[发明专利]计步鞋使用控制方法、计步控制方法

摘要

本发明公开了一种计步鞋及其使用控制方法、计步控制方法，该计步鞋包括鞋底和鞋帮，所述鞋底后跟部内侧设置有容置腔，该容置腔内设置有计步控制器，所述计步控制器包括控制器模块，所述控制器模块的输入端连接有传感器模块和开关模块，所述控制器模块的输出端连接有人机交互模块、通信模块、接口模块以及加热模块，所述控制器模块还连接有存储模块和太阳能充电模块。本发明通过在鞋子内集成计步模块，可以实现计步功能、体重检测功能、环境监测功能、太阳能供电以及加热功能，从而大大扩展了传统鞋单一的功能，并通过新型计步控制方法，确保计步数据的准确性和快速性。

主权项

一种计步鞋的使用控制方法，其特征在于：包括：(1)计步功能：通过内置的传感器实时监测用户的步数情况，并根据每天的步数情况进行处理分析，最终显示曲线图以及每天消耗的卡路里情况；而用户通过人机交互和智能终端实时查看步数情况和进行清除操作；(2)体重检测功能：通过鞋底的压力传感器监测用户的体重情况，并根据每天的体重情况进行处理分析，最终显示曲线图以及根据体重和身高分析用户的健康程度；而用户通过人机交互和智能终端实时查看体重情况和进行清除操作；(3)环境监测功能：通过内部设置的温度以及各传感器实时监测环境情况，并根据每天的环境参数进行处理分析，最终显示曲线图以及根据温度、湿度情况分析用户是否利于进行户外运动；而用户通过人机交互和智能终端实时查看当前环境以及以往的环境情况，并进行清除操作；(4)太阳能供电功能：通过柔性太阳能电池板进行充电，当用户在户外运动或进行晒干时，进行充电；(5)加热功能：进行鞋底加热，这样快速保持一定的温度值，保持脚底的温暖；该计步鞋的计步控制方法包括如下步骤：采集脚步运动时的加速度信号，所述加速度信号包括第一敏感轴信号和第二敏感轴信号；根据之前步态的运动状态，选择所述第一敏感轴信号和第二敏感轴信号之一作为当前步态的识别信号；以及基于之前步态所预先设定的动态阈值，通过判断所述当前步态的识别信号的波峰段和波谷段之间的转换来确定当前步态是否为完整步态；根据当前步态的时间长度和峰峰值判断当前步态是否为有效步态，并相应地计步；如果当前未进行运动状态判断的所述加速度信号的时间长度满足第一预定时间，则结合所述第一敏感轴信号和第二敏感轴信号来判断所述第一预定时间内的运动状态；如果当前步态的时间长度达到第二预定时间，则舍弃当前步态的步态参数，初始化所述步态参数，开始下一步态的识别；所述第一预定时间内的运动状态的判断包括以下三个判断：第一判断：判断所述第二敏感轴信号的最大变化量是否大于第一阈值；第二判断：判断所述第一敏感轴信号、第二敏感轴信号的最大变化量之和是否大于第二阈值；第三判断：判断所述第二敏感轴信号的最大值和最小值的均值的绝对值是否大于第三阈值；其中，如果上述三个判断的结果均是前者大于后者，则判断所述第一预定时间内的运动状态为跑步状态，否则为其他走路状态；其中，第一阈值和第二阈值均为对人体运动数据分析得到的，慢走时的加速度变化值较小，而快走和跑步状态下的加速度变化值均较大，结合判断条件1和判断条件2，区分慢走与快走跑步；在判断条件1和判断条件2的前提下，对于判断条件3，因人体运动过程中第二敏感轴加速度周期性呈现出的峰谷变化，其第二敏感轴加速度的最大值和最小值的均值，即该轴加速度信号的平均值；快速走路时，第二敏感轴加速度数据记录手臂前后摆动时前后方向的加速度，此时的第二敏感轴数据不含有重力加速度信号，在0g附近周期性的峰谷变化；而跑步时，第二敏感轴加速度方向与垂直方向接近，该轴加速度融合了重力加速度，其平均值的绝对值在1g附近；因此，若第二敏感轴加速度信号的最大值和最小值的平均值在0g附近，说明当前运动状态为快走状态，若平均值的绝对值在1g附近，说明当前运动状态为跑步状态；综上知，第三阈值是一个介于0g和1g之间的数值，其中上述的0g或1g中，g表示重力加速度。