CN105769408A - 一种矫正鞋、矫正鞋垫及矫正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矫正鞋、矫正鞋垫及矫正方法，包括鞋底、矫正鞋垫以及与矫正鞋底连为一体的鞋面，鞋底由鞋掌内侧位置向前延伸至脚大拇趾三分之二处后再变窄收尖，鞋掌的前端设有固定脚趾的矫正器，矫正鞋垫包括底层、软垫层、电路板层、吸汗层和鞋垫外层，鞋垫外层位于足弓位置设有凸起软垫，鞋垫外层前端设有与人体足部脚趾对应的可拆卸脚趾矫正器，鞋垫外层上还设有若干对应人体足部穴位的红外按摩凸块，电路板层内集成了足部矫正监控系统和步态分析系统。本发明具有除汗和保护内部电路板的功能，并对用户的足部静止时的形态和行走时的形态进行监控，并与移动终端互联，提供足部矫正建议和预警。

Description

一种矫正鞋、矫正鞋垫及矫正方法
技术领域
本发明涉及人体足部矫正设备，特别是一种矫正鞋、矫正鞋垫及矫正方法。
背景技术
人们在行走过程中，通常注意的是脚在鞋内的位置是否畸形，鞋是否对穿着者的脚合适，但人们很少关注足部在行走过程中的形态，是否存在足部畸形的状态。
专利申请号：201510341406.0公开了平衡足压矫正鞋垫，，鞋垫足弓位置设置定型支撑结构、后跟内置减震垫、设置涌泉穴穴位凸点、足弓位置凸起、外包墙。通过鞋垫后跟减震垫、足弓位置支撑结构、穴位凸点、足弓位置凸起和外包墙的设计，来达到一种可以平衡矫正足压、锻炼大脑、健美身姿、安全健康的功能鞋垫。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种矫正鞋、矫正鞋垫及矫正方法，本申请的矫正鞋垫为多层结构，具有除汗和保护内部电路板的功能，设有足部矫正监控系统和行走步态分析系统，能对用户的足部静止时的形态和行走时的形态进行监控，并与移动终端互联，提供足部矫正建议和预警。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种矫正鞋，包括鞋底、矫正鞋垫以及与矫正鞋底连为一体的鞋面，鞋底由鞋掌内侧位置向前延伸至脚大拇趾三分之二处后再变窄收尖，鞋掌的前端设有固定脚趾的矫正器。
优选的，鞋面后跟处的鞋口边缘设有外包结构，有利于对脚部的支撑作用。
一种矫正鞋垫，矫正鞋垫包括底层、软垫层、电路板层、吸汗层和鞋垫外层，鞋垫外层位于足弓位置设有凸起软垫，鞋垫外层前端设有与人体足部脚趾对应的可拆卸脚趾矫正器，鞋垫外层上还设有若干对应人体足部穴位的红外按摩凸块，电路板层内集成了用于监控足部矫正情况的足部矫正监控系统和用于分析记录用于行走步态的步态分析系统。
当人体足部异常时，在站立或行走时能很明显的观察到。因此，现有的家长都不希望自己的孩子在行走时出现畸形的步伐。然而，现有的矫正鞋仅仅通过鞋内的鞋垫对足部进行禁锢，盲目的固定足部形态，矫正效果不仅不明显，同时还难会给用户以痛苦的感觉。
本发明提供的矫正鞋垫通过足部检测和按摩配合，缓慢调整用户足部的形态，并将检测数据通过移动终端反馈给用户，用户可通过移动终端提供的建议缓慢改善足部着地点和着地压力，从而改变足部的重心，矫正足部形态和走路姿态。
优选的，所述足部矫正检测系统包括红外传感器、压力传感器、加压装置和按摩装置；所述红外传感器设于矫正鞋垫边缘位置，该红外传感器用于监测用户足部是否放于鞋中，并对鞋内的用户足部形态进行监测；所述压力传感器密集分设于矫正鞋垫上，该压力传感器用于采集用户足部的压力强度、着地点位置和足部重心情况；所述加压装置设于外包结构上，该加压装置用于对脚踝畸形的用户进行脚形矫正；所述按摩装置包括设于鞋垫外层上的红外按摩凸块和震动装置，该按摩装置用于通过震动和释放红外热能对用户足部进行保健和刺激。
