DE102011012458A1 - Pressure measuring sole for measuring mechanical pressure distribution in foot sole of patient in e.g. medical application, has electronic circuit integrated into sole, and plastic mold part comprising battery box on lower side - Google Patents

Abstract

The sole (1) has a plastic mold part, and an electronic circuit e.g. measuring electronic circuit, integrated into the sole. The plastic mold part comprises a battery box (10) on lower side of the sole. A cover is attached and removed by forced deformation. Measurement value of a temperature sensor is used for compensation of temperature-dependant measurement errors. Sensors and the electronic circuit are arranged on a flex circuit board (4). The sensors are attached to the board. The sole communicates with an evaluation apparatus by Bluetoothconnection. Functions of the sole are indicated by an LED. Independent claims are also included for the following: (1) a method for compensation of temperature-dependant measurement errors of a pressure measuring sole (2) a receiver for communication with a sole (3) a method for communication with a receiver of a sole (4) a method for generating movement feedback based on data of a sole.

Description

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

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

Hinsichtlich der verwendeten Sensortechnologien ist es gemäß dem Stand der Technik ein Nachteil, dass kapazitive Drucksensoren ein temperaturabhängiges Verhalten zeigen.With regard to the sensor technologies used, it is a disadvantage according to the prior art that capacitive pressure sensors exhibit a temperature-dependent behavior.

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

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren bereitzustellen, die auf Basis von Druckmessdaten eine Rückmeldung über Bewegungsparameter geben. Die Erfindung offenbart für ein derartiges Feedback zum einen Parameter und Kennwerte, die aus den Druckmessdaten extrahiert werden, und zum anderen Verfahren, die zur Implementierung verschiedener Anwendungen auf diesen Parametern und Kennwerten aufbauen.Another object of the present invention is to provide methods that provide feedback on motion parameters based on pressure measurement data. For such feedback, the invention discloses, on the one hand, parameters and characteristics extracted from the pressure measurement data, and, on the other hand, methods for implementing various applications on these parameters and characteristics.

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

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

Von Vorteil ist, wenn die Sohle kabellos ist. Dies meint zunächst, dass die Sohle in der Lage ist, mit einem Auswertungsgerät ohne Kabelverbindung beispielsweise über eine Funkverbindung wie z. B. eine Bluetooth- oder eine ANT-Verbindung zu kommunizieren. Dies meint aber auch, dass die Sensoren an die Elektronik ohne Kabelverlegung angeschlossen sind. Eine solche kabellose Anbindung der Elektronik an die Sensoren hat den Vorteil, dass beispielsweise Lötstellen vermieden werden. Dies verringert zum einen die Kosten zum anderen wird die Elektronik somit gegenüber mechanischen Einflüssen stabiler, da die Gefahr des Bruches von Lötstellen entfallt. Neben einer möglichen Abdichtung der Sohle ist die Sohle somit auch vor Umwelteinflüssen besser geschützt, da der Fall einer Korrosion beim Eindringen von Wasser und Schweiß verringert wird. So kann die Sohle als Massenware in Serienfertigung unter Einhaltung der geforderten Qualitätsstandards produziert werden.It is advantageous if the sole is wireless. This initially means that the sole is capable of using an evaluation device without cable connection, for example via a radio link such. B. a Bluetooth or an ANT connection to communicate. However, this also means that the sensors are connected to the electronics without cable laying. Such a wireless connection of the electronics to the sensors has the advantage that, for example, solder joints are avoided. On the one hand, this reduces the costs, on the other hand, the electronics become more stable against mechanical influences, since the risk of breakage of solder joints is eliminated. In addition to a possible sealing of the sole, the sole is thus better protected against environmental influences, since the case of corrosion during penetration of water and sweat is reduced. Thus, the sole can be mass produced in mass production in compliance with the required quality standards.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Von Vorteil ist, wenn die Sohle einen Temperatursensor aufweist, beispielsweise einen zusammen mit den anderen elektronischen Bauteilen auf der Platine oder separat im Kunststoffformteil oder einem anderen Bauteil der Sohle angeordnetem Temperatursensor. Die mittels diesem Temperatursensor ermittelte Temperatur kann dazu verwendet werden, die von den Drucksensoren ermittelten Rohwerte oder die in eine gewünschte Zielgröße, beispielsweise Newton pro Quadratzentimeter, umgerechneten Rohwerte hinsichtlich der Temperatur zu kompensieren. Dadurch können temperaturabhängige Fehler, die durch temperaturabhängige Effekte der Sensorsohle entstehen, herausgerechnet und ausgeglichen werden.It is advantageous if the sole has a temperature sensor, for example, one arranged together with the other electronic components on the board or separately in the plastic molding or another component of the sole Temperature sensor. The temperature determined by means of this temperature sensor can be used to compensate for the raw values determined by the pressure sensors or for the raw values converted into a desired target value, for example Newton per square centimeter, with regard to the temperature. As a result, temperature-dependent errors caused by temperature-dependent effects of the sensor sole can be calculated out and compensated.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Von Vorteil ist, wenn der Empfänger eine Zeitschaltung aufweist. Auch andere Maßnahmen zur Stabilisierung der Funktionsanweisungen sind denkbar, um ein ständiges Wackeln der Funktionsauswahl zu vermeiden. Dies ist beispielsweise dann nötig, wenn das Betätigen einer Funktion durch Wackeln oder Kippen geschieht. Sonst verstellt sich die Funktionsauswahl während der Funktionsbetätigung. Die Stabilisierung der Funktionsauswahl kann durch folgende Maßnahmen geschehen:It is advantageous if the receiver has a timer. Other measures to stabilize the function instructions are conceivable in order to avoid a constant shaking of the function selection. This is necessary, for example, when the operation of a function is done by wobbling or tilting. Otherwise, the function selection will be adjusted during the function operation. The stabilization of the function selection can be done by the following measures:

