用于检测用户步态障碍的系统及相关方法与流程

本发明涉及鞋子的领域，更一般地涉及鞋类的领域。更具体地，本发明涉及一种用于检测用户步态障碍的系统。本发明还涉及一种检测检测系统的用户步态障碍的方法。

背景技术：

鞋子，更具体地说是鞋底，无论是内部还是外部，本质上都具有保护脚免受地面影响的原始作用。它们的形状根据时尚及其奇想而变化，从而为多种副产品和功能腾出空间。

鞋子可以用于休闲、正式、运动、医疗、专业或仅消遣用途。因此，鞋子一方面主要由鞋底构成，其下部保护脚底，脚后跟或多或少地在后部抬高，另一方面由鞋帮构成，其上部包裹脚。它可以仅限于脚踝，也可以是高帮鞋。鞋底可以分为两部分。与用户的脚直接接触的上鞋底层和与地面或更一般地与外部环境直接接触的下鞋底层。鞋子还可以包括可移除鞋垫。在这种特定情况下，该鞋底还包括至少一个上鞋底层和一个下鞋底层。

新技术伴随着新需求，鞋类世界已成为这一运动的一部分。电子学的发展导致出现了所谓的具有广泛功能的鞋底和鞋子。通常，这些相连的鞋底或鞋子可以是自主的，并包含可再充电电池。它们可以通过有线系统或无线连接而连接到外部终端。

在现有的相连鞋底或鞋子提供的功能中，我们可以提及将脚加热到一个或多个给定温度的功能，该温度由制造商确定；我们还可以提及在文献us2017/0188950中描述的那些，其配备有压力传感器和加速度计，并且允许通过蓝牙连接的智能手机提供有关其穿着者的身体活动的统计信息，比如所走的步数。

还有鞋底或鞋子可以记录有关其用户的生物学信息。例如，文献wo2017023868涉及一种装置，其由于力或压力传感器而提供关于用户步行的生物力学的信息。同样，文献us2015/257679提出了一种监视跑步者步态以测量人脚所施加的力的系统，特别是通过力或压力传感器，以训练运动员更好地跑步并遵守限定的训练参数。

然而，基于存在分配于鞋底中的多个传感器(例如压力传感器)的这些装置具有较短的使用寿命并且通常具有相对较高的厚度，这会限制这些鞋底的使用。另外，通常不实时进行计算。因此，需要一种既紧凑又确保高耐冲击性的同时能够快速且可靠地监视用户步态的系统。

最后，这些技术解决方案不允许定期有效地监视用户运动的演变，甚至无法识别可能对应于发展畸形或病理的风险的异常。从这个意义上讲，已经提出了一种用于治疗骨关节炎的系统，该系统允许修改肌肉激活模式以治疗与骨关节炎相关的膝盖疼痛(wo2017/023864)。然而，数据处理仅在计算终端上完成，并且鞋底用于原始数据采集。而且，该系统不允许以能够跟随其演变的方式来表征用户的步态。

因此，尽管提供了各种技术解决方案，但是没有用户能够使用鞋底或鞋子来使他/她从直接从他/她的脚收集的数据中了解他/她的健康状况的演变。实际上，一般来说，以这些各种装置为特征的现有技术仅允许用户获得有关他/她的表现或他/她的直接外部环境的特征的信息。

因此，需要新的系统来检测用户的步态障碍。

技术实现要素：

[技术问题]

本发明旨在克服现有技术的缺点。特别地，本发明旨在提供一种用于检测用户步态障碍的系统，所述系统可靠、鲁棒，并且特别是由于改善的自主性而使得可以实时且在更长的时间段内监视步态。

此外，本发明旨在提供一种检测步态障碍的方法，其中所述方法可以实时地且基本在鞋底处实施。该方法允许建立代表用户步态的至少一个生物力学参数的值，并且以快速简单的方式计算代表步态演变的字母数字值，而不必一定需要健康领域的专家干预。应当注意的是，该方法无意替代普通医生或专家，也无法做出诊断。

[本发明的简要描述]

为此，本发明涉及一种表征用户步态以获得代表所述用户的步态演变的值的系统，包括一对鞋底和外部终端，鞋底构成所述对鞋底，每个包括电子盒，每个电子盒包括：

-惯性平台，其配置为关于所述对鞋底的用户步态生成数据集，

-数据处理模块，其配置为将所生成的数据集转换为至少一个生物力学参数，

-数据存储模块，其配置为存储至少一个生物力学参数，以及

-电源；

所述系统包括数据比较模块，其配置为将至少一个生物力学参数与基准生物力学参数进行比较并且计算代表用户步态演变的值；

所述数据比较模块由电子盒或外部终端承载；并且

每个电子盒包括第一通信装置，其配置为使得至少一个鞋底的电子盒适于将至少一个生物力学参数和/或代表用户步态演变的值传输至外部终端。

这样的系统允许可靠地监视用户的步态。实际上，一对鞋底的存在，每个鞋底都包括保护惯性平台的盒，可以独立地监视每个脚的运动。惯性平台将至少在三个维度上分析用户的姿势、动作、运动、平衡和环境，并且更普遍地分析所有符合他/她步态的事物。惯性平台不仅能够记录不同的位置，而且还可以检测用户的运动、模式或更普遍的步行中出现的缺陷或异常。另外，包含自主操作所需的所有电子部件(例如所有传感器，包括计算模块和电源)的电子盒的存在可以提高系统的鲁棒性。该盒可以有利地是独特的、紧凑的和小型化的。

此外，与现有技术中提出的系统相反，这里通过数据处理模块在鞋底处进行计算，该模块可以对应于电子板的固件(盎格鲁-撒克逊术语中的“固件”)。通过这种方式，可以在电子盒中实时处理数据，进行比较，然后可被转换以在外部终端上可视化。这样的系统允许减少存储模块的存储器上的负载，并因此可以增加系统的自主性。

最终，代表用户步态演变的值的计算允许从用户步态的特征出发给出他/她的健康状况的指示，例如治疗的有效性、步态障碍的出现或出现步态障碍的风险。

根据系统的其他可选特征：

-所述至少一个生物力学参数选自：飞行阶段中脚的稳定性、步前滚、步长、步宽、步距角、步幅长度、步幅宽度以及步轨；

-每个电子盒还包括第二通信装置，其配置为使得第一鞋底的电子盒适于优选地配置为与第二鞋底的电子盒通信，并且使得数据处理模块中的至少一个配置为将从构成所述对鞋底的两个鞋底生成的数据集转换成至少一个生物力学参数。这样的配置允许实时产生更多相关的生物力学参数用于研究用户的步态。

-每个电子盒还包括其他传感器，其尤其可以是磁力计、气压计、温度传感器和高度计。优选地，每个电子盒还包括其他传感器，其尤其可以是磁力计、气压计和高度计。这些附加传感器生成的值可用于提高代表用户步态演变的值的准确性，或提供其他信息。

