[发明专利]一种判断足内外八的方法

权利要求书

1.一种判断足内外八的方法，其特征在于：具体步骤如下：

1)数据采集：至少采集脚在空间X、Y、Z三个方向上的线加速度及角加速度信号数据，所述X、Y、 Z方向为设定的方向；

2)定位完全着地的时间点:设置初始阈值为0.5G，方波信号为0，将原始信号放大3倍，消除干扰，对信号数据进行低通滤波处理，利用y轴加速度生成方波信号，若检测到方波是为下降边沿，开始检测x轴角速度极大值，判断极大值是否大于500DPS，若否，则以该极大值的时间点为着地时间点，若是，则继续寻找以角速度为零的时间点为完全着地时间点;

3)进行步态检测：检测y轴加速度信号的极大值，从极大值开始寻找与极大值相差大于阈值的实时信号数据，实时信号数据与极大值的差值大于阈值时将方波信号置为-1，在方波信号为-1时开始检测y轴加速度的最小值，并检测完全着地时间点，在找到完全着地时间点后，方波信号置为0，以极大值和最小值的差值的0.8倍作为下一步的阈值；

4)单步信号划分：检测生成的方波信号的下降沿，在实时信号大于最小值0.2G时，开始检测x轴角速度的极大值判断极大值的大小，小于零时以极大值点作为一步结束的时间，大于零时，从极值点位置开始寻找角速度为零的时间点，作为一步的结束；

5）计算角度的大小：定位着地后脚掌翻转的时间，对x轴角速度进行积分，求解出内外旋角度β，, 式中w为角速度，t为采样时间；

6）坐标转换:以每一次完全着地时加速度计的坐标作为地面坐标系，对y轴加速度进行坐标转换；

7) 计算脚掌偏转角度：；式中：gama为脚掌偏转角度，Accx’为变换后的X轴加速度值，Accy’为变换后的Y轴加速度值；

8）判断足内八和足外八：判断脚掌偏转角度方向的正负关系以及绝对值大小，若该角度的绝对值小于θ，则当前步态为正常步态；若该角度的绝对值大于θ，且方向为正，则当前步态为外八；若该角度的绝对值大于θ，且方向为负，则当前步态为内八。

2.根据权利要求1所述的一种判断足内外八的方法，其特征在于：所述θ=15°。

3.根据权利要求1所述的一种判断足内外八的方法，其特征在于：所述坐标转换的公式为；式中β：内外旋的β角度；Accx为原始的X轴加速度值；Accy为原始的Y轴加速度值；Accz为原始的Z轴加速度值、Accx’为变换后的X轴加速度值；Accy’为变换后的Y轴加速度值；Accz’为变换后的Z轴加速度值。

4.根据权利要求1所述的一种判断足内外八的方法，其特征在于：所述低通滤波处理采用二阶巴特沃斯低通滤波器进行滤波。

5.根据权利要求1所述的一种判断足内外八的方法，其特征在于：所述步态检测还包括极大值的更新：在检测到极大值后极大值的值会锁定，在之后若检测到10个以上的极大值时该极大值的值重新确定,或若后面的极大值大于该极大值，将极大值替换为较大的极大值。