专利名称：足部测量设备的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及足部测量和足部测量数据的分析。
背景技术：
许多人需要足部护理产品。足部护理产品可放置在鞋类产品内部来提供支撑、缓冲，以便改进适合性或舒适性等。足部护理产品的示例包括矫形产品(以下称作“矫形器(orthotics)”)、鞋垫、足垫、鞋跟杯(heel cup)等。鞋类产品的示例包括运动鞋、平底鞋、礼服鞋、闻跟鞋等。足部护理产品目前通过两种不同的方式可得到，S卩，作为可从商店的零售陈列购 买的有限范围的预先制造的足部护理产品以及作为个别制作以匹配顾客的特定要求的定制足部护理产品。但是，购买足部护理产品的这两种方式遇到许多问题。在预先制造的足部护理产品的情况下，虽然包装可提供某种指导，但是顾客可能必须猜测哪些产品是适当的，例如顾客的尺码、足部特性和其它属性。但是，即使顾客有机会试用某种产品，顾客也可能不知道对于他们的特定足部特性的足部护理产品的最佳类型的支撑或尺码。这种惯例可能导致顾客在最终找到满足顾客需要的产品之前购买多种产品。因此，零售商希望能够提供服务来帮助顾客选择正确的产品，而无需雇用经过专门训练和/或了解所有可能的产品、足部护理或鞋类及足部类型的人员。在定制足部护理产品的情况下，需要相当多的专门知识和时间来测量顾客的足部，确定所需足部护理产品，以及制造匹配顾客的足部规格的足部护理产品。因此，定制足部护理产品通常比预先制造的足部护理产品更昂贵。此外，创建定制足部护理产品一般需要受过训练的专业人员来测量顾客并且制作或预订足部护理产品。因此，需要用于对人的足部进行测量以便帮助选择足部护理产品或者自动选择足部护理产品的设备和自动化技术。但是，本发明人已经发现，实现这种设备/技术时存在许多技术问题。例如，设备必须是低成本、可靠并且使用简单。另外
(I)在对人的足部进行测量之前，重要的是确保此人对于所使用的测量传感器的类型正确站立，否则测量可能不准确并且是可变的。(2)即使某个人正确站立，在足部测量时也可能出现不准确，因此设备/自动化技术应当识别和解决这些误差的原因。(3)通常需要对人的足部进行的一种测量是足弓的量度。但是，出现关于如何使用在二维平面进行测量的传感器、如二维压力传感器来测量这种三维特征的问题。(4)对于某些类型的足部护理产品，需要对人的足部进行动态测量(即，此人行走时进行的、例如分析此人的步态的测量)。因此，需要能进行这种类型的测量的设备。但是，该设备必须不占用大体积，否则它会占据商店里的过多地面空间。(5)足部护理产品的不同类型和尺码的数量非常大，因此需要进行为顾客选择产品的足部测量的次数也非常大。因此，需要减少要进行的测量次数、因而减少测量时间和不准确的可能性的设备/自动化技术。考虑了这些技术问题而提出本发明。
发明内容
为了解决上述问题(I)，本发明提供其中使用多个压力传感器对表面上的人的足部进行压力测量的设备和方法。处理来自压力传感器的信号，以便为此人计算表面上的力点(point of force)(优选地为包含此人的体重通过其起作用的表面上的点的力点的中心)，以及将此人的这个力点与表面上先前确定的目标区进行比较，以用于使用传感器的准确测量。向用户呈现显示此人的当前力点的位置与目标区的差异的显示，以便帮助用户移动(因此改变其体重通过其起作用的点)并且使其力点进入目标区。在此人的力点处于目标区之内之前，不对其足部进行测量。 与测量足部的光学、计量或其它先前提出的方法相反，压力传感器的使用解决提供适合用于无人值守零售环境中的低成本的健壮测量系统的问题。另外，这些设备和方法确保用户以能使用压力传感器进行准确可靠测量的方式站立。参照上述问题(2)。本发明人认识到，由于人没有正确使用测量设备，所以出现许多测量误差。具体来说，本发明人认识到，在进行测量时，许多人穿戴鞋类的物品、如鞋或袜，而测量应当在用户没有穿戴任何这种物品时进行。因此，本发明提供一种设备和方法，其中，首先处理来自足部测量传感器的信号，以便确定多个不同的足部尺寸，计算测量尺寸的一个或多个比率，以及将计算比率与一个或多个参考值进行比较以确定此人是否穿戴鞋类的物品。这样，此人足部的其它测量能延迟，直到此人去除了任何鞋类的物品为止，由此避免不准确测量结果。为了解决上述问题(3)，本发明人发明一种新技术，它使用在足部置于其上的二维平面上所进行的测量来表征人的足弓。更具体来说，本发明提供一种设备和方法，其中，多个压力传感器用于生成人的足底在置于二维表面上时的压力图，以及处理压力图以确定足弓的量度。