CN101594822A - 行走能力诊断系统 - Google Patents
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Abstract
一种安装在房屋中的用于检测用户行走行为的传感器单元。经由通信网络连接到服务器的是服务器、信息报告单元和锻炼器械。服务器包括：诊断部分，用于分析来自传感器单元的行走信号的时间序列数据，以确定行走能力并生成指示所述行走能力的行走能力数据；以及信息提供部分，该部分将所述行走能力数据提供给信息报告单元和锻炼器械。信息报告单元包括用于向用户报告所确定的行走能力的报告装置。锻炼器械包括依据行走能力对用户提供锻炼的控制部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种行走能力诊断系统，用于基于用户的日常活动来确定用户的行走能力。
背景技术
日本专利9-168529号公报公开了一种设备，用于测量用户在行走中的步幅、行走速度、重量移动。该设备能够被用来分析行走行为以确定用户的行走能力。然而，该设备要求用户在装备在该设备的垫子上行走，并且难以严密地再现用户的日常活动。因此，该设备的缺点是：不能基于日常活动来测量所需要的身体能力。由于特别是对于老人来说需要基于日常活动来检查身体能力，所以需要一种系统来实现这种要求。
发明内容
考虑上述问题完成了本发明，以提供一种行走能力诊断系统，它能够基于日常活动来确定用户的身体能力，并将其报告给用户。
根据本发明的行走能力诊断系统包括：传感器单元，安装在房屋中并用来测量用户的行走行为；服务器，经由所述房屋中提供的通信网络连接到传感器单元；以及信息报告单元，经由所述通信网络连接到服务器。传感器单元用来输出指示用户行走行为的行走信号。服务器包括：传感器信息处理部分，用来存储从传感器单元发送的行走信号的时间序列数据；诊断部分，用来对时间序列数据进行分析，以确定行走能力并生成指示行走能力的行走能力数据；以及信息提供部分，用来将行走能力数据中所选择的一个发送到通信网络。信息报告单元包括用于将所选择的行走能力数据提供给用户的报告装置。采用这种设置，可以基于用户在房屋内的日常活动来确定所述用户的行走能力。此外，由于所述传感器单元的输出经由所述通信网络被发送到服务器，所以，可以将传感器单元安装在远离服务器的地方，这就增强了安装灵活性，并能使所述安装很好地适应所述房屋的内部结构。特别是，允许将所述传感器单元安装在很多位置上，以便准确地测量用户的日常活动。
所述服务器优选具有判断表。为此，诊断部分用来基于预定时间范围内的时间序列数据来分析腿部力量，以将腿部力量判断为行走能力数据，并将行走能力数据与判断时间相关地存储在判断表中。在这种情形中，信息报告单元用来从判断表中读出行走能力数据中最新的行走能力数据，并报告该最新的行走能力数据。因此，能够将与用户日常活动中的行走能力相关的最新数据通知给所述用户。
优选地，诊断部分用来分析用户的左右腿的每一个的腿部力量，以确定用户左右腿的腿部力量的代表值以及左腿力量与右腿力量之间的腿部平衡比，以便将行走能力判断为所述代表值和腿部平衡比的组合，并将行走能力与判断时间相关地存储在判断表中。采用这种配置，用户能够获知与用户的日常行走活动相关的左右腿力量以及它们之间的差异。
此外，本系统优选包括：用于获取用户的身体特征数据的验证信息捕获装置，以及用于存储与多个用户相关的特征数据的用户表。用户表用来存储用户代码和指定用户的身体特征的身体判断数据。判断表用来存储用户代码。服务器包括用户识别部分，用来基于在验证信息捕获装置获得的身体特征数据选择与身体判断数据相匹配的用户代码，并将这样选择的用户代码提供给诊断部分。诊断部分用来在判断表中存储与用户代码相关的行走能力数据。信息报告单元配备有用于从用户表中选择用户代码的用户选择装置，并用来从判断表中读出与所选用户代码相匹配的行走能力数据，并用来将其显示出来。添加了这种验证方案后，可以使多个用户能够使用所述系统来察看他们自己的行走能力。
传感器单元可以包括被安装在房屋的地板上的多个地板安装负载传感器。在这种情形中，诊断部分可以通过下述之一来定义腿部力量：
a)分别对用户的左右腿测量的左右地板接触时间(TR和TL)中较长的一个，接触时间从脚接触地板算起，到脚离开地板结束，
b)分别由用户的左右脚作用在地板上的左右负载(FR和FL)中较大的一个，
c)用户左右脚的分别的左右步幅中较大的一个；以及
d)分别对用户的左右脚测量的从用户重心的移动路径到横向上左右脚接触地板的接触点的左右偏移距离中较小的一个。
此外，诊断部分用来根据下述之一来定义腿部平衡比：
e)左右地板接触时间之间的比率，
f)左右负载之间的比率，
g)左右步幅之间的比率，
h)左右偏移距离之间的比率，以及
i)左右足尖角度之间的比率。
此外，传感器单元可以包括适于安装在房屋的地板上的多个地板安装负载传感器和适于沿为房屋的楼梯或走廊设置的扶手的长度布置的多个扶手安装负载传感器。在这种情况下，诊断部分用来基于在用户沿楼梯或地板移动时从地板安装负载传感器产生的地板信号和从扶手安装负载传感器产生的扶手信号来测量施加在扶手上的手负载和左右脚的每一个施加在地板上的脚负载，并用来获得手负载和左右脚的每一个的脚负载之间的负载比。诊断部分用来将代表值确定为负载比中较小的一个，并将腿部平衡比定义为左脚负载和右脚负载之间的比率。因此，可以给出沿着楼梯移动的用户的行走能力。
优选地，服务器包括锻炼计划部分，锻炼计划部分用来准备与所确定的行走能力数据相对应的锻炼计划，并用来将该准备好的锻炼计划写入判断表中，系统还包括用户用以实施锻炼计划的锻炼器械。锻炼器械被设置有对用户施加外力的可移动部件。在这种情况下，信息提供部分用于将锻炼计划经由通信网络发送给锻炼器械。锻炼器械包括控制部分，控制部分控制可移动部件，以便根据锻炼计划为用户提供锻炼运动。采用这种设置，能够使用户执行最佳锻炼计划，以改善用户的日常行走活动。
为此，锻炼器械包括用于从用户表中选择用户代码的用户选择装置，并用来读出与所选用户代码相关的锻炼计划，并将锻炼计划提供给控制部分。因此，即使当所述系统由多个用户使用时，每个用户都能进行与反映其自己的行走能力的最佳锻炼计划相匹配的锻炼。
特别是，锻炼器械和信息报告单元被合并到单个结构中，由此，用户能够在获知自己的行走能力的情况下使用所述锻炼器械。
此外，锻炼器械优选根据锻炼计划使可移动部件提供拉伸用户肌肉的被动锻炼运动。因此，用户在不知不觉中被迫进行了锻炼。
锻炼器械的一个例子可以由用于支撑用户臀部的座位和用于用户的脚的脚凳组成。座位被根据锻炼计划进行控制以改变其位置，同时脚凳用来使用户的膝关节保持恒定的角度，而不管座位的位置如何。这样，用户能够强化腿部，而在用户膝关节上没有很大的负载。