-由数据处理模块进行的转换包括将数据分段成多个步阶段。这种分段允许更好地分析用户的步态。在较早的装置中，不像本发明那样在鞋底内执行此。

-数据处理模块适于优选地配置为计算以下生物力学参数中的至少两个的值：飞行阶段中脚的稳定性、步前滚、步长、步宽、步距角、步幅长度和/或步幅宽度。

-与至少一个生物力学参数进行比较的基准生物力学参数是由系统的同一用户先前生成的生物力学参数。这允许监视用户的步态，并及早检测用户的行动障碍。实际上，步态是随时间变化的特征，并且比较在不同时间生成的数据。

-数据处理模块适于优选地配置为计算右腿的生物力学参数相对于左腿的生物力学参数之间的不对称性。

-与至少一个生物力学参数进行比较的基准生物力学参数是与一个或多个行动障碍相关的预定生物力学参数。因此，可以通过将计算出的参数与基准数据进行比较来识别步态障碍。

-第二电子盒配置为将由其惯性平台生成的数据或者一个或多个生物力学参数传输至第一电子盒，并且第一电子盒然后配置为生成特别是与以下所谓同步的生物力学参数值：

-由第一电子盒获得的至少一个生物力学参数，以及

-由第二电子盒的惯性平台生成的数据或者由第二电子盒计算的一个或多个生物力学参数。

由于这些特性，可以获得对用户步态的精细分析并且识别用从单个盒的数据生成的生物力学参数可能无法访问的障碍。该实施例是特别有利的，因为它允许在使用节能的板载传感器系统时获得步态的精细表征。

-数据处理模块或比较模块还配置为计算生物力学参数的组合模式。这样的特征允许识别可能难以通过常规生物力学参数识别的障碍。

-数据处理模块适于优选地配置为计算与一条腿或两条腿相关的生物力学参数的变化性。

在量化或表征用户步态的背景下，此类信息可能会引起极大关注。

-数据处理模块适于优选地配置为建立包括以下参数中的至少一个的用户的生物力学参数的概况：步长、步距角、冲击力、速度和飞行时间。

-电子盒或外部终端优选为电子盒的数据比较模块适于优选地配置为从以下生成数据项：护理方案的效率指数、支撑性质的数据项、步轮廓的数据项、步行技术的数据项、支撑区域的数据项以及校正解决方案的数据项。

-电子盒或外部终端优选为电子盒的数据比较模块配置为生成护理方案的效率指数。因此，用户和他/她的医生可以实时识别治疗效果的偏差，这可能是缺乏药物或出现新的生理状态要考虑到治疗的迹象。

-电子盒或外部终端优选为电子盒的数据比较模块配置为生成校正解决方案的数据项。例如，骨科医生因此可以使用生成的数据来设计合适的鞋底。

-数据存储模块配置为存储至少一部分所转换的数据，但不存储由惯性平台生成的数据。因此，电子盒的性能不会因要存储的数据而降低。

本发明还涉及一种实施包括一对鞋底和外部终端的量化系统的表征用户步态的方法，鞋底构成所述对鞋底，每个包括电子盒，每个电子盒包括惯性平台、数据处理模块、数据存储模块、第一通信装置和电源，所述系统包括由电子盒或外部终端承载的数据比较模块，所述方法包括以下步骤：

-通过惯性平台生成关于所述对鞋底的用户步态的数据集，

-通过数据处理模块将生成的数据集转换成至少一个生物力学参数，

-通过数据存储模块存储至少一个生物力学参数，

-通过数据比较模块将至少一个生物力学参数与基准生物力学参数进行比较，

-通过数据比较模块计算代表用户步态演变的值，

-通过至少一个鞋底的第一通信装置将至少一个生物力学参数和/或代表个体步态演变的值传输至外部终端。

本发明还涉及一种设计矫形鞋底的方法，包括以下步骤：

-实施根据本发明的用于量化或表征步态的方法的步骤，以及

-根据实施阶段期间获得的监视数据限定矫形鞋底的形状和人体工程学的步骤。

附图说明

参考附图，阅读以下通过说明性和非限制性示例给出的描述，本发明的其他优点和特征将显而易见，附图示出了：

·图1是根据本发明实施例的从两个鞋底的上方观察的纵向截面图，每个包含腔，其将让位于放置在所述鞋底外侧的盒，盒的每个天线位于每个盒的外侧。

·图2是从上方观察的敞开电子盒，特别包括电子板、可再充电电池、连接器和天线。

·图3是电子盒的分解轮廓截面图，特别包括可再充电电池、电子板以及两部分式外壳。

·图4是根据本发明的表征步态的方法的示意图。

具体实施方式

“鞋底”是指用于将用户的脚与地面分开的物体。鞋子可以包括与用户的脚直接接触的上鞋底层和与地面或更一般地与外部环境直接接触的下鞋底层。鞋子还可以包括可移除的鞋垫。

在以下描述中，在本发明的含义内，“步态”对应于用户的姿势、动作、运动和平衡。该平衡对应于与身体的稳定性且更具体的是用户的重心的稳定性相关的姿势平衡。

在本发明的意义内，“步态量化”对应于分配给用户脚的轨迹或运动的一个或多个值，例如得分、等级或标记。该步态量化允许获得代表步态的一个或多个生物力学参数值，并且可以基于许多不同的线性或非线性尺寸标度(例如1、5、10、100)来执行。在这个意义上，步态的量化在本发明的意义内等同于步态的表征。特别地，步态的表征包括量化、测量、分析和监视步行生物力学参数的演变。

在本发明的意义内，“生物力学参数”且特别是“从运动数据计算出的参数”是指将用户脚的测量轨迹转换成一个或多个值的结果。

“基准生物力学参数”是指例如从来自用户的先前步态数据获得的基准值。基准生物力学参数还可以来自根据特定条件确定的阈值，该阈值可以与特定步态相关，或者可以来自人的测量值，人的步态已经预先量化并且其状态是已知的。该状态例如可以与运动表现或病理倾向有关。

“代表用户步态演变的值”将被理解为与基准相比分配给用户步态的一个或多个值，例如得分、等级或标记。该基准可以例如对应于先前为此用户获得的值或预定的阈值类型值。该代表值也可以用于将个体分配给组。特别地，可以通过实施从学习方法生成的得分算法来执行根据本发明的量化。代表用户步态演变的值可以是定量或定性的值。例如，它可以是数字值、文本值或字母数字值。

在本发明的意义内，“模型”或“规则”或“算法”应被理解为用于通过对预定组y内的数据进行分类或划分来计算值并用于将得分或等级分配给分类中的一个或多个数据的有限顺序的操作或指令。例如，该有限顺序的操作的实施方式允许将标签y分配给由一组特征或参数x描述的观察，例如使用已观察x的可能再现y的函数f的实施方式。

y＝f(x)+e

其中，e表示噪声或测量误差。

在本发明的意义内，“监督学习方法”是指用于基于n个标注的观察值(x1…n，y1…n)定义函数f的方法，其中y＝f(x)+e。“无监督学习方法”是指旨在对数据进行优先排序或将数据集划分为不同的同类组的方法，其中同类组具有共同的特征而无需标注观察。

