[发明专利]一种日常步行与健康分析的控制系统有效
申请号: | 202110578138.X | 申请日: | 2021-05-26 |
公开(公告)号: | CN113317778B | 公开(公告)日: | 2023-02-17 |
发明(设计)人: | 倪国新;吴长旺;陈美娟 | 申请(专利权)人: | 北京体育大学 |
主分类号: | A61B5/11 | 分类号: | A61B5/11;A61B5/00 |
代理公司: | 苏州市小巨人知识产权代理事务所(普通合伙) 32415 | 代理人: | 胡亚兰 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 日常 步行 健康 分析 控制系统 | ||
本发明公开了一种日常步行与健康分析的控制系统,包括呈对称状佩戴在使用者左腿和其右腿的第一惯性传感器和第二惯性传感器,各惯性传感器用于检测使用者的动作信息,通过计算分析动作信息,评估使用者健康状况;其中,评估使用者健康状况的方法至少包括:自动判断使用者是处于直行状态还是转弯状态,然后分别计算直行状态与转弯状态时的信息变化特征;基于信息变化特征的差异程度来判定使用者的健康状况;和/或,根据使用者左、右腿的摆动对称性GAI来评估使用者的健康状况,摆动对称性越差,判定使用者的健康状况越差;本发明根据动作信息来评估人体健康状况,方法简单可靠,结构成本低,适合推广普及。
技术领域
本发明属于健康设备领域,具体涉及一种日常步行与健康分析的控制系统。
背景技术
健康对国民有重要意义。在日常生活中进行健康监测,预警可能出现的健康问题,对预防疾病的发生,及时采取有效措施防止疾病恶化,具有显著作用。研究表明,步行与健康有密切关系,日常步行状态可以辅助反映健康状况。但现有的技术不能可靠、方便地通过分析日常步行来反映健康,例如,现有技术通过简单检测步行速度来评估健康,认为步行越快,越健康长寿;但是普通人日常步行速度在不同状态下是不一样的,例如有事时走得快,休闲时走得慢,因此该方法可靠性有待提高。临床步态分析可以比较好地反映健康状态,但是需要使用复杂的步态分析设备,例如红外摄像机,或采用不少于7个惯性传感器,而且需要专业人员操作、解读,不适合国民日常使用。上述问题导致通过日常步行分析评估健康难以推广普及。
因此,本申请人希望寻求技术方案来指导人们进行有效的健康运动。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种日常步行与健康分析的控制系统,根据动作信息来评估人体健康状况,方法简单可靠,结构成本低,适合推广普及。
本发明采用的技术方案如下:
一种日常步行与健康分析的控制系统,包括呈对称状佩戴在使用者左腿和其右腿的第一惯性传感器和第二惯性传感器,各惯性传感器用于检测所述使用者的动作信息,通过计算分析所述动作信息,评估使用者健康状况;其中,所述评估使用者健康状况的方法至少包括:
自动判断使用者是处于直行状态还是转弯状态,然后分别计算直行状态与转弯状态时的信息变化特征;基于所述信息变化特征的差异程度来判定使用者的健康状况;和/或,
根据使用者左、右腿的摆动对称性GAI来评估使用者的健康状况,摆动对称性越差,判定使用者的健康状况越差。
优选地,各所述惯性传感器至少包括三维加速度传感器和三维角速度传感器,所述动作信息包括加速度和角度;通过所述加速度可自动计算速度。
优选地,所述自动判断使用者是处于直行状态还是转弯状态的方法包括:当所述第一惯性传感器和第二惯性传感器检测到的水平面角度发生的变化超过水平面角度变化预设值时,且两者变化的方向一致,则判定处于转弯状态;当所述第一惯性传感器和第二惯性传感器检测到的水平面角度发生的变化不超过水平面角度变化预设值时,则判定处于直行状态。
优选地,所述水平面角度变化预设值的范围为2-10°。
优选地,所述信息变化特征的差异程度包括转弯速度与直行速度的比值S,其中,比值S越小,判定使用者的健康状况越差。
优选地,所述信息变化特征的差异程度包括转弯步伐角度与直行步伐角度的比值A,其中,比值越小,判定使用者的健康状况越差;所述步伐角度采用使用者步行时通过第一惯性传感器和第二惯性传感器测得的矢状面角度峰值。
优选地,所述使用者左、右腿的摆动对称性GAI的计算方法为:
其中,所述左腿摆动时间取自左腿迈步的矢状面角度,所述右腿摆动时间取自右腿迈步的矢状面角度。
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