插入到鞋类物件中的鞋垫以及监测足部压力的系统的制作方法

本发明总的涉及足部压力的监测。尤其是，本发明涉及用于监测足部压力的鞋垫以及包括这种鞋垫的用于监测足部压力的系统。

背景技术：

在医疗领域或运动训练中，经常想要知晓人足部通过静态或动态的方式施加的压力的分布情况。

例如，在医学领域，足部压力监测可用于脚底诊断足科或整形外科。因为能够连续监测异常的足部压力，所以监测足部压力的系统还可以改善对有神经疾患的糖尿病患者的足部病变的预防。

在运动方面，运动员穿着的连接到远程服务器的足部压力监测鞋垫使运动员能够量化其位置变动，并提高其成绩。

已有多种监测足部压力的系统和鞋垫为人们所熟知。

例如，wo2009/070782描述了一种力感测系统，所述力感测系统可用于在使用者足部的多个点感测压力，并且包括多个传感器、处理装置以及传输装置，所述处理装置处理传感器采集的数据，所述传输装置把数据传输到远程服务器。

文件wo2009/089406也描述了一种鞋垫，所述鞋垫包括一系列连同信号处理装置以及无线发射器的压力传感器，，所述无线发射器能够把采集的信号中转到遥控器。

但是，这些系统和鞋垫存在多个弊端。

在正常使用情况下，鞋垫承受较强应力以及由很多弯曲循环产生的结构限制。因此，电子模块与传感器之间的连接很快变劣并导致鞋垫发生故障。

而且，这种鞋垫的厚度妨碍鞋类的各个物件的轻松集成。

处理模块，尤其是电子模块与传感器之间的连接装置通常也是导致使用者不舒适的起因，妨碍采用这种系统和鞋垫。

因此需要监测足部压力的系统和鞋垫，所述系统和鞋垫应长期可靠，给使用者提供舒适的体验，可易于在鞋类多个物件之间切换，能够低外形并且/或者低生产成本。

此外还需要有容易与远程服务器连通的鞋垫，从而量化并分析采集的数据。

因此，本发明的显著目的是改善这种现状。

技术实现要素：

因此本发明的第一个目的是插入鞋类物件中的鞋垫，所述鞋垫大致是平面的，并且在垂直于厚度方向的水平面中延伸，

鞋垫包括在水平面中延伸的测量部分，

测量部分至少包括：

-柔性上片和柔性下片，它们按照厚度方向彼此面向；

-设置在上片和下片之间的柔性绝缘介质片；

-在鞋垫测量部分中的多个电容式力传感器，每个电容式力传感器至少包括上片上的上电极以及下片上的下电极，下电极按照厚度方向面对上电极，并且至少通过柔性绝缘介质片与下电极隔开；

-上片上的上部导线的网络，其电气地连接到多个电容式力传感器的上电极，以及下片上的下部导线的网络，其电气地连接到多个电容式力传感器的下电极。

鞋垫的特征在于，它进一步包括在水平面延伸的芯片部分，所述芯片部分至少包括：

-芯片支承件，大致呈平面，并且在鞋垫的水平面中延伸在上表面与下表面之间，所述芯片支承件与介质片分开，以及

-控制和传输电子设备，其安装在鞋垫的芯片部分中，并且至少包括电气地连接到多个电容式力传感器的控制电子设备以及能够与远程服务器通讯的无线收发机。

鞋垫的特征还在于，上片包括上部接触耳片，所述上部接触耳片从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分，并且至少与一部分芯片支承件表面接触，所述上部接触耳片包括至少一根导线，所述导线通过上部导线的网络连接到电容式力传感器的至少一个上电极，以及

下片包括下部接触耳片，所述下部接触耳片从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分，并且与芯片支承件的至少一部分表面接触，所述下部接触耳片包括至少一根导线，所述导线通过下部导线的网络连接到电容式力传感器的至少一个下电极。

在某些实施例中，还可以利用以下特征中的一项或多项：

-鞋垫沿着纵向以及沿着垂直于所述纵向的横向延伸，所述纵向和所述横向属于鞋垫的水平面，

鞋垫具有沿着纵向测量的长度以及沿着横向测量的宽度，鞋垫的长度大于鞋垫的宽度，

上片的上部接触耳片大体上沿着横向从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分，以及

下片的下部接触耳片大体上沿着横向从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分；

-芯片支承件通过间隙与介质片隔开，在鞋垫的水平面测量的芯片支承件与介质片之间的所述间隙的最小宽度大于1毫米，最好大于2毫米；

-鞋垫的芯片部分进一步包括外壳，外壳覆盖芯片支承件的至少大部分上表面和/或芯片支承件的至少大部分下表面；

-上片的上部接触耳片包括鞋垫芯片部分中的至少一个孔，以及

下片的下部接触耳片包括鞋垫芯片部分中的至少一个孔；

-外壳包括大体沿着厚度方向延伸的至少一根杆，所述杆穿过上部接触耳片的所述至少一个孔，穿过下部接触耳片的所述至少一个孔，以及穿过芯片支承件的至少一个孔；

-上片包括大体沿着横向从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分中的多个上部接触耳片，

下片包括大体沿着横向从鞋垫的测量部分延伸到鞋垫的芯片部分中的多个下部接触耳片，以及

鞋垫的芯片部分和鞋垫的测量部分仅通过多个上部接触耳片和多个下部接触耳片彼此机械地相连；

-多个上部接触耳片之中每个上部接触耳片都包括鞋垫芯片部分中的至少一个孔，以及

多个下部接触耳片之中每个下部接触耳片都包括鞋垫芯片部分中的至少一个孔；

-外壳包括大体沿着厚度方向延伸的多根杆，每根杆都穿过多个上部接触耳片之中的一个上部接触耳片的至少一个孔，穿过多个下部接触耳片之中的一个下部接触耳片的至少一个孔，以及穿过芯片支承件的至少一个孔；

