormente.
Como se ilustra en las figuras 2 y 5-11, la lámina superior 7 puede estar provista de una pluralidad de lengüetas de contacto superiores 19 que se extienden desde la parte de medición 5 de la plantilla a la parte de chip 6 de la plantilla 1 sustancialmente a lo largo de la dirección transversal Y.
De manera similar, la lámina inferior 8 puede estar provista de una pluralidad de lengüetas de contacto inferiores 20 que se extienden desde la parte de medición 5 de la plantilla a la parte de chip (6) de la plantilla 1 sustancialmente a lo largo de la dirección transversal Y.
La pluralidad de lengüetas de contacto superiores 19 y la pluralidad de lengüetas de contacto inferiores 20 pueden ser tales que la parte de chip 6 de la plantilla 1 y la parte de medición 5 de la plantilla 1 estén conectadas mecánicamente entre sí únicamente a través de la pluralidad de lengüetas de contacto superiores 19 y la pluralidad de lengüetas de contacto inferiores 20.
Con este objetivo, cada lengüeta de contacto superior de la pluralidad de lengüetas de contacto superiores 19 puede comprender al menos un orificio 19b en la parte de chip 6 de la plantilla y cada lengüeta de contacto inferior de la pluralidad de lengüetas de contacto inferiores 20 puede comprender al menos un orificio 20b en la parte de chip 6 de la plantilla. El miembro de soporte de chip 13 también puede comprender una pluralidad de orificios 13c.
La carcasa 36 puede comprender entonces una pluralidad de varillas 37 que se extienden sustancialmente a lo largo de la dirección del espesor Z y están asociadas a dicha pluralidad de lengüetas de contacto superiores 19, a dicha pluralidad de lengüetas de contacto inferiores 20 y a dicha pluralidad de orificios 13c del miembro de soporte de chips 13 Cada varilla 37 de la pluralidad de varillas 37 puede pasar a través de un orificio 19a de una lengüeta de contacto superior 19 de la pluralidad de lengüetas de contacto superiores 19, a través de un orificio 20b de una lengüeta de contacto inferior 20 de la pluralidad de lengüetas de contacto inferiores 20, y a través de un orificio 13c de la pluralidad de orificios 13c del miembro de soporte de chip 13.
De esta manera, los movimientos relativos del miembro de soporte de chip 13 y la lámina dieléctrica 9 se pueden limitar al menos en el plano horizontal X, Y de la plantilla 1.
Además, la parte de carcasa superior 40 puede estar provista de una parte de retención superior 40a. La parte de carcasa inferior 41 puede estar provista de una parte de retención inferior 41a. La parte de retención superior 40a y la parte de retención inferior 41a pueden estar enfrentadas entre sí en la dirección del espesor Z y estar dispuestas de modo que la capa de espesamiento superior 38, la lengüeta de contacto superior 19, el miembro de soporte de chip 13, la lengüeta de contacto inferior 20 y la capa de espesamiento inferior 39 estén intercalados entre dicha parte de retención superior 40a y la parte de retención inferior 41 a.
Tal disposición de la carcasa 36 asegura que los esfuerzos mecánicos entre la parte de chip 6 y la parte de medición 5 de la plantilla 1 no se transmitan a la conexión eléctrica de la lengüeta de contacto superior 19 y la lengüeta de contacto inferior 20.
Volviendo a la conexión eléctrica entre la parte de medición 5 y la parte de chip 6 de la plantilla, la figura 5 ilustra una primera variante de la invención.
En esta variante, los cables conductores 19a de la lengüeta de contacto superior 19 están situados en la cara inferior 7d de la lámina superior 7 y están en contacto extendido con al menos una pista conductora 18 situada en la cara superior 13a del miembro de soporte de chip 13.
Los cables conductores 19a se pueden soldar entonces a las pistas conductoras 18 respectivas del miembro de soporte de chips 13.