此外，锻炼器械优选包括底座和用于驱动底座之上的座位的驱动机构，且脚凳由在底座的横向上放置的一对左右脚踏板组成。驱动机构用来交替进行左腿移动和右腿移动，左腿移动使座位在包括中性位置上的座位和左脚踏板的垂直平面内，在中性位置和靠近左脚踏板的位置之间往复移动，右腿移动使座位在包括中性位置上的座位和右脚踏板的垂直平面内，在中性位置和靠近右脚踏板的位置之间往复移动。在这种情况下，控制部分用来在左腿移动和右腿移动的每一个中改变座位相对于脚踏板的位移量，同时控制部分用来根据由锻炼计划限定的腿部力量和腿部平衡比来确定座位分别在左腿移动和右腿移动中的位移量。使用这样配置的锻炼器械，能够为腿部力量不平衡的用户施加合适的锻炼负载，以提高行走能力并治疗不平衡的腿。
此外，优选驱动机构包括：高度调节装置，用于调节座位从底座算起的高度；位移量调节装置，用于调节左右腿移动的每一个的位移量；周期调节装置，用于改变左右腿移动的每一个的往复周期；以及定时器，用于对驱动座位的驱动时间周期进行调节。在这种情况下，控制部分用来根据由锻炼计划提供的腿部力量和腿部平衡比对高度调节装置、位移量调节装置、周期调节装置和定时器中的至少一个进行控制，从而给出对提高用户的行走能力来说最佳的锻炼负载。
此外，用户表优选存储用户的高度数据。在这种情况下，诊断部分用来基于用户代码从用户表中读出高度数据，并将高度数据添加到锻炼计划。控制部分用来基于高度数据改变座位的高度，从而能够设置与用户高度相匹配的合适的膝盖角度。
所述系统优选具有锻炼控制表，用来存储锻炼控制信息，控制信息包括：与由锻炼计划指定的行走能力数据相关的参数，所述参数用在锻炼器械的高度调节装置、位移量调节装置、周期调节装置和定时器中。在这种情形中，锻炼器械的控制部分用来根据与从判断表中所获得的行走能力数据相对应的锻炼控制信息对可移动部件进行控制，从而为用户施加合适的锻炼负载。
锻炼控制表可以位于经由通信网络连接到服务器的数据服务器中，或可以位于服务器中。
在本系统中利用的传感器单元可以是拍摄行走中的用户的图像的照相机。在本实施例中，诊断部分用来基于行走中的用户的图像来确定行走能力。
此外，本系统可以包括锻炼器械表，其存储锻炼器械的不同种类以及分别对锻炼器械预期的锻炼性能。在这种情形中，诊断部分用来从锻炼器械表中获取针对所确定的行走能力数据最适合的锻炼器械代码，并将锻炼器械代码发送到信息报告单元，所述信息报告单元相应地报告关于与这样发送的锻炼器械代码相对应的锻炼器械的信息。这种设置使得能够从适合于用户行走能力的锻炼器械中选出合适的锻炼器械。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的行走能力诊断系统的框图；
图2是示出该系统的使用的示意图；
图3是示出使用该系统中采用的锻炼器械的方式的示意图；
图4是示出使用该系统中采用的另一种锻炼器械的方式的示意图；
图5是示出该系统中采用的传感器单元的安装的示意图；
图6是示出该系统如何确定行走能力的第一标准的曲线图；
图7是示出该系统如何确定行走能力的第二标准的曲线图；
图8是该系统中采用的第一锻炼器械的透视图；
图9是示出第一锻炼器械的操作的示意图；
图10是示出第一锻炼器械的操作的示意图；
图11是示出第一锻炼器械的操作的示意图；
图12是示出第一锻炼器械的操作的示意图；
图13是示出第一锻炼器械的操作的示意图；
图14是该系统中采用的第二锻炼器械的透视图；
图15是示出第二锻炼器械的操作的示意图；
图16是示出第二锻炼器械的操作的示意图；
图17是示出第二锻炼器械的操作的示意图；
图18是示出第二锻炼器械的操作的示意图；
图19是示出该系统所准备好的测量数据的说明图；
图20是示出该系统所准备好的用户表的说明图；
图21是示出该系统所准备好的判断表的说明图；
图22是示出该系统所准备好的用户判断数据历史回顾的说明图；
图23是示出该系统中所参考的腿部力量转换表的说明图；
图24是示出该系统中准备好的锻炼计划控制参数的说明图；
图25是示出该系统中所参考的锻炼器械表的说明图；
图26是示出该系统中所参考的锻炼控制表的说明图；
图27是示出该系统如何确定行走能力的第三标准的说明图；
图28是示出上述标准所依赖的测量数据的说明图；
图29是示出该系统如何确定行走能力的第四标准的说明图；
图30是示出上述标准所依赖的测量数据的说明图；
图31是示出该系统如何确定行走能力的第五标准的说明图；
图32是示出上述标准所依赖的测量数据的说明图；
图33是示出在传感器单元被安装在楼梯一侧的情形中的用户行走姿势的示意图；以及
图34是示出用于确定上下楼梯的用户的行走能力的测量数据的说明图。
具体实施方式
参考附图，其中示出根据本发明一个实施例的行走能力诊断系统。如图2所示，该系统适合于被安装在诸如住宅或诊所等房屋中，用于基于用户在所述房屋中的日常行走行为来分析其行走能力，以便向用户提供诊断报告，并在需要时提供锻炼计划，以促进用户执行锻炼计划。如图1所示，该系统的基本结构包括：传感器单元10，其被安装在卧室、厨房、走廊或合适地方的地板上，用于监视用户的行走行为；服务器100，通过所述房屋中的通信网络40来接收传感器单元10的输出；信息报告单元50，其报告由服务器100中实现的诊断部分确定的行走能力数据；以及锻炼器械200和300。信息报告单元50以及锻炼器械200和300被经由网络40连接到服务器100。如图3和4所示，不同种类的锻炼器械200和300被采用并安装在所述房屋的合适位置(例如，盥洗室)。该系统还包括用于获取用户的个人识别信息的验证信息捕获装置20。所述信息捕获装置20由获取用户面部图像的相机22以及对所述面部图像进行分析以识别用户的通信接口28组成，使得能够进行多个用户中的每个用户的行走能力的诊断，如后面要说明的。
如图5所示，传感器单元10由多个地板-负载传感器12和通信接口18组成，通过接口18用于将作为行走信号的负载数据经由接口18发送到服务器100，所述负载数据是当用户在地板上行走时施加在地板上并由以矩阵形式设置在地板上的负载传感器12进行监视的用户负载数据。
如图1所示，服务器100由具有CPU的微处理装置、硬盘、存储器、通信接口108组成，以构成用户验证部分110、传感器信息处理部分120、诊断部分130、锻炼计划部分140、信息提供部分150、用户表104和判断表106。
信息报告单元50由具有CPU的微处理装置、存储器、输入接口、通信接口58和显示器56组成，以构成用户输入装置52和用户选择装置54，两者均可由用户进行访问。
服务器100中实现的用户表104具有图20所示的数据结构，用于存储用户代码、年龄、性别、身高和更新日期，以及在用户识别部分110通过对由照相机22拍摄的面部图像进行分析而获得的面部判断数据。就是说，当发现由照相机22拍摄的面部图像的特性特征与用户表104中已存储的面部判断数据的特性特征不同时，用户识别部分110相应地给出指定面部图像特性特征的面部判断数据，准备好具有新用户代码的面部判断数据的新记录，并向信息报告单元50的用户输入装置52发送输入需求信号，提醒用户输入与用户代码相关的用户信息(姓名、年龄、性别和身高)。响应于输入需求信号，用户输入装置52催促用户输入必要的用户信息并将输入的用户信息发送到用户识别部分110，使得用户识别部分110完成新的用户数据并将相应的用户代码发送到诊断部分130。之后，该系统进入分析模式，在该模式中，诊断部分130对用户的行走行为进行分析并将分析结果与所述用户代码相关联，以将所述数据存储在判断表106中。另一方面，当发现由照相机拍摄的面部图像的特性特征与用户表104中已存储的某个面部判断数据相匹配时，用户识别部分110读出相应的用户代码，并将该代码发送到诊断部分130，使得诊断部分130相应地将分析结果与所述用户代码相关联，并将其存储在判断表中。
