本發(fā)明涉及可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及智能足部穿戴設(shè)備及其系統(tǒng)以及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法、裝置。

背景技術(shù)：

跑步運動因其技術(shù)門檻低，不需要特定的運動場地和裝備，越來越受到人們的追捧。跑步運動老少皆宜，可在田徑場、馬路、公園、小區(qū)內(nèi)……只要是人能達(dá)到的地方，都可以進(jìn)行跑步運動。以馬拉松為代表的跑步運動在國內(nèi)呈井噴式的發(fā)展，促使了一大批跑步愛好者投入到這項運動中，并向?qū)I(yè)化方向發(fā)展。不管是作為健身鍛煉，還是專業(yè)比賽，跑步運動參與者不可避免的一個問題是傷病，而傷病的出現(xiàn)基本上是因為運動過度和跑步姿勢不正確造成的。研究發(fā)現(xiàn)，跑步運動中發(fā)生運動損傷的比率高達(dá)80％。絕大部分的損傷發(fā)生在下肢，包括膝關(guān)節(jié)疼痛、脛骨骨折、足跟痛、跟腱炎、足底筋膜炎等。如何預(yù)防跑步損傷、怎樣的姿勢是跑步的正確姿勢、如何更健康的跑、如何更輕松的跑、怎樣選擇合適的跑鞋成為當(dāng)下跑步運動參與者亟待解決的一個問題。

柔性傳感材料的發(fā)展加速了壓力采集技術(shù)在可穿戴領(lǐng)域的發(fā)展。但現(xiàn)在市面上與跑步相關(guān)的智能穿戴產(chǎn)品包括運動手環(huán)、運動手表、放置在鞋內(nèi)的計步傳感器，以及手機(jī)app等。這些產(chǎn)品實現(xiàn)的功能都差不多：計步，通過手機(jī)gps定位技術(shù)計算跑步距離、跑步速度，進(jìn)而計算能量消耗。這些功能對跑步運動參與者，尤其是跑步愛好者、專業(yè)和半專業(yè)跑者真正所關(guān)心的、也是對他們影響最大的如何提供跑步成績、如何有效預(yù)防跑步傷病的發(fā)生等方面的幫助卻微乎其微。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明期望提供智能足部穿戴設(shè)備及其系統(tǒng)以及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法、裝置，能檢測智能足部穿戴設(shè)備使用者的步態(tài)和步姿。

本發(fā)明實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明實施例提供一種智能足部穿戴設(shè)備，該足部穿戴設(shè)備包括壓力傳感器、控制芯片和電源，它們被柔性材料所保護(hù)；其中，

壓力傳感器，用于檢測自身所在區(qū)域的壓力，將所述壓力傳輸至控制芯片；

控制芯片，用于接收并預(yù)處理所述壓力，向外部數(shù)據(jù)處理裝置發(fā)送預(yù)處理后的壓力數(shù)據(jù)；

電源，用于向所述控制芯片和壓力傳感器提供電能。

上述智能足部穿戴設(shè)備中，所述壓力傳感器的布局位置包括：后跟區(qū)域和前腳掌區(qū)域，位于后跟區(qū)域的壓力傳感器稱為后跟傳感器，位于前腳掌區(qū)域的傳感器稱為前腳掌傳感器。

上述方案中，所述智能足部穿戴設(shè)備對應(yīng)腳后跟跟骨底部外側(cè)區(qū)域設(shè)有外側(cè)后跟傳感器，智能足部穿戴設(shè)備對應(yīng)腳后跟跟骨底部內(nèi)側(cè)區(qū)域設(shè)有內(nèi)側(cè)后跟傳感器。

上述方案中，所述智能足部穿戴設(shè)備對應(yīng)前掌第四、五跖骨頭底部區(qū)域的外側(cè)區(qū)域設(shè)有外側(cè)前腳掌傳感器、智能足部穿戴設(shè)備對應(yīng)前腳掌第二、三跖骨頭底部區(qū)域設(shè)有中部前腳掌傳感器和智能足部穿戴設(shè)備對應(yīng)前腳掌第一跖骨頭底部區(qū)域設(shè)有內(nèi)側(cè)前腳掌傳感器。