优选的，所述步态分析系统包括加速度计、陀螺仪、姿态记录装置、磁场检测装置和惯性分析模块；所述加速度计用于检测用于行走时的加速度；所述陀螺仪用于检测用于行走时的角速度；所述姿态记录装置用于根据检测到的用户加速度和角速度分析用户的步态、步频和步形，并将处于畸形的步态、步频和步形进行记录和反馈；所述磁场检测装置用于检测用户足部的磁场大小和磁场方向；所述惯性分析模块用于记录用户的惯性姿态，并对用户处于畸形的惯性姿态进行分析和提出矫正建议。
优选的，所述矫正鞋垫上还设有无线通信单元，所述无线通信单元包括蓝牙模块、WIFI通信模块、Zigbee通信模块和2G/3G/4G通信模块。
优选的，其还包括移动终端，移动终端通过无线通信单元与矫正鞋垫连接，并建立数据链接通道。
一种矫正方法，包括以下步骤：
S1、外包结构和可拆卸脚趾矫正器对畸形脚形进行固定；
S2、红外传感器和压力传感器检测用户足部与矫正鞋垫的接触位置、接触压力和接触的状态；
S3、加速度计和陀螺仪检测用户行走状态的足部运动轨迹，所述足部运动轨迹包括足部的加速度和角速度，以及足部是否处于站立状态、脚跟离地状态、脚尖离地状态、脚跟击地状态和摆动状态；
S4、磁场分析模块检测用户足部的磁场状态，并对用户足部的磁场大小和磁场方向进行记录和分析；
S5、根据采集到的用户足部状态和用户步伐状态进行姿态分析，对用户的畸形足部状态和畸形步伐状态进行预警和反馈；
S6、根据用户的畸形足部状态和畸形步伐状态进行分析，并提供矫正方法建议。
优选的，设定矫正鞋垫检测到的数据信息通过无线通信单元反馈给移动终端。
优选的，设定移动终端通过无线通信单元操控矫正鞋垫上的按摩装置。
本发明的有益效果是：
(1)矫正鞋垫为多层结构，其包括软垫层和吸汗层，有利于对中间的电路板层进行保护；
(2)设有可拆卸脚趾矫正器和足弓位置的凸起软垫，有利于对足部形状进行矫正，可拆卸脚趾矫正器便于拆卸和安装，增加了用户使用的便捷性；
(3)设有足部矫正监控系统，可对用户的足部形态和着地点、着地压力以及着地状态进行检测，有利于对用户足部支承和足部形态进行监控和分析；
(4)设有行走步态分析系统，能对足部行走时的步伐状态，包括步态、步频和步形进行监控，避免八字步或歪字形的畸形步形出现；
(5)能对用户的惯性步伐状态和足部姿态进行数据采集和分析，并提供预警和反馈信息，有利于用户及时警示和矫正；
(6)设有按摩装置，能对用户足部穴位按摩，有利于用户足部的放松和保健；
(7)能通过无线通信单元与移动终端互联，有利于智能化控制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中，10-矫正鞋垫，20-无线通信单元，30-足部矫正监控系统，40-步态分析系统，301-红外传感器，302-压力传感器，303-加压装置，304-按摩装置，401-加速度计，402-陀螺仪，403-姿态记录装置，404-磁场检测装置，405-惯性分析模块。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种矫正鞋，包括鞋底、矫正鞋垫以及与矫正鞋底连为一体的鞋面，鞋底由鞋掌内侧位置向前延伸至脚大拇趾三分之二处后再变窄收尖，鞋掌的前端设有固定脚趾的矫正器。
在本发明中，鞋面后跟处的鞋口边缘设有外包结构，有利于对脚部的支撑作用。
本发明所述的一种矫正鞋垫10，矫正鞋垫10包括底层、软垫层、电路板层、吸汗层和鞋垫外层，鞋垫外层位于足弓位置设有凸起软垫，鞋垫外层前端设有与人体足部脚趾对应的可拆卸脚趾矫正器，鞋垫外层上还设有若干对应人体足部穴位的红外按摩凸块，电路板层内集成了用于监控足部矫正情况的足部矫正监控系统30和用于分析记录用于行走步态的步态分析系统40。
当人体足部异常时，在站立或行走时能很明显的观察到。因此，现有的家长都不希望自己的孩子在行走时出现畸形的步伐。然而，现有的矫正鞋仅仅通过鞋内的鞋垫对足部进行禁锢，盲目的固定足部形态，矫正效果不仅不明显，同时还难会给用户以痛苦的感觉。