Falls eine bestimmte Lage des Empfängers länger als eine bestimmte Zeitdauer eingehalten wurde, dann wird diese Lage eingefroren. Erst nach Ablauf einer gewissen Zeit kann der Nutzer eine andere Funktion anwählen.If a particular location of the receiver has been maintained for longer than a certain period of time, then that location is frozen. Only after a certain period of time, the user can select a different function.

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

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

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

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

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

Hierin zeigenShow here

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

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

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

4 einen Batteriering, 4 a battery ring,

5 eine Flexplatine, 5 a flex board,

6 einen Empfänger und 6 a receiver and

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

8 eine Sensor-Schicht, 8th a sensor layer,

9 eine Flexplatine, 9 a flex board,

10 ein Kunststoffformteil, und 10 a plastic molding, and

11 ein gemessenes Gangbild. 11 a measured gait.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel umfassen die Elektronikbauteile 34 einen Temperatursensor, der die aktuelle Sohlentemperatur misst. Da die mittels Drucksensoren ermittelten Druckwerte Abhängigkeiten von der Sohlentemperatur zeigen, wird die Sohlentemperatur im bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Kompensierung dieser Abhängigkeiten verwendet. Dazu wird in einem Kalibriervorgang die Kennlinie der Sensoren, also die Abhängigkeit des Rohwerts eines Sensors von der aufgebrachten Last, bei unterschiedlichen Temperaturen aufgezeichnet. Aus dem dadurch experimentell ermittelten Zusammenhang von Last, Rohwert und Temperatur lässt sich im laufenden Betrieb der Sohle bei gemessenem Drucksensorrohwert und Temperaturwert eine temperaturkompensierte Last bestimmen. Die Kompensierung der Temperatur kann dabei entweder auf die Rohwerte angewendet werden (bevor die Rohwerte in die gewünschte Zielgröße umgerechnet werden, beispielsweise Newton pro Quadratzentimeter), oder auf die gewünschte Zielgröße (nach der Umrechnung der Rohwerte in die Zielgröße). Mittels Wissen um die statistischen Zusammenhänge zwischen Rohwert, Temperatur und Last kann gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Aufwand der experimentellen Kennlinienbestimmung reduziert werden. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass bei allen Sohlenexemplaren eine Erhöhung der Temperatur von 30 auf 31 Grad Celsius bei gleichbleibender Last eine Erhöhung des Rohwerts um 20 Werte hervorruft, so muss bei künftigen Sohlenexemplaren nur mehr die Kennlinie bei 30 Grad Celsius experimentell bestimmt werden, und die Kennlinie bei 31 Grad Celsius kann durch Verschiebung um 20 Werte bestimmt werden. Auch komplexere Zusammenhänge zwischen Rohwert, Temperatur und Last können experimentell bestimmt und für eine parametrierte Kompensierung der Sohlentemperatur verwendet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Temperaturkompensierung entweder direkt in der Firmware der Sohle durchgeführt, oder in einem die Druckdaten und die Temperatur empfangenden Empfangsgerät, oder zeitlich unabhängig von der Druckmessung, d. h. durch nachträgliche Verarbeitung von Druck- und Temperaturdaten, die von der Sohle empfangen und abgespeichert wurden.In a further preferred embodiment, the electronic components comprise 34 a temperature sensor that measures the current sole temperature. Since the pressure values determined by pressure sensors show dependencies on the sole temperature, the sole temperature in the preferred embodiment is used to compensate for these dependencies. For this purpose, in a calibration process, the characteristic curve of the sensors, ie the dependence of the raw value of a sensor on the applied load, at different Temperatures recorded. From the experimentally determined relationship of load, raw value and temperature, a temperature-compensated load can be determined during operation of the sole with measured raw pressure value and temperature value. The compensation of the temperature can either be applied to the raw values (before the raw values are converted to the desired target size, for example Newton per square centimeter) or to the desired target size (after the raw values have been converted to the target size). By means of knowledge of the statistical