[发明专利]基于足底压力分布变化的人体步态识别装置

权利要求书

1.一种基于足底压力分布变化的人体步态识别装置，由鞋垫压力感知模块、微处理器、无线传输模块和后台步态处理模块组成，其特征在于：采用鞋垫式足底压力测量方法，使敏感元件能够连续测量足底压力、时间等参数；由微处理器控制着来自鞋垫的数据信息的采集、转换与传输；再经无线通信模块将数据从鞋垫传达后台处理部分；基于所得的压力数据，步态识别系统的后台处理模块将进行步态检测、步态表征和步态鉴别等算法，最终实现实时的步态分析与识别。

2.根据权利要求1所述的鞋垫式足底压力信息的采集方法，其特征在于，

压敏传感器的输出能够随着有效表面上正向压力的增大而减小。当测量的压力范围相对较小时，压敏传感器的输出表现出近似线性的特性。此外，压敏传感器还具有重量轻、体积小、成本低、厚度薄和感测精度高等优点，适用于鞋内的足底压力测量。

将传感器放置在鞋垫对应于双足的几个主要负重点上，采集各处的压力变化情况。

3.根据权利要求1所述的对足底压力值进行采集、转换和传输的方法，其特征在于，

基于微处理器的控制模块控制着来自压力感知模块的数据采集与传输。其ADC输入通道能够将压敏传感器产生的模拟电压信息转换为成比例的数字数据。此外，微处理器简洁轻便，可以通过线路与压力采集鞋垫相连接，便于与用户的鞋子集成。

4.根据权利要求1所述的压力数据传输方法，其特征在于，

采用无线射频传输模块，能够将数据从鞋垫传送到主机。射频收发模块具有功耗低和传输率高的特点。使整个系统能够实时地监测并将足底压力反应在后台显示部分。

5.根据权利要求1所述的后台步态数据处理方法，其特征在于，

通过无线通信模块传输可得到压力传感器采集的足底压力数据。基于该压力数据，后台处理模块将进行足底压力检测和运动行为识别等算法过程，最终实现实时的步态分析与识别。在本发明中，将主要运行基于足底压力特征提取的步态识别算法和运动人体行为识别算法。采用压力传感器获取运动人体足底压力信息，基于步态特征研究与步态特征定义，分析足底压力信息中的潜在规律，提取运动人体步态生理参数特征，建立生理参数与步态特征之间的关系模型。从人体日常运动过程的原始压力数据中分析步态特征，定义运动行为特征，描述并区别各种运动的压力变化特征。最终实现基于足底压力的人体步态识别，同时保证识别算法的可靠性和准确性。