在分析模式期间，来自负载传感器12的行走信号的具有时间序列数据形式的测量数据连同表示获得所述数据的时间的时间戳被存储在传感器信息处理部分120中，使得诊断部分130对所述时间序列数据进行分析，以给出用户行走能力的量化数据，以将所述数据存储在判断表106中。
诊断部分130对预定时间范围内的用于测量左腿和右腿中每一个的腿部力量的时间序列数据进行分析，以确定左腿和右腿力量的代表值以及作为左腿和右腿力量之间的比率的腿部平衡比，并准备行走能力数据，它是腿部力量代表值和腿部平衡比的组合。然后，诊断部分130将与判断时间相关的行走能力数据存储在判断表106中。所述代表值从下述之一中选择：
a)分别对用户的左右腿所测量的左和右地板接触时间(TR和TL)中较长的那个地板接触时间，所述接触时间从脚接触地板算起，到脚离开地板结束，
b)分别由用户的左右脚作用在地板上的左和右负载(FR和FL)中较大的一个，
c)用户左右脚的左右步幅中较大的一个，以及
d)分别对用户的左右脚测量的从用户重心的移动路径到横向上左右脚接触地板的接触点的左右偏移距离中较小的一个。
所述腿部平衡比从下述值之一中选择：
e)左右地板接触时间之比；
f)左右负载之比；
g)左右步幅之比；
h)左右偏移距离之比；以及
i)左右足尖角度之比；
为此，传感器信息处理部分120存储上述分析所需的测量的参数。
接下来，将参考图6来说明在诊断部分130进行分析所依赖的一个标准。一般地说，用户行走期间施加到地板的负载的变化产生图6的波形，并且已知与比较无力的腿相比，较有力的腿会产生较大的负载以及较长的地板接触。图6的波形示出一种状态，其中，左腿的负载(FL)大于右腿的负载(FR)，并且左腿的地板接触时间(TL)长于右脚的地板接触时间(TR)，这表明右腿的腿部力量比左腿的弱。下面将说明这种行走能力的一个判断标准，其基础是将所述腿部力量定义为从脚接触地板开始到脚离开地板结束所测量到的左右地板接触时间(TR和TL)中较长的一个，而将所述腿部平衡比定义为所述左右地板接触时间之间的比率。
如图19所示，传感器信息处理部分120用来存储左脚地板接触时间(TL)和右脚地板接触时间(TR)。诊断部分130进行操作，以从预定时间范围内测量到的数据中获取TL和TR的每一个的平均值，并选择较长的地板接触时间TL的平均值(在本例中为左腿或左脚)作为所述腿部力量，以及左右脚接触时间之间的比率(TL/TR)作为所述腿部平衡比。所述腿部力量(LS)指示由图23的腿部力量转换表确定的水平。将较低的值指定为分母并用百分比表示，所述腿部平衡比被设置得恒大于1。当左腿力量较大时，给所述比率一个前缀(+)，而当右腿力量较大时，给所述比率前缀(-)。这种确定的腿部平衡比连同所述腿部力量、用户代码和判断时间被存储在具有图21所示数据结构的判断表106中。
当基于如图7所示的左腿和右腿所施加的负载来诊断行走能力时，传感器信息处理部分120被用来存储左腿负载和右腿负载的时间序列数据，使得诊断部分130选择所述负载中具有较大平均值的一个作为所述腿部力量，并选择左腿负载和右腿负载之间的比率。根据图23的腿部力量转换表来确定腿部力量水平。该表被存储在诊断部分130中，或可选择地存储在单独提供的数据服务器60中。在后一种情形中，诊断部分130被用来经由网络40来查阅腿部力量转换表。后面将说明用于行走能力分析的其它标准。
服务器100中的信息提供部分150用于将在诊断部分130确定的行走能力数据发送到信息报告单元50和锻炼器械200。信息报告单元50具有用户选择装置54，该装置54将所选择的用户代码发送到信息提供部分150。信息提供部分150从判断表106中读出与所述用户代码相对应的最新数据，并将其呈现在显示器56上。所显示的内容除了腿部力量和腿部平衡比外还包括用于提高用户行走能力的锻炼计划。在服务器100中的锻炼计划部分140准备所述锻炼计划，并指定锻炼器械的种类和锻炼处方。信息报告单元50被用来从判断表106中读出与所指定的用户相关的历史数据，并以图22所示的格式将其呈现在显示器56上。
为了基于在诊断部分130确定的腿部力量和腿部平衡比来提高行走能力，锻炼计划部分140从所述用户表读出用户的身体特征(身高、年龄和性别)，准备包括考虑了这些参数所做出的锻炼计划和对实施所述锻炼计划有效的锻炼器械的数据，并将该准备好的数据存储在判断表106中。
数据服务器60中的锻炼器械表64保持有指示该系统中可用的锻炼器械的种类及其性能的数据。锻炼计划部分140经由网络40和通信接口68从锻炼器械表64读出具有图25的数据结构的数据，以便准备锻炼计划。数据服务器60也存储具有如图26的数据结构的锻炼控制表66以及不同种类的锻炼器械的记录。锻炼器械200的每一个被用来从锻炼控制表66读出用于执行锻炼计划的各种参数。
图26中所示的锻炼控制表66被提供来用于控制图8到图13所示的第一锻炼器械200。现在，就该锻炼器械200的操作进行说明。锻炼器械200包括通信接口204和可移动部件240，可移动部件240安装在底座202上，以基于经由网络40从服务器100发送的锻炼计划在用户侧提供进行被动的肌肉拉伸的锻炼运动。可移动部件240由支撑用户臀部的座位242和支撑用户的脚的脚凳244组成。座位242被控制来根据锻炼计划改变其位置，同时脚凳244用来使用户的膝关节保持恒定的角度，而不管座位242的位置如何变化。座位242通过驱动机构230支撑到底座202，并被驱动以交替地向左右股骨(fomora)施加负载。脚凳244由左右脚板245组成，左右脚板245在底座202的横向上隔开，并通过各自的弹簧246浮动地支撑到底座202。驱动机构230用来使左腿移动和右腿移动交替进行，左腿移动使座位242在包括中性位置的座位和左脚踏板的垂直平面内，在所述中性位置和靠近左脚板245的位置之间往复运动，右腿移动使座位242在包括中性位置的座位和右脚踏板的垂直平面内，在所述中性位置和靠近右脚板的位置之间往复运动。就是说，座位242被驱动在预定的角度范围(θR和θL)内从其中性位置交替地沿朝着左右脚板245的方向往复运动，如图12所示，由此产生用于提高左右腿的肌肉力量的锻炼运动。所述角度范围(θR和θL)根据在诊断部分130确定的腿部力量和腿部平衡比来定义，如后面将说明的。尽管这种腿部锻炼伴随着整个腿的运动，但在弹簧246的作用下，允许每个脚板245支撑着用户的脚而垂直地移动，从而使膝关节保持预定的角度。
座位242被配置为通过驱动机构230来改变其从底座算起的高度，并被设置到一个高度，以便考虑用户的高度将膝关节的弯曲角调节到预定的角度。驱动机构230包括：用于座位高度调节的高度调节装置232、用于调节横向移动角度(即，位移量)的位移量调节装置234、用于移动周期调节的周期调节装置236、以及用于调节操作时间的定时器238。这些装置在控制部分220的控制下给出与所述锻炼计划匹配的合适的运动。锻炼器械200还具有用户选择装置210，用来从服务器100中读出为所选择的用户分配的锻炼计划以便执行。利用锻炼器械200的把手250上的中央面板252中的触摸屏(未显示)或类似的输入装置进行在用户选择装置210的输入。所选择的锻炼计划被呈现在面板252上。
接下来，就锻炼器械200的控制进行说明。如图24所示，判断表106所给出的锻炼计划包括诸如腿部力量、指示是左腿或右腿的参考腿(L/R)、腿部平衡比、身高、BMI以及性别的控制参数。BMI(身体质量指数)根据用户身高以及基于负载传感器所给出的负载而估计出的用户体重来计算。一旦读取了所述锻炼计划，控制部分210查阅锻炼控制表66，以便获得膝盖角度(°)、运动角度范围(θ)、运动周期(秒)和锻炼时间(秒)的参数。此时，可以依据所述腿部平衡比进行校正，以便增加运动角度之一，即在确定为比另一条腿弱的那条腿的一侧的运动角度。例如，将从锻炼控制表66获得的运动角度乘上所述腿部平衡比，并赋予较弱的那条腿。除了这种校正外，或代替这种校正，还可以考虑到腿部平衡比将较弱的腿的运动周期校正到较大的值。此外，可以基于锻炼计划中所包括的关于性别、身高和BMI的信息来校正所述膝盖角度、移动角度范围或移动周期。采用这种控制，所述锻炼器械能使用户成功地实施分配给他的锻炼计划，从而提高行走能力。
图14到图18示出本系统中可用的第二锻炼器械300。锻炼器械300旨在对处于站立姿势的用户进行锻炼，它包括由一对左右可移动脚板345限定的可移动部分。每个脚板345由驱动装置(未示出)进行驱动，以相对图14的x、y和z轴进行运动，既可以相对单轴运动也可以进行复合运动。所述运动包括如图15所示的在x-y坐标内的平动、如图16所示的绕x轴的转动、如图17所示的绕y轴的转动和如图18所示的绕z轴的转动。与第一锻炼器械200相同，锻炼器械300也配备有通信接口、控制部分和用户选择装置，以便根据从服务器100发送的锻炼计划在预定的范围内以预定的周期分别使左右脚板往复运动，从而给予合适的锻炼以提高行走能力。用户选择装置形成于面板352上，面板352在底座302的上方，它装配有用于呈示锻炼计划的显示器354。
尽管上述实施例示出使用两种锻炼器械的例子，但在本发明的系统中同样也可用其它类型的锻炼器械。
接下来，就在诊断部分130分析行走能力所依赖的另一个标准进行说明。图27示出所述标准，其中，使用左脚和右脚的步幅SL和SR来确定所述腿部力量和腿部平衡比。为此，传感器单元10包括多个压力传感器，用于测量用户施加在地板上的压力的压力分布。每个压力传感器将指示左脚和右脚的脚印的行走信号发送到服务器100。传感器信息处理部分120收集从所述行走信号中所获得的左脚和右脚的分别的步幅(SL和SR)的时间序列数据，如图28所示。诊断部分130获取左右脚步幅的每一个的平均值，以便用所述平均值中较大的平均值来定义腿部力量的代表值，以及用所述平均值之间的比率来定义腿部平衡比。然后，诊断部分130查阅腿部力量转换表，并读取与被选为腿部力量的左脚步幅和右脚步幅的一个相对应的腿部力量的水平，并将该水平作为腿部力量连同所述腿部平衡比以及其它数据一起存储在判断表106中。当左腿和右腿之间的腿部力量由于腿疾而不同时，已知较弱的腿的步幅比较强的腿的步幅要小。考虑到这一点，本系统预期较强的腿很好地代表了用户正常的腿部力量，并准备好所述信息以及锻炼计划，以便提高较弱的腿的肌肉力量从而与较强的腿相匹配。
图29和图30示出用于分析行走能力的另一个标准。所述标准依赖于由多个压力传感器所组成的传感器单元10，以根据由压力传感器监测的压力值获得所述腿部力量，并将腿部平衡比定义为左右脚的脚尖角度(θL和θR)之间的比率。如图29所示，当左腿和右腿之间腿部力量出现了不平衡时，可以看到，较弱的腿(在本例中为右腿)的脚尖角度(θR)变得小于另一条腿的脚尖角度(θL)。因此，通过比较左脚和右脚的脚尖角度可以确定所述腿部平衡比以及较强的腿，并且可以将强壮的腿施加给地板的压力选择为所述腿部力量的代表值。传感器信息处理部分120基于从所述压力传感器输出的信号收集左右腿的每一个的脚尖角度以及压力值的时间序列数据，如图30所示。诊断部分130对所述时间序列数据进行分析以确定所述腿部平衡比，即左右脚脚尖角度平均值之间的比率。根据对脚尖角度比较大的那条腿所测量到的压力值的平均来获得所述腿部力量。如图29所示，所述脚尖角度由左脚和右脚的每一个的倾斜线(KL和KR)与左脚和右脚的每一个的参考线(L和R)相交所成的角度来定义。所述参考线(L和R)被选为从左脚和右脚的每一个的压力分布所计算出的移动重心的轨迹，而所述倾斜线(KL和KR)定义为通过左右脚的每一个的脚跟触点和脚尖踢点延伸。指定所述腿部力量的所述压力值被获得为施加在整个脚底上的压力之和，它实质上等于每个脚施加在地板上的负载。
图31和图32示出用于分析行走能力的再一个标准。所述标准也依赖于由多个压力传感器所组成的传感器单元10，以分别测量从用户重心的移动路径到横向上相隔的左右脚在地板上的接触点的偏移距离(DL和DR)，以便根据左右脚中具有较小偏移距离的脚的压力(负载)来定义所述腿部力量，并将所述腿部平衡比定义为所述左右偏移距离之间的比率(DL/DR和DR/DL)。如图31所示，当左腿力量和右腿力量之间出现了不平衡时，较弱的腿(在本例中为右腿)相对于身体重心沿着横向的偏移距离较小。所以，根据相对于移动的身体重心所描绘的参考线M沿左右方向的横向偏移距离(DL和DR)来进行分析，以便确定所述腿部力量和腿部平衡比。另外，利用该分析，判断哪条腿比较强，从而确定腿部力量的代表值，该值为所述较强的腿施加到地板上的压力。传感器信息处理部分120从压力传感器的输出信号中收集所述压力值以及左右脚偏移距离(DL和DR)的时间序列数据，如图32所示。诊断部分130对所述时间序列数据进行分析以获得所述腿部平衡比，即左右偏移距离平均值之间的比率。将腿部力量确定为针对示出较小偏移距离的脚测量的压力值的平均。参考线M被定义为穿过左右脚接触点之间的各条连线H的中心。左右偏移距离(DL和DR)的每一个被定义为从所述参考线M到左右脚重心的距离。另外，在本例中，指定腿部力量的压力值被获得为施加在整个脚底上的压力之和，它实质上等于双脚施加在地板上的负载。
图33和图34示出用于对用户沿着有扶手的楼梯行走的行走能力进行分析的标准。所述标准依赖于具有分别设置于楼梯各个台阶的多个负载传感器12以及设置于扶手的负载传感器13的传感器单元10。另外，多个压力传感器沿着扶手设置，以检测扶着扶手的用户的位置变化，以便提供确定用户是上楼还是下楼的输出。所述负载传感器在楼梯的每个台阶上横向隔开，以便检测当上下楼梯时是左右腿中的哪条腿对台阶施加了负载。当上下楼梯时，发现在腿部力量变弱时施加在扶手上的负载会增加，并且也发现施加在台阶和扶手上的负载之比会依据左右腿之间的腿部力量差异而发生变化。在本例中，基于上述发现来定义所述腿部力量和腿部平衡比。就是说，腿部力量的代表值被定义为扶手负载与左右腿的地板负载之比(H/F)中较小的那个比值，而腿部平衡比则被定义为左右腿的这两个比值之间的比率。为此，传感器信息处理部分120收集施加在楼梯台阶上的地板负载和施加在扶手上的扶手负载的时间序列数据，如图34所示。诊断部分130对所述时间序列数据进行分析，以获得扶手负载与左右腿的每一个的地板负载的平均的比率，从而确定所述代表值，该值为针对左右腿的比率中较小的一个，并且确定腿部平衡比，其为扶手负载与左腿的地板负载的平均比率与扶手负载与右腿的地板负载的平均比率之间的比率。基于这样确定的腿部力量代表值，所述腿部力量从像上述腿部力量转换表那样根据预定关系进行了排序的值中选择。
