DE4119150A1 - Gait analyser for measuring human body movement - uses ultrasonic transmitters and receivers activated at different times, arranged on two sides of human body - Google Patents

Gait analyser for measuring human body movement - uses ultrasonic transmitters and receivers activated at different times, arranged on two sides of human body

Info

Publication number
DE4119150A1
DE4119150A1 DE19914119150 DE4119150A DE4119150A1 DE 4119150 A1 DE4119150 A1 DE 4119150A1 DE 19914119150 DE19914119150 DE 19914119150 DE 4119150 A DE4119150 A DE 4119150A DE 4119150 A1 DE4119150 A1 DE 4119150A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sound
measuring arrangement
measuring
receiver unit
receiver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19914119150
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Dipl Ing Brunner
Ludwig Von Dipl Ing Zech
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19914119150 priority Critical patent/DE4119150A1/en
Publication of DE4119150A1 publication Critical patent/DE4119150A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • G01S5/22—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/1036—Measuring load distribution, e.g. podologic studies
    • A61B5/1038—Measuring plantar pressure during gait

Abstract

The spatial movements of measurement points are determined from ultrasonic signals which are transmitted between transmitters located at unknown positions, and receivers located at known positions. Receiver units (EE) comprise three acoustic receivers (M) and two acoustic transmitters (S). Two pairs of transmitters are assigned to respective receiver units (EE1, EE2), one unit being activated with a time offset w.r.t. the other. For analysing walking or running movements, two double units are arranged on either side of the walking path. The units lying directly opposite each other are controlled with a time offset from the acoustic transmitters, while the units arranged diagonally opposite each other are controlled in synchronism. ADVANTAGE - Increased measurement rate, improved accuracy.

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zur dreidimen­ sionalen Bewegungsanalyse, insbesondere zum Einsatz bei der Ganganalyse.The invention relates to a measuring arrangement for three dimensions sional motion analysis, especially for use with the gait analysis.

Meßvorrichtungen zur Bewegungsanalyse auf der Basis der Laufzeitmessung von Schallimpulsen sind grundsätzlich bekannt. (z. B. Anmeldung 03 05 780). Es werden hierbei die Laufzeiten, insbesondere von Ultra­ schallimpulsen von einem Schallsender zu mindestens drei Mikrofonen gemessen, wodurch sich die dreidimensionalen Koordinaten bestimmen lassen. Sollen mehrere Meßorte bestimmt werden, so können diese durch sequentielles Abstrahlen von Schallimpulsen verschiedener Schallgeber bestimmt werden.Measuring devices for motion analysis based on the Runtime measurement of sound impulses are fundamental known. (e.g. registration 03 05 780). The runtimes, especially those of Ultra sound impulses from one sound transmitter to at least three Microphones measured, making the three-dimensional Let coordinates be determined. Should several measuring locations can be determined by sequential Radiate sound impulses from different sounders be determined.

Bewegungslinien werden durch fortlaufende Aussendung und Auswertung der Schallaufzeiten erfaßt.Lines of motion are shown by continuous transmission and Evaluation of sound propagation times recorded.

In der Medizin insbesondere der Rehabilitationsmedizin der Sportmedizin und der Orthopädie gilt es oftmals, Analysen der menschlichen Körperbewegung durchzuführen. Der Registrierung und Auswertung von Bewegungsvorgängen des menschlichen Ganges kommt hierbei besondere Bedeutung zu. Als Einsatzbeispiele seien hier die Anpassung von Prothesen oder die Therapiekontrolle nach Operationen im Bereich des menschlichen Bewegungsapparates zu nennen.In medicine, especially in rehabilitation medicine sports medicine and orthopedics often Perform analyzes of human body movement. The registration and evaluation of movement processes the human gait is of particular importance to. The adaptation of Prostheses or therapy control after surgery in the Area of the human musculoskeletal system.

Die Erfindung beschreibt eine Meßanordnung, insbesondere für die ein- und beidseitige Ganganalyse, bei der eine hohe Meßrate, eine hohe Meßgenauigkeit und eine gute Aus­ leuchtung des Meßobjektes bei geringem Platzbedarf und hoher Störsicherheit, insbesondere auch bei der beid­ seitigen saggitalen Messung realisiert werden kann.The invention describes a measuring arrangement, in particular for one- and two-sided gait analysis, in which one high measuring rate, high measuring accuracy and a good off Illumination of the test object in a small space and high interference immunity, especially with both sided saggital measurement can be realized.

