的地理位置信息以及所 述超声波信号的传输时间计算得到所述用户的移动脚的地理位置信息；
[0052]在步骤S104中，所述智能定位装置根据所述用户的移动行为、与所述移动行为相 邻的前一移动行为以及所述用户的移动脚的地理位置信息确定所述用户的地理位置信息 和/或所述用户所在的楼层数。
[0053] 在对步骤S101至步骤S104进行描述之前，需要首先对智能定位装置的产品形态进 行说明。在一个优选实施例中，智能定位装置具有鞋子的结构，也就是说，智能定位装置呈 现和普通鞋子一样外形，并且同样是穿着在用户的脚上，当用户发生移动时用于对用户的 位置进行定位。下文中，将具有鞋子结构的智能定位装置称为智能定位鞋，并以智能定位鞋 作为智能定位装置的一个具体产品形态对本发明所提供的智能定位方法进行说明。
[0054] 下面对步骤S101至步骤S104分别进行说明。
[0055]在步骤S101中，用户在室内环境中典型的移动行为包括平地行走行为、上楼梯行 为和下楼梯行为。在日常生活中用户通常都是通过双脚交替运动来实现上述平地行走或者 上下楼梯的行为。具体地，针对于平面运动来说，用户的一只脚(称为脚A)与地面接触而抬 起另外一只脚(称为脚B)向前迈进，当脚B落下与地面接触后脚A抬起继续向前迈进，用户双 脚交替执行上述动作从而实现平地行走;针对于上/下楼梯来说，用户的脚A与一级台阶接 触而抬起脚B迈向上一级/下一级台阶，当脚B落下与该上一级/下一级台阶接触后脚A抬起 继续迈向上一级/下一级台阶，用户双脚交替执行上述动作从而实现上/下楼梯的行为。本 文中将用户每行走一步或者上/下一级台阶称为用户的一次移动，并将在每一次移动中用 户抬起离开地面的脚定义为移动脚、以及将用户与地面一直保持接触的脚定义为静止脚。 举例说明，智能定位鞋开始工作时假设用户正在进行平地行走，当用户抬起右脚向前迈步 行走时，用户的左脚为静止脚、右脚为移动脚；当用户的右脚落地时该迈步动作结束，接着 用户的抬起左脚向前迈步时，用户的右脚为静止脚、左脚为移动脚。
[0056]在智能定位鞋对用户进行定位的过程中，若用户的移动行为是平地行走行为，则 用户每走完一步其地理位置就会发生变化，若用户的移动行为是上楼梯行为或下楼梯行 为，则用户每上完一层楼的楼梯或者下完一层楼的楼梯其所在楼层就会发生变化。在此，还 需要对智能定位鞋对用户进行定位过程中用户的位置进行定义。针对于用户的移动行为是 平地行走行为来说，当用户的移动脚落下与地面接触时用户行走了一步，此时用户的位置 从其静止脚的位置变为其移动脚的位置，因此本文中，针对于用户的移动行为是平地行走 行为来说，将用户的移动脚完成行走后与地面接触的位置定义为用户的位置，相应地，将用 户的移动脚完成行走后与地面接触的位置的地理位置信息作为用户的位置的地理位置信 息。需要说明的是，本发明对于该地理位置信息所基于的坐标系并不做任何限定。在本实施 例中，该地理位置信息所基于的坐标系可以是基于WGS-84大地坐标系（下文中简称为WGS-84坐标系），其中，该地理位置信息通过包括经度、炜度和高程等参数进行表示，需要说明的 是，WGS-84坐标系下地理位置信息通常习惯被称为"坐标"。在其他实施例中，该地理位置信 息所基于的坐标系也可以是经由投影计算得到的平面直角坐标系。此处为了简明起见，在 此不再对所有可能采用的坐标系进行一一列举。
[0057]下面，以用户的地理位置信息所基于的坐标系是基于WGS-84坐标系为例进行说 明。假设智能定位鞋检测到用户的第i-Ι次移动行为是平地行走行为（其中i是整数且i 2 2)，在该第i-1次移动行为中用户右脚保持不动而抬起左脚向前迈步，即用户的右脚是静止 脚左脚是移动脚，当用户的左脚落下与地面接触完成该次平地行走行为后，智能定位鞋计 算用户的左脚的地理位置信息仏-1土-1，2^)，其中乂^上- 14-1分别表示第卜1次移动行 为完成后用户左脚所在位置在WGS-84坐标系下的经度、炜度和高程，智能定位鞋将左脚的 地理位置信息(Xi-1，Yi-1，Zi-1)作为用户的地理位置信息，以(Xuser.i-1，Yuser.i-1，Zuser.i-1)表不 完成该第i-1次移动行为时用户的地理位置信息，则仏^-1上^-1，2 11^-1)等于仏-1， Υη,Ζη)。