行走平衡评价方法及装置、行走平衡监测方法及系统与流程

文档序号:12074608阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种行走平衡评价方法,其特征在于,在将前后方向记为x方向,左右方向记为y方向,上下方向记为z方向的情况下,包括:

接收步骤,接收通过加速度传感器实时检测人体行走时腰部、左脚及右脚的加速度而获得的所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向加速度数据;

时域-频域转换步骤,将接收的所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向加速度数据分别转换成所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向频谱数据;

合成谐波畸变率计算步骤,从所述腰部、左脚及右脚每一个的xyz各方向频谱数据分别分解主频分量和谐波分量,基于分解出的各频谱数据的主频分量和谐波分量求取各频谱数据的谐波畸变率,并基于所述腰部、左脚及右脚每一个的xyz各方向谐波畸变率获得合成谐波畸变率;

评价步骤,根据所述合成谐波畸变率来评价行走平衡能力;以及

输出步骤,输出通过所述评价步骤评价的结果。

2.根据权利要求1所述的行走平衡评价方法,其特征在于,

在所述评价步骤中,所述合成谐波畸变率的值越小,评价行走平衡能力越好。

3.根据权利要求1所述的行走平衡评价方法,其特征在于,

所述时域-频域转换步骤中,还将所述左脚与右脚的xyz各方向加速度数据按各方向对应叠加后分别转换成左右脚的xyz各方向叠加频谱数据,

所述行走平衡评价方法还包括:

频谱相关性计算步骤,基于所述左脚及右脚的xyz各方向频谱数据计算所述左右脚间的频谱相关系数,基于所述左右脚的xyz各方向叠加频谱数据与所述腰部的xyz各方向频谱数据计算所述腰部与所述左右脚间的频谱相关系数,并基于所述左右脚间的频谱相关系数和所述腰部与所述左右脚间的频谱相关系数获得合成相关系数,

在所述评价步骤中,根据所述合成谐波畸变率和所述合成相关系数来评价行走平衡能力。

4.根据权利要求3所述的行走平衡评价方法,其特征在于,

在所述评价步骤中,所述合成谐波畸变率的值越小,所述合成相关系数的值越大,评价行走平衡能力越好。

5.一种行走平衡评价方法,其特征在于,在将前后方向记为x方向,左右方向记为y方向,上下方向记为z方向的情况下,包括:

接收步骤,接收通过加速度传感器实时检测人体行走时身体的腰部、左脚及右脚的加速度而获得的所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向加速度数据;

时域-频域转换步骤,将接收的所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向加速度数据分别转换成所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向频谱数据,并将所述左脚与右脚的xyz各方向加速度数据按各方向对应叠加后分别转换成左右脚的xyz各方向叠加频谱数据;

频谱相关性计算步骤,基于所述左脚及右脚的xyz各方向频谱数据计算所述左右脚间的频谱相关系数,基于所述左右脚的xyz各方向叠加频谱数据与所述腰部的xyz各方向频谱数据计算所述腰部与所述左右脚间的频谱相关系数,并基于所述左右脚间的频谱相关系数和所述腰部与所述左右脚间的频谱相关系数获得合成相关系数;

评价步骤,根据所述合成相关系数来评价行走平衡能力;以及

输出步骤,输出通过所述评价步骤评价的结果。

6.根据权利要求5所述的行走平衡评价方法,其特征在于,

在所述评价步骤中,所述合成相关系数的值越大,评价行走平衡能力越好。

7.一种行走平衡监测方法,其特征在于,在将前后方向记为x方向,左右方向记为y方向,上下方向记为z方向的情况下,包括:

检测步骤,通过加速度传感器分别实时检测人体行走时身体的腰部、左脚及右脚的加速度,获得所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向加速度数据;以及

发送步骤,发送所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向加速度数据,

其中,所述行走平衡监测方法通过所述权利要求1至6中任一项所述的行走平衡评价方法进行行走平衡评价。

8.一种行走平衡评价装置,其特征在于,在将前后方向记为x方向,左右方向记为y方向,上下方向记为z方向的情况下,包括:

接收单元,接收通过加速度传感器实时检测人体行走时身体的腰部、左脚以及右脚的加速度而获得的xyz各方向加速度数据;

时域-频域转换部,将接收的所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向加速度数据分别转换成所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向频谱数据;

合成谐波畸变率计算部,从所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向频谱数据分解所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向的主频分量和谐波分量,基于分解出的所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向的主频分量和谐波分量分别求取所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向的谐波畸变率,并基于所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向的谐波畸变率获得合成谐波畸变率;

评价部,根据所述合成谐波畸变率来评价行走平衡能力;以及

输出单元,输出通过所述评价部评价的结果。

9.根据权利要求8所述的行走平衡评价装置,其特征在于,

所述合成谐波畸变率的值越小,所述评价部评价行走平衡能力越好。

10.根据权利要求9所述的行走平衡评价装置,其特征在于,

所述时域-频域转换部还将所述左脚与右脚的xyz各方向加速度数据按各方向对应叠加后分别转换成左右脚的xyz各方向叠加频谱数据,

所述行走平衡评价装置还包括:频谱相关性计算部,基于所述左脚及右脚的xyz各方向频谱数据计算所述左右脚间的频谱相关系数,基于所述左右脚的xyz各方向叠加数据与所述腰部的xyz各方向频谱数据计算所述腰部与所述左右脚间的频谱相关系数,并基于所述左右脚间的频谱相关系数和所述腰部与所述左右脚间的频谱相关系数获得合成相关系数,