“诊断”是指在疾病的任何阶段中对个体的检测和/或鉴定。特别地，诊断允许确定受试者是否患有神经、神经肌肉、关节、肌肉或足部病理。

在本发明的意义内，“预后”是指疾病演变的预测。特别地，“预后”是指对疾病发展的敏感性和/或更晚期进展的敏感性的评估，和/或并发症和急性发作的风险和/或其结果的评估等。

“疾病进展的评估”对应于先前诊断或预后的病理的演变随时间的分析。随着时间的这种监视可以允许选择、确认和/或适应治疗。它还可以确定患者所需的临床随访强度。该随访可以随时确定是否需要治疗。

在本发明的意义内，“处理”、“计算”、“确定”、“显示”、“转换”、“提取”、“比较”或更广义的“可执行操作”是指由设备或处理器执行的动作，除非上下文另有说明。在这方面，操作涉及数据处理系统(例如计算机系统或电子计算设备)中的动作和/或处理，其操作和转换表示为在计算机系统或用于存储、传输或显示信息的其他设备的存储器中的物理(电子)量的数据。这些操作可以基于应用程序或软件。

术语或表达“应用程序”、“软件”、“程序代码”和“可执行代码”是指一组指令中的任何表达式、代码或符号，旨在使数据处理直接或间接执行特定功能(例如在转换为其他代码的操作之后)。程序代码的示例可以包括但不限于子程序、功能、可执行应用程序、源代码、目标代码、库和/或设计用于在计算机系统上运行的任何其他指令序列。

在本发明的意义内，“处理器”是指配置为根据代码中包含的指令执行操作的至少一个硬件电路。硬件电路可以是集成电路。处理器的示例包括但不限于中央处理单元、图形处理器、专用集成电路(asic)和可编程逻辑电路。

在本发明的意义内，“联接”是指直接或间接地与一个或多个中间元件连接。两个构件可以机械地、电气地联接或通过通信通道链接。

在本发明的意义内，“塑料复合物”是指包含至少两种不混溶组分的多组分材料，其中至少一种组分是聚合物(热塑性或热固性)，而另一种组分可以是增强材料，比如纤维增强物。

在本发明的意义内，“热塑性聚合物”是指这样的聚合物，其在室温下通常为固体，可以是结晶的、半结晶的或无定形的，并且其在温度升高期间特别是在通过其玻璃转变温度(tg)之后软化且在较高温度下流动。热塑性塑料的示例是例如：低密度聚乙烯(ldpe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚氯乙烯(pvc)。

“热固性聚合物”是指通过聚合不可逆地转变成不溶性聚合物网络的塑料材料。

“可移除”是指能够容易地拆除、移除或拆卸而不必破坏附接装置的能力，这是因为没有附接装置，或者因为附接装置可以容易且快速地拆卸(例如缺口、螺钉、舌状物、凸耳、夹子)。例如，通过可移除，应当理解的是，物体不是通过焊接或不旨在允许物体拆除的任何其他方式来附接的。

“基本恒定”是指相对于比较值变化小于30％，优选小于20％，甚至更优选小于10％的值。

在说明书的其余部分中，相同的附图标记用于指代相同的元件。

现有设备或系统通常具有分布在整个鞋子和/或鞋底上的多个传感器(例如压力传感器)。传感器的这种分布导致系统的鲁棒性降低。另外，这些设备或系统通常旨在产生原始数据，然后在外部终端进行分析。面对这些缺点，发明人开发了用于量化或表征用户步态的系统1，如图1示意性所示。

另外，提醒一下，两只脚都包含人体所有骨骼的四分之一。每只脚中可以识别26块骨头、33块肌肉、16个关节和107条韧带。脚在站立状态下承担身体的重量并允许运动，在平衡、缓冲和推进方面起着关键作用。脚还执行多种类型的动作。此外，脚有近7200个神经末梢，因此可以直接或间接在脚上发现所有疾病和其他障碍，尤其是神经系统疾病，另一方面，可以通过步行或运动的方式进行检测。一般而言，任何出现在人体中的障碍都会对我们的姿势产生直接影响，因此我们的脚自然可以适应我们在地面上站立的方式。这就是为什么神经科医师会在进行任何深入检查之前先观察患者的步态。用裸眼观察患者步态的这种简单观察已经使专业人员能够发现甚至检测影响患者神经系统的异常情况。

然而，现有设备通常仅报告与由外部终端以延迟模式计算的生物统计参数有关的信息。面对这些缺点，发明人开发了用于量化或表征用户步态的系统1，其可以用于检测障碍或帮助检测障碍。该系统的优点是可以在个体的常规或运动步行过程中执行实时表征或量化，而无需受控条件或数据连接。

因此，本发明涉及一种表征用户的步态以获得代表所述用户的步态演变的值的系统，包括外部终端20、一对鞋底10，鞋底构成所述对鞋底，每个包括电子盒100、101、102，每个电子盒包括：

-惯性平台，其配置为关于所述对鞋底的用户的步态生成数据集，

-数据处理模块，其配置为将所生成的数据集转换为至少一个生物力学参数，

-数据存储模块，其配置为存储至少一个生物力学参数，

-第一通信装置，其配置为使得至少一个鞋底的电子盒适于将至少一个生物力学参数传输到外部终端，以及

-电源。

另外，外部终端20可以包括数据比较模块，其配置为将至少一个生物力学参数与基准生物力学参数进行比较并且计算代表用户步态演变的值。

特别地，本发明涉及一种表征用户的步态以获得代表所述用户的步态演变的值的系统，包括一对鞋底，鞋底构成所述对鞋底，每个包括电子盒，每个电子盒包括：

-惯性平台，其配置为关于所述对鞋底的用户的步态生成数据集，

-数据处理模块，其配置为将所生成的数据集转换为至少一个生物力学参数，

-数据存储模块，其配置为存储至少一个生物力学参数，

-数据比较模块，其配置为将至少一个生物力学参数与基准生物力学参数进行比较并计算代表用户步态演变的值，

-第一通信装置，其配置为使得至少一个鞋底的电子盒适于将至少一个生物力学参数和/或代表用户步态演变的值传输到外部终端，以及

-电源。

根据本发明的系统1包括一对10鞋底和外部终端20。

可以在根据本发明的系统1的背景下使用的鞋底11、12可以例如对应于鞋子的外鞋底或鞋垫。这些鞋底可以移除或永久集成到鞋子的鞋底组件中。优选地，鞋底是鞋垫，因此电子盒直接集成到鞋子中。

除了横向对称之外，第一鞋底11和第二鞋底12基本相似，因此在本说明书中将仅描述一个鞋底。因此，所呈现的特征由第一鞋底和第二鞋底共享。

根据本发明的鞋底可以对应于多层产品，包括旨在与个体的脚直接或间接接触的上层。例如，鞋底11可以对应于层压的或包括嵌入在诸如热塑性塑料的聚合物(例如聚氨酯、醚-酯嵌段共聚物、醚-酰胺嵌段共聚物、苯乙烯嵌段共聚物)中的一层或多层的多层产品。可以将不同的层焊接在一起。

