CN106842994A - 一种电动鞋的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动鞋的控制方法，包括：获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息；根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令；执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。本发明还公开了一种电动鞋的控制系统，使用了上述方法。本发明的控制方法及控制系统操作简单、安全性高。

Description

一种电动鞋的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电动鞋的控制方法及控制系统。

背景技术

因为电动鞋具有良好的平衡效果，相对于平衡小车和独轮鞋更受大众的喜爱。可是常用的一些遥控器却不能很好适应电动鞋的使用需求。目前常用的控制器有：按钮式、枪式、手柄式。

按钮式的遥控器，采用数字化的调节方式，通过不停的按下按钮来调节速度，不能平滑连贯输出控制信号，同时，用户在识别按钮时需要低头转移视线，在这个过程中无法对路况进行观察，存在安全隐患。

手柄式和枪式遥控器，因为它需要双手来操作，这就会给电动鞋的用户造成一定的局限性，约束了用户的双手，同时，采用双手控制遥控器时用户无法展开手臂掌握平衡，容易发生摔跤等安全性事故。

同时，上述控制器通常为专用设备，需要用户随身携带，取放和使用都较为不便。

发明内容

为克服现有技术中电动鞋遥控过程中需要双手同时操作、安全性低的问题，本发明实施例一方面提供了一种电动鞋的控制方法，包括：

获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息；

根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令；

执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。

进一步，所述获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息的步骤，具体包括：

在所述移动终端上生成至少一触控感应区域；

接收用户对所述触控感应区域的滑动操作，生成滑动信息，所述滑动信息包括滑动方向、滑动距离或滑动速度；

根据所述滑动信息，生成所述控制特征信息。

进一步，所述接收控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息的步骤，具体包括：

获取所述移动终端的重力加速度信息，所述重力加速度信息包括移动终端前倾、移动终端后倾、移动终端左倾和移动终端右倾；

根据所述重力加速度信息，生成所述控制特征信息。

进一步，所述获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息的步骤，具体包括：

根据用户手持移动终端时的平衡调整姿势，获取所述移动终端的加速度信息；

组合预设时间内的所述加速度信息，生成加速度信息集；

根据所述加速度信息集，确定所述移动终端的运动轨迹；

生成与所述运动轨迹对应的控制特征信息。

进一步，所述接收控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息的步骤，具体包括：

在所述电动鞋上划分多个踩踏区域，在各所述踩踏区域上设置压力传感器；

比对相同时间内各踩踏区域上对应压力传感器的数值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前倾和后仰；

根据所述站姿信息，生成所述控制特征信息。

进一步，所述比对相同时间内各踩踏区域上对应压力传感器的数值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前倾和后仰的步骤，具体包括：

采集相同时间内各踩踏区域上对应压力传感器的数值，并按照以下公式进行滤波处理：

其中j代表第j个压力传感器，i代表滤波窗口的宽度；

比对经滤波处理后的各踩踏区域上对应压力传感器的数值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前倾和后仰。

进一步，所述根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令的步骤，具体包括：

根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令，所述控制指令包括转向指令和速度指令。

另一方面，本发明实施例还提供了一种电动鞋的控制系统，包括：

获取模块，用于获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息。

生成模块，用于根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令。

控制模块，用于执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。

进一步，所述获取模块和所述生成模块设于移动终端上，所述移动终端用于获取移动终端的操控信息，并根据所述操控信息生成电动鞋的控制指令。

进一步，所述获取模块和所述生成模块设于电动鞋上，所述电动鞋用于获取用户的站姿信息，并根据站姿信息生成电动鞋的控制指令。

本发明实施例的有益效果是：通过获取控制特征信息，控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息，并生成电动鞋的控制指令以控制电动鞋，实现了用户对电动鞋的简易操控，用户通过调整站姿或触控移动终端即可完成对应操作，无需携带额外专用遥控设备，简单方便，同时，用户对移动终端的操作可以是单手操作，用以解放用户的双手，让用户更自由的控制自身平衡，防止意外摔跤事故，提升安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的电动鞋的控制方法的第一实施例的流程示意图；

图2是本发明的电动鞋的控制方法的第二实施例的流程示意图；

图3是本发明的电动鞋的控制方法第二实施例的移动终端触屏的界面示意图。

图4是本发明的电动鞋的控制方法的第三实施例的流程示意图；

图5是本发明的电动鞋的控制方法的第四实施例的流程示意图；

图6是本发明的电动鞋的控制方法的第五实施例的流程示意图；

图7是本发明的电动鞋的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1，是本发明电动鞋的控制方法的第一实施例的流程示意图，该方法包括：

