本发明专利技术涉及一种用于预防跌倒的混合型步态分析装置及包含其的跌倒预防管理系统，特别地，涉及一种提供基于受试者的步态特点的测定系统，并利用所搜集的信息来进行个性化分析，从而可以预测和预防跌倒的用于预防跌倒的混合型步态分析装置及包含其的跌倒预防管理系统。统。统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预防跌倒的混合型步态分析装置及包含其的跌倒预防管理系统
[0001]本专利技术涉及一种用于预防跌倒的混合型步态分析装置及包含其的跌倒预防管理系统，其能够提供基于受试者的步态特点的测定系统，并利用所搜集的信息来进行个性化分析，从而可以预测和预防跌倒。
技术介绍
[0002]通常，跌倒(fall)是因身体因素、心理因素、环境因素等复合因素而引起的，因此需要包括社会心理因素的综合的干预。
[0003]诱发跌倒的因素各种各样，并且其因素越多跌倒的风险就越高，因此，需要进行用于评估跌倒风险度的筛选检查。
[0004]目前，在适用过程中使用最多的跌倒风险度评估包括“聆听跌倒病史”和“针对步态和平衡的评估”。
[0005]但是，大部分评估过程排除了身体因素，而所测定的是如知识、自我效能感、预防行为、抑郁等心理因素，从而在运动效果的检验性方面是有限的。
[0006]当在未使用测定装置的情况下对身体平衡和步态能力进行测定时，在测定过程中可能会因受试者的意志或动作而产生误差，并且根据检查者可能会被过度纳入主观观点。
[0007]对此，在一些测定中使用了用于分析身体能力的装置，但是作为有限内容的片面测定方法是有限的，并且所针对的是普通人，而不是老年人等，因此亟需开发一种符合老年人等的特征及UX(用户体验)的系统。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：韩国公开专利第10
‑
2019
‑
0070068号<br/>[0011]专利文献2：韩国授权专利第10
‑
1713263号
技术实现思路
[0012]专利技术所要解决的问题
[0013]为解决如上述问题，本专利技术提供一种用于预防跌倒的混合型步态分析装置及包含其的跌倒预防管理系统，其提供基于受试者的步态特点的测定系统，并利用所搜集的信息来进行个性化分析，从而可以预测和预防跌倒。
[0014]用于解决问题的方案
[0015]为此，根据本专利技术的用于预防跌倒的混合型步态分析装置包括：步态分析仪，其设置于预防跌倒受试者(subject)步行的底板上，并设置有在步行时用于测定足压的多个压力传感器，从而提供足压信息；深度相机(depth camera)，其被设置为拍摄上述步行中的受试者，并提供上述受试者的三维深度影像；及步态分析模块，其对上述受试者的足压和从上述受试者的三维深度影像中读取的骨骼信息进行汇总并分析上述受试者的步行状态。
[0016]此时，优选地，还包括：用户自动识别仪，其通过搜索上述受试者的位置，分别分析上述受试者进入和退出上述垫式步态分析仪的时间点。
[0017]此外，优选地，上述步态分析仪包括分别由垫(mat)式形成的多个单位垫传感器，其中，上述单位垫传感器分别以矩阵(matrix)模式设置有多个压力传感器。
[0018]此外，优选地，上述单位垫传感器包括：底板片材；第一传感器片材，其层叠在上述底板片材上表面并沿着水平方向设置有水平轴压力传感器；导电性材质层，其层叠在上述第一传感器片材的上表面并由导电性材质构成；第二传感器片材，其层叠在上述导电性材质层上表面并且以与上述水平轴压力传感器交叉的方式沿着垂直方向设置有垂直层压力传感器；及收尾片材，其层叠在上述第二传感器片材的上表面。
[0019]此外，优选地，根据步态分析仪，至少设置一个上述深度相机，并分别在所负责的区域内连续拍摄上述受试者。
[0020]此外，优选地，还包括2D检查相机，其将上述受试者拍摄为二维RGB影像提供给上述步态分析模块，其中，上述步态分析模块利用从上述深度相机提供的3D深度影像的分析结果和从上述检查相机提供的2D的RGB影像的分析结果，从拍摄上述受试者的影像帧中提取与实际步行状态不同的错误帧并进行插补(interpolation)。
[0021]此外，优选地，上述步态分析模块通过机器学习(machine learning)从影像帧中提取受试者的骨骼(skeleton)影像和关节(joint)影像，根据上述骨骼和关节的姿态(position)以及方向(orientation)值分析上述受试者的步行状态。
[0022]此外，优选地，上述步态分析模块包括：对象提取部，其在上述三维深度影像中提取上述受试者在步行中使用的步行辅助手段；噪音去除部，其从上述分析对象影像帧中排除所提取的上述步态辅助手段；步态分析部，其利用已排除上述步态辅助手段的分析对象影像帧来分析上述受试者的步行状态；及跌倒预测部，其通过将上述受试者的步行状态与跌倒风险因素(factor)进行比较来预测跌倒风险度。
