一种可识别上下台阶摔倒风险的智能鞋及识别方法技术

本发明专利技术公开了一种可识别上下台阶摔倒风险的智能鞋及识别方法，其方法包括步骤：根据上下台阶时发力脚的受力信息计算上下台阶的脚步发力风险评估值；根据上下台阶时腾空脚的腾空信息计算上下台阶的脚步腾空风险评估值；根据上下台阶时发力脚和腾空脚的切换信息计算上下台阶的脚步交替风险评估值；根据上下台阶的脚步发力风险评估值和/或上下台阶的脚步腾空风险评估值和/或上下台阶的脚步交替风险评估值计算上下台阶风险评估值并以此判断上下台阶时是否有摔倒风险。本发明专利技术解决了如何识别上下台阶时因发力脚、腾空脚偏差所带来的摔倒隐患从而有效提醒人员避免摔倒的问题。倒隐患从而有效提醒人员避免摔倒的问题。倒隐患从而有效提醒人员避免摔倒的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种可识别上下台阶摔倒风险的智能鞋及识别方法


[0001]本专利技术属于智能鞋
，特别是涉及一种可识别上下台阶摔倒风险的智能鞋及识别方法。

技术介绍

[0002]摔倒对人体危害极大，尤其对中老年人来说甚至会危及生命。上下台阶对于中老年人是很困难的场景，极易发生摔倒。关于检测摔倒的相关技术，例如公开号为CN109830086A的中国专利《一种基于单片机的老年人在行走状态下的摔倒检测系统》提出系统包括单片机处理模块、惯性传感器模块、GPS定位模块、GPRS通信模块、压力传感器模块和电源模块；所述惯性传感器模块安装在老年人使用者的踝关节部位，惯性传感器模块x轴正向水平向前，y轴正向水平向右，z轴正向竖直向下；单片机处理模块、GPS定位模块、GPRS通信模块、压力传感器模块和电源模块均集成安装在老年人使用者的鞋里脚底处；所述GPRS通信模块通过GSW公网实现与老年人监护人手机短信信息通信。公开号为CN103976739B的中国专利《穿戴式摔倒动态实时检测方法和装置》提出穿戴式检测装置包括足部、腰部、腕部、背部组成的特定硬件结构；摔倒动态实时检测方法可以完成人体任意状态下摔倒的实时判别，其核心算法包括三(1)步态加速度突变引起的阈值开启逻辑结构；(2)基于零力矩点(ZMP)的人体姿态动态稳定性判别算法；(3)基于人体运动数据库的摔倒模式识别算法。
[0003]上述技术方案是通过监测人姿态和步态情况判断是否发生实时摔倒动作的技术，但是上述方案不能有效识别穿戴智能鞋的上下台阶时因发力脚、腾空脚出现的偏差所带来的摔倒隐患，不能及时预防和提醒注意防摔。目前还没有识别上下台阶时因发力脚、腾空脚偏差所带来的摔倒隐患从而有效提醒人员避免摔倒的技术方案，为此提出一种可识别上下台阶摔倒风险的智能鞋及识别方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提出一种可识别上下台阶摔倒风险的智能鞋及识别方法。
[0005]本专利技术的一种识别上下台阶摔倒风险方法，其特征在于，包括：
[0006]根据上下台阶时发力脚的受力信息计算上下台阶的脚步发力风险评估值并以此判断上下台阶时是否有摔倒风险。
[0007]优选地，所述发力脚的受力信息包括发力脚受到的压力分布位置信息、发力脚受到的平均压力值信息、发力脚受到的最大压力值信息、发力脚受到最大压力的位置信息的任一项或多项组合。发力脚和腾空脚是根据受到的压力值的差别和/或所处位置高度差别进行区分。
[0008]优选地，所述根据上下台阶时发力脚的受力信息计算上下台阶的脚步发力风险评估值，包括步骤：
[0009]根据上下台阶时发力脚受到的压力分布位置与正常上下台阶时脚步发力的受力模型的偏差和/或发力脚受到的平均压力值与正常上下台阶时脚步发力的受力模型的偏差计算上下台阶时的脚步受力偏差值；
[0010]根据上下台阶时发力脚受到的最大压力值与前一时间段内发力脚受到的平均压力值的差值和/或发力脚受到最大压力的位置与台阶边缘的距离计算上下台阶时的脚步发力异常值；
[0011]根据上下台阶时的脚步受力偏差值和/或上下台阶时的脚步发力异常值计算上下台阶的脚步发力风险评估值。
[0012]本专利技术的一种识别上下台阶摔倒风险方法，其特征在于，包括：
[0013]根据上下台阶时腾空脚的腾空信息计算上下台阶的脚步腾空风险评估值并以此判断上下台阶时是否有摔倒风险。
[0014]优选地，所述腾空脚的腾空信息包括腾空脚处于腾空状态的时间长度信息、一定时间段内腾空脚的平均腾空时长信息、腾空脚的腾空高度信息、腾空脚在不同高度的停留时间长度信息的任一项或多项组合；腾空脚的腾空时间信息是根据腾空脚受到的压力值处于一定范围内的时间长度和/或根据腾空脚的高度抬升一定范围的时间长度计算得到。
[0015]优选地，所述根据上下台阶时腾空脚的腾空信息计算上下台阶的脚步腾空风险评估值，包括步骤：
[0016]根据上下台阶时腾空脚处于腾空状态的时间长度与正常上下台阶的脚步腾空模型的偏差和/或腾空脚处于腾空状态的时间长度与前一时间段内腾空脚的平均腾空时长的偏差计算上下台阶时的脚步腾空时间偏差值；
[0017]根据上下台阶时腾空脚的腾空高度与正常上下台阶的脚步腾空模型的偏差和/或腾空脚在不同高度的停留时间长度与正常上下台阶的脚步腾空模型的偏差计算上下台阶时的脚步腾空高度偏差值；