-上片的上部接触耳片至少被设置在上片的上部接触耳片的上表面上的上部增厚层局部覆盖，下部接触耳片至少被设置在下片的下部接触耳片的下表面上的下部增厚层局部覆盖，以及

上部增厚层、上部接触耳片、芯片支承件、下部接触耳片和下部增厚层夹在外壳的上部定位部分与下部定位部分之间；

-外壳包括上部外壳部分和下部外壳部分，所述上部外壳部分和下部外壳部分组装在一起并且把芯片支承件以及控制和传输电子设备夹在中间；

-芯片支承件包括多个电镀通孔；

-多个电容式力传感器之中的每个电容式力传感器都与多个电镀通孔之中的至少一个电镀通孔相关联，以及

每个所述相关的电镀通孔都电气性地连接到，

控制电子设备的芯片的至少一个销针，以及

至少一根导线，所述导线连接到相关电容式力传感器的相关电极；

-控制电子设备的所述芯片安装在芯片支承件的上表面与下表面之中的一个表面上，以及

连接到相关电容式力传感器的相关电极的所述导线位于芯片支承件的所述上表面与所述下表面之中的另一个表面上；

-介质片没有电镀通孔；

-上部接触耳片和下部接触耳片沿着厚度方向彼此面对，至少一部分芯片支承件夹在上部接触耳片与下部接触耳片之间；

-上部接触耳片的下表面与芯片支承件的上表面处于表面接触，下部接触耳片的上表面与芯片支承件的下表面处于表面接触；

-上部接触耳片和下部接触耳片分别固定到芯片支承件的上表面和下表面，尤其是粘在或者层压在所述上表面和所述下表面上；

-上部接触耳片覆盖芯片支承件的大部分上表面，以及/或者

下部接触耳片覆盖芯片支承件的大部分下表面；

-芯片支承件是包括上段、中段和下段的层压板，

上部接触耳片夹在上段与中段之间，并且与所述上段和所述中段表面接触.以及

下部接触耳片夹在中段和下段之间，并且与所述中段和所述下段表面接触；

-控制和传输电子设备焊接在芯片支承件上，尤其是焊接在芯片支承件的上表面和/或下表面的至少一根导电迹线上；

-包括至少一根导线的上部接触耳片连接到固定在芯片支承件的上表面上的上部电连接器，尤其是零插拔力电连接器，以及

包括至少一根导线的下部接触耳片连接到固定在芯片支承件的下表面上的下部电连接器，尤其是零插拔力电连接器；

-控制和传输电子设备焊接在上部接触耳片和/或下部接触耳片上；

-控制和传输电子设备安装在内部区域外部，所述内部区域按照厚度方向界定在上片与下片之间，尤其是在上部接触耳片与下部接触耳片之间界定的接触内部区域的外部；

-芯片支承件包括具有至少一根导电迹线的至少一个内层，尤其是，通过各自绝缘层分别与芯片支承件的上表面和下表面隔开的至少一个内层；

-上片和下片，分别具有上表面和相反的下表面，

上片的下表面和下片的上表面与鞋垫测量部分中的介质片接触，

多个电容式力传感器的上电极、上部导线的网络以及上部接触耳片的至少一根导线位于上片的下表面上，

多个电容式力传感器的下电极、下部导线的网络以及下部接触耳片的至少一根导线位于下片的上表面上；

-芯片支承件是刚性电路板；

-芯片支承件是包括至少一个柔性聚合物膜的柔性基体；

-鞋垫进一步包括至少一个平面可挠式电池，所述平面可挠式电池或者

叠置在芯片支承件的上表面上，以便上部接触耳片至少局部的夹在电池与所述上表面之间，或者

叠置在芯片支承件的下表面上，以便下部接触耳片至少局部地夹在电池与所述下表面之间；

-在鞋垫的测量部分中，除了上部导线和下部导线的网络以及电容式力传感器的上电极和下电极之外，上片和下片都是绝缘的；

-上片和下片分别具有单独一层导电材料；

-介质片由选自以下清单的材料制成，所述清单包括软木、微结构软木、弹性体、橡胶、尿烷、硅树脂、丁基橡胶、聚合物、氯丁橡胶、聚氨酯、聚异戊二烯和聚氨酯泡沫；

-上片和下片包含至少一层选自以下清单的材料，，所述清单包括聚酯、聚酰亚胺、聚乙烯萘、聚醚酰亚胺、氟树脂以及前者的共聚物；

-鞋垫的厚度小于一厘米，最好小于0.75厘米；

-鞋垫包括

设置为通过足部的前足接合的前部，

设置为通过足部的中足接合的中部，以及

设置为通过足部的后足接合的后部，

以及鞋垫的芯片部分设置在鞋垫的中部；

-鞋垫的测量部分至少位于鞋垫的前部和后部；

-鞋垫进一步包括位于鞋垫中部的至少一个电容式力传感器；

-鞋垫进一步包括在鞋垫上片顶部上的上部接触层，鞋垫的上片夹在鞋垫测量部分中的上部接触层与介质片之间，所述上部接触层有弹性，并且适合与穿戴者的足部接合。

本发明的另一个目的是监测足部压力的系统，包括：

-如上文详细所述的鞋垫，以及

-能够与鞋垫的无线收发机通讯的远程服务器，以便从鞋垫接收压力相关的数据。

附图说明

从以下对作为非限制性实例列出的本发明多个实施例的说明以及关于附图的说明，本发明的其它特征和优点将显而易见。

在各图中：

-图1是阐释根据本发明实施例的系统的原理图，所述系统包括根据本发明实施例的鞋垫以及远程服务器。