上述方案中，所述智能足部穿戴設(shè)備還包括：位于智能足部穿戴設(shè)備所對應(yīng)的足縱弓最高處底部的內(nèi)側(cè)區(qū)域的內(nèi)側(cè)足弓傳感器、位于智能足部穿戴設(shè)備所對應(yīng)的足縱弓最高處底部的中間區(qū)域的中部足弓傳感器；位于智能足部穿戴設(shè)備所對應(yīng)的足縱弓最高處底部的外側(cè)區(qū)域的外側(cè)足弓傳感器。

上述方案中，所述智能足部穿戴設(shè)備還包括：位于智能足部穿戴設(shè)備所對應(yīng)的第一腳趾底部區(qū)域的第一腳趾傳感器和位于智能足部穿戴設(shè)備所對應(yīng)的第二至四腳趾底部區(qū)域的第二腳趾傳感器。

上述方案中，上述任意一種傳感器的形狀定制為與自身所在足部穿戴設(shè)備區(qū)域形狀相適應(yīng)的形狀。

上述方案中，所述足部穿戴設(shè)備為鞋墊，該鞋墊包括：

兩層起保護(hù)作用的第一柔性保護(hù)層和第二柔性保護(hù)層，以及設(shè)置在所述第一柔性保護(hù)層和所述第二柔性保護(hù)層之間的智能硬件層，所述智能硬件層包括所述壓力傳感器、控制芯片和電源。

上述方案中，所述足部穿戴設(shè)備為鞋，所述壓力傳感器放置在鞋中底內(nèi)或者放置在隨鞋一起組裝銷售的鞋墊內(nèi)；所述控制芯片和電源集成在一起、放置在鞋后幫上或者放置在鞋中底靠近中足的位置。

本發(fā)明實施例還提供一種智能足部穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù)處理方法，所述方法包括：

接收智能足部穿戴設(shè)備中位于預(yù)設(shè)區(qū)域的壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；所述預(yù)設(shè)區(qū)域至少包括智能足部穿戴設(shè)備對應(yīng)的后跟區(qū)域和前腳掌區(qū)域，故至少接收智能足部穿戴設(shè)備中位于后跟和前腳掌區(qū)域的壓力傳感器即后跟傳感器和前腳掌傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，分析用戶的行進(jìn)姿態(tài)；根據(jù)后跟傳感器和前腳掌傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)，可以確定用戶的步態(tài)，即當(dāng)后跟傳感器的力或合力達(dá)到峰值后，前腳掌傳感器才開始采集到力值，則確定用戶的步態(tài)為后跟著地方式；

當(dāng)前腳掌傳感器首先受力，后跟傳感器不受力，或在整個腳接觸地面時間的20％以后才開始受力，則確定用戶的步態(tài)為前掌著地方式；

當(dāng)前腳掌傳感器和后跟傳感器同時受力，或受力的時間間隔小于整個腳底接觸地面時間的20％，則確定用戶的步態(tài)為中足(全掌)著地方式。

上述方案中，所述方法包括：

接收智能穿戴設(shè)備中外側(cè)后跟傳感器、內(nèi)側(cè)后跟傳感器、外側(cè)前腳掌傳感器、中部前腳掌傳感器和內(nèi)側(cè)前腳掌傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，分析用戶的步態(tài)和跑姿；

具體的判斷方式如下：

當(dāng)腳后跟外側(cè)部位的傳感器首先受力，且腳后跟外側(cè)的受力峰值比腳后跟內(nèi)側(cè)的峰值大至少20％，同時前腳掌外側(cè)傳感器首先受力，且受力峰值比前腳掌中間和內(nèi)側(cè)傳感器的受力峰值至少大30％以上時，則確定用戶為內(nèi)旋不足；

當(dāng)前腳掌內(nèi)側(cè)部位首先受力，且受力峰值比前腳掌中間和外側(cè)傳感器的受力峰值至少大30％以上時，則確定用戶為內(nèi)旋過度；

當(dāng)前腳掌中間傳感器首先受力，或者前腳掌部位的3個傳感器同時受力(時間差異在10毫秒以內(nèi))，且各傳感器的受力峰值差異小于20％，則確定用戶為內(nèi)旋正常。