上述所公开的用于获得腿部力量和腿部平衡比的标准可以以适当的组合来使用，并且，根据一个标准所确定的腿部力量可以与根据不同标准所确定的腿部平衡比结合使用。
尽管上述实施例用于获得左右腿部力量之间的腿部平衡比并提供锻炼计划为左右腿提供不同的负载，但本发明不应该被限制在这些实施例上，而是应该被理解成包含这样的修改：该修正只报告所确定的腿部力量或者提供不会在左右腿之间引起不同的负载的锻炼计划。
此外，尽管上述实施例公开了用于利用地板上的负载传感器或压力传感器来确定用户的行走能力的标准，但本发明不应该局限于此，可以使用照相机作为传感器来拍摄用户在行走中的照片，以便估计行走能力或者锻炼能力，从而报告所述锻炼能力或提供用以提高所述锻炼能力的锻炼计划。在这种情形中，所述传感器单元设置有通信接口，用以将所述相机拍摄的图像的时间序列数据发送到所述服务器中。所述服务器设置有传感器输出处理部分，该部分临时保持所述时间序列数据，使得所述服务器中的诊断部分通过图像处理来对所述时间序列数据进行分析，以确定所述行走能力。例如，进行图像分析，提取踝关节和膝关节的角度变化，以基于示出所述关节中的至少一个关节的角度变化的指标来确定行走能力。所述指标可以是，例如，踝关节的最小角度或从所述最小角度开始(踢脚的瞬间)的踝关节角度的增加比例。此外，同样也可以基于图像处理来确定内八字脚或弓形腿，并提供用于治疗所述腿形的锻炼计划。
Claims (23)
1.一种行走能力诊断系统，包括：
传感器单元，安装在房屋中并用来测量用户的行走行为；
服务器，经由所述房屋中提供的通信网络连接到所述传感器单元；以及
信息报告单元，经由所述通信网络连接到所述服务器，
其中，所述传感器单元用来提供指示用户行走行为的行走信号，且所述服务器包括：
传感器信息处理部分，用来存储从所述传感器单元发送的所述行走信号的时间序列数据；
诊断部分，用来对所述时间序列数据进行分析，以确定行走能力并生成指示所述行走能力的行走能力数据；以及
信息提供部分，用来将所述确定的行走能力数据发送到所述通信网络，
所述信息报告单元包括用于将在所述服务器确定的行走能力数据提供给所述用户的报告装置。
2.根据权利要求1所述的行走能力诊断系统，其中，
所述服务器具有判断表，
所述诊断部分用来基于预定时间范围内的所述时间序列数据来分析腿部力量，以将所述腿部力量确定为所述行走能力数据，并将所述行走能力数据与判断时间相关地存储在所述判断表中，以及
所述信息报告单元用来从所述判断表读出所述行走能力数据中最新的行走能力数据，并报告所述最新的行走能力数据。
3.根据权利要求1所述的行走能力诊断系统，其中，
所述服务器具有判断表，
所述诊断部分用来基于预定时间范围内的所述时间序列数据来分析所述用户的左右腿的每一个的腿部力量，以确定所述用户左右腿的腿部力量的代表值以及所述左腿力量与右腿力量之间的腿部平衡比，以便将行走能力定义为所述代表值和所述腿部平衡比的组合，并将所述行走能力与判断时间相关地存储在所述判断表中，以及
所述信息报告单元用来从所述判断表读出所述行走能力数据中最新的行走能力数据，并报告所述最新的行走能力数据。
4.根据权利要求2所述的行走能力诊断系统，还包括：
用来获取用户的身体特征数据的验证信息捕获装置，以及用来存储与多个用户相关的特征数据的用户表，
所述用户表用来存储用户代码和指定用户的身体特征的身体判断数据，
所述判断表用来存储所述用户代码，
所述服务器包括用户识别部分，用来基于在所述验证信息捕获装置获得的身体特征数据选择与所述身体判断数据相匹配的用户代码，并将这样选择的用户代码提供给所述诊断部分，
所述诊断部分用来在所述判断表中存储与所述用户代码相关的行走能力数据，
所述信息报告单元配备有用于从所述用户表中选择所述用户代码的用户选择装置，并用来从所述判断表中读出与所选用户代码相匹配的行走能力数据，并用来将其显示出来。
5.根据权利要求3或4所述的行走能力诊断系统，其中，
所述传感器单元包括被安装在所述房屋的地板上的多个地板安装负载传感器，以及
所述诊断部分用来对来自所述地板安装负载传感器的行走信号进行分析，以获得用户左右脚的每一个的地板接触时间(TR和TL)，所述地板接触时间从脚与地板接触算起到脚离开地板为止，所述诊断部分用来将所述腿部力量确定为所述地板接触时间中较长的一个，并将所述腿部平衡比确定为所述地板接触时间中的一个与另一个的比率。
6.根据权利要求3或4所述的行走能力诊断系统，其中，
所述传感器单元包括适于安装在所述房屋的地板上的多个地板安装负载传感器，以及
所述诊断部分用来对来自所述地板安装负载传感器的行走信号进行分析，以获得用户左右脚的每一个对所述地板所施加的负载(FR和FL)，将所述腿部力量确定为所述负载中较大的一个，而将所述腿部平衡比确定为左右负载中的一个与另一个的比率。
7.根据权利要求3或4所述的行走能力诊断系统，其中，
所述传感器单元包括适于安装在所述房屋的地板上的多个地板安装负载传感器，以及
所述诊断部分用来对来自所述地板安装负载传感器的行走信号进行分析，以获得用户左右脚的每一个的步幅，将所述腿部力量确定为所述步幅中较大的一个，并将所述腿部平衡比确定为所述左右脚步幅中的一个与另一个的比率。
8.根据权利要求3或4所述的行走能力诊断系统，其中，
所述传感器单元包括适于安装在所述房屋的地板上的多个地板安装负载传感器和适于沿为所述房屋的楼梯或走廊设置的扶手的长度布置的多个扶手安装负载传感器，
所述诊断部分用来基于在所述用户沿所述楼梯或地板移动时从所述地板安装负载传感器产生的地板信号和从所述扶手安装负载传感器产生的扶手信号来测量施加在所述扶手上的手负载和左右脚的每一个施加在地板上的脚负载，并用来获得所述手负载和左右脚的每一个的脚负载之间的负载比，所述诊断部分用来将所述代表值确定为所述负载比中较小的一个，并将所述腿部平衡比定义为左脚负载和右脚负载之间的比率。
9.根据权利要求1到3中任一个所述的行走能力诊断系统，其中，
所述服务器包括锻炼计划部分，所述锻炼计划部分用来准备与所确定的行走能力数据相对应的锻炼计划，并用来将该准备好的锻炼计划写入所述判断表中，
所述系统还包括所述用户用以实施所述锻炼计划的锻炼器械，所述锻炼器械被设置有对用户施加外力的可移动部件，
所述信息提供部分用于将所述锻炼计划经由所述通信网络发送给所述锻炼器械，且所述锻炼器械包括控制部分，所述控制部分用来控制所述可移动部件，以便根据所述锻炼计划为用户提供锻炼运动。
