一種電動鞋的控制方法及控制系統與流程
2023-10-23 20:50:27
本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種電動鞋的控制方法及控制系統。
背景技術：
因為電動鞋具有良好的平衡效果，相對於平衡小車和獨輪鞋更受大眾的喜愛。可是常用的一些遙控器卻不能很好適應電動鞋的使用需求。目前常用的控制器有：按鈕式、槍式、手柄式。
按鈕式的遙控器，採用數位化的調節方式，通過不停的按下按鈕來調節速度，不能平滑連貫輸出控制信號，同時，用戶在識別按鈕時需要低頭轉移視線，在這個過程中無法對路況進行觀察，存在安全隱患。
手柄式和槍式遙控器，因為它需要雙手來操作，這就會給電動鞋的用戶造成一定的局限性，約束了用戶的雙手，同時，採用雙手控制遙控器時用戶無法展開手臂掌握平衡，容易發生摔跤等安全性事故。
同時，上述控制器通常為專用設備，需要用戶隨身攜帶，取放和使用都較為不便。
技術實現要素：
為克服現有技術中電動鞋遙控過程中需要雙手同時操作、安全性低的問題，本發明實施例一方面提供了一種電動鞋的控制方法，包括：
獲取控制特徵信息，所述控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息；
根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令；
執行與所述控制指令對應的電動鞋控制操作。
進一步，所述獲取控制特徵信息，所述控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息的步驟，具體包括：
在所述移動終端上生成至少一觸控感應區域；
接收用戶對所述觸控感應區域的滑動操作，生成滑動信息，所述滑動信息包括滑動方向、滑動距離或滑動速度；
根據所述滑動信息，生成所述控制特徵信息。
進一步，所述接收控制特徵信息，所述控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息的步驟，具體包括：
獲取所述移動終端的重力加速度信息，所述重力加速度信息包括移動終端前傾、移動終端後傾、移動終端左傾和移動終端右傾；
根據所述重力加速度信息，生成所述控制特徵信息。
進一步，所述獲取控制特徵信息，所述控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息的步驟，具體包括：
根據用戶手持移動終端時的平衡調整姿勢，獲取所述移動終端的加速度信息；
組合預設時間內的所述加速度信息，生成加速度信息集；
根據所述加速度信息集，確定所述移動終端的運動軌跡；
生成與所述運動軌跡對應的控制特徵信息。
進一步，所述接收控制特徵信息，所述控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息的步驟，具體包括：
在所述電動鞋上劃分多個踩踏區域，在各所述踩踏區域上設置壓力傳感器；
比對相同時間內各踩踏區域上對應壓力傳感器的數值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前傾和後仰；
根據所述站姿信息，生成所述控制特徵信息。
進一步，所述比對相同時間內各踩踏區域上對應壓力傳感器的數值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前傾和後仰的步驟，具體包括：
採集相同時間內各踩踏區域上對應壓力傳感器的數值，並按照以下公式進行濾波處理：
其中j代表第j個壓力傳感器，i代表濾波窗口的寬度；
比對經濾波處理後的各踩踏區域上對應壓力傳感器的數值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前傾和後仰。
進一步，所述根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令的步驟，具體包括：
根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令，所述控制指令包括轉向指令和速度指令。
另一方面，本發明實施例還提供了一種電動鞋的控制系統，包括：
獲取模塊，用於獲取控制特徵信息，所述控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息。
生成模塊，用於根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令。
控制模塊，用於執行與所述控制指令對應的電動鞋控制操作。
進一步，所述獲取模塊和所述生成模塊設於移動終端上，所述移動終端用於獲取移動終端的操控信息，並根據所述操控信息生成電動鞋的控制指令。
進一步，所述獲取模塊和所述生成模塊設於電動鞋上，所述電動鞋用於獲取用戶的站姿信息，並根據站姿信息生成電動鞋的控制指令。
