CN106667494A - 一种运动姿态监测的鞋垫 - Google Patents

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Abstract

一种运动姿态监测的鞋垫，所述鞋垫功能模块包括压力传感单元、加速度传感单元、数据处理单元、移动控制终端以及震动器单元，所述数据处理单元基于所述压力传感单元测得的鞋垫使用者在行走过程中各压力传感器的压力信息以及由移动控制终端设置的阈值信息完成鞋垫使用者步态的判断，并由震动器单元实现步态信息反馈，本发明提出的这种运动姿态监测的鞋垫可以有效地帮助使用者改变行走过程中出现八字脚的情况，并有助于改善使用者站姿不端正的问题。

Description

一种运动姿态监测的鞋垫
技术领域
本发明涉及一种运动姿态监测的智能装置，尤其涉及一种运动姿态监测的鞋垫。
背景技术
人脚是三点受力：大拇指、前脚掌和脚后跟。人正确行走时足部受力情况与内八字脚、外八字脚、扁平足等不正确步态的完全不同。内八字脚是由于前足内测过重受力，而引起的不正确步态。扁平足指足纵弓降低或消失，有外翻畸形，站立时足弓塌陷，内缘接近地面，凡足印实体超过标准线即为扁平足，这里的标准线是指足跟至足第三趾中点的连线。
八字脚、扁平足、后跟外翻等都是由于脚的不正确受力产生了身体的负力线而导致的，不及时矫正，不仅会影响体态，还会导致骨骼变形。及时检测出足病的隐患才能尽早治疗，有利于减缓病痛，及时康复。目前，八字脚等不正确步态的检测一般采用专门的检测设备，设备成本高，且使用复杂。
同时，随着生活水平的不断提高，人们对日常生活中走姿站姿也有了更高的追求。特别是礼仪培训学校与部队军训更是对个人的走姿与站姿提出了量化的要求，其中礼仪培训学校对学员站立时候身体与地面的角度以及站立过程中脚部是由脚尖还是脚跟受力都有明确的规范，同时，在行走过程中的步幅、步频、抬腿高度及行走姿势都亦有明确规定，使得培训学员在站立和行走过程中不仅姿态优美具有气质，同时能最大程度的保护脚部健康；部队军训更是对站姿、步幅、步频以及抬腿高度有更高的要求。
现在关于纠正脚掌姿势的方式主要有：靠直觉刻意改正，通过用户自身意识对走路姿势加以纠正，但是该方法使得用户必须实时用心与走路姿势，容易造成用户意识疲劳，并且数据难以量化，使得用户自身意识无法判断走路的情况是否是正确的，容易疏忽和出错；找人设计专用鞋垫，通过专人负责记录用户行走脚掌受力情况，然后定制一种适合用户的专用鞋垫，但是价格较为昂贵，且不能矫正用户错误的行走姿势。
中国专利一种具有走姿矫正功能的智能鞋垫(申请号：201420803707.1)中公布了，该专利属于生活服务技术领域，具体提供了具有通过带自动检测行走过程中脚掌对地受力情况从而提醒用户走路时候脚掌姿势是否正常的功能，由压力传感器、A/D转换器、蓝牙发射模块、电池、处理器、震动器、鞋垫、蓝牙接收模块、上位机软件、手机构成。该专利仅完成了使用者在使用过程中脚部受力监测，不能实现使用者在行走过程中的走姿的监测及建议以及在站立时姿态监测及建议。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种运动姿态监测的鞋垫，所述鞋垫功能模块包括压力传感单元、加速度传感单元、数据处理单元、移动控制终端以及震动器单元，
所述数据处理单元基于所述压力传感单元测得的鞋垫使用者在行走过程中各压力传感器的压力信息以及由移动控制终端设置的阈值信息完成鞋垫使用者步态的判断，并由震动器单元实现步态信息反馈。
根据一个优选的实施方式，所述数据处理单元基于所测得第三压力传感器处压力与第四压力传感器处压力的比值K1、第七压力传感器处压力与第八压力传感器处压力的比值K2以及使用者通过移动控制终端设置的阈值M1、N1、P1、Q1来实现足部内外八字脚的判断。
