[發明專利]一種行走中基于小腿和腳的可穿戴步態檢測方法及設備

有效

• 申請號: 201710561193.1
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107260180B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 皇甫良;王少白
• 申請（專利權）人: 上海逸動醫學科技有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種行走中基于小腿和腳的可穿戴步態檢測設備，其特征在于，包括處理器和穿戴于受試者小腿部和腳部的L型檢測器，所述處理器與所述L型檢測器無線信號連接；

所述L型檢測器采集受試者行走過程中受試者小腿部對其施加的動態力，并將所述動態力傳輸至所述處理器；

所述處理器根據預設規則將所述動態力轉換成所對應的壓力曲線，所述處理器還結合動態力的周期性變化規律對所述壓力曲線進行步態周期切分，及，根據所述壓力曲線上所述動態力的分布對受試者行走的步態進行分析；

其中，所述L型檢測器包括力傳感器、穿戴于受試者小腿部和腳部的L型支架和套接部；

所述L型支架穿戴于受試者小腿部和腳部時，所述L型支架的橫向部位于受試者的腳底部，所述L型支架的豎向部位于受試者小腿后方；

所述力傳感器設置于所述豎向部并與所述處理器無線傳輸連接，所述套接部套設于所述L型支架的豎向部，直至所述力傳感器容納至所述套接部內部，受試者行走時，所述力傳感器檢測所述套接部對所述豎向部施加的動態力；

所述動態力包括壓向力和拉向力，所述力傳感器包括第一力傳感器和第二力傳感器；

所述第一力傳感器設置于所述豎向部朝向受試者的小腿部的一側，所述第二力傳感器設置于所述豎向部背向受試者的小腿部的一側；

所述套接部套設于所述豎向部時，所述套接部相對于所述第一力傳感器的第一側面與所述第一力傳感器相接觸，所述套接部相對于所述第二力傳感器的第二側面與所述第二力傳感器相接觸，所述第一力傳感器檢測受試者小腿部的傾斜方向與行走方向反向時受試者小腿部對所述L型支架施加的所述壓向力，所述第二力傳感器檢測受試者小腿部的傾斜方向與行走方向同向時受試者小腿部對所述L型支架施加的所述拉向力。

2.如權利要求1所述的可穿戴步態檢測設備，其特征在于，所述預設規則為：將受試者行走過程中產生的壓向力和拉向力按時間順序形成所述壓力曲線，且，所述壓向力動態分布于所述壓力曲線的正半軸，所述拉向力動態分布于所述壓力曲線的負半軸。

3.如權利要求1所述的可穿戴步態檢測設備，其特征在于，所述套接部設有與受試者的小腿部穿戴連接的第一連接件，所述橫向部設有與受試者的腳部穿戴連接的第二連接件。

4.一種采用如權利要求1-3任一項所述的可穿戴步態檢測設備對行走中的步態檢測方法，其特征在于，所述步態檢測方法包括步驟：

采集受試者行走過程中受試者小腿部對所述L型檢測器施加的動態力，按預設規則將所述動態力和力矩轉換成所對應的壓力曲線；其中，所述動態力包括壓向力和拉向力，當受試者小腿部的傾斜方向與行走方向同向時，受試者小腿部對所述L型檢測器施加所述拉向力，當受試者小腿部的傾斜方向與行走方向反向時，受試者小腿部對所述L型檢測器施加所述壓向力；

所述預設規則為：將受試者行走過程中產生的壓向力和拉向力按時間順序形成所述壓力曲線，且，所述壓向力動態分布于所述壓力曲線的正半軸，所述拉向力動態分布于所述壓力曲線的負半軸；

結合所述預設規則及所述動態力的周期性變化規律對所述壓力曲線進行步態周期切分；

根據所述壓力曲線上所述動態力的分布對受試者行走的步態進行分析，具體包括：根據所述壓力曲線上正半軸所對應的壓向力的最大值的時刻獲取所述步態周期中支撐階段的起始時刻，根據所述壓力曲線上負半軸所對應的拉向力的最大值的時刻獲取所述步態周期中擺動階段的起始時刻。

5.如權利要求4所述的步態檢測方法，其特征在于，所述壓向力和拉向力為零的時刻為受試者小腿部與腳部正交垂直的時刻。