一种利用蓝牙和传感器检测对称性和步高的方法技术

本发明专利技术公开了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：可穿戴式设备采集行走过程中的足底加速度；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；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；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。本发明专利技术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。

A method of detecting symmetry and step height using Bluetooth and sensor

The invention discloses a method of using Bluetooth and sensor to detect symmetry and step height, including the following steps: a wearable device collects foot acceleration during walking; the wearable device sends the collected data to the smart terminal bound to the wearable device; the intelligent terminal reads the data and bases on the data. The swing phase of the left foot and the right foot is calculated in real time, symmetry is calculated according to the swing phase of the left foot and the right foot, and the height of the left foot is high and the right foot is high. The invention uses the MEMS sensor installed at the bottom of the shoe to collect the acceleration data of the foot in the course of walking. The processor reads the acceleration data collected by the MEMS sensor and sends it to the Bluetooth module. The Bluetooth module sends the data to the intelligent terminal, the intelligent terminal reads the data and performs the integral operation to judge the symmetry and step. High. The method is simple, easy to operate, easy to detect and reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种利用蓝牙和传感器检测对称性和步高的方法
本专利技术涉及步态分析
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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-T1T1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-T3T3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SISI＝|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：本专利技术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是本专利技术的系统框图；图2是本专利技术的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种利用蓝牙和传感器检测对称性和步高的系统，包括可穿戴式设备和与该可穿戴式设备绑定的智能终端。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。所述MEMS传感器为三轴加速度传感器，三轴加速度传感器的z轴与竖直方向重合。所述智能终端为移动终端、台式电脑中的一种，用于读取接收到的足底加速度，并根据加速度变化，实时计算出左脚和右脚的摆动相时间；根据左脚和右脚的摆动相时间计算对称性、左脚步高和右脚步高。如图2所示，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：可穿戴式设备的MEMS传感器采集行走过程中的足底加速度；步骤二：可穿戴式设备的处理器读取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，蓝牙模块将接收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；左脚的摆动相计算方法为：XL＝T2-T1T1为是左脚加速度由零开始增加对应的时间，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-T3T3是右脚加速度由零开始增加对应的时间，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。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；计算对称性：计算对称性系数SISI＝|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。计算左脚步高：当左脚摆动相开始时，根据左脚的z轴加速度开始积分，z轴加速度为竖直方向加速度；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。计算右脚步高：当右脚摆动相开始时，根据右脚的z轴加速度开始积分，z轴加速度为竖直方向加速度；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。尽管这里参照本专利技术的多个解释性实施例对本专利技术进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用蓝牙和传感器检测对称性和步高的方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种利用蓝牙和传感器检测对称性和步高的方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种利用蓝牙和传感器检测对称性和步高的方法，其特征在于，步骤三中左脚的摆动相计算方法为：XL＝T2-T1T1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-T3T3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。3.根据权利要求2所述的一种利用蓝牙和传感器检测对称性和步高的方法，其特征在于：步骤四中计算对称性的方法为：计算对称性系数SISI＝|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。4.根据权利要求2或3所述的一种利用蓝牙和传感器检测对称性和步高的方法，其特征在于：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；

【专利技术属性】
技术研发人员：李晋秋，李新志，周先朝，
申请(专利权)人：上海市共进医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31