relationships between the raw value, temperature and load, the effort of the experimental characteristic determination can be reduced according to the preferred exemplary embodiment. If, for example, it is found that increasing the temperature of all standard specimens from 30 to 31 degrees Celsius at the same load causes the raw value to increase by 20, then in future specimens only the characteristic at 30 degrees Celsius will have to be determined experimentally, and the Characteristic at 31 degrees Celsius can be determined by shifting by 20 values. Even more complex relationships between raw value, temperature and load can be determined experimentally and used for a parameterized compensation of the sole temperature. According to the present invention, the temperature compensation is performed either directly in the firmware of the sole, or in a receiving device receiving the pressure data and the temperature, or independent of the pressure measurement, ie by subsequent processing of pressure and temperature data received from the sole and were saved.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Sole anstelle oder zusätzlich zum Beschleunigungssensor einen Drehratensensor oder mehrere Drehratensensoren auf. Um sowohl Beschleunigungen und Drehraten zu messen, können diese Messfunktionen gemäß dem Ausführungsbeispiel in einem Bauteil, einem sogenannten Inertialsensor, vereinigt sein.In a further embodiment, the brine, in place of or in addition to the acceleration sensor, has a rotation rate sensor or a plurality of rotation rate sensors. In order to measure both accelerations and rotation rates, these measuring functions according to the exemplary embodiment can be combined in one component, a so-called inertial sensor.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel vereinfacht die Konstruktion des Batteriefachs 10 von , indem auf den Batteriering 14 verzichtet werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dies durch ein in 10 gezeigtes Kunststoffformteil 400 erreicht, das ein Fach 401 für eine Batterie 402 vorsieht, beispielsweise ein kreisrundes Fach für die Aufnahme einer runden Knopfzellenbatterie. Die Seitenfläche des Fachs 401 weist eine Nut 406 auf, die einen Batteriedeckel 403 aufnimmt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann der Batteriedeckel 403 durch Zwangsentformung entfernt und in gleicher Weise auch wieder geschlossen werden. Somit ist kein Gewinde nötig, um das Batteriefach 401 zu öffnen und zu schließen. Im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist das Kunststoffformteil 400 zumindest im Bereich des Batteriefachs 401 ausreichend weich gestaltet, um die Zwangsentformung zuzulassen. Es ist ein besonderer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels, dass das Batteriefach 401 und die Nut 406 bei Verwendung eines Spritzgussverfahrens bereits durch das Spritzgusswerkzeug geformt werden, und kein nachträgliches Einbauen eines Batterieringes notwendig ist. Außerdem kann auch das Spritzgussteil 400 zwangsentformt werden, was die Gestaltung des Spritzgusswerkzeugs vereinfacht. Ein weiterer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass als Batteriedeckel 403 eine flache Kunststoffscheibe verwendet werden kann, die keinerlei Gewinde aufweisen muss.Another preferred embodiment simplifies the construction of the battery compartment 10 from by putting on the battery ring 14 can be waived. According to the present invention, this is achieved by a in 10 Shown plastic molding 400 achieved that a subject 401 for a battery 402 provides, for example, a circular compartment for receiving a round button cell battery. The side surface of the tray 401 has a groove 406 put on a battery cover 403 receives. According to the embodiment, the battery cover 403 removed by forced removal and closed in the same way again. Thus, no thread is needed to the battery compartment 401 to open and close. In the embodiment of the invention, the plastic molding 400 at least in the area of the battery compartment 401 sufficiently soft to allow forced removal. It is a particular advantage of this embodiment that the battery compartment 401 and the groove 406 already molded by the injection mold when using an injection molding process, and no subsequent installation of a battery ring is necessary. In addition, the injection molded part can also 400 forcibly demoulded, which simplifies the design of the injection molding tool. Another advantage of this embodiment is that as a battery cover 403 a flat plastic disc can be used, which need not have any threads.