De manera similar, los cables conductores 20a de la lengüeta de contacto inferior 20 están situados en la cara superior 8c de la lámina inferior 8 y están en contacto extendido con al menos una pista conductora 18 situada en la cara inferior 13b del miembro de soporte de chips 13.
Los cables conductores 20a pueden soldarse luego a las pistas conductoras 18 respectivas del miembro de soporte de chip 13 o fijarse usando cinta de eje Z, por ejemplo.
En una variante ilustrada en la figura 6, los cables conductores 19a de la lengüeta de contacto superior 19 están conectados eléctricamente a las pistas conductoras 18 respectivas del miembro de soporte de chip 13 a través de un conector eléctrico superior 42 fijado en la cara superior 13a del miembro de soporte de chip 13.
De manera similar, en la variante de la figura 6, los cables conductores 20b de la lengüeta de contacto inferior 20 están conectados eléctricamente a las pistas conductoras 18 respectivas del miembro de soporte de chip 13 a través de un conector eléctrico inferior 43 fijado en la cara inferior 13a del miembro de soporte de chip 13.
El conector eléctrico superior 42 y el conector eléctrico inferior 43 pueden ser, por ejemplo, conectores eléctricos de fuerza de inserción cero, es decir, conectores que requieren muy poca fuerza para la inserción.
De esta manera, la conexión mecánica y eléctrica entre la parte de medición 5 y la parte de chip 6 de la plantilla pueden ser conexiones extraíbles que permiten cambiar la parte de chip 6 sin dañar la plantilla.
Como se ilustra en la figura 5, el miembro de soporte de chip 13 también puede comprender ventajosamente una pluralidad de orificios pasantes 26 chapados.
Los orificios pasantes 26 chapados son enlaces conductores que se extienden respectivamente entre los extremos superiores 26a y los extremos inferiores 26b. Los orificios pasantes chapados pueden ser orificios atravesados por los miembros de soporte de chip 13 que están chapados con una capa conductora de electricidad, tal como un metal.
En una realización preferente de la invención, la lámina dieléctrica 9 está libre de orificios pasantes chapados. La lámina dieléctrica 9 es, por lo tanto, aislante.
En la realización de la figura 5, los extremos superiores 26a están situados en la cara superior 13a del miembro de soporte de chips 13 y los extremos inferiores 26b están situados en la cara inferior 13b del miembro de soporte de chips 13.
Entre su extremo superior 26a y su extremo inferior 26b, un orificio pasante 26 chapado puede intersecar capas del miembro de soporte de chips o de la lámina superior o inferior 7, 8 y estar conectado eléctricamente con dichas capas como se detallará más adelante. Estas conexiones intermedias se denominan con el número de referencia 26c y se detallan más adelante en referencia a las figuras 9 y 10.
Cada sensor de fuerza 10 capacitivo está asociado con al menos un orificio pasante 26 chapado. Más precisamente, un orificio pasante 26 chapado asociado está conectado eléctricamente a al menos un pasador de un chip 15a del sistema electrónico de control 15 y al menos a un cable conductor conectado a un electrodo del sensor de fuerza capacitivo 10 asociado.
En una realización preferente, el orificio pasante 26 chapado está conectado al chip 15a en un extremo, el extremo superior 26a o el extremo inferior 26b, y está conectado eléctricamente al sensor de fuerza capacitivo 10 asociado, ya sea en el otro extremo 26b, 26a, o por una conexión intermedia 26c.
De esta manera, se puede hacer una conexión eléctrica confiable entre los sensores de fuerza 10 capacitivos y el sistema electrónico de control y transmisión 14. La conexión eléctrica presenta además una pequeña extensión a lo largo de la dirección del espesor que mejora la comodidad para el usuario. La conexión eléctrica también es más resistente a tensiones y restricciones estructurales derivadas de los numerosos ciclos de flexión.
Para establecer estas ideas en un ejemplo no limitativo, ilustrado en la figura 5, el chip 15a se puede montar en la superficie de la plantilla superior 1a de la plantilla 1. Un orificio pasante 26 chapado se puede conectar eléctricamente a un pasador del chip 15a en su extremo superior 26a, y estar conectado eléctricamente a un electrodo inferior 10b de un sensor de fuerza 10 capacitivo en su extremo inferior 26b.
