专利名称：基于鞋的力传感器和使用该传感器的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适于包含在鞋中的力传感器，该传感器用于探测人脚向支撑表面施加的作用力，本发明还涉及适于接收并处理从这样的传感器接收到的信号的装置。特别地，本发明涉及将这样的设备用于体育训练和运动员监视的应用中。
一种已知的鞋内动态压力测量系统是由Novel GmbH生产的系统，并且将其作为“足部(pedar)”系列在市场上销售。参照Novel的互联网站(http//www.novel.de/pedar.htm-2001年10月31日所看到的)，所呈现的是这样一种系统它包含鞋垫形式的鞋内传感器，并且其尾部从每个鞋垫中延伸出来，以用来建立与监视设备的有线连接。该系统所面向的应用包含步法分析、康复评价、鞋的研究和设计、运动应用的场地测试以及长期负载监视。重点在于实施准确和可靠的压力分布测量的能力，从而监视鞋内的脚的局部负载。一种计算机辅助校准过程通过使用一种利用了均匀空气压力的方法，使得足部系统的所有传感器都单独地得到了校准。
足部系统可以作为组件使用，其包含分析软件和多个鞋垫，每个鞋垫都具有分布在鞋垫区域上的多个传感器。该系统可以面向医疗和研究市场，而同样地，其结构和造价使得它并不十分适于运动训练和运动员监视应用的领域中的大规模市场商品化。
本发明的一个目的是提供一种传感器，它可以位于鞋内，并且适合在运动训练和运动员监视应用的领域中使用。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于探测人脚对支撑表面所施加的力的存在的传感器，将所述传感器设置为夹在脚和支撑表面之间并且因此受到力的作用，响应于该力的作用，该传感器发生电特性方面的变化，所述传感器包含一种有弹力的可压缩材料，具有第一表面和第二表面并且至少部分地容纳一个或多个在该材料内成形并定向的导电体，从而当该可压缩材料处于未受压缩的状态时，该第一和第二表面的间隔足够大，使得该一个或多个导体不会延伸到同时横跨在该第一和第二表面上，而当该传感器受到力的作用时，该可压缩材料处于受压缩状态，并且该第一和第二表面之间的间隔减小，从而该一个或多个导体延伸到该第一和第二表面并且同时横跨在该第一和第二表面上；以及与该第一和第二表面中的每个表面相邻接的接触部分，用于当导电体延伸到该第一和第二表面或者该第一和第二表面中的一个表面的时候建立与该导电体的电连接。
因此，在一种设置中，压缩该有弹力的可压缩材料的动作(因此减小了其第一和第二表面之间的间隔)可以使得导电体中的一个或多个同时到达该第一和第二表面。如果发生了这种情况，那么该导电体或每个导电体将会在该弹性可压缩材料的第一和第二表面之间提供具有较低电阻的路径(与该导电体未延伸到横跨该第一和第二表面时的情况相比较)，并且因此在与该第一和第二表面相邻接的第一和第二接触部分之间也提供了具有较低电阻的路径。因此，当在接触部分处进行测量的时候，施加力以压缩该有弹力的可压缩材料的动作使电特性发生变化，特别是电阻降低，从而提供了一种电开关的作用。将该压缩力去除可以使得该弹性材料恢复到其未受压缩的状态。在某些情况中，施加引起压缩的力可以使得一个或多个导电体突出到该第一和第二表面之外。
一个或多个导体可以包含不止一个部分，每个部分被设置为当材料处于受压缩状态时联合并且共同地同时向第一和第二表面延伸。因此，在处于未受压缩状态的可压缩材料区域中，可以按照分离的方式设置一个或多个这样的部分，这些部分从一个所述表面通向另一个所述表面。实际上，对于这样一个导体来说，可以具有这样一些部分这些部分同时向第一和第二表面延伸，但是当可压缩材料处于未受压缩的状态时，这些部分既不直接联合，也不通过媒介部分联合，而当可压缩材料处于受压缩状态时，这些部分联合在一起。