本發明實施例的有益效果是：通過獲取控制特徵信息，控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息，並生成電動鞋的控制指令以控制電動鞋，實現了用戶對電動鞋的簡易操控，用戶通過調整站姿或觸控移動終端即可完成對應操作，無需攜帶額外專用遙控設備，簡單方便，同時，用戶對移動終端的操作可以是單手操作，用以解放用戶的雙手，讓用戶更自由的控制自身平衡，防止意外摔跤事故，提升安全性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明的電動鞋的控制方法的第一實施例的流程示意圖；
圖2是本發明的電動鞋的控制方法的第二實施例的流程示意圖；
圖3是本發明的電動鞋的控制方法第二實施例的移動終端觸屏的界面示意圖。
圖4是本發明的電動鞋的控制方法的第三實施例的流程示意圖；
圖5是本發明的電動鞋的控制方法的第四實施例的流程示意圖；
圖6是本發明的電動鞋的控制方法的第五實施例的流程示意圖；
圖7是本發明的電動鞋的控制系統的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
請參考圖1，是本發明電動鞋的控制方法的第一實施例的流程示意圖，該方法包括：
S11，獲取控制特徵信息，所述控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息。
在本實施例中，控制特徵信息是生成電動鞋控制指令的原始信息，控制特徵信息由用戶的操作對應生成。
S12，根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令。
本實施例中，在步驟S11中，用戶進行了不同操作，會生成對應的控制指令，進一步的，本步驟S12具體包括：根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令，所述控制指令包括轉向指令和速度指令。其中，轉向指令包括左轉和右轉指令。速度指令包括控制電動鞋的運行、停止、加速和減速等指令。
S13，執行與所述控制指令對應的電動鞋控制操作。
在本實施例中，電動鞋控制操作用於操控電動鞋完成上述運行、停止、加速、減速、左轉或右轉等動作，示例性的，控制指令可控制電動機和轉向輪，以完成上述電動鞋控制操作。
在本實施例中，作為一種改進方案，電動鞋包括主動鞋和從動鞋，所述主動鞋在接收所述控制指令後，再將控制指令發送至所述從動鞋，所述主動鞋和所述從動鞋在控制指令傳輸之前進行三次握手通信，步驟包括：主動鞋發送通信數據至從動鞋，從動鞋接收後將所述通信數據回傳至主動鞋，主動鞋對回傳的通信數據進行驗證，驗證成功發送驗證成功信號，從動鞋接收到驗證成功信號時確定當前通信信道為最佳信道。三次握手通信可有效保障主動鞋和從動鞋之間的數據傳輸準確率，提升主動鞋和從動鞋的動作協同性。
本發明實施例通過獲取控制特徵信息，控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息，並生成電動鞋的控制指令以控制電動鞋，實現了用戶對電動鞋的簡易操控，用戶可通過調整站姿或觸控移動終端即可完成對應操作，無需攜帶額外專用遙控設備，簡單方便，同時，用戶對移動終端的操作可以是單手操作，用以解放用戶的雙手，讓用戶更自由的控制自身平衡，防止意外摔跤事故，提升安全性。
請參考圖2，是本發明電動鞋的控制方法的第二實施例的流程示意圖，該電動鞋的控制方法包括：
S21，在所述移動終端上生成至少一觸控感應區域。
在本實施例中，移動終端可以是手機、平板電腦、MP3或MP4等。
觸控感應區域可以是一個也可以是多個，可以是連續的區域，也可以是分離的多個按鍵，在本實施例中，請參考圖3，移動終端上生成有一觸控感應區域(圖中虛線所示)，用戶於該觸控感應區域的所有滑動操作都會被記錄。
S22，接收用戶對所述觸控感應區域的滑動操作，生成滑動信息，所述滑動信息包括滑動方向、滑動距離或滑動速度。
當用戶在觸控感應區域內執行滑動操作時生成上述滑動信息，滑動操作可以是用戶手指沿任意方向的直線滑動或曲線滑動操作。通常情況下，滑動信息可擇一的選取記錄用戶手指的滑動方向、滑動距離或滑動速度，用以控制電動鞋加速、減速或轉向。
在本實施例中，滑動信息包括滑動方向、滑動距離和滑動速度，其用於記錄用戶手指的滑動軌跡，而該滑動軌跡與電動鞋後續的運動軌跡對應，示例性的，滑動距離用於控制電動鞋的做功距離，滑動速度用於控制在所述運動軌跡上各點的即時速度，滑動方向用於控制電動鞋在所述運動軌跡上各點的轉向。作為一種改進，移動終端顯示器上還可設置復位按鈕，用於清除此前設定的滑動信息，以中止電動鞋按原預定運動軌跡進行運動。
S23，根據所述滑動信息，生成所述控制特徵信息。