所述评价部根据所述合成谐波畸变率和所述合成相关系数来评价行走平衡能力。

11.根据权利要求10所述的行走平衡评价装置,其特征在于,

所述合成谐波畸变率的值越小,所述合成相关系数的值越大,所述评价部评价行走平衡能力越好。

12.一种行走平衡评价装置,其特征在于,在将前后方向记为x方向,左右方向记为y方向,上下方向记为z方向的情况下,包括:

接收单元,接收通过加速度传感器实时检测人体行走时身体的腰部、左脚以及右脚的加速度而获得的xyz各方向加速度数据;

时域-频域转换部,将接收的所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向加速度数据分别转换成所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向频谱数据,并将所述左脚与右脚的xyz各方向加速度数据按各方向对应叠加后分别转换成左右脚的xyz各方向叠加频谱数据;

频谱相关性计算部,基于所述左脚及右脚的xyz各方向频谱数据计算所述左右脚间的频谱相关系数,基于所述左右脚的xyz各方向叠加频谱数据与所述腰部的xyz各方向频谱数据计算所述腰部与所述左右脚间的频谱相关系数,并基于所述左右脚间的频谱相关系数和所述腰部与所述左右脚间的频谱相关系数获得合成相关系数;

评价部,根据所述合成相关系数来评价行走平衡能力;以及

输出单元,输出通过所述评价部评价的结果。

13.根据权利要求12所述的行走平衡评价装置,其特征在于,

所述合成相关系数的值越大,所述评价部评价行走平衡能力越好。

14.一种行走平衡监测系统,其特征在于,包括:

腰部监测装置,其包括:腰部加速度传感器,检测人体行走时腰部的加速度,获得所述腰部的xyz各方向加速度数据;以及腰部通信单元,发送通过腰部加速度传感器获得的所述腰部的xyz各方向加速度数据;

左脚监测装置,其包括:左脚加速度传感器,检测人体行走时左脚的加速度,获得所述左脚的xyz各方向加速度数据;以及左脚通信单元,发送通过左脚加速度传感器获得的所述左脚的xyz各方向加速度数据;

右脚监测装置,其包括:右脚加速度传感器,检测人体行走时右脚的加速度,获得所述右脚的xyz各方向加速度数据;以及右脚通信单元,发送通过右脚加速度传感器获得的所述右脚的xyz各方向加速度数据;以及

权利要求8至13中任一项所述的行走平衡评价装置,其接收来自所述腰部监测装置、所述左脚监测装置以及所述右脚监测装置的所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向加速度数据进行行走平衡评价。

15.根据权利要求14所述的行走平衡监测系统,其特征在于,

所述腰部监测装置穿戴在人体腰部,

所述左脚监测装置穿戴在左大腿、左小腿、左脚踝以及左脚中的任一部位,或安装在鞋、鞋垫、袜子、脚环中的任一个上。

所述右脚监测装置穿戴在右大腿、右小腿、右脚踝以及右脚中的任一部位,或安装在鞋、鞋垫、袜子、脚环中的任一个上。

16.一种穿戴式行走平衡监测仪,其特征在于,用于穿戴在人体上来监测人体行走时的平衡能力,所述穿戴式行走平衡监测仪包括:

腰部穿戴件,用于穿戴在腰部;

腰部监测装置,固定在腰部穿戴件上,并包括:腰部加速度传感器,其检测人体行走时的腰部加速度,并获得所述腰部的xyz各方向加速度数据;以及腰部通信模块,发送所述腰部的xyz各方向加速度数据;

左脚穿戴件,用于穿戴在左脚踝处;

左脚监测装置,固定在左脚穿戴件上,并包括:左脚加速度传感器,其检测人体行走时的左脚加速度,并获得所述左脚的xyz各方向加速度数据;以及左脚通信模块,发送所述左脚的xyz各方向加速度数据;

右脚穿戴件,用于穿戴在右脚踝处;

右脚监测装置,固定在右脚穿戴件上,并包括:右脚加速度传感器,其检测人体行走时的右脚加速度,并获得所述右脚的xyz各方向加速度数据;以及右脚通信模块,发送所述右脚的xyz各方向加速度数据;

手腕穿戴件,用于穿戴在手腕处;以及

显示装置,固定在手腕穿戴件上,并包括:通信模块,其接收所述腰部、左脚以及右脚的xyz各方向加速度数据;处理器,其基于接收的所述腰部、左脚以及右脚的xyz各方向加速度数据计算人体行走平衡能力值、以及显示器,显示所述人体行走平衡能力值,

其中,所述处理器将接收的所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向加速度数据分别转换成所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向频谱数据,并将所述左脚与右脚的xyz各方向加速度数据按各方向对应叠加后分别转换成左右脚的xyz各方向叠加频谱数据;

从所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向频谱数据分解所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向的主频分量和谐波分量,基于分解出的所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向的主频分量和谐波分量分别求取所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向的谐波畸变率,并基于所述腰部、左脚及右脚的xyz各方向的谐波畸变率获得合成谐波畸变率,

基于所述左脚及右脚的xyz各方向频谱数据计算所述左右脚间的频谱相关系数,基于所述左右脚的xyz各方向叠加频谱数据与所述腰部的xyz各方向频谱数据计算所述腰部与所述左右脚间的频谱相关系数,并基于所述左右脚间的频谱相关系数和所述腰部与所述左右脚间的频谱相关系数获得合成相关系数,

基于所述合成谐波畸变率和所述合成相关系数计算表示行走平衡能力的平衡指标作为所述平衡能力评价值。

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