一个或多个导体可以包含一个在可压缩材料内放置并定向从而基本上按照从第一表面到第二表面的方向延伸的导电元件，从而当可压缩材料处于未受压缩的状态时，第一和第二表面的间隔足够大，使得该导电元件不会同时延伸到该第一和第二表面，而当传感器受到力的作用时，可压缩材料处于受压缩状态，并且第一和第二表面之间的间隔减小，从而该导电元件同时延伸到该第一和第二表面。在这种情况下，这些导体所受到的压缩程度小于可压缩材料在紧邻区域中所受到的压缩程度，或者基本上根本不受压缩。
导体可以是由金属或具有金属涂层的材料制成的。导体也可以是由传导性聚合体材料制成的。
可选地，所述接触部分中的至少一个接触部分沉积在有弹力的可压缩材料的第一或第二表面上。
所述接触部分中的至少一个接触部分可以是由导电涂料、导电墨水或者导电聚合体制成的。
所述接触部分中的至少一个接触部分可以包含传导织物材料。
该传感器可以被分成多个传感器区域并且可以探测在所述传感器区域中的力的存在。
传感器可以连接到处理装置，该处理装置用于接收并处理来自所述传感器的信号。在这种情况下，可以通过无线通信装置将传感器连接到处理装置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种包含该传感器的鞋垫。
根据本发明的另一个方面，提供了一种包含该鞋垫的鞋。
根据本发明的另一个方面，提供了一种包含该鞋垫的鞋，并且该鞋垫是可以去掉的。
根据本发明的另一个方面，提供了一种包含该传感器的鞋。
根据本发明的另一个方面，提供了一种可以连接到该传感器的处理装置，所述装置配置为用于接收并处理来自该传感器的信号，该装置包含用于接收来自所述传感器的信号的输入装置；用于根据处理指令处理信号的装置；以及用于基于经过处理的信号提供输出数据的输出装置。
该输出数据可以包含人脚对支撑表面所施加的力的表示，该表示是以从夹在脚和支撑表面之间的所述传感器接收到的信号为基础的。该输出数据可以包含对用户行进距离的指示，用户通过他们的脚对支撑表面施加力，并且该指示是以从夹在脚和支撑表面之间的所述传感器接收到的信号为基础的。该输出可以是可视、可听或可触的表示形式。该输出可以包含由所行进的距离而得到的数据。
根据本发明的另一个方面，提供了一种包含该处理装置和传感器的技术特征的系统。
根据本发明的另一个方面，提供了一种包含该处理装置和鞋垫的技术特征的系统。
根据本发明的另一个方面，提供了一种包含该处理装置和鞋的技术特征的系统。
本发明的这些和其他方面出现在所附的权利要求中，将这些权利要求在此一并作为参考并且读者现在以这些权利要求为参考。
现在，将参考附图对本发明进行描述，其中
图1是根据本发明制造的传感器的一个实施例处于第一状态时的部分横截面图；图2是图1的传感器处于第二状态时的部分横截面图；图3是平面图，表示了传感器的实施例；图4表示了设备显示屏上的图像，该图像用于显示有关传感器状况的信息；图5表示了包含传感器的鞋，以及用于接收和处理从该传感器接收到的信号并且将信息呈现给用户的佩戴在手腕上的设备；图6是可以连接到传感器的处理装置的示意图；图7是用于本发明的传感器中的可选材料的部分横截面图；图8是表示用于本发明的传感器中的其他可选材料的部分横截面图；以及图9是用于本发明的传感器中的可选材料的部分横截面图。
应该注意到，这些图是示意性的并且不是按照比例绘制的。在这些图中，为了清楚和方便，图中部件的相对大小和比例被夸大或缩小地表示出来。
