TWM561786U - 壓力感測模組和足態偵測鞋墊 - Google Patents

Abstract

一種壓力感測模組，用以進行足態偵測，該壓力感測模組包括：複數個壓力感測器、複數個導線、保護部及連接端。該等導線電性耦接於該等壓力感測器。該保護部為可撓式扁平狀，用以密封該等壓力感測器及該等導線。該連接端係電性耦接於該等導線且外露於該保護部，且用於該等壓力感測器之訊號傳輸。該保護部係密封該等壓力感測器及該等導線而使該壓力感測模組成為可撓式扁平狀結構，該壓力感測模組呈現指向至少兩個方向之複數個分岔的形狀。

Description

壓力感測模組和足態偵測鞋墊

本創作係關於一種感測模組，更特別的是關於一種壓力感測模組和足態偵測鞋墊。

依據台灣調查數據顯示，36.8%的跑者存在著膝蓋不適症狀，這種情況的出現很大程度損傷與運動姿勢的正確與否有關係。若能從平常走路就開始培養正確姿態，跑步姿勢及其他運動的姿勢也會更為正確。故而市面上已經有一些產品能夠幫助跑著監測跑步姿態的產品，例如智慧型手環，該等裝置主要係以偵測方式判斷計算運動距離、步數、心率、卡路里消耗之應用上。此外，市面亦現出了智慧型鞋子或鞋墊採集人們運動過程中足底壓力值的變化，並基於此作出各種各樣的分析，來得到上述的數值。在習知的智慧型鞋子或鞋墊中，為了感測足底壓力值的變化，需要在鞋子或鞋墊中設置壓力感測器、電路和處理晶片等個別的電子元件，在生產時必須單獨設置在鞋墊上的，並進行電性連接，如此造成生產過程比較複雜。此外，習知的智慧型鞋子或鞋墊中的電子元件由於是個別連接而設置的，當使用者使用智慧型鞋子或鞋墊一段時間之後，難以避免地該等電子元件之間會發生連接線斷掉或接觸不良之情形，造成產品的偵測不準確、失效等狀況。

故此，足底壓力偵測之裝置仍有待改進，以使該等裝置之使用更為穩定及避免產品的偵測不準確、失效等狀況發生。

本創作之一目的在於提供一種壓力感測模組，用以進行足態偵測，壓力感測模組係被密封而成為可撓式扁平狀結構，使壓力感測模組在被裝設於產品(如鞋墊或鞋子)時的複雜度大大降低，並且可以避免內部電子元件之間發生連接線斷掉或接觸不良的狀況產生，使產品的運作更為穩定、耐用。

為達至少上述目的，本創作提出一種壓力感測模組，用於足態偵測鞋墊以進行足態偵測，該壓力感測模組包括：複數個壓力感測器、複數個導線、一保護部及一連接端。該等導線電性耦接於該等壓力感測器。該保護部為可撓式扁平狀，用以密封該等壓力感測器及該等導線。該連接端係電性耦接於該等導線且外露於該保護部，且用於該等壓力感測器之訊號傳輸。該保護部係密封該等壓力感測器及該等導線而使該壓力感測模組成為可撓式扁平狀結構，該壓力感測模組呈現指向至少兩個方向之複數個分岔的形狀。

於本創作之一實施例中，該等壓力感測器包含至少三個壓力感測器，該壓力感測模組呈現之一分岔形狀上具有該等壓力感測器之至少一個壓力感測器。

於本創作之一實施例中，該分岔形狀上之壓力感測器係具有蜿蜒形狀之導體部。

於本創作之一實施例中，該分岔形狀上之壓力感測器係具有蜿蜒形狀之一第一導體部及一第二導體部，該第一導體部及該第二導體部係分別具有指向不同方向之形狀。

為達至少上述目的，本創作另提出一種足態偵測鞋墊，其包括：一第一鞋墊層、一第二鞋墊層、一如前述任一實施例之壓力感測模組以及一控制模組。該壓力感測模組設置於該第一鞋墊層及該第二鞋墊層之間。該控制模組係設置於該第一鞋墊層及該第二鞋墊層之間，該控制模組電性耦接於該連接端且用於將該等壓力感測器之訊號以無線方式傳輸。

