[发明专利]基于多传感器融合的康复鞋、监测分析方法及存储介质

说明书

本申请公开了基于多传感器融合的康复鞋，包括鞋底，所述鞋底内设有数据采集模块，所述数据采集模块包括处理单元、与所述处理单元电连接的压力检测单元、六轴传感器单元和无线通讯单元，所述压力检测单元包括多个分布于鞋底用于获取足底压力值的压力传感器，所述六轴传感器单元包括用于获取三轴加速度值的三轴加速度传感器和用于获取三轴角速度值的三轴角速度传感器。本申请提供了一种基于压力检测单元与六轴传感器单元的康复鞋，通过识别用户的足底压力及移动加速度的异常数据，以准确发现用户是否处于跌倒异常步态，有效及时发现或施救处于跌倒异常步态中的用户。

【技术领域】

本申请涉及穿戴式电子设备技术领域，尤其涉及一种基于多传感器融合的康复鞋、监测分析方法及存储介质。

【背景技术】

人体步态在反映机体的健康状况、下肢运动机能以及病症方面具有重要的参考意义。

老年人由于神经系统老化、运动系统易受损伤等原因，易受运动障碍疾病的困扰。当神经系统或运动系统受到疾病影响时，人体运动功能也会受损，外在步态会受到影响，表现为步态异常。同时，老年人由于身体机能减弱，行动不便，容易发生跌倒并出现其他危险情况，诱发身体组织、器官等其他部位的损伤，严重的甚至会危及生命。因此对人体的步态进行实时监测与分析，及时发现异常活动和身体变化，提供预警与相应救援机制，或者协助康复训练等，具有重大的意义。为了有效识别用户是否出现跌倒状态或异常步态，需要设计一种基于多维度监控用户足底步态的康复鞋以及基于该康复鞋采集的多维度数据融合的监控分析方法。

【发明内容】

为了精准监测跌倒或预跌倒的异常步态，本申请提供了一种基于多传感器融合的康复鞋、监测分析方法及存储介质。

本申请由以下技术方案实现的：

基于多传感器融合的康复鞋，包括鞋底，所述鞋底内设有数据采集模块，所述数据采集模块包括处理单元、与所述处理单元电连接的压力检测单元、六轴传感器单元和无线通讯单元，所述压力检测单元包括多个分布于鞋底用于获取足底压力值的压力传感器，所述六轴传感器单元包括用于获取三轴加速度值的三轴加速度传感器和用于获取三轴角速度值的三轴角速度传感器。

如上所述的基于多传感器融合的康复鞋，所述鞋底包括底层、位于所述底层上方的中层和位于所述中层上方的鞋垫层，所述压力检测单元设于所述中层表面并嵌入至所述鞋垫层内。

如上所述的基于多传感器融合的康复鞋，所述中层的两端的压力传感器数量多于所述中层中部的压力传感器数量。

如上所述的基于多传感器融合的康复鞋，所述数据采集模块还包括与所述处理单元电连接的温湿度传感器单元，所述温湿度传感器单元包括设于所述中层的两端的温湿度传感器。

如上所述的基于多传感器融合的康复鞋，所述数据采集模块还包括与所述处理单元电连接的GPS定位模块、语音提示单元与电源管理单元，所述处理单元、六轴传感器单元、无线通讯单元、GPS定位模块、语音提示单元与电源管理单元集成在一线路板中，所述底层设有用于容纳所述线路板的凹槽，所述凹槽内设有与所述电源管理单元电连接的电池。

如上所述的基于多传感器融合的康复鞋，所述数据采集模块还包括与所述电池电连接的充电管理单元，所述鞋底外侧设有与充电管理单元电连接的电源接口以及与所述处理单元电连接的充电指示灯。

本申请还提供了监测分析方法，包括如下步骤：

S1、接收无线通讯单元每隔预设时间段发送的由压力检测单元在对应预设时间段内获取到的足底压力值数据及由六轴传感器单元在对应预设时间段内获取到的三轴加速度值数据和三轴角速度值数据；

S2、将相邻的两个预设时间段作为步态分析窗口，并将步态分析窗口内每一时刻的最大足底压力值数据作为步态分析窗口数据；

S3、根据步态分析窗口内的最大足底压力值数据变化判断步态分析窗口内是否存在非正常运动步态时段；