优选地，处理压力图，以便确定它的与人的足弓相关的部分，并且确定足弓部分的面积与足部面积的比率。这个比率在本文中称作“足弓指数”，以及本发明人发现，这个指数特别适合用于表征人的足弓以使得能够选择适当的足部护理产品来匹配足部。为了解决上述问题(4)，本发明人认识到，能采用当人以模拟移动的姿势站立时所进行的静态测量(这类测量在本文中称作“准动态”测量)来取代此人行走时的动态测量。具体来说，本发明人认识到，当某个人仅单足站立时所进行的足部测量能用于取代此人行走时所进行的测量。此外，本发明人认识到，当人单足站立时所进行的测量的精度和可靠性能通过使用压力传感器进行测量来提高。根据本发明，提供一种设备和方法，其中，处理来自与表面关联的多个传感器的信号，以便确定某个人是否仅单足站立在表面上。这样，能避免当此人双足站立时所进行的不正确测量。优选地，关于人是否仅单足站立的确定基于施加到表面的某个区域(与单足对应的区域)中的压力传感器的体重和/或在表面上的人的力心(centre of force)(例如人的重心通过其在表面上起作用的点)是否落入表面上的预定区域之内。本发明人还认识到，如果使用足部测量的两个集合，即用户双足站立时所进行的测量的集合以及用户仅单足站立时所进行的测量的集合，则能更好地表征人的足部。本发明提供一种设备和方法，其中，与表面关联的一个或多个传感器用于当某个人双足站立于表面上时产生测量信号的集合以及当此人仅单足站立于表面上时产生测量信号的集合。处理信号的这些集合，以便确定人的足部的性质，由此提高精度。参照上述问题(5)，本发明人发明一种用于准确可靠地表征人的足部以便允许将足部护理产品与足部匹配的技术，它仅需要少量足部测量，仅需要少量数据存储，并且能快速执行。根据本发明，提供一种设备和方法，其中，根据足长、足弓的量度(例如足弓指数)和体重来表征足部以及选择足部护理产品。也可使用其它特征，但是它们增加测量和产品选择的复杂度，并且本发明人发现，仅这三个特 征提供极准确可靠的足部表征和产品选择。预先存储定义多个足长范围和关于足弓的量度的多个范围的数据。对于各足长范围，还存储相应的多个体重范围，使得体重范围对于每个足长范围是不同的。进行人的足长和足弓的测量。人的体重可测量，或由此人输入。将足长、足弓量度和体重与预先存储的值进行比较，并且根据比较结果来选择预先制造的足部护理产品。本发明还提供用于实现这些方法的计算机程序产品，例如携带计算机程序的信号或者存储计算机程序的存储介质。
图1示出根据本发明的一个示例实施例的示例售货亭的原理框图。图2示出若干示例足部尺寸。图3a示出可在压力垫上显示的对齐标记的位置的示例。图3b示出可从压力垫上的压力测量得出的测量。图4示出根据本发明的一个示例实施例、用于根据压力测量来表征人的足部并且选择推荐的足部护理产品的示例过程的流程图。图5示出说明根据本发明的一个示例实施例、可用于确定传感器上的足部是否赤足的足部尺寸的示例压力图。图6示出根据本发明的一个示例实施例、使用来自图5的足部尺寸来确定赤足足部是否在压力垫上的示例过程。图7示出根据本发明的一个示例实施例、进行压力测量以便计算例如图2中那些的生物力学数据估计的示例过程。图8a示出根据本发明的一个示例实施例的示例决策矩阵。图Sb示出根据本发明的一个示例实施例、用于从例如图8a等的决策矩阵选择足部护理产品的示例过程。图9a示出根据本发明的一个示例实施例、选择预先制造的矫形器的示例售货亭。图9b示出根据本发明的一个示例实施例的压力衬垫的示例内部结构。图9c示出根据本发明的一个示例实施例的压力衬垫的示例逐层内部结构。图1Oa示出根据本发明的一个示例实施例、可显示足部护理产品的示例屏幕。图1Ob示出根据本发明的一个示例实施例、可显示足部护理产品及其各种组件的示例屏幕。
图11示出根据本发明的一个示例实施例、显示信息、指令或者提供语言选项的任何数量的示例屏幕。图12示出根据本发明的一个示例实施例、指导人脱鞋的示例指令屏幕。图13a示出根据本发明的一个示例实施例、可向人显示以便帮助取得适当的足部对齐和体重分布的示例屏幕。图13b示出根据本发明的一个示例实施例、可向人显示以便帮助取得适当的足部对齐和体重分布的一个备选不例屏幕。图14示出根据本发明的一个示例实施例、当某个人在双足上平衡其体重时可向此人显示的示例屏幕。图15示出根据本发明的一个示例实施例、包含可向人显示的有关进行准动态足部测量的指令的示例屏幕。 图16a示出根据本发明的一个示例实施例、可在进行单直立足(planting foot)的测量之后显示的示例屏幕。图16b示出根据本发明的一个示例实施例、可在进行单直立足的测量之后显示的一个备选示例屏幕。图17a示出根据本发明的一个示例实施例、包含可某个人显示的有关当此人右足站立时对其进行压力测量的指令的示例屏幕。图17b示出根据本发明的一个示例实施例、包含可某个人显示的有关当此人右足站立时对其进行压力测量的指令的一个备选示例屏幕。图18示出根据本发明的一个示例实施例、可在进行单直立足的测量之后显示的示例屏幕。图19示出可显示所选的推荐的足部护理产品、本例中为矫形器的示例屏幕。图20示出根据本发明的一个示例实施例、显示可向人显示的其它信息的示例屏眷。
