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J-SHOES

J-Shoes sind Biofeedback-Schuhe, die die Gewichtsverteilung zwischen den Füßen verfolgen.

Funktionsweise

Jeder Schuh verfügt über vier Drucksensoren – zwei im Vorderfußbereich und zwei in der Ferse. Das System gewährleistet eine korrekte Haltung, indem es die vorderen Sensoren beider Füße sowie die Fersensensoren miteinander vergleicht. Idealerweise sollten diese Werte so ähnlich wie möglich sein.

Jeder Schuh besitzt einen eigenen Mikrocontroller, wobei der rechte Schuh als Hauptcontroller fungiert. Dieser Prototyp verwendet Arduino Micros. Der rechte Schuh empfängt Sensordaten vom linken Schuh und vergleicht sie mit seinen eigenen Messwerten. Bleiben die Werte innerhalb eines akzeptablen Bereichs, passiert nichts. Überschreitet der Unterschied jedoch den Schwellenwert für eine festgelegte Dauer, signalisiert der rechte Schuh dem linken Schuh zu vibrieren, um den Träger zur Korrektur seiner Haltung aufzufordern.

Bluetooth-Kommunikation

Die Schuhe kommunizieren über Bluetooth. Der linke Schuh verfügt über ein HC-05-Modul zur Kommunikation mit dem rechten Schuh, während der rechte Schuh zwei Module besitzt – eines für die Verbindung zum linken Schuh und ein weiteres zur Datenübertragung an die Smartphone-App.

J-Shoes Android-App

Der rechte Schuh kommuniziert mit einer Android-App, sendet die Messwerte der Drucksensoren sowie den prozentualen Unterschied zwischen den Fußdrücken und empfängt gleichzeitig Einstellungen vom Nutzer. Die App stellt diese Daten visuell dar und ermöglicht Echtzeitanpassungen der Schuhfunktionen.

Zwei einstellbare Schieberegler steuern die Schuhe über das Smartphone:

Zulässiger prozentualer Unterschied: Legt die erlaubte Druckungleichheit zwischen den Sensorgruppen fest, im Bereich von 10 % bis 50 %. Bei 50 % könnte beispielsweise ein Fuß doppelt so viel Druck ausüben wie der andere, bevor eine Reaktion ausgelöst wird.
Erlaubte Sekunden: Bestimmt, wie lange der zulässige Unterschied überschritten werden darf, bevor der Schuh vibriert und den Träger zur Korrektur seiner Haltung auffordert.

Überschreitet die Ungleichheit den festgelegten Schwellenwert für die definierte Dauer, signalisiert der rechte Schuh dem linken Schuh zu vibrieren, um eine Haltungskorrektur zu veranlassen.

Schaltkreis

In diesem Prototyp ist das Schaltkreis-Layout für beide Schuhe identisch, mit Ausnahme von zwei Schaltern im rechten Schuh. Beide Schuhe werden eingeschaltet, damit sich ihre Bluetooth-Module koppeln, anschließend wird das Bluetooth-Modul für das Smartphone aktiviert, um die Verbindung herzustellen.

Fazit und Überlegungen

Die größte Herausforderung bei diesem Prototyp war die geringe Verarbeitungsgeschwindigkeit des Arduino, die zu unakzeptablen Latenzproblemen führte.
Die Arduino-App war visuell nicht sehr hilfreich. Bilder wären besser als Zahlen.