[0018]根据上下台阶时的脚步腾空时间偏差值和/或上下台阶时的脚步腾空高度偏差值计算上下台阶的脚步腾空风险评估值。
[0019]本专利技术的一种识别上下台阶摔倒风险方法，其特征在于，包括：
[0020]根据上下台阶时发力脚和腾空脚的切换信息计算上下台阶的脚步交替风险评估值并以此判断上下台阶时是否有摔倒风险。
[0021]优选地，所述发力脚和腾空脚的切换信息包括发力脚和腾空脚的切换频率信息、发力脚切换为腾空脚的时间间隔信息、腾空脚切换为发力脚时的受力点位置信息、发力脚和腾空脚的切换顺序信息的任一项或多项组合。
[0022]优选地，所述根据上下台阶时发力脚和腾空脚的切换信息计算上下台阶的脚步交替风险评估值，包括步骤：
[0023]根据上下台阶时发力脚和腾空脚的切换频率的瞬时变化值和/或发力脚和腾空脚的切换频率与正常上下台阶的脚步交换模型的偏差计算上下台阶时的脚步交换频率异常值；
[0024]根据上下台阶时发力脚切换为腾空脚的时间间隔与正常上下台阶的脚步交换模型的偏差和/或腾空脚切换为发力脚时的受力点位置与正常上下台阶的脚步交换模型的偏差和/或发力脚和腾空脚的切换顺序与正常上下台阶的脚步交换模型的偏差计算上下台阶
时的脚步交替参数偏差值；
[0025]根据上下台阶时的脚步交换频率异常值和/或上下台阶时的脚步交替参数偏差值计算上下台阶的脚步交替风险评估值。
[0026]本专利技术的一种识别上下台阶摔倒风险方法，其特征在于，包括：
[0027]根据上述的上下台阶的脚步发力风险评估值和/或上下台阶的脚步腾空风险评估值和/或上下台阶的脚步交替风险评估值计算上下台阶风险评估值并以此判断上下台阶时是否有摔倒风险。
[0028]一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述方法。
[0029]一种可识别上下台阶摔倒风险的智能鞋，其特征在于包括：鞋本体，安装在鞋内的行动检测装置、数据传输装置、处理器、存储器和提醒装置，以及一个或多个程序；所述行动检测装置用于检测上下台阶时的发力脚信息和腾空脚信息，所述数据传输装置用于将采集到的数据传输至处理器，提醒装置用于当检测到有摔倒风险时提醒人员注意上下台阶安全，所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行上述的方法。
[0030]本专利技术具有的优点是：
[0031](1)根据上下台阶时发力脚受到的压力分布位置和/或发力脚受到的平均压力值与正常上下台阶时脚步发力的受力模型的偏差以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种识别上下台阶摔倒风险方法，其特征在于，包括：根据上下台阶时发力脚的受力信息计算上下台阶的脚步发力风险评估值并以此判断上下台阶时是否有摔倒风险。2.根据权利要求1所述的识别上下台阶摔倒风险方法，其特征在于，所述根据上下台阶时发力脚的受力信息计算上下台阶的脚步发力风险评估值，包括步骤：根据上下台阶时发力脚受到的压力分布位置与正常上下台阶时脚步发力的受力模型的偏差和/或发力脚受到的平均压力值与正常上下台阶时脚步发力的受力模型的偏差计算上下台阶时的脚步受力偏差值；根据上下台阶时发力脚受到的最大压力值与前一时间段内发力脚受到的平均压力值的差值和/或发力脚受到最大压力的位置与台阶边缘的距离计算上下台阶时的脚步发力异常值；根据上下台阶时的脚步受力偏差值和/或上下台阶时的脚步发力异常值计算上下台阶的脚步发力风险评估值。3.一种识别上下台阶摔倒风险方法，其特征在于，包括：根据上下台阶时腾空脚的腾空信息计算上下台阶的脚步腾空风险评估值并以此判断上下台阶时是否有摔倒风险。4.根据权利要求3所述的识别上下台阶摔倒风险方法，其特征在于，所述腾空脚的腾空信息包括腾空脚处于腾空状态的时间长度信息、一定时间段内腾空脚的平均腾空时长信息、腾空脚的腾空高度信息、腾空脚在不同高度的停留时间长度信息的任一项或多项组合；腾空脚的腾空时间信息是根据腾空脚受到的压力值处于一定范围内的时间长度和/或根据腾空脚的高度抬升一定范围的时间长度计算得到。5.根据权利要求3所述的识别上下台阶摔倒风险方法，其特征在于，所述根据上下台阶时腾空脚的腾空信息计算上下台阶的脚步腾空风险评估值，包括步骤：根据上下台阶时腾空脚处于腾空状态的时间长度与正常上下台阶的脚步腾空模型的偏差和/或腾空脚处于腾空状态的时间长度与前一时间段内腾空脚的平均腾空时长的偏差计算上下台阶时的脚步腾空时间偏差值；根据上下台阶时腾空脚的腾空高度与正常上下台阶的脚步腾空模型的偏差和/或腾空脚在不同高度的停留时间长度与正常上下台阶的脚步腾空模型的偏差计算上下台阶时的脚步腾空高度偏差值；根据上下台阶时的脚步腾空时间偏差值和/或上下台阶时的脚步腾空高度偏差值计算上下台阶的脚步腾空...

【专利技术属性】
技术研发人员：严军荣，贺南飞，华雪婷，柯鸿绪，顾栩诚，钱正丰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：