-图2是图1鞋垫的分解图，阐释了上部外壳部分、上部增厚层、上片、芯片支承件、介质片、下片、下部增厚层和下部外壳部分。

-图3是图1的鞋垫的测量部分的详细横截面。

-图4是图1的鞋垫中部的详细顶视图，其中，隐藏了上部外壳部分、上部增厚层和上片，以便更详细地显示鞋垫芯片部分中的芯片支承件和介质片。

-图5是根据本发明的鞋垫的第一个实施例的芯片部分的详细横截面。

-图6是图5阐释的鞋垫的第一个实施例的变体的芯片部分的详细横截面。

-图7是图5的鞋垫的芯片部分的另一个详细横截面，阐释了穿过下部增厚层、下部接触耳片、芯片支承件、上部接触耳片和上部增厚层的孔的外壳的杆。

-图8是根据本发明的鞋垫的第二个实施例的芯片部分的详细横截面。

-图9是根据本发明的鞋垫的第三个实施例的芯片部分的详细横截面。

-图10是根据本发明的鞋垫的第四个实施例的芯片部分的详细横截面。

-图11是图5的鞋垫的第一个实施例的变体的芯片部分的详细横截面，尤其显示了根据本发明实施例的电池和上部接触层。

在各图中，相同标号指代相同或相似元件。

具体实施方式

本发明可以有许多种不同形式的实施例。优选实施例显示在附图中并在此作了详细描述，应理解到本专利披露应视为是对本发明原理的示范。本说明书及附图并非要把本发明的广泛方面限制于所阐释及所述的实施例。

参照图1，图中显示了根据本发明实施例的鞋垫1。

鞋垫1的用途是插入鞋类物件中，或被包含在鞋类结构中。鞋类物件例如是鞋子，并且可采用多种形式，比如适合上街穿的鞋、运动鞋或矫正鞋。

鞋垫1大体为平面并且垂直于厚度方向z延伸。

鞋垫1因此可以在面对彼此的鞋垫上表面1a与鞋垫下表面1b之间延伸，两个表面都垂直于厚度方向z。

所谓“大体为平面”的意思是鞋垫大体沿着平面延伸，沿着纵向x和横向y(横向y垂直于纵向x)尺寸较大，沿着垂直于纵向和横向x，y的厚度方向z的尺寸较小。注意，鞋垫可存在结构、隆起和小弯曲，并因此偏离完美的平面。然而，应理解，与鞋垫在纵向和横向x，y的延伸相比，这种结构、隆起和弯曲的延伸较小。例如，鞋垫沿着厚度方向z的延伸可比鞋垫1在纵向和横向x，y的延伸至少小十倍。

纵向和横向x，y形成的平面在此标为“水平面”x，y。

尤其是，鞋垫1可主要沿着纵向x延伸，其次沿着横向y延伸。例如，鞋垫具有沿着纵向x测量的长度以及沿着横向y测量的宽度，鞋垫的长度大于鞋垫的宽度。

作为非限制性实例，鞋垫1沿着横向y的延伸被称为“宽度”，可小于被称为“长度”的鞋垫沿着纵向x的延伸的一半。

在本说明中，鞋垫沿着厚度方向z的延伸称为“厚度”。所谓“厚度”的含义是分隔鞋垫1的鞋垫上表面1a与鞋垫下表面1b的最大距离，所述距离是沿着厚度方向z测量的。

鞋垫1沿着厚度方向z的延伸可比鞋垫1沿着纵向x的延伸小十倍，鞋垫1沿着厚度方向z的延伸可比鞋垫1沿着横向y的延伸小数倍，例如，比鞋垫1沿着横向y的延伸小五倍。

例如，鞋垫1的厚度小于两厘米，最好小于1.5厘米，例如约为1厘米。

如图1所示，鞋垫1可包括设置为通过足部的前足接合的前部2、设置为通过足部的中足接合的中部3以及设置为通过足部的后足接合的后部4。

前部2、中部3和后部4连接在一起，形成单个元件，所述单个元件可或多或少为柔性的。

前部2尤其可以沿着横向y在比中部3大的尺寸上延伸，换言之，前部2的宽度可大于中部3的宽度。

在非限制性实例中，鞋垫1可以是具有多个堆叠层的层压板状元件。现将对这个非限制性实例进行说明，记住在本发明的背景下还可以采用选择性结构，例如，通过在鞋垫周围注入聚氨酯。

鞋垫1各层的结构尤其可以沿着其纵向和横向延伸变化，现将对此进行更详细的描述。

鞋垫1呈现测量部分5和芯片部分6。

测量部分5和芯片部分6具有不同的层以及不同的层设置。

在图1阐释的本发明的实施例中，测量部分5位于鞋垫1的前部2和后部4。芯片部分6位于鞋垫1的中部3。

作为选择，测量部分5还可以包括鞋垫1中部3的一部分。

在本发明的某个实施例中，芯片部分6可位于前部2和/或位于后部4。

现在参考图2和图3，现将对鞋垫1测量部分5的结构进行更详细的说明。

在测量部分5，鞋垫1包括柔性上片7和柔性下片8。上片7和下片8都大体沿着纵向和横向x，y延伸。上片7和下片8因此按照厚度方向z面对彼此。

鞋垫1进一步包括介质片9。介质片9设置在上片7与下片8之间。有利的是，介质片9是柔性绝缘片，稍后将对此进行详细说明。

如图1-4所示，电容式力传感器10的网络设置在鞋垫1的测量部分5上。电容式力传感器10位于鞋垫1的前部2、中部3和后部4。

尤其是参考图3，每个电容式力传感器10都包括上片7上的上电极10a以及下片8上的下电极10b。上电极10a和下电极10b垂直于厚度方向z延伸，并且按照厚度方向z面对彼此。