鞋底优选地为鞋垫可具有适于与用户脚的前脚接合的前部、适于由用户脚的中央部分接合的中部、适于由用户脚的后脚接合的后部。

例如，鞋底的长度至少是其宽度的两倍。鞋底的厚度例如比其长度小至少十倍。例如，鞋底可以因此小于一厘米厚，优选地小于0.75厘米厚，例如约0.5厘米厚。

鞋底可以有利地是基本平坦的。另外，它可以在其整个表面上具有基本恒定的厚度。这对于在足病学环境中使用是特别有利的，其中除了常规的鞋底之外，还使用鞋垫，然后是矫形鞋垫。

此外，在这种情况下，根据本发明的系统可以包括与鞋底相关的插入物。

有利地，第一鞋底和第二鞋底是可移除的鞋底。

可替代地，例如，当制造所述左鞋和右鞋作为所述鞋的鞋底组件的一部分时，第一鞋垫也可以永久地集成到左鞋中且第二鞋垫可以永久地集成到右鞋中。

构成成对10鞋底的鞋底11、12每个包括电子盒100、101、102。如图1所示，电子盒101、102优选地位于鞋底夹层部分。有利地，鞋底11、12在电子盒外部不包括传感器。优选地，鞋底11、12不包括力传感器或压力传感器。

图2中详细示出了根据本发明的电子盒100。该电子盒100仅重几克并且尺寸小，因此以节省空间的方式装配到任何内底和/或外底中。这种低体积限制了可能的用户舒适性问题，并具有使其在工业过程中将该技术集成到鞋底中更便宜、更简单的优点。

选择该电子盒的材料是为了确保其坚固性以及将其插入鞋底的可能性。实际上，应该有可能制造一方面可以承受人的重量而另一方面可以容易地插入鞋底或鞋子中的产品。将盒的小型化和抵抗性结合是真正的挑战：在确定允许将这样的盒插入鞋底而不改变其舒适性的材料之前必须制造许多原型。

有利地，每个电子盒100包括外壳103，所述外壳基本上由选自以下的塑料复合类型的材料制成：热塑性复合材料或热固性复合材料。

塑料复合材料优选具有纤维增强物。纤维增强物通常是指多种纤维、单向粗纱或连续长丝毡、织物、毛毡或无纺布，其可以是条、网、编织物、棉芯或小片的形式。优选地，本发明的纤维增强物包括单独或混合的植物纤维、矿物纤维、合成聚合物纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和碳纤维。更优选地，本发明的纤维增强物包括碳纤维或玻璃纤维。

塑料复合材料的选择允许组合轻便、有效信号传输以及最重要的坚固性。

因此，每个电子盒优选是轻的且重量小于10克，优选小于8克，更优选小于6克。另外，其厚度可以小于5mm，优选小于4mm，更优选小于3mm。这使得它可以容易地集成到鞋子/鞋底中，而不会改变鞋子的用户舒适度。最后，每个电子盒在其最大面上的表面积小于5cm²，优选小于4cm²，更优选小于3cm²。

优选地，电子盒100的外壳103具有被焊接的上部103a和下部103b。这种焊接例如超声波焊接增加电子盒的耐水性。可替代地，上部103a和下部103b可以通过聚合物密封件分开并且通过可移除的紧固装置保持在一起。因此，每个电子盒可包括形成为两部分的外壳和位于外壳的两部分之间的密封件。

每个电子盒有利地集成支撑柱或垫104，优选地是一个垫/cm²，以承受脚运动的压力和冲击力。优选地具有圆形形状以增加其机械阻力，其必须组装成保持完美密封并且使包含电子板和电源的内部免受湿气和灰尘的影响。

因此，优选地，根据本发明的电子盒100包括至少两个支撑垫104，更优选地至少三个支撑垫104，甚至更优选地至少四个支撑垫104。

这允许进一步增强电子盒的坚固性，尤其是其耐压性。从进行的测试还可以得出，支撑垫特别重要。插入此类垫可使盒更好地承受人的体重。

有利地，电子盒100包括电子板，其具有允许至少一个支撑垫104通过的至少一个开口105，优选地至少两个开口105。

另外，为了进一步提高系统的鲁棒性，每个电子盒包括减震材料，比如聚合物泡沫(例如聚氨酯、聚醚)。根据一实施例，减震材料的密度在20kg/m³和50kg/m³之间。这种保护性泡沫层还允许将板与振动和湿气隔离。

根据本发明的一实施例，将电子板插入专门设计用于容纳它的盒的隔室中。

根据另一实施例，电子盒100通过其部件的封装形成。例如，封装可以采取封装涂层或树脂(例如硅树脂、环氧树脂、聚氨酯)的形式。所有部件(例如惯性平台、处理模块……)的封装提供了良好的绝缘性，因此将良好的电气性能与出色的机械保护结合在一起。

另外，根据本发明的电子盒包括惯性平台110、111、112，其配置成生成关于成对10鞋底的用户步态的数据集。

特别地，当用户行走时，惯性平台110获取代表脚沿x、y、z轴的运动参数(加速度和/或速度，例如角速度)的信号。另外，该数据然后可被处理以生成至少一个加速度信号。惯性平台例如包括至少一个加速度计和一个陀螺仪。优选地，它包括多个加速度计和陀螺仪。

电子盒还可以包括一个或多个磁力计，以便获取与三个维度上的磁场值相对应的三个附加原始信号。

每个电子盒还可以包括其他传感器，包括倾斜仪、气压计、温度传感器和高度计，以提高准确性。

已经观察到，采样频率太低导致可靠性低，而采样频率太高导致能量消耗高。因此，优选地，以至少25hz的频率对输出信号进行采样。还可以以至少100hz例如至少200hz或300hz的频率对输出信号进行采样。为了获得更高的灵敏度，还可以至少400hz的频率对输出信号进行采样。然而，如上所述，采样频率太高会导致高能耗。因此，输出信号优选地以至多500hz的频率被采样，更优选地以至多250hz的频率被采样，甚至更优选地以至多150hz的频率被采样。例如，以至少25hz的频率采样输出信号并且以至多150hz的频率采样输出信号。更优选地，以30hz至120hz之间甚至更优选地50hz至100hz之间的频率对输出信号进行采样。进行频率选择是为了优化能耗和所获取信息的可靠性之间的比率。

优选地，惯性平台能够生成数据集，例如包括：

-沿x、y和/或z轴的脚加速度信号，

-围绕x、y和/或z轴的脚角速度信号，以及

-x、y和/或z轴上的磁场信号。

这六个或九个信号可被校准或重新校准，特别是在相对于地面的固定参考标记中。

另外，根据本发明的电子盒包括数据处理模块120、121、122，其配置为转换所生成的数据集。

该处理模块可用于预处理惯性平台生成的数据集，以便于进一步处理。实际上，在根据本发明的系统的情况下，步态的生物力学参数的生成可以由外部终端20承载的处理模块来进行。

