[发明专利]人体失衡检测装置及方法、防摔倒装置及方法

摘要

本发明提供人体失衡检测装置及方法、防摔倒装置及方法。人体失衡检测装置包括：重心加速度传感器，检测人体行走时身体重心的纵向加速度、横向加速度以及垂直加速度；左脚加速度传感器，检测人体行走时左脚的纵向加速度和横向加速度；右脚加速度传感器，检测人体行走时右脚的纵向加速度和横向加速度；以及主控制单元，在身体重心的垂直加速度小于重心垂直加速度阈值、或者重心垂直位移小于重心垂直位移阈值时，利用检测到的左右脚的纵向加速度、横向加速度与身体重心的纵向加速度、横向加速度的偏差、或者利用左右脚的横向位移、纵向位移与重心横向位移、重心纵向位移的偏差，来判断身体是否发生失衡，若判断为身体发生失衡，则输出警报信号。

主权项

1.一种人体失衡检测装置，包括：重心加速度传感器，检测人体行走时身体重心的纵向加速度、横向加速度以及垂直加速度；左脚加速度传感器，检测人体行走时左脚的纵向加速度和横向加速度；右脚加速度传感器，检测人体行走时右脚的纵向加速度和横向加速度；以及主控制单元，获取所述身体重心的纵向加速度、横向加速度及垂直加速度，左脚的纵向加速度和横向加速度、右脚的纵向加速度和横向加速度，进行人体失衡的判断，其中，所述主控制单元在所述身体重心的垂直加速度小于重心垂直加速度阈值、或者重心垂直位移小于重心垂直位移阈值时，利用检测到的左右脚的纵向加速度、横向加速度与所述身体重心的纵向加速度、横向加速度的偏差、或者利用左右脚的横向位移、纵向位移与重心横向位移、重心纵向位移的偏差，来判断身体是否发生失衡，如果判断为身体发生了失衡，则输出警报信号，其中，所述重心垂直位移基于所述重心垂直加速度求得，左右脚的纵向位移、横向位移分别基于所述左右脚的纵向加速度、横向加速度求得，所述重心纵向位移、重心横向位移分别基于所述身体重心的纵向加速度、横向加速度求得，其中，所述重心加速度传感器以预定的采样周期采样检测所述身体重心的纵向加速度、横向加速度以及垂直加速度，所述左脚加速度传感器以预定的采样周期采样检测所述左脚的纵向加速度和横向加速度，所述右脚加速度传感器以预定的采样周期采样检测所述右脚的纵向加速度和横向加速度，所述主控制单元关于所述身体重心的纵向加速度、横向加速度以及垂直加速度、所述左脚的纵向加速度和横向加速度、所述右脚的纵向加速度和横向加速度中的各加速度，求取预定采样个数的平均值，并基于所述身体重心的纵向加速度的平均值、左脚的纵向加速度的平均值、右脚的纵向加速度的平均值计算纵向平均相对加速度，以及基于所述身体重心的横向加速度的平均值、左脚的横向加速度的平均值、右脚的横向加速度的平均值计算横向平均相对加速度，所述主控制单元在所述身体失衡的判断中，当将人所面朝的方向、即前向记为+X方向，将其背对的方向即后向记为‑X方向，将左向、右向分别记为+Y方向、‑Y方向，将向上方向、向下方向分别记为+Z方向、‑Z方向，并且将纵向平均相对加速度记为横向平均相对加速度记为同时将给定的纵向前倾相对加速度阈值记为A_xf，给定的后倾相对加速度阈值记为A_xb，给定的横向相对加速度阈值记为A_y时，若则输出引导右脚向前迈步的警报信号，若则输出引导右脚向左前方迈步的警报信号，若则输出引导左脚向前迈步的警报信号，若则输出引导左脚向右前方迈步的警报信号，若则输出引导左脚或右脚向前迈步的警报信号，若则输出引导右脚向后退步的警报信号，若则输出引导右脚向左后方退步的警报信号，若则输出引导左脚向后退步的警报信号，若则输出引导左脚向右后方退步的警报信号，若则输出引导左脚或右脚向后退步的警报信号，若或者则输出引导右脚向左侧迈步的警报信号，若或者则输出引导左脚向右侧迈步的警报信号。