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申请/专利权人：北京雪扬科技有限公司

摘要：本发明提供的一种基于压力传感器监测步态和身体健康的设备，包括：数据采集模块，用于通过布设在用户足部和腿部的传感器阵列采集用户足部和腿部对外的压力数据集；数据传输模块，用于将压力数据集进行预处理后发送给主控模块；主控模块，用于对预处理后的压力数据集进行分析，并根据分析结果确定用户的步态以及身体健康状态。通过本发明能够实现随时随地对用户的步态以及健康状态进行监测以及分析。

主权项：1.一种基于压力传感器监测步态和身体健康的设备，其特征在于，包括：数据采集模块，用于通过布设在用户足部和腿部的传感器阵列采集用户足部和腿部对外的压力数据集；数据传输模块，用于将压力数据集进行预处理后发送给主控模块；主控模块，用于对预处理后的压力数据集进行分析，并根据分析结果确定用户的步态以及身体健康状态；主控模块包括：整体分析单元，用于根据压力数据集对用户足部的形态以及足部压力分布状态进行分析，根据分析结果进一步确定用户的身高、体重以及BMI指标；步态分析单元，用于根据压力数据集对用户足部以及腿部的运动状态进行分析，根据分析结果进一步确定用户的步态情况；点位分析单元，用于根据预设在传感器阵列中多个位置的压力传感器所对应的压力数据确定用户足部以及腿部上多个点位的脉搏波动信息，并根据脉搏波动信息判断用户足部以及腿部的血液循环健康状态；健康分析单元，用于将用户的压力数据集进行同比以及环比分析，根据分析结果确定用户的身体健康状态；整体分析单元执行以下操作：用压力数据集中的每一个压力数据减去预设的弹性压力值得到第二压力数据集；确定第二压力数据集中所有压力数据之和为用户单脚掌对地的第一总压力值，进一步确定同一时刻用户两只脚掌对地的第二总压力值，并根据第二总压力值确定用户的体重信息；确定第二压力数据集中大于预设的第一压力阈值的多项压力数据所构成的集群，并确定集群中每项压力数据所对应的传感器在二维平面上的第一类坐标；利用多个第一类坐标形成用户的脚掌图形，并对脚掌图形的长度进行测量得到用户的脚掌长度；根据用户的脚掌长度计算出用户的身高，并根据用户的体重计算出用户的BMI指标；步态分析单元执行以下操作：对压力数据集进行分析，确定用户两个脚掌对地的第二总压力值，当第二总压力值与用户的体重信息相互对应时确定用户处于站立状态；在用户处于站立状态时，根据两个脚掌所对应压力数据集中压力数据在时间线上的触发频率、压力数据大小变化关系判断用户处于正常行走状态或者跑步状态；其中，当用户处于站立状态时，若用户存在来回交替的单脚掌对地并且对地后短暂消失的压力数据，则确定用户处于跑步状态；当用户处于站立状态时，若用户存在来回交替的脚掌对地的压力数据，则确定用户处于行走状态；点位分析单元执行以下操作：确定预设在传感器阵列中多个位置的多个第二类压力传感器各自对应采集的压力数据，并将其作为第二类压力数据；确定每个位置所对应的第二类压力数据，并按照采集时间构建位置所对应的第二类压力数据波形；根据每个位置以及其所对应的第二类压力数据波形确定位置所对应的脉搏波动信息；基于位置的类型所对应预设的脉搏波动信息状态比对表，判断用户足部以及腿部的血液循环健康状态；健康分析单元执行以下操作：确定用户在预设的步态下的多个压力数据集，对多个压力数据集进行基于时间序列的线性排序以及周期识别处理，确定用户在多个步态周期内不同步态阶段下的多个压力数据集并进行归类；将归类后任意一个类别的多个压力数据集进行均值处理，得到步态阶段在平均状态下的第一数据集；利用不同的步态阶段各自对应的第一数据集构建用户在预设的步态下的第一样本；将第一样本与预设的第一类健康样本进行第一类匹配计算得到第一类匹配度；当第一类匹配度低于预设的第一类匹配度阈值时，将第一样本分别与预设的多个第二类健康样本进行第二类匹配计算得到多个第二类匹配度，根据最高的第二类匹配度所对应预设的病例类型确定用户的身体健康状态；第一类匹配计算过程包括：确定第一类健康样本与第一样本之间步态阶段的相互对应关系，并提取第一样本中的第一数据集以及第一类健康样本中与之相互对应步态阶段的第二数据集；确定第一数据集多个关键点位置上的压力数据分别相对于第二数据集中相对应关键点位置上的压力数据的位移向量，并建立位移向量数据集；根据位移向量数据集中每个位移向量相对应的关键点位置所预设的第一类权重系数进行加权计算并对结果进行倒置，得到步态阶段所对应的匹配度；对不同步态阶段的匹配度基于步态阶段对应预设的第二类权重系数进行加权计算并对结果进行倒置，得到第一类匹配度。

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