根据一个优选的实施方式，所述鞋垫还能够用于站姿监测，所述数据处理单元基于第四压力传感器处压力与第八压力传感器处压力比值的K3以及使用者通过移动控制终端设置的阈值M2、N2来实现鞋垫使用者在站立过程中发生前倾或后仰的判断；
所述数据处理单元基于第三压力传感器处压力与对应左鞋垫压力传感器处压力的比值K4以及使用者通过移动控制终端设置的阈值P2、Q2来实现鞋垫使用者在站立过程中发生左倾或右倾的判断，并将判断结果通过移动控制终端反馈给鞋垫使用者。
根据一个优选的实施方式，所述阈值M1为使用鞋垫对至少10名外八字脚患者测得的第三压力传感器处压力与第四压力传感器处压力比值的最大值；所述阈值N1为使用鞋垫对至少10名外八字脚患者测得的第七压力传感器处压力与第八压力传感器处压力比值的最大值。
根据一个优选的实施方式，所述阈值P1为使用鞋垫对至少10名内八字脚患者测得的第三压力传感器处压力与第四压力传感器处压力比值的最小值。所述阈值Q1为使用鞋垫对至少10名外八字脚患者测得的第七压力传感器处压力与第八压力传感器处压力比值的最小值。
根据一个优选的实施方式，所述阈值M2为使用鞋垫对至少10名正确站立姿势使用者测得的第四压力传感器处压力与第八压力传感器处压力比值的最大值；所述阈值N2为使用鞋垫对至少10名正确站立姿势使用者测得的第四压力传感器处压力与第八压力传感器处压力比值的最小值。
根据一个优选的实施方式，所述阈值P2为使用鞋垫对至少10名正确站立姿势使用者测得的第三压力传感器处压力与对应左鞋垫压力传感器处压力比值的最大值；所述阈值Q2为使用鞋垫对至少10名正确站立姿势使用者测得的第三压力传感器处压力与对应左鞋垫压力传感器处压力比值的最小值。
根据一个优选的实施方式，所述数据处理单元基于所述压力传感单元采集的使用者在训练过程中抬脚阶段及落脚阶段鞋垫各压力传感器压力大小变化信息完成鞋垫使用者足部各部位受力先后顺序分析，并由数据处理单元完成鞋垫使用者足部各部位受力先后顺序与模仿对象足部各部位受力先后顺序的比对，并将比对结果通过移动控制终端反馈给鞋垫使用者。
根据一个优选的实施方式，所述数据处理单元基于所述加速度传感单元采集的使用者在训练过程中每一步抬腿时足部加速度方向数据完成足部空中移动阶段足部运动方向信息分析，并由数据处理单元完成使用者左右足部空中运动方向是否处于模仿对象足部运动方向范围之内的判断，并将判断结果通过移动控制终端反馈给鞋垫使用者。
根据一个优选的实施方式，所述鞋垫功能模块还包括：用于实现模数信号转换的分布式A/D采集模块、用于完成数据通信的通信单元、用于实现信号无线传输的信号传输单元以及用于实现数模信号转换的分布式D/A输出模块。
本发明具有以下优点：
本发明提出的这种运动姿态监测的鞋垫可以有效地帮助使用者改变行走过程中出现八字脚的情况，并有助于改善使用者站姿不端正的问题。
此外，对于学走路的婴儿和走路复健患者而言，细微的脚步不协调及脚步不正常姿态很难被家长或医生发现，但如果不及时校正，这些错误的步行姿态将会成为习惯，很难再纠正，而采用本发明的运动姿态监测的鞋垫可以及时发现行走过程中姿态不正确和不协调的情况，从而可降低行走时姿态错误的风险。
附图说明
图1是本发明的功能模块示意图；
图2是本发明的功能模块在鞋垫上的分布示意图；和
图3是本发明实施例中足部骨骼分区示意图。
附图标记列表
101：压力传感单元 102：加速度传感器单元
103：分布式A/D采集模块 104：通信单元
105：数据处理单元 106：信号传输单元
107：移动控制终端 108：震动器单元
