[发明专利]一种利用蓝牙和传感器检测对称性和步高的方法

说明书

技术领域

本发明涉及步态分析技术领域，具体涉及一种基于MEMS传感器采集行走过程中足底的加速度数据，通过蓝牙发送给智能终端，最终由智能终端计算出对称性和步高的方法。

背景技术

步态分析是对人类步行运动的研究，用于对个体步行能力的评估、计划、治疗。也常用于运动生物力学来帮助运动员更高效的跑步、以及确认伤员是姿态相关还是运动相关的医学问题等。

目前现有步态分析系统主要基于视觉、肌电等方法进行分析。操作复杂、成本高，不方便检测。随着MEMS(微机电系统)传感器的不断更新，使通过MEMS传感器采集足底加速度数据进行步态分析变得可能。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种通过采集行走过程中的足底加速度数据进行积分运算，来判断对称性和步高的方法。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种利用蓝牙和传感器检测对称性和步高的方法，包括以下步骤：

步骤一：可穿戴式设备采集行走过程中的足底加速度；

步骤二：可穿戴式设备将采集到的数据发送给与该可穿戴式设备绑定的智能终端；

步骤三：智能终端读取数据，并根据加速度变化，实时计算出左脚和右脚的摆动相；

步骤四：根据左脚和右脚的摆动相计算对称性、左脚步高和右脚步高。

进一步的，步骤三中左脚的摆动相计算方法为：

XL＝T₂-T₁

T₁是左脚加速度由零开始增加时对应的时间，T₂是左脚加速度减小变为零时对应的时间，XL为左脚摆动相；

右脚的摆动相计算方法为：

XR＝T₄-T₃

T₃是右脚加速度由零开始增加时对应的时间，T₄是右脚加速度减小变为零时对应的时间，XR为右脚摆动相。

进一步的，步骤四中计算对称性的方法为：

计算对称性系数SI

SI＝|XL-XR|/0.5(XL+XR)·100％

XL为左脚摆动相，XR为右脚摆动相，SI越大表示对称性越差，SI＝0表示完全对称，SI为100％表示完全不对称。

进一步的，步骤四中计算左脚步高的方法为：

当左脚摆动相开始时，根据左脚的z轴加速度开始积分；

当左脚摆动相结束时，积分结束，这一过程中积分的最大值为左脚步高；

T₁是左脚摆动相开始时对应的时间也是左脚加速度由零开始增加时对应的时间，T₂是左脚摆动相结束时对应的时间也是左脚加速度减小变为零时对应的时间，AccZ为z轴加速度，SL为左脚步高。

进一步的，步骤四中计算右脚步高的方法为：

当右脚摆动相开始时，根据右脚的z轴加速度开始积分；

当右脚摆动相结束时，积分结束，这一过程中积分的最大值为右脚步高；

T₃是右脚摆动相开始时对应的时间也是右脚加速度由零开始增加时对应的时间，T₄是右脚摆动相结束时对应的时间也是右脚加速度减小变为零时对应的时间，AccZ为z轴加速度，SR为右脚步高。

进一步的，所述可穿戴式设备包括MEMS传感器、处理器和蓝牙模块；

所述MEMS传感器，用于采集行走过程中的足底加速度；

所述处理器，用于读取MEMS传感器采集到的行走过程中的足底加速度，并发送给蓝牙模块；

所述蓝牙模块，用于发送数据给智能终端。

进一步的，所述MEMS传感器为三轴加速度传感器。

进一步的，所述智能终端为移动终端、台式电脑中的一种。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过安装在鞋子底部的MEMS传感器采集行走过程中足底的加速度数据，处理器读取MEMS传感器采集到的加速度数据，发送给蓝牙模块，蓝牙模块将数据发送给智能终端，智能终端读取数据，并进行积分运行来判断对称性和步高。方法简单、操作方便、便于检测，而且降低了成本。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明的流程示意图。

具体实施方式