10.根据权利要求9所述的行走能力诊断系统，还包括：
用来获取用户的身体特征数据的验证信息捕获装置，以及用来存储与多个用户相关的特征数据的用户表，
所述用户表用来存储用户代码和指定用户身体特征的身体判断数据，
所述判断表用来存储所述用户代码，
所述服务器包括用户识别部分，用来基于在所述验证信息捕获装置获得的身体特征数据选择与所述身体判断数据相匹配的用户代码，并将这样选择的用户代码提供给所述诊断部分，
所述诊断部分用来在所述判断表中存储与所述用户代码相关的所确定的行走能力数据，
所述锻炼器械配备有用于从所述用户表中选择用户代码的用户选择装置，并用来读出与所选用户代码相关的锻炼计划，并将所述锻炼计划提供给所述控制部分。
11.根据权利要求10所述的行走能力诊断系统，其中，
所述锻炼器械和所述信息报告单元被合并到单个结构中。
12.根据权利要求10所述的行走能力诊断系统，其中，
所述锻炼器械用来根据所述锻炼计划使所述可移动部件提供拉伸用户肌肉的被动锻炼运动。
13.根据权利要求12所述的行走能力诊断系统，其中，
所述可移动部件由用于支撑用户臀部的座位和用于用户的脚的脚凳组成，
所述座位被根据所述锻炼计划进行控制以改变其位置，以及
所述脚凳用来使用户的膝关节保特恒定的角度，而不管所述座位的位置如何。
14.根据权利要求13所述的行走能力诊断系统，其中，
所述锻炼器械包括底座和用于驱动底座之上的所述座位的驱动机构，以及
所述脚凳由在所述底座的横向上放置的一对左右脚踏板组成，
所述驱动机构用来交替进行左腿移动和右腿移动，所述左腿移动使所述座位在包括中性位置上的所述座位和所述左脚踏板的垂直平面内，在所述中性位置和靠近所述左脚踏板的位置之间往复移动，所述右腿移动使所述座位在包括所述中性位置上的座位和所述右脚踏板的垂直平面内，在所述中性位置和所述靠近所述右脚踏板的位置之间往复移动，
所述控制部分用来在所述左腿移动和所述右腿移动的每一个中改变所述座位相对于所述脚踏板的位移量，并且所述控制部分用来根据由所述锻炼计划限定的所述腿部力量和所述腿部平衡比来确定所述座位分别在所述左腿移动和所述右腿移动中的位移量。
15.根据权利要求14所述的行走能力诊断系统，其中，
所述诊断部分用来通过下述之一来定义所述腿部力量：
a)分别对用户的左右腿测量的左右地板接触时间(TR和TL)中较长的一个，所述接触时间从脚接触地板算起，到脚离开地板结束，
b)分别由用户的左右脚作用在地板上的左右负载(FR和FL)中较大的一个，
c)用户左右脚的分别的左右步幅中较大的一个，以及
d)分别对用户的左右脚测量的从用户重心的移动路径到横向上左右脚接触地板的接触点的左右偏移距离中较小的一个，以及
所述诊断部分用来根据下述之一来定义所述腿部平衡比：
e)所述左右地板接触时间之间的比率；
f)所述左右负载之间的比率；
g)所述左右步幅之间的比率；
h)所述左右偏移距离之间的比率；以及
i)所述左右足尖角度之间的比率；
其中，所述诊断部分用来将所定义的腿部力量和腿部平衡比存储在所述判断表中。
16.根据权利要求14所述的行走能力诊断系统，其中，
所述传感器单元包括适于安装在所述房屋的地板上的多个地板安装负载传感器以及适于沿为所述房屋的楼梯或走廊设置的扶手的长度布置的多个扶手安装负载传感器，
所述诊断部分用来基于在用户沿所述楼梯或地板移动时从所述地板安装负载传感器产生的地板信号和从所述扶手安装负载传感器产生的扶手信号来获得负载比，以获得作用在扶手上的手负载和左右脚的每一个作用在地板上的脚负载之间的负载比，所述诊断部分用来将所述代表值确定为所述负载比中较小的一个，并将所述腿部平衡比确定为所述左脚的负载比和所述右脚的负载比之间的比率。
17.根据权利要求14所述的行走能力诊断系统，其中，所述驱动机构包括：
高度调节装置，用于调节所述座位从所述底座算起的高度；
位移量调节装置，用于调节所述左右腿移动的每一个的位移量；
周期调节装置，用于改变所述左右腿移动的每一个的往复周期；以及
定时器，用于对驱动所述座位的驱动时间周期进行调节，
所述控制部分用来根据由所述锻炼计划提供的所述腿部力量和所述腿部平衡比对所述高度调节装置、所述位移量调节装置、所述周期调节装置和所述定时器中的至少一个进行控制。
18.根据权利要求14所述的行走能力诊断系统，其中，
所述驱动机构用来对所述座位从所述底座算起的高度进行调节，
所述用户表用来存储所述用户的高度数据，
所述诊断部分用来基于所述用户代码从所述用户表中读出所述高度数据，并将所述高度数据添加到所述锻炼计划，以及
所述控制部分用来基于所述高度数据改变所述座位的高度。
19.根据权利要求9所述的行走能力诊断系统，还包括：
锻炼控制表，用来存储锻炼控制信息，所述控制信息包括：与由所述锻炼计划指定的行走能力数据相关的参数，所述参数用在所述锻炼器械的所述高度调节装置、所述位移量调节装置、所述周期调节装置和所述定时器中；以及
所述锻炼器械的所述控制部分用来根据与从所述判断表中所获得的行走能力数据相对应的锻炼控制信息对所述可移动部件进行控制。
20.根据权利要求16所述的行走能力诊断系统，其中，
所述锻炼控制表位于经由所述通信网络连接到所述服务器的数据服务器中。
21.根据权利要求16所述的行走能力诊断系统，其中，
所述锻炼控制表位于所述服务器中。
22.根据权利要求1或9所述的行走能力诊断系统，其中，
所述传感器单元包括拍摄行走中的用户的图像的照相机，
所述诊断部分用来基于所述行走中的用户的图像来确定行走能力。
23.根据权利要求9所述的行走能力诊断系统，还包括：
锻炼器械表，用来存储锻炼器械的不同种类以及分别对所述锻炼器械预期的锻炼性能，
所述诊断部分用来从所述锻炼器械表中获取针对所确定的行走能力数据最适合的锻炼器械代码，并将所述锻炼器械代码发送到所述信息报告单元，以及
所述信息报告单元用来报告关于与这样发送的锻炼器械代码相对应的锻炼器械的信息。
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| WO (1) | WO2008093406A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104757984A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-08 | 泰山医学院 | 一种足底压力测试的重心定位装置 |
| CN112137844A (zh) * | 2019-06-27 | 2020-12-29 | 丰田自动车株式会社 | 复健辅助系统、推断装置、学习装置、方法及存储介质 |
| CN116637352A (zh) * | 2020-03-31 | 2023-08-25 | 荣耀终端有限公司 | 一种跑步姿态检测方法与穿戴设备 |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7771320B2 (en) | 2006-09-07 | 2010-08-10 | Nike, Inc. | Athletic performance sensing and/or tracking systems and methods |