此外，盒的处理模块可用于生成生物力学步态参数。优选地，数据处理模块120能够将数据集转换成至少一个生物力学步态参数，所述生物力学步态参数优选地选自：姿势、内旋、旋后、冲击力、冲击区域、步长、接触时间、飞行时间、瘸行、推进力、平衡以及与用户有关并描述他/她的步态、姿势和运动的一些其他参数。可替代地或另外，外部终端20的处理模块可以有利地配置为执行这些动作。

另外，由数据处理模块进行的转换可以有利地包括将数据分段成多个阶段。优选地，数据处理模块能够将步划分成至少四个阶段，比如：冲击阶段(对应脚接触地面的精确时刻)、支撑阶段(从冲击阶段开始直到脚后跟从地面脱离)、推进阶段(当脚后跟离开地面时开始并在第一个脚趾离开地面时结束)和飞行阶段(当第一个脚趾离开地面时开始并在脚后跟接触地面时结束)。

更具体地，切割或分段步可以帮助识别用户的主要支撑区域。因此，该系统可以用于在用户的步行或任何其他活动期间测量步的形状，以便确定用户的脚和姿势的可能畸形。

因此，优选地，数据处理模块120适于从惯性平台生成的信号计算出代表用户步态的精确的生物力学参数。如稍后将详细描述，在鞋底处的这些生物力学参数的计算允许提出真正有效的板载系统，其自主性比在外部终端上执行所有计算的常规系统要大得多。此外，监视这些生物力学参数的演变可以快速识别出行动障碍的出现。

优选地，数据处理模块适于优选地配置为计算以下生物力学参数中的至少一个例如至少两个的值：

-飞行阶段中脚的稳定性，

-步的前滚(例如分别在脚后跟、支撑或推进上花费了多少时间；或识别不同阶段，在拐脚、跎行和趾行阶段上花费的时间以及在这些阶段的每个中内旋或旋后的角度)，

-步长(例如对应于摆脚相对于另一脚的前进距离)，

-步宽(例如对应于步行中两个连续足迹的最里面部分之间的距离)，

-步距角(例如对应于前进轴线和脚部轴线(脚后跟-第二跖骨)之间形成的向前张开的角度(例如以度为单位))，

-步幅长度(例如对应于摆脚向前的行进距离，对于有效的步行，其通常对应于两个步长)，

-步幅宽度(例如对应于步行过程中同一只脚的两个连续足迹的最内部分之间的距离)，

-步轨(例如在摆脚阶段表征脚的运动，比如高度、宽度)，和/或

-速度：对应于每分钟的步数。

更优选地，数据处理模块适于计算以下生物力学参数中的至少一个例如至少两个的值：飞行阶段中脚的稳定性、步前滚、步长、步长、步距角、步幅长度和/或步幅宽度。

甚至更优选地，数据处理模块适于计算以下生物力学参数中的至少一个例如至少两个的值：步前滚、步幅长度、步幅宽度和步距角。

这构成了不同生物力学参数的列表，并且本发明不限于这些特定参数的计算。实际上，根据惯性平台生成的数据，本发明允许计算多个不同的生物力学参数，其列表仅受其对用户的实用性的限制。

例如，数据处理模块可以适于优选地配置为计算推进取向值。该生物力学参数更特别地对应于推进阶段期间脚的角度，例如相对于地面。类似地，数据处理模块可以适于优选地配置为计算许多其他生物力学参数的值。

另外，在本发明的上下文中，数据处理模块可以适于优选地配置为计算所谓的同步生物力学参数的值。在本发明的意义内，所谓的同步生物力学参数是生物力学参数，其计算需要来自两个电子盒的数据。因此，在这种情况下，第二盒可以配置为将由其惯性平台生成的数据或者一个或多个生物力学参数传输至第一电子盒，然后第一电子盒配置为生成与由第二电子盒的惯性平台生成的数据或者由第二电子盒计算的一个或多个生物力学参数所谓同步的生物力学参数值。该实施例是特别有利的，因为它允许在使用节能的板载传感器系统时获得步态的精细表征。

此外，在本发明的上下文中，数据处理模块可以适于优选地配置为计算生物力学参数的组合模式。在本发明的意义内，生物力学参数的组合模式对应于生物力学参数(即值)的组合或生物力学参数的时间依赖性行为组合。这种生物力学参数组合模式可以有利地与用户的生理状态相关。因此，在这种情况下，第一盒和/或第二盒可以配置为将生物力学参数组合模式与基准生物力学参数组合模式进行比较。可替代地，它们可以配置为将生物力学参数组合模式传输到外部终端。该实施例是特别有利的，因为它允许生成可以与预定生理状态或病理状况相关的新模式，因此从步态的表征中访问用户的风险数据。可替代地，计算生物力学参数组合模式，然后可以由电子盒或外部终端承载的比较模块进行比较。

生物力学参数组合模式可以例如包括速度值、步幅长度值和步行速度的组合。这种生物力学参数组合模式允许从这三个参数中的每个的单独值来确定例如由帕金森氏步的加重引起的步行障碍。

例如，根据本发明的系统1可以配置为从第一次使用开始记录用户的平均步长，并监视该长度的演变。根据用户的年龄，该长度可能会增加或减少，但这种演变将逐渐而明显地发生。然而，如果本发明应当检测到该步长的突然变化，则它将其解释为可能在用户中揭示身体或其他障碍的异常。

从那时起，即使检测到的障碍对于他/她仍是不可察觉的，也将通过根据本发明的系统向用户发出警报。当用户的步态发抖，或步行时出现轻微的瘸行时，也会出现这种情况。

从那时起，用户将能够事先咨询他/她选择的任何医护人员进行医学检查，以检查这些演变是否与病理或畸形的出现相对应。

另外，根据本发明的数据处理模块适于计算右腿的生物力学参数相对于左腿的生物力学参数之间的不对称性。

另外，根据本发明的数据处理模块适于计算与一条腿或两条腿相关的生物力学参数的变化性。

有利地，处理模块适于在第一使用周期期间建立用户概况。该第一使用周期可以例如持续一天、一周或一个月。第一使用周期优选地具有足够的持续时间以计算随时间稳定的具有优选低变化性(例如小于20％，优选小于10％)的一组生物力学参数。建立用户概况通常需要几天到几周的时间。

优选地，处理模块配置为建立包括以下参数中的至少一个的用户生物力学参数的概况：步长、冲击力、速度(步频)和飞行时间。优选地，用户生物力学参数概况应包括以下参数中的至少两个，更优选地至少三个：步长、冲击力、速度和飞行时间。

因此，手足病医生或医师也可以使用系统1来分析用户生物力学参数概况，以提出适当的解决方案。还可以与运动员进行这种分析，以减少受伤的风险或改善其表现，或者在进行专业活动以检测工作台的困难的情况下。然后，根据本发明的系统1可以用作能够提供实时数据的移动扫描或分析工具。