上述方案中，所述方法包括：

接收內(nèi)側(cè)足弓傳感器、中部足弓傳感器和外側(cè)足弓傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，分析用戶的足弓情況；

具體的，當(dāng)內(nèi)側(cè)足弓傳感器和中部足弓傳感器受力峰值小于足弓部位三個傳感器總受力峰值的15％，或者足弓部位三個傳感器的總受力峰值小于足部穿戴設(shè)備所有傳感器受力峰值總和的10％時，確定用戶為高足弓；

當(dāng)足弓內(nèi)側(cè)傳感器受力峰值小于足弓部位三個傳感器受力峰值總和的15％以下，中部足弓傳感器受力峰值小于足弓部位三個傳感器受力峰值總和的30％以下時，確定用戶為正常足弓；

當(dāng)內(nèi)側(cè)足弓傳感器、中部足弓傳感器和外側(cè)足弓傳感器都受力，且它們的峰值差異不大于15％時，確定用戶為低足弓。

本發(fā)明實施例還提供一種智能足部穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置，所述裝置包括：

數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收智能足部穿戴設(shè)備中位于預(yù)設(shè)區(qū)域的壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；

姿態(tài)分析模塊，用于根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，分析用戶的行進(jìn)姿態(tài)。

本發(fā)明實施例還提供一種智能足部穿戴設(shè)備系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：上述任意一種智能足部穿戴設(shè)備和上述任意一種智能足部穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置。

本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果在于：通過在智能足部穿戴設(shè)備的關(guān)鍵區(qū)域布置壓力傳感器，檢測智能足部穿戴設(shè)備用戶在行進(jìn)時腳底各關(guān)鍵部位的壓力分布情況，分析壓力數(shù)據(jù)，判斷用戶的行進(jìn)姿態(tài)，特別是能夠分析用戶在跑步時的步態(tài)和跑姿，為向用戶提供修正步態(tài)和步姿建議奠定基礎(chǔ)，進(jìn)而提供改變步態(tài)、糾正跑姿、傷病預(yù)防和選擇合適運動鞋的建議和方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的智能鞋墊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1提供的智能鞋墊中壓力傳感器的布局示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例2提供的智能鞋墊中壓力傳感器的布局示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例3提供的智能鞋墊中壓力傳感器的布局示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例4提供的智能鞋墊中壓力傳感器的布局示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例5提供的智能鞋墊中壓力傳感器的布局示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例6提供的智能鞋墊中壓力傳感器的布局示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的智能鞋墊的數(shù)據(jù)處理方法的實現(xiàn)流程示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例提供的智能鞋墊的數(shù)據(jù)處理裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10至13為本發(fā)明提供的4種智能鞋的結(jié)構(gòu)示例圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例和技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖及實施例對 本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行更詳細(xì)的說明，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1示出了本發(fā)明實施例提供的智能鞋墊的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：兩層起保護(hù)作用的第一柔性保護(hù)層1和第二柔性保護(hù)層3，設(shè)置在第一柔性保護(hù)層1和第二柔性保護(hù)層3之間的智能硬件層2，所述智能硬件層2包括壓力傳感器21、控制芯片22和電源(圖中未示出)；其中，

壓力傳感器21，用于檢測自身所在區(qū)域的壓力，將所述壓力傳輸至控制芯片；

控制芯片22，用于接收并預(yù)處理所述壓力，向外部數(shù)據(jù)處理裝置發(fā)送預(yù)處理后的壓力數(shù)據(jù)；

電源，用于向所述控制芯片22和壓力傳感器21提供電能。

具體的，控制芯片22中包括：控制模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊等，以完成對接收的所述壓力進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換、區(qū)域分辨等預(yù)處理操作；控制芯片22中還可以包括：無線傳輸模塊，用于與外部數(shù)據(jù)處理裝置建立無線通信連接，便于控制芯片22通過無線通信連接交換信息和數(shù)據(jù)。