S11，获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息。

在本实施例中，控制特征信息是生成电动鞋控制指令的原始信息，控制特征信息由用户的操作对应生成。

S12，根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令。

本实施例中，在步骤S11中，用户进行了不同操作，会生成对应的控制指令，进一步的，本步骤S12具体包括：根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令，所述控制指令包括转向指令和速度指令。其中，转向指令包括左转和右转指令。速度指令包括控制电动鞋的运行、停止、加速和减速等指令。

S13，执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。

在本实施例中，电动鞋控制操作用于操控电动鞋完成上述运行、停止、加速、减速、左转或右转等动作，示例性的，控制指令可控制电动机和转向轮，以完成上述电动鞋控制操作。

在本实施例中，作为一种改进方案，电动鞋包括主动鞋和从动鞋，所述主动鞋在接收所述控制指令后，再将控制指令发送至所述从动鞋，所述主动鞋和所述从动鞋在控制指令传输之前进行三次握手通信，步骤包括：主动鞋发送通信数据至从动鞋，从动鞋接收后将所述通信数据回传至主动鞋，主动鞋对回传的通信数据进行验证，验证成功发送验证成功信号，从动鞋接收到验证成功信号时确定当前通信信道为最佳信道。三次握手通信可有效保障主动鞋和从动鞋之间的数据传输准确率，提升主动鞋和从动鞋的动作协同性。

本发明实施例通过获取控制特征信息，控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息，并生成电动鞋的控制指令以控制电动鞋，实现了用户对电动鞋的简易操控，用户可通过调整站姿或触控移动终端即可完成对应操作，无需携带额外专用遥控设备，简单方便，同时，用户对移动终端的操作可以是单手操作，用以解放用户的双手，让用户更自由的控制自身平衡，防止意外摔跤事故，提升安全性。

请参考图2，是本发明电动鞋的控制方法的第二实施例的流程示意图，该电动鞋的控制方法包括：

S21，在所述移动终端上生成至少一触控感应区域。

在本实施例中，移动终端可以是手机、平板电脑、MP3或MP4等。

触控感应区域可以是一个也可以是多个，可以是连续的区域，也可以是分离的多个按键，在本实施例中，请参考图3，移动终端上生成有一触控感应区域(图中虚线所示)，用户于该触控感应区域的所有滑动操作都会被记录。

S22，接收用户对所述触控感应区域的滑动操作，生成滑动信息，所述滑动信息包括滑动方向、滑动距离或滑动速度。

当用户在触控感应区域内执行滑动操作时生成上述滑动信息，滑动操作可以是用户手指沿任意方向的直线滑动或曲线滑动操作。通常情况下，滑动信息可择一的选取记录用户手指的滑动方向、滑动距离或滑动速度，用以控制电动鞋加速、减速或转向。

在本实施例中，滑动信息包括滑动方向、滑动距离和滑动速度，其用于记录用户手指的滑动轨迹，而该滑动轨迹与电动鞋后续的运动轨迹对应，示例性的，滑动距离用于控制电动鞋的做功距离，滑动速度用于控制在所述运动轨迹上各点的即时速度，滑动方向用于控制电动鞋在所述运动轨迹上各点的转向。作为一种改进，移动终端显示器上还可设置复位按钮，用于清除此前设定的滑动信息，以中止电动鞋按原预定运动轨迹进行运动。

S23，根据所述滑动信息，生成所述控制特征信息。

S24，根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令。

本步骤与第一实施例的对应步骤相同，需要额外说明的是，在本实施例中，控制指令可通过数据线、wifi、蓝牙等设备由移动终端发送至电动鞋动力模块上。

S25，执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。

本步骤与第一实施例的对应步骤相同，这里不再赘述。

本实施例通过在移动终端上生成至少一触控感应区域，使得用户可以通过移动终端控制电动鞋的运动状态，无需额外携带电动鞋专用控制设备，同时，用户在触控感应区域进行滑动操作十分简便，具有较大的灵活性；再次，当滑动信息同时包括滑动方向、滑动距离和滑动速度时，用户可以自行设定电动鞋的运动轨迹，具有较高的操作便捷性和充分的运动轨迹规划空间，可满足年轻用户群体的个性化需求。

请参考图4，是本发明电动鞋的控制方法的第三实施例的流程示意图，该电动鞋的控制方法包括：

S31，获取所述移动终端的重力加速度信息，所述重力加速度信息包括移动终端前倾、移动终端后倾、移动终端左倾和移动终端右倾。

在本实施例中，通过移动终端内置的重力传感器检测移动终端的倾斜状态，生成对应的重力加速度信息，需要说明的是，上述移动终端前倾、移动终端后倾、移动终端左倾和移动终端右倾在符合逻辑的前提下，可以是组合发生的，如移动终端前倾同时左倾、移动终端后倾同时左倾等。