109：分布式D/A输出模块 201：鞋垫
202：第一受力区域 203：第二受力区域
204：第一压力传感器 205：第二压力传感器
206：第三压力传感器 207：第四压力传感器
208：第五压力传感器 209：第六压力传感器
210：第七压力传感器 211：第八压力传感器
212：第一震动器 213：第二震动器
214：第三震动器 215：第四震动器
216：第五震动器 217：第六震动器
218：第七震动器 219：第八震动器
220：加速度传感器 221：数据采集处理单元
具体实施方式
下面结合附图和实施例进行详细说明。
图1示出了本发明鞋垫的功能模块，其中包括用于测量鞋垫不同部位压力大小的压力传感单元101、用于测量脚部运动时加速度大小及方向的加速度传感单元102、用于实现模数信号转换的分布式A/D采集模块103、用于完成数据通信的通信单元104、用于实现采集信号处理与反馈的数据处理单元105、用于实现信号无线传输的信号传输单元106、用于设置控制参数和接收反馈信息的移动控制终端107、用于实现数模信号转换的分布式D/A输出模块以及用于反馈处理信息的震动器单元108。
所述压力传感单元101包含多个压力传感器，且所述压力传感单元101中的传感器通过信号线与分布式A/D采集模块103相连。所述压力传感单元101用于测量鞋垫不同部位受到脚部的压力大小，并将采集到的压力模拟信号数据发送至分布式A/D采集模块103。所述加速度传感单元102包含多个加速度传感器，且所述加速度传感单元102中的加速度传感器通过信号线与分布式A/D采集模块103相连。所述加速度传感单元102用于测量脚部运动时加速度的大小及方向，并将采集到的加速度模拟信号数据发送至分布式A/D采集模块103。所述分布式A/D采集模块103与通信单元104相连。所述分布式A/D采集模块103将接受到压力传感单元101和加速度传感单元102传输的模拟信号转换为数字信号，并将所述数字信号传输至通信单元104。所述通信单元104与数据处理单元105相连。所述通信单元104将接收到的由分布式A/D采集模块发送的包含鞋垫各部位受到的压力数据信息和包含脚部运动时加速度数据信息发送至数据处理单元105。所述数据处理单元105与信号传输单元106相连。所述数据处理单元105用于实现对所接收到的包含鞋垫各部位受到的压力数据信息和包含脚部运动时加速数据信息进行处理，并将处理结果数据发送至信号传输单元106。所述信号传输单元106与移动控制终端无线相连。所述信号传输单元106将收集到的数据处理单元105发送的处理结果数据通过蓝牙等装置发送至移动控制终端。
所述移动控制终端107将接受到的处理结果数据以列表和图像的形式展现给使用者。同时，所述移动控制终端107还可以以语音方式展示处理结果数据。所述列表内容包括压力传感单元101中各压力传感器对应的压力大小列表以及加速度传感单元102中各加速度传感器对应的加速度方向和加速度大小列表。所述图像内容为基于鞋垫形状显示出位于鞋垫上各部位压力传感器处压力大小和加速度传感器的加速度大小和方向。所述加速度方向分为以鞋垫指向方向为X轴正方向、以水平方向垂直于X轴方向指向鞋垫外侧为Y轴正方向以及以竖直向上方向为Z轴正方向。
鞋垫使用者可于移动控制终端107输入设置信息设置震动单元108中各震动器的压力震动阈值。即是，当对应震动器部位压力超过设定阈值时产生震动，提醒使用者该处的压力信息。所述设置信息由所述移动控制终端107无线传输至信号传输单元106，并由信号传输单元106将所述设置信息传输至数据处理单元105。所述数据处理单元105基于通信单元104传输的鞋垫各部位实时压力数据信息和移动控制终端107传输的设置信息完成数据处理，并将震动器单元108的震动命令信息发送至通信单元104，由通信单元104传输至分布式D/A输出模块109。由分布式D/A输出模块109将接受到的震动命令信息转换为模拟数据传输至对应震动器。