| US20100262048A1 (en) * | 2007-10-26 | 2010-10-14 | Youichi Shinomiya | Passive exercise machine |
| US8998829B1 (en) * | 2009-09-18 | 2015-04-07 | Orthocare Innovations Llc | System to assess amputee patient function |
| SI23421A (sl) * | 2010-07-07 | 2012-01-31 | Univerza V Ljubljani | Naprava za ugotavljanje in prikazovanje razlike vektorjev sil, ki ju izvaja par rok ali nog |
| FR2966336B1 (fr) * | 2010-10-21 | 2013-12-27 | Univ De Technologies De Troyes | Procede, dispositif et systeme d’evaluation de la qualite de l’equilibre |
| JP6163017B2 (ja) * | 2013-05-29 | 2017-07-12 | 富士通テン株式会社 | 携帯端末、及び、危険報知システム |
| WO2015093833A1 (ko) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 경북대학교 산학협력단 | 하지 근력 측정 시스템 |
| JP6480769B2 (ja) * | 2015-03-18 | 2019-03-13 | キヤノン株式会社 | 撮影装置、撮影システム及び撮影装置で用いられる支持部材 |
| JP6660110B2 (ja) * | 2015-07-23 | 2020-03-04 | 原田電子工業株式会社 | 歩行解析方法および歩行解析システム |
| CN105476639A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-04-13 | 南京中科创达软件科技有限公司 | 一种用于八字脚检测及矫正的电子设备 |
| JP6692018B2 (ja) * | 2015-12-18 | 2020-05-13 | Cyberdyne株式会社 | 歩行トレーニングシステム及び歩行トレーニング器 |
| KR101854887B1 (ko) * | 2016-05-18 | 2018-06-20 | 주식회사 세중아이에스 | 러닝머신 좌우 밸런스 교정 시스템 |
| CN106217352A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-12-14 | 尖叫智能科技（上海）有限公司 | 基于压力传感器的外骨骼机器人步态控制方法 |
| JP6788252B2 (ja) * | 2016-09-26 | 2020-11-25 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| US11172874B2 (en) | 2017-03-08 | 2021-11-16 | Strive Orthopedics, Inc. | Sensors and a method for evaluation of characteristics of human joints and for diagnosis of joint ailments |
| JP6887274B2 (ja) * | 2017-03-21 | 2021-06-16 | パナソニック株式会社 | 歩行支援ロボット及び歩行支援方法 |
| JP7113274B2 (ja) * | 2019-04-09 | 2022-08-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 下肢筋力推定システム、下肢筋力推定方法、及び、プログラム |
| CN113557544A (zh) * | 2019-04-09 | 2021-10-26 | 松下知识产权经营株式会社 | 肌肉力管理系统及肌肉力管理方法 |
| US11953881B2 (en) | 2019-04-23 | 2024-04-09 | Alarm.Com Incorporated | Property control and configuration based on floor contact monitoring |
| JP7418268B2 (ja) | 2019-05-10 | 2024-01-19 | 株式会社アイシン | 車両内転倒防止装置および転倒防止情報提供装置 |
| KR102297110B1 (ko) * | 2020-05-07 | 2021-09-03 | 광주과학기술원 | 보행 분석 시스템 및 방법 |
| KR102553951B1 (ko) * | 2020-12-29 | 2023-07-11 | (주)옵토닉스 | 낙상 예방 관리 시스템 |
| KR102556001B1 (ko) * | 2021-04-09 | 2023-07-18 | 인하대학교 산학협력단 | 보행데이터 기반 파킨슨 증후군 중증도 판별 시스템 및 방법 |
| KR102556002B1 (ko) * | 2021-04-09 | 2023-07-18 | 인하대학교 산학협력단 | 스켈레톤 데이터 기반 파킨슨 증후군 중증 단계 판별 시스템 및 방법 |
| KR102389427B1 (ko) * | 2021-10-25 | 2022-04-22 | 웰트 주식회사 | 보행 데이터를 이용한 낙상 위험 예방 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5207621A (en) * | 1991-02-07 | 1993-05-04 | Integral Products | Stair climbing exercise machine |
| US6231527B1 (en) * | 1995-09-29 | 2001-05-15 | Nicholas Sol | Method and apparatus for biomechanical correction of gait and posture |
| JP2760484B2 (ja) * | 1995-12-19 | 1998-05-28 | アニマ株式会社 | 床反力計測装置 |
| JP2918842B2 (ja) * | 1996-04-15 | 1999-07-12 | 創一 荒木 | 歩行動作の訓練装置及び分析装置 |