在一個實施例中，如圖1所示，所述智能硬件層2中的壓力傳感器21、控制芯片22和電源(電源位于控制芯片下，圖中未示出)均嵌入柔性材料中，并處于第一柔性保護(hù)層1和第二柔性保護(hù)層3之間。特別的，第一柔性保護(hù)層1、第二柔性保護(hù)層3和智能硬件層2中的柔性材料可以由eva(乙烯-乙酸乙烯共聚物)制成。

注意，圖1示出的壓力傳感器21、控制芯片22和電源的布局位置僅為一種示意性表示，可以根據(jù)實際需要改變各個器件的位置，特別是壓力傳感器21的布局位置，根據(jù)對壓力數(shù)據(jù)分析的不同需求，選擇在不同的關(guān)鍵部位布置壓力傳感器。

具體的，為了能夠判斷用戶行進(jìn)時的腳掌著地方式，智能硬件層2中的壓 力傳感器的布局位置包括：后跟區(qū)域和前腳掌區(qū)域。位于后跟區(qū)域的壓力傳感器稱為后跟傳感器，位于前腳掌區(qū)域的傳感器稱為前腳掌傳感器。如圖2所示，通過分析后跟傳感器201和前腳掌傳感器202的壓力數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，可以判斷用戶的步態(tài)。例如：后跟傳感器201的力達(dá)到峰值后，前腳掌傳感器202才開始采集到力值，則判斷用戶的步態(tài)為后跟著地方式。如此，通過僅在后跟區(qū)域和前腳掌區(qū)域設(shè)置兩個壓力傳感器，即可實現(xiàn)對用戶步態(tài)的分析，在賦予智能鞋墊基本功能的同時，也很好的控制了智能鞋墊的生產(chǎn)成本，節(jié)約了資源。

實施例1

為了能為后續(xù)數(shù)據(jù)處理提供更理想的壓力數(shù)據(jù)，參考圖2，后跟傳感器201位于用戶腳后跟跟骨底部區(qū)域；前腳掌傳感器202位于用戶前腳掌第二、三跖骨頭底部區(qū)域。例如，根據(jù)足部解剖結(jié)構(gòu)，從后跟往前的方向，在足長大約15％的位置放置后跟部位的傳感器，在足長大約65-70％的位置放置前腳掌的傳感器。如何在鞋墊上確定用戶的腳掌各部位對應(yīng)的區(qū)域，已有許多現(xiàn)有的解剖統(tǒng)計資料，在此不再贅述。

實施例2

為了采集更為完備的壓力數(shù)據(jù)，后跟傳感器301的形狀可定制為與鞋墊后跟區(qū)域形狀相適應(yīng)的形狀，前腳掌傳感器302的形狀可定制為與鞋墊前腳掌區(qū)域相適應(yīng)的形狀，以加大受力測試面積，增加測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。如圖3所示，后跟傳感器301和前腳掌傳感器302不再是常見的圓形壓力傳感器，而是分別與鞋墊后跟區(qū)域和鞋墊前腳掌區(qū)域相適應(yīng)的特形壓力傳感器。

實施例3

為了采集更為詳細(xì)的壓力數(shù)據(jù)，可進(jìn)一步在后跟的外側(cè)區(qū)域和內(nèi)側(cè)區(qū)域分別設(shè)置壓力傳感器。如圖4所示，智能鞋墊對應(yīng)腳后跟跟骨底部外側(cè)區(qū)域設(shè)有外側(cè)后跟傳感器411，智能鞋墊對應(yīng)腳后跟跟骨底部內(nèi)側(cè)區(qū)域設(shè)有內(nèi)側(cè)后跟傳 感器412。通過分析外側(cè)后跟傳感器411和內(nèi)側(cè)后跟傳感器412采集到的壓力數(shù)據(jù)，可以判斷用戶的步姿，例如：腳后跟內(nèi)側(cè)部位的傳感器首先受力，且腳后跟內(nèi)側(cè)的受力峰值比腳后跟外側(cè)的峰值大至少20％，則用戶的步姿為后跟外翻。