图2示出了本发明的鞋垫主要受力区域以及各功能模块在鞋垫上的分布情况，以右鞋垫为例，且左鞋垫在对应的位置处包含下述同样的探测器和功能模块。所示图中包括鞋垫201、承担脚拇指压力的第一受力区域202、承担前脚掌和脚跟压力的第二受力区域203、测量第1趾骨压力大小的第一压力传感器204、测量第2、3趾骨压力大小的第二压力传感器205、测量第1、2跖骨的压力大小的压力传感器207、测量第3、4跖骨的压力大小的压力传感器206、测量足弓部位压力大小的压力传感器208、测量足弓内侧部位压力大小的压力传感器209、测量足跟外侧部位压力大小的压力传感器210、测量足跟内侧部位压力大小的压力传感器211、用于反馈第1趾骨处压力大小信息的第一震动器212、用于反馈第2、3趾骨处压力大小信息的第二震动器213、用于反馈第3、4跖骨处压力信息的第三震动器214、用于反馈第1、2跖骨处压力信息的第四震动器215、用于反馈足弓部位压力信息的第五震动器216、用于反馈足弓内侧部位压力信息的第六震动器217、用于反馈足跟外侧部位压力信息的第七震动器218、用于反馈足跟内侧部位压力信息的第八震动器219、用于测量脚部运动时加速度大小和方向的加速度传感器220以及位于足弓内侧的数据采集处理单元221。其中，所述数据采集处理单元包括分布式A/D采集模块103、分布式D/A输出模块109、通信单元104、数据处理单元105和信号传输单元106。
基于人体足部生理结构，足部受力包含三大受力区即是拇指区域、前掌区域和足跟区域。所述鞋垫201包含两大受力区域为第一受力区域202和第二受理区域203。其中所述第一受力区域202即是对应足部拇指区域。所述第二受力区域203包含足部前掌受力区域和足跟受力区域。所述第一压力传感器204与数据采集处理单元221中分布式A/D采集模块通过数据线相连。所述第一压力传感器204用于测量第1趾骨处压力大小，并将所测的压力数据传输至分布式A/D采集模块。所述第二压力传感器205与数据采集处理单元221中分布式A/D采集模块通过数据线相连。所述第二压力传感器205用于测量第2、3趾骨处压力大小，并将所测的压力数据传输至分布式A/D采集模块。所述第三压力传感器206与数据采集处理单元221中分布式A/D采集模块通过数据线相连。所述第三压力传感器206用于测量第3、4跖骨处压力大小，并将所测的压力数据传输至分布式A/D采集模块。所述第四压力传感器207与数据采集处理单元221中分布式A/D采集模块通过数据线相连。所述第四压力传感器207用于测量第1、2跖骨处压力大小，并将所测的压力数据传输至分布式A/D采集模块。所述第五压力传感器208与数据采集处理单元221中分布式A/D采集模块通过数据线相连。所述第五压力传感器208用于测量足弓部位压力大小，并将所测的压力数据传输至分布式A/D采集模块。所述第六压力传感器209与数据采集处理单元221中分布式A/D采集模块通过数据线相连。所述第六压力传感器209用于测量足弓内侧部位压力大小，并将所测的压力数据传输至分布式A/D采集模块。所述第七压力传感器210与数据采集处理单元221中分布式A/D采集模块通过数据线相连。所述第七压力传感器210用于测量足跟外侧部位压力大小，并将所测的压力数据传输至分布式A/D采集模块。所述第八压力传感器211与数据采集处理单元221中分布式A/D采集模块通过数据线相连。所述第八压力传感器211用于测量足跟内侧部位压力大小，并将所测的压力数据传输至分布式A/D采集模块。
