[发明专利]基于行人步态检测的步速测量和传输的系统和方法

权利要求书

1.一种基于行人步态检测的步速测量和传输的系统，包括由两轴加速度传感器和周围电路组成的加速度检测单元，用于检测水平方向加速度和竖直方向加速度，并根据检测的结果输出加速度信号，其特征在于，该系统还包括：

加速度处理单元，用于对检测到得加速度进行滤波去除噪声；

步态分析单元，用于对加速度信息进行步态分析，提取步态加速度，并从中提取步态特征量；

速度分析单元，消除积累误差，计算出运动速度、运动距离；

无线通信发射单元，用于将得到的结果数据发送到无线通信接收单元；

无线通信接收单元，用于接收无线通信发射单元发送结果数据；

输出终端，用于显示或保存结果数据；

所述加速度检测单元、加速度处理单元、步态分析单元、速度分析单元和无线通信发射单元依次顺序连接，所述无线通信接收单元通过信号线连接输出终端。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输出终端是电脑或手持设备。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统应用于助行机器人的自动速度控制，实现机器人与使用者的步态跟随，所述输出终端是助行机器人上位机。

4.一种基于权利要求1所述系统的步速测量和传输的方法，包括下述步骤：

(1)加速度检测单元随着时间经过检测被监测者重心所在的腰部的水平加速度和竖直加速度；

(2)加速度处理单元采用有限冲击响应数字滤波消除运动频率以上的噪声；

(3)步态分析单元对加速度信息进行步态分析，并进行步态划分，提取该步态周期的步态特征量，并消除加速度传感器方向轴偏移引起的误差；

(4)步态分析单元通过水平加速度导数及峰值检测，确定运动的起始点及运动的终止点、通过对水平加速度峰峰值的平均值实现对水平加速度的周期划分、通过对每一步态周期的加速度进行分析，消除因传感器的方向轴偏转而引起的加速度误差，通过对对每一个步态周期的峰峰值比较判断该步态周期的运动速度有无变化；

(5)速度分析单元消除加速度基准偏移对速度检测和运动路程检测造成的误差；

(6)无线通信发射单元将得到的结果数据发送到无线通信接收单元，无线通信接收单元将其传输至输出终端。