於本創作之一實施例中，該等壓力感測器中的至少兩個係分別位於與前腳掌的左右兩側對應的位置，該等壓力感測器中的至少另一個位於與腳後跟對應的位置；該控制模組位於與足弓對應的位置。

於本創作之一實施例中，該等壓力感測器中的至少一個工作於開關模式或壓力檢測模式；當該至少一個壓力感測器工作於該開關模式，且受到的壓力超過預設閾值時，發送感測訊號至該控制模組，該等壓力感測器的其他壓力感測器該在開關模式時係處於休眠狀態。

於本創作之一實施例中，工作於開關模式或壓力檢測模式的該壓力感測器的位置對應於腳後跟。

藉此，本創作的技術方案具備以下效果：該壓力感測模組可用於足態偵測鞋墊以進行足態偵測；由於壓力感測模組係被密封而成為可撓式扁平狀結構，使壓力感測模組在被裝設於產品(如鞋墊或鞋子)時的複雜度大大降低，並且可以避免內部電子元件之間發生連接線斷掉或接觸不良的狀況產生，使產品的運作更為穩定、耐用。此外，一些實施例中，足態偵測鞋墊可具有開關模式或壓力檢測模式，並可具有省電效果。

為充分瞭解本創作之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本創作做詳細說明，說明如後：

請參考圖1，其為依據本創作之壓力感測模組之一實施例的示意圖。該壓力感測模組係用於足態偵測鞋墊以進行足態偵測。如圖1所示，該壓力感測模組包括：複數個壓力感測器110、複數個導線120、一保護部130及一連接端140。該等導線120電性耦接於該等壓力感測器110。該保護部130為可撓式扁平狀，用以密封該等壓力感測器110及該等導線120。該連接端140係電性耦接於該等導線120且外露於該保護部130，且用於該等壓力感測器110之訊號傳輸。該保護部130係密封該等壓力感測器110及該等導線120而使該壓力感測模組成為可撓式扁平狀結構，該壓力感測模組呈現指向至少兩個方向之複數個分岔的形狀。如圖1所示，在連接端140之左、右兩側，該壓力感測模組呈現指向左側方向之兩個分岔及指向右側的分岔的形狀。

藉此，該壓力感測模組可用於足態偵測鞋墊以進行足態偵測。由於壓力感測模組係被密封而成為可撓式扁平狀結構，使壓力感測模組在後段被裝設於產品(如鞋墊或鞋子)時的複雜度大大降低，並且可以避免內部電子元件之間發生連接線斷掉或接觸不良的狀況產生，使產品的運作更為穩定、耐用。

如圖1所示，該壓力感測器110具有蜿蜒形狀之導體部111。請參考圖1及圖2，圖2係為圖1之壓力感測模組的另一面的示意圖。如圖2所示，該壓力感測器110亦具有蜿蜒形狀之導體部112，導體部111及112係分別具有指向不同方向之形狀。如圖3所示為壓力感測器110之另一實施例，壓力感測器110係具有蜿蜒形狀之導體部211及導體部212。壓力感測器110此兩導體部係可交互重疊方式配置於保護部130內。舉例而言，壓力感測器110為電阻式的感測器。此外，如圖1所示之一分岔形狀上係設置有兩個壓力感測器110，以使其具有交互修正感測結果及使壓力感測範圍更廣之功效。然而，本創作之實現方式並不受此例子限制。

請參考圖4，其為依據本創作之壓力感測模組之另一實施例的示意圖。如圖4所示之壓力感測模組包括：複數個壓力感測器110A、複數個導線120A、保護部130A及連接端140A。如圖4之壓力感測模組與圖1之壓力感測模組之差別在於：如圖4之壓力感測模組具有三個圓形之壓力感測器110A，且保護部130A有兩個可撓式扁平狀結構，而圖1之壓力感測模組為一體式之可撓式扁平狀結構。然而，本創作之實現方式並不受此例子限制。

