DE10314211A1 - Pressure-sensitive sock has pressure-sensitive material for detecting forces acting on sock extending over entire foot region and enabling position-resolved detection of pressure acting on sock - Google Patents

Abstract

The pressure-sensitive sock (1) has a pressure sensitive material (5,6) for detecting forces acting on the sock. The pressure-sensitive material extends over the entire foot region (2) and enables position-resolved detection of the pressure acting on the sock. The pressure-sensitive material responds to pressure with a change in an electrical signal.

Description

Die Erfindung betrifft einen druckempfindlichen Strumpf. The invention relates to a pressure sensitive stocking.

Die Gewichtskraft einer Person und andere bei Bewegung auftretende Kräfte am menschlichen Fuß sollen möglichst nach den natürlichen anatomischen Gegebenheiten des Fußes auf den Schuh und schließlich auf die Schuhsohle weitergegeben und verteilt werden, ohne daß es zu Druckspitzen zwischen dem Fuß und dem Schuhmaterial kommt. Dies erfordert oft eine besondere Auswahl oder Anpassung des Schuhs an den Fuß. The weight of a person and others when moving Forces occurring on the human foot should as far as possible the natural anatomical conditions of the foot on the Shoe and finally passed on to the shoe sole and be distributed without pressure peaks between the foot and the shoe material comes. This often requires one special selection or adaptation of the shoe to the foot.

Eine solche Anpassung ist beispielsweise bei Skifahrern oder anderen Sportlern sinnvoll, bei denen sich die Tauglichkeit eines Schuhs erst in Situationen großer Druckbelastung zeigt. Dies gilt auch für Menschen, denen ihre Arbeitsumgebung einen speziellen Schutzschuh zur gefahrlosen Ausübung ihrer Tätigkeit vorschreibt. Such an adjustment is for example for skiers or other athletes with whom the Suitability of a shoe only in situations of high pressure loads shows. This also applies to people who like theirs Work environment a special protective shoe for safe exercise prescribes their activity.

Auch bei Kindern, geistig behinderten Menschen oder anderen Personen, die keine Auskunft über das Passen von Schuhen machen können, ist besondere Sorgfalt nötig, um passende Schuhe zu finden. Bei Patienten mit druckanfälligen Füßen müssen besondere Anstrengungen unternommen werden, Druckstellen durch unpassende Schuhe zu vermeiden. Dazu gehören Diabetiker und andere Patienten mit Nervenerkrankungen, die die Empfindung am Fuß einschränken. Also with children, mentally handicapped people or other people who have no information about fitting To be able to make shoes, special care is necessary in order to match To find shoes. In patients with pressure sensitive feet special efforts must be made Avoid pressure points from unsuitable shoes. This includes Diabetics and other patients with nervous disorders who have the Limit sensation on the foot.

Ungefähr 30% der Diabetiker erleiden durch fehlangepaßte Schuhe Fußverletzungen (diabetisches Fußsyndrom). Aufgrund dieser Verletzungen ist bei 2 bis 3% der Diabetiker schließlich eine Amputation eines oder mehrerer Zehen oder des gesamten Fußes notwendig. Das diabetische Fußsyndrom läßt sich jedoch verhindern, wenn Druckspitzen am Fuß, die sich oft erst nach einiger Zeit durch Verletzungen bemerkbar machen, von Anfang an zuverlässig am gesamten Fuß vermieden werden. In früheren Zeiten wurden Fuß und Schuh bei der Anprobe geröntgt, um die Paßform eines neuen Schuhs zu prüfen. Die dabei auftretende Strahlenexposition ist jedoch gesundheitsschädlich. Approximately 30% of diabetics suffer from maladjusted ones Shoes foot injuries (diabetic foot syndrome). by virtue of this injury is common to 2 to 3% of diabetics finally an amputation of one or more toes or the entire foot necessary. The diabetic foot syndrome can be however, prevent pressure peaks on the foot that are common only become noticeable through injuries after some time, be reliably avoided on the entire foot from the start. In the past, feet and shoes were tried on X-rayed to check the fit of a new shoe. The radiation exposure occurring however health.