Im Folgenden werden erfindungsgemäße Verfahren offenbart, die auf Basis von Druckmessdaten eine Rückmeldung über Bewegungsparameter geben. Diese stützen sich auf Parameter und Kennwerte, die anhand der Druckdaten einer Druckmesssohle bzw. eines Sohlenpaares generiert werden. Allen Verfahren ist dabei gleich, dass diese Parameter und Kennwerte wahlweise direkt auf der Sohle aus den Druckdaten berechnet und per Funk gesendet werden können, oder dass die Parameter und Kennwerte in einer Vorrichtung berechnet werden, beispielsweise dem erfindungsgemäßen Empfänger oder einem Computer, die die Druckdaten empfängt. Schließlich können die Parameter und Kennwerte auch nachträglich anhand gespeicherter Druckdaten berechnet werden. Um auf Basis der Druckdaten ein Echtzeit-Feedback zu geben, ist jedoch die unmittelbare Berechung bevorzugt.In the following, methods according to the invention are disclosed which provide feedback on movement parameters on the basis of pressure measurement data. These are based on parameters and characteristic values which are generated on the basis of the pressure data of a pressure measuring sole or a sole pair. It is the same for all methods that these parameters and characteristic values can be calculated directly on the sole from the print data and sent by radio, or that the parameters and characteristic values are calculated in a device, for example the receiver according to the invention or a computer which stores the print data receives. Finally, the parameters and characteristic values can also be subsequently calculated on the basis of stored pressure data. However, to provide real-time feedback based on the print data, the immediate calculation is preferred.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren werden anhand der Druckdaten einer Druckmesssohle Ganglinien erzeugt. Eine Ganglinie beschreibt den Verlauf des Schwerpunkts der auf die menschliche Fußsohle wirkenden Druckverteilung. Beim normalen Gehen beginnt eine Ganglinie mit dem Aufsetzen des Fußes im Bereich der Ferse, und endet im Vorfußbereich im Bereich des großen Zehs. Das erfindungsgemäße Verfahren ermittelt die Länge der Ganglinien, und weist den Nutzer der Druckmesssohle über ein optisches Signal, akustisches Signal, Vibration oder eine andere Art von Signal auf Auffälligkeiten der Ganglinie hin. Dieser Hinweis kann bei jedem Schritt erfolgen, oder er kann akkumuliert nach einer Vielzahl von Schritten erfolgen. Das dem Nutzer somit gegebene Feedback kann anstelle von korrigierenden Hinweisen auch aus positiv bekräftigenden Hinweisen bestehen, wenn der Nutzer korrekte Bewegungen ausführt. Im Folgenden wird aus Gründen der einfacheren Beschreibung stets davon ausgegangen, dass nur von der gewünschten Bewegungsform abweichende Bewegungen rückgemeldet werden, ohne die Erfindung dahingehend zu beschränken. Konkret wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein Feedback gegeben, wenn anhand der Daten der linken und/oder der rechten Druckmesssohle eine Verkürzung der Ganglinie festgestellt wird. Dies ist in 11 dargestellt, in der der rechte Fuß eine verkürzte Ganglinie zeigt (502), während die Ganglinie des linken Fußes unauffällig ist (501). Grund dafür kann sein, dass ein Reha-Patient, sei es nach der Implantation einer Hüft- oder Knieendoprothese oder nach einer anderen Operation (z. B. nach distalen Unterschenkelfrakturen), oder aufgrund einer nicht operativ versorgten Erkrankung, Dysbalancen und/oder Asymmetrien im Gangbild aufweist, die die betroffenen Gelenke anormal belasten. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird das Auftreten einer verkürzten Ganglinie dem Träger (Patient) der Druckmesssohle als Feedback angezeigt, um den Patienten zu motivieren, über den großen Zeh abzurollen, wie es aus medizinischer Sicht erwünscht ist.In a method according to the invention, hydrographs are generated on the basis of the pressure data of a pressure measuring sole. A hydrograph describes the course of the center of gravity of the pressure distribution acting on the human foot. During normal walking, a gait line begins with the foot resting on the heel and ends in the forefoot in the area of the big toe. The method according to the invention determines the length of the hydrographs and directs the user of the pressure-measuring sole, via an optical signal, acoustic signal, vibration or another type of signal, to abnormalities of the hydrograph. This indication can be made at each step, or accumulated in a variety of steps. The feedback thus given to the user can consist of positive affirmative clues instead of corrective clues if the user executes correct movements. For reasons of simpler description, it is always assumed below that only motions deviating from the desired movement form are reported without restricting the invention to this effect. Specifically, in the process according to the invention A feedback is given if a reduction of the hydrograph is determined from the data of the left and / or the right pressure measuring sole. This is in 11 in which the right foot shows a shortened hydrograph ( 502 ), while the gait line of the left foot is inconspicuous ( 501 ). The reason for this may be that a rehab patient, either after the implantation of a hip or knee endoprosthesis or after another operation (eg after distal lower leg fractures), or due to a non-surgically treated disease, imbalances and / or asymmetries in the Has gait that strain the affected joints abnormally. In the method of the invention, the occurrence of a shortened hydrograph is indicated to the wearer (patient) of the pressure sizing pad as a feedback to motivate the patient to roll over the big toe as desired from a medical point of view.