所述第一震动器212与数据采集处理单元221中分布式D/A输出模块相连。所述第一震动器212基于分布式D/A输出模块109将接受到的震动命令信息反馈出第1趾骨处受力大小信息。所述第二震动器213与数据采集处理单元221中分布式D/A输出模块相连。所述第二震动器213基于分布式D/A输出模块109将接受到的震动命令信息反馈出第2、3趾骨处受力大小信息。所述第三震动器214与数据采集处理单元221中分布式D/A输出模块相连。所述第三震动器214基于分布式D/A输出模块109将接受到的震动命令信息反馈出第3、4跖骨处受力大小信息。所述第四震动器215与数据采集处理单元221中分布式D/A输出模块相连。所述第四震动器215基于分布式D/A输出模块109将接受到的震动命令信息反馈出第1、2跖骨处受力大小信息。所述第五震动器216与数据采集处理单元221中分布式D/A输出模块相连。所述第五震动器216基于分布式D/A输出模块109将接受到的震动命令信息反馈出足弓处受力大小信息。所述第六震动器217与数据采集处理单元221中分布式D/A输出模块相连。所述第六震动器217基于分布式D/A输出模块109将接受到的震动命令信息反馈出足弓内侧处受力大小信息。所述第七震动器218与数据采集处理单元221中分布式D/A输出模块相连。所述第七震动器218基于分布式D/A输出模块109将接受到的震动命令信息反馈出足根外侧处受力大小信息。所述第八震动器219与数据采集处理单元221中分布式D/A输出模块相连。所述第八震动器219基于分布式D/A输出模块109将接受到的震动命令信息反馈出足根内侧处受力大小信息。
所述加速度传感器220处于鞋垫201上足弓内侧对应区域，并与数据采集处理单元221中分布式A/D采集模块103相连。所述加速度传感器220位于鞋垫201上足弓内侧对应区域有助于避免加速度传感器220在鞋垫使用者站立及行走过程中长期承受压力而损坏。所述加速度传感器220用于使用者在行走过程中测量脚部运动的加速度大小及其方向，并将测量结果传输至分布式A/D采集模块103。
所述数据采集处理单元221处于鞋垫201足弓内侧对应区域，所述数据采集处理单元221包括分布式A/D采集模块103、分布式D/A输出模块109、通信单元104、数据处理单元105和信号传输单元106。所述数据采集处理单元位于鞋垫201足弓内侧对应区域有助于避免加速度传感器220在鞋垫使用者站立及行走过程中长期承受压力而损坏。
实施例1
以本发明鞋垫监测八字脚患者为例。本发明中压力测量点主要依据足部骨骼分区收足部受力区域来设置，在鞋垫体上与压力测量点对应的位置放置压力传感器。图3为足部骨骼分区示意图，足部骨骼可分为第1趾骨区、第2～5趾骨区、第1跖骨区、第2跖骨区、第3跖骨区、第4跖骨区、第5跖骨区、足弓区、足跟内测区和足跟外侧区等10个骨骼分区，由于行走时不同的走姿，第1趾骨区、第2～5趾骨区、第1跖骨区、第2跖骨区、第3跖骨区、第4跖骨区、足弓区、足弓内侧区、足跟内侧区和足跟外侧区等受力点的压力变化相对较大，因此，本发明针对上述受力点设置8个压力测量点。
如图2所示，在第1趾骨区、在第2、3趾骨区、第1、2跖骨区、第2、3跖骨区、足弓区、足弓内侧区、足跟内测区和足跟外侧区等8个分区分别设置1个压力测量点，在鞋垫体上与压力测量点对应的区域布置压力传感器，即共布置8个压力传感器。当使用者行走时，各压力传感器则可感应到足部各骨骼区域与鞋面的情况。