Für Diabetiker sind bereits Foliensohlen entwickelt worden, die der Aufnahme des Drucks auf der Unterfläche des Fußes bei der Anprobe eines Diabetikerschuhs dienen. Nach einem Abbau der Druckspitzen unter der Fußsohle durch Anpassung des Schuhs treten jedoch häufig unerkannte Druckspitzen an anderen Fußbereichen auf, die zu neuen Defekten an der oberen Fläche des Fußes sowie an den Zehen führen. Foil soles have already been developed for diabetics been responsible for absorbing the pressure on the lower surface of the Foot when trying on a diabetic shoe. After one Reduction of pressure peaks under the sole of the foot by adjusting the However, shoes often experience undetected pressure peaks other foot areas leading to new defects on the upper Guide the area of the foot and toes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden. The invention has for its object the above to avoid mentioned disadvantages of the prior art.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Strumpf nach Anspruch 1. This problem can be solved with a stocking Claim 1.

Mit einem solchen Strumpf lassen sich Druckspitzen zwischen dem Schuh und dem Fuß einer Person, die den Strumpf trägt, erkennen und der Schuh kann daraufhin geändert und die Druckspitzen beseitigt werden. Dies ist praxisnah, da die Person den angepaßten Schuh auch später mit einem Strumpf tragen wird. Eine zusätzliche Foliensohle, die nur während der Anpassung, danach jedoch nicht mehr getragen wird und die daher nur begrenzt aussagefähige Meßergebnisse liefert, ist nicht mehr unbedingt notwendig. Pressure peaks can be achieved with such a stocking between the shoe and the foot of a person wearing the stocking wear, recognize and the shoe can then be changed and the Pressure peaks are eliminated. This is practical because the Person the fitted shoe later with a stocking will wear. An additional film sole that only during the adjustment, but is then no longer worn and the therefore only provides limited meaningful measurement results no longer absolutely necessary.

Druckempfindliche Materialien sind an sich bekannt. Dazu gehören Folien und Stoffe, die sich bei Druck verfärben, das Kohlepapier, das bei Druck seine Farbe auf eine andere Papierschicht überträgt, oder druckempfindliche Folien, Fäden und Textilmaterialien, aus denen sich ein vom Druck abhängiges elektrisches Signal ableiten läßt. Diese Materialien wurden bisher auf ganz anderen technischen Gebieten eingesetzt. So offenbart www.elektex.com eine Computer-Tastatur aus druckempfindlichem Textilmaterial. An der Peripherie des Textilmaterials sind Elektroden angebracht, die mit einem Computer verbunden sind. Anhand der von den Elektroden abgegriffenen Signale stellt ein Computerprogramm fest, an welcher Stelle auf das Textilmaterial Druck ausgeübt wird. Dieses Textilmaterial ist auch für die Erfindung vorteilhaft anwendbar. Pressure sensitive materials are known per se. To include foils and fabrics that change color when printed, that Carbon paper that changes color when printed on another Paper layer transfers, or pressure sensitive foils, threads and textile materials that make up one from printing dependent electrical signal can be derived. These materials have been used in completely different technical fields. So www.elektex.com reveals a computer keyboard pressure sensitive textile material. On the periphery of the Textile materials are attached to electrodes with a Computers are connected. Using the electrodes tapped signals are determined by a computer program on which Place pressure on the textile material. This Textile material is also advantageous for the invention applicable.

Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. The dependent claims relate to preferred Embodiments of the invention.

Die Ausführungsformen der Ansprüche 2 und 3 weisen den Vorteil auf, daß nicht nur die Druckverteilung auf der Fußsohle sondern auch auf der Seitenfläche und der oberen Fläche des Fußes ortsaufgelöst erfaßt werden kann. The embodiments of claims 2 and 3 have the Advantage on that not only the pressure distribution on the Sole of the foot but also on the side surface and the upper surface of the foot can be detected in a spatially resolved manner.

Obwohl als, druckempfindliches Material auch ein Material verwendbar ist, das auf Druck mit einer optischen Änderung, beispielsweise einer Farbänderung reagiert, sind Ausführungsformen nach den Ansprüchen 4 bis 7, bei denen das druckempfindliche Material auf Druck mit einem elektrischen Signal reagiert, besonders zweckmäßig, da sie eine Druckmessung in Echtzeit in situ erlauben. Although as a, pressure sensitive material is also a material is usable on print with an optical change, for example a color change responds Embodiments according to claims 4 to 7, in which the pressure sensitive material on pressure with an electrical signal responds, particularly useful since it is a pressure measurement in Allow real time in situ.