接下来用户左脚保持不动而抬起右脚向前继续迈步，即用户的第i次移动行为是 平地行走行为，在第i次移动行为中用户的右脚是移动脚左脚是静止脚，当用户的右脚落下 与地面接触完成该次平地行走行为后，智能定位鞋计算用户的右脚的地理位置信息(XbYi， Z〇,其中XhYnZi分别表示第i次移动行为完成后用户右脚所在位置在WGS-84坐标系下经 度、炜度和高程。智能定位鞋将右脚的地理位置信息(Xi，Yi，Zi)作为用户的地理位置信息， 以〇 115(^，￥1^^，21^^)表示完成第1次移动行为时用户的地理位置信息，则〇 1^^， Yum+Zush)等于(^，^。^。针对于用户的移动行为是上楼梯行为或是下楼梯行为"等用 户所在的楼层数定义为用户的位置。举例说明，智能定位鞋检测到用户开始上楼梯行为后， 智能定位鞋继续对用户的移动行为进行检测，当检测到用户上楼梯行为结束转为平地行走 行为时，智能定位鞋对用户的楼层数加1以得到用户的位置。通过上述描述、并综合考虑用 户的平地行走行为、上楼梯行为和下楼梯行为，本发明中定义用户的位置信息包括两个方 面，即用户的地理位置信息和用户所在的楼层数。举例说明，当用户从一楼上到二楼后在二 楼平地行走过程中，除了利用用户的地理位置信息说明用户的位置以外，还需要说明用户 的楼层数为二。
[0058]下面，以针对于第i次移动行为为例（其中i是整数且i 2 2)，对智能定位鞋如何检 测用户的脚掌压力值、并根据该脚掌压力值判断用户的移动行为以及在该移动行为中用户 的静止脚和移动脚进行说明。
[0059] 具体地，针对于用户的第i次移动行为，智能定位鞋通过压力传感器对用户的前脚 掌压力值Fforward和后脚掌压力值Fback进行检测，即，穿着在左脚上的智能定位鞋(下文中简 称为左脚鞋子)检测用户左脚的前脚掌压力值F fcirward和后脚掌压力值Fbd，穿着在右脚上的 智能定位鞋（下文简称为右脚鞋子)检测用户右脚的前脚掌压力值F fcirward和后脚掌压力值 Fback。在本实施例中，压力传感器包括前脚掌压力传感器和后脚掌压力传感器，其中，左脚 鞋子和右脚鞋子中均设置有前脚掌压力传感器和后脚掌压力传感器，分别用于对前脚掌压 力值F f_ard和后脚掌压力值Fback进行测量。其中，前脚掌压力传感器可以设置在鞋垫内或者 鞋内底的表面上位于前脚掌与地面产生压力的区域内，同样地，后脚掌压力传感器可以设 置在鞋垫内或者鞋内底的表面上位于后脚掌与地面产生压力的区域内。前脚掌压力传感器 的数量可以是一个。为了得到更加精确的检测结果前脚掌压力传感器的数量也可以是多 个。同样地，后脚掌压力传感器的数量也可以是一个或者多个。
[0060] 智能定位鞋的前脚掌压力传感器和后脚掌压力传感器检测到用户的前脚掌压力 值Fforward和后脚掌压力值Fback后，将该前脚掌压力值Fforward和后脚掌压力值Fback发送至设 置在智能定位鞋中的处理模块，处理模块记录检测到前脚掌压力值Ffomrd和后脚掌压力值 Fback的时刻，并根据前脚掌压力值Ffcirward和后脚掌压力值Fbd的变化来判断用户的移动行 为，即用户是在进行平地行走，还是在上楼梯或者下楼梯。所述处理模块是指具有算数及逻 辑计算、存储、控制、信号处理和传输功能的集成电路模块，其具体形式可以为各种单片机， 可以但不仅限于由ARM、X86等架构的芯片和存储及外围电路构成的单元模块。在本实施例 中，左脚鞋子和右脚鞋子中均设置有处理模块。