Gemäß der Erfindung kann das vorgenannte Ausführungsbeispiel dahingehend verfeinert werden, dass nicht nur der Endpunkt der Ganglinie, sondern auch der Anfangspunkt und der Verlauf der Ganglinie in der Feedback-Erzeugung berücksichtigt werden. Beispielsweise kann dadurch eine mangelnde Belastung des Fersenbereiches rückgemeldet werden, wie es bei Patienten mit Spastiken häufig auftritt. Der Verlauf der Ganglinie im Mittelfußbereich kann gemäß der Erfindung dazu verwendet werden, ein mangelndes oder übermäßiges Absenken des Fußgewölbes zu erkennen und rückzumelden. Beispielsweise kann mit diesem Verfahren Patienten mit Varus- oder Valgusstellung der unteren Extremitäten oder anderen Krankheitsbildern ein Feedback gegeben werden, um schädliche Bewegungen und Gangmuster zu vermeiden oder durch Vorgabe bestimmter Bewegungen die Muskulatur zu stärken, um die pathologischen Gangbilder auszugleichen und die betroffene Muskulatur zu stärken.According to the invention, the aforesaid embodiment can be refined to take into account not only the end point of the hydrograph but also the starting point and the course of the hydrograph in the feedback generation. For example, this can be reported back to a lack of load on the heel area, as often occurs in patients with spasticity. The course of the hydrograph in the midfoot region can be used according to the invention to detect and report a lack of or excessive lowering of the arch of the foot. For example, this method can be used to provide feedback to patients with varus or valgus lower limb or other conditions to avoid noxious movements and gait patterns, or to strengthen musculature by specifying specific movements to balance pathological gait patterns and strengthen the affected muscles ,