| JPH10248889A (ja) | 1997-03-08 | 1998-09-22 | Hideki Shibata | 腰膝痛治療器具 |
| US5980429A (en) * | 1997-03-12 | 1999-11-09 | Neurocom International, Inc. | System and method for monitoring training programs |
| JP3584683B2 (ja) | 1997-06-20 | 2004-11-04 | 松下電工株式会社 | 玄関用昇降ベンチ |
| JP2000300694A (ja) | 1999-04-19 | 2000-10-31 | Mitsui Miike Mach Co Ltd | 水中歩行機 |
| US6645126B1 (en) * | 2000-04-10 | 2003-11-11 | Biodex Medical Systems, Inc. | Patient rehabilitation aid that varies treadmill belt speed to match a user's own step cycle based on leg length or step length |
| JP4424869B2 (ja) * | 2001-03-16 | 2010-03-03 | 浜松ホトニクス株式会社 | 歩幅測定装置 |
| JP2002345785A (ja) * | 2001-05-22 | 2002-12-03 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | 足跡分析装置 |
| JP4146222B2 (ja) * | 2001-12-25 | 2008-09-10 | 農工大ティー・エル・オー株式会社 | 足動解析システム |
| JP2003204953A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 歩容パターン分類表示装置 |
| JP2004248794A (ja) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | 足跡分析装置 |
| JP2003310577A (ja) * | 2002-04-23 | 2003-11-05 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | 床反力計 |
| US20060251334A1 (en) * | 2003-05-22 | 2006-11-09 | Toshihiko Oba | Balance function diagnostic system and method |
| US10231628B2 (en) * | 2003-07-02 | 2019-03-19 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for measuring movements of a person wearing a portable detector |
| JP2005160747A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Research Institute Of Application Technologies For Chaos & Complex Systems Co Ltd | 歩行障害の評価支援装置および評価支援方法 |
| JP4400206B2 (ja) | 2003-12-12 | 2010-01-20 | パナソニック電工株式会社 | 運動補助装置 |
| EP1729858B1 (en) * | 2004-02-05 | 2013-04-10 | Motorika Ltd. | Methods and apparatuses for rehabilitation exercise and training |
| US7676262B1 (en) * | 2004-04-20 | 2010-03-09 | Pacesetter, Inc. | Methods and devices for determining exercise compliance diagnostics |
| US7535368B2 (en) * | 2004-09-10 | 2009-05-19 | General Electric Company | System and method for measuring and reporting changes in walking speed |
| JP2006218202A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Brother Ind Ltd | 運動時身体状態測定システム及び運動時身体状態測定装置 |
| JP2006348554A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Anecom Japan Kk | 手摺の位置決め方法及び歩行機能調査方法 |
| JP4720349B2 (ja) * | 2005-08-04 | 2011-07-13 | パナソニック電工株式会社 | 運動補助システム |
| JP4661440B2 (ja) * | 2005-08-04 | 2011-03-30 | パナソニック電工株式会社 | 健康管理システム |
| US7610813B2 (en) * | 2006-09-29 | 2009-11-03 | Intel Corporation | Method and apparatus for a self-powered RFID-readable pedometer |
-
2007
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104757984A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-08 | 泰山医学院 | 一种足底压力测试的重心定位装置 |
| CN112137844A (zh) * | 2019-06-27 | 2020-12-29 | 丰田自动车株式会社 | 复健辅助系统、推断装置、学习装置、方法及存储介质 |
| CN116637352A (zh) * | 2020-03-31 | 2023-08-25 | 荣耀终端有限公司 | 一种跑步姿态检测方法与穿戴设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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