本发明提供的矫正鞋垫10通过足部检测和按摩配合，缓慢调整用户足部的形态，并将检测数据通过移动终端反馈给用户，用户可通过移动终端提供的建议缓慢改善足部着地点和着地压力，从而改变足部的重心，矫正足部形态和走路姿态。
在本发明中，所述足部矫正检测系统包括红外传感器301、压力传感器302、加压装置303和按摩装置304；所述红外传感器301设于矫正鞋垫10边缘位置，该红外传感器301用于监测用户足部是否放于鞋中，并对鞋内的用户足部形态进行监测；所述压力传感器302密集分设于矫正鞋垫10上，该压力传感器302用于采集用户足部的压力强度、着地点位置和足部重心情况；所述加压装置303设于外包结构上，该加压装置303用于对脚踝畸形的用户进行脚形矫正；所述按摩装置304包括设于鞋垫外层上的红外按摩凸块和震动装置，该按摩装置304用于通过震动和释放红外热能对用户足部进行保健和刺激。
在本发明中，所述步态分析系统40包括加速度计401、陀螺仪402、姿态记录装置403、磁场检测装置404和惯性分析模块405；所述加速度计401用于检测用于行走时的加速度；所述陀螺仪402用于检测用于行走时的角速度；所述姿态记录装置403用于根据检测到的用户加速度和角速度分析用户的步态、步频和步形，并将处于畸形的步态、步频和步形进行记录和反馈；所述磁场检测装置404用于检测用户足部的磁场大小和磁场方向；所述惯性分析模块405用于记录用户的惯性姿态，并对用户处于畸形的惯性姿态进行分析和提出矫正建议。
人体步行是一个持续的，有规律的周期性过程，步行的周期是指用户抬脚到落脚，再到另一只脚抬脚并落脚所经历的这段时间。在本发明中，红外传感器301和压力传感器302能捕捉到人行走过程中脚着地的位置和脚着地的压力，并根据着地位置和着地压力分析足部重心是否与足部轴心处于同一条线上，若不是，则通过移动终端进行预警和提供矫正建议，同时外包结构对足部提供压力，使得用户足部受压改变着地重心或改变足部形态。
在本发明中，人体行走的步态的位置、形态、速度和角度均不相同，其落地位置和落地形态各不相同，在这个持续的行走时间段内，姿态记录装置则采集用户的步态、步频和步形，并将某一段时间内的步伐进行分析，剔取畸形的步伐并存储。
在本发明中，惯性分析模块405用于将畸形的步伐进行分析，并提供矫正建议。
在本发明中，所述矫正鞋垫10上还设有无线通信单元20，所述无线通信单元20包括蓝牙模块、WIFI通信模块、Zigbee通信模块和2G/3G/4G通信模块。
在本发明中，其还包括移动终端，移动终端通过无线通信单元20与矫正鞋垫10连接，并建立数据链接通道，用户可通过移动终端查看各项采集数据，还可通过移动终端对矫正鞋垫10进行控制。
一种矫正方法，包括以下步骤：
步骤一、外包结构和可拆卸脚趾矫正器对畸形脚形进行固定；
步骤二、红外传感器301和压力传感器302检测用户足部与矫正鞋垫10的接触位置、接触压力和接触的状态；
步骤三、加速度计401和陀螺仪402检测用户行走状态的足部运动轨迹，所述足部运动轨迹包括足部的加速度和角速度，以及足部是否处于站立状态、脚跟离地状态、脚尖离地状态、脚跟击地状态和摆动状态；
步骤四、磁场分析模块404检测用户足部的磁场状态，并对用户足部的磁场大小和磁场方向进行记录和分析；
步骤五、根据采集到的用户足部状态和用户步伐状态进行姿态分析，对用户的畸形足部状态和畸形步伐状态进行预警和反馈；
步骤六、根据用户的畸形足部状态和畸形步伐状态进行分析，并提供矫正方法建议。
在本发明中，设定矫正鞋垫10检测到的数据信息通过无线通信单元20反馈给移动终端。
在本发明中，设定移动终端通过无线通信单元20操控矫正鞋垫10上的按摩装置304。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种矫正鞋，其特征在于，包括鞋底、矫正鞋垫以及与矫正鞋底连为一体的鞋面，鞋底由鞋掌内侧位置向前延伸至脚大拇趾三分之二处后再变窄收尖，鞋掌的前端设有固定脚趾的矫正器。