圖5係為依據本創作之足態偵測鞋墊之一實施例的分解示意圖。如圖5所示，足態偵測鞋墊包括：一第一鞋墊層310、一第二鞋墊層320、一如前述任一實施例之壓力感測模組以及一控制模組150。該控制模組150電性耦接於該壓力感測模組之連接端，該控制模組150及該壓力感測模組係設置於該第一鞋墊層310及該第二鞋墊層320之間。該控制模組150用於將該等壓力感測器110之訊號以無線方式傳輸。當第一鞋墊層310、壓力感測模組、控制模組150以及第二鞋墊層320如圖5所示的順序疊合組裝成為足態偵測鞋墊以後，壓力感測模組及控制模組150將隱藏在內。此外，在實作時，亦可配上其他電路或電池。然而，本發明之實現方式並不受此例子限制。

藉此，足態偵測鞋墊可以與外部的一終端裝置以無線方式通訊，從而將足態偵測鞋墊所輸出的感測訊號輸出至終端裝置做進一步的處理，並據此進行各種應用，如使用者健康或運動風險的管理應用。譬如，當使用者穿戴配置足態偵測鞋墊之鞋子時，使用者平常生活、工作、走路或運動時，足部所受壓力的大小都可以藉由足態偵測鞋墊而得以感測。舉例而言，該控制模組150可以包含處理單元及無線通訊單元，無線通訊單元可實現為支援藍牙(各種藍牙版本1.0~4.0或以上)、紫蜂 (Zigbee)或其他無線通訊規格之電路。終端裝置為行動裝置、智慧型裝置、或任何運算裝置，終端裝置例如以藍牙或紫蜂之無線通訊方式與足態偵測鞋墊進行無線通訊。

於一實施例中，該等壓力感測器110中的至少兩個係分別位於與前腳掌的左右兩側對應的位置，該等壓力感測器110中的至少另一個位於與腳後跟對應的位置；該控制模組150位於與足弓對應的位置。此外，如圖5所示，在壓力感測模組的各個分岔結構上，係配置兩個壓力感測器110。

於一實施例中，該等壓力感測器110中的至少一個工作於開關模式或壓力檢測模式。當壓力感測器110工作於該開關模式，且受到的壓力超過預設閾值時，則發送感測訊號如高電位訊號至該控制模組150，該等壓力感測器110的其他壓力感測器110該在開關模式時係處於休眠狀態。於一實施例中，該工作於開關模式或壓力檢測模式的壓力感測器110的位置對應於腳後跟。因此，當一個壓力感測器110工作於開關模式時，其與控制模組150之間的資料交換僅僅是代表0或1的電位信號，而不會發送具體的壓力數值。因此使得壓力感測器110的工作時間大大縮小，需要發送的資料量也大大減小了，具有良好的省電效果。當一個壓力感測器110工作在開關模式時，其餘的壓力感測器1就始終處於休眠狀態，進一步增加了省電的效果。 然而，本創作之實現方式並不受此例子限制。例如，在壓力檢測模式下，此足態偵測鞋墊的壓力感測器110則可個別偵測腳掌所受壓力數值，並將表示腳掌所受壓力之感測訊號輸出至該控制模組150。

藉此，本創作的技術方案具備以下效果：該壓力感測模組可用於進行足態偵測；由於壓力感測模組係被密封而成為可撓式扁平狀結構，使壓力感測模組在被裝設於產品(如鞋墊或鞋子)時的複雜度大大降低，並且可以避免內部電子元件之間發生連接線斷掉或接觸不良的狀況產生。此外，一些實施例中，足態偵測鞋墊可具有開關模式或壓力檢測模式，並可具有省電效果。

本創作在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本創作，而不應解讀為限制本創作之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本創作之範疇內。因此，本創作之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