S32，根据所述重力加速度信息，生成所述控制特征信息。

在本实施例中，对应于上述移动终端前倾的重力加速度信息，生成控制电动鞋加速的控制特征信息，对应于上述移动终端后倾的重力加速度信息，生成控制电动鞋减速的控制特征信息，对应于上述移动终端左倾的重力加速度信息，生成控制电动鞋左转的控制特征信息，对应于上述移动终端右倾的重力加速度信息，生成控制电动鞋右转的控制特征信息。同样的，当移动终端前倾同时左倾，电动鞋在左转的同时加速；当移动终端后倾时左倾，电动鞋在左转的同时减速等。

S33，根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令。

本步骤与第二实施例的对应步骤相同，这里不再赘述。

S34，执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。

本步骤与第二实施例的对应步骤相同，这里不再赘述。

相较于第二实施例，本实施例通过移动终端的倾斜状态实现对电动鞋的主动控制，操控简单方便。

请参考图5，是本发明电动鞋的控制方法的第四实施例的流程示意图，该电动鞋的控制方法包括：

S41，根据用户手持移动终端时的平衡调整姿势，获取所述移动终端的加速度信息。

本实施例用于电动鞋的自动平衡，通常需要通过激活对应功能，移动终端才会进行加速度信息的采集。上述平衡调整姿势是在用户重心不稳时不自觉发出的维持身体重心平衡的操作，如当前倾或后仰时不自觉地摆动手臂，左右不平衡时收回手臂或放开手臂等，均属于平衡调整姿势。

作为一种优选方案，上述加速度信息可通过加速度传感器和陀螺仪配合采集。

S42，组合预设时间内的所述加速度信息，生成加速度信息集。

通过收集预设时间内的上述加速度信息，可生成加速度信息集。即加速度信息集中包含连续时间内的多个加速度信息。

S43，根据所述加速度信息集，确定所述移动终端的运动轨迹。

在本实施例中，上述运动轨迹包括移动终端的运动路线以及位于运动路线上各点的加速度。当用户作出不同的平衡调整姿势时，移动终端的运动轨迹也不同。

S44，生成与所述运动轨迹对应的控制特征信息。

在本实施例中，移动终端可内置运动轨迹库，运动轨迹库中包含多个预设的运动轨迹，各运动轨迹对应不同的控制特征信息，其中，预设运动轨迹还应区别左手和右手持握移动终端。当移动终端的实际运动轨迹与上述某一个预设运动轨迹相同或近似时，选取与该预设运动轨迹对应的控制特征信息。

S45，根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令。

本步骤与第二实施例的对应步骤相同，这里不再赘述。

S46，执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。

本步骤与第二实施例的对应步骤相同，这里不再赘述。

本实施例提供的电动鞋的控制方法可辅助用户掌握平衡，当用户作出平衡调整姿势，可迅速判断用户当前的重心不稳的情况，并针对性的调整电动鞋的运动模式，如当用户失重前倾时，调整电动鞋加速；当用户失重左倾时，调整电动鞋左转，以辅助用户在摆动手臂的同时尽快调整重心，防止意外摔跤的情况发生，具有较高的安全性和实用性。

请参考图6，是本发明电动鞋的控制方法的第五实施例的流程示意图，该电动鞋的控制方法包括：

S51，在所述电动鞋上划分多个踩踏区域，在各所述踩踏区域上设置压力传感器。

与第四实施例相同，本实施例用于电动鞋的自动平衡，通常需要通过激活对应功能。上述踩踏区域可以设置在电动鞋鞋内底，踩踏区域可分布在前脚掌和后脚掌，作为一种优选方案，还可以在脚外侧对应的鞋内底区域增加踩踏区域。

S52，比对相同时间内各踩踏区域上对应压力传感器的数值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前倾和后仰。

在正常情况下，人在平衡站立时，前脚掌、后脚掌和脚外侧的相对压力差是在一预设阈值范围内的，通过比对各踩踏区域上对应压力传感器的数值，就可以得出当前用户的站姿信息是前倾或后仰。

然而，因路面不平、电机震动等因素会引起各踩踏区域压力传感器的数值的瞬时变化，该变化会影响站姿信息的可靠性。由于该变化出现时间短且具有随机性。因此将其作为一种孤立的随机噪声，进行中值滤波进行消除。

因此，在本实施例中，S52具体包括：

采集相同时间内各踩踏区域上对应压力传感器的数值，并按照以下公式进行滤波处理：

其中j代表第j个压力传感器，i代表滤波窗口的宽度；

比对经滤波处理后的各踩踏区域上对应压力传感器的数值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前倾和后仰。