电容式力传感器可以是压缩力传感器和/或剪切力传感器。

例如，上电极10a和下电极10b可以是边长约为5毫米的正方形，或者可以是直径为数毫米的圆盘形。

上电极10a和下电极10b至少通过介质片9彼此分开。

上部导线11的网络也设置在上片7上。上部导线11电气地连接到电容式力传感器10的上电极10a。同样，下部导线12的网络设置在下片8上。下部导线12电气地连接到电容式力传感器10的下电极10b。

在本发明的一个实施例中，上部导线11和下部导线12可设置为分别连接每个电容式力传感器10。

在本发明的另一个实施例中，上部导线11和下部导线12的网络可以是空间多路复用网络，换言之，将其设置为能够分别通过上部导线11与下部导线12的组合来处理每个电容式力传感器10，例如，通过处理电容式力传感器10的矩阵排布中的各行和各列。

为此目的，上片7和下片8分别包括至少一个导电层7b，8b。上片7和下片8还分别包括至少一个绝缘层7a，8a。

上片7和下片8可分别具有单个导电层7b，8b。在图3的实施例中，上片7和下片8分别具有单个绝缘层7a，8a。

绝缘层7a，8a由绝缘柔性聚合物制成，例如，可分别由选自以下清单的材料制成，所述清单包括聚酯、聚酰亚胺、聚乙烯萘、聚醚酰亚胺、氟树脂、混合小室聚氨酯泡沫以及前者的共聚物。

例如，绝缘层7a，8a可由诸如卡普顿那样的聚酰亚胺薄膜制成。例如，绝缘层7a，8a是厚度为50至100微米之间的卡普顿薄片。绝缘层7a，8a的介电常数可约为110kv/mm。

导电层7b，8b是导电的，并且可以沉积在绝缘层7a，8a上，或者通过导电墨水打印所述导电层。例如，导电层7b，8b可由金属或导电聚合物制成。

上片7的导电层7b包括电容式力传感器10的上电极10a和上部导线11网络。同样，下片8的导电层8b包括电容式力传感器10的下电极10a和下部导线12网络。

在本发明的一个优选实施例中，在鞋垫1的测量部分5，除电容式力传感器10的导线11，12和电极10a，10b之外，上片7和下片8都是绝缘的。

在图3阐释的本发明的实施例中，绝缘介质片9在上表面9a与下表面9b之间延伸。上片7、介质片9和下片8处于下文所述的共面铆合设置。上片7层压在介质片9的上表面9a上，以至于导电层7b与介质片9的上表面9a处于表面接触。在介质片9的另一侧，下片8层压在介质片9的下表面9b上，以至于导电层8b与介质片9的下表面9b处于表面接触。

换言之，上片7和下片8分别具有各自的上表面7c，8c以及各自的下表面7d，8d，所述下表面按照厚度方向z面对上表面。上片7的导电层7b位于其下表面7d上，下片8的导电层8b位于其上表面8c上。

上片7的下表面7d和下片8的上表面8c因此接触鞋垫1测量部分5中的介质片9。电容式力传感器10的上电极10a和导线11上部网络于是位于上片7的下表面7d上。电容式力传感器10的下电极10b以及导线12的下部网络位于下片8的上表面8c上。

可以设想其它实施例，其中，上片7和下片8的导电层7b，8b和绝缘层7a，8a设置不同，尤其是按照厚度方向z切换。

在没有拉力或压缩载荷或侧向剪切的情况下，根据电容式力传感器10处介质片9的厚度l、上电极10a和下电极10b的表面s以及电极之间材料的介电常数ε，尤其是介质片9，可以通过以下等式确定电容式力传感器10的电容值c：

在压缩力或拉力载荷的作用下，电容式力传感器10处的介质片9的厚度l改变，传感器10的电容c因此变化。

介质片9沿着厚度方向z的厚度可在0.2mm至1mm的范围内。

有利的是，介质片9由介电材料制成，所述介电材料在拉力载荷、压缩力载荷及侧向剪切的作用下可弹性变形。材料弹性体的机械回弹可定义为比率，通常用百分比表示，在循环荷载下，用变形后返回的能量除以用于使弹性体变形的能量。滞后率与消散能量相对应，并且因此是机械回弹的补足量。高回弹可与低滞后相关。

可以根据用途来选择介质片9的材料。例如，介质片9可由选自以下清单的材料制成，所述清单包括软木、微结构软木、弹性体、橡胶、尿烷、硅树脂、丁基橡胶、聚合物、氯丁橡胶、聚氨酯、聚异戊二烯和聚氨酯泡沫。

尤其是，介质片9由绝缘材料制成。介质片因此可由既不是传导性又不是半导体的材料制成。

在优选实施例中，对于施加0至10kg/cm之间压力(与足底压力平均值相对应)而言，介质片9仍在柔性变形范围内，在施加压力为15kg/cm的情况下，材料的破碎最好限于厚度的10％至50％之间，最好小于50％。

这样，在施加压缩力荷载之前和之后测量电极10a，10b的输出能力的情况下，可以计算电容式力传感器10处的介质片9的厚度l变化。

尤其是，然后可以计算在电容式力传感器10处施加的法向压力，例如，利用胡克定律计算，胡克定律表示施加到介质片9表面的法向应变σ等于厚度变化百分比δl/l与介质片9材料杨氏模量e的乘积：