En una variante ilustrada en la figura 6, el chip 15a está montado en la cara inferior 13b del miembro de soporte de chip 13 y dicho orificio pasante 26 chapado está conectado a un electrodo superior 10a del sensor de fuerza capacitivo 10 asociado en su extremo superior 26a, y al chip 15a en el extremo inferior 26b.
La figura 8 ilustra una segunda realización de la invención en la que la lengüeta de contacto superior 19 cubre la mayor parte de la cara superior 13a del miembro de soporte de chip 13 y la lengüeta de contacto inferior 20 cubre la mayor parte de la cara inferior 13b del miembro de soporte de chip 13.
En el ejemplo de la figura 8, la lengüeta de contacto superior 19 cubre completamente la cara superior 13a del miembro de soporte de chip 13 y la lengüeta de contacto inferior 20 cubre completamente la cara inferior 13b del miembro de soporte de chip 13.
En esta realización de la invención, el sistema electrónico de control y transmisión 14 está soldado en la lengüeta de contacto superior 19 y/o en la lengüeta de contacto inferior 20.
En esta segunda realización, la lámina superior 7 en particular comprende dos capas conductoras 7b, una en su cara superior 7c y otra en su cara inferior 7d.
El sistema electrónico de control y transmisión se suelda en la capa conductora 7b en la cara superior 7c de la lámina superior 7. Los cables conductores 19a conectados a los electrodos superiores 10a de los sensores de fuerza 10 capacitivos están situados en la cara inferior 7d de la lámina superior 7.
Uno o varios orificios pasantes 26 chapados pueden entonces conectar eléctricamente las dos capas conductoras 7b de la lámina superior 7 como se detalla anteriormente.
En una variante no ilustrada, la lengüeta de contacto inferior 20 puede estar provista de dos capas conductoras 8b y estar dispuesta de manera similar a la lengüeta de contacto superior 19.
La figura 9 ilustra una tercera realización de la invención en la que solo una parte del espesor del miembro de soporte de chip 13 se intercala entre las lengüetas de contacto superior e inferior 19, 20.
Para este objetivo, el miembro de soporte de chips 13 puede ser, por ejemplo, un laminado que comprende una sección superior 23, una sección central 24 y una sección inferior 25.
La lengüeta de contacto superior 19 y la lengüeta de contacto inferior 20 están laminadas dentro del miembro de soporte de chip 13, entre dicha sección superior 23, sección central 24 y una sección inferior 25.
Más precisamente, la lengüeta de contacto superior 19 de la lámina superior 7 se intercala entre la sección superior 23 y la sección central 24 del miembro de soporte de chip 13. La lengüeta de contacto superior 19 está en contacto de superficie con la sección superior 23 y con la sección central 24 del miembro de soporte de chip 13. La cara superior 7c de la lengüeta de contacto superior 19 está, por lo tanto, en contacto de superficie con la sección superior 23, y la cara inferior 7d de la lengüeta de contacto superior 19 está en contacto de superficie con la sección central 24. La lengüeta de contacto inferior 20 de la lámina inferior 8 está intercalada entre la sección central 24 y la sección inferior 25 del miembro de soporte de chip 13. La lengüeta de contacto inferior 20 está, por lo tanto, en contacto de superficie con la sección central 24 y la sección inferior 25 del miembro de soporte de chip 13. Más precisamente, la cara superior 8c de la lengüeta de contacto inferior 20 está en contacto de superficie con la sección central 24, y la cara inferior 8d de la lengüeta de contacto inferior 20 está en contacto de superficie con la sección inferior 25 del miembro de soporte de chips 13.
En el ejemplo de la figura 9, un orificio pasante 26 chapado cruza la lengüeta de contacto inferior 20, el miembro de soporte de chip 13 y la lengüeta de contacto superior 19.