当电子盒无法与另一个盒和/或终端进行实时通信时，它存储收集到的信息，并在可以再次交换时将以延迟模式进行传输。使用每个电子盒具有的存储容量，可以延迟收集数据的传输。

因此，根据本发明的电子盒包括数据存储模块130、131、132，其配置为存储至少一部分所转换的数据和/或所生成的数据。更具体地，其配置为存储由处理模块120计算的生物力学参数以及由比较模块140使用的基准生物力学参数。它还可以配置为存储代表用户平衡演变的值。它还可以配置为存储由惯性平台生成的数据。有利地，数据存储模块130、131、132配置为存储至少一部分所转换的数据，但不存储所生成的数据。因此，其容量不会受到生成的原始数据的负担。所转换的数据可以对应于由处理模块预处理的数据或生物力学参数。

另外，电子盒可以包括数据比较模块140、141、142，其配置为将至少一个生物力学参数与基准生物力学参数进行比较，并且其适于计算代表用户步态演变的值。这可以使它量化用户的步态，尤其是识别步态障碍。

可替代地，数据比较模块140、141、142可以由外部终端20承载。在这种情况下，它还配置为将至少一个生物力学参数与基准生物力学参数进行比较，并且其适于计算代表用户步态演变的值。

优选地，电子盒包括数据比较模块140、141、142，其配置为将至少一个生物力学参数与基准生物力学参数进行比较，并且其适于计算代表用户步态演变的值。

有利地，比较是实时进行的。因此，外部终端20将检测出现在用户步行中或更普遍地在用户步态中的缺陷或异常。至于盒，它不仅可以记录不同的位置，而且还可以检测出用户步行中或更普遍地在用户步态中出现的缺陷或异常。可以使用不同的基准数据进行比较。因此例如，基准数据选自：

-使用根据本发明的系统从用户先前获得的转换数据或生物力学参数值，

-例如从患有至少一种可能影响步态的病态的个体获得的代表病态的转换数据或生物力学参数值，以及

-某些病理状况特征的预定阈值。

使用根据本发明的系统从个体获得的先前转换的数据：

此处的目的是检测人的持续演变。

盒或外部终端20的数据比较模块140特别适于随着时间优选连续地监视用户的计算出的生物力学参数的演变。该模块还可以配置为每天、每周或每月进行比较。

有利地，盒或外部终端20的数据比较模块140适于将生物力学参数的计算数据与用户概况进行比较。

因此，根据本发明的系统将例如能够识别或检测用户的步长随时间的减小。这种减小通常是不正常的并应警告用户，其然后应采取预防或纠正措施。

从患有至少一种可能影响步态的病理学的个体获得转换的数据

此处的目的是验证使用该系统为个体计算出的生物力学参数是否与与被认为是病理性或预病理性的步行或步态相关或者存在发展成病理的风险的生物力学参数不相似。

因此，根据本发明的盒或外部终端20的数据比较模块140配置为将转换的数据与基准数据(例如基准生物力学参数)进行比较，该基准数据包括代表病理或发展成病理的风险的生物力学参数。

例如，可以将转换的数据与指示风险或存在神经病理学的生物力学参数进行比较，比如帕金森氏病、亨廷顿氏病、夏科氏病、神经肌肉病理学尤其是杜兴涅·德布洛涅肌营养不良症、肌肉病变(例如肌肉撕裂或营养不良)、关节病变(例如扭伤、半月板损伤或关节炎)或足病病变(例如肌腱病、脊柱侧弯或弓腿)。

更具体地，可以将生物力学基准参数值与公认的病理学相关联，然后从以下选择步态：帕金森氏步、亨廷顿舞蹈病、常压性脑积水、瘸行、敬礼步行、根间歇性跛行、蹒跚步行、割草步行、踩踏步行、逆行步行、后跟步行、前庭步行、痉挛性步行、头晕步行、共济失调步行、犹豫步行、疼痛步行、“小步子”步行或颤抖步行。

根据本发明的系统不允许进行诊断。然而，它允许生成警报，以警告用户他/她的步态异常，这可能需要进一步调查，例如通过求助于医生。

例如，在帕金森氏病的情况下，现在确定某些步行生物力学参数与该疾病有关。在帕金森氏病患者中，可以观察到步态弯曲、步伐小、缺乏起始、节肢现象和姿势不稳。

该系统借助惯性平台的各个传感器能够检测出小步并计算飞行时间、接触时间以及步长。在这种情况下，如果接触时间长于飞行时间，则表征为小步。姿势不稳定性将通过多个参数来检测，比如与逆行步行相关的参数。在这种情况下，进行步前滚测量以确定峰的值，即脚后跟和脚趾位置，从而确定阈值。如果达到阈值，则可以表征姿势不稳定性。

此外，在杜氏肌营养不良症(一种导致肌肉组织退化并且尤其表现为笨拙的步态和频繁跌倒的症状的神经肌肉疾病)的情况下，根据本发明的系统1可以配置为测量和记录用户所遭受的跌倒及跌倒风险。

特别地，盒或外部终端20的数据比较模块可以配置为生成选自以下的数据项：

-护理方案的效率指数：例如对应于可以帮助医院从业者识别患者步态进展的值，然后他/她可以在他/她自己的方法框架内使用该值以评估治疗的有效性；

-支撑性质的数据项：例如对应于脚在地面上呈现自身的方式：通过脚后跟、脚弓或脚趾；

-步轮廓的数据项：例如对应于冲击力、在地面上的冲击时间、速度或瘸行问题，即左右脚之间的不平衡；

-步行技术的数据项：对应于步的前滚(支撑阶段和摆动阶段)，其分为脚后跟撞击、制动阶段、外翻推动和推进阶段；

-支撑区域的数据项：例如对应于内旋或旋后；

-纠正解决方案的数据项：例如对应于比如纠正插入物的纠正解决方案或比如推荐练习的解决方案。

另外，根据本发明的电子盒包括第一通信装置150、151、152，其配置为使得至少一个鞋底的电子盒100能够将至少一部分所转换的数据传输到外部终端20。该数据可以实时或以延迟模式传输到外部终端20。外部终端20例如可以是远程系统，比如平板电脑、移动电话(盎格鲁-萨克森语中的“智能电话”)、计算机或服务器。

有利地，每个电子盒还包括第二通信装置，其配置为使得第一鞋底的电子盒101能够与第二鞋底的电子盒102通信，并且使得至少一个数据处理模块121、122配置为优选地共同计算从构成成对10鞋底的两个鞋底11、12且更特别地从惯性平台生成的数据集。实际上，某些感兴趣的生物力学参数的计算需要来自两个鞋底的数据。

例如，第一和第二盒可计算生物力学参数的临时值，第二盒有利地配置为将步态参数的所述临时值传输到第一盒。关于第一盒，其配置为将第二盒的生物力学参数的临时值与第一盒进行比较，以生成生物力学参数的合并值。