例如，介质片9可呈现1mpa至5mpa之间的杨氏模量以及0至0.5之间的泊松比，所述泊松比最好小于0.1。介质片9的介电常数可在3至10kv/mm之间。

现在转向图4-11，现将对芯片部分中鞋垫的设置进行更详细的说明。

如图1所示，鞋垫的芯片部分6大体在水平面x，y中延伸。

鞋垫1的芯片部分6包括芯片支承件13。

有利的是，芯片支承件13大体为平面，并且垂直于鞋垫1的厚度方向z在鞋垫1的水平面x，y中延伸。芯片支承件13因此在两个相对侧之间延伸：按照厚度方向z面对彼此的上表面13a和下表面13b。

芯片支承件13可呈现的厚度约为测量部分5的鞋垫厚度，或者稍高，尤其是比测量部分5的鞋垫厚度小十倍，尤其是比介电层9厚度小十倍。

在所述的本发明的所有实施例中，芯片支承件13可以是刚性电路板或者可以是柔性基体。

这种刚性电路板可包括一个或多个非导电基体。刚性电路板可进一步包括一个或多个铜片，将所述铜片层压到非导电基体上，并且是印刷电路板。刚性电路板可以是层压板，并且可包括多个导电层。例如，非导电基体可以是fr4环氧树脂。

柔性基体可包括至少一个柔性聚合物膜，例如选自以下清单的一层材料，所述清单包括聚酯、聚酰亚胺、聚乙烯萘、聚醚酰亚胺、氟树脂以及前者的共聚物。导电迹线可以作为一层或者通过油墨印刷沉积在聚合物膜上。柔性基体可以是多个聚合物膜的层压板，在所述膜上有一条或多条导电迹线。

如图4-11所示，芯片支承件13与介质片9分开。

更准确地说，芯片支承件13通过间隙35与介质片9隔开。

所谓“通过间隙隔开”的含义是指芯片支承件和介质片不直接接触，并且一个可以至少沿着厚度方向相对于另一个移动。间隙35可以是空的或者可以用柔性或柔软材料填充。

例如，在鞋垫的水平面x，y中测量的所述间隙35的最小宽度可大于1毫米，最好大于2毫米。

应注意，鞋垫1的测量部分5还可以在鞋垫1芯片部分6的顶部或底部上呈现一个或多个电容式力传感器10。为此目的，例如，包括柔性上片7的一部分、柔性下片8的一部分以及介质片9的一部分的测量垫5可越过鞋垫1的芯片部分6。例如，所述垫在垂直方向可弯曲成“s”形，以便越过芯片部分6。所述垫可从鞋垫1后部或者从前部延伸。有利的是，所述垫可能不连接到或固定到芯片部分6，以便在没有干扰的测量部分5与芯片部分6之间保持机械连接。作为选择，所述垫可通过很小一部分固定到芯片部分6，或者所述垫确保电容式力传感器10的最佳位置。

鞋垫1的芯片部分6还包括控制和传输电子设备14。

控制和传输电子设备14安装在鞋垫的芯片部分6中。控制和传输电子设备14的位置因此可以非常靠近芯片支承件13，尤其地安装在芯片支承件13上，如下文详细所述。

控制和传输电子设备14可包括控制电子设备15和无线收发机16。控制电子设备15包括至少一个芯片15a，所述芯片电气地连接到电容式力传感器10。无线收发机16能够与远程服务器100通讯，如下文详细所述。尤其是，无线收发机16连接到控制电子设备15并且能够从控制电子设备15接收数据并通过无线装置(比如wifi、蓝牙……)把所述数据传输到远程服务器100。

鞋垫1可进一步具有电池17，所述电池能够给控制和传输电子设备14供电。电池17可有利地为可挠式电池。

芯片支承件13因此可以在控制和传输电子设备14处强化鞋垫1，并且使之能够在鞋垫1的芯片部分6中把控制和传输电子设备14安装在鞋垫1上。

现将对鞋垫1的芯片部分6与鞋垫测量部分5之间的电气和机械连接进行详细说明。

上片7可进一步具有上部接触耳片19，下片8具有下部接触耳片20。

上部接触耳片19从鞋垫的测量部分5延伸到鞋垫1的芯片部分6中。上部接触耳片19可尤其大体沿着横向y延伸。

下片8的下部接触耳片20从鞋垫的测量部分5延伸到鞋垫1的芯片部分6中。下部接触耳片20可尤其大体沿着横向y延伸。

上部接触耳片19可从鞋垫的测量部分5延伸数毫米的距离，尤其是至少延伸5毫米，所述距离测量为上部接触耳片19在水平面x，y中从介质片9末端起的延伸部分，也就是从间隙35的开头起。

同样，下部接触耳片20可从鞋垫的测量部分5延伸数毫米的距离，尤其是至少延伸5毫米，所述距离测量为下部接触耳片20在水平面x，y中从介质片9末端起的延伸部分，也就是从间隙35的开头起。

上部接触耳片19和下部接触耳片20与至少一部分芯片支承件13处于表面接触。上部接触耳片19因此呈现与芯片支承件13表面接触的至少一个区域21。同样，下部接触耳片20呈现与芯片支承件13表面接触的至少一个区域22。

所谓“接触部分与芯片支承件之间的表面接触”，其含义是每个表面接触区域21，22都覆盖二维或三维区域，尤其是沿着两个各自的垂直方向延伸各自的长度，所述长度大于上片与下片的厚度。在某些实施例中，表面接触区域21，22可埋藏在如图9-10所示的芯片支承件内。