本发明可对外八字脚和内八字脚等不正确步态进行判断，基本思想如下：以外八字姿势行走时，足部最大受力部位在足跟区，且足跟内侧区域受力大于足跟外侧区域受力。其他各部位受到压力由大到小依次为：第2跖骨区、第1跖骨区、第3跖骨区、第l趾骨区、第4跖骨区、第2～5趾骨区、足弓区和第5跖骨区，左右双足的受力分布规律基本一致。即是，当使用者以外八字行走时，人体压力主要由足部内侧区域承担。
以内八字姿势行走时，足部最大受力部位还是在足跟区，且足跟外侧区域受力大于足跟内侧区域受力。但其他各部位受到压力由大到小依次为：第2跖骨区、第3跖骨区、足弓区、第4跖骨区、第1趾骨区、第5跖骨区、第2～5趾骨区。左右双足的受力分布规律基本一致。即是，当使用者以外八字行走时，人体压力主要由足部外侧区域承担。
参见图2所示。所述第三压力传感器206用于测量第3、4跖骨处压力大小，并将所测的压力数据传输至数据处理单元221中数据处理单元105。所述第四压力传感器207用于测量第1、2跖骨处压力大小，并将所测的压力数据传输至数据处理单元221中数据处理单元105。所述数据处理单元105基于第三压力传感器206和第四压力传感器207所测压力数据，得出第三压力传感器206处压力与第四压力传感器207处压力比值K1。
所述第七压力传感器210用于测量足跟外侧处压力大小，并将所测的压力数据传输至数据处理单元221中数据处理单元105。所述第八压力传感器211用于测量足跟内侧处压力大小，并将所测的压力数据传输至分布式A/D采集模块。并将所测的压力数据传输至数据处理单元221中数据处理单元105。所述数据处理单元105基于第七压力传感器210和第八压力传感器211所测压力数据，得出第七压力传感器210处压力与第八压力传感器211处压力比值K2。
所述数据处理单元221中数据处理单元105基于所测得第三压力传感器206处压力与第四压力传感器207处压力比值K1、第七压力传感器210处压力与第八压力传感器211处压力比值K2以及使用者通过移动控制终端设置的阈值M1、N1、P1、Q1来实现足部是否为内外八字脚的判断。
所述阈值M1是使用鞋垫201对至少10名外八字脚患者测得的第三压力传感器206处压力与第四压力传感器207处压力比值的最大值。所述阈值N1是使用鞋垫201对至少10名外八字脚患者测得的第七压力传感器210处压力与第八压力传感器211处压力比值的最大值。当使用者使用鞋垫201行走过程走，所测得K1与K2分别小于M1与N1时，则使用者疑似患有外八字脚。同时，使用者可基于移动控制终端107对第三震动器214和第七震动器218进行设置，当K1小于M1时，通过震动器214对使用者进行震动提醒，当K2小于N1时，通过震动器218对使用者进行震动提醒。使用者即可根据震动提醒，调整行走过程中脚部姿势。
所述阈值P1是使用鞋垫201对至少10名内八字脚患者测得的第三压力传感器206处压力与第四压力传感器207处压力比值的最小值。所述阈值Q1是使用鞋垫201对至少10名外八字脚患者测得的第七压力传感器210处压力与第八压力传感器211处压力比值的最小值。当使用者使用鞋垫201行走过程走，所测得K1与K2分别大于P1与Q1时，则使用者疑似患有外八字脚。同时，使用者可基于移动控制终端107对第四震动器215和第八震动器219进行设置，当K2大于P1时，通过第四震动器215对使用者进行震动提醒，当K2大于Q1时，通过第八震动器218对使用者进行震动提醒。使用者即可根据震动提醒，调整行走过程中脚部姿势。
实施例2
以本发明鞋垫监测站姿和反馈调整信息为例。
立正站立是最基本的站姿。它要求上半身挺胸、立腰、收腹，双肩平齐、舒展，双手放在身体两侧，头正，两眼平视，嘴微闭，下颌微收；下半身双腿应靠拢，两腿关节与髋关节展直，双脚呈“V”字型，身体重心落在两脚中间。并且，在立正站立过程中，人体压力主要集中在足跟和脚前掌区域。