Bei der Ganganalyse werden die Meßpunkte bzw. die Schall­ sender entlang des Körpers von den Füßen bis zu den Schultern oder zum Kopf an markanten Punkten angebracht. Hierbei ergibt sich die Schwierigkeit, daß alle Meß­ punkte erfaßt werden müssen, wobei die Schallsender durch ihre nach vorne ausgerichtete Schallkeule nur eine be­ grenzte Abstrahlcharakteristik aufweisen.During the gait analysis, the measuring points or the sound transmit along the body from the feet to the Shoulders or head attached to prominent points. The difficulty arises here that all measuring points must be recorded, the sound transmitter through their forward-facing sonic lobe is only one have limited radiation characteristics.

Beispielsweise muß der unterste Meßpunkt vom obersten Mikrofon einwandfrei empfangen werden.For example, the bottom measurement point must be from the top Microphone can be received properly.

Damit der Abstrahlwinkel der Schallsender möglichst klein sein kann, muß der Abstand zu den Mikrofonen möglichst groß sein. Dies erfordert jedoch einen großen Schallpegel und erhöht die Gefahr von unerwünschten Reflexionen.So that the beam angle of the sound transmitter is as small as possible the distance to the microphones must be as possible be great. However, this requires a large sound level and increases the risk of unwanted reflections.

Durch den erforderlichen hohen Meßabstand wird außerdem die Meßgenauigkeit vermindert.Due to the high measuring distance required the measuring accuracy is reduced.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden mindestens zwei Empfängereinheiten aus dreieckförmig angeordneten Schallempfängern gebildet. Es können pro Empfängereinheit auch mehr als drei Schallempfänger redundant angeordnet sein, wobei durch Bildung weiterer Empfängerdreiecke und Mittelwertbildung die Meßgenauigkeit bzw. die Meßausbeute erhöht wird.In the arrangement according to the invention, at least two receiver units made of a triangular arrangement Sound receivers formed. It can be per receiver unit  more than three sound receivers are also arranged redundantly be, by forming additional receiver triangles and Averaging the measurement accuracy or the measurement yield is increased.

Es werden erfindungsgemäß mindestens zwei Schallsender (S1) und (S2) eingesetzt, wobei jeder jeweils einer Emp­ fängereinheit (EE) zugeordnet ist. Werden mehr als zwei Schallsender eingesetzt, so müssen diese in Gruppen ein­ geteilt und ebenfalls zugeordnet werden.According to the invention, at least two sound transmitters (S 1 ) and (S 2 ) are used, each being assigned to a receiver unit (EE). If more than two sound transmitters are used, they must be divided into groups and also assigned.

Die beiden Empfängereinheiten werden zeitlich versetzt jeweils frühestens bei Abstrahlung eines Schallimpulses in Meßbereitschaft versetzt bzw. aktiviert.The two receiver units are shifted in time at the earliest when a sound pulse is emitted ready for measurement or activated.

Eine starke Erhöhung der Meßrate kann dadurch erreicht werden, daß mit einer jeweils erneuten Schallabstrahlung nicht gewartet wird bis der zuerst abgegebene Schall­ impuls an der zugehörigen Empfängereinheit angekommen ist, sondern daß die Schallimpulse verschachtelt d. h. vor dem Empfang an der Empfängereinheit abgegeben wird. Hierbei kommt es wesentlich zur eindeutigen Zuordnung darauf an, daß die Schallimpulse in der gleichen Reihen­ folge an den Empfängern ankommen, wie sie abgegeben wer­ den. Dabei ist es möglich, daß durch entsprechende Anord­ nung und Bewegung der am Körper befestigten Schallsender, die Zeitabstände der ankommenden Schallsignale sehr kurz sind.A strong increase in the measuring rate can be achieved be that with a renewed sound radiation there is no waiting until the first sound is emitted impulse arrived at the associated receiver unit is, but that the sound impulses nested d. H. in front the receipt is delivered to the receiver unit. This clearly leads to a clear assignment insist that the sound pulses in the same series follow to the recipients how they are delivered the. It is possible that by appropriate arrangement movement and movement of the sound transmitter attached to the body, the time intervals of the incoming sound signals are very short are.