In einem weiteren Verfahren werden zusätzlich zur oder anstelle der Ganglinie absolute Druckwerte zur Erzeugung eines Feedbacks verwendet. Beispielsweise kann es vorkommen, dass die Ganglinie eines Fußes keine Auffälligkeiten zeigt, also insbesondere auch bis in den Vorfußbereich reicht, dass der zum Gehen notwendige Abdruck über den Ballen bzw. die Zehen allerdings nur unzureichend erfolgt. Eine weitere Möglichkeit ist, dass zwar die Ferse an geeigneter Stelle auf dem Boden aufsetzt, dass aufgrund einer psychischen oder schmerzbedingten Hemmschwelle, oder einer beibehaltenen Schonhaltung der Patient zu vorsichtig auftritt. Dies zeigt sich oftmals nicht hinreichend anhand der Ganglinie, allerdings anhand der absoluten Druckwerte im Fersenbereich. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Bereitstellung von Feedback verwendet die vorliegende Erfindung deshalb Schwellwerte für den Druck im Fersenbereich. Wird der Beginn einer Ganglinie festgestellt und befindet sich der Druckwert unterhalb des Schwellwerts, so wird der Träger der Sohle per Feedback darauf hingewiesen. In ähnlicher Weise wird gemäß der Erfindung auch bei mangelhaftem Abdruck über den Vorfußbereich bzw. die Zehen ein Feedback generiert.In another method, in addition to or instead of the hydrograph, absolute pressure values are used to generate feedback. For example, it may happen that the gait line of a foot shows no abnormalities, so in particular even extends to the forefoot, that the necessary for walking impression over the bale or toes, however, is inadequate. Another possibility is that, although the heel touches down on the ground at a suitable location, the patient is too cautious due to a mental or pain-related inhibition threshold, or a retained posture. Often, this is not sufficiently evident from the hydrograph, but based on the absolute pressure values in the heel area. Therefore, in a preferred embodiment of the method for providing feedback, the present invention uses threshold values for heel pressure. If the beginning of a hydrograph is detected and the pressure is below the threshold value, the wearer of the sole is notified by feedback. Similarly, according to the invention, a feedback is also generated in the case of a defective impression via the forefoot region or the toes.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels Druckmesssohle die Gesamtlast eines Fußes gemessen, und damit die Teilbelastung eines Beines. Diese ist im Stand minimal 0 kg und maximal das Körpergewicht des Patienten, und soll für eine optimale Heilung, Vermeidung von Verletzungen und die Vermeidung des Bruches von Implantaten in einem Sollbereich gehalten werden. Gemäß der Erfindung wird die Gesamtlast eines Fußes gemessen und mit Schwellwerten verglichen, die in einer die Druckdaten empfangenen Vorrichtung voreingestellt oder für den jeweiligen Patienten angepasst sind. Ein über die Vorrichtung, beispielsweise den erfindungsgemäßen Empfänger, ein Mobiltelefon o. ä. erzeugbares Feedback wird erzeugt, sobald die Gesamtlast außerhalb des über die Schwellwerte angegebenen Sollbereichs liegt.In a further embodiment of the method according to the invention, the total load of a foot is measured by means of pressure measuring sole, and thus the partial load of a leg. This is at a minimum level of 0 kg and the maximum body weight of the patient, and should be kept within a target range for optimal healing, prevention of injury and avoidance of implant fractures. According to the invention, the total load of a foot is measured and compared with thresholds preset in a device receiving the pressure data or adapted for the respective patient. A feedback that can be generated via the device, for example the receiver according to the invention, a mobile telephone or the like, is generated as soon as the total load is outside the specified range above the threshold values.