Obwohl der Strumpf auch aus einer druckempfindlichen Folie hergestellt sein kann, ist die Herstellung aus Textilmaterial wegen der besseren Paßform vorzuziehen. Das Textilmaterial kann durch Verspinnen der in den Ansprüchen 6 und 7 genannten Fäden begrenzter elektrischer Leitfähigkeit in konventionelles nichtleitendes Garn oder durch Einarbeiten solcher Fäden bei der Textilherstellung, beispielsweise beim Weben, Stricken, Wirken oder der Herstellung eines Fließstoffs für den Strumpf (alleine oder gemischt mit konventionellen nichtleitenden Garnen) hergestellt sein. Bei den Fäden kann es sich um Gummi- oder Kunstfaserfäden handeln, die mit einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise Kohlenstoff, einem elektrisch leitfähigen Kunststoff oder Metall versetzt sind. Auch Metallfäden als solche sind möglich. Bei der Ausführungsform nach Anspruch 6 entsprechen die leitfähigen Fäden Sensoren, mit denen ein lokaler Druck ortsaufgelöst erfaßt werden kann. Bei der Ausführungsform nach Anspruch 7 stellen Kreuzungspunkte zwischen den elektrisch leitfähigen Fäden solche Sensoren dar. Wird der Strumpf über den Fuß gezogen, erfassen die Sensoren beim Laufen die Druckverteilung rund um den gesamten Fuß. Dabei werden nicht nur die senkrecht auf die Fußoberfläche einwirkenden Kräfte sondern auch Scherkräfte erfaßt, die bei der Bewegung auftreten. Although the stocking is also made from a pressure sensitive Film can be made, is made from Textile material preferred because of the better fit. The Textile material can be made by spinning the in claims 6 and 7 threads of limited electrical conductivity in conventional non-conductive yarn or by incorporation such threads in textile production, for example Weaving, knitting, knitting or making one Non-woven fabric for the stocking (alone or mixed with conventional non-conductive yarns). With the threads it can be rubber or synthetic fiber threads with an electrically conductive material, for example Carbon, an electrically conductive plastic or metal are offset. Metal threads as such are also possible. at correspond to the embodiment according to claim 6 conductive threads sensors with which a local pressure is spatially resolved can be detected. In the embodiment according to claim 7 put intersections between the electrically conductive Thread such sensors. The stocking is over the foot pulled, the sensors record the pressure distribution while running around the entire foot. Not only that forces acting perpendicular to the foot surface but also Shear forces recorded that occur during movement.

Die Ansprüche 8 und 9 betreffen ein System, mit dem sich berechnen läßt, an welcher Stelle des Strumpfes sich welche Druckverhältnisse finden. Mit dieser Information ist eine dreidimensionale Darstellung des Druckverlaufs um den Fuß auf einem Anzeigegerät möglich. Die Darstellung kann als Grundlage für die Korrektur der Form und Materialeigenschaften (Elastizität, Härte) eines Schuhs und dessen Polstermaterials dienen. Claims 8 and 9 relate to a system with which can be calculated at which point of the stocking which one Find pressure ratios. With this information is one three-dimensional representation of the pressure curve around the foot a display device possible. The representation can be as Basis for the correction of the shape and material properties (Elasticity, hardness) of a shoe and its cushioning material serve.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt Preferred embodiments of the invention are in shown in the drawing. In it shows

Fig. 1 ein System aus einem Strumpf nach der Erfindung zusammen mit einem Computer zur graphischen Darstellung des Druckverlaufs rund um den Fuß einer Person, die den Strumpf trägt. Fig. 1 shows a system from a stocking according to the invention together with a computer for graphically displaying the pressure curve around the foot of a person wearing the stocking.

Der in Fig. 1 dargestellte Strumpf 1 weist einen Fußbereich 2, der den Fuß eines Trägers umschließt, einen Knöchelbereich 3, der das Fußgelenk des Trägers umgibt, und einen Bund 4 auf. Der Strumpf 1 ist aus Textilmaterial hergestellt, vorzugsweise gestrickt. Das beim Stricken verwendete Garn ist im wesentlichen nichtleitend und besteht beispielsweise aus Synthetikfaser, Wolle oder Baumwolle. The sock 1 shown in Fig. 1 comprises a foot 2, which surrounds a wearer's foot, an ankle portion 3 that surrounds the ankle of the wearer, and a collar 4. The stocking 1 is made of textile material, preferably knitted. The yarn used in knitting is essentially non-conductive and consists, for example, of synthetic fiber, wool or cotton.