此外，還可在前腳掌的外側(cè)區(qū)域、中部區(qū)域和內(nèi)側(cè)區(qū)域分別設(shè)置壓力傳感器。如圖4所示，智能鞋墊對應(yīng)前掌第四、五跖骨頭底部區(qū)域的外側(cè)區(qū)域設(shè)有外側(cè)前腳掌傳感器421、智能鞋墊對應(yīng)前腳掌第二、三跖骨頭底部區(qū)域設(shè)有中部前腳掌傳感器422和智能鞋墊對應(yīng)前腳掌第一跖骨頭底部區(qū)域設(shè)有內(nèi)側(cè)前腳掌傳感器423。將前腳掌3個傳感器采集到的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行累加計算，得到整個全腳掌的受力情況，能更精確的判斷跑者的著地方式，特別是前腳掌著地方式和中足(全腳掌)著地方式。結(jié)合腳后跟的傳感器，可以判斷整個著地期間，跑者的步態(tài)是否存在內(nèi)旋不足或內(nèi)旋過度等現(xiàn)象。

實施例4

進(jìn)一步的，類似于實施例2，為了采集更為完備的壓力數(shù)據(jù)，在實施例3的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步采用定制形狀的壓力傳感器來取代實施例3中的圓形壓力傳感器。如圖5所示，智能鞋墊中，由外側(cè)后跟傳感器511和內(nèi)側(cè)后跟傳感器512組合出的形狀與鞋墊后跟區(qū)域形狀相適應(yīng)；由外側(cè)前腳掌傳感器521、中部前腳掌傳感器522和內(nèi)側(cè)前腳掌傳感器523組合出的形狀與鞋墊前腳掌區(qū)域形狀相適應(yīng)；如此，可加大受力測試面積，增加測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

實施例5

進(jìn)一步的，上述智能鞋墊中，如圖6所示，還可包括：位于智能鞋墊所對應(yīng)的足縱弓最高處底部的內(nèi)側(cè)區(qū)域的內(nèi)側(cè)足弓傳感器631、位于智能鞋墊所對應(yīng)的足縱弓最高處底部的中間區(qū)域的中部足弓傳感器632；位于智能鞋墊所對應(yīng)的足縱弓最高處底部的外側(cè)區(qū)域的外側(cè)足弓傳感器633。通過分析內(nèi)側(cè)足弓傳感器631、中部足弓傳感器632和外側(cè)足弓傳感器633采集到的壓力數(shù)據(jù)， 可以判斷用戶的足縱弓情況，例如：足弓部位底部內(nèi)側(cè)和中間位置傳感器基本不受力，則用戶為高足弓。

此外，如圖6所示，上述智能鞋墊中，還可包括：位于智能鞋墊所對應(yīng)的第一腳趾底部區(qū)域的第一腳趾傳感器641和位于智能鞋墊所對應(yīng)的第二至四腳趾底部區(qū)域的第二腳趾傳感器642。結(jié)合足后跟和跖骨區(qū)域的壓力傳感器，當(dāng)?shù)谝荒_趾傳感器641所受壓力占到腳趾部兩個傳感器壓力總和的70％以上時，且跖骨內(nèi)側(cè)傳感器所受壓力大于跖骨中間和外側(cè)傳感器(參考內(nèi)旋過度的算法)時，可以更準(zhǔn)確的判定用戶行進(jìn)中步態(tài)為內(nèi)旋過度；同理，當(dāng)?shù)诙_趾傳感器642占到腳趾部兩個傳感器壓力總和的70％以上時，且跖骨外側(cè)傳感器所受壓力大于跖骨中間和內(nèi)側(cè)傳感器(參考內(nèi)旋不足的算法)時，可以更準(zhǔn)確的判定用戶行進(jìn)中步態(tài)為內(nèi)旋不足。

實施例6

進(jìn)一步的，類似于實施例2和4，為了采集更為完備的壓力數(shù)據(jù)，結(jié)合實施例5，可進(jìn)一步采用定制形狀的壓力傳感器來取代實施例5中的圓形壓力傳感器。如圖7所示，智能鞋墊中，由內(nèi)側(cè)足弓傳感器731、中部足弓傳感器732和外側(cè)足弓傳感器733組合出的形狀與鞋墊足縱弓區(qū)域形狀相適應(yīng)；由第一腳趾傳感器741和第二腳趾傳感器742組合出的形狀與鞋墊腳趾區(qū)域形狀相適應(yīng)；如此，可加大受力測試面積，增加測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