所述表面接触区域21，22的各个面积可大于数平方毫米，例如大于10平方毫米。

有利的是，表面接触区域21，22都在鞋垫的平面x，y中延伸，也就是垂直于厚度方向z延伸。

上片7的上部接触耳片19进一步包括至少一根导线19a。导线19a通过上部导线11网络连接到电容式力传感器10的至少一个上电极10a。

同样，下片8的下部接触耳片20包括至少一根导线20a。导线20a通过下部导线12网络连接到电容式力传感器10的至少一个下电极10b。

上部接触耳片19的导线19a可属于上部接触耳片19与芯片支承件13之间的表面接触区域21。导线19a可因此与芯片支承件13接触，尤其是与芯片支承件13延伸接触。

同样，下部接触耳片20的导线20a可属于下部接触耳片20与芯片支承件13之间的表面接触区域22。导线20a因此可以接触，尤其是延伸接触芯片支承件13。

例如，所谓“延伸接触”的含义是指每根导线19a，20a与芯片支承件13之间的接触延伸一定长度，所述长度大于所述导线19a，20a的宽度。尤其是，每根导线19a，20a与芯片支承件13之间的接触垂直于厚度方向z即在鞋垫的平面x，y中延伸。

例如，每根导线19a，20a与芯片支承件13之间的所述接触可延伸数毫米的长度，尤其至少为5毫米。

图5阐释了根据本发明的鞋垫1的芯片部分6的第一个实施例。

在图5的实例中，芯片支承件13在其上表面13a和其下表面13b上具有导电迹线18。在变体中，导电迹线18可仅设置在上表面13a和下表面13b之中的一个表面上。

控制和传输电子设备14焊接在芯片支承件13上，尤其是焊接在设置在芯片支承件13上的导电迹线18上。

在这第一个实施例中，下片的上部接触耳片19和下部接触耳片20沿着厚度方向z面向彼此。

上部接触耳片19与芯片支承件13上表面13a处于表面接触，下部接触耳片20与芯片支承件13的下表面13b处于表面接触。

在这个实施例中，芯片支承件13的整体厚度因此夹在上片7与下片8之间。

上部接触耳片19和下部接触耳片20然后分别固定到芯片支承件13的上表面13a和下表面13b。

在一个实施例中，例如，上部接触耳片19和下部接触耳片20可以粘在或者层压在所述上表面13a和下表面13b上。

在图6和图7所阐释的实例中，上部接触耳片19和下部接触耳片20可以通过可移动的方式机械地附接到芯片支承件13，现将对此进行详细说明。图6和图7阐释的变体可以结合在一起，并且与图5的变体结合在一起。

如图2和图5-7所示，鞋垫1的芯片部分6可进一步包括外壳36。

例如，外壳36可覆盖芯片支承件13上表面13a的至少大部分和/或芯片支承件13下表面13b的至少大部分。

例如，外壳36可以是刚性塑料外壳或者是聚合物涂层。外壳36可进一步包括一个或多个开口，例如，在控制和传输电子设备14的无线收发机16旁边的开口。这样，可以改进无线数据传输的质量。

如图2和图5-7所示，外壳36可包括上部外壳部分40和下部外壳部分41。上部外壳部分40和下部外壳部分41组装在一个，把芯片支承件13和控制和传输电子设备14夹在中间。

一方面，外壳36可包括一个或多个大体沿着厚度方向z延伸的杆37，所述杆具体阐释在图7中。

另一方面，上部接触耳片19、下部接触耳片20和芯片支承件13可分别包括在鞋垫1芯片部分6中的至少一个孔19b，20b，13c。

然后可以设置外壳36的杆37，以便穿过上部接触耳片19的所述孔19b，穿过下部接触耳片20的所述孔20b以及如图7所示穿过芯片支承件13的所述孔13c。这样，可以保持连接耳片。

为此目的，上部接触耳片19的孔19b、下部接触耳片20的孔20b以及芯片支承件13的孔13c可以沿着厚度方向z对齐。

而且，上片7的上部接触耳片19可被上部增厚层38至少局部覆盖。上部增厚层38可设置在上片7的上部接触耳片19的上表面7c上。

同样，下部接触耳片20可以被下部增厚层39至少局部覆盖，所述下部增厚层39设置在下片8的下部接触耳片20的下表面8d上。

上部增厚层38和下部增厚层39可以是具有高抗张强度的柔性或刚性塑料层。

上部增厚层38和下部增厚层39可分别具有各自的孔38a，39a。

于是可将外壳36的杆37设置为额外穿过上部增厚层38和下部增厚层39的所述孔38a，39a。

在本发明的一个实施例中，上部接触耳片19包括按照纵向x包围上部接触耳片19的导线19a的两个孔19a。同样，下部接触耳片20可包括按照纵向x包围下部接触耳片20的导线20a的两个孔20a。所述孔19a，20a可被上文详细所述的外壳36的相关杆37穿透。

如图2和图5-11所示，上片7可具有大体上沿着横向y从鞋垫测量部分5延伸到鞋垫1芯片部分6中的多个上部接触耳片19。

同样，下片8可具有大体上延伸横向y从鞋垫测量部分5延伸到鞋垫1芯片部分(6)中的多个下部接触耳片20。

多个上部接触耳片19和多个下部接触耳片20可以使得鞋垫1的芯片部分6和鞋垫1的测量部分5通过多个上部接触耳片19和多个下部接触耳片20彼此机械地连接在一起。

为此目的，多个上部接触耳片19之中每个上部接触耳片可包括鞋垫芯片部分6中的至少一个孔19b，多个下部接触耳片20之中每个下部接触耳片可包括鞋垫芯片部分6中的至少一个孔20b。芯片支承件13还可以包括多个孔13c。