Im Fuß- und Knöchelbereich 2, 3 sind beim Stricken elektrisch leitfähige Meßfäden 5, 6 mit eingearbeitet. Darunter befinden sich N longitudinale Meßfäden 5, die in einem Abstand von 2 bis 15 mm (vorzugsweise 5 bis 10 mm) voneinander, etwa parallel zueinander in Längsrichtung des Strumpfes über den gesamten Fuß- und Knöchelbereich 2, 3 verlaufen, sowie M transversale Meßfäden 6, die in einem Abstand von 2 bis 15 mm (vorzugsweise 5 bis 10 mm) voneinander, etwa parallel zueinander in Umfangsrichtung über die Fläche des Fuß- und des Knöchelbereichs 2, 3 verlaufen. M und N sind natürliche Zahlen. Die transversalen Meßfäden 6 verlaufen in nahezu geschlossenen Schleifen um den Strumpf herum. In the foot and ankle area 2 , 3 , electrically conductive measuring threads 5 , 6 are incorporated during the knitting. Below this are N longitudinal measuring threads 5 , which run at a distance of 2 to 15 mm (preferably 5 to 10 mm) from one another, approximately parallel to one another in the longitudinal direction of the stocking over the entire foot and ankle region 2 , 3 , and M transverse measuring threads 6 which are at a distance of 2 to 15 mm (preferably 5 to 10 mm) from one another, approximately parallel to one another in the circumferential direction over the surface of the foot and ankle regions 2 , 3 . M and N are natural numbers. The transverse measuring threads 6 run in almost closed loops around the stocking.

Die Meßfäden 5, 6 bestehen aus Synthetikmaterial, das mit einem leitfähigen Material, beispielsweise Kohlenstoff oder einem leitfähigen Kunststoff versetzt ist. Dadurch erhalten sie eine gewisse elektrische Leitfähigkeit. The measuring threads 5 , 6 consist of synthetic material which is mixed with a conductive material, for example carbon or a conductive plastic. This gives them a certain electrical conductivity.

Jeder Kreuzungspunkt zwischen einem longitudinalen und einem transversalen Meßfaden 5, 6 stellt einen Drucksensor dar: Der elektrische Übergangswiderstand zwischen dem entsprechenden longitudinalen und dem entsprechenden transversalen Meßfaden 5, 6 hängt von dem Druck ab, mit dem beide aneinandergedrückt werden. Er nimmt mit zunehmenden senkrecht zur Strumpfoberfläche gerichteten Druckkräften ebenso wie mit zunehmenden parallel zur Strumpfoberfläche gerichteten Scherkräften, die zu einer Verspannung und Verhakung der Maschen des Textilmaterials führen, ab. Each crossing point between a longitudinal and a transverse measuring thread 5 , 6 represents a pressure sensor: the electrical contact resistance between the corresponding longitudinal and the corresponding transverse measuring thread 5 , 6 depends on the pressure with which the two are pressed together. It decreases with increasing pressure forces directed perpendicular to the stocking surface as well as with increasing shear forces directed parallel to the stocking surface, which lead to tension and entanglement of the meshes of the textile material.

N Elektroden 7 an den bundseitigen Enden der N longitudinalen Meßfäden 6 sind jeweils mit einem von N Ausgängen eines ersten Multiplexers 8 verbunden. Auf ähnliche Weise sind M endseitige Elektroden 7 der M transversalen Meßfäden 6 jeweils mit einem von M Eingängen eines zweiten Multiplexers 9 verbunden. N electrodes 7 at the ends of the N longitudinal measuring threads 6 are each connected to one of N outputs of a first multiplexer 8 . Similarly, M end electrodes 7 of the M transverse measuring threads 6 are each connected to one of M inputs of a second multiplexer 9 .

Ein Ausgang des zweiten Multiplexers 9 ist mit einem nach Masse geschalteten Referenzwiderstand 10 und dem Analogeingang eines Analog-/Digitalwandlers 11 verbunden. Außerdem ist eine Steuerschaltung 12 mit einem Anzeigegerät 13 vorgesehen, die vorzugsweise mittels eines geeignet programmierten Computers realisiert sind. An output of the second multiplexer 9 is connected to a reference resistor 10 connected to ground and to the analog input of an analog / digital converter 11 . In addition, a control circuit 12 with a display device 13 is provided, which are preferably implemented by means of a suitably programmed computer.