En este ejemplo, hay dos tipos de orificios pasantes 26 chapados, denominados por los números de referencia 27 y 28 respectivamente.
Una pluralidad de primeros orificios pasantes chapados 27 están conectados a los electrodos superiores 10a de los sensores de fuerza 10 capacitivos. Los primeros orificios pasantes 27 chapados están conectados a los electrodos superiores 10a mediante conexiones intermedias 27c respectivas con los cables conductores 19a respectivos de la lengüeta de contacto superior 19 de la lámina superior 7.
Una pluralidad de segundos orificios pasantes 28 chapados están conectados a los electrodos inferiores 10b de los sensores de fuerza 10 capacitivos. Los segundos orificios pasantes 28 chapados están conectados a los electrodos inferiores 10b mediante conexiones intermedias 28c con los cables conductores 20a respectivos de la lengüeta de contacto inferior 20 de la lámina inferior 8.
En el ejemplo de la figura 9, el sistema electrónico de control 15 está situado en la cara superior 13a del miembro de soporte de chip 13.
Tanto los primeros orificios pasantes 27 chapados como los segundos orificios pasantes 28 chapados están conectados de este modo al chip 15a en sus extremos superiores 27a, 28a.
La figura 10 ilustra una cuarta realización de la invención en la que el miembro de soporte de chip 13 comprende al menos una capa interna 29 que tiene al menos una traza conductora 29a.
La capa interna 29 se extiende perpendicularmente a la dirección del espesor 13 y está situada entre la cara superior 13a y la cara inferior 13b del miembro de soporte de chip 13. La capa interna 29 está, de este modo, separada, respectivamente, de la cara superior 13a y la cara inferior 13b del miembro de soporte de chips 13, por las capas aislantes 30, 31 respectivas.
En la realización de la figura 10, los cables conductores 19a de la lengüeta de contacto superior 19 están conectados a la traza conductora 29a de la capa interior 29, por ejemplo, mediante soldadura.
Un orificio pasante 26 chapado conectado eléctricamente a la capa interior 29 por unas conexiones intermedias 26c puede proporcionar entonces una conexión eléctrica entre los cables conductores 19a de la lengüeta de contacto superior 19 y el chip 15a como se detalla anteriormente.
En otras realizaciones, no ilustradas en los dibujos, los cables conductores 20a de la lengüeta de contacto inferior 20 también pueden conectarse a la traza conductora o trazas 29a de una capa interior 29, por ejemplo, mediante soldadura.
El miembro de soporte de chip 13 puede estar provisto de dos o más capas internas 29 que presentan las mismas características que se detallan anteriormente.
Como se ilustra en las figuras, en varias realizaciones de la invención, el sistema electrónico de control y transmisión 14 está montada fuera de una región interna 32 que puede definirse, en la dirección del espesor Z, entre la lámina superior 7 y la lámina inferior 8.
Por "montado fuera de la región interna", se entiende que no está situado ningún chip del sistema electrónico de control y transmisión 14 en la región interna que separa la lámina superior y la lámina inferior.
En particular, el sistema electrónico de control y transmisión 14 puede montarse en la superficie de la plantilla superior 1a y/o la superficie de la plantilla inferior lb.
En las realizaciones ilustradas de la invención, el sistema electrónico de control y transmisión 14 puede montarse fuera de una región interna de contacto 33 definida entre la lengüeta de contacto superior 19 y la lengüeta de contacto inferior 20.
En algunas realizaciones de la invención que no se ilustran en los dibujos, el sistema electrónico de control y transmisión 14 puede estar montada dentro, o al menos parcialmente dentro, del miembro de soporte de chip 13. Por "dentro", se entiende que al menos un chip del sistema electrónico de control y transmisión 14 puede estar situado entre la cara superior 13a y la cara inferior 13b del miembro de soporte de chip 13.