S24，根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令。
本步驟與第一實施例的對應步驟相同，需要額外說明的是，在本實施例中，控制指令可通過數據線、wifi、藍牙等設備由移動終端發送至電動鞋動力模塊上。
S25，執行與所述控制指令對應的電動鞋控制操作。
本步驟與第一實施例的對應步驟相同，這裡不再贅述。
本實施例通過在移動終端上生成至少一觸控感應區域，使得用戶可以通過移動終端控制電動鞋的運動狀態，無需額外攜帶電動鞋專用控制設備，同時，用戶在觸控感應區域進行滑動操作十分簡便，具有較大的靈活性；再次，當滑動信息同時包括滑動方向、滑動距離和滑動速度時，用戶可以自行設定電動鞋的運動軌跡，具有較高的操作便捷性和充分的運動軌跡規劃空間，可滿足年輕用戶群體的個性化需求。
請參考圖4，是本發明電動鞋的控制方法的第三實施例的流程示意圖，該電動鞋的控制方法包括：
S31，獲取所述移動終端的重力加速度信息，所述重力加速度信息包括移動終端前傾、移動終端後傾、移動終端左傾和移動終端右傾。
在本實施例中，通過移動終端內置的重力傳感器檢測移動終端的傾斜狀態，生成對應的重力加速度信息，需要說明的是，上述移動終端前傾、移動終端後傾、移動終端左傾和移動終端右傾在符合邏輯的前提下，可以是組合發生的，如移動終端前傾同時左傾、移動終端後傾同時左傾等。
S32，根據所述重力加速度信息，生成所述控制特徵信息。
在本實施例中，對應於上述移動終端前傾的重力加速度信息，生成控制電動鞋加速的控制特徵信息，對應於上述移動終端後傾的重力加速度信息，生成控制電動鞋減速的控制特徵信息，對應於上述移動終端左傾的重力加速度信息，生成控制電動鞋左轉的控制特徵信息，對應於上述移動終端右傾的重力加速度信息，生成控制電動鞋右轉的控制特徵信息。同樣的，當移動終端前傾同時左傾，電動鞋在左轉的同時加速；當移動終端後傾時左傾，電動鞋在左轉的同時減速等。
S33，根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令。
本步驟與第二實施例的對應步驟相同，這裡不再贅述。
S34，執行與所述控制指令對應的電動鞋控制操作。
本步驟與第二實施例的對應步驟相同，這裡不再贅述。
相較於第二實施例，本實施例通過移動終端的傾斜狀態實現對電動鞋的主動控制，操控簡單方便。
請參考圖5，是本發明電動鞋的控制方法的第四實施例的流程示意圖，該電動鞋的控制方法包括：
S41，根據用戶手持移動終端時的平衡調整姿勢，獲取所述移動終端的加速度信息。
本實施例用於電動鞋的自動平衡，通常需要通過激活對應功能，移動終端才會進行加速度信息的採集。上述平衡調整姿勢是在用戶重心不穩時不自覺發出的維持身體重心平衡的操作，如當前傾或後仰時不自覺地擺動手臂，左右不平衡時收回手臂或放開手臂等，均屬於平衡調整姿勢。
作為一種優選方案，上述加速度信息可通過加速度傳感器和陀螺儀配合採集。
S42，組合預設時間內的所述加速度信息，生成加速度信息集。
通過收集預設時間內的上述加速度信息，可生成加速度信息集。即加速度信息集中包含連續時間內的多個加速度信息。
S43，根據所述加速度信息集，確定所述移動終端的運動軌跡。
在本實施例中，上述運動軌跡包括移動終端的運動路線以及位於運動路線上各點的加速度。當用戶作出不同的平衡調整姿勢時，移動終端的運動軌跡也不同。
S44，生成與所述運動軌跡對應的控制特徵信息。
在本實施例中，移動終端可內置運動軌跡庫，運動軌跡庫中包含多個預設的運動軌跡，各運動軌跡對應不同的控制特徵信息，其中，預設運動軌跡還應區別左手和右手持握移動終端。當移動終端的實際運動軌跡與上述某一個預設運動軌跡相同或近似時，選取與該預設運動軌跡對應的控制特徵信息。
S45，根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令。
本步驟與第二實施例的對應步驟相同，這裡不再贅述。
S46，執行與所述控制指令對應的電動鞋控制操作。
本步驟與第二實施例的對應步驟相同，這裡不再贅述。
本實施例提供的電動鞋的控制方法可輔助用戶掌握平衡，當用戶作出平衡調整姿勢，可迅速判斷用戶當前的重心不穩的情況，並針對性的調整電動鞋的運動模式，如當用戶失重前傾時，調整電動鞋加速；當用戶失重左傾時，調整電動鞋左轉，以輔助用戶在擺動手臂的同時儘快調整重心，防止意外摔跤的情況發生，具有較高的安全性和實用性。
請參考圖6，是本發明電動鞋的控制方法的第五實施例的流程示意圖，該電動鞋的控制方法包括：
S51，在所述電動鞋上劃分多個踩踏區域，在各所述踩踏區域上設置壓力傳感器。
與第四實施例相同，本實施例用於電動鞋的自動平衡，通常需要通過激活對應功能。上述踩踏區域可以設置在電動鞋鞋內底，踩踏區域可分布在前腳掌和後腳掌，作為一種優選方案，還可以在腳外側對應的鞋內底區域增加踩踏區域。