Im Gebrauch wird der Strumpf 1 in einem (nicht dargestellten) Schuh von einer Person am Fuß getragen. Die Elektroden 7 zur Verbindung der longitudinalen Meßfäden 5 mit dem ersten Multiplexer 8 befinden sich außerhalb des Schuhs. Die Elektroden 7 der transversalen Meßfäden 6 sind mit sehr dünnen Leitungen mit dem zweiten Multiplexer 9 verbunden, die aus dem Schuh herausführen, ohne selbst Druckspitzen zwischen dem Fuß und dem Schuh zu verursachen. In use, the stocking 1 is worn on a person's foot in a shoe (not shown). The electrodes 7 for connecting the longitudinal measuring threads 5 to the first multiplexer 8 are located outside the shoe. The electrodes 7 of the transverse measuring threads 6 are connected to the second multiplexer 9 by very thin lines, which lead out of the shoe without causing pressure peaks between the foot and the shoe itself.

Im Betrieb sendet die Steuerschaltung 12 ein Referenzsignal 14 sowie ein erstes Adreßsignal 15 an den ersten Multiplexer 8. Das erste Adreßsignal 15 gibt dem ersten Multiplexer 8 denjenigen seiner N Ausgänge und damit denjenigen der N longitudinalen Meßfäden 5 an, an den der erste Multiplexer 8 das Referenzsignal 14 weiterleitet. In operation, the control circuit 12 sends a reference signal 14 and a first address signal 15 to the first multiplexer 8 . The first address signal 15 indicates to the first multiplexer 8 that of its N outputs and thus that of the N longitudinal measuring threads 5 to which the first multiplexer 8 forwards the reference signal 14 .

Außerdem gibt die Steuerschaltung 12 ein zweites Adreßsignal 16 an den zweiten Multiplexer 9 aus, das diesem einen seiner M Eingänge und damit einen der M transversalen Meßfäden angibt, der mit dem Referenzwiderstand 10 und dem Eingang des Analog-/Digitalwandlers 11 verbunden werden soll. Angesteuert durch die Adreßsignale 15 und 16 wählen die Multiplexer 8 und 9 also jeweils einen longitudinalen und einen transversalen Meßfaden 5 und 6 aus, über die das Referenzsignal 14 dem Eingang des Analog-/Digitalwandlers 11 zugeführt wird. In addition, the control circuit 12 outputs a second address signal 16 to the second multiplexer 9 , which indicates this one of its M inputs and thus one of the M transverse measuring threads, which is to be connected to the reference resistor 10 and the input of the analog / digital converter 11 . Controlled by the address signals 15 and 16 , the multiplexers 8 and 9 select a longitudinal and a transverse measuring thread 5 and 6 , respectively, via which the reference signal 14 is fed to the input of the analog / digital converter 11 .

Genauer gesagt, bilden das ausgewählte Paar eines longitudinalen und eines transversalen Meßfaden 5, 6 einerseits und der Referenzwiderstand 10 andererseits einen Spannungsteiler, der einen Anteil der Spannung des Referenzsignals 14 an den Eingang des Analog-/Digitalwandlers 11 anlegt. Dieser Anteil hängt vom Übergangswiderstand zwischen den ausgewählten Meßfäden 5, 6 und damit von dem am Kreuzungspunkt zwischen ihnen herrschenden Druck ab. More specifically, the selected pair of a longitudinal and a transverse measuring thread 5 , 6 on the one hand and the reference resistor 10 on the other hand form a voltage divider which applies a portion of the voltage of the reference signal 14 to the input of the analog / digital converter 11 . This proportion depends on the contact resistance between the selected measuring threads 5 , 6 and thus on the pressure prevailing at the point of intersection between them.

In einem einfachen Ausführungsbeispiel stellt die Steuerschaltung 12 auf dem Anzeigegerät 13 ein Abbild des Strumpfes 1 dar. Mit Hilfe der Adreßsignale 15, 16 wählt sie nacheinander alle M.N möglichen Paare aus einem longitudinalen und einem transversalen Meßfaden aus. Bei jeder Kombination liest sie aus dem Analog-/Digitalwandler 11 den an dessen Eingang anliegenden Spannungswert aus und stellt die Stelle des Strumpfes auf dem Anzeigegerät 13, die dem Kreuzungspunkt zwischen den ausgewählten Meßfäden 5, 6 entspricht, in einem Grauton oder einer Farbe dar, die von dem ausgelesenen Spannungswert abhängt und damit den am Kreuzungspunkt herrschenden Druck wiedergibt. In a simple exemplary embodiment, the control circuit 12 on the display device 13 represents an image of the stocking 1. With the aid of the address signals 15 , 16 , it selects all MN possible pairs in succession from a longitudinal and a transverse measuring thread. With each combination, it reads from the analog / digital converter 11 the voltage value present at its input and represents the position of the stocking on the display device 13 , which corresponds to the crossing point between the selected measuring threads 5 , 6 , in a shade of gray or a color, which depends on the voltage value read out and thus reflects the pressure prevailing at the crossing point.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist ausreichend genau, sofern nur sehr wenige lokalisierte Druckspitzen vorhanden sind. Dann ergibt sich nur an sehr wenigen Kreuzungspunkten zwischen den Meßfäden 5, 6 ein geringer, ansonsten aber ein hoher Übergangswiderstand. The exemplary embodiment described is sufficiently precise if there are very few localized pressure peaks. Then there is only a small, but otherwise a high contact resistance at very few crossing points between the measuring threads 5 , 6 .