第一和第二通信装置适于在至少一个通信网络上接收和传输数据。优选地，经由诸如wifi、3g、4g和/或蓝牙的无线协议来操作通信。

另外，根据本发明的电子盒包括电源160、161、162。电源优选地是是否可再充电的电池类型的。优选地，电源是可再充电电池。此外，它可以与通过运动或外部能量再充电的系统结合使用。特别地，用于利用外部能量进行再充电的系统可以是有线充电系统或感应充电系统。

另外，根据本发明的电子盒可以包括有线连接装置180，其优选地由可移除凸片保护。该有线连接可以是例如usb或firewire端口。如上所述，该有线连接装置可以用于给电池再充电，但也可以用于交换数据，并且例如用于更新承载电子盒的各个部件的电子板的固件。

实际上，电子盒的各个部件优选地布置在电子板170(或印刷电路)上。另外，在图1和2中分别表示了电子盒100的各个装置和模块，但本发明可以提供各种类型的布置，例如结合这里描述的所有功能的单个模块。类似地，这些装置可被分成多个电子板或聚集在单个电子板上。另外，当将动作给予设备、装置或模块时，其实际上由设备或模块中的微处理器执行，该微处理器由存储在存储器中的指令代码控制。类似地，如果将动作给予应用程序，则其实际上是由设备中的微处理器执行的，在设备的存储器中存储有与应用程序相对应的指令代码。当设备或模块发送或接收消息时，该消息由通信接口发送或接收。

另外，系统1包括外部终端20，其适于接收诸如至少一个生物力学参数和/或代表用户步态演变的值的数据。另外，外部终端20本身可以包括比较模块或者处理模块和比较模块。因此，其基于电子盒生成的预处理数据来计算用户步态的演变值。

因此，用户可以访问与他/她的日常体育活动有关的数据以及与一些生物力学参数有关的数据，例如姿势、内旋/旋后、冲击力、步长、接触时间、瘸行、平衡以及用户有关并描述他/她的动作、步行、姿势和运动的一些其他参数，从而跟随其演变。

但最重要的是，它可以访问比较数据或代表步态演变的值，一方面，其可以与生物力学参数值随时间的比较相关，以监视其演变并检测可能与病理或畸形的出现有关的异常，另一方面，将这些数据与被认为与病理相关的其他参数进行比较，并在显著相似性揭示病理或畸形时警告用户，最后使医护人员能够检测出畸形和/或监视对患者开具的医疗措施的效果。

外部终端20通常是平板电脑、移动电话(盎格鲁-撒克逊语中的“智能电话”)、计算机或服务器。可能能够将该数据传输到远程服务器30。然后，例如可以通过web界面访问此远程服务器。可以例如通过https协议和aes512加密来保护与远程服务器的所有通信。因此，这可以允许通过负责监视用户的医务人员经由客户端访问数据。

另外，特别是在计算代表步态演变的值的情况下，数据比较模块140和/或外部终端20例如能够基于有监督或无监督学习方法来实现算法。因此，有利地，系统1配置为以一种或多种算法来实现生物力学参数值，优选是预先校准的。这些算法可能是根据不同的学习模型(尤其是分区模型、监督模型或无监督模型)构建的。无监督学习算法可以例如选自：无监督高斯混合模型、自下而上分层分类(盎格鲁-撒克逊术语中的分层聚类)、自上而下分层分类(盎格鲁-撒克逊术语中的分层聚类)。可替代地，该算法基于配置为最小化排序规则的风险并因此允许获得更有效的预测规则的监督统计学习模型。在这种情况下，计算、确定和估计步骤可以基于模型，其在数据集上进行训练并配置为预测标签(例如与已记录的步态相似或不相似)。例如，出于校准目的，可以使用代表具有已知标签的情况的数据集，比如帕金森氏病的特征性生物力学参数。数据集还可以包括多个标签。算法可通过使用监督统计学习模型得出，该模型例如选自内核方法(例如分隔符宽边距-支持向量机svm、内核岭回归)、设置方法(例如决策树)、分层划分、k-平均分区、决策树、逻辑回归或神经网络。

比较模块140和/或外部终端20还能够优选实时地将生物力学参数的数据与生物力学参数的或代表步态演变的值的预定临界阈值进行比较，并生成根据比较结果的警报。这允许系统识别潜在风险及例如偏离规范的步态。

因此，根据本发明的系统1将能够分析所生成的值并完善分析，以便解释参数值随时间的演变，以便是否识别可能不指示风险、病理或潜在畸形的步态的异常。一旦系统1发现用户数据和表征一种或多种所识别的病理的监视参数之间的相似性，它将能够通过远程终端上的消息来警告用户并邀请他/她联系医护人员以进一步检查。

另外，根据本发明的系统1可以在预后程序的情况下使用，以便例如在特定病理情况下监视对患者开出的治疗或护理方案的有效性。

例如，目前，当医护人员为他/她的患者开出治疗时，他/她必须等待与该患者的下两个或三个约见，以便能够根据所述患者报告的生物学检查和/或感觉来评估开出的治疗的有效性。与某些神经病理学有关的这种评估方法可能被证明是随机的。

多发性硬化症是一种疾病，其特征是反复发生、退化(至少在疾病初期)影响各种功能(视觉、运动技能、敏感性等)的神经系统疾病，其突发事件在时间和空间上分散。由于目前尚无法治愈该疾病，因此开出的治疗旨在改善发作后或推迟新发作后的功能。在此假设下，医护人员相对无力跟进他/她的患者。他/她也没有办法确保他/她开出的治疗对该患者具有有益的作用。本发明克服这一困难。

在与肌病相关的另一示例中，如果医护人员向患有这种病理的患者建议特定的治疗，则由于根据本发明的系统1，他/她将能够注意到他/她患者步态的演变，并评估开出的治疗的有效性。如果在该患者中观察到碰撞和跌倒的减少，则专业人员可以得出，由于治疗的有效性，患者的状况得到了改善。否则，如果碰撞和跌倒的频率保持不变或增加，那么专业人员将能够观察患者病情的恶化并得出治疗无效的结论。

另外，外部终端20或远程服务器30可以包括：

-计算模块，其适用于研究每天收集的生物力学数据并分析该数据随时间的演变。例如，计算模块可以监视此数据随时间的演变，其将与用户的年龄和他/她的日常活动有关，

-警报模块，其适于向用户且可能医务人员警告一种或多种生物力学参数的异常演变，其可能对应于一种或多种病理的出现或其出现的风险增加，

-通信模块，其适于直接联系并通知医护人员或用户在应用中选择和先前指示的任何其他人，和/或适于定期向用户提供与他/她的日常活动和生物力学参数的演变随时间变化的信息，

-矫正模块，其适于例如通过外部终端提出解决方案，以通过提出体育锻炼或将矫正插入物集成到脚下来纠正或防止畸形，

-预后模块，其适于通过跟踪所有或部分步行参数的演变(例如经由代表用户步态演变的值)来测量神经、医学或其他治疗方案的作用以及可能的效果，并且适于将从所述用户的步态收集的数据的观察到的演变的全部或部分传送给用户或直接传送给他/她的医生或者任何其他预定的人。