S52，比對相同時間內各踩踏區域上對應壓力傳感器的數值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前傾和後仰。
在正常情況下，人在平衡站立時，前腳掌、後腳掌和腳外側的相對壓力差是在一預設閾值範圍內的，通過比對各踩踏區域上對應壓力傳感器的數值，就可以得出當前用戶的站姿信息是前傾或後仰。
然而，因路面不平、電機震動等因素會引起各踩踏區域壓力傳感器的數值的瞬時變化，該變化會影響站姿信息的可靠性。由於該變化出現時間短且具有隨機性。因此將其作為一種孤立的隨機噪聲，進行中值濾波進行消除。
因此，在本實施例中，S52具體包括：
採集相同時間內各踩踏區域上對應壓力傳感器的數值，並按照以下公式進行濾波處理：
其中j代表第j個壓力傳感器，i代表濾波窗口的寬度；
比對經濾波處理後的各踩踏區域上對應壓力傳感器的數值，生成站姿信息，所述站姿信息包括前傾和後仰。
經過濾波處理後的各踩踏區域上對應壓力傳感器的數值具有較高可靠性，其生成的站姿信息可準確反映用戶當前的實際站姿。
S53，根據所述站姿信息，生成所述控制特徵信息。
S54，根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令。
本步驟與第一實施例的對應步驟相同，這裡不再贅述。
S55，執行與所述控制指令對應的電動鞋控制操作。
本步驟與第一實施例的對應步驟相同，這裡不再贅述。
本實施例通過在電動鞋上劃分多個踩踏區域，在各所述踩踏區域上設置壓力傳感器，可根據各壓力傳感器數據的差值對用戶的站姿信息進行判斷，從而控制電動鞋進行自平衡運動，如當判斷用戶的站姿為失重前傾時，控制電動鞋進行加速，當判斷用戶的站姿為失重後仰時，控制電動鞋進行減速，輔助用戶儘快調整重心，防止用戶摔跤的情況發生，提高了產品安全性，同時，濾波的處理讓電動鞋對用戶的站姿信息判斷更加可靠，拓展了產品的適用環境。
上文對本發明的電動鞋的控制方法的實施例作了詳細介紹。下面將相應於上述方法的電動鞋控制系統作進一步闡述。
請參考圖7，本發明實施例還提供了一種電動鞋的控制系統100，包括：
獲取模塊110，用於獲取控制特徵信息，所述控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息。
生成模塊120，與獲取模塊110連接，用於根據所述控制特徵信息，生成電動鞋的控制指令。
控制模塊130，與生成模塊120連接，用於執行與所述控制指令對應的電動鞋控制操作。
作為本實施例的一種實現方案，獲取模塊110和所述生成模塊120設於移動終端上，所述移動終端用於獲取移動終端的操控信息，並根據所述操控信息生成電動鞋的控制指令。控制指令通過數據線、wifi或藍牙從生成模塊120發送至控制模塊130，控制模塊130設於電動鞋上，包括電動機和轉向機構，用於按照用戶的意識主動控制電動鞋運動，或輔助用戶掌握平衡。
作為本實施例的另一種實現方案，所述獲取模塊110和所述生成模塊120還可以設於電動鞋上，所述電動鞋用於獲取用戶的站姿信息，並根據站姿信息生成電動鞋的控制指令。控制模塊130包括電動機和轉向機構，用於按照用戶的意識主動控制電動鞋運動，或輔助用戶掌握平衡。
本發明實施例通過獲取控制特徵信息，控制特徵信息包括用戶的站姿信息或對移動終端的操控信息，並生成電動鞋的控制指令以控制電動鞋，實現了用戶對電動鞋的簡易操控，用戶可通過調整站姿或觸控移動終端即可完成對應操作，無需攜帶額外專用遙控設備，簡單方便，同時，用戶對移動終端的操作可以是單手操作，用以解放用戶的雙手，讓用戶更自由的控制自身平衡，防止意外摔跤事故，提升安全性。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露電動鞋的控制方法和控制系統，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的控制系統實施例僅僅是示意性的，模塊或單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。
作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本發明實施例方案的目的。
另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個晶片單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)或處理器(processor)執行本發明各個實施例方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬碟、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。