In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren werden die Daten einer Druckmesssohle dazu verwendet, im Laufsport ein Feedback zu geben. Die Generierung von Feedback kann dabei wie in den beschriebenen Verfahren im Medizin- und Rehabereich auf Ganglinien und absoluten Druckwerten basieren. Beispielsweise kann der Träger (Läufer) der Druckmesssohle über eine die Druckdaten empfangende Vorrichtung ein Trainingsprogramm einstellen, mit dem bestimmte Bewegungsparameter mittels Feedback trainiert werden können. Gemäß der Erfindung ist dies die Vorgabe einer möglichst geringen Maximalbelastung an einer beliebigen Stelle der Fußsohle, insbesondere der Ferse, oder die Vorgabe eines bestimmten Abrollverhaltens, oder die Vorgabe eines bestimmten Belastungsverhältnisses zwischen Fersenbereich, Mittelfußbereich und Vorfußbereich. Beispielsweise lässt sich eine Trainingsform einstellen, in der bei zu großer oder im Verhältnis zu bisherigen Laufschritten übermäßiger Belastung des medialen Fußes (Fußinnenseite) ein Feedback gegeben wird. Dadurch erhält der Läufer ein Feedback, wenn er über die Dauer eines Laufes aufgrund von Ermüdung zu sehr zu einem ungewollten Absenken des Fußgewölbes neigt. Der Läufer kann seinen Laufstil entsprechend anpassen, schädliche Bewegungen vermeiden und dadurch auch die Stützmuskulatur trainieren. Eine weitere Trainingsform ist der Vorfußlauf, wobei gemäß der Erfindung ein Feedback gegeben wird, wenn anhand der von der Druckmesssohle gemessenen Druckverteilung festgestellt wird, dass der Läufer zu sehr über die Ferse auftritt, anstatt bereits zu Beginn des Bodenkontaktes des Fußes die Belastung im Mittel- und Vorfußbereich zu halten. Aus der Verbindung von Druckmessung am Fuß und einer Feedback-Generierung an einem Endgerät (beispielsweise dem erfindungsgemäßen Empfänger oder einer am Arm getragenen Vorrichtung) sind auch Trainingsformen möglich, bei denen aus Gründen eines ausgewogenen Muskulaturtrainings dem Läufer unterschiedliche Bewegungsformen vorgegeben und per Feedback überwacht werden. Beispielsweise kann dem Läufer abwechselnd ein Fersenlauf und ein Vorfußlauf vorgegeben werden, und eine Abweichung davon rückgemeldet werden.In another method according to the invention, the data of a pressure measuring sole are used to give feedback in running. The generation of feedback can be based on hydrographs and absolute pressure values, as in the methods described in the medical and rehabilitation field. For example, the wearer (runner) of the pressure measuring sole can set a training program via a device receiving the pressure data with which specific movement parameters can be trained by means of feedback. According to the invention, this is the specification of the lowest possible maximum load at any point of the sole of the foot, in particular the heel, or the specification of a certain rolling behavior, or the specification of a specific load ratio between the heel area, metatarsal area and forefoot area. For example, it is possible to set a training form in which feedback is given if the medial foot (foot inner side) is overloaded or excessive in relation to previous running steps. This gives the runner feedback if, over the duration of a run due to fatigue, he tends too much to accidentally lower the arch of the foot. The runner can adjust his running style accordingly, avoid harmful movements and thereby train the support muscles. Another form of training is the forefoot run, which according to the invention provides feedback when it is determined from the pressure measuring sole pressure distribution that the runner occurs too much over the heel, rather than already at the beginning of the ground contact of the foot, the load in the middle and forefoot area. From the combination of pressure measurement on the foot and a feedback generation on a terminal (for example the receiver according to the invention or a device worn on the arm), training forms are also possible in which, for reasons of balanced muscular training, the runner is given different forms of movement and monitored by feedback. For example, the runner may alternately be given a heel stroke and a forefoot run, and a deviation thereof may be reported back.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird anstelle der Drucksensoren oder zusätzlich zu den Drucksensoren ein Beschleunigungsmesser oder Inertialsensor der Sohle verwendet, um die Bewegungsausführung über ein Feedback zu unterstützen. Beispielsweise kann eine zu starke Bewegung der Füße quer zur Laufrichtung rückgemeldet werden. Eine weitere Ausführungsform ist, dass dem Träger der Sohle ein Anhocken der Knie oder ein Schwingen der Ferse Richtung Gesäß vorgegeben wird, um entsprechende Muskeln zu starken. Die Qualität der Bewegungsausführung wird dabei gemäß der Erfindung über Druck-, Beschleunigungs- und/oder Intertialsensoren gemessen und bei der Generierung von Feedback herangezogen.In a further embodiment, instead of the pressure sensors or in addition to the pressure sensors, an accelerometer or inertial sensor of the sole is used to assist the execution of the movement via a feedback. For example, excessive movement of the feet across the direction of travel can be confirmed. A further embodiment is that the wearer of the sole is given a squatting of the knees or a swinging of the heel toward the buttocks in order to strengthen corresponding muscles. The quality of motion execution is measured according to the invention via pressure, acceleration and / or Intertialsensoren and used in the generation of feedback.

Wie oben bereits erwähnt kann das Feedback neben korrigierendem Feedback auch aus positiv bestätigendem Feedback bestehen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann dieses Feedback beispielsweise auch darin bestehen, dass der Patient oder Läufer eine Musik zu hören bekommt, und dass die Musik durch das Feedback-Verfahren unterbrochen wird, sobald die Bewegungsausführung nicht mehr mit der vorgegebenen Bewegungsform übereinstimmt oder nicht gewollte Abweichungen zeigt. Sobald die Bewegung wieder korrekt ausgeführt wird, läuft die Musik gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wieder weiter.As mentioned above, the feedback can consist of positive feedback as well as corrective feedback. For example, in a preferred embodiment, this feedback may also be that the patient or runner is listening to a music, and that the music is interrupted by the feedback process as soon as the movement execution no longer matches the predetermined movement shape or shows unwanted deviations , Once the movement is correctly executed again, the music continues according to the preferred embodiment.