具体实施例方式图1示出根据本发明的一个示例实施例的示例售货亭的原理框图。示例售货亭100可用于进行人的足部测量，并且根据测量来选择推荐的足部护理产品。售货亭100可包括足部测量子系统114、如多个压力传感器101。压力传感器101可通过使用由压敏导电墨水制成的压力传感器的阵列的衬垫来提供，例如Tekscan公司·(307 West First Street,South Boston, MA. 02127-1309，USA)制造的传感器和 / 或美国专利 5989700 和 6964205中描述的传感器。还可采用其它测量技术，例如测力板、压电传感器、数字气压传感器、光学测量、计量、热传感器等。压力传感器101可设置成获得人的足部的不同点的压力测量。例如，压力传感器可设置为多个传感器层的2D网格或3D网格。以阵列设置的总共7. 5 mmX7.5 mm的感测片(sensel)提供表征达到男性尺码15的足部的充分详细资料。感测元件可提供对于提供足部的准确压力图所需的测量。例如，在一个示例实施例中，给定压力衬垫的平方英尺数(square footage),每足部面积最少1144个尺寸为6. 86 mmX6. 65 mm的压力传感器提供足部的准确压力图。因此，对于双足，存在2288个压力传感器。但是，随着传感器尺寸的范围可变，准确捕捉足部的压力图所需的传感器的数量可改变。足部面积以及相应的传感器数量也可根据目标人群而改变。例如，售货亭的示例实施例可包含能够测量儿童至成人的足下的压力衬垫，并且下面的衬垫大到足以捕捉成人的足部面积。从多个压力传感器101进行的压力测量可以但不一定是唯一的为了选择推荐的足部护理产品所收集的对足部的测量。例如，在备选实施例中，还可在足部测量子系统101中采用秤113，以便在估计人的体重时提供更大精度。将理解，产生相对压力分布而无需产生绝对压力值的测量方法也可用来代替绝对数值压力测量。示例售货亭100还可包含例如视频屏幕或IXD屏幕等输出装置102以及例如键盘、鼠标等输入装置103。一个备选实施例可包含作为输入装置103和输出装置102的组合的触摸屏。输出装置102可显示从处理器104所接收的信息。这种信息可包含采取图片或型号形式的推荐的足部护理产品、关于如何使用售货亭的指示、生物力学数据估计、包含售货亭交易信息的数据等。输出装置102可在用户踏上压力传感器时立即实时地显示足部压 力。如果输出装置是数字显示器，则压力可通过像素格式或等高线格式、即为了美学显示目的的像素化格式的实时平滑版本来显示。显示还可在某个人站立于压力传感器时实时地呈现此人的足部的压力图和压力图的变化。输出装置102还可向人显示最终峰值压力图。峰值压力图是各特定点的峰值的组合。动态压力显示可使用固定彩色图例，而数据收集之后所产生的峰值压力可使用基于峰值压力范围的浮动(可变)图例。各种压力图、如峰值压力图可由售货亭的其它实施例用来检测热点以及推荐治疗产品或衬垫。例如，热点可用来检测足部的各个区域中施加的峰值压力的位置。然后可推荐衬垫或其它缓冲足部产品应用于那些区域。当某个人、如顾客109可使用输入装置103执行过程108以便根据人的足部的压力测量来选择推荐的足部护理产品时，另一个人、如管理员Iio可使用输入装置103配置
(111)处理器104。配置(111)可包括调整用于选择推荐的足部护理产品的参数、校准压力传感器、提供新的广品列表等。另一个管理员110可校准处理器104，以便确保从压力传感器101进行的压力测量的精度。两种方法可由管理员Iio采用力校准(FC)或多级压力校准(MPC)。使用力校准方法，管理员110在校准的体重秤上测量试验者的体重，然后测量站立于压力垫114的试验者身体。将试验者的体重输入处理器，并且在开始校准过程之前，试验者在固定时长在压力垫上站立不动。固定时长的范围可从最低I秒到15秒。可高速收集数据或帧的系统可减少所需时间。使用多级压力校准方法，可运行自动灵敏度调整。在校准窗口中，可增加“灵敏度设定”按钮。试验者可将压力垫插入校准装置中的校准垫，并且以固定的已知压力、例如15磅每平方英寸(Psi)装载压力垫。该过程可包括根据原始数字读数来调整灵敏度。为了进行多级压力校准，整个压力平台可放置在压力校准装置中。然后，可通过例如5 psiUOps1、15 ps1、20 ps1、30 psi等的各种压力级来装载压力垫。对于压力垫上的各感测片生成负荷-输出曲线，感测片是独立的感测单元。此外，为了确保适当的校准，处理器可执行压力传感器的测试校准，以便补偿长期漂移。示例售货亭100还可包含例如RAM、硬盘驱动器、闪速驱动器等存储装置105，它可传递(120)待存储或发送的信息，例如操作售货亭所需的指令或软件升级115、足部护理产品到分类小组的映射或决策矩阵116、库存列表117、使用售货亭的人的人群统计信息118、预先配置并且可由管理员设置的售货亭的参数122、售货亭交易记录119、与对于足部类型所选的足部护理产品的类型相关的人群统计信息118等。库存列表117可存储产品类型的信息以及那些产品的库存的当前可用性。还可通过例如调制解调器、DSL、电缆、以太网等通信介质107将这个信息传递给网络服务器106，该网络服务器可传递(121)来自多个售货亭100的存储的售货亭信息。网络服务器106或数据库可存储来自多个售货亭100的对应信息，包括指令或软件升级123、映射或决策矩阵124、库存125或产品列表、人群统计信息126、交易信息127和参数128。可以理解，连网售货亭的操作备选地可通过仅设置在网络服务器106的指令或软件升级123来控制。备选地，连网售 货亭可与服务器106共享指令和操作控制。管理员110可收集和分析(112)来自网络服务器106的数据，以便调整用于选择推荐的足部护理产品的参数或者调整某些型号的足部护理产品的发货。此外，稍后将进行说明，可分析库存125以便跟踪库存的销售统计或者记录某些售货亭是否需要重新进货或者是否需要制造更多产品。示例售货亭100中的处理器104可配置成执行各种任务，例如从压力传感器101进行压力测量。处理器可以能够根据压力测量来计算人的足部的生物力学数据估计。生物力学数据估计可包括估计的足部尺寸、估计的足部类型和估计的体重。足部类型可指明此人是否有扁平足、旋后、旋如等。在售货亭使用结束时，或者在白天使用之前，管理员110可发起检查，或者备选地，售货亭可发起自检。自检可包括压力垫情况检查(没有负荷时感测片失效(misfiring))、处理传感器(handle-sensor)、处理计算机(handle-computer)检查、触摸屏检查、系统存储器清理、校准压力垫、校准秤、考虑夏时制等。在启动售货亭之前，或者当售货亭未使用时，管理员110可使用输入装置103或者例如触摸屏界面等能够充当输入的输出装置102来访问处理器104。或者，如果当售货亭正使用时存在差错，则该差错可提示管理员110采取行动。管理员可设置用于差错校验的参数，例如体重范围限制、计算生物力学数据估计或者选择足部护理产品的等式系数。管理员还可从网络107下载或者向存储装置105上载新的产品列表、库存117、视频剪辑、语言模板
坐寸ο图2示出若干示例足部尺寸。示例估计的足部尺寸可根据由前面所述的示例售货亭所进行的压力测量来计算。足部尺寸可以是从足跟的横向中心延伸到第二脚趾的横向中心的纵线200。足长201可以是该纵线上在足部压力图上的足的最后点204(即逼近足跟的点)与最前点213 (即最远的逼近脚趾的点)之间的距离。足宽202可以是足部压力图的最内侧点206与最外侧点207之间的距离的投影，图中所示的投影足宽与纵线200垂直。足弓指数是可用于表征足弓的估计。足弓指数可定义为无趾足印的中间三分之一的面积与称作足体(foot body)的总无趾足印面积之比。三段的划分沿线条L 205进行，该线条在趾线(toe line) 203的水平线上的第二趾的横向中心点211与足跟的最后点204的水平线上的足跟的横向中心212之间绘制。因此，足部分为A 208,B 209和C 210三等份，每个三分之一为长度L除以3。足弓指数等于B/(A+B+C)的面积比，它等于B的面积除以足体面积。可以理解，足部尺寸可使用备选方法或者根据备选测量点来估计。
图3a示出在压力垫上显示的对齐标记的位置的示例。当人站立于压力垫时，其足部应当定位在两个足形轮廓311的近似角度。对齐边界310标记能够接收测量的最远后边界。在内部，传感器阵列网格可检测足部的特征。只要能得到测量区域的某个部分，则能确定被测者是否站在测量网格之外。则指示此人如何移动其足部，以便处于测量区域之内。例如，确定足部是否在测量区域之内的一种方式是确定足部的一部分是否在测量网格的一侦牝例如是否能在测量网格外部的传感器网格上进行测量。因此，测量网格312可定义在较大的实际传感器网格313阵列边界之内。如果传感器检测到312之内以及靠近那个相同区域的313之内的测量，则系统认识到，足部处于边界外部，并且指导此人调整其足部。图3b示出可从压力垫上的压力测量得出的测量。在确定对齐的这个备选方法中，人可站在如同图3a中那样的指定区域之内。可计算纵线307，以便提供连接足跟的中心305和第二趾的中心306的线条的位置的预计。足部的轮廓308可以是使人放足的大致的可测量边界。轮廓可以大到足以适合大多数人。例如，在一个实施例中，可为脚趾提供略大于6 英寸。可提供网格309以便提供均匀测量单元，并且可以(但不一定)将它们提供给站立于压力垫的人。在轮廓308的宽度上指定三个对齐标记X 301、Y 302和Z 303。对齐标记X 301可通过取100%乘以平均第一跖骨长度与平均第一趾长之比来得出。平均长度可通过研究适合于基于种族、性别、足部类型或者总人群的人的分组的平均足长来得出。对齐标记Z 303可通过取100%乘以平均第五跖骨长度与平均第五趾长之比减去预定网格数来得出。对齐标记Y 302可通过取纵向的第二与第一跖骨头之间的平均长度差来得出。可在三个点上绘制一般双曲线拟合曲线，以表示趾线304。可以理解，平均长度可具有某种变化，因此对齐标记的准确位置可能略有偏差。在一个实施例中，对齐标记X 301可估计为压力垫长度的73%(=100%X 19. 29/26. 32-38个网格；19. 29=平均加拿大人第一跖骨长度；26. 32=平均加拿大人第一趾长)。对齐标记Z 303可估计为压力垫长度的64%(=100%X16. 9/21. 69 ；16. 9=平均加拿大人第五跖骨长度；21. 69=平均加拿大人第五趾长)。各网格可等于6. 73 mm。纵向的第二与第一跖骨头之间的一个平均长度差为3. 4 mm，而另一个平均值为3. 2 mm。取两个平均值的平均将得出平均值3. 35 mm。假定平均足长为26. 32 cm，则第二跖骨头位置的位置可上移4. 45 mm(=3. 35X35/26. 32)。如果各网格等于6. 73 mm，则对齐标记Y 302的位置可移动单个网格的距离的大约2/3。足跟的中心305和第二趾的中心306的位置可从平均值得出，但在这个示例实施例中，它定义为在横向的第九与第十网格之间。图4示出根据本发明的一个示例实施例、用于根据压力测量来表征人的足部并且选择推荐的足部护理产品的示例过程的流程图。示例过程可通过售货亭、如图1所示的示例售货亭来实现。在400，示例过程可由管理员发起。在401，输出装置可显示吸引性的屏幕，如可在示例售货亭的商品显示区销售的产品的图片，并等待人的输入(402)。当没有输入时，吸引性的屏幕可继续显示足部护理产品(401)或者其它图像以便引起人注意。在一个备选实施例中，分发机构(dispensing mechanism)可取代商品显示区，以及分发机构可自动或者根据人的请求开始分发推荐的足部护理产品的过程。间歇的音频和视频片断可伴随足部护理产品的显示。当某个人例如通过触摸触摸屏或者按下开始按钮来响应吸引性的屏幕时，过程可指明各种语言选项可以是可用的(403)，例如英语或西班牙语。此人可指明语言偏好，并且差错校验可被执行(404)。当进行压力测量时，当人的足部分组到分类小组中时，或者当推荐的足部护理产品正在被选择时，可显示各种屏幕。在这些屏幕的每个，差错可能出现，或者用户可能自发地中止该过程。例如可通过在售货亭存储装置中存储或者经由网络发送以便在服务器106进行跟踪，这些差错或中止以及它出现的对应屏幕可被跟踪。如果出现差错或中止，则该过程可重新开始(405)，以及通过显示足部护理产品(401)返回到其等待模式。如果在403没有出现差错，则在406，该过程可重新显示指令或者显示更详细的指令。如果此人尚未将足放到压力垫上，则可这样做。在407，显示可向某个人提供反馈，例如呈现此人的足部的压力图的实时显示。在408，可指示某个人例如使用如图3b所示的对齐标记来对齐双足。可显示匹配准确压力图位置的对齐标记。对齐标记可包括左足和右足的 趾线和纵线，并且可通过不同的颜色区示出。可自动检测足跟的中心和第二趾的中心。如果没有，则可显示纵线，并且可要求人调整足部，直到足与纵线对齐。备选地，如图3a所示，可提示用户在压力传感器所检测的边界中移动双足。售货亭可确定足部是否超出压力垫的界限、人的体重是否超出预定范围或者人的双足是否赤足。在409，可检验某个人站立于压力垫时是否光着足。在410，可执行多个差错校验。根据先前的确定，如果问题可能没有解决，则标记差错。这些差错可包括(I)如果无法识别某个人正赤足站立于压力垫上(即使此人是这样的)；(2)如果此人正站在压力垫的界限之外；(3)如果此人双足未对齐；或者(4)如果此人的体重没有均匀地置于压力垫上。此外，可确定其它差错校验。例如，可确定人的体重的最小和最大限制。可要求人的体重在70与400磅之间。可以理解，体重范围可改变，并且还可通过其它度量来表示。由于差错，该过程可尝试重新显示指令(406)，以便帮助此人解决任何问题。该过程可能到达其中可能不易解决问题的阈值，因而重新开始整个过程(405)。如果没有差错，则该过程继续进行到411。在411，获得足部的测量，例如从压力传感器的阵列的压力测量。在整个测量过程中，被测者例如可通过离开压力垫来中止该过程。如果测量过程中例如因用户不均匀地移动其体重而存在问题，则也可中止该过程。在412，可检测任何测量差错或中止。如果问题无法解决，则该过程可重新开始(405)。在413，根据压力测量和生物力学数据估计，可将人分组到分类小组中。在414，根据决策矩阵或映射为此人选择推荐的足部护理产品。例如，可根据例如足弓指数或足长等的身体特性为人选择广品。在一个实施例中，足部护理产品可以是预先制造的矫形器。在备选实施例中，处理器或压力传感器可配置成收集压力测量，以便选择另一种足部护理产品，例如足跟杯、压力衬垫等。相同的压力测量可在对于不同类型的足部护理产品的选择和推荐过程中实现。但是，可从压力垫取备选点，以便推荐不同类型的足部护理产品。例如，虽然相同的压力测量可用于推荐矫形器和足跟杯，但是，集中于足跟的测量的备选点可以更准确地确定足跟杯适合性。可使用两种方法，以及处理器和压力传感器只需要配置成适应两种足部护理产品。备选地，在414，可为某个人选择多种足部护理产品，以便从其中进行选取。还可提示此人回答提供附加信息的问题，例如以便为该过程提供能调整参数以搜索更准确匹配的精确因素。这类精确因素可使用偏好、此人经常参与的活动的类型、足部护理产品可与其配合使用的鞋的类型、此人的性别等，以便进一步缩小所选矫形器的列表。可在该过程的早期、例如在进行压力测量之前询问备选问题。备选因子可将推荐的足部护理产品从一种类型的足部护理产品改变为另一种，例如矫形器对足跟杯。在415，例如可向使用上述售货亭的人显示几种类型的信息。可显示标识推荐的足部护理产品的型号的标记。这些标记可帮助人查找位于商品显示区的对应足部护理产品。此外，连同人可能已经查看的实时压力测量一起，可显示峰值压力图，以便呈现售货亭所进行的压力测量。还可显示例如估计的体重、足部类型等的与生物力学数据估计的任一个有关的信息。可显示的生物力学数据估计的示例包括足长、足宽、体重、足弓指数、趾线和足部的轮廓、纵线(在峰值压力图上绘制)或者纵线与足体(即不包括脚趾的足部区域)的交叉点。在416，在某个人已经完成测量以及接收到与推荐的足部护理产品有关的信息之后，此人能选择重新开始该过程，或者此人能离开测量装置，这将在401自动重新开始该过 程，以便显示足部护理产品，同时等待新的人发起该过程。如果某个人将与图1的示例售货亭配合使用该过程，则可存储或者通过网络发送与所执行的售货亭交易有关的值。可存储的售货亭交易信息的示例是已经使用售货亭的次数、使用系统来完成对某个人选择足部护理产品的次数、某个人是否中止使用售货亭以及此人在中止时正查看哪一个屏幕、已经推荐哪些产品的计数以及使用售货亭的人的总计数和使用售货亭的日期时间以及每人使用售货亭所花费的时间长度。如果售货亭在相当一段时间没有激活或者如果售货亭安排为仅在某些日期时间工作，则可测量最后一个人，以及在417，售货亭可自动关机或者转为休眠。如果不是赤足，则人的足部的测量显著改变。因此，可提供自动检测鞋类是否由其足正被测量的人穿着的过程。图5示出根据本发明的一个示例实施例的示出足部尺寸的示例压力图，其可用于确定传感器上的足是否赤足。可在规定时间段、如2秒收集静态压力之后生成压力图。在压力图上，纵线500连接足跟的横向中心502和第二趾的横向中心501。足跟的中心和第二趾的中心(以及任何其它受关注点)可通过将测量的足部外形与一般足部模板进行比较来确定。一般化足部模板可通过取实际测量的样本或者平均许多足部类型来创建。根据压力图，可确定足部的几何中心。一般足部模板可根据足部的尺码或长度来扩大或缩小，以及可使用几何中心作为参考点将一般足部模板与压力图轮廓进行比较。然后，如最佳拟合的匹配方法可用于确定最相当的一般足部模板。使用最相当的一般足部模板，可估计足部的所有其它点，包括足跟的中心和第二趾的中心。为了清晰起见和便于说明，图5中，沿纵线的最前点和最后点作为与纵线垂直的最后点线503和最前点线504被投影出来。最后点与最前点之间的线条的投影是足长(FL)线505，它等于最后点与最前点之间的距离。标识沿纵线相对足长所测量的三个点。这些是从后端的FL线505的16%处所测量的点A 506、从后端的FL线505的50%处所测量的点B507以及从后端的FL线的75%所测量的点C 508。可以理解，这些点可改变，并且这些点可从对于大约30个测试对象的足部的试验性运行得出。线条A 509与纵线垂直，并且通过点A 506绘制。线条A 509与压力图的边界相交，以及线条A 509的长度可在压力图的轮廓中截取。压力图的轮廓指明实时压力测量中反映的最外面的压力点。线条A 509的长度表示足跟宽度(HW)。线条B 510与纵线垂直，并且通过点B 507绘制。线条B 510在中足区域与压力图的边界相交，以及长度在压力图的轮廓中截取。线条B 510的长度表示足弓宽度(AW)的估计。线条C 511与纵线垂直，并且通过点C 508绘制。线条B 510与线条C 511之间的最宽点作为与足部平行的线条在内侧512和外侧513上投影出来。线条B 510与线条C 511之间的压力图的最大宽度、即线条512与513之间的距离表示前足宽度(FW)的估计。图6示出根据本发明的一个示例实施例、使用来自图5的足部尺寸来确定赤足足部是否在压力垫上的示例过程。在600，压力图可在赤足检测开始时生成。如前面所述，可通过在规定时间段收集静态压力来生成压力图。在601，标识纵线500。在602，标识关键点，具体为点A 506、点B 507和点C 508。在603，可确定估计的足跟宽度，如图5中相对于得出线条A 509所述。在604，可确定估计的足弓宽度，如图5中相对于得出线条B 510所述。在605，如果与压力图没有相交，则在607，足弓宽度被赋予预定数值、例如不为零的某个常数，以便避免数值可能被零除的情况。如果足弓宽度确实有值，则在606，足弓宽度被赋予那个值。在608，可确定前足宽度，如图5中相对于得出线条C 511所述。在609，将先前记录的值与预定值进行比较。能通过记录和比较穿鞋的实际测试对象的值并且将它们与赤足站立时的测量进行比较，来得出预定值。对于双足，示例条件为
权利要求
1.一种用于确定表面上的人的足部是否在其上穿着鞋类的物品的设备，所述设备包括: 表面，配置成允许人将足部置于其上； 至少一个传感器，用于对置于所述表面上的足部进行测量；以及计算部件，设置成从所述至少一个传感器接收表示测量的信号，并且可操作以处理所述信号以 确定所述人的足部的多个不同尺寸； 计算所确定的尺寸的至少一个比率； 将所计算的比率与至少一个参考比率值进行比较；以及 根据所述比较的结果来确定鞋类的物品是否存在于所述人的足部上。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述计算部件可操作以通过确定所述人的足部的长度和所述人的足部的至少一个宽度来确定所述多个不同尺寸。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述计算部件可操作以通过在沿所述足部的长度的多个位置确定所述人的足部的宽度来确定所述多个不同尺寸。
4.如权利要求2所述的设备，其中，所述计算部件可操作以 确定所述人的足部的长度和足跟宽度； 计算所述长度和足跟宽度的比率； 将所计算的比率与第一和第二参考比率值进行比较，以确定所计算的比率是否在所述参考比率值之间；以及 根据所述比较的结果来确定鞋类的物品是否存在于所述人的足部上。
5.如权利要求2至4中的任一项所述的设备，其中，所述计算部件可操作以确定足跟宽度、足弓宽度和前足宽度。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述计算部件可操作以 计算前足宽度和足跟宽度的比率； 计算足弓宽度和足跟宽度的比率； 将每个所计算的比率与相应参考比率值进行比较；以及 根据所述比较的结果来确定鞋类的物品是否存在于所述人的足部上。
7.如权利要求1所述的设备，其中，所述计算部件可操作以 确定所述人的足部的至少三个不同尺寸； 计算所确定的尺寸的多个比率； 将所计算的比率与多个参考比率值进行比较；以及 根据所述比较的结果来确定鞋类的物品是否存在于所述人的足部上。
8.如权利要求7所述的设备，其中，所述足部尺寸从由足长、足跟宽度、足弓宽度和前足宽度组成的组中选择。
9.如权利要求8所述的设备，其中，所述足部尺寸比率从由足长/足跟宽度、前足宽度/足跟宽度和足弓宽度/足跟宽度组成的组中选择。
10.如权利要求8或9所述的设备，其中，所述计算部件设置成将所述足长确定为从压力测量所确定的足部压力印记的最后与最前点之间的线条的长度。
11.如权利要求8至10中的任一项所述的设备，其中，所述计算部件设置成将所述足跟宽度确定为与第二线条垂直的第一线条的长度，其中所述第二线条是足跟的中心与第二趾的中心之间的线条，而所述第一线条自后端位于所述足长线条的5至20%处。
12.如权利要求1至11中的任一项所述的设备，其中，所述设备包括用于对置于所述表面上的足部进行测量的多个压力传感器。
13.如权利要求12所述的设备，其中，所述多个压力传感器设置成二维阵列。
14.一种通过处理信号来确定表面上的人的足部是否具有鞋类的物品的方法，所述信号表示来自至少一个传感器的测量，所述方法包括处理所述信号以 确定所述人的足部的多个不同尺寸； 计算所确定的尺寸的至少一个比率； 将所计算的比率与至少一个参考比率值进行比较；以及 根据所述比较的结果来确定鞋类的物品是否存在于所述人的足部上。
15.如权利要求14所述的方法，其中，通过确定所述人的足部的长度和所述人的足部的至少一个宽度来确定所述多个不同尺寸。
16.如权利要求14所述的方法，其中，通过在沿所述足部的长度的多个位置确定所述人的足部的宽度来确定所述多个不同尺寸。
17.如权利要求15所述的方法，其中 确定所述人的足部的长度和足跟宽度； 计算所述长度和足跟宽度的比率； 将所计算的比率与第一和第二参考比率值进行比较，以确定所计算的比率是否在所述参考比率值之间；以及 根据所述比较的结果来确定鞋类的物品是否存在于所述人的足部上。
18.如权利要求15至17中的任一项所述的方法，其中，确定足跟宽度、足弓宽度和前足览度。
19.如权利要求18所述的方法，其中 计算前足宽度和足跟宽度的比率； 计算足弓宽度和足跟宽度的比率； 将每个计算的比率与相应参考比率值进行比较；以及 根据所述比较的结果来确定鞋类的物品是否存在于所述人的足部上。
20.如权利要求14所述的方法，其中 确定所述人的足部的至少三个不同尺寸； 计算所确定的尺寸的多个比率； 将所计算的比率与多个参考比率值进行比较；以及 根据所述比较的结果来确定鞋类的物品是否存在于所述人的足部上。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所确定的所述足部尺寸包括由足长、足跟宽度、足弓宽度和前足宽度所组成的组中的尺寸。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所计算的所述足部尺寸比率包括由足长/足跟宽度、前足宽度/足跟宽度和足弓宽度/足跟宽度所组成的组中的比率。
23.如权利要求21或22所述的方法，其中，将所述足长确定为从压力测量所确定的足部印记的最后与最前点之间的线条的长度。
24.如权利要求21至23中的任一项所述的方法，其中，将所述足跟宽度确定为与第二线条垂直的第一线条的长度，其中所述第二线条是足跟的中心与第二趾的中心之间的线条，而所述第一线条自后端位于所述足长线条的5至20%处。
25.如权利要求14至24中的任一项所述的方法，其中，所处理的所述信号包括来自多个压力传感器的信号。
26.如权利要求25所述的方法，其中，所处理的所述信号包括来自设置成二维阵列的多个压力传感器的信号。
全文摘要
售货亭设备可根据从压力传感器所收集的压力测量或者所计算的生物力学数据估计来为某个人选择推荐的足部护理产品。压力测量和所计算的生物力学数据估计可用于确定在压力传感器上的足部是否为赤足，并且还将人分组到分类小组中。压力测量和所计算的生物力学数据估计还可用于选择推荐的足部护理产品。
文档编号A43D1/02GK103006230SQ201210571328
公开日2013年4月3日 申请日期2007年9月21日 优先权日2006年9月21日
发明者夏彬, H.A.霍里特, C.E.小朗迪 申请人:Msd 消费保健品公司