Ist diese Voraussetzung nicht erfüllt; so hängt der Meßwert am Eingang des Analog-/Digitalwandlers 11 nicht nur vom Übergangswiderstand direkt am Kreuzungspunkt zwischen dem ausgewählten longitudinalen und dem ausgewählten transversalen Meßfaden 5, 6 ab. Denn dann gelangt das Referenzsignal 14, auch wenn es nur über den ausgewählten longitudinalen Meßfaden an den Strumpf 1 angelegt wird, auch über andere Kreuzungspunkte, an denen ein hoher Druck herrscht, und über andere Meßfäden zum ausgewählten transversalen Meßfaden 6 und trägt zum Spannungsabfall am Referenzwiderstand 10 bei. If this requirement is not met; the measured value at the input of the analog / digital converter 11 depends not only on the contact resistance directly at the point of intersection between the selected longitudinal and the selected transverse measuring thread 5 , 6 . Because then the reference signal 14 , even if it is only applied to the stocking 1 via the selected longitudinal measuring thread, also via other crossing points at which high pressure prevails, and via other measuring threads to the selected transverse measuring thread 6 and contributes to the voltage drop across the reference resistor 10 at.

Um dies zu berücksichtigen, wird bei einer Modifikation des beschriebenen Ausführungsbeispiels der Druckwert an jedem Kreuzungspunkt als Linearkombination aller für die verschiedenen Adreßsignale 15, 16 erhaltenen Meßwerte für den Spannungsabfall am Referenzwiderstand 10, jeweils mit einem entsprechenden Koeffizienten gewichtet, dargestellt. Diese Darstellung führt zu einem linearen Gleichungssystem mit zunächst unbekannten Koeffizienten. Die Koeffizienten können jedoch vor der eigentlichen Messung in einem Kalibriervorgang bestimmt werden, bei dem ein bekannter Druck an eine Vielzahl von Stellen auf den Strumpf aufgebracht wird und die Koeffizienten mittels eines NPLS-Verfahrens (non-linear partial least sqares, n-way partial least sqares) oder eines neuronalen Netzes berechnet werden. To take this into account, in a modification of the exemplary embodiment described, the pressure value at each crossing point is represented as a linear combination of all measured values for the voltage drop across the reference resistor 10 obtained for the various address signals 15 , 16 , each weighted with a corresponding coefficient. This representation leads to a linear system of equations with initially unknown coefficients. Before the actual measurement, however, the coefficients can be determined in a calibration process in which a known pressure is applied to the stocking at a plurality of locations and the coefficients by means of an NPLS method (non-linear partial least sqares, n-way partial least sqares) or a neural network.

Bei dieser Modifikation muß keine eins-zu-eins-Entsprechung zwischen der Zahl der Meßfäden 5, 6 einerseits und der Zahl der Elektroden 7 bzw. der Zahl der Aus- und Eingänge der Multiplexer 8, 9 andererseits bestehen. Vielmehr kann auch eine sehr große Zahl begrenzt elektrisch leitfähiger Fäden vorhanden oder sogar im wesentlichen der ganze Strumpf 1 daraus aufgebaut sein. Die Fäden können auch im wesentlichen ungeordnet in das Textilmaterial eingearbeitet sein; der genannte Kalibriervorgang ermöglicht dennoch ortsaufgelöste Messungen. Die Elektroden können auf der Strumpfoberfläche in einer oder zwei (vorzugsweise zueinander senkrechten) Reihen und im Abstand von wenigen mm oder cm zueinander aufgebracht sein. In this modification, there must be no one-to-one correspondence between the number of measuring threads 5 , 6 on the one hand and the number of electrodes 7 or the number of outputs and inputs of multiplexers 8 , 9 on the other. Rather, a very large number of electrically conductive threads can be present to a limited extent or even essentially the entire stocking 1 can be constructed therefrom. The threads can also be incorporated into the textile material in a substantially disordered manner; the calibration procedure mentioned nevertheless enables spatially resolved measurements. The electrodes can be applied to the stocking surface in one or two (preferably perpendicular to one another) rows and at a distance of a few mm or cm from one another.