参考图1，传感器10的实施例的部分具有以导电织物材料层12的形式出现的下部接触部分，该接触部分与以弹性层14的形式出现的有弹力的可压缩材料的第一表面13相邻接并接触。在力的作用下，该弹性材料层14因压力而弯曲从而表现出弹性形变。弹性层14的第二表面15基本上与其第一表面13平行。与该弹性层第二表面15相邻接并接触的是以导电织物材料形式出现的第一上部接触部分16。同样也与该弹性层第二表面15相邻接并接触的是以导电织物材料形式出现的第二上部接触部分17。第一上部接触部分16和第二上部接触部分17彼此相分离。下部和上部接触部分的导电材料由“尼龙66”形成，对“尼龙66”进行编织从而形成防破裂的纤维，并且该导电材料非电镀地镀有铜，也可以利用镀有银或镍形式的导电材料。可以从Shieldex买到这种非电镀纤维。
有弹力的可压缩弹性层14通常是一种电绝缘弹性体，但是其包含多个以金属丝18形式出现的导电体，这些金属丝在弹性材料之内基本上沿它们的长度方向从第一弹性层表面13延伸到第二弹性层表面15，即基本上横跨了弹性层14的厚度。当弹性材料处于未受压缩状态时，第一表面13和第二表面15之间的距离(在图1中用“d”表示)大于金属丝18的长度。因此，当弹性材料处于未受压缩状态时，导电丝的长度不足以延伸到第二表面15，而与此同时该导电丝保持与第一表面13相接触。但是，参考图2，按照图中所示的方向施加力(用“F”表示)从而将弹性层第二表面15推向弹性层第一表面13，这引起了有弹力的可压缩材料的弹性层14弯曲，从而导致第一表面15和第二表面13之间间隔减小。可以通过施加足够的力“F”来减小弹性层14的第一表面13和第二表面15之间的间隔，从而使该间隔等于、甚至小于金属丝18的长度。在这种状态下，现在金属丝18的长度足以同时从弹性层的第一表面13延伸到弹性层的第二表面15，并且因此分别地在弹性层的第一表面13和第二表面15之间提供了一条穿过弹性层14的低电阻路径，这条路径位于弹性层厚度降低处。所以，在施加了压缩力的地方，弹性层的第一表面13和第二表面15之间的电阻分别地被降低了。
在图1和2的设置中，通过夹在中间的导电的第一上部接触部分16，将力F施加到弹性层14。如图所示，当将力F施加到第一上部接触部分16时，第一上部接触部分16和下部接触部分12之间的弹性层14的厚度就减小了，直到在被压缩的地方金属丝18延伸到弹性层14的第一表面13和第二表面15并且使这两个表面实现了电接触，并且因此提供了相邻的下部接触部分12和相邻的第一上部接触部分16之间的电连续。去除施加的力“F”使得弹性层14恢复到它的未受压缩(较厚的)状态，在该状态下，金属丝18的长度不足以同时延伸到弹性层14的第一表面13和第二表面15，因而不提供这两个表面之间的电连续。所以，在相邻的下部接触部分12和相邻的第一上部接触部分16之间没有提供电连续。
可以理解，上面的描述是这样一种电开关，它通常处于“开”位置，但是在施加了导致弹性层14压缩的力的地方变到“闭”位置。
实施例中采用的弹性层14是载有金属的弹性体，由WarthInternational，East Grinstead，Sussex，England(http//www.warth.co.uk，2001年11月5日所看到的)将其作为电磁屏蔽器件出售，并且其产品型号是SA8、NK2或SG8。这些产品是载有镍、银或镀银的铝的弹性体。