In einer besonderen Ausführung bietet hierbei die erfin­ dungsgemäße Anordnung den Vorteil, daß die einzelnen Empfänger der beiden Empfangseinheiten und deren Auswer­ teelektronik durch fortlaufendes Umschalten zwischen den Empfängereinheiten Zeit zur Verarbeitung und Berechnung der Laufzeiten der Schallimpulse bleibt. Während die eine Empfängereinheit die empfangenen Meßsignale auswertet, ist die andere in Meßbereitschaft.The erfin offers a special version arrangement according to the invention has the advantage that the individual Receiver of the two receiving units and their ejector teelectronics by continuously switching between the Receiver units Time for processing and calculation the duration of the sound impulses remains. While one Receiver unit evaluates the received measurement signals, the other is ready to measure.

Werden mehr als zwei Schallsender verwendet, so müssen diese in so viele Gruppen eingeteilt werden, wie sie der Anzahl der Empfängereinheiten entsprechen. Hierbei kann wiederum abwechselnd aus jeder Gruppe ein Schallsender einen Schallimpuls abgeben.If more than two sound transmitters are used, you must these are divided into as many groups as they are Correspond to the number of receiver units. This can in turn alternate from each group Sound transmitter emit a sound pulse.

Alternativ hierzu ergibt sich die Möglichkeit, daß zunächst die Schallsender einer Gruppe und danach die Schallsender der anderen Gruppe ihre Schallimpulse abge­ ben. Hierbei muß die Empfängerseite eine entsprechend schnelle Signalverarbeitung durchführen können, damit verschachtelt gemessen werden kann.Alternatively, there is the possibility that first the sound transmitters of a group and then the Sound transmitter of the other group abge their sound impulses ben. Here, the receiving end must have a corresponding can perform rapid signal processing so can be measured nested.

Für diesen Fall ergibt sich jedoch erfindungsgemäß die Möglichkeit, daß ein oder mehrere Schallempfänger von zwei oder mehreren Empfängereinheiten mitverwendet wer­ den. Beispielsweise können mit vier Schallaufnehmern zwei örtlich getrennte Empfängereinheiten gebildet werden. In this case, however, according to the invention Possibility that one or more sound receivers from who use two or more receiver units the. For example, with four sound pickups, two Locally separate receiver units are formed.  

Die direkte Zuordnung von Schallsendern zu bestimmten Empfängereinheiten bietet den besonderen Vorzug, daß die Bewegungslinien der einzelnen Schallsender keine Sprünge aufweisen, die durch zwangsläufige Montagetoleranzen der Schallempfänger und dem Umschalten zwischen verschiedene Empfängerdreiecken entstehen würden.The direct assignment of sound transmitters to certain ones Receiver units have the particular advantage that the Lines of movement of the individual sound transmitters no jumps have, due to inevitable assembly tolerances of Sound receiver and switching between different Receiver triangles would arise.

Selbstverständlich ist es auch möglich jeweils alle Schallempfänger der Empfängereinheiten gleichzeitig zu aktivieren und die Meßergebnisse der nicht zugeordneten Empfängereinheiten hinterher zu ignorieren.Of course it is also possible to do all of them Sound receiver of the receiver units at the same time activate and the measurement results of the unassigned Ignore receiver units afterwards.

Werden zwei Empfängereinheiten erfindungsgemäß übereinan­ der angeordnet, so wird bei der Analyse des menschlichen Ganges der notwendige Abstrahlwinkel der Schallsender vermindert. Hierdurch kann der Meßabstand verringert werden, wodurch die Meßgenauigkeit gesteigert wird.According to the invention, two receiver units overlap which is arranged so when analyzing the human Ganges the necessary beam angle of the sound transmitter reduced. This can reduce the measuring distance be, whereby the measuring accuracy is increased.

Ferner ergibt sich durch den ermöglichten kleinen Meßab­ stand die- Möglichkeit in beengten Raumverhältnissen zu messen.It also results from the small measuring point made possible the possibility was available in confined spaces measure up.

Besondere Vorteile ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch die Möglichkeit zur schnellen beidseiti­ gen Ganganalyse.Particular advantages arise with the invention Arrangement through the possibility of quick bilateral against gait analysis.

Hierbei werden Meßaufnehmer auf beiden Seiten einer Geh­ strecke installiert.Here, sensors are on both sides of a go track installed.

Um eine hohe Meßrate zu gewährleisten werden erfindungsgemäß zwei Meßaufnehmer jeder Seite parallel betrieben.To ensure a high measuring rate According to the invention two sensors on each side in parallel operated.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich hierbei durch die erfindungsgemäße Anordnung von jeweils zwei Meßaufnehmern übereinander auf jeder Seite.A particular advantage results from the Arrangement of two sensors according to the invention on top of each other on each side.

Wird auf jeder Seite beispielsweise nur eine Empfänger­ einheit mit drei oder vier Schallempfängern angeordnet, so ergibt sich das Problem, daß es durch die Bewegung der Beine zu einem überholen der Schallsignale der einen Seite durch die andere Seite kommt. Schwingt ein Bein beim Gehen nach vorne, so sind die an den Füssen ange­ brachten Schallsender des Standbeines den gegenüber­ liegenden Schallempfängern in der Regel näher als die eigentlich zugehörigen Schallsender des Schwungbeines. Da immer der zuerst an den Schallempfängern ankommende Schallimpuls ausgewertet wird, ist ein Auseinanderhalten der Schallsignale beider Seiten nicht möglich.For example, there will be only one recipient on each page arranged with three or four sound receivers, so the problem arises that it is caused by the movement of the Legs to overtake the sound signals of one Comes through the other side. Swing a leg when walking forward, they are attached to the feet brought sound transmitters of the pillar opposite lying sound receivers are usually closer than that actually associated sound transmitter of the swinging leg. Because always the first one arriving at the sound receivers Sound pulse is evaluated is a distinction the sound signals of both sides not possible.

Kommen die Schallsignale gleichzeitig an, so sind die Meßergebnisse ebenfalls nicht auswertbar.If the sound signals arrive at the same time, they are Measurement results cannot be evaluated either.

Dieser Fehler wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch verhindert, daß die übereinander angeordneten Meßaufnehmer so aktiviert werden, daß gleichzeitig die Einheiten beispielsweise rechts unten und links oben oder links unten und rechts oben gleichzeitig aktiviert werden. Die Schallsender am Körper der Probanden werden jeweils einer bestimmten Empfänger - Einheit zugeordnet und sol­ len sich für die obere Empfänger-Einheit im oberen und für die untere Empfängereinheit im unteren Körperbereich befinden. Die Schallimpulse der beiden Seiten können sich somit nicht beeinflussen.This error is in the arrangement according to the invention thereby preventing the superimposed Sensors are activated so that the For example, units at the bottom right and top left  or activated simultaneously at the bottom left and top right will. The sound transmitters on the subjects' bodies are each assigned to a specific receiver unit and sol len for the upper receiver unit in the upper and for the lower receiver unit in the lower part of the body are located. The sound impulses from both sides can thus do not influence each other.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, die Schallaufnehmer insbesondere der unteren Empfängereinheit nicht quadratisch oder in einem gleichseitigen Dreieck, sondern mit kleinerem Höhenabstand anzuordnen.It has been found to be particularly advantageous Sound pickup in particular the lower receiver unit not square or in an equilateral triangle, but to arrange with a smaller height distance.

Eine bevorzugte Anordnung für die Ganganalyse ergibt sich beispielsweise bei der Verwendung von vier Schallauf­ nehmern pro Empfängereinheit in einer etwa quadratischen Anordnung der Schallaufnehmer der oberen Einheit und einer rechteckigen Anordnung der unteren Empfängerein­ heit, wobei das Rechteck in der Breite der Seitenlänge und in der Höhe etwa der halben Seitenlänge des Quadrats entsprechen kann. In einer erprobten Ausführung hat das Quadrat eine Seitenlänge von etwa 0,5 m. Der Abstand der beiden Einheiten zueinander dann einstellbar sein, es hat sich jedoch ein Abstand von etwa 0,3 m als geeignet erwiesen.A preferred arrangement for gait analysis results for example when using four sound in an approximately square shape per receiver unit Arrangement of the sound pickups of the upper unit and a rectangular arrangement of the lower receivers unit, the rectangle being the width of the side length and about half the length of the side of the square can correspond. In a tried and tested version that has Square a side length of about 0.5 m. The distance of the both units can then be adjustable to each other, it has however, a distance of about 0.3 m is suitable proven.

Vorteil dieser Anordnung bei der Ganganalyse ist es, daß eine eigene Empfängereinheit für die schnellbewegten Schallsender vom Fuß bis zum Kniegelenk verwendet werden kann, wobei diese in einem sehr guten Abstrahlwinkel arbeiten können, während die restlichen Marker beispiels­ weise bis zur Schulter von der oberen Empfängereinheit erfaßt werden.The advantage of this arrangement in gait analysis is that a separate receiver unit for the fast moving Sound transmitters from the foot to the knee joint can be used can, this in a very good beam angle can work while the remaining markers for example wise to the shoulder from the top receiver unit be recorded.

Die optimal niedrigen Entfernungen der Schallsender ins­ besondere der unteren Empfängereinheit verhindern bei der beidseitigen Messung ein überholen der Schallimpulse der einen durch die andere Seite.The optimally short distances of the sound transmitters prevent the lower receiver unit in particular the measurement on both sides overtaking the sound impulses one through the other.

Die maximal zulässige Entfernung zu den Empfängerein­ heiten, die sich aus der Strecke ergibt den ein Schall­ impuls in der vorgegebenen Zeit zurücklegen kann ver­ größert sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung, da immer der am weitesten entfernt liegende Schallempfänger die Grenze vorgibt.The maximum allowable distance to the receiver units that result from the route, the one sound pulse in the given time can ver increases in the arrangement according to the invention since always the most distant sound receiver sets the limit.

Um Störungen durch Schallreflexionen zu vermindern ist es sinnvoll, die Schallaufnehmer jeweils mit einer gewissen Verzögerung nach der Schallabstrahlung zu aktivieren, da praktisch immer von einem Mindestabstand der Schallsender zu den Empfängern ausgegangen werden kann.It is to reduce interference from sound reflections sensible, each with a certain Activate delay after sound radiation since practically always from a minimum distance of the sound transmitter can go out to the recipients.

Durch diese Verzögerung kann bei verschachtelter Messung der Abstand der Schallsender zueinander vergrößert werden ohne daß es zu einem Überholen der Schallsignale kommt. This delay can result in a nested measurement the distance between the sound transmitters can be increased without the sound signals being overtaken.  

Um eine weitere Sicherheit gegen reflektierte oder sei­ tenvertauschte Schallsignale zu erhalten, ist es sinnvoll die Signale, wie in den Unteransprüchen ausgeführt, durch mindestens zwei Schallfrequenzen zu codieren. Hierdurch können Schallsignale, die nicht in der Reihen­ folge an den Schallempfängern ankommen wie sie abgegeben wurden identifiziert werden.To further security against reflected or be It is sensible to receive sound signals that have been exchanged the signals as set out in the subclaims encode at least two sound frequencies. This can cause sound signals that are not in rows follow the sound receivers as they are delivered have been identified.

Zur Erhöhung der Störsicherheit werden in den Schallempfängern (M) die Mikrofone zusammen mit Mikro­ fonverstärkern und eventuell weiteren elektronischen Auswerteschaltungen in einem oder mehreren Gehäusen un­ tergebracht. Hierbei besteht die Gefahr, daß die Schall­ impulse von diesen Gehäusen direkt reflektiert und über eine weitere Reflexionsfläche (z. B. einer Wand) wieder zu den Mikrofonen gelangen und somit Fehlmessungen verur­ sachen.To increase interference immunity, the Sound receivers (M) the microphones together with micro sound amplifiers and possibly other electronic Evaluation circuits in one or more housings brought. There is a risk that the sound impulses directly reflected by these housings and over another reflection surface (e.g. a wall) the microphones and thus cause incorrect measurements stuff.

Diese Reflexionen können, wie im Unteranspruch beschrie­ ben, dadurch verhindert werden, daß die dem Meßraum zuge­ wandte Seite der Mikrofongehäuse mit einem ultraschallab­ sorbierenden Material beschichtet werden. Besonders be­ währt haben sich hier offenporige Schaumstoffmaterialien.These reflections can, as described in the subclaim ben, can be prevented that the supplied to the measuring room turned side of the microphone housing with an ultrasound transducer sorbent material can be coated. Especially be Open-pore foam materials have proven useful here.

Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Exemplary embodiments are shown in the drawings and are described in more detail below.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Meßanordnung mit zwei Empfängereinheiten E1 und E2 mit je vier Schallaufnehmern M1 bis M8 und zwei Schallsendern. Dargestellt ist der unterschiedliche Höhen- und Breitenabstand H und B sowie zwei der Schallaufnehmer - Dreiecke (M1, M2, M3 und M5, M6, M7) die zur Berechnung gebildet werden können. Fig. 1 shows a measuring arrangement according to the invention with two receiver units E 1 and E 2 , each with four sound sensors M 1 to M 8 and two sound transmitters. The different height and width spacing H and B as well as two of the sound pickup triangles (M 1 , M 2 , M 3 and M 5 , M 6 , M 7 ) are shown which can be formed for the calculation.

Fig. 2 zwei Möglichkeiten von Meßanordnungen bei denen einzelne Schallaufnehmer für zwei Empfängereinheiten verwendet werden. Fig. 2 two ways of measuring arrangements in which individual sound sensors are used for two receiver units.

Fig. 3 den Schnitt durch eine Anordnung zur beidseitigen Ganganalyse, wobei dargestellt ist, daß einmal gleich­ zeitig links unten und rechts oben etc. gemessen wird. Fig. 3 shows the section through an arrangement for bilateral gait analysis, showing that measurements are made simultaneously at the bottom left and top right, etc.

Claims (19)

1. Meßanordnung zur Messung räumlicher Bewegung von Meß­ punkten, insbesondere für die Ganganalyse, wobei mittels Ultraschallsignalen zwischen Schallsendern an Meßpunkten unbekannter Raumposition und Schallempfängern an Meß­ orten bekannter Raumpositionen deren wechselseitige Ent­ fernungen und damit die Position des jeweiligen Meß­ punktes herleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus mindestens zwei Empfängereinhei­ ten (EE) mit je mindestens drei Schallempfängern (M) sowie mindestens zwei Schallsendern (S) besteht und daß mindestens ein erster Schallsender (S1) einer ersten Empfängereinheit (EE1) zugeordnet ist und daß mindestens ein zweiter Schallsender (S2) einer zweiten Empfänger­ einheit (EE2) zugeordnet ist und daß die beiden Empfängereinheuten zeitlich versetzt aktiviert werden.1. Measuring arrangement for measuring spatial movement of measuring points, in particular for gait analysis, whereby the mutual distances and thus the position of the respective measuring point can be derived by means of ultrasonic signals between sound transmitters at measuring points of unknown room position and sound receivers at measuring points of known room positions, characterized in that that the device consists of at least two Receiver units (EE), each with at least three sound receivers (M) and at least two sound transmitters (S) and that at least one first sound transmitter (S 1 ) is assigned to a first receiver unit (EE 1 ) and that at least one second sound transmitter (S 2 ) is assigned to a second receiver unit (EE 2 ) and that the two receiver units are activated at different times. 2. Meßanordnung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinheiten im wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind.2. Measuring arrangement according to claim 1 and 6, characterized, that the receiver units are essentially in one plane are arranged. 3. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinheiten örtlich übereinander angeord­ net sind. 3. Measuring arrangement according to claim 1, characterized, that the receiver units are arranged locally one above the other are not.   4. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallimpulse so abgegeben werden, daß bevor der erste Impuls eines Schallsenders (S1) eine Empfängerein­ heit (EE) erreicht, ein zweiter Impuls von einem weiteren Schallsender (S2) abgegeben wird.4. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the sound pulses are emitted so that before the first pulse of a sound transmitter (S 1 ) reaches a Receiver unit (EE), a second pulse is emitted by a further sound transmitter (S 2 ). 5. Meßanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mehr als zwei Schallsendern (S), diese in mindestens zwei Gruppen eingeteilt werden, wobei die erste Gruppe die erste Empfängereinheit (EE1) akti­ viert und die zweite Gruppe die zweite Empfängereinheit (EE2) aktiviert.5. Measuring arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that when using more than two sound transmitters (S), these are divided into at least two groups, the first group activating the first receiver unit (EE 1 ) and the second group second receiver unit (EE 2 ) activated. 6. Meßanordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß alternierend ein Schallsender (S) aus einer ersten Gruppe eine erste Empfängereinheit (EE1) aktiviert und danach ein Schallsender (S) aus einer zweiten Gruppe eