足部测量设备的制作方法

文档序号：1223491阅读：185来源：国知局

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、緩沖，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 c叩)等。鞋类产品的示例包括运动鞋、平底鞋、礼服鞋、高跟鞋等。
足部护理产品目前通过两种不同的方式可得到，即，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
(1) 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(1)，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，能釆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示出才艮据本发明的一个示例实施例的示例决策矩阵。
图8b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村垫的示例逐层内部结构。
图10a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10b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示例屏幕。
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^^。
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幕。
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IOO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IOO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乂^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 mmx 7. 5隱的感测片(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. 65mm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LCD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緩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110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、提供新的产品列表等。
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110釆用力校准(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1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 psi、 10 psi、 15 psi、 20 psi、 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IOO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IOO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、旋前等。
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iio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、语言模板等。
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(f oot 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侧，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%x 16. 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隨。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. 35 x 35/26. 32)。如果各网格等于6. 73醒，则对齐标记Y302 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(1)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产品。
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、压力村垫等。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祐:^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^Mv后端的 FL线505的16%处所测量的点A 506、 /人后端的FL线505的50°/。处所测量的点B 507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 5 09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B510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C511与纵线垂直，并且通过点C 508绘制。线条B510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<formula>formula see original document page 33</formula>
在这个示例中，FL—low=3.5; FL—hight=6. 0 ; FW—limit=l. 2 ;
AW—limit=0. 1。
在610，在确定条件之后，如果条件"成立"，则在611，将此人识别为赤足。如果条件不成立，则在612，将用户识别为穿鞋。可以理解，能将值加入条件范围，以便具有确定人是否穿着袜子的选项。确定赤足的足部是否在压力传感器上的过程在613结束。
可通过将比率与实际测试对象进行比较，并且计算这些比率和常数平均起来是否与用于那些测试对象的比率匹配，来得出目标比率和常数值。但是，通过沿足长线在变化程度上调整线条A 509、线条B 510 或者线条C511的点，也可改变比率。这些变化线条的位置通过测试多个对象并且计算具有最小误差的范围来得出。备选测量可允许线条改变或者实际上增加其它线条。例如，线条D可添加到线条A 509与线条B之间。线条D与其它宽度和长度相比的比率也可创建与比率进行比较的新常数。这个新常数可以是当与线条D对长度、宽度、足弓宽度、某个其它新得出线条等的测量的比率比较时的最低限度(或最小值)或者最高限度(或最大常数)。
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所示等的生物力学数据估计的示例过程。在700,该过程可在人的足部处于压力测量传感器上之后开始。在开始时，还可执行各种其它校验，以便与被测者进行交互。例如，当人踏上压力垫时，输出可立即显示实时压力图；可提示某个人脱鞋并且在压力垫的指定区域踏上压力垫，同时其体重在左右、前后之间平衡；可提示此人例如通过点击"开始"按钮来指明是否准备进行测量。若干差错校验可在压力测量收集时间执行，例如以便如图6中那样确定赤足的足部是否实际上处于传感器上或者如图4的408或410中那样确定是否存在足部对齐、体重等的其它差错。
在701，可定义目标区。目标区可以是双足的压力印记的几何中心，但也可以是另一个几何压力参考点。在确定目标区时，目标区可向远侧偏移10%，以便迫使用户略樣i前倾，从而允许此人的脚趾与压力垫直接接触。在702，可提示某个人使此人的力心(COF)匹配到目标区中。可通过计算各传感器点的扭矩并且取通过各点的力所加权的质心以便创建各种力的幅度和位置的力的整体表示，来确定力心。力心可用于指明人体的重心。
在703，如果足部压力图的长度变化超过15 mm、即大约2个感测片元件差，则701重复进行，以及目标区可重新计算并且在输出装置向此人显示。触发定义目标区的重新计算的压力图变化的长度可取决于测量的使用。15 mm阈值大约为2个鞋尺码，并且可证明重新计算是合理的。可提示此人继续使此人的COF匹配到新的目标区中。如果在703,不存在足部压力长度的明显增加，则初始目标区可以不重新计算。在704，最终目标区可位于固定位置，除非此人移动或抬起他的足。在备选实施例中，目标区还可动态确定，其中COF匹配动态目标区，其可定义为区域中心。在705，可发起静态压力测量。可以不同速率来收集帧。压力数据可以每秒10帧的速率来收集。在获取帧时，目标区可在输出装置上显示。在706，可收集压力数据的帧。根据压力测量的预期精度，可需要最少数量的帧，例如20帧压力数据。每秒10帧的20帧压力数据可需要人将目标区保持2秒。
在所收集的帧之中，帧的一部分可能很差。可通过评估过程将一些帧排除使用。评估过程可使用任何数量的不同方法。例如，图6所
是赤足，则帧是合格的。如果该帧不被评估为赤足，则很可能所收集帧很差，或者存在差错并且因而被消除。另一个示例方法可以是根据 COF来确定前和后以及侧面之间的体重的平衡是否适当分布。
在707,根据所进行的压力测量，静态足部轮廓(SFO)可从压力测量得出。在708，在已经进行静态压力测量之后，可通知此人已经完成静态压力测量。
在709,准动态压力测量过程可开始。一般来说，在步行期间进行动态测量，以便根据人的步态来确定其各个部分的压力。但是，准动态过程估计所创建的压力的类型而无需步行。更确切地说，准动态过程可允许当某个人单足站立时进行压力测量，以便模拟步行期间可产生的压力。
在710，可提示此人例如通过握住平衡杆来保持平衡或者靠自己保持平衡，然后在保持平衡的同时轻轻地緩慢抬起一只足并且以第一直立足站立。在711，可部分根据先前在707所确定的静态足部轮廓来定义第一直立足的目标区。目标区的位置可按照单足压力图进行少许修改。可提示用户匹配第一直立足的目标区。
在712，可监测人的特征力学状态，并且可实现压力帧收集的不同触发。例如，开始收集压力帧的一个触发可以是当COF进入目标区并且稳定预定义的短时间段(如一秒)的时候。同样可收集可变数量的帧；例如可在每秒10帧来收集20帧。一个备选触发可以是当直立足上的负荷达到90%体重时收集帧。可以理解，特征力学状态的变化和组合可触发帧的收集。例如，当人的COF匹配目标区并且取得静态体重的至少95%时，可触发帧收集。在713, —旦测量收集完成，则可指示人将提高的足放回到压力垫上。
在714，如果已经分别测量了双足，则在715可计算参数。如果没有，则710至713可重复进行，以^使收集第二直立足的帧。各足的帧收集的顺序可改变。在第二轮710中，当测量第二直立足时，SFO 可能需要旋转，以便匹配第二直立足的压力印记。在711，还可根据 SFO来定义新的自标区。位置也可按照单足压力图进行少许修改。
在"5，根据从所收集帧的静态或准动态压力测量，可计算足部的生物力学数据估计。只有合格帧才用于计算生物力学数据估计。确定合格帧的步骤可包括前面所述的方法，例如使用确定是否赤足的方法。评估过程一般在执行生物力学数据估计计算之前来执行，因为在相反情况下如果帧在评估过程中被丢弃，则处理将被浪费。然而，评估和计算生物力学数据估计的顺序可改变。例如，评估可对于所有帧
来进行，然后生物力学数据估计的计算可对于其余帧来进行，反之亦然。备选地，评估过程和生物力学数据估计的计算的组合可针对每帧一次进行。
使用图2作为计算生物力学数据估计的参考，足长201可通过沿纵轴进行搜索并且确定最低和最高点来确定。足跟的最后点204与最前点213之间的距离可计算为足长201。一般的足部外形可用于匹配压力图，与图5所示的方法相似。第二趾的横向中心点211和足跟的横向中心212可从足部模板得出，以及可得出作为两个点之间的线条的纵线。纵线成为搜索方向的轴。使用压力图，趾线203可通过搜索压力的峰值和谷值来确定。例如，大拇趾已知为具有压力的大峰值，而压力的谷值存在于脚趾之间。趾线203与足跟的最后点204之间的距离是线条L 205的距离。足部的线条L之内的足部的总面积为足体，由部分A 208、 B 209和C 210的面积之和组成。根据压力的位置，可计算A 208、 B 209和C210的面积。足弓指数等于B除以足体的面积。人的足部的足弓指数则可以是对于各足的所有合格帧的平均足弓指数。
生物力学数据估计可包括足部尺寸、估计的足部类型和估计的体重。例如，可计算的生物力学数据估计可包括静态和准动态压力的峰值压力图、从组合左足和右足准动态足部压力测量所得出的人工双足峰值压力图、足长、足宽、体重、纵线、足弓指数等。生物力学数据估计可存储在售货亭存储区或者通过网络发送以便存储。人群统计信息、例如与关联对应的生物力学数据估计的用户标识号和推荐的足部护理产品相关的信息可存储在存储装置中或者通过网络转发以便存储在中央数据库或服务器中。
图8a示出根据本发明的一个示例实施例的示例决策矩阵。决策矩阵模块用于将分类小组与足部护理产品型号相关。决策可部分从可用的各种足部护理产品来得出，并且因而可根据存储区中存储的产品规格列表而改变。分类小组可基于生物力学数据估计或者直接基于压力测量本身。选择足部护理产品的另一个示例是分类小组与足部护理产品之间的映射。
可提供一组14个预先制造的矫形器，如同时提交的名称为 "Cushioned Orthotic"的申请、2006年9月21曰提交的美国申请 11/524979中所述，它转让给本申请的受让人Schering-Plough Healthcare Products, Inc.。这些矫形器包括4个长度/尺码、2个不同等级的足弓支撑以及2个不同等级的緩沖。但是，对于最大尺码仅提供一个等级的緩冲。这可能是因为最大尺码足部的人需要最大的緩冲。
图8a中的特定矩阵分成范围并且按照人的体重和足弓指数来索引。这些范围表示此人的足长。例如，在示例矩阵中存在四个范围用于小于244 mm的足长的范围A 850，用于大于且包括244但小于 255 mm的足长的范围B，用于大于255 mm但小于270 mm的足长的范围C，以及用于大于且等于270 mm的足长的范围D。各范围包含体重与足弓指数之间的交叉参考。
在示例矩阵中，在低体重与高体重之间划分体重，但是随着更多产品型号和体重被测试，范围中的体重种类可增加。低体重与高体重之间的划分体重为中等体重。中等体重的确定是预计用于特定足长的人的中等体重。对于具有某个足长但比那个足长的中等体重更重的人，支撑的类型可需要更大緩冲。因此，中等体重在不同范围之间改变。随着足长增加，预计中等体重也会增加。
在示例矩阵中，在低、中等或标准与高之间划分足弓指数，但是对于更多产品型号，足弓指数的种类可增加。低足弓指数范围853可定义为大于0.257。中等足弓指数范围859可大于0. 173且小于或等于0.257。高足弓指数范围860可小于或等于0. 173。在这些示例中，足弓指数与足弓之间存在相反关系，例如足弓指数越高，则足弓越低。有可能对于左足和右足单独销售足部护理产品，因为有可能右足和左足将具有不同的足弓指数。假定足长和体重不变。如果足部护理产品仅成对销售，则低或高足弓指数将优于中等/标准足弓指数。例如，如果右足为高足弓指数而左足为标准足弓指数，则所选型号将针对高足弓指数。在高足弓指数与低足弓指数之间，可选择更保守的产品，例如可选择中等足弓指数。
使用人的足长、足弓指数和体重，产品型号可被选择并且推荐给那个人。例如，如果某个人的足长为220 mm、体重为120磅以及足弓指数为0.261。 220 mm的长度表示此人落入范围A 850。范围A850 具有135磅的中等体重855,因此体重120磅的人将分类到低体重 851。 0. 261的足弓指数将此人放入范围A的低足弓854。低体重851 的范围A 850之内的低足弓854将推荐"产品1" 856。作为另一个示例，假定某个人的足长为220 mm、体重为150磅以及足弓指数为 0.205。如前所述，足长将落入范围A 850中。范围A 850具有135 磅的中等体重855，因此150磅的人将分类到高体重852。 0. 205的足弓指数将此人放入范围A的中等即标准足弓858。高体重852的范围A 850之内的中等足弓858将推荐"产品4" 857。
可以理解，虽然这个决策矩阵在这个示例中显示为电子表格，但是，可使用例如数组、链接列表、数据库表等的其它方法在售货亭存储装置中组织、搜索和访问产品和生物力学数据估计的组织。
图8b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。该过程可用于选择推荐的足部护理产品，如图4中的414。在800，当已经开始该过程时，从压力测量、秤或者此人的输入已经确定人的体重、足弓指数和足长。在 801，此人分类到某个范围中。在802，如果此人的足长小于244 mm，则在806将此人分类到范围A中。如果不是，则在803,如果此人的足长大于或等于244隱或者小于255 mm，则在807将此人分类到范围B中。如果不是，则在804，如果此人的足长大于或等于255 mm 或者小于270 mm,则在808将此人分类到范围C中。如果不是，则在805,如果此人的足长大于或等于270腿，则在809将此人分类到范围D中。
在确定范围之后，在810,可将此人的足弓指数与足弓指数范围交叉参考。在811,如果此人的足弓指数大于0. 257，则在814将此人分类为具有低足弓。如果不是，则在812,如果足弓指数大于0.173 或者小于或等于0.257,则在815将此人分类为具有中等足弓。如果不是，则在813,如果足弓指数小于或等于0. 173，则在816将此人分类为具有高足弓。
将此人分类到某个范围和足弓指数之后，在817，将此人分类到体重范围中。在818,如果此人的体重小于中等体重，则在820将此人分类到特定范围的低体重。如果不是，则在819，在缺省情况下，如果此人的体重大于或等于中等体重，则在821将此人分类到特定范围的高体重。如图8a中那样，中等体重可根据特定范围而改变。足弓指数范围、体重范围和足长范围的指定顺序也可改变。例如，根据存储数据的方式或者编写软件的方式，体重范围可在足弓指数范围之
前来确定。在根据选择标准对某个人分类之后，可在822交叉参考选择标准，以便确定推荐产品型号。在823返回这个产品型号，以便推荐给此人。
图9a示出根据本发明的一个示例实施例的选择预先制造的矫形器的示例售货亭。可活动地附连到售货亭的压力垫900位于售货亭底部。在压力垫900的表面904,可显示匹配准确压力图位置的对齐标记。泡沫模板垫可覆盖压力传感器，以便指导使用售货亭的人放置此人足部，以及整个压力传感器和泡沫模板垫组合可形成压力垫900。一组候选足部护理产品(本例中为矫形器)可在位于售货亭侧面的商品显示区901中显示于售货亭之上或附近，例如存放在允许拆卸的透明塑料架中。其它形式的活动配件可用于显示产品。可以理解，商品显示区可位于售货亭之上或者附近。备选地，可像自动售货机那样来分发足部护理产品。人在压力测量过程中单足站立时用于保持平衡的把手903可以是垂直栏杆，但在备选售货亭中，把手903可位于侧面。输出装置902、如触摸屏装置可设置在视高度或者站立于压力垫900 的人可易于接近并查看触摸屏的位置。
图9b示出根据本发明的一个示例实施例的压力衬垫、如图9a的压力村垫900的示例内部结构。左足906和右足907的传感器网格阵
离10 cm ( 908 )。两个传感器网格之间分离的角度905为17. 5度。网格的布局是为了用户的舒适而形成，而不一定是测量所必需的。压力衬垫还包含把柄909。压力衬垫本身以某个角度向上倾斜，其中在 915的点在垂直高度低于在916的点。虽然理论上该系统可校准以便与压力衬垫的任何角度或者平坦的压力衬垫配合工作，但是，具有成角度的压力衬垫降低在无人值守的零售环境中装置被购物推车碾压的可能性。其原因是因为人自然倾向于没有过多压力在其脚趾上的站立，而角度迫使此人产生压力图像。倾斜的实际程度可改变，但推荐大约10°/ 的倾斜度。传感器从脚趾接收正确接触的重要性是确保足长的正确读取。压力垫的宽度916可以是24英寸，而长度917是21.5 英寸。
图9c示出根据本发明的一个示例实施例的压力衬垫、如图9a和图9b的压力衬垫900的示例逐层内部结构。第一层909是压力垫的顶部，并且包括足部轮廓和足部测量区域的边界的图像，如使用该压力垫的人可查看到的。这也是与人的足部直接接触的层。第二层910 可以是可提供用于足部的衬垫的泡沫板。第三层911可以是特氟纶板或者其它非导体材料。第四层912可以是包含压力传感器的传感器垫。从传感器垫延伸的可以是与把柄914附连的一组引线915。底部层913是支撑压力垫的硬层，并且可由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs) 制成。压力垫的各个层的顺序和材料可改变，取决于各种因素，例如压力灵敏度、舒适度或者压力垫高度。
图10至20示出根据本发明的示例实施例、在执行图4、图7和图8b的示例过程时可在输出装置上显示的示例屏幕。图10a示出根据本发明的一个示例实施例、当系统未使用时可按照图4的示例401 显示足部护理产品的示例屏幕。可显示可用足部护理产品的集合中的足部护理产品(如垫矫形器)的示例图像1000。备选地，可显示产品的视频剪辑或旋转图像。音频也可连同图像或视频一起提供。所显示足部护理产品的描述1002也可伴随视频或图像1000。也可显示启动售货亭的指令1001,例如读作"触摸屏幕以开始"的按钮。图10b 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。例如，如图10a所示等的足部护理产品的覆盖层1003、緩冲层1004和1005以及底部外壳层1006可在具有启动售货亭的指令1001的页面上显示。
图11示出根据本发明的一个示例实施例、按照图4的示例403 和406显示信息、指令或者提供语言选项的任何数量的示例屏幕。例如，可包含系统的名称或者采用售货亭的公司的名称或商标的标题1100可在屏幕上列示。还可显示关于如何一般使用售货亭的指令 1102。可呈现语言选项，例如用户可选择"英语"语言1101或者"西班牙语"语言1103指令。备选地，可在缺省情况可能是"英语"语言指令的情况下显示"切换到西班牙语"选项，反之亦然。可以理解，可通过将语言文件加入售货亭来提供其它语言。
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。屏幕可显示人的足部的实时压力图1200。指令1201可在屏幕的另一侧显示。根据指令屏幕的指导，人可脱鞋并且重新踏上压力垫。可使用确定赤足的足部是否在压力垫上的过程来执行差错校验，例如图7的示例过程。此外，可执行差错校验，例如图4的410中所述的那些。也可在任何后续屏幕上执行后续差错校验。如果^r测到差错，则可提示此人重新开始该过程，或者可显示其它指令或更详细的指令，以便帮助此人纠正任何差错。
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。足部对齐可按照足部测量的分析、例如以上在图4的示例408中所述的足部压力测量的分析来确定。可要求某个人将脚趾定位在线条1300，并且还可在压力垫上显示对应线条，以便指导此人站在适当位置。目标力心1303和当前力心1304椭圓可在屏幕上显示。另外的指令可请求此人通过对齐两个所显示椭圆1301(在备选实施例中可显示圓或其它形状)在双足上均匀地平衡其体重。当此人偏移其体重时，重新计算COF，并且COF 椭圆在屏幕上移动。当体重不平衡时，此人可能无法进入下一个步骤，因为"继续，'按钮1302可能不是激活的。
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示例屏幕。足前部的对齐标记可在屏幕上复制为测量边界的前部限制1308。可显示足部压力计量1307以便允许用户解释压力结果。可指示(1309 )此人将黄色圆1306移入红色目标圓1305，与其中可要求某个人将当前COF移动到目标C0F的图13a的示例相似。
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。在平衡体重之后，激活的"继续"4姿4丑1400可加亮显示为激活。如果当前C0F和目标C0F椭圆变为重叠的平衡的C0F 1401，可指明这个情况。可例如在图4的411 所述的或者在图7的705至708更详细说明的过程中获得测量。
图15示出根据本发明的一个示例实施例、包含可向某个人显示的有关当此人左足站立时对其进行准动态足部测量(如压力测量)的指令的示例屏幕。指令1500可在一个部分显示，并且各个步骤在被执行时可加亮显示。为了平衡和安全，第一指令1502可请求此人将手放置在栏杆上。此人可握住栏杆、如图9所示的示例售货亭的903。栏杆可包含传感器，它可记录接触，以便使售货亭确定执行这个步骤的时间。第二指令1503可指示此人緩慢地将右足完全抬离压力垫。第三指令1504可指示此人在保持的左足(本例中的第一直立足)上平衡其体重。这三个指令可按照图7的示例707至709来实现。压力测量可在此人左足站立时进行。当收集压力测量时，第一直立足1501、在本例中为左足的压力图可在屏幕上显示。
图16a示出根据本发明的一个示例实施例、可在进行单直立足的测量之后显示的示例屏幕。指令1600可在已经进行测量之后加亮显示，以^更指明此人的足部可放回到压力垫。在压力垫上4企测到此人的足部时，实时压力图1602可显示先前抬离该垫的足部，在本例中为右足。这可按照图7的示例710来进行。当测量完成并且放回足部时， "继续"按钮1601可被激活，以便向人指明已经完成左足的测量。
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。在示例屏幕中，在足部放回到垫上之后，可提示此人进行体重输入1603,询问此人是否体重小于预定义体重。预定义体重可从特定范围、如图8a所示范围的中等体重得出。要求用户输入体重的屏幕可在测量过程的任何点上显示。例如，可在已经单独测量双足之后、在已经测量任何足部之前等，显示体重输入的提示。备选地，如果压力测量被认为准确到足以计算体重，或者可选的秤用于检验压力测量的体重计算，则可以完全不显示该提示。
图17a示出根据本发明的一个示例实施例、包含可向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。指令 1700可在一个部分显示，并且各个步骤在被执行时可加亮显示。为了平衡和安全，第一指令1702可请求此人将手放置在栏杆上。此人可握住栏杆、如图9所示的示例售货亭的903。栏杆可包含传感器，它可记录接触，以便使售货亭确定执行这个步骤的时间。第二指令 1703可指示此人緩慢地将右足完全抬离压力垫。第三指令1704可指示此人通过对齐椭圆、例如对齐当前COF椭圓1706与目标C0F椭圓 1705，在保持的右足(本例中的直立足)上平衡其体重。这三个指令可通过重复进行图7的707至709来实现。足部测量、如压力测量可在此人以右足、在本例中为第二直立足站立时进行。当收集测量时，第二直立足、在本例中为右足的压力图1701可在屏幕上显示。将理解，足部顺序可颠倒，或者可能仅测量单足。
图17b示出根据本发明的一个示例实施例、包含可向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。用于对单足进行测量的指令1712可被显示并加亮显示。可指示此人将黄色圆1710移入红色圆1711,以便平衡COF。
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。这个屏幕与图16相似，但是把足放回到压力垫的指令可与指示此人可继续进行的激活的按钮1800集成。这可按照图7的示例710来进行。当抬起的足部放回到压力垫时，足部的实时压力图1801可在屏幕上显示。如按下1800所指示的，在已完成测量并且此人准备继续进行时，生物力学数据估计可按照图7的示例712在后台计算。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。可显示足部护理产品的图像1900，人可使用它来识别商品显示区中显示的足部护理产品，如图9的901。可以理解，还可显示识别推荐的足部护理产品的其它标记，例如旋转的图像、或者人可通过触摸屏来操纵的图像、或者包含音频描述的视频剪辑等。可能有利的是，对各种产品进行彩色编码，使得顾客能够更容易查找推荐产品。
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幕。例如，屏幕可显示所选取的推荐足部护理的其它标记，例如型号2000。还可显示将会出现在例如图9a等的商品显示区域901的足部护理产品的包装2002。为了重新开始按照图4的示例414的选择过程，可显示重新开始按钮2001,以便允许某个人重新开始选择过程，或者使得等待使用售货亭的另一个人可立即开始该过程。其它信息也可在最终屏幕上显示，例如可显示先前计算的生物力学数据估计或者压力图的任一个。此人可以能够通过各个页面进行操纵以便查看此人自己的生物力学数据估计。
在备选实施例中，当选择过程完成时，售货亭可显示若干推荐的足部护理产品。然后，此人可通过直接排除选择或者通过回答例如舒适偏好、此人通常参与的活动、足部护理产品可与其配合使用的特定活动、此人可穿着的鞋的类型或者穿着的袜子的类型等的一组问题，从这些少量所选足部护理产品缩小产品的范围。足部护理产品还可以是用户能从中选择的不同类型的产品。例如，售货亭可显示矫形器和足跟杯的分类。在备选实施例中，可在最后页面之前询问这些偏好选择，并且售货亭可为此人自动排除选择。
通过以上描述会理解，本申请的发明人已经认识到提供经济有效方法和设备的未满足的需要，该方法和设备从预先制造的矫形器的广泛但不是无限制的范围中提供推荐，其中包括不同的支撑量、不同尺码和不同緩沖。使用有限数量的测量，本发明人已经发现，则可将大比例的人群引导到这些预先制造的矫形器其中之一，从而实现定制方法的有益效果的至少一部分而无需关联成本。此外，本申请的发明人认识到需要并且开发了一种解决方案，它允许使用位于零售环境中的无人值守的售货亭来进行测量和映射。
已经提出一些现有技术装置，它们使用包括光测量的测量方法，其中使用二维或三维光学或激光扫描仪、热成像、足部的墨迹测量以
及采用计量的物理测量。但是，没有发现这些类型的装置是节省成本的或者足够可靠的以便用于在市场零售环境中广泛部署的装置。此外，许多这些测量需要操作人员的认真监控，并且可能不适合用于无人值守的测量售货亭应用。相比之下，本申请的发明人认识到对于一种装置的未满足的需要，该装置能可靠且准确地表征顾客的足部以便选择足部护理产品、如矫形器，其中测量装置价格低且比较健壮，从而使它适合用于大量市场零售环境。如本申请所公开的，本申请的发明人将例如使用压电垫的压力测量装置确定为特别适合用于这种环境。
当足病医生或其它经过训练的人员使定制矫形器适合于患者时，足病医生可能进行大量不同类型的观测和测量。具体来说，除了足部的静态测量之外，足病医生还可能观测和/或测量患者的动态步态。虽然存在用于步态分析的仪表，但它们不适合用于无人值守的零售装置。因此，本申请的发明人认识到对于以下方法和设备的未满足的需要，这些方法和设备能表征人的足部，并且识别适当的足部护理产品、如矫形器。本发明人已经开发以下方法和系统，这些方法和系统结合了以适合用于比较简单、低成本、无人值守的测量售货亭的方式进行动态步态分析的元件。这些方法和系统包括足部的准动态测量，以便使用简单的自动化工具来提供动态步态分析的一部分优点。具体来说，本申请的发明人已经开发用于根据仅单足站立的人的压力测量来表征足部的方法和系统，它们可用于将动态元件加入静态双足测量。这种解决方案可允许更准确地表征足部以及更好地推荐的足部护理产品、如矫形器，而无需附加的更复杂且昂贵的测量和/或测量装置。为了提供能准确表征用户的足部并且推荐足部护理产品的适合用于无人值守的环境的装置，必须解决若干其它问题。首先，本申请的发明人观察到，没有适当监控，用户可能不正确地使用测量装置。例如，用户在应当赤足时穿着鞋，以及用户可能靠着装置而不是站立。因此，本发明人认识到对于自动地确定用户是否正在正确地利用测量装置的系统和方法的未满足的需要，这些系统和方法例如通过检测用户是穿鞋、穿袜还是赤足，通过确定用户是靠着装置还是将其全部体重置于测量系统，来确定用户的体重是否正确地集中于测量装置，确定用户的足是否正确地定位在测量装置上。此外，一旦采用压力传感器，则存在另一个未满足的需要，关于仅使用压力测量解决这些问题或者压力测量加上没有极大地增加测量装置的成本的有限范围的获
得信息的容易度(例如用户的简单体重测量或询问)。
在本发明的一些示例实施例中，售货亭测量某个人的足部并且为此人确定推荐的足部护理产品、如预先制造的矫形器，并且推荐的产品可被分发或者由此人从显示器选择。测量可采用包含压力传感器的表面来进行，以便测量某个人的足部。处理器可将足部护理产品与此人的足部测量相关。在一个示例实施例中，售货亭可包含向此人提供指令的视频屏幕。该系统至少部分根据从压力传感器所接收的多个压力测量从一组候选足部护理产品中选择推荐的足部护理产品。该组候选足部护理产品可在售货亭之上或附近的商品显示区中显示，并且向此人提供推荐的足部护理产品的标记，例如足部护理产品的图片、足部护理产品的型号、颜色或符号等。此人则可易于查找将为此人的需要提供最佳计算的适合性和支撑的足部护理产品。备选地，产品可从售货亭分发，例如，售货亭可配置为自动售货机。销售的足部护理产品可以是预先制造的矫形器，并且该组候选足部护理产品可以是可变属性的一组不同型号的预先制造的矫形器，属性例如尺码、足弓支撑等级、足弓指数、緩冲等级(即泡沫密度、所使用的緩冲材料等)等。当出现一系列尺码和型号需要适合于潜在用户群体的绝大多数并为其提供适当的支撑等级时，选取所提供型号的范围以针对需要足部护理产品的最常见情况。
本发明的一个示例实施例可以是系统，包括表面，其中，表面配置成允许人站在表面上；多个压力传感器位于形成2D传感器阵列的表面之下；测量系统配置成从顾客足部获得测量；与多个压力传感器进行通信的处理器，处理器配置成当此人站立在表面上时从多个压力传感器的至少一个子集接收多个压力测量，处理器还配置成至少部分地根据多个压力测量从一组候选足部护理产品中选择推荐的足部护理产品，其中处理器配置成当此人单足站立时接收多个压力测量的第一子集；输出装置，显示从处理器所接收的信息，该信息标识向此人推荐的足部护理产品；输入装置配置成在选择推荐的产品时接收人的输入；以及商品显示区，商品显示区配置成显示该组候选的足部护理产品。
与表征足部的光学、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。此外，压力测量的使用允许获得近似于原本要从动态步态分析所得到的结果的测量，而无需不适合用于零售屋的更复杂测量。提供不同等级的支撑、緩冲和尺码的一系列产品、如下面所公开的一个优选实施例中提供的14种产品解决下列问题以类似于常规预先制造的插入物的产品成本为顾客提供改进的舒适性和合适性，而没有获得定制产品的附加成本和不便。通过测量顾客以及准确地推荐适当产品，顾客可获得比只是购买"现成的"产品更好的合适性以及更优的舒适性，并且可能更愿意为预先制造的产品支付更高价格。顾客还可避免不得不令人失望且不满意地购买不正确产品。
本发明的一个备选示例实施例可以是一种选择推荐矫形器的方法，其中包括确定传感器上的足部是否赤足；当某个人单足站立不动时收集此人足部的第一组压力测量，其中从某个人的足部的不同点进行多个压力测量；使用压力测量来计算足部的生物力学数据估计，其中生物力学数据包含足长、足宽、体重、足弓指数、趾线和足部的轮廓、峰值压力图、峰值压力图上绘制的纵线或者纵线与足体的交叉点；将生物力学数据与来自矫形器和分类小组的决策矩阵的值进行比较；以及根据该比较来选择矫形器。
压力传感器的使用可提供优于光学测量的结果。此外，压力传感器的使用解决了提供适合用于无人值守的零售屋的健壮解决方案的问题。但是，由于压力数据要比足病医生在足部分析中所使用的完全数据范围更有限，因此，本文所提供的系统和方法解决以下问题仅使用压力数据或者压力数据加上有限数量的其它数据、如秤上的或者响应询问的顾客体重，来提供用户足部的大范围的生物力学特性。这可解决如何仅采用有限数据量准确地表征用户足部的问题。
使用测量的映射矫形器和分类小组的决策矩阵解决了如何仅使用有限数据将顾客的足部映射到推荐的产品的问题。已经根据实际用户的测试和映射来开发这些映射。
由于本文所述的示例实施例预计用于无人值守的零售环境，所以顾客将在无监控的情况下使用它们。如果顾客在穿鞋时使用该系统，则这将改变测量，并且可能产生不满意的产品推荐。用于确定顾客是穿鞋还是赤足的系统和方法解决始终可能存在于无人值守的系统的下列问题自动识别不正确使用该系统的顾客，使得能促进正确使用售货亭。
本发明的一个备选示例实施例可以是一种设备，其中具有表面、设置在该表面下面的多个压力传感器以及与多个压力传感器进行通信的处理器，处理器配置成当人站立于表面上时从多个压力传感器的子集接收多个压力测量。该过程还可配置成至少部分地根据多个压力测量从一组候选的足部护理产品中选择推荐的足部护理产品。表面配置成允许人站立其上。足部护理产品可包括矫形器。该组候选足部护理产品包括一组矫形器，该组包括具有多个不同尺码和多个不同支撑等级的预先制造的矫形器。压力传感器可以是可能由2D阵列形成的压力传感器网格。阵列中可存在1144个传感器用于单足。传感器可以是7. 5 mmx7. 5 mm或更小。压力传感器可包括压敏导电墨水、压电传感器等。该设备可选择推荐的足部护理产品，并且可进行该选择而无需进行除了压力测量之外的其它足部测量。在备选实施例中，种可用于提供人的体重测量。
该设备的示例实施例还可包含输入和输出特征。该设备可包含显示从处理器所接收的信息的输出装置，该信息标识对于此人推荐的足部护理产品。输出装置可以是视频屏幕，它配置成显示推荐的足部护理产品的图像、生物力学数据估计或者显示指令，这些指令指导此人单足站立。生物力学数据可包括足长、足宽、体重、足弓指数、趾线和足部的轮廓、峰值压力图、在峰值压力图上绘制的纵线或者纵线与足体的交叉点中的至少一个。视频屏幕还可以是触摸屏，可配置成接收输入和输出。分开的输入装置还可接收配置处理器的输入。
向系统显示测量数据可帮助解决使无人值守的售货亭的用户正确使用该系统并且参与其使用的问题。例如，提供系统和方法用于促进用户将其体重在机器上正确地集中，特别是在进行单足测量时，使得能实现用户足部的正确表征。
该设备还可配置成采用处理器来接收和计算压力测量。处理器可配置成当此人仅单足站立时进行压力测量，或者可配置成当此人仅单足站立时接收多个压力测量的至少第一子集。处理器可配置成当此人双足站立时接收多个压力测量的至少第二子集。处理器可配置成接收人群统计信息。
与单个双足静态测量相比，进行单足或"准动态"测量可提供用户足部的更准确表征。这实现使用比较简单且健壮的测量系统更准确地推荐适当的足部护理产品，而无需完全定制检查的成本。
为了选择推荐的足部护理产品，存储装置可存储足部护理产品到分类小组的映射。存储装置还可存储包含设备交易的存储记录。处理器可配置成根据多个压力测量来计算生物力学数据估计。生物力学数据估计的种类可包括估计的足部尺寸、估计的足部类型和估计的体重。足部尺寸可以是从足跟中心延伸到第二趾中心的纵线、作为通过三个对齐标记的拟合曲线的趾线、作为纵线上的足部压力图的最后点与最前点之间的距离的投影的足长、作为纵线的垂直线上的足部压力图的最内侧点与最外侧点之间的距离的投影的足宽、作为无趾足印的中三分之一的面积与无趾足印面积之比的足弓指数等。处理器可配置成根据生物力学数据估计来选择推荐的足部护理产品。该设备的处理器还可配置成确定在压力传感器上是赤足、鞋还是袜。处理器可使用一部分生物力学数据估计或压力测量来进行这个确定。
如上所述，该设备可从一组候选足部护理产品中选择推荐的足部护理产品。该组候选足部护理产品可包括一组不同的预先制造的矫形器。该組不同的预先制造的矫形器可包括尺码、足弓支撑等级和緩冲等级不同的矫形器。可计算该组不同的预先制造的矫形器的变化以便适合人群的大多数。处理器可配置成从某个人接收精确因素。精确因素可在进行推荐之前或之后接收。精确因素可与用于选择推荐的足部护理产品所执行的计算和过程结合，但也可以是完整的分开的过程。该设备还可包括配置成显示该组候选足部护理产品的商品显示区。
精确因素的收集、例如与顾客的体形、体重、身高等有关的询问
解决下列问题如何仅使用比较简单且健壮的测量系统、如本文所述的压力传感器来进行准确表征和推荐。此外，由于本文所述的一部分示例实施例预计用于无人值守的零售环境，所以它们配备了栏杆以便使顾客例如在单足站立时支撑自身。因此，存在下列问题当进行测量时，顾客可能倚靠或者过度支撑自身，从而可能导致不准确的足部表征或产品推荐。使用来自顾客的附加确认信息帮助^r证是否已经准确地进行测量。它们还允许收集人群统计数据以便随时间改进系统。本发明的一个示例实施例可以是用于销售矫形器的销售点系统，其中包括一组不同类型的预先制造的矫形器；测量系统，配置成从顾客足部获得测量；以及处理器，配置成接收测量，并且至少部分地根据这些测量从该组预先制造的矫形器中向顾客推荐矫形器。测量系统可包含多个压力传感器。处理器可配置成从测量系统所收集的测量来得出生物力学数据。生物力学数据可从足长、足宽、体重、足弓指数、趾线和足部的轮廓、峰值压力图、在峰值压力图上绘制的纵线以及纵线与足体的交叉点等等来选取。分发机构可从该组预先制造的矫形器向此人提供矫形器。
本发明的一个示例实施例还可执行表征足部的方法。该方法可在某个人单足站立不动时收集此人足部的第一组压力测量，并且根据第一组压力测量来表征足部。足部护理产品的选择则可基于至少一个足部的表征。该方法可在某个人双足站立时从此人的双足收集第二组压力测量，并且根据第一组和第二组压力测量来表征足部。备选地，该方法可以仅从双足收集压力测量作为某个人的第一组压力测量，并且根据第一组、在本例中为双足的压力测量来表征足部。该方法还可使用压力测量来计算足部的生物力学数据估计。该方法可将生物力学数据与来自分类小组和矫形器的决策矩阵的值进行比较，其中分类小组可包括此人的体重、此人的范围(即基于人的足长的范围)、人的足弓指数等。该方法可包括使用力校准方法或多级压力校准方法来校准多个压力传感器和处理器。该方法可包括调整处理器中的系数，改变精确因素以推荐矫形器。决策矩阵可根据产品规格表来创建。
本发明的一个示例实施例还可执行选择矫形器的方法。该方法可包括在人的足部的不同点收集多个压力测量以及根据压力测量来选择矫形器。该方法可执行以下组合根据压力测量将某个人分组到多个分类小组之一中；根据人的分类小组来推荐的足部护理产品；从人的双足、人的左足或者人的右足中的至少一个的压力测量得出生物力学数据估计；使用第一组压力测量和第二组压力测量来估计此人足部的生物力学数据；根据所接收的压力测量来确认此人保持平衡；根据压力测量来确认此人没有穿着鞋类；根据生物力学数据估计来确认此人没有穿着鞋类；当单个直立足上的负荷达到预定体重百分比时接收第二组压力测量；当此人的力心进入目标区时接收第二组压力测量，其中目标区是压力参考点；当力心匹配目标区以及达到至少95%的静态体重、即通过足部相对静止时所创建的力的总和所计算的体重时，接收第二组压力测量；或者根据压力测量来生成静态足部轮廓。生物力学数据可包括足长、足宽、体重、足弓指数、趾线和足部的轮廓、峰值压力图、在峰值压力图上绘制的纵线或者纵线与足体的交叉点。规定体重百分比可以在体重的90°/。至95%的范围之间。
根据压力测量来计算各种生物力学数据解决下列问题在无人值守的系统中仅使用比较筒单的低价格测量系统来获得用户足部的充分表征以进行产品推荐。根据经验分析将数据映射成小组解决下列问题仅使用有限范围的预先制造产品和有限数量的测量数据来为绝大多数顾客自动推荐良好解决方案。
使顾客匹配力心解决了使顾客正确使用无人值守的售货亭的问题。目标力心可在屏幕上显示，它帮助顾客正确平衡并且将其体重定位在测量设备上，使得能进行准确测量。类似地，跟踪体重百分比帮助检验在进行单足测量时用户是否在系统上正确平衡，从而解决如何在无人值守的系统中进行准确测量的问题，特别是在假定用户单足站立时倾斜倚靠或者不正确平衡的情况下。
生成所述的各种足部表征量度解决下列问题提供用户足部的充分表征，以便仅使用压力测量图或者具有少量补充信息的压力测量图来进行准确产品推荐。
本发明的一个示例实施例还可执行确定传感器上的足部是否为赤足的方法。该方法可包括确定多个足部尺寸、计算多个足部尺寸比率以及将足部尺寸比率与预定值(例如3. 5、 6.0、 1.2和0. l)进行比较。足部尺寸可从由足长、足跟宽度、足弓宽度和前足宽度所组成的组中选取，但将理解，也可使用其它尺寸。足部尺寸比率可包括足长 (例如各足部压力印记的最后与最前点之间的线条长度)比足跟宽度(例如与第二线条垂直的第一线条的长度，其中第二线条是足跟中心
与第二趾中心之间的线条，而第一线条位于16%，但它的范围可在5 至20%之间)、前足宽度/足跟宽度以及足弓宽度/足跟宽度。
本文中具体地说明和描述了本发明的若干示例实施例。但将理解，在不背离本发明的精神和预计范围的情况下，本发明的各种修改和变更均包含在上述教导及所附权利要求的范围之内。
权利要求
1. 一种用于确定人的足部的至少一个性质的设备，所述设备包括表面，配置成允许人站立在其上；多个压力传感器，位于所述表面之下；以及计算部件，设置成接收表示当人站立于所述表面上时来自所述多个压力传感器的至少一个子集的压力测量的信号，所述计算部件可操作以处理所述信号以确定关于站立于所述表面上的人的力点；将所述人的确定的力点与用于所述力点的目标区进行比较；提供指明所述人的确定的力点与所述目标区之间的差异的显示，以帮助所述人改变他的力点以使其进入所述目标区；以及当所述人的确定的力点落入所述目标区时，使用表示来自所述多个压力传感器的至少所述子集的压力测量的信号来确定所述人的足部的至少一个性质。
2. 如权利要求l所述的设备，其中，所述计算部件可操作以通过显示表示所述人的确定的力点的位置的符号以及表示所述目标区的符号，来提供指明所述人的确定的力点与所述目标区之间的差异的显示；以及当所述人移动时，在表示所述人的确定的力点的位置的符号的显示上改变所述位置。
3. 如权利要求1或2所述的设备，其中，所迷计算部件可操作以通过处理所述信号确定关于所述人的力心来为站立于所述表面上的所述人确定所述力点，所述力心指示所述人的重心通过其起作用的所述表面上的点。
4. 如以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述计算部件可操作将所述人的确定的力点与在所述人的双足的压力印记的几何中心的目标区进行比较。
5. 如权利要求1至3中的任一项所述的设备，其中，所述计算部件可操作以将所述人的确定的力点与在包含向远侧偏移的所述人的双足的压力印记的几何中心的位置的目标区进行比较。
6. 如以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述表面相对水平平面设置成锐角。
7. 如以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述多个压力传感器设置成二维阵列。
8. 如以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述计算部件可操作以确定来自包括足长、足宽、足弓指数、趾线和足部的轮廓、峰值压力图、在峰值压力图上绘制的纵线、或者纵线与足体的交叉点的性质的组的所述人的足部的至少一个性质。
9. 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"t喿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。
10. 如权利要求9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。
11. 如权利要求9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。
12. 如权利要求IO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。
13. 如权利要求10至12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。
14. 如权利要求13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。
15. 如权利要求9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。
16. 如权利要求15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。
17. 如权利要求16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。
18. 如权利要求16或17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。
19. 如权利要求16至18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。
20. 如权利要求9至19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。
21. 如权利要求20所述的设备，其中，所述多个压力传感器设置成二维阵列。
22. —种用于测量人的足部的足弓的设备，所述设备包括表面，配置成允许人站立在其上；多个压力传感器，位于所述表面之下；以及计算部件，设置成从所述多个压力传感器的至少一个子集接收表示压力测量的信号，并且可操作以处理所述信号以生成所述人的足部的压力图；根据所生成的压力图来确定表征所述人的足部的足弓的输出量度。
23. 如权利要求22所述的设备，其中，作为确定所述输出量度的部分，所述计算部件还可才喿作以处理所述信号以确定所述压力图的足弓部分以及所述足弓部分的面积；以及确定所述足弓部分的面积与所述压力图中的足部的面积的比率。
24. 如权利要求23所述的设备，其中，所述计算部件可操作以通过以下步骤来确定所述足弓部分以及确定所述足弓部分的面积与所述压力图中的足部的面积的比率沿趾线的水平线上第二趾的横向中心点与足跟的最后点的水平线上足跟的横向中心之间的线条将所述压力图分为三个部分；以及确定所述三个部分的中心部分的面积与全部所述部分的总面积的比率。
25. 如权利要求24所述的设备，其中，所述计算部件可操作以将所述压力图分成所述三个部分，使得各部分具有沿所述线条的总长度的三分之一的线条的长度。
26. 如权利要求22至25中的任一项所述的设备，其中，所述表面是二维表面。
27. 如权利要求22至26中的任一项所述的设备，其中，所述多个传感器设置成二维阵列。
28. —种用于确定人的足部的至少一个性质的设备，所述设备包括表面，配置成允许人站立在其上；多个传感器，配置成当人站立于所述表面上时测量所述人的足部的性质；以及计算部件，设置成当人站立于所述表面上时从所述多个传感器的至少一个子集接收信号，所述计算部件可操作以处理所述信号以确定所述人是否仅单足站立于所述表面上；以及当确定所述人仅单足站立于所述表面上时，确定所述人的足部的至少一个性质。
29. 如权利要求28所述的设备，其中，所述传感器包括位于所述表面之下的多个压力传感器。
30. 如权利要求28或29所述的设备，其中，所述计算部件可操作以处理所述信号，以通过确定所述人的力心是否在所述表面上的目标区之内来确定所述人是否仅单足站立于所述表面上。
31. 如权利要求28或29所述的设备，其中，所述计算部件可操作以处理所述信号，以通过确定所述表面的区域上的负荷是否已经达到所述人的体重的预定部分来确定所述人是否仅单足站立于所述表面上。
32. 如权利要求28或29所述的设备，其中，所述计算部件可操作以处理所述信号，以通过确定所述表面的区域上的负荷是否已经达到所述人的体重的预定部分以及所述人的力心是否在所述表面上的目标区之内来确定所述人是否仅单足站立于所述表面上。
33. 如权利要求31或32所述的设备，其中，所述人的体重的所述预定部分为90°/ 或以上。
34. 如权利要求28至33中的任一项所述的设备，其中，所述表面相对水平平面设置成锐角。
35. 如权利要求28至34中的任一项所述的设备，其中，所述多个传感器设置成二维阵列。
36. 如权利要求28至35中的任一项所述的设备，其中，所述计算部件可操作以确定来自包括足长、足宽、足弓指数、趾线和足部的轮廓、峰值压力图、在峰值压力图上绘制的纵线、或者纵线与足体的交叉点的性质的组的所述人的足部的至少一个性质。
37. —种用于确定人的足部的至少一个性质的设备，所述设备包括表面，配置成允许人站立在其上；多个传感器，配置成当所述人站立于所述表面上时测量所述人的足部的性质；以及计算部件，设置成从所述多个传感器的至少一个子集接收信号，并且可操作以处理所述信号以确定所述人的足部的至少一个性质；其中，所述计算部件设置成接收当所述人双足站立于所述表面上时所得到的所述信号的第一集合；接收当所述人单足站立于所述表面上时所得到的所述信号的第二集合；以及处理所述信号的第一和第二集合，以确定所述人的足部的至少一个性质。
38. 如权利要求37所述的设备，其中，所述传感器包括位于所述表面之下的多个压力传感器。
39. 如权利要求37或38所述的设备，其中，所述多个传感器设置成二维阵列。
40. 如权利要求37至39中的任一项所述的设备，其中，所述计算部件可操作以确定来自包括足长、足宽、足弓指数、趾线和足部的轮廓、峰值压力图、在峰值压力图上绘制的纵线、或者纵线与足体的交叉点的性质的组的所述人的足部的至少一个性质。
41. 一种用于表征人的足部并且为其选择足部护理产品的设备，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；存储部件，具有存储于其中的数据，所述数据定义多个足长范围、关于足弓高度的量度的多个范围，以及为所述足长范围的每个定义相应多个体重范围；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长度；确定所述人的足部的足弓的高度的量度；识别所确定的所述人的足部的长度所在的所存储的多个足长范围之一；识别所述人的体重所在的关于所识别的足长范围的所存储的多个体重范围之一；识别所确定的所述人的足部的足弓的高度的量度所在的所存储的关于足弓高度的量度的多个范围之一；以及根据所识别的范围来为所述人的足部选择足部护理产品。
42. 如权利要求41所述的设备，还包括用于为所述人称体重的部件。
43. 如权利要求41或42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。
44. 如权利要求43所述的设备，其中，所述计算部件设置成通过以下步骤来确定所述人的足部的足弓的高度的量度生成所述人的足部的压力图；确定所述压力图的足弓部分以及所述足弓部分的面积；以及确定所述足弓部分的面积与所述压力图中的足部的面积的比率。
45. 如权利要求44所述的设备，其中，所述计算部件可操作以通过以下步骤来确定所述足弓部分以及确定所述足弓部分的面积与所述压力图中的足部的面积的比率沿趾线的水平线上第二趾的横向中心点与足跟的最后点的水平线上足跟的横向中心之间的线条将所述压力图分成三个部分；以及确定所述三个部分的中心部分的面积与全部所述部分的总面积的比率。
46. 如权利要求45所述的设备，其中，所述计算部件可操作以将所述压力图分成所述三个部分，使得各部分具有沿所述线条的总长度的三分之一的线条的长度。
47. 如权利要求41至46中的任一项所述的设备，其中，所述存储部件中存储了定义四个足长范围的数据。
48. 如权利要求41至47中的任一项所述的设备，其中，所述存储部件中存储了为每个足长范围定义两个体重范围的数据。
49. 如权利要求48所述的设备，其中，各足长范围的两个体重范围通过用于所述足长范围的中等体重来定义。
50. 如权利要求41至49中的任一项所述的设备，其中，所述存储部件中存储了定义关于所述足弓高度的量度的三个范围的数据。
51. —种通过处理信号来确定人的足部的至少一个性质的方法，所述信号表示当人站立于表面上时来自位于所述表面之下的多个压力传感器的至少一个子集的压力测量，所述方法包括处理所述信号以确定关于站立于所述表面上的所述人的力点；将所述人的确定的力点与用于所述力点的目标区进行比较；生成指明所述人的确定的力点与所述目标区之间的差异的显示数据，以帮助所述人改变他的力点以使其进入所述目标区；以及当所述人的确定的力点落入所述目标区时，确定所述人的足部的至少一个性质。
52. 如权利要求51所述的方法，其中生成显示数据的步骤包括生成包含表示所述人的确定的力点的位置的符号以及表示所述目标区的符号的显示数据；以及当所述人移动时，在表示所述人的确定的力点的位置的符号的显示数据中改变所述位置。
53. 如权利要求51或52所述的方法，其中，通过处理所述信号确定关于所述人的力心来确定关于站立于所述表面上的所述人的力点，所述力心指示所述人的重心通过其起作用的所述表面上的点。
54. 如权利要求51至53中的任一项所述的方法，其中，将所述人的确定的力点与在所述人的双足的压力印记的几何中心的目标区进行比较。
55. 如权利要求51至53中的任一项所述的方法，其中，将所述人的确定的力点与在包含向远侧偏移的所述人的双足的压力印记的几何中心的位置的目标区进行比较。
56. 如权利要求51至55中的任一项所述的方法，其中，处理的所述信号包括来自相对水平平面设置成锐角的表面之下的压力传感器的信号。
57. 如权利要求51至56中的任一项所述的方法，其中，处理的所述信号包括来自设置成二维阵列的压力传感器的信号。
58. 如权利要求51至57中的任一项所述的方法，其中，确定来自包括足长、足宽、足弓指数、趾线和足部的轮廓、峰值压力图、在峰值压力图上绘制的纵线、或者纵线与足体的交叉点的性质的组的所述人的足部的至少一个性质。
59. —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。
60. 如权利要求59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。
61. 如权利要求59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。
62. 如权利要求60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。
63. 如权利要求60至62中的任一项所述的方法，其中，确定足跟宽度、足弓宽度和前足宽度。
64. 如权利要求63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。
65. 如权利要求59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。
66. 如权利要求65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。
67. 如权利要求66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。
68. 如权利要求66或67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。
69. 如权利要求66至68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。
70. 如权利要求59至69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。
71. 如权利要求70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。
72. —种通过处理信号来测量人的足部的足弓的方法，所述信号表示来自多个压力传感器的压力测量，所述方法包括处理所述信号以生成所述人的足部的压力图；根据所生成的压力图来确定表征所述人的足部的足弓的输出量度。
73. 如权利要求72所述的方法，其中，所述输出量度通过以下步骤来确定确定所述压力图的足弓部分以及所述足弓部分的面积；以及确定所述足弓部分的面积与所述压力图中的足部的面积的比率。
74. 如权利要求73所述的方法，其中，通过以下步骤来确定所述足弓部分以及所述足弓部分的面积与所述压力图中的足部的面积的比率沿趾线的水平线上第二趾的横向中心点与足跟的最后点的水平线上足跟的横向中心之间的线条将所述压力图分成三个部分；以及确定所述三个部分的中心部分的面积与全部所述部分的总面积的比率。
75. 如权利要求74所述的方法，其中，将所述压力图分成所述三个部分，使得各部分具有沿所述线条的总长度的三分之一的线条的长度。
76. 如权利要求72至75中的任一项所述的方法，其中，所处理的所述信号包括来自所述人站立其上的二维表面之下的压力传感器的信号。
77. 如权利要求72至76中的任一项所述的方法，其中，所处理的所述信号包括来自设置成二维阵列的多个传感器的信号。
78. —种通过处理当人站立于表面上时来自至少一个传感器的信号来确定人的足部的至少一个性质的方法，所述方法包括处理所述信号以确定所述人是否仅单足站立于所述表面上；以及当确定所述人仅单足站立于所述表面上时，确定所述人的足部的至少一个性质。
79. 如权利要求78所述的方法，其中，所处理的所述信号包括来自位于所述表面下的多个压力传感器的信号。
80. 如权利要求78或79所述的方法，其中，处理所述信号，以通过确定所述人的力心是否在所述表面上的目标区之内来确定所述人是否仅单足站立于所述表面上。
81. 如权利要求78或79所述的方法，其中，处理所述信号，以通过确定所述表面的区域上的负荷是否已经达到所述人的体重的预定部分来确定所述人是否仅单足站立于所述表面上。
82. 如权利要求78或79所述的方法，其中，处理所述信号，以通过确定所述表面的区域上的负荷是否已经达到所述人的体重的预定部分以及所述人的力心是否在所述表面上的目标区之内来确定所述人是否仅单足站立于所述表面上。
83. 如权利要求81或82所述的方法，其中，所述人的体重的所述预定部分是90%或以上。
84. 如权利要求78至83中的任一项所述的方法，其中，所述表面相对水平平面设置成锐角。
85. 如权利要求78至84中的任一项所述的方法，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。
86. 如权利要求78至85中的任一项所述的方法，其中，确定包括足长、足宽、足弓指数、趾线和足部的轮廓、峰值压力图、在峰值压力图上绘制的纵线、或者纵线与足体的交叉点的性质的组中的所述人的足部的至少一个性质。
87. —种通过处理来自多个传感器的信号来确定人的足部的至少一个性质的方法，所述方法包括接收当所述人双足站立时由所述传感器生成的信号的第一集合；接收当所述人单足站立时由所述传感器生成的信号的第二集合；以及处理所述信号的第一和第二集合，以确定所述人的足部的至少一个性质。
88. 如权利要求87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。
89. 如权利要求87或88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传感器的信号。
90. 如权利要求87至89中的任一项所述的方法，其中，确定包括足长、足宽、足弓指数、趾线和足部的轮廓、峰值压力图、在峰值压力图上绘制的纵线、或者纵线与足体的交叉点的性质的组中的所述人的足部的至少一个性质。
91. 一种表征人的足部并且为其选择足部护理产品的方法，所述方法包4舌存储定义多个足长范围、关于足弓高度的量度的多个范围以及为所述足长范围的每个定义相应多个体重范围的数据；以及从至少一个传感器接收表示人的足部的测量的信号；以及处理所述信号以确定所述人的足部的长度；确定所述人的足部的足弓的高度的量度；识别所确定的所述人的足部的长度所在的所存储的多个足长范围之一；识别所述人的体重所在的关于所识别的足长范围的所存储的多个体重范围之一；识别所确定的所述人的足部的足弓的高度的量度所在的所存储的关于足弓高度的量度的多个范围之一；以及根据所识别的范围来为所述人的足部选择足部护理产品。
92. 如权利要求91所述的方法，还包括为所述人称体重。
93. 如权利要求91或92所述的方法，其中，所接收的信号包括来自多个压力传感器的信号。
94. 如权利要求93所述的方法，其中，通过以下步骤来确定所述人的足部的足弓的高度的量度生成所述人的足部的压力图；确定所述压力图的足弓部分以及所述足弓部分的面积；以及确定所述足弓部分的面积与所述压力图中的足部的面积的比率。
95. 如权利要求94所述的方法，其中，通过以下步骤来确定所述足弓部分以及所述足弓部分的面积与所述压力图中的足部的面积的比率沿趾线的水平线上第二趾的横向中心点与足跟的最后点的水平线上足跟的横向中心之间的线条将所述压力图分成三个部分；以及确定所述三个部分的中心部分的面积与全部所述部分的总面积的比率。
96. 如权利要求95所述的方法，其中，将所述压力图分成所述三个部分，使得各部分具有沿所述线条的总长度的三分之一的线条的长度。
97. 如权利要求91至96中的任一项所述的方法，其中，存储定义四个足长范围的数据。
98. 如权利要求91至97中的任一项所述的方法，其中，存储为每个足长范围定义两个体重范围的数据。
99. 如权利要求98所述的方法，其中，每个足长范围的两个体重范围通过用于所述足长范围的中等体重来定义。
100. 如权利要求91至99中的任一项所述的方法，其中，存储定义关于所述足弓高度的量度的三个范围的数据。
101. —种存储计算机程序指令的存储介质，所述计算机程序指令将可编程处理设备编程为可操作以执行如权利要求51至100中的至少一个所述的方法。
102. —种携带计算机程序指令的信号，所述计算机程序指令将可编程处理设备编程为可操作以执行如权利要求51至100中的至少一个所述的方法。
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A61B5/107GK101547639SQ200780042883
公开日2009年9月30日申请日期2007年9月21日优先权日2006年9月21日
发明者C·E·小朗迪, H·A·霍里特, 彬夏申请人:先灵-普劳健康护理产品公司

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该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
技术研发人员：夏彬;H.A.霍里特;C.E.小朗迪
技术所有人：先灵-普劳健康护理产品公司
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