Dem Fachmann ist offensichtlich, dass die erfindungsgemäßen Verfahren zur Generierung von Bewegungsfeedback auch in Sportarten und Bereichen des Alltags Anwendung finden können bzw. auf diese angepasst werden können, die in dieser Beschreibung nicht einzeln aufgezählt wurden. Beispielsweise lassen sich Verfahren auf Patienten mit Frakturen anwenden, sowie auf Sportler in Bereichen wie Fußball, Inline-Skaten, Schlittschuhlauf, Skilanglauf, Golf etc.It is obvious to the person skilled in the art that the methods according to the invention for generating motion feedback can also be used in sports and everyday areas, or can be adapted to them, which were not listed individually in this description. For example, procedures can be applied to patients with fractures, as well as athletes in areas such as football, in-line skating, skating, cross-country skiing, golf etc.

Claims (9)

Sohle zur Messung der mechanischen Druckverteilung an der menschlichen Fußsohle mit Sensoren und einer Elektronik, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik in die Sohle integriert ist.Sole for measuring the mechanical pressure distribution on the human foot sole with sensors and electronics, characterized in that the electronics are integrated into the sole. Sohle nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Kunststoffformteil aufweist.Sole according to claims 1, characterized in that it comprises a plastic molded part. Sohle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffformteil auf der Unterseite ein Batteriefach aufweist, dessen Deckel per Zwangsentformung angebracht und entfernt werden kann.Sole according to claim 2, characterized in that the plastic molded part on the underside has a battery compartment, the lid can be attached by forced removal and removed. Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sohle einen Temperatursensor aufweist, dessen Messwerte zur Kompensierung von temperaturabhängigen Messfehlern verwendet werden können.Sole according to one of the preceding claims, characterized in that the sole has a temperature sensor whose measured values can be used to compensate for temperature-dependent measurement errors. Verfahren zur Kompensierung von temperaturabhängigen Messfehlern von Druckmesssohlen, wobei die von den Drucksensoren erhaltenen Rohwerte oder in eine bestimmte physikalische Dimension umgerechnete Rohwerte abhängig von einer gemessenen Sohlentemperatur auf temperaturkompensierte Werte umgerechnet werden.Method for compensating temperature-dependent measuring errors of pressure measuring soles, whereby the raw values obtained by the pressure sensors or raw values converted into a specific physical dimension are converted to temperature-compensated values depending on a measured sole temperature. Verfahren zur Generierung von Bewegungsfeedback basierend auf Daten einer Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Abweichungen von einem gewünschten Verlauf der Ganglinie rückgemeldet werden.A method of generating motion feedback based on data of a sole according to any one of claims 1 to 4, wherein deviations from a desired course of the gait are reported back. Verfahren zur Generierung von Bewegungsfeedback basierend auf Daten einer Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Abweichungen von gewünschten minimalen oder maximalen Drücken in Fersenbereich, Mittelfußbereich und/oder Vorfußbereich rückgemeldet werden.A method of generating motion feedback based on data from a sole according to any one of claims 1 to 4, wherein deviations from desired minimum or maximum pressures are reported back to the heel area, midfoot area and / or forefoot area. Empfänger, insbesondere zur Kommunikation mit einer Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit mehreren Funktionen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Funktion durch Drehen des Empfängers ausgewählt werden kann und dass er eine Funktionsanzeige, insbesondere eine LED aufweist.Receiver, in particular for communication with a sole according to one of claims 1 to 4, having a plurality of functions, characterized in that a function can be selected by rotating the receiver and that it has a function display, in particular an LED. Verfahren zur Kommunikation mit einem Empfänger, insbesondere einer Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mittels eines Empfängers, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger zur Auswahl einer Funktion gedreht wird, die Funktion mittels einer LED angezeigt wird und dann die Funktion aktiviert wird.Method for communicating with a receiver, in particular a sole according to one of claims 1 to 4 by means of a receiver, in particular according to claim 8, characterized in that the receiver is rotated to select a function, the function is indicated by means of an LED and then the function is activated.

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