2.根据权利要求1所述一种矫正鞋，其特征在于，鞋面后跟处的鞋口边缘设有外包结构。
3.一种矫正鞋垫，其特征在于，矫正鞋垫(10)包括底层、软垫层、电路板层、吸汗层和鞋垫外层，鞋垫外层位于足弓位置设有凸起软垫，鞋垫外层前端设有与人体足部脚趾对应的可拆卸脚趾矫正器，鞋垫外层上还设有若干对应人体足部穴位的红外按摩凸块，电路板层内集成了用于监控足部矫正情况的足部矫正监控系统(30)和用于分析记录用于行走步态的步态分析系统(40)。
4.根据权利要求3所述一种矫正鞋垫，其特征在于，所述足部矫正检测系统包括红外传感器(301)、压力传感器(302)、加压装置(303)和按摩装置(304)；
所述红外传感器(301)设于矫正鞋垫(10)边缘位置，该红外传感器(301)用于监测用户足部是否放于鞋中，并对鞋内的用户足部形态进行监测；
所述压力传感器(302)密集分设于矫正鞋垫(10)上，该压力传感器(302)用于采集用户足部的压力强度、着地点位置和足部重心情况；
所述加压装置(303)设于外包结构上，该加压装置(303)用于对脚踝畸形的用户进行脚形矫正；
所述按摩装置(304)包括设于鞋垫外层上的红外按摩凸块和震动装置，该按摩装置(304)用于通过震动和释放红外热能对用户足部进行保健和刺激。
5.根据权利要求3所述一种矫正鞋垫，其特征在于，所述步态分析系统(40)包括加速度计(401)、陀螺仪(402)、姿态记录装置(403)、磁场检测装置(404)和惯性分析模块(405)；
所述加速度计(401)用于检测用于行走时的加速度；
所述陀螺仪(402)用于检测用于行走时的角速度；
所述姿态记录装置(403)用于根据检测到的用户加速度和角速度分析用户的步态、步频和步形，并将处于畸形的步态、步频和步形进行记录和反馈；
所述磁场检测装置(404)用于检测用户足部的磁场大小和磁场方向；
所述惯性分析模块(405)用于记录用户的惯性姿态，并对用户处于畸形的惯性姿态进行分析和提出矫正建议。
6.根据权利要求3所述一种矫正鞋垫，其特征在于，所述矫正鞋垫(10)上还设有无线通信单元(20)，所述无线通信单元(20)包括蓝牙模块、WIFI通信模块、Zigbee通信模块和2G/3G/4G通信模块。
7.根据权利要求3所述一种矫正鞋垫，其特征在于，其还包括移动终端，移动终端通过无线通信单元(20)与矫正鞋垫(10)连接，并建立数据链接通道。
8.一种矫正方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、外包结构和可拆卸脚趾矫正器对畸形脚形进行固定；
S2、红外传感器(301)和压力传感器(302)检测用户足部与矫正鞋垫(10)的接触位置、接触压力和接触的状态；
S3、加速度计(401)和陀螺仪(402)检测用户行走状态的足部运动轨迹，所述足部运动轨迹包括足部的加速度和角速度，以及足部是否处于站立状态、脚跟离地状态、脚尖离地状态、脚跟击地状态和摆动状态；
S4、磁场分析模块(404)检测用户足部的磁场状态，并对用户足部的磁场大小和磁场方向进行记录和分析；
S5、根据采集到的用户足部状态和用户步伐状态进行姿态分析，对用户的畸形足部状态和畸形步伐状态进行预警和反馈；
S6、根据用户的畸形足部状态和畸形步伐状态进行分析，并提供矫正方法建议。
9.根据权利要求8所述一种矫正方法，其特征在于，设定矫正鞋垫(10)检测到的数据信息通过无线通信单元(20)反馈给移动终端。
10.根据权利要求8所述一种矫正方法，其特征在于，设定移动终端通过无线通信单元(20)操控矫正鞋垫(10)上的按摩装置(304)。
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