[0023]一方面，根据本专利技术的跌倒预防管理系统包括：如上所述的混合型步态分析装置；综合数据库，其记录上述受试者的个人信息及跌倒检查历史信息；及应用管理模块，其提供应用程序，以便在上述受试者的终端装置中访问上述综合数据库并接收检查结果。
[0024]此时，优选地，上述综合数据库提供适合上述受试者的个性化预防跌倒程序。
[0025]专利技术效果
[0026]如上所述的本专利技术提供混合型的测定装置，使作为检查对象的受试者在不会意识到正在进行步态测定的状态下进行测定，同时综合反映步行中的足压测定和骨骼信息。
[0027]此外，本专利技术通过综合数据库来实时提供受试者的个人信息和跌倒检查历史信息，同时，根据每个检查组提供优化的预防跌倒程序。
[0028]因此，可以提供基于受试者的步行特点的测定系统，并且利用所搜集的信息来进行个性化分析，从而提供能够预测和预防跌倒的综合系统。
附图说明
[0029]图1是示出根据本专利技术的跌倒预防管理系统的简要结构图。
[0030]图2是示出根据本专利技术的用于预防跌倒的混合型步态分析装置的结构图。
[0031]图3是示出本专利技术的垫式步态分析仪阵列的图。
[0032]图4是本专利技术的垫式步态分析仪层叠状态图。
[0033]图5是示出利用接收强度的受试者位置测定方法的图。
[0034]图6是示出利用信标(Beacon)的三边测量的受试者位置测定方法的图。
[0035]图7是示出利用本专利技术的深度相机获得的步行中的骨骼信息的图。
[0036]图8是示出本专利技术中的错误帧去除状态的图。
[0037]图9是示出本专利技术的步态分析模块的结构图。
[0038]图10a和图10b是示出在本专利技术中从拍摄影像中提取步态信息的方法的图。
[0039]图11是示出根据本专利技术的实施例的步态测定中单位检测识别方法的图。
[0040]附图标记的说明
[0041]10：混合型步态分析装置；
[0042]11：步态分析仪(垫式传感器)；
[0043]12：3D深度相机；
[0044]13：步态分析模块；
[0045]14：用户自动识别仪；
[0046]15：2D检查相机；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于预防跌倒的混合型步态分析装置，其特征在于，包括：步态分析仪(11)，其设置于预防跌倒受试者步行的底板，并设置有在步行时用于测定足压的多个压力传感器，从而提供足压信息；深度相机(12)，其被设置为拍摄步行中的所述受试者，并提供所述受试者的三维深度影像；及步态分析模块(13)，其对所述受试者的足压和从所述三维深度影像中读取的骨骼信息进行汇总并分析所述受试者的步行状态。2.根据权利要求1所述的用于预防跌倒的混合型步态分析装置，其特征在于，还包括：用户自动识别仪(14)，其通过搜索所述受试者的位置，分别分析所述受试者进入和退出垫式的所述步态分析仪(11)的时间点。3.根据权利要求2所述的用于预防跌倒的混合型步态分析装置，其特征在于，所述步态分析仪(11)包括分别由垫式形成的多个单位垫传感器(C1～Cn)，其中，所述单位垫传感器(C1～Cn)分别以矩阵模式设置有多个压力传感器。4.根据权利要求3所述的用于预防跌倒的混合型步态分析装置，其特征在于，所述单位垫传感器(C1～Cn)包括：底板片材(11a)；第一传感器片材(11b)，其层叠在所述底板片材(11a)上表面并沿着水平方向设置有水平轴压力传感器；导电性材质层(11c)，其层叠在所述第一传感器片材(11b)的上表面并由导电性材质构成；第二传感器片材(11d)，其层叠在所述导电性材质层(11c)上表面并且以与所述水平轴压力传感器交叉的方式沿着垂直方向设置有垂直层压力传感器；及收尾片材(11e)，其层叠在所述第二传感器片材(11d)的上表面。5.根据权利要求1所述的用于预防跌倒的混合型步态分析装置，其特征在于，根据所述步态分析仪(11)，至少设置一个所述深度相机(12)，并分别在所负责的区间内连续拍摄所述受试者。6.根据权利要求5所述的用于预防跌倒的混合型步态分析装置，其特征在于，还包括：2D检查相机(15)，其将所述受试者拍摄为二维RGB影像并提供给所述步态分析模块(13)，其中，所述步态分析模块(13)利用从所述深度相机(12)提供的3D深度影像的分析结果和从所述检查相机(15)提供的2D的RGB影像的分析结果，从拍摄所述受试者的影像帧中提取与实际步行状态不同的错误帧并进行插补。7.根据权利要求1所述的用于预防跌倒的混合型步态分析装置，其特征在于，所述步态分析模块(13)通过机器学习从影像帧中提取受试者的骨骼影像和关节影像，根据所述骨骼和关节的姿势以及方向值分析所述受试者的步行状态。8.根据权利要求7所述的用于预防跌倒的混合型步态分析装置，其特征在于，所述步态分析模块(13...
【专利技术属性】
技术研发人员：李荣雨，池柔刚，朱财銾，
申请(专利权)人：欧特尼斯有限公司，
类型：发明
国别省市：
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