金属丝18以这样一种方式定向和设置，从而使金属丝互相之间通常没有电接触，并且除了在表面13和15之间的横跨层14厚度的方向之外，金属丝在层14之内的任何方向上都不提供导电。所以，金属丝18仅在层14发生压缩的地方提供表面13和15之间的电连续，而在别的地方没有这种电连续。这意味着可以提供多个开关，其中的每个开关使用同一个弹性层14的不同区域。这在图1和2中表示了出来，其中第一开关包含下部接触部分12、弹性层14和第一接触部分16，并且已经在上面对该开关的操作进行了描述。第二开关以下部接触部分12、弹性层14和第二上部接触部分17的形式出现，该开关与第一开关的操作方式相同。所以，对于第二开关来说，将朝向下部接触部分12的力F施加到上部接触部分17，这导致夹在接触部分12和17之间的弹性层14被压缩。层14的厚度降低，使得接触部分12和17之间借助于横跨弹性层14的厚度延伸的金属丝18实现了电连续。
因为导电部分12、15和17是纤维材料，所以可以以制衣或制鞋工业中常用的方式利用针和线缝合这些导电材料。而且，该弹性层14是一种可被针穿透的材料，这使得可以通过缝合处理将传导部分12、15、17固定到该弹性层。
可以以传导涂料或墨水的形式提供一个或多个导电部分12、15和17，通过适当的方法将一个或多个导电部分12、15和17沉积在弹性层上，例如通过打印、喷涂或其他沉积技术。
为了实现与一个或多个导电部分的电连接，可以在弹性层(或独立的器件)上提供从导电部分延伸到便于与其他器件建立电连接的区域的导电轨道。所以，可以在弹性层上方便的和/或不受压缩力的区域中建立与其他器件的电连接。
可以在独立的器件，例如弹性膜上提供一个或多个导电部分12、15或17。在这种情况下，可以在以传导金属片、传导墨水或涂料的形式出现的膜上提供这些部分。该膜可以包含用于与每个导电部分建立电连接的传导轨道。
图3所示的以鞋垫30的形式出现的传感器包含分布在鞋垫的区域上的多个传感器部分，每个传感器部分包含一个如以上参考图1和2所描述的开关。图3中表示了那些开关的第一和第二上部接触部分16和17，并且总共提供了十八个上部接触部分，也就是提供了十八个开关。下部接触部分12对于每个开关是公用的。在使用中，人脚对鞋垫上的特定区域施加向下的压力，这引起了适当的开关的操作。通过将这些传感器区域中的每个区域都连接到处理装置，可以监视每个开关的打开和闭合情况，从而确定人脚的哪些部分以及在哪些时间段向地面施加压力。
在一种模型设置中，两个鞋垫中的每个都具有十八个传感器区域(因此具有十八个开关)，这些区域连接到基于使用了PIC(PIC16C76)的电路的探测器。每个传感器区域(开关)形成了分压器的一部分，其输出端被提供到探测器输入端。探测器以预定的频率监视每个传感器区域(开关)，从而生成表示开关状态的串行输出信号，通过RS-232串行连接将该输出信号传输到便携式处理设备，在这种情况下，该处理设备是Compaq iPAQ，其运行利用Embedded Visua1 Basic 3.0编写的软件应用程序。一种软件应用程序生成的鞋垫的图像表示显示了传感器区域的相对位置，其中通过每个传感器区域图像表示的外表变化来指示与该传感器相关的开关是打开的还是闭合的。这使得可以实时表示出哪些传感器区域受到压力作用，或者通过存储从探测器接收到的信息，可以随意“播放”传感器区域负载的顺序，并且按照操作人员选定的速度进行分析。图4中表示了这种图像表示，其中图像表示41代表对应于左脚的传感器，另一个图像表示42代表对应于右脚的传感器。在给定的时刻，所受到的力足以使传感器压缩的传感器部分用涂有阴影的传感器43表示，而那些所受到的力不足以使传感器压缩的传感器部分用未涂有阴影的部分44表示。可以将传感器的状态作为时间的函数进行显示，可以将其实时地表示出来，或者通过重新调用存储的传感器数据文件用于后续的分析。
对于本领域的技术人员来说很明显的是，其他的传感器表现形式，例如传感器区域扫描频率、传感器区域的数量、每个传感器区域的大小以及每个传感器区域的位置的变化都是可能的。