Volviendo ahora a la figura 11, que ilustra en particular una plantilla 1 con una batería 17 según una realización de la invención, la batería 17 flexible puede ser en particular una batería plana. La batería 17 puede extenderse sustancialmente a lo largo de una primera y una segunda direcciones perpendiculares y tener una extensión más pequeña a lo largo de una dirección del espesor de la batería Z', perpendicular a la primera y segunda direcciones. Como se ilustra en la figura 11, la batería 17 puede superponerse en la cara superior 13a del miembro de soporte de chip 13 de modo que la lengüeta de contacto superior 19 esté al menos parcialmente intercalada entre la batería 17 y la cara superior 13a del miembro de soporte de chip 13.
En una realización alternativa, la batería 17 puede superponerse en la cara inferior 13b del miembro de soporte de chip 13 de modo que la lengüeta de contacto inferior 20 esté al menos parcialmente intercalada entre la batería 17 y la cara inferior 13b del miembro de soporte de chip 13.
De esta manera, la plantilla 1 puede presentar un espesor pequeño. Además, la comodidad del usuario está asegurada colocando la batería debajo de una parte del pie que es naturalmente más alta que el antepié y el pie trasero.
Como se ilustra en la figura 11, la plantilla puede estar provista además de una capa de contacto superior 34. La capa de contacto superior 34 puede estar dispuesta en la parte superior de la lámina superior 7 de la plantilla 1. La capa de contacto superior 34 es elástica y está adaptada para ser acoplada por un pie de un usuario.
La lámina superior 7 de la plantilla 1 se puede intercalar, de este modo, entre la capa de contacto superior 34 y la lámina dieléctrica 9.
En la presente descripción, cuando se hace referencia a la superficie de la plantilla superior 1a, se entiende la cara superior de la plantilla en ausencia de la capa de contacto superior 34. La superficie de la plantilla superior 1a está por lo tanto en contacto con la parte inferior de la capa de contacto superior 34.
Con referencia a la figura 1, otro objetivo de la presente invención consiste en un sistema 1000 de monitorización de la presión del pie.
El sistema 1000 comprende una plantilla 1 como se describe anteriormente.
El sistema 1000 también comprende un servidor 100 remoto. El servidor 100 remoto puede recibir datos relacionados con la presión desde la plantilla 1 al comunicarse con el transceptor 16 inalámbrico de la plantilla 1. El servidor 100 remoto puede ser, por ejemplo, un ordenador, un teléfono inteligente o similar con un módulo de comunicación inalámbrica.
El servidor 100 remoto puede ser capaz de comunicarse a través de una red extendida tal como Internet para enviar los datos relacionados con la presión y/o recibir datos adicionales de la red para el procesamiento posterior.
Por "datos relacionados con la presión", se entiende los datos que son calculados por el sistema electrónico de control 15 sobre la base de las mediciones de los sensores de fuerza 10 capacitivos.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una plantilla (1) para su inserción en un artículo de calzado, siendo dicha plantilla sustancialmente plana y extendiéndose en un plano horizontal (X, Y) perpendicular a una dirección del espesor (Z),
comprendiendo la plantilla una parte de medición (5) que se extiende en el plano horizontal (X, Y), comprendiendo la parte de medición (5) al menos:
- una lámina superior (7) flexible y una lámina inferior (8) flexible enfrentadas entre sí en la dirección del espesor (Z);
- una lámina dieléctrica (9) aislante flexible dispuesta entre la lámina superior (7) y la lámina inferior (8);
- una pluralidad de sensores de fuerza (10) capacitivos en la parte de medición (5) de la plantilla, comprendiendo cada sensor de fuerza capacitivo al menos un electrodo superior (10a) en la lámina superior (7) y un electrodo inferior (10b) en la lámina inferior (8), estando el electrodo inferior (10b) orientado hacia el electrodo superior (10a) en la dirección del espesor (Z) y estando separado del electrodo inferior (10b) al menos por la lámina dieléctrica (9) aislante flexible;