外壳36于是可包括多个杆37，所述杆大体沿着厚度方向z延伸并且与所述多个上部接触耳片19、与所述多个下部接触耳片20并且与芯片支承件13的所述多个孔13c相关。多个杆37之中每个杆37于是可以穿过多个上部接触耳片19之中一个上部接触耳片19的一个孔19a、穿过多个下部接触耳片20之中一个下部接触耳片20的一个孔20b，并且穿过芯片支承件13的多个孔13c之中一个孔13c。

这样，可以把芯片支承件13和介质片9的相对运动至少限制在鞋垫1的水平面x，y中。

而且，上部外壳部分40可具有上部定位部分40a。下部外壳部分41可具有下部定位部分41a。上部定位部分40a和下部定位部分41a可以按照厚度方向z面对彼此，并且将其设置为使得上部增厚层38、上部接触耳片19、芯片支承件13、下部接触耳片20和下部增厚层39夹在所述上部定位部分40a和下部定位部分41a之间。

外壳36的如此设置确保芯片部分6和鞋垫1测量部分5之间的机械力不传递到上部接触耳片19和下部接触耳片20的电气连接。

转到测量部分5与鞋垫芯片部分6之间的电气连接，图5阐释了本发明的第五个变体。

在这个变体中，上部接触耳片19的导线19a位于上片7的下表面7d上，并且与位于芯片支承件13上表面13a上的至少一个导电迹线18延伸接触。

然后，导线19a可焊接到芯片支承件13的各自导电迹线18。

同样，下部接触耳片20的导线20a位于下片8的上表面8c上，并且与位于芯片支承件13下表面13b上的至少一个导电迹线18延伸接触。

然后可以把导线20a焊接到芯片支承件13的各个导电迹线18，或者，例如利用z轴带进行固定。

在图6阐释的变体中，上部接触耳片19的导线19a通过上部电气连接器42电气地连接到芯片支承件13的各自导电迹线18，所述上部电气连接器42固定在芯片支承件13的上表面13a上。

同样，在图6的变体中，下部接触耳片20的导线20b通过下部电气连接器43电气地连接到芯片支承件13的各自导电迹线18，所述下部电气连接器43固定在芯片支承件13的下表面13a上。

例如，上部电气连接器42和下部电气连接器43可以是零插拔力的电气连接器，也就是插入需要很小力的连接器。

这样，鞋垫的测量部分5与芯片部分6之间的机械和电气连接可以是可去除的连接，使之能够在不损坏鞋垫的情况下改变芯片部分6。

如图5所示，芯片支承件13还可以有利地包括多个电镀通孔26。

电镀通孔26是导电链路，所述导电链路分别在上端26a和下端26b之间延伸。电镀通孔可以是通过芯片支承件13拉拔的孔，所述芯片支承件13镀有比如金属这样的导电层。

在本发明的优选实施例中，介质片9没有电镀通孔。介质片9因此是绝缘的。

在图5的实施例中，上端26a位于芯片支承件13的上表面13a上，下端26b位于芯片支承件13的下表面13b上。

在其上端26a和其下端26b之间，电镀通孔26可以与芯片支承件各层或上、下片7，8各层相交，并且与所述各层电气连接，下文将对此进行详细说明。这些中间连接件标为参考号26c，并且在下文参考图9和图10对其进行更详细的说明。

每个电容式力传感器10都与至少一个电镀通孔26相关联。更准确地说，相关电镀通孔26电气地连接到控制电子设备15的芯片15a的至少一个销针以及连接到与相关电容式力传感器10电极相连的至少一根导线。

在一个优选的实施例中，电镀通孔26在一端连接到芯片15a，所述端为上端26a或下端26b，并且在另一端26b，26a电气地连接到相关电容式力传感器10，或者通过中间连接件26c连接。

这样，可以在电容式力传感器10和控制和传输电子设备14之间进行可靠的电气连接。电气连接进一步呈现沿着厚度方向的较小延伸，由此提高了穿戴者的舒适度。电气连接更耐应力以及由许多弯曲循环产生的结构限制。

为在非限制性实例上建立起这些想法，如图5所示，可以把芯片15a安装在鞋垫1的鞋垫上表面1a上。然后可以把电镀通孔26在其上端26a电气地连接到芯片15a的销针，并且在其下端26b电气地连接到电容式力传感器10的下电极10b。

在图6阐释的变体中，芯片15a安装在芯片支承件13的下表面13b上，所述电镀通孔26在其上端26a连接到相关电容式力传感器10的上电极10a，并且在其下端26b连接到芯片15a。