Vorteilhaft ist es auch, zumindest den ersten Multiplexer 8 wegzulassen und stattdessen an die N Elektroden 7 ein binäres N-Bit Adreßsignal direkt als Referenzsignal anzulegen und für jeden der 2^N Zustände des N-Bit Adreßsignals die jeweilige Spannung an den M Elektroden 7 zu messen, wodurch insgesamt M.2^N Messungen durchgeführt werden und eine höhere Genauigkeit als beim unmodifizierten Ausführungsbeispiel (M.N Messungen) erreicht wird. Dann kann die Zahl der Elektroden 7 auf einen niedrigen Wert von 4 bis 64 beschränkt werden. M oder N beträgt dann 2 bis 32, vorzugsweise 4 bis 16 oder 4 bis 8. It is also advantageous to omit at least the first multiplexer 8 and instead to apply a binary N-bit address signal directly to the N electrodes 7 as a reference signal and to measure the respective voltage at the M electrodes 7 for each of the 2 ^N states of the N-bit address signal , whereby a total of M.2 ^N measurements are carried out and a higher accuracy than in the unmodified exemplary embodiment (MN measurements) is achieved. Then the number of electrodes 7 can be limited to a low value of 4 to 64. M or N is then 2 to 32, preferably 4 to 16 or 4 to 8.

Das Schalten von Multiplexern 8, 9 kann sehr schnell erfolgen. Auch ein Analog-/Digitalwandler 11 kann insbesondere bei der hier ausreichenden Auflösung von beispielsweise 8 Bit, entsprechend 256 verschiedenen Druckwerten, sehr schnell arbeiten. So sind etwa 100.000 lokale Druckmessungen pro Sekunde möglich. Bei einigen hundert oder tausend Messungen pro Bild lassen sich noch etwa fünfzig bis hundert Bilder der gesamten Druckverteilung auf dem Strumpf pro Sekunde darstellen. Damit kann auch der sich dynamisch ändernde Druck über die gesamte Fußfläche während einer Gehbewegung erfaßt und in Echtzeit auf dem Anzeigegerät 13 dargestellt werden. Multiplexers 8 , 9 can be switched very quickly. An analog / digital converter 11 can also work very quickly, especially with the resolution of 8 bits, for example, corresponding to 256 different pressure values. Around 100,000 local pressure measurements per second are possible. With a few hundred or a thousand measurements per image, about fifty to one hundred images of the entire pressure distribution on the stocking per second can still be displayed. The dynamically changing pressure over the entire foot surface during a walking movement can thus also be recorded and displayed in real time on the display device 13 .

So können Einflüsse eines Schuhs auf die gesamte Fußoberfläche erkannt und auch Einengungen der Zehen und des Fußrückens beurteilt werden. Dies steht im Gegensatz zu bekannten langwierigen Meßverfahren, in denen (nicht in Echtzeit) nur der Druck auf die Fußfläche (plantar) beurteilt wird. Gestützt auf die von einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gelieferte Information kann der Schuh so verändert werden, daß Druckspitzen auf der gesamten Fußoberfläche vermieden werden. So a shoe's influences on the whole Recognized foot surface and narrowing of the toes and Back of the foot are assessed. This is in contrast to known lengthy measuring procedures in which (not in Real time) only the pressure on the foot surface (plantar) is assessed becomes. Based on that of an embodiment of the Information provided by the invention can be changed in this way that pressure peaks all over the foot surface be avoided.