在可选的传感器设置中，可以将膜放置在弹性材料14的顶部，并且每个预设的接触区域都对应一个传感器区域。接触区域的数量可以比较大，例如几百个左右，并且采用适当的扫描技术周期性地检测每个接触区域从而使之通过弹性材料14与下部接触12之间电连续。
参考图5，其中表示了在跑鞋50内的鞋垫30。该传感器鞋垫可以是鞋的固定部分，或者可以从该鞋中取出并用于另一只鞋。可选择地，当传感器鞋垫被穿坏的时候，可用另一只传感器鞋垫来代替该传感器鞋垫30。还可以将该传感器鞋垫提供作为用于已知跑鞋的附件，这使得使用者在其他时间获取的跑鞋中也可以使用这样的传感器鞋垫装备。可以提供多种传感器鞋垫，设计每个传感器鞋垫的传感特性，使其更适用于特定的体育活动，其中例如对于走、跑或跳来说，使传感器的开关闭合所需的理想的力是不同的。而且，也可以设计鞋传感器鞋垫，以满足不同体重范围的人使用。
除了鞋垫的形式，还可以将鞋传感器设置为构成鞋整体所需的一部分，例如放置在鞋底内，或者将其作为在鞋跟、鞋拱或鞋前部中的多个独立分布的传感器元件。
用于对从鞋传感器获取的信息加以利用的系统包含将鞋传感器连接到位于鞋上的无线通信装置51，该无线通信装置用于与佩戴在手腕上的处理设备60进行有关鞋传感器区域状态的信息的通信。从鞋的无线通信装置51到处理设备60的通信由附图标记52表示，并且可以按照任意适用的无线通信协议实现这种通信，这些通信协议包含所谓的“蓝牙”通信协议。处理设备利用从无线通信装置51接收到的信息从而向用户提供与其身体活动有关的信息，这些信息是基于由于用户向地面施加力而使鞋传感器所感测到的力。通过将用户的步幅长度考虑在内，该信息可以包含估计得到的行进距离，以及基于该估计而计算的其他信息，例如平均速度。可以利用显示屏或指示灯将这些信息以可视的方式提供给用户，还可以以音频或合成语音的形式将这些信息以可听到的方式提供给用户，再或者以可触信号的形式将信息提供给用户，即手表发生振动。可以在特定事件发生时将这种信息提供给用户，例如当用户已经表演了一段特定的时间，或者已经行进了一段特定的距离的时候。
处理设备可以接收并处理来自其他传感器的信息，选择是否合并来自不止一个传感器的信息从而对用户活动实施分析。这些信息包含可以由步程计的加速度计提供的关于四肢运动的信息，以及关于垂直运动(加速度计)、心率以及用户呼吸方式的信息。通过组合多于一个传感器的测量结果，可以将这些信息的组合用于进行更多种的数据分析选择和/或用于提高所估计的用户活动的准确度。一个特殊的例子是可以改善通过系到跑鞋鞋带上的步程计而获得的数据，这种改善是因为利用鞋传感器可以确定脚在地面上的时间以及脚底的不同区域何时在地面上。
该传感器和装置还可以用于步法分析和步法指导的过程中。用户步法的信息对于提高他们选择的活动中的效率和技巧是十分有效的，并且还可有助于防止受伤。特别地，该传感器可以确定佩戴者的脚接触地面的那些部分，以及确定那些部分对地面施加压力的顺序。这些数据提供了有关用户的所谓“平足(pronation)”的分析，以及关于一个人是否表现出过度平足、不够平足或是中等平足的信息，这些信息对于他们的训练和鞋的选择是很有价值的。还可以将一个人的步法和平足的信息用于提高其他装备的准确度，例如提供数据的设备，其中该数据是以来自基于加速度计的步程计的测量结果为基础的。
图6表示了本发明的系统的组成部分，包含鞋传感器10(对于每只脚可以有一个鞋传感器)、每个鞋传感器中的无线发射机51，以及处理装置60。该处理装置包含输入端61、微处理器62、存储器63、处理指令64、用户输入接口65以及输出端66。将输出端66用于在显示屏66a上进行显示，通过声频转换器66b发送或者作为用于可触信号发生器66c的触发器。在一种可选的设置中，可以将来自传感器的信号存储到存储装置中，例如通过设置在无线发射机51中的存储器或者通过处理装置60，以用于在以后对其进行分析，这使得可以将传感器连接到其他处理和分析设备，例如个人计算机，这可以提供更广泛的分析能力。