110、110A‧‧‧壓力感測器
111、112‧‧‧導體部
120、120A‧‧‧導線
130、130A‧‧‧保護部
140、140A‧‧‧連接端
211、212‧‧‧導體部
150‧‧‧控制模組
310‧‧‧第一鞋墊層
320‧‧‧第二鞋墊層

［圖1］係為依據本創作之壓力感測模組之一實施例的示意圖。 ［圖2］係為圖1之壓力感測模組的另一面的示意圖。 ［圖3］係為壓力感測器之另一實施例的示意圖。 ［圖4］係為依據本創作之壓力感測模組之另一實施例的示意圖。 ［圖5］係為依據本創作之足態偵測鞋墊之一實施例的示意圖。

Claims (10)

1. 一種壓力感測模組，用以進行足態偵測，該壓力感測模組包括： 複數個壓力感測器； 複數個導線，其電性耦接於該等壓力感測器； 一保護部，其為可撓式扁平狀，用以密封該等壓力感測器及該等導線；以及 一連接端，電性耦接於該等導線且外露於該保護部，用於該等壓力感測器之訊號傳輸； 其中該保護部係密封該等壓力感測器及該等導線而使該壓力感測模組成為可撓式扁平狀結構，該壓力感測模組呈現指向至少兩個方向之複數個分岔的形狀。
2. 如請求項1所述之壓力感測模組，其中該等壓力感測器包含至少三個壓力感測器，該壓力感測模組呈現之一分岔形狀上具有該等壓力感測器之至少一個壓力感測器。
3. 如請求項2所述之壓力感測模組，其中該分岔形狀上之壓力感測器係具有蜿蜒形狀之導體部。
4. 如請求項2所述之壓力感測模組，其中該分岔形狀上之壓力感測器係具有蜿蜒形狀之一第一導體部及一第二導體部，該第一導體部及該第二導體部係分別具有指向不同方向之形狀。
5. 一種足態偵測鞋墊，其包括： 一第一鞋墊層； 一第二鞋墊層； 一壓力感測模組，設置於該第一鞋墊層及該第二鞋墊層之間，該壓力感測模組包括： 複數個壓力感測器； 複數個導線，其電性耦接於該等壓力感測器； 一保護部，其為可撓式扁平狀，用以密封該等壓力感測器及該等導線；以及 一連接端，電性耦接於該等導線且外露於該保護部，用於該等壓力感測器之訊號傳輸； 其中該保護部係密封該等壓力感測器及該等導線而使該壓力感測模組成為可撓式扁平狀結構，該壓力感測模組呈現指向至少兩個方向之複數個分岔的形狀；以及 一控制模組，設置於該第一鞋墊層及該第二鞋墊層之間，該控制模組電性耦接於該連接端且用於將該等壓力感測器之訊號以無線方式傳輸。
6. 如請求項5所述之足態偵測鞋墊，其中該等壓力感測器包含至少三個壓力感測器，該壓力感測模組呈現之一分岔形狀上具有該等壓力感測器之至少一個壓力感測器。
7. 如請求項6所述之足態偵測鞋墊，其中該分岔形狀上之壓力感測器係具有蜿蜒形狀之導體部。
8. 如請求項5所述之足態偵測鞋墊，其中該等壓力感測器中的至少兩個係分別位於與前腳掌的左右兩側對應的位置，該等壓力感測器中的至少另一個位於與腳後跟對應的位置；該控制模組位於與足弓對應的位置。
9. 如請求項5至8中任一項所述之足態偵測鞋墊，其中該等壓力感測器中的至少一個工作於開關模式或壓力檢測模式；當該至少一個壓力感測器工作於該開關模式，且受到的壓力超過預設閾值時，發送感測訊號至該控制模組，該等壓力感測器的其他壓力感測器該在開關模式時係處於休眠狀態。
10. 如請求項9所述之足態偵測鞋墊，其中工作於該開關模式或該壓力檢測模式的該壓力感測器的位置對應於腳後跟。