- una red de cables conductores superiores (11) en la lámina superior (7), conectados eléctricamente a los electrodos superiores (10a) de la pluralidad de sensores de fuerza (10) capacitivos, y una red de cables conductores inferiores (12) en la lámina inferior (8), conectada eléctricamente a los electrodos inferiores (10b) de la pluralidad de sensores de fuerza (10) capacitivos;
comprendiendo la plantilla además una parte de chip (6) que se extiende en el plano horizontal (X, Y), comprendiendo la parte de chip (6) al menos:
- un miembro de soporte de chip (13) que es sustancialmente plano y se extiende en el plano horizontal (X, Y) de la plantilla (1) entre una cara superior (13a) y una cara inferior (13b), estando dicho miembro de soporte de chip (13) separado de la lámina dieléctrica (9), y
- sistema electrónico de control y transmisión (14), montado en la parte de chip (6) de la plantilla, y que comprende al menos un sistema electrónico de control (15) conectado eléctricamente a la pluralidad de sensores de fuerza (10) capacitivos y un transceptor (16) inalámbrico capaz de comunicarse con un servidor (100) remoto, comprendiendo la lámina superior (7) una lengüeta de contacto superior (19) que se extiende desde la parte de medición (5) de la plantilla hacia la parte de chip (6) de la plantilla (1) y estando en contacto de superficie con al menos una parte del miembro de soporte de chip (13), comprendiendo dicha lengüeta de contacto superior (19) al menos un cable conductor (19a) conectado a al menos un electrodo superior (10a) de un sensor de fuerza (10) capacitivo a través de la red de cables conductores superiores (11), y
comprendiendo la lámina inferior (8) una lengüeta de contacto inferior (20) que se extiende desde la parte de medición (5) de la plantilla a la parte de chip (6) de la plantilla (1) y estando en contacto de superficie con al menos una parte del miembro de soporte de chip (13), comprendiendo dicha lengüeta de contacto inferior (20) al menos un cable conductor (20a) conectado a al menos un electrodo inferior (10b) de un sensor de fuerza (10) capacitivo a través de la red de cables conductores inferiores (12).
2. La plantilla según la reivindicación 1, en la que la plantilla se extiende a lo largo de una dirección longitudinal (X) y a lo largo de una dirección transversal (Y) perpendicular a dicha dirección longitudinal (X), perteneciendo dicha dirección longitudinal (X) y dicha dirección transversal (Y) al plano horizontal (X, Y) de la plantilla (1),
en la que la plantilla tiene una longitud medida a lo largo de la dirección longitudinal (X) y un ancho medido a lo largo de la dirección transversal (Y), siendo la longitud de la plantilla mayor que el ancho de la plantilla,
en la que la lengüeta de contacto superior (19) de la lámina superior (7) se extiende desde la parte de medición (5) de la plantilla a la parte de chip (6) de la plantilla (1) sustancialmente a lo largo de la dirección transversal (Y), y en la que la lengüeta de contacto inferior (20) de la lámina inferior (8) se extiende desde la parte de medición (5) de la plantilla a la parte de chip (6) de la plantilla (1) sustancialmente a lo largo de la dirección transversal (Y).
3. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en la que el miembro de soporte de chip (13) está separado de la lámina dieléctrica (9) por un hueco (35), un ancho mínimo de dicho hueco (35) entre el miembro de soporte de chip (13) y la lámina dieléctrica (9), medidos en el plano horizontal (X, Y) de la plantilla, son mayores de 1 milímetro, preferentemente mayores de 2 milímetros.
4. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la parte de chip (6) de la plantilla (1) comprende además una carcasa (36), cubriendo la carcasa (36) al menos una mayor parte de la cara superior (13a) del miembro de soporte de chip (13) y/o al menos una mayor parte de la cara inferior (13b) del miembro de soporte de chip (13).
5. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la lengüeta de contacto superior (19) de la lámina superior (7) comprende al menos un orificio (19b) en la parte de chip (6) de la plantilla, y
en la que la lengüeta de contacto inferior (20) de la lámina inferior (8) comprende al menos un orificio (20b) en la parte de chip (6) de la plantilla.
6. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el miembro de soporte de chip (13) comprende una pluralidad de orificios pasantes (26) chapados.
7. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la lámina dieléctrica (9) está libre de orificios pasantes (26) chapados.
8. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que la lengüeta de contacto superior (20) y la lengüeta de contacto inferior (20) están enfrentadas entre sí a lo largo de la dirección del espesor (Z), y en la que al menos una parte del miembro de soporte de chip (13) está intercalada entre la lengüeta de contacto superior (19) y la lengüeta de contacto inferior (20).
9. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que una cara inferior (7d) de la lengüeta de contacto superior (19) está en contacto de superficie con la cara superior (13a) del miembro de soporte de chip (13), y una cara superior (8c) de la lengüeta de contacto inferior (20) está en contacto de superficie con la cara inferior (13b) del miembro de soporte de chip (13).
10. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que
el miembro de soporte de chip (13) es un laminado que comprende una sección superior (23), una sección central (24) y una sección inferior (25),
la lengüeta de contacto superior (19) está intercalada entre la sección superior (23) y la sección central (24), y está en contacto de superficie con dicha sección superior (23) y dicha sección central (24), y
la lengüeta de contacto inferior (20) está intercalada entre la sección central (24) y la sección inferior (25), y está en contacto de superficie con dicha sección central (24) y dicha sección inferior (25).
11. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el sistema electrónico de control y transmisión (14) está soldado al miembro de soporte de chip (13), en particular en al menos una traza conductora (18) de una cara superior (13a) y/o una cara inferior (13b) del miembro de soporte de chip (13).
12. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11,
en la que la lengüeta de contacto superior (19) que comprende al menos un cable conductor (19a) está conectada a un conector eléctrico superior (42) fijado en la cara superior (13a) del miembro de soporte de chip (13), en particular un conector eléctrico de fuerza de inserción cero y
en la que la lengüeta de contacto inferior (20) que comprende al menos un cable conductor (20a) está conectada a un conector eléctrico inferior (43) fijado en la cara inferior (13a) del miembro de soporte de chip (13), en particular un conector eléctrico de fuerza de inserción cero.
13. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que el sistema electrónico de control y transmisión (14) está soldado en la lengüeta de contacto superior (19) y/o en la lengüeta de contacto inferior (20).
14. La plantilla según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en la que el sistema electrónico de control y transmisión (14) está montado fuera de una región interna (32) definida entre la lámina superior (7) y la lámina inferior (8) en la dirección de espesor (Z), en particular fuera de una región interna de contacto (33) definida entre la lengüeta de contacto superior (19) y la lengüeta de contacto inferior (20).
15. Un sistema (1000) de monitorización de una presión del pie que comprende:
- una plantilla (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 y
- un servidor (100) remoto capaz de comunicarse con el transceptor (16) inalámbrico de la plantilla (1) para recibir datos relacionados con la presión de la plantilla (1).