Damit der druckempfindliche Strumpf 1 aussagekräftige Meßergebnisse liefert, sollte er etwa gleich dick auftragen und die gleichen Trageigenschaften aufweisen wie ein gewöhnlicher Strumpf, den die zu vermessende Person täglich trägt. Daher ist er vorzugsweise aus einem Textilmaterial gefertigt, das auch für gewöhnliche Strümpfe verwendet wird. Die zusätzlichen Meßfäden 5, 6 sind so dünn, daß sie die Trageigenschaften dieses Textilmaterials nicht wesentlich verändern. Vorzugsweise sind sie elastisch und/oder in leichter Schlangenlinien-, Schleifen- oder Zickzackform (die in der schematischen Darstellung der Fig. 1 nicht sichtbar ist) so in das Textilmaterial eingearbeitet (verwebt oder eingestrickt), daß sie die normale Dehnbarkeit des Textilmaterials nicht beeinflussen. In order for the pressure-sensitive stocking 1 to provide meaningful measurement results, it should be applied approximately the same thickness and have the same wearing properties as an ordinary stocking that the person to be measured wears every day. Therefore, it is preferably made of a textile material that is also used for ordinary stockings. The additional measuring threads 5 , 6 are so thin that they do not significantly change the wearing properties of this textile material. They are preferably elastic and / or in a slight serpentine, loop or zigzag shape (which is not visible in the schematic representation of FIG. 1) incorporated into the textile material (woven or knitted in) in such a way that they do not influence the normal stretchability of the textile material ,

Claims (9)

1. Strumpf mit einem druckempfindlichen Material (5, 6), das die Erfassung eines auf den Strumpf ausgeübten Drucks erlaubt. 1. Stocking with a pressure-sensitive material ( 5 , 6 ) that allows the detection of a pressure exerted on the stocking. 2. Strumpf nach Anspruch 1, wobei das druckempfindliche Material (5, 6) den gesamten Fußbereich (2) des Strumpfs (1) durchsetzt. 2. Stocking according to claim 1, wherein the pressure-sensitive material ( 5 , 6 ) passes through the entire foot region ( 2 ) of the stocking ( 1 ). 3. Strumpf nach Anspruch 1 oder 2, wobei das druckempfindliche Material (5, 6) eine ortsaufgelöste Erfassung des auf den Strumpf (1) einwirkenden Drucks erlaubt. 3. Stocking according to claim 1 or 2, wherein the pressure-sensitive material ( 5 , 6 ) allows a spatially resolved detection of the pressure acting on the stocking ( 1 ). 4. Strumpf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das druckempfindliche Material (5, 6) auf Druck mit der Änderung eines elektrischen Signals reagiert. 4. Stocking according to one of the preceding claims, wherein the pressure-sensitive material ( 5 , 6 ) reacts to pressure with the change of an electrical signal. 5. Strumpf nach Anspruch 4 mit Elektroden (7) zum Anschluß einer Schaltung (8 bis 16) zur Auswertung des elektrischen Signals. 5. Stocking according to claim 4 with electrodes ( 7 ) for connecting a circuit ( 8 to 16 ) for evaluating the electrical signal. 6. Strumpf nach Anspruch 4 oder 5, wobei das druckempfindliche Material Fäden (5, 6) enthält, deren elektrischer Widerstand druckabhängig ist. 6. Stocking according to claim 4 or 5, wherein the pressure-sensitive material contains threads ( 5 , 6 ) whose electrical resistance is pressure-dependent. 7. Strumpf nach Anspruch 4, 5 oder 6, wobei das druckempfindliche Material elektrisch leitfähige Fäden (5, 6) enthält, die sich untereinander berühren, und wobei der elektrische Übergangswiderstand zwischen je zwei sich berührenden Fäden (5, 6) druckabhängig ist. 7. Stocking according to claim 4, 5 or 6, wherein the pressure-sensitive material contains electrically conductive threads ( 5 , 6 ) which touch one another, and wherein the electrical contact resistance between two contacting threads ( 5 , 6 ) is pressure-dependent. 8. System mit einem Strumpf nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und einer Schaltung (8 bis 16) zur Auswertung und graphischen Darstellung der Druckverteilung auf der Strumpfoberfläche. 8. System with a stocking according to one of claims 1 to 7 and a circuit ( 8 to 16 ) for evaluating and graphically representing the pressure distribution on the stocking surface. 9. System nach Anspruch 8, soweit von Anspruch 5 abhängig, wobei die Schaltung eine Einrichtung (8 bis 11) zur Auswahl verschiedener Paare der genannten Elektroden (7) und jeweils zur Messung des elektrischen Widerstands zwischen den Elektroden des jeweils ausgewählten Paars aufweist. 9. System according to claim 8, as far as dependent on claim 5, wherein the circuit comprises means ( 8 to 11 ) for selecting different pairs of said electrodes ( 7 ) and in each case for measuring the electrical resistance between the electrodes of the respectively selected pair.