图8阐释了本发明的第二个实施例，其中，上部接触耳片19覆盖芯片支承件13的大部分上表面13a，而且下部接触耳片20覆盖芯片支承件13的大部分下表面13b。

在图8的实例中，上部接触耳片19完全覆盖芯片支承件13的上表面13a，下部接触耳片20完全覆盖芯片支承件13的下表面13b。

在本发明的这个实施例中，控制和传输电子设备14焊接在上部接触耳片19上和/或下部接触耳片20上。

在这第二个实施例中，上片7尤其包括两个导电层7b，一个在其上表面7c上，另一个在其下表面7d上。

控制和传输电子设备焊接在上片7上表面7c上的导电层7b上。连接到电容式力传感器10上电极10a的导线19a位于上片7的下表面7d上。

然后，一个或多个电镀通孔26可以电气地连接上片7的两个导电层7b，如上文详细所述。

在一个未阐释的变体中，下部接触耳片20可具有两个导电层8b，并且按照与上部接触耳片19相似的方式设置。

图9阐释了本发明的第三个实施例，其中，只有芯片支承件13的一部分厚度夹在上部接触耳片与下部接触耳片19，20之间。

为此目的，例如，芯片支承件13可以是包括上段23、中段24和下段25的层压板。

上部接触耳片19和下部接触耳片20在所述上段23、中段24和下段25之间层压在芯片支承件13内。

更准确地说，上片7的上部接触耳片19夹在芯片支承件13的上段23和中段24之间。上部接触耳片19因此与芯片支承件13的上段23和中段24表面接触。上部接触耳片19的上表面7c因此与上段23表面接触，上部接触耳片19的下表面7d与中段24表面接触。

下片8的下部接触耳片20夹在芯片支承件13的中段24与下段25之间。下部接触耳片20因此与芯片支承件13的中段24和下段25表面接触。更准确地说，下部接触耳片20的上表面8c与中段24表面接触，下部接触耳片20的下表面8d与芯片支承件13的下段25表面接触。

在图9的实例中，电镀通孔26横贯下部接触耳片20、芯片支承件13和上部接触耳片19。

在这个实例中，有两种类型的电镀通孔26，分别标为参考号27和28。

多个第一种电镀通孔27连接到电容式力传感器10的上电极10a。第一种电镀通孔27通过带有上片7上部接触耳片19的各自导线19a的各自中间连接件27c连接到上电极10a。

多个第二种电镀通孔28连接到电容式力传感器10的下电极10b。第二种电镀通孔28通过带有下片8下部接触耳片20的各自导线20a的中间连接件28c连接到下电极10b。

在图9的实例中，控制电子设备15位于芯片支承件13的上表面13a上。

第一种电镀通孔27和第二种电镀通孔28因此都在其上端27a、28a连接到芯片15a。

图10阐释了本发明的第四个实施例，其中，芯片支承件13包括至少一个内层29，所述内层29具有至少一根导电迹线29a。

内层29垂直于厚度方向13延伸，并且位于芯片支承件13的上表面13a和下表面13b之间。例如，内层29因此分别通过各自绝缘层30、31与芯片支承件13的上表面13a和下表面13b隔开。

在图10的实施例中，例如，上部接触耳片19的导线19a通过焊接连接到内层29的导电迹线29a。

通过中间连接件26c电气地连接到内层29的电镀通孔26因此可以在上部接触耳片19的导线19a与芯片15a之间提供电气连接，如上文详细所述。

在图中未阐释的其它实施例中，下部接触耳片20的导线20a还可以连接到内层29的导电迹线29a，例如，通过焊接连接。

芯片支承件13可具有两个或更多个内层29，所述内层呈现如上文详细所述的相同特征。

如各图所示，在本发明的多个实施例中，控制和传输电子设备14安装在内部区域32外面，所述内部区域32可以按照厚度方向z界定在上片7和下片8之间。

所谓“安装在内部区域外面”的含义是指控制和传输电子设备14的芯片并不位于分隔上片与下片的内部区域中。

尤其是，控制和传输电子设备14可以安装在鞋垫上表面1a上和/或鞋垫下表面1b上。

在所阐释的本发明的实施例中，控制和传输电子设备14可以安装在接触内部区域33外面，所述接触内部区域33界定在上部接触耳片19和下部接触耳片20之间。

在各图未阐释的本发明的某些实施中，控制和传输电子设备14可以安装在芯片支承件13内部，或者至少部分地安装在芯片支承件13内部。

所谓“内部”的含义是指控制和传输电子设备14的至少一个芯片可位于芯片支承件13的上表面13a和下表面13b之间。

现转向图11，图11尤其阐释了根据本发明一个实施例具有电池17的鞋垫1，可挠式电池17尤其可以是平面电池。电池17可以大体沿着第一个和第二个垂直方向延伸，并且沿着垂直于第一方向和第二方向的电池厚度方向z’延伸较小。

如图11所示，电池17可叠置在芯片支承件13的上表面13a上，以至于上部接触耳片19至少局部地夹在电池17与芯片支承件13上表面13a之间。

在替换的实施例中，电池17可叠置在芯片支承件13的下表面13b上，以至于下部接触耳片20至少局部地夹在电池17与芯片支承件13下表面13b之间。

这样，鞋垫1可呈现较小厚度。而且，通过把电池放在足部的一部分下面来确保穿戴者的舒适度，所述部分自然高于前足和后足。

如图11所示，鞋垫可进一步具有上部接触层34。上部接触层34可设置在鞋垫1上片7的顶部上。上部接触层34有弹性，并且适合被穿戴者足部接合。

鞋垫1的上片7因此可夹在上部接触层34与介质片9之间。

在本说明中，当参考到鞋垫上表面1a时，意味着鞋垫上表面没有上部接触层34。鞋垫上表面1a因此与上部接触层34底部接触。

关于图1，本发明的另一个目的是监测足部压力的系统1000。

系统1000包括上文所述的鞋垫1。

系统1000还包括远程服务器100。远程服务器100能够通过与鞋垫1的无线收发机1，从鞋垫1接收压力相关数据。

例如，远程服务器100可以是具有无线通讯模块的计算机，智能手机等。

远程服务器100能够通过比如因特网这样的扩展网络进行通讯，从而发送压力相关数据和/或从网络接收附加数据以作后处理。

所谓“压力相关数据”的含义是指控制电子设备15根据电容式力传感器10的测量值计算的数据。