参见图2所示。所述第四压力传感器207用于测量使用者站立第1、2跖骨处压力大小，并将所测的压力数据传输至数据处理单元221中数据处理单元105。所述第八压力传感器211用于测量使用者站立足跟内侧处压力大小，并将所测的压力数据传输至数据处理单元221中数据处理单元105。所述数据处理单元105基于第四压力传感器207和第八压力传感器211所测压力数据，得出第四压力传感器207处压力与第八压力传感器211处压力比值K3。
所述数据处理单元221中数据处理单元105基于第三压力传感器206和对应左鞋垫压力传感器所测得压力数据，得出第三压力传感器206处压力与对应左鞋垫压力传感器处压力比值K4。
所述数据处理单元221中数据处理单元105基于第四压力传感器207处与第八压力传感器211处压力比值K3以及使用者通过移动控制终端107设置的阈值M2、N2来实现鞋垫201的使用者是否在站立过程中发生前倾或后仰的判断。
所述数据处理单元221中数据处理单元105基于第三压力传感器206处与对应左鞋垫压力传感器处压力比值K4以及使用者通过移动控制终端107设置的阈值P2、Q2来实现鞋垫201的使用者是否在站立过程中发生左倾或右倾的判断。
所述阈值M2是使用鞋垫201对至少10名正确站立姿势使用者测得的第四压力传感器207处压力与第八压力传感器211处压力比值的最大值。所述阈值N2是使用鞋垫201对至少10名正确站立姿势使用者测得的第四压力传感器207处压力与第八压力传感器211处压力比值的最小值。当使用者使用鞋垫201保持立正姿势，所测得K3大于M2时，则使用者有前倾倾向；当所测得K4小于N2时，则使用者有后仰倾向。同时，使用者可基于移动控制终端107对第四震动器215和第八震动器219进行设置，当K3大于M2时，通过第四震动器215对使用者进行震动提醒，当K4小于N2时，通过第八震动器218对使用者进行震动提醒。使用者即可根据震动提醒，调整站立过程中前倾或后仰姿势。
所述阈值P2是使用鞋垫201对至少10名正确站立姿势使用者测得的第三压力传感器206处压力与对应左鞋垫压力传感器处压力比值的最大值。所述阈值Q2是使用鞋垫201对至少10名正确站立姿势使用者测得的第三压力传感器206处压力与对应左鞋垫压力传感器处压力比值的最小值。当使用者使用鞋垫201保持立正姿势，所测得K4大于P2时，则使用者身体有右倾倾向；所测的K4小于Q2时，则使用者身体有左倾倾向。同时，使用者可基于移动控制终端107对第三震动器214和对应左鞋垫震动器进行设置，当K4大于P2时，通过第三震动器214对使用者进行震动提醒，当K4小于Q2时，通过对应左鞋垫震动器对使用者进行震动提醒。使用者即可根据震动提醒，调整站立过程中左倾或右倾姿势。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种运动姿态监测的鞋垫，所述鞋垫功能模块包括压力传感单元(101)、加速度传感单元(102)、数据处理单元(105)、移动控制终端(107)以及震动器单元(108)，其特征在于，
所述数据处理单元(105)基于所述压力传感单元(101)测得的鞋垫使用者在行走过程中各压力传感器的压力信息以及由移动控制终端(107)设置的阈值信息完成鞋垫使用者步态的判断，并由震动器单元(108)实现步态信息反馈。
2.如权利要求1所述的运动姿态监测的鞋垫，其特征在于，所述数据处理单元(105)基于所测得第三压力传感器(206)处压力与第四压力传感器(207)处压力的比值K1、第七压力传感器(210)处压力与第八压力传感器(211)处压力的比值K2以及使用者通过移动控制终端(107)设置的阈值M1、N1、P1、Q1来实现足部内外八字脚的判断。