[0061 ]考虑到人在正常地进行平地行走的过程中移动脚的行为特点，即，当人的移动脚 抬起向前迈步时通常移动脚的后脚掌先与地面接触然后移动脚的前脚掌再与地面接触，从 而完成行走一步的动作。因此，当处理模块通过对检测到前脚掌压力值F fcirward和后脚掌压 力值Fback的时刻、以及前脚掌压力值Ffcirward和后脚掌压力值F back的分析得到，用户的一只脚 (以脚A表示，相应地，另一只脚以脚B表示）的后脚掌压力值Fbac；k大于预设的平地后脚掌压 力阈值PpWbMk的时刻为T Piane3l，在TPiane3l时刻之后检测到该脚A的前脚掌压力值F fcirward大于 预设的前脚掌压力阈值Pplanefcxrward的时刻为Tplane32,若Tpl ane32时刻和Tplanel时刻之间的时间间 隔A TP大于预设的平地时间差阈值Δ TPiane，其中Δ TP = TPiane32-TPiane3l，则判断用户的移动行 为是平地行走行为，以及判断用户在平地行走的这一步中脚A是移动脚、脚B是静止脚。其 中，平地后脚掌压力阈值Pplaneback、前脚掌压力阈值Pplanef orward以及平地时间差阈值Δ TPlane 是通过对大量用户样本的平地行走行为进行统计分析得到的经验值。
[0062]此处需要说明的是，在判断用户的移动行为以及移动脚和静止脚的时候，在一个 实施例中，若脚A鞋子中的处理模块根据压力传感器检测到的脚掌压力值判断出脚A是移动 脚后，则可以直接判断脚B是静止脚，然后脚A鞋子中的处理模块将计算脚A的地理位置信 息;在另一个实施例中，为了更加精确起见，也可以是两只鞋子中的处理模块协同工作，即 脚A鞋子中的处理模块判断脚A的状态，脚B鞋子中的处理模块判断脚B的状态，然后一只鞋 子中的处理模块将判断结果发送至另一只鞋子的处理模块进行综合判断;在又一个实施例 中，还可以是两只鞋子中的处理模块一个作为全局处理器另一个作为从属处理器，在整个 定位过程中，从属处理器将采集到的数据发送至全局处理器进行处理。其中，当两只鞋子内 的处理模块需要进行通信时，可以通过通信模块(例如蓝牙模块等)完成数据的传输。
[0063]考虑到人在正常下楼梯的过程中移动脚的行为特点，即，当人的移动脚抬起向下 一级台阶迈步时通常移动脚的前脚掌先与台阶接触然后移动脚的后脚掌再与台阶接触，从 而完成行下一级台阶的动作。因此，当处理模块通过对检测到前脚掌压力值Ffc^ard和后脚 掌压力值F bac；k的时刻、以及前脚掌压力值Ffcirward和后脚掌压力值Fbac；k的分析得到，用户的一 只脚（以脚A表示，相应地，另一只脚以脚B表示）的前脚掌压力值F fcirward大于预设的下楼梯 前脚掌压力阈值Pdownforward的时刻为Tdownl，在Tdownl时刻之后检测到该脚A后脚掌压力值Fback 大于预设的下楼梯后脚掌压力阈值Pdownback的时刻为Tdown2，若Tdmm2时刻和Tdownl时刻之间的 时间间隔A Td大于预设的下楼梯时间差阈值Δ Td_，其中Δ Td = Td_2-Td?nl，则判断用户的 移动行为是下楼梯行为，以及判断在用户在下这一级楼梯的过程中脚A是移动脚、脚B是静 止脚。其中，下楼梯前脚掌压力阈值Pdc^fgard、下楼梯后脚掌压力阈值Pd_ back以及下楼梯 时间差阈值A Td_是通过对大量用户样本的下楼梯行为进行统计分析得到的经验值。
[0064]考虑到人在正常上楼梯的过程中移动脚的行为特点包括以下两种情况：
[0065]第一种情况是移动脚的全部脚掌和台阶接触。具体地，这种情况进一步又分为两 种可能:一种可能是当人的移动脚抬起向上一级台阶迈步时移动脚的前脚掌先与台阶接触 然后移动脚的后脚掌再与台阶接触，从而完成上一级台阶的动作；另一种可能是当人的移 动脚抬起向上一级台阶迈步时移动脚的后脚掌先与台阶接触然后移动脚的前脚掌再与台 阶接触，从而完成上一级台阶的动作。因此，针对于上述两种可能，当处理模块通过对检测 到前脚掌压力值Ffcxnrard和后脚掌压力值Fback的时刻、以及前脚掌压力值Ffcmrard和后脚掌压 力值F bac；k的分析得到，用户的一只脚（以脚A表示，相应地，另一只脚以脚B表示）的前脚掌压 力值Fforward大于预设的第一上楼梯前脚掌压力阈值Pupforward-1的时刻为Tupl，后脚掌压力值 Fback大于预设的上楼梯后脚掌压力阈值Pupback的时刻为TuP2,若TuP2时刻和Tupl时刻之间的时 间间隔的绝对值A IVJ、于预设的上楼梯时间差阈值Δ TUP，其中Δ Tu= I Tup2_Tupl I，则判断用 户的移动行为是上楼梯行为，以及判断在用户在上这一级楼梯的过程中脚A是移动脚、脚B 是静止脚。其中，第一上楼梯前脚掌压力阈值Pupforward-i、上楼梯后脚掌压力阈值Pupback以及 上楼梯时间差阈值A Tup是通过对大量用户样本的上楼梯行为进行统计分析得到的经验值。
