[发明专利]步态分析及跌倒评估系统

权利要求书

1.一种人体步态评估系统，包括九轴惯性传感器、信号传输单元以及评估单元，其特征在于：所述九轴惯性传感器包括三轴线加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁场计，该惯性传感器能够佩戴在被测者身上，并按照一定时间间隔测量而获得多个数据；所述信号传输单元将该多个数据传输给评估单元；所述评估单元对坐标系中的所述数据进行处理，其中，坐标系的X轴正向指向人体右方，Y轴正向指向人体上方，Z轴正向指向人体后退方向，坐标系为右手坐标系；

并定义评价指标FD1＝AccR/AccL，其中，将数值0的X轴加速度数值累加得右向加速度累加值，记为AccR；将数值0的X轴加速度数值累加得左向加速度累加值，该左向加速度累加值的绝对值记为AccL；FD1用于评价步态时人体躯干左右施力的对称性；

定义评价指标FD2＝AngR/AngL，其中，将数值0的Y轴角速度数值累加得右向角速度累加值，记为AngR；将数值0的Y轴角速度数值累加得左向角速度累加值，该左向角速度累加值的绝对值记为AngL；FD2用于评价步态时人体躯干左右旋转的对称性；

定义评价指标FD3＝AccXZ×AngV，将XZ平面上线加速度的数值大小记为AccXZ，人体躯干与垂直轴的夹角记为AngV，求出FD3的最大值，根据最大值对应的线加速度方向判断跌倒风险最高的方向；

所述惯性传感器按照一定时间间隔测量而获得的多个数据是在被测者以正常步速在平地上直线行走10-50步内的数据。

2.如权利要求1所述的人体步态评估系统，其特征在于：所述惯性传感器数据更新频率为50HZ以上，线加速度范围为-6到6g，陀螺仪测量范围0到1200deg/s，分辨率0.05度，且该惯性传感器内置充电电池。

3.如权利要求2所述的人体步态评估系统，其特征在于：所述信号传输单元采用蓝牙或ZigBee无线传输方式。

4.如权利要求3所述的人体步态评估系统，其特征在于：所述九轴惯性传感器能够佩戴在脑瘫患者的躯干上。

5.如权利要求4所述的人体步态评估系统，其特征在于：当FD1、FD2中任一个的值远大于1或远小于1时，提示步态对称性越差。

6.如权利要求4所述的人体步态评估系统，其特征在于：当FD1、FD2中任一个的值远大于2或小于0.5时，提示步态对称性越差。

7.如权利要求5或6所述的人体步态评估系统，其特征在于：所述评估单元包括显示屏，用于显示FD1、FD2和FD3的值以及提示步态信息和跌倒风险程度。