圖8為本發(fā)明實施例提供的智能鞋墊的數(shù)據(jù)處理方法的實現(xiàn)流程示意圖，如圖8所示，該方法包括：

步驟801，接收智能鞋墊中位于預(yù)設(shè)區(qū)域的壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；

具體的，所述預(yù)設(shè)區(qū)域至少包括智能鞋墊對應(yīng)的后跟區(qū)域和前腳掌區(qū)域，故至少接收智能鞋墊中位于后跟和前腳掌區(qū)域的壓力傳感器即后跟傳感器和前腳掌傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；

步驟802，根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，分析用戶的行進(jìn)姿態(tài)；

具體的，根據(jù)后跟傳感器和前腳掌傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)，可以確定用戶的步態(tài)，即當(dāng)后跟傳感器的力或合力(有2個傳感器的時候)達(dá)到峰值后，前腳掌傳感器才開始采集到力值，則確定用戶的步態(tài)為后跟著地方式；

當(dāng)前腳掌傳感器首先受力，后跟傳感器不受力，或在整個腳接觸地面時間的20％以后才開始受力，則確定用戶的步態(tài)為前掌著地方式；

當(dāng)前腳掌傳感器和后跟傳感器同時受力，或受力的時間間隔小于整個腳底接觸地面時間的20％，則確定用戶的步態(tài)為中足(全掌)著地方式。

進(jìn)一步的，上述方法還包括：

接收智能鞋墊中外側(cè)后跟傳感器和內(nèi)側(cè)后跟傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，分析用戶的步姿；

具體的，當(dāng)腳后跟內(nèi)側(cè)部位的傳感器首先受力，且腳后跟內(nèi)側(cè)的受力峰值比腳后跟外側(cè)的峰值大至少20％時，則確定用戶的步姿為后跟外翻；

當(dāng)腳后跟內(nèi)、外側(cè)的傳感器幾乎同時受力，且兩個傳感器的受力峰值差異小于20％，則確定用戶的步姿為后跟中正；

當(dāng)腳后跟外側(cè)部位的傳感器首先受力，且腳后跟外側(cè)的受力峰值比腳后跟內(nèi)側(cè)的峰值大至少20％時，則確定用戶的步姿為后跟內(nèi)翻。

進(jìn)一步的，上述方法還包括：

接收智能鞋墊中外側(cè)后跟傳感器、內(nèi)側(cè)后跟傳感器、外側(cè)前腳掌傳感器、中部前腳掌傳感器和內(nèi)側(cè)前腳掌傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，分析用戶的步態(tài)和跑姿。

具體的判斷方式如下：

當(dāng)腳后跟外側(cè)部位的傳感器首先受力，且腳后跟外側(cè)的受力峰值比腳后跟內(nèi)側(cè)的峰值大至少20％，同時前腳掌外側(cè)傳感器首先受力，且受力峰值比前腳掌中間和內(nèi)側(cè)傳感器的受力峰值至少大30％以上時；則確定用戶為內(nèi)旋不足；

當(dāng)前腳掌內(nèi)側(cè)部位首先受力，且受力峰值比前腳掌中間和外側(cè)傳感器的受力峰值至少大30％以上時，則確定用戶為內(nèi)旋過度；

當(dāng)前腳掌中間部位首先受力，或者前腳掌部位的3個傳感器同時受力，各傳感器間的受力峰值差異小于20％，則確定用戶為內(nèi)旋正常。

進(jìn)一步的，上述方法還包括：

接收內(nèi)側(cè)足弓傳感器、中部足弓傳感器和外側(cè)足弓傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，分析用戶的足弓情況。

具體的，當(dāng)內(nèi)側(cè)足弓傳感器和中部足弓傳感器受力小于中部三個傳感器總受力的15％以下時，確定用戶為高足弓；

當(dāng)足內(nèi)側(cè)足弓傳感器受力小于中部三個傳感器總受力的15％以下；中部足弓傳感器受力或受力小于中部三個傳感器總受力的30％以下時，確定用戶為正常足弓；