[0066] 第二种情况仅移动脚的前脚掌与台阶接触。具体地，当人的移动脚抬起向上一级 台阶迈步时仅移动脚的前脚掌与台阶接触而后脚掌一直悬空，也就是说，仅仅通过前脚掌 完成上楼梯的行为。因此，当处理模块通过对检测到前脚掌压力值Ffc^rd和后脚掌压力值 Fback的时刻、以及前脚掌压力值Ffcirward和后脚掌压力值Fback的分析得到，用户的一只脚（以 脚A表示，相应地，另一只脚以脚B表示）的前脚掌压力值F fcirward大于预设的第二上楼梯前脚 掌压力阈值Pupforward-2的时刻为TuP3，从Tu P3时刻开始直到脚B的前脚掌压力值Fforward大于预 设的第二上楼梯前脚掌压力阈值pupf--2的时刻，在该过程中该脚A的后脚掌压力值F back 始终低于预设的后脚掌悬空压力阈值Plgnc^，则判断用户的移动行为是上楼梯行为，以及判 断在用户在上这一级楼梯的过程中脚A是移动脚、脚B是静止脚。其中，第二上楼梯前脚掌压 力阈值Pupforward-2、后脚掌悬空压力阈值Pignore是通过对大量用户样本的上楼梯行为进行统 计分析得到的经验值。
[0067] 需要说明的是，上文中提到，当用户通过移动脚的全部脚掌和台阶接触来上楼梯 时，一种可能是当人的移动脚抬起向上一级台阶迈步时移动脚的前脚掌先与台阶接触然后 移动脚的后脚掌再与台阶接触。这种上楼梯行为中移动脚的前后脚掌与台阶接触的顺序与 下楼梯行为中移动脚的前后脚掌与台阶接触的顺序相同。虽然在下楼梯和上楼梯行为中移 动脚的前后脚掌的动作顺序相同，但是下楼梯行为和上楼梯行为中，移动脚的前脚掌压力 值F fcirward和后脚掌压力值Fbac；k是不同的，移动脚的前后脚掌与台阶接触的时间差也是不同 的，具体来说，上楼梯行为中移动脚的前后脚掌与地面接触的时间差很小，明显小于下楼梯 行为中移动脚的前后脚掌与地面接触的时间差。因此，只要设定适当的前后脚掌压力阈值 以及时间差阈值，则可以准确地区分下楼梯行为和上楼梯行为。同样地，当用户通过移动脚 的全部脚掌和台阶接触来上楼梯时，另一种可能是当人的移动脚抬起向上一级台阶迈步时 移动脚的后脚掌先与台阶接触然后移动脚的前脚掌再与台阶接触。这种上楼梯行为中移动 脚的前后脚掌与台阶接触的顺序与平地行走行为中移动脚的前后脚掌与台阶接触的顺序 相同。但由于平地行走行为和上楼梯行为中，移动脚的前脚掌压力值F fcirward和后脚掌压力 值Fback是不同的，移动脚的前后脚掌与地面/台阶接触的时间差也是不同的，具体来说，上 楼梯行为中移动脚的前后脚掌与地面接触的时间差明显小于平地行走行为中移动脚的前 后脚掌与地面接触的时间差。因此，只要设定适当的前后脚掌压力阈值以及时间差阈值，则 可以准确地区分平地行走行为和上楼梯行为。
[0068]在本实施例中，假设智能定位鞋通过上述方法判断出在第i次移动行为中用户的 左脚是静止脚右脚是移动脚，下文将基于此对后续步骤进行说明。
[0069]在步骤S102中，智能定位鞋检测用户的脚掌压力值并根据该脚掌压力值判断用户 的移动行为以及在该移动行为中用户的静止脚和移动脚之后，智能定位鞋中配置在用户一 只脚上的超声波发射器发射超声波信号，智能定位鞋中配置在用户另一只脚上的位于不同 位置的两个超声波接收器分别接收该超声波信号。
[0070] 具体地，在本实施例中，左脚鞋子和右脚鞋子上均设置有一个超声波发射器和两 个超声波接收器。请参考图2,图2是根据本发明的一个具体实施例的超声波发射器和超声 波接收器的配置方式示意图。如图所示，在本实施例中，所述超声波发射器设置在智能定位 鞋前端的鞋头表面上，下文中将该超声波发射器称为前部超声波发射器，在图2中左脚鞋子 和右脚鞋子上的前部超声波发射器分