3.如权利要求1所述的运动姿态监测的鞋垫，其特征在于，所述鞋垫还能够用于站姿监测，所述数据处理单元(105)基于第四压力传感器(207)处压力与第八压力传感器(211)处压力比值的K3以及使用者通过移动控制终端(107)设置的阈值M2、N2来实现鞋垫使用者在站立过程中发生前倾或后仰的判断；
所述数据处理单元(105)基于第三压力传感器(206)处压力与对应左鞋垫压力传感器处压力的比值K4以及使用者通过移动控制终端(107)设置的阈值P2、Q2来实现鞋垫使用者在站立过程中发生左倾或右倾的判断，并将判断结果通过移动控制终端(107)反馈给鞋垫使用者。
4.如权利要求2所述的运动姿态监测的鞋垫，其特征在于，所述阈值M1为使用鞋垫(201)对至少10名外八字脚患者测得的第三压力传感器(206)处压力与第四压力传感器(207)处压力比值的最大值；所述阈值N1为使用鞋垫(201)对至少10名外八字脚患者测得的第七压力传感器(210)处压力与第八压力传感器(211)处压力比值的最大值。
5.如权利要求2所述的运动姿态监测的鞋垫，其特征在于，所述阈值P1为使用鞋垫(201)对至少10名内八字脚患者测得的第三压力传感器(206)处压力与第四压力传感器(207)处压力比值的最小值，所述阈值Q1为使用鞋垫(201)对至少10名外八字脚患者测得的第七压力传感器(210)处压力与第八压力传感器(211)处压力比值的最小值。
6.如权利要求3所述的运动姿态监测的鞋垫，其特征在于，所述阈值M2为使用鞋垫(201)对至少10名正确站立姿势使用者测得的第四压力传感器(207)处压力与第八压力传感器(211)处压力比值的最大值；所述阈值N2为使用鞋垫(201)对至少10名正确站立姿势使用者测得的第四压力传感器(207)处压力与第八压力传感器(211)处压力比值的最小值。
7.如权利要求3所述的运动姿态监测的鞋垫，其特征在于，所述阈值P2为使用鞋垫(201)对至少10名正确站立姿势使用者测得的第三压力传感器(206)处压力与对应左鞋垫压力传感器处压力比值的最大值；所述阈值Q2为使用鞋垫(201)对至少10名正确站立姿势使用者测得的第三压力传感器(206)处压力与对应左鞋垫压力传感器处压力比值的最小值。
8.如权利要求1所述的运动姿态监测的鞋垫，其特征在于，所述数据处理单元(105)基于所述压力传感单元(101)采集的使用者在训练过程中抬脚阶段及落脚阶段鞋垫各压力传感器压力大小变化信息完成鞋垫使用者足部各部位受力先后顺序分析，并由数据处理单元(105)完成鞋垫使用者足部各部位受力先后顺序与模仿对象足部各部位受力先后顺序的比对，并将比对结果通过移动控制终端(107)反馈给鞋垫使用者。
9.如权利要求1所述的运动姿态监测的鞋垫，其特征在于，所述数据处理单元(105)基于所述加速度传感单元(102)采集的使用者在训练过程中每一步抬腿时足部加速度方向数据完成足部空中移动阶段足部运动方向信息分析，并由数据处理单元(105)完成使用者左右足部空中运动方向是否处于模仿对象足部运动方向范围之内的判断，并将判断结果通过移动控制终端(107)反馈给鞋垫使用者。
10.如权利要求1所述的运动姿态监测的鞋垫，其特征在于，所述鞋垫功能模块还包括：用于实现模数信号转换的分布式A/D采集模块(103)、用于完成数据通信的通信单元(104)、用于实现信号无线传输的信号传输单元(106)以及用于实现数模信号转换的分布式D/A输出模块(109)。
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