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI629012B (zh) * 2016-02-24 2018-07-11 國立清華大學 智慧鞋墊
US11064768B2 (en) 2016-03-15 2021-07-20 Nike, Inc. Foot presence signal processing using velocity
US11026481B2 (en) 2016-03-15 2021-06-08 Nike, Inc. Foot presence signal processing using velocity
US11357290B2 (en) 2016-03-15 2022-06-14 Nike, Inc. Active footwear sensor calibration
US10499711B2 (en) 2016-03-15 2019-12-10 Nike, Inc. Capacitive foot presence sensing for footwear
US10912513B2 (en) * 2016-05-26 2021-02-09 Wearsense Llc Pressure and vacuum sensors, systems, and associated methods with a plurality of layers of a dielectric material
FI127245B (en) * 2016-07-11 2018-02-15 Forciot Oy Power and / or pressure sensors
US20180049671A1 (en) * 2016-08-18 2018-02-22 Timothy W. Markison Wireless in-shoe physical activity monitoring dongle
CN108567196A (zh) * 2017-03-09 2018-09-25 清远广硕技研服务有限公司 电容压力侦测鞋垫及其运作方法
KR101856077B1 (ko) * 2017-03-21 2018-05-09 스피나 시스템즈 주식회사 스마트 인솔을 활용한 걸음 교정 시스템
GB2567405B (en) 2017-06-29 2022-07-20 Nurvv Ltd A force sensitive resistor
IT201700073763A1 (it) * 2017-07-05 2019-01-05 St Microelectronics Srl Sensore capacitivo di pressione per il monitoraggio di strutture edilizie, in particolare di calcestruzzo
WO2019040797A1 (en) * 2017-08-23 2019-02-28 Pace, Llc SYSTEM FOR RETURNING INFORMATION OF APPROACH
WO2019073104A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 Movesole Oy DEVICE, METHOD, COMPUTER PROGRAM PRODUCT, AND APPARATUS FOR MEASURING PRESSURE DISTRIBUTION BETWEEN A FOOT AND A SURFACE
GB2571101B (en) * 2018-02-15 2020-12-16 Digital & Future Tech Limited Flexible circuit for detecting liquid presence
FI128364B (en) 2018-09-28 2020-04-15 Forciot Oy Sensor with connection to an extensible wiring harness
DE102018216783A1 (de) * 2018-09-28 2020-04-02 Continental Automotive Gmbh Sensoranordnung
EP3937717A4 (en) * 2019-03-14 2022-11-23 NIKE Innovate C.V. TOUCH INTERFACE FOR ACTIVE SHOE SYSTEMS
JP7200967B2 (ja) * 2020-03-31 2023-01-10 豊田合成株式会社 センサユニット
WO2021243134A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 Nike Innovate C.V. Footwear airbag with flexible electronic interconnect
US11930886B2 (en) * 2020-10-07 2024-03-19 Niameh Freeman Footwear insole with electrical stimulation
EP4012368A1 (en) 2020-12-09 2022-06-15 Feetme Dynamic pressure sensor
CN113237589B (zh) * 2021-04-28 2022-03-29 大连理工大学 一种电连接器接触件保持力的并行检测头
EP4173514A1 (en) 2021-10-29 2023-05-03 Feetme Toe off detection method with a pressure sensor
CN117562510B (zh) * 2024-01-10 2024-04-09 北京神州龙芯科技有限公司 一种便携式的糖尿病足筛查装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4814661A (en) * 1986-05-23 1989-03-21 Washington State University Research Foundation, Inc. Systems for measurement and analysis of forces exerted during human locomotion
KR100608927B1 (ko) * 2005-05-26 2006-08-08 한국과학기술원 커패시터용 전극층과 커패시터용 전극층의 제조방법, 그전극층을 이용한 단위센서 및 그 단위센서를 이용한촉각센서
WO2009070782A1 (en) 2007-11-27 2009-06-04 Schieffelin Stacey S System, method, and computer-program product for measuring pressure points
US20100004566A1 (en) 2008-01-11 2010-01-07 Esoles, L,L.C. Intelligent orthotic insoles
DE102010049154A1 (de) * 2009-10-22 2011-06-16 Moticon Gmbh Sohle mit Sensor
DE102011012458A1 (de) 2011-02-25 2012-08-30 Moticon Gmbh Sohle mit Sensor
US20140014403A1 (en) * 2011-07-11 2014-01-16 Robert J. Miller Energy storage and dispensing flexible sheeting device
US20130213144A1 (en) * 2012-02-22 2013-08-22 Nike, Inc. Footwear Having Sensor System
DE102012004117A1 (de) 2012-03-01 2013-09-05 Moticon Gmbh Sohle mit Sensor
US10926133B2 (en) * 2013-02-01 2021-02-23 Nike, Inc. System and method for analyzing athletic activity
CN103900741B (zh) * 2014-03-25 2016-03-09 深圳市豪恩声学股份有限公司 可穿戴式智能测定系统及智能鞋
FR3023914B1 (fr) 2014-07-18 2017-07-21 Feetme Systeme a reseau de cellules de capteurs capacitifs de pression et de cisaillement et procede de fabrication

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