低足弓：當(dāng)內(nèi)側(cè)足弓傳感器、中部足弓傳感器和外側(cè)足弓傳感器都受力，且它們的力值差異不大于10％時，確定用戶為低足弓。

進(jìn)一步的，上述方法還包括：

與所述智能鞋墊建立無線通信連接；

通過所述無線通信連接接收所述壓力數(shù)據(jù)。

這里，所述無線通信連接可以是藍(lán)牙、zigbee、wifi等無線通信連接。

進(jìn)一步的，上述方法還包括：

輸出分析結(jié)果。

具體的，可通過文字、圖像、聲音、動畫、視頻或它們的結(jié)合等方式輸出分析結(jié)果，提醒用戶當(dāng)前的步態(tài)為何，方便用戶矯正自身的步態(tài)。

圖9是本發(fā)明實施例提供的智能鞋墊的數(shù)據(jù)處理裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖9所示，該數(shù)據(jù)處理裝置包括：

數(shù)據(jù)接收模塊901，用于接收智能鞋墊中位于預(yù)設(shè)區(qū)域的壓力傳感器采集 的壓力數(shù)據(jù)；

姿態(tài)分析模塊902，用于根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，分析用戶的行進(jìn)姿態(tài)。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)接收模塊901包括：

步態(tài)數(shù)據(jù)接收單元，用于接收智能鞋墊中后跟傳感器和前腳掌傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)。

對應(yīng)的，所述分析模塊902包括：

步態(tài)分析單元，用于根據(jù)步態(tài)數(shù)據(jù)接收單元接收的數(shù)據(jù)，確定用戶的步態(tài)。

具體包括：當(dāng)后跟傳感器的力或合力(有2個傳感器的時候)達(dá)到峰值后，前腳掌傳感器才開始采集到力值，則確定用戶的步態(tài)為后跟著地方式；

當(dāng)前腳掌傳感器首先受力，后跟傳感器不受力，或在整個腳接觸地面時間的20％以后才開始受力，則確定用戶的步態(tài)為前掌著地方式；

當(dāng)前腳掌傳感器和后跟傳感器同時受力，或受力的時間間隔小于整個腳底接觸地面時間的20％，則確定用戶的步態(tài)為中足(全掌)著地方式。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)接收模塊901可包括：

步姿數(shù)據(jù)接收單元，用于接收智能鞋墊中外側(cè)后跟傳感器和內(nèi)側(cè)后跟傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；在一些實施例中，步姿數(shù)據(jù)接收單元還用于接收智能鞋墊中壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；

對應(yīng)的，所述分析模塊902可包括：

步姿分析單元，用于根據(jù)步姿數(shù)據(jù)接收單元接收的數(shù)據(jù)，確定用戶的步態(tài)。

具體包括：當(dāng)腳后跟內(nèi)側(cè)部位的傳感器首先受力，且腳后跟內(nèi)側(cè)的受力峰值比腳后跟外側(cè)的峰值大至少20％時，則確定用戶的步姿為后跟外翻；

當(dāng)腳后跟內(nèi)、外側(cè)的傳感器幾乎同時受力，且兩個傳感器的受力峰值差異小于20％，則確定用戶的步姿為后跟中正；

當(dāng)腳后跟外側(cè)部位的傳感器首先受力，且腳后跟外側(cè)的受力峰值比腳后跟內(nèi)側(cè)的峰值大至少20％時，則確定用戶的步姿為后跟內(nèi)翻。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)接收模塊901可包括：

足弓數(shù)據(jù)接收單元，用于接收內(nèi)側(cè)足弓傳感器、中部足弓傳感器和外側(cè)足弓傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)。

對應(yīng)的，所述分析模塊902可包括：

足弓分析單元，用于根據(jù)足弓數(shù)據(jù)接收單元接收的數(shù)據(jù)，確定用戶的步態(tài)。

具體包括：當(dāng)內(nèi)側(cè)足弓傳感器和中部足弓傳感器受力小于中部三個傳感器總受力的15％以下基本不受力時，確定用戶為高足弓；

當(dāng)足內(nèi)側(cè)足弓傳感器受力小于中部三個傳感器總受力的15％以下基本不受力；中部足弓傳感器受力或受力小于中部三個傳感器總受力的30％以下比較小時，確定用戶為正常足弓；