根据另一方面，本发明涉及一种量化用户的步态的方法。优选地，使用根据本发明的量化系统来实施量化方法。

根据本发明的方法可以实施包括一对10鞋底和外部终端20的量化系统。

另外，构成所述一对10鞋底的鞋底11、12可各自包括电子盒100、101、102，每个电子盒100、101、102包括惯性平台110、111、112，数据处理模块120、121、122，数据存储模块130、131、132，第一通信装置150、151、152和电源160、161、162。

另外，每个电子盒100、101、102可以包括数据比较模块140、141、142。

根据本发明的量化方法包括以下步骤：

-通过惯性平台110、111、112生成210关于成对10鞋底的用户步态的数据集，

-通过数据处理模块120、121、122将生成的数据集转换220成至少一个生物力学参数，

-通过数据存储模块130、131、132存储230至少一个生物力学参数，

-通过数据比较模块140、141、142将至少一个生物力学参数与基准生物力学参数进行比较240，

-计算250代表用户步态演变的值，

-通过至少一个鞋底的第一通信装置150、151、152将至少一个生物力学参数和/或代表个体步态演变的值传输260至外部终端20。

特别地，本发明涉及一种实施包括一对鞋底和外部终端的量化系统的量化用户步态的方法，鞋底构成所述对鞋底，每个包括电子盒，每个电子盒包括惯性平台、数据处理模块、数据存储模块、数据比较模块、第一通信装置和电源，所述方法包括以下步骤：

-通过惯性平台110、111、112生成210关于所述对10鞋底的用户步态的数据集，

-通过数据处理模块120、121、122将生成的数据集转换220成至少一个生物力学参数，

-通过数据存储模块130、131、132存储230至少一个生物力学参数，

-通过数据比较模块140、141、142将至少一个生物力学参数与基准生物力学参数进行比较240，

-通过数据比较模块140、141、142计算250代表用户步态演变的值，

-通过至少一个鞋底的第一通信装置150、151、152将至少一个生物力学参数和/或代表个体步态演变的值传输260至外部终端20。

根据本发明的方法还包括在第一和第二盒之间通信的步骤，包括通过通信模块将转换的数据从第二盒传输到第一盒。可以根据预定的时间频率来执行在第一盒与第二盒之间的该通信步骤，例如可以每秒或每两秒或者对于任何其他预定的时间频率来执行传输。该步骤允许将所有数据收集在单个盒上，优选在第一盒上。另外，该通信步骤可以包括将生物力学参数的临时值从第二盒传输到第一盒，反之亦然。

该方法包括由第一盒选择代表由第一盒生成的原始数据和由第二盒生成的原始数据的运动类别的步骤。该方法还包括处理第二盒和第一盒的生物力学参数的临时值以便选择要保留的生物力学参数值的步骤。

另外，根据本发明的方法还包括将第二盒的生物力学参数的暂定值与第一盒进行比较以便在时间周期内生成生物力学参数的合并值的步骤。优选地，该方法然后还可以包括将生物力学参数值传输到外部终端的步骤。该传输优选地是临时进行的。因此，传输频率可以大于100ms，优选地大于1秒。例如，传输是每10秒一次。该方法包括通过第一盒存储生物力学参数值的步骤。有利地，与短时间(例如少于5分钟)例如在高速缓存上保存的原始和/或预处理数据相反，新的高级步态参数值被保存更长的时间，例如在存储器上。

另外，根据本发明的方法可以包括当用户移动(步行或奔跑)时识别支撑区域和步前滚的步骤。这样的步骤允许量化用户的每只脚上的压力水平，并可能防止用户步态恶化。

根据本发明的方法还可以包括当用户移动时确定步前滚的步骤。更具体地，它可以包括限定用户的步轮廓的步骤。

特别是在这种情况下，本发明可以提出用于校正用户步态的解决方案，以防止出现畸形。因此，根据本发明的方法可以包括选择锻炼，其可以改善所述步前滚并且可以减少身体疲劳或对用户造成伤害的风险，选择要放置的插入物，或选择其他更合适的鞋类产品。

另外，根据本发明的方法还可包括评估疾病演变的步骤。因此，从业者将能够确认和/或适应治疗。

本发明的优点在于，它特别地使手足病医生能够表征患者的步行或步态，从而产生适于他/她的利益的插入物。

在本上下文中，根据另一方面，本发明涉及一种设计矫形鞋底的方法，包括以下步骤：

-实施根据本发明的量化步态的方法的步骤，以及

-根据在实施步骤中获得的监视数据限定矫形鞋底结构的步骤。

在本上下文中，根据另一方面，本发明涉及一种制造矫形鞋底的方法，包括以下步骤：

-实施根据本发明的量化步态的方法的步骤，

-根据在实施步骤中获得的监视数据限定矫形鞋底结构的步骤，以及

-制造上一步骤中限定的矫形鞋底的步骤。

在设计和制造矫形鞋底的方法的情况下，限定矫形鞋底的结构的步骤可以包括运行用于基于在量化方法期间获得的监视数据对鞋底的形状进行三维建模的程序。此外，该步骤还可以包括限定鞋底的形状和/或鞋底的不同区域的密度，以便考虑由根据本发明的系统生成的数据，比如先前生成的支撑区域数据。还可以使用手动测量来手动地校正此三维建模，以获得最适合未来用户步态的模型。该3d模型由数据(空间坐标)限定，其可以由例如机床(例如数控切割机床)使用，该机床配置为制造鞋底的至少一部分(例如鞋面、鞋舌、后侧部)。然后可以将这些切割部分组装以形成矫形鞋底或可能包括所述矫形鞋底的鞋子。

如上详述，本发明允许监视生物力学数据随时间的演变，以便能够通过与在首次使用时和随后的使用期间收集的这些数据的值进行比较来检测任何异常演变。此外，本发明允许分析生物力学数据并将其与确定的监视参数进行比较，以便在用户中检测出发展成病理学或畸形(特别是在儿童中)的风险。它还可以测量用户疲劳以及关节或肌肉受伤的风险：如果他/她用力踩在脚趾上，则很容易肌肉受伤；相反，如果他/她用力踩在脚后跟上，则受伤将与关节有关。

有利地，本发明在此作为上游检测系统进行干预，能够检测用户步态或姿势中的最细微异常，并揭示特定障碍的出现。因此，在没有做出诊断方法的情况下，本发明可以使医护人员在确定的病理学(尤其是神经疾病)的背景下检测出发展成病理学的风险增加，以监视为患者开出的治疗或护理方案的有效性并且还监视患者(例如足球运动员)的康复情况。然后，医护人员将获得有关患者的一组生物力学信息，对其进行分析和解释将导致对患者障碍的更相关理解。专业人士将能够根据从患者的生物力学数据传输给他/她的信息来完善他/她的诊断并调整护理方案。

由于本发明的所有优点，还可以实时监视用户步态的演变，以便尽快防止其健康状况的任何恶化。特别是，这可以通过比迄今为止使用的系统更简单、更健壮且更自主的系统来实现。

因此，所有这些好处有助于改善功能并降低病理风险。