[发明专利]一种可集成在鞋底内的微缩电子盒

说明书

本发明涉及一种分析和量化用户姿态和步态的系统，其特征包括一对10鞋底11、12，每个鞋底设置一个电子盒100、101、102，每个电子盒包括一个惯性平台、一个数据处理模块120、121、122、一个数据存储模块130、131、132、一个通信装置140，141，142和一个电源150。

本发明涉及领域为一种鞋，更普遍地来说涉及一种鞋类，具体来讲涉及一种连接鞋底的电子盒。

更准确地说，本发明是一个生物力学数据测量系统，由两个电子盒组成，同一双鞋的两个鞋底中各布置一个，其设计目的是收集和使用与用户的运动、行走模式、姿势或平衡或一般来说与用户的步态、跑步或活动有关的信息。

[现有技术]

鞋可划分为休闲、正装、运动、保健、专业或单纯娱乐类型。一只鞋主要由鞋底，也就是保护脚底的下部(后跟位置或多或少垫高)和包裹脚部的上部组成。鞋帮可以仅及脚踝，也可以是高帮鞋。鞋底可以分成两部分。与用户的脚直接接触的上鞋底和与地面或一般情况下与外部环境直接接触的下鞋底。鞋还可以包括可拆卸内底。在本发明的特殊情况下，该鞋底还包括至少一个鞋底上层和一个鞋底下层。

无论是鞋底的内底、外底还是整只鞋，其最基本和原始的功能均是为了保护脚部不受地面伤害。因时尚和设计灵感使得鞋的造型各异，并为产生各类附属产品和功能提供了空间。然而近几年来，新信息技术亦伴生了新的需求，而鞋类也成为发展的一部分。随着电子技术的发展，出现了一种功能广泛的连体式鞋底和鞋。

在连体式鞋底或鞋中，集成了不同的系统以实现多种功能。某些系统是通过单只连体鞋底或鞋来实现的。例如，文件EP 1970671和文件WO 2011157870分别描述了一种智能鞋，用户可以控制鞋的不同变量(行走距离、使用时间、消耗的卡路里……)，以便监控和提高其运动性能。这个装置是以一个电子盒为基础的，只采用一个加速度计，不安装陀螺仪，不检测行走模式，亦不检测姿势。这些系统不能对用户的步态进行精细分析，也无法生成质量数据。

其他系统的采用，实现了在同一双鞋或同一双鞋的鞋底上安装传感器。在这些系统中，传感器通常分散在鞋或鞋底内，这种方式一方面会影响用户的舒适性，另一方面会导致高额额外制鞋成本。例如，文档US 2017/0241797描述了一种装置，通过计步器和加速计，可以计算用户步数并区分跑步和正常行走。但是，此装置不提供有关速度以外的参数信息。此外，该装置仅包含一个计步器和一个加速计，无法生成高级步态参数值。在另一个示例中，文件US 2017/0188950提出，在鞋上配置压力传感器和加速计，可以通过蓝牙统计用户的体育活动(如走行步数或走行过程中脚的位置)，并将数据传送到智能手机。文件US2017/303827描述了一种传感器和鞋底一体装置，用于研究人的步态。该装置配有加速度计和陀螺仪，采集生物力学数据，并在两个鞋底之间进行数据交换，然后传输到终端。然而，这种装置的所有部件，尤其是收集大部分数据的压力传感器均分布在鞋底。

此外，这些装置是基于鞋底内分布的众多传感器(例如压力传感器)，其使用寿命较短，并且通常相对较厚，从而限制了鞋底的使用。此外，通常无法进行实时计算，因此对数据和能量存储的要求就变得很高。

有些鞋底使用的压力传感器本应能够识别姿态，但迄今为止，这些技术解决方案还未能形成一种适销和有效的产品。

因此，需要一个新的系统，并在该系统配置两个连体鞋或鞋底，以便于能够安装传感器，并产生原始质量数据，以便在紧凑、自主和抗干扰的同时，对步态进行精细分析。

[技术问题]

本发明旨在克服现有技术的缺点。特别是，本发明旨在允许用户，尤其是通过安装在用户连体鞋底内的电子盒，访问关于脚部的准确姿态信息，具体来讲是访问关于他/她的步态或活动的信息。

此外，本发明旨在提供一种量化步态的解决方案，该解决方案结构紧凑、抗干扰能力强、自主能力高，并且配置成优先处理耗能最低的数据。

[发明内容]