[发明专利]传感垫结构

权利要求书

1.一种传感垫的结构(100)，其包括：

支撑基座(1)；

分布在所述支撑基座(1)上的多个传感器(10)，所述多个传感器适于在受到承载在所述传感垫(100)上的负荷(P)时产生相应的测量信号(15)；

与所述多个传感器(10)相关联的控制单元(30)，所述控制单元(30)被配置成分析所述测量信号(15)和/或将所述测量信号(15)传输到远程单元；

供给单元(40)，其被布置成供应所述多个传感器(10)和所述控制单元(30)；

其中每个传感器(10)包括具有可变形的盒状形状的单元(20)，并且其中所述多个传感器(10)被布置在所述支撑基座(1)上以使得所述单元彼此相邻，

所述单元(20)中的每一个包括：

使用时与所述支撑基座(1)对立的支撑壁(22)，所述支撑壁(22)被布置成接收所述负荷(P)，

多个可变形的侧壁(23)，所述多个侧壁(23)和所述支撑壁(22)在使用时与所述支撑基座(1)一起限定壳体(25)；

在所述壳体中的光源的至少一个发射器(12)和至少一个光敏检测器(14)，所述光敏检测器(14)被配置成测量由于每个单元在承受所述负荷(P)时的变形所引起的由所述发射器(12)发射的变化光强度；

其中所述单元(20)以预定的分离空间(S)彼此隔开，从而当每个单元(20)的所述支撑壁(22)承受所述负荷(P)时，所述侧壁(23)改变它们的形状并朝向所述支撑基座(1)被压缩，同时横向扩展，占据小于所述分离空间(S)的变形空间(D)，从而使相邻单元彼此不接触。

2.根据权利要求1所述的传感垫的结构(100)，其中每个单元(20)包括弹性材料的边界框架(26)，以限定所述发射器(12)和所述光敏检测器(14)位于其中的所述壳体(25)，所述边界框架(26)被布置成容纳电子组件，例如用于采集/处理所述测量信号(15)的组件。

3.根据权利要求1所述的传感垫的结构(100)，其中所述单元(20)具有截棱锥结构，通过这样的方式使得：

所述截棱锥结构相对于承载在所述侧壁(23)上的切向负荷是刚硬的，并且相对于承载在所述支撑壁(22)上的法向负荷是可变形的；

所述截棱锥结构与所述传感器(10)的组合允许所述测量信号(15)具有足够高以被所述控制单元(30)直接传输和分析的范围/信号偏移。

4.根据权利要求1所述的传感垫的结构(100)，其中所述单元(20)具有正方形底的截棱锥结构或矩形底的截棱锥结构。

5.根据权利要求1所述的传感垫的结构(100)，其中提供具有截棱锥结构的单元(20)的矩阵。

6.根据权利要求1所述的传感垫的结构(100)，其中提供具有截棱锥结构的单元(20)的矩阵，每个截棱锥单元(20)具有阶梯状部分(24)，使得：

相邻的截棱锥单元(20)的阶梯状部分(24)是基本上彼此相邻的；

最小分离空间(S_min)被限定在所述阶梯状部分(24)处，并且最大分离空间(S_max)被限定在所述支撑壁(22)处。

7.根据权利要求1所述的传感垫的结构(100)，其中所述单元(20)中的每一个都包括：

光源的所述发射器(12)；

相对于所述发射器(12)被布置在相反侧的所述光敏检测器(14)；

位于所述发射器(12)和所述光敏检测器(14)之间的分离元件(13)，所述分离元件(13)被布置成从静止构型(A)移动到承载构型(B)，其中在所述静止构型中，所述单元(20)不承受所述负荷(P)并且所述发射器(12)的所有发射光都由所述光敏检测器(14)收集，而在所述承载构型中，所述分离元件13与所述负荷(P)成比例地降低并被定位在所述发射器(12)和所述光敏检测器(14)之间以便与所述负荷(P)成比例地部分遮蔽朝向所述光敏检测器(14)的光。

8.根据权利要求5所述的传感垫的结构(100)，其中特别是在分析所述步态的情况下，所述分离元件(13)被定向在沿所述步态方向的切向力的应用方向。

9.根据权利要求1所述的传感垫的结构(100)，其中每个单元(20)在所述壳体(25)中包括配备有K个分离元件(13)的N个发射器(12)和M个接收器(14)。