如本领域的技术人员可以理解的那样，处理装置的各个元件可以包含在不同的组成部分中，并且与特定组成部分有关的特定功能的元件的表现形式不应被理解为对本发明的范围的限制。
在保持在本发明的范围内的同时，可以改变传感器的一些方面，一个例子是图7所示的弹性层的变化形式，弹性层14a具有基本上不与弹性层表面13和15垂直而是相对于该垂直方向倾斜的金属丝18a。在图8中，采用导体18b代替了金属丝18或18a，每个导体都具有多种适合的轮廓中的一种，图中表示了其中的三种轮廓。将每个导体设置为用于在弹性材料14的压缩部分附近提供从弹性材料的第一表面13到第二表面15的电连续。可选择地，以及如图8中所示，每个导电体18b可以依靠在弹性层14b的压缩部分附近与一个或多个导电体18b接触，从而联合并建立从弹性层14b的一个表面13到另一个表面15的连接。
参考图9，每个导电体18c可以包含不止一个部分18c’、18”、18，这些导电体被设置用于在材料处于受压缩状态时联合并且共同地同时向第一表面13和第二表面15延伸。所以，在处于未受压缩状态的可压缩层14的区域中，可以按照分离的方式设置一个或多个这样的部分，如图9中所示，这些部分从一个表面13通向另一个表面15。实际上，对于这样一个导电体来说，可以具有这样一些部分这些部分同时向第一表面13和第二表面15延伸，但是当可压缩材料处于未受压缩状态时，这些部分既不直接联合，也不通过媒介部分联合，而当可压缩材料处于受压缩状态时，这些部分联合在一起。
可选地，通过提供从传感器的导电部分延伸到鞋底传感器或传感器鞋垫的外围区域的传导轨道，使得在传感器设备的外围附近建立了电连接，而不是在每个单独的传感区域附近建立电连接，这可以提高制造和实现这种鞋或鞋垫的容易程度并且潜在地改善了可靠性。
在不对上述的实施例或变化形式产生限制的情况下，脚压力传感器的不同区域可以包含不同规格的弹性层，从而传感器的特定区域需要施加更多或更少的力，以引起弹性层的相同压缩量。脚压力传感器的一些区域对于一个给定的压力传感器区域来说，可以具有比其他的传感器区域更高的传感器部分的密度。通过使传感器部分更小可以获得更高的密度。传感器区域密度的增加使得可以更明确地指示传感器的哪些区域受到力的作用。
总而言之，无论导体是否是以丝的形式出现，其压缩程度都小于可压缩材料在紧邻区域中所受到的压缩，或者导体基本上根本不受压缩。
通常将弹性材料理解为电绝缘体，然而本领域的技术人员可以理解，假设弹性材料的导电性一般低于导电体的导电性，那么从理论上来说传感器就应该可以进行工作。
而且，本领域的技术人员可以理解，对传感器所采用的行和列寻址技术的特定设置以及适当的接口电路，可以用于确定一个传感器开关(传感器部分)是电打开的还是电闭合的。
通过阅读本公开文件，对于本领域的技术人员来说，其他的修改也是显而易见的。这些修改可以包含其他特征，这些特征在鞋传感器的设计、制造和使用中是已知的，这些修改还包含适用于处理从这样的传感器接收到的信息的处理装置、适用于容纳这样的传感器的鞋或鞋垫、运动设备、运动训练设备及其应用中已知的其他特征，并且这些修改可以用于替代这里所描述的特征，或作为这些特征的补充。
权利要求