经过滤波处理后的各踩踏区域上对应压力传感器的数值具有较高可靠性，其生成的站姿信息可准确反映用户当前的实际站姿。

S53，根据所述站姿信息，生成所述控制特征信息。

S54，根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令。

本步骤与第一实施例的对应步骤相同，这里不再赘述。

S55，执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。

本步骤与第一实施例的对应步骤相同，这里不再赘述。

本实施例通过在电动鞋上划分多个踩踏区域，在各所述踩踏区域上设置压力传感器，可根据各压力传感器数据的差值对用户的站姿信息进行判断，从而控制电动鞋进行自平衡运动，如当判断用户的站姿为失重前倾时，控制电动鞋进行加速，当判断用户的站姿为失重后仰时，控制电动鞋进行减速，辅助用户尽快调整重心，防止用户摔跤的情况发生，提高了产品安全性，同时，滤波的处理让电动鞋对用户的站姿信息判断更加可靠，拓展了产品的适用环境。

上文对本发明的电动鞋的控制方法的实施例作了详细介绍。下面将相应于上述方法的电动鞋控制系统作进一步阐述。

请参考图7，本发明实施例还提供了一种电动鞋的控制系统100，包括：

获取模块110，用于获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息。

生成模块120，与获取模块110连接，用于根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令。

控制模块130，与生成模块120连接，用于执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。

作为本实施例的一种实现方案，获取模块110和所述生成模块120设于移动终端上，所述移动终端用于获取移动终端的操控信息，并根据所述操控信息生成电动鞋的控制指令。控制指令通过数据线、wifi或蓝牙从生成模块120发送至控制模块130，控制模块130设于电动鞋上，包括电动机和转向机构，用于按照用户的意识主动控制电动鞋运动，或辅助用户掌握平衡。

作为本实施例的另一种实现方案，所述获取模块110和所述生成模块120还可以设于电动鞋上，所述电动鞋用于获取用户的站姿信息，并根据站姿信息生成电动鞋的控制指令。控制模块130包括电动机和转向机构，用于按照用户的意识主动控制电动鞋运动，或辅助用户掌握平衡。

本发明实施例通过获取控制特征信息，控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息，并生成电动鞋的控制指令以控制电动鞋，实现了用户对电动鞋的简易操控，用户可通过调整站姿或触控移动终端即可完成对应操作，无需携带额外专用遥控设备，简单方便，同时，用户对移动终端的操作可以是单手操作，用以解放用户的双手，让用户更自由的控制自身平衡，防止意外摔跤事故，提升安全性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露电动鞋的控制方法和控制系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的控制系统实施例仅仅是示意性的，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个芯片单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动鞋的控制方法，其特征在于，包括：

获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息；

根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令；

执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息的步骤，具体包括：

在所述移动终端上生成至少一触控感应区域；

接收用户对所述触控感应区域的滑动操作，生成滑动信息，所述滑动信息包括滑动方向、滑动距离或滑动速度；

根据所述滑动信息，生成所述控制特征信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息的步骤，具体包括：

获取所述移动终端的重力加速度信息，所述重力加速度信息包括移动终端前倾、移动终端后倾、移动终端左倾和移动终端右倾；

根据所述重力加速度信息，生成所述控制特征信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息的步骤，具体包括：

根据用户手持移动终端时的平衡调整姿势，获取所述移动终端的加速度信息；

组合预设时间内的所述加速度信息，生成加速度信息集；

根据所述加速度信息集，确定所述移动终端的运动轨迹；

生成与所述运动轨迹对应的控制特征信息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息的步骤，具体包括：

在所述电动鞋上划分多个踩踏区域，在各所述踩踏区域上设置压力传感器；

比对相同时间内各踩踏区域上对应压力传感器的数值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前倾和后仰；

根据所述站姿信息，生成所述控制特征信息。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述比对相同时间内各踩踏区域上对应压力传感器的数值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前倾和后仰的步骤，具体包括：

采集相同时间内各踩踏区域上对应压力传感器的数值，并按照以下公式进行滤波处理：

其中j代表第j个压力传感器，i代表滤波窗口的宽度；

比对经滤波处理后的各踩踏区域上对应压力传感器的数值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前倾和后仰。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令的步骤，具体包括：

根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令，所述控制指令包括转向指令和速度指令。

8.一种电动鞋的控制系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取控制特征信息，所述控制特征信息包括用户的站姿信息或对移动终端的操控信息。

生成模块，用于根据所述控制特征信息，生成电动鞋的控制指令。

控制模块，用于执行与所述控制指令对应的电动鞋控制操作。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述获取模块和所述生成模块设于移动终端上，所述移动终端用于获取移动终端的操控信息，并根据所述操控信息生成电动鞋的控制指令。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述获取模块和所述生成模块设于电动鞋上，所述电动鞋用于获取用户的站姿信息，并根据站姿信息生成电动鞋的控制指令。