[发明专利]基于步态识别装置的身体状态检测方法和检测系统

权利要求书

1.一种基于步态识别装置的身体状态检测方法，其特征在于，所述步态识别装置内置于鞋垫或鞋底的腔体内，所述步态识别装置包括用于检测所述腔体内气压的气压传感器，所述检测方法包括以下步骤：

周期性地对所述气压传感器输出的气压测量数据进行采样；

根据采集到的气压测量数据确定所述腔体内的气压变化规律；

根据所述采集到的气压测量数据和所述气压变化规律，识别出行人的步态信息，其中，所述步态信息包括足部落地状态、步频、前后一致性指标和步行方式，其中，所述前后一致性指标是指足部落地时气压值变化的特征，所述特征包括气压值的波形、气压最大、最小值、气压值方差、均值；其中，所述根据所述采集到的气压测量数据和所述气压变化规律，识别出行人的步态信息，包括：

根据所述采集到的气压测量数据对所述行人在每个采样时刻的足部状态进行判定，其中，所述足部状态包括落地状态和腾空状态；其中，所述根据所述采集到的气压测量数据对所述行人在每个采样时刻的足部状态进行判定，包括：

从所述采集到的气压测量数据中确定当前采样时刻的气压值Pk；

计算所述当前采样时刻的气压值Pk与当前采样时刻的正常气压值PN之间的差值；

如果所述差值的绝对值大于目标阈值，则判定所述行人在所述当前采样时刻的足部状态为落地状态，其中，所述目标阈值T_p为当前采样时刻的正常气压值的均方差σ的3～5倍，所述当前采样时刻的正常气压值用于指示在当前采样时刻内处于稳定且持续一定时长状态的气压值；

如果所述差值的绝对值小于所述目标阈值，则判定所述行人在所述当前采样时刻的足部状态为腾空状态；

根据所述气压变化规律、所述落地状态对应的气压值波形和所述腾空状态对应的气压值波形，计算所述行人在行走时的步频；

根据所述采集到的气压测量数据获取气压值前后一致性指标；

根据所述采集到的气压测量数据获取气压值变化幅度；

根据所述气压值变化幅度确定所述行人在行走时的步行方式；

根据预设的检测规则对所述足部落地状态、步频、前后一致性指标和步行方式进行分析，以检测与步态相关的身体状态信息；其中，所述根据预设的检测规则对所述足部落地状态、步频、前后一致性指标和步行方式进行分析，以检测与步态相关的身体状态信息，包括：

确定针对所述行人的身体状态检测类型，其中，所述检测类型包括疲劳检测类型；

根据所述疲劳检测类型选定对应的所述检测规则；其中，所述检测规则通过以下方式获得：采集多组异常身体状态的数据，提取多组异常身体状态的数据中的特征值，其中，所述特征值包括气压值的波形、气压最大、最小值、气压值方差、均值；通过机器学习算法对所述多组异常身体状态的数据中的特征值进行学习，得到学习好的模型参数作为所述检测规则；

根据所述检测规则对所述足部落地状态、步频、前后一致性指标和步行方式进行分析，以检测与步态相关的身体状态信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述气压变化规律、所述落地状态对应的气压值波形和所述腾空状态对应的气压值波形，计算所述行人在行走时的步频，包括：

根据所述落地状态对应的气压值波形，从所述气压变化规律中找出目标落地状态的气压值波形，其中，目标落地状态用于指示足部落地时刻的累计时间大于第一时间阈值的落地状态；

根据所述腾空状态对应的气压值波形，从所述气压变化规律中找出目标腾空状态的气压值波形，其中，所述目标腾空状态用于指示足部腾空时刻的累计时间大于第二时间阈值的腾空状态；

根据所述目标落地状态的气压值波形、目标腾空状态的气压值波形，从所述气压变化规律中，确定所述目标落地状态和目标腾空状态交替出现的次数；

根据所述目标落地状态和目标腾空状态交替出现的次数，计算所述行人在行走时的步数；

确定所述行人在行走时所述气压传感器的使用时长；

根据所述步数和所述使用时长，计算所述行人在行走时的步频。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述采集到的气压测量数据获取气压值变化幅度，包括：

从所述采集到的气压测量数据中获取预设时间内的气压最大值和气压最小值，其中，所述预设时间用于指示覆盖至少一步的行走时间；

计算所述预设时间内的气压最大值和气压最小值之间的差值，并将所述差值作为所述气压值变化幅度。