1.一种用于探测人脚对支撑表面所施加的力的存在的传感器，所述传感器被设置在脚和支持表面之间并因此受到力的作用，响应于该力的作用，传感器的电特性发生变化，所述传感器包含有弹力的可压缩材料，具有第一表面和第二表面并且至少部分地容纳一个或多个在该材料内成形并定向的导电体，从而当该可压缩材料处于未受压缩的状态时，该第一和第二表面之间的间隔足够大，使得导体不会延伸到同时横跨该第一和第二表面，而当该传感器受到力的作用时，该可压缩材料处于受压缩状态，并且该第一和第二表面之间的间隔减小，使得一个或多个导体延伸到该第一和第二表面并且同时横跨在该第一和第二表面上；以及与该第一和第二表面中的每个表面相邻接的接触部分，用于当导电体延伸到该第一和第二表面或者该第一和第二表面中的一个表面时建立与导电体的电连接。
2.如权利要求1所述的传感器，其中所述导体中的一个或多个导体可包含多于一个部分，将每个部分设置为在材料处于受压缩状态时联合并且共同地同时延伸到该第一和第二表面。
3.如权利要求1所述的传感器，其中所述导体中的一个或多个导体包含导电元件，该导电元件在材料内放置并定向，从而基本上按照从第一表面到第二表面的方向延伸。
4.如权利要求1到3中任意一个或多个权利要求所述的传感器，其中所述接触部分中的至少一个接触部分沉积在该有弹力的可压缩材料的第一或第二表面上。
5.如权利要求1到4中任意一个或多个权利要求所述的传感器，其中所述接触部分中的至少一个接触部分包含传导性织物材料。
6.如权利要求1到5中任意一个或多个权利要求所述的传感器，所述传感器被分为多个传感器区域，并且能够探测所述传感器区域中的力的存在。
7.如权利要求1到6中任意一个或多个权利要求所述的传感器，所述传感器可以连接到用于接收和处理来自所述传感器的信号的处理装置。
8.如权利要求7所述的传感器，其中该传感器可以通过无线通信装置连接到处理装置。
9.一种鞋垫，所述鞋垫包含如权利要求1到8中任意一个或多个权利要求所述的传感器。
10.一种鞋，所述鞋包含如权利要求1到8中任意一个或多个权利要求所述的传感器。
11.一种鞋，所述鞋包含如权利要求9所述的鞋垫。
12.一种可以连接到如权利要求1到8中任意一个或多个权利要求所述的传感器的处理装置，所述装置被配置用于接收和处理来自所述传感器的信号，该装置包含用于接收来自所述传感器的信号的输入装置；用于根据处理指令处理信号的装置；以及用于基于经过处理的信号提供输出数据的输出装置。
13.一种如权利要求12所述的处理装置，其中所述输出数据包含人脚对支撑表面所施加的力的表示，其中该表示是以从夹在脚和支撑表面之间的所述传感器接收到的信号为基础的。
14.一种如权利要求12或13所述的处理装置，其中所述输出数据包含对用户的行进距离的指示，用户通过他们的脚对支撑表面施加力，并且该指示是以从夹在脚和支撑表面之间的所述传感器接收到的信号为基础的。
全文摘要
在鞋中提供的一种用于探测人脚对地面所施加的力的存在的传感器，该传感器夹在脚和地面之间的鞋底区域中。该传感器包含放置在下部传导纤维层(12)和多个上部传导纤维层部分(16，17)之间的、由绝缘材料制成的有弹力的可压缩弹性中间层(14)。该有弹力的弹性层包含多个从弹性层(14)的第一表面(13)延伸到第二表面(15)的嵌入式导电金属丝(18)。在传感器受到由于人体重量所引起的力“F”的压缩区域中，弹性层(14)的厚度减小，并且因此金属丝足够长从而通过下部传导纤维(12)和上部传导纤维(16)之间的弹性层提供电连续。由一个系统对该电连续的出现进行监视和处理，从而提供用于体育训练和运动员监视应用领域中的数据。
文档编号A61B5/103GK1596083SQ02823773
公开日2005年3月16日 申请日期2002年11月20日 优先权日2001年11月29日
发明者J·发林顿, P·A·高赫, A·J·莫雷 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司