低足弓：當(dāng)內(nèi)側(cè)足弓傳感器、中部足弓傳感器和外側(cè)足弓傳感器都受力，且它們的力值差異不大于10％時，確定用戶為正常低足弓。

上述各個模塊及各個單元在實際應(yīng)用中，均可由位于智能手機(jī)、智能手表、平板電腦等終端設(shè)備中的中央處理器(cpu)、微處理器(mpu)、數(shù)字信號處理器(dsp)、或現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)實現(xiàn)。

本實施例的數(shù)據(jù)處理裝置的各個模塊對應(yīng)執(zhí)行上述數(shù)據(jù)處理方法實施例所描述的步驟，因此具有相同的有益效果。另外，應(yīng)該理解到，以上所描述的數(shù)據(jù)處理裝置的實施方式僅僅是示意性的，所描述模塊的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式。另外，模塊相互之間的耦合或通信連接可以是通過一些接口，也可以是電性或其它的形式。

上述各個功能模塊作為數(shù)據(jù)處理裝置的組成部分，可以是或者也可以不是物理框，既可以位于一個地方，也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上，既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能框的形式實現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本發(fā)明方案的目的。

本發(fā)明實施例還提供一種智能鞋墊系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：上述任意一種智能鞋墊和上述任意一種智能鞋墊的數(shù)據(jù)處理裝置。

更進(jìn)一步的，上述所有技術(shù)方案可以從智能鞋墊變化到智能鞋上實現(xiàn)，即將鞋墊的智能硬件層中壓力傳感器、控制芯片和電源等元件安裝在鞋內(nèi)，再用柔性材料對元件給予適當(dāng)保護(hù)即可。圖10至13為本發(fā)明提供的4種智能鞋的結(jié)構(gòu)示例圖。其中，如圖10，壓力傳感器放置在隨鞋一起組裝銷售的鞋墊內(nèi)，控制芯片和電源集成在一起、放置在鞋中底靠近中足的位置；而圖11中，壓力傳感器放置在隨鞋一起組裝銷售的鞋墊內(nèi)，控制芯片和電源集成在一起、放置在鞋后幫上；圖12中，壓力傳感器放置在鞋中底內(nèi)，控制芯片和電源集成在一起、放置在鞋中底靠近中足的位置；如圖13所示，壓力傳感器放置在鞋中底內(nèi)，控制芯片和電源集成在一起、放置在鞋后幫上。這些智能鞋的壓力傳感器的布局可以按照圖2至7所示的壓力傳感器布局來布置，采集預(yù)設(shè)區(qū)域的壓力數(shù)據(jù)，按照上述實施例中提供的數(shù)據(jù)處理方法來分析智能鞋中壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)，同樣可以分析智能鞋用戶的行進(jìn)姿態(tài)。相應(yīng)的，上述實施例中提供的數(shù)據(jù)處理裝置同樣可以實現(xiàn)接收智能鞋中位于預(yù)設(shè)區(qū)域的壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)；分析用戶的行進(jìn)姿態(tài)等功能。因此，本發(fā)明還提供一種智能鞋系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：上述任意一種智能鞋和上述任意一種智能鞋的數(shù)據(jù)處理裝置。

綜合而言，本發(fā)明提供一種智能足部穿戴設(shè)備，該足部穿戴設(shè)備中包括：壓力傳感器、控制芯片和電源，它們被柔性材料所保護(hù)；其中，

壓力傳感器，用于檢測自身所在區(qū)域的壓力，將所述壓力傳輸至控制芯片；

控制芯片，用于接收并預(yù)處理所述壓力，向外部數(shù)據(jù)處理裝置發(fā)送預(yù)處理后的壓力數(shù)據(jù)；

電源，用于向所述控制芯片和壓力傳感器提供電能。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用硬件實施例、軟件實施例、或結(jié)合軟件和 硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器和光學(xué)存儲器等)上實施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

再次說明，以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，例如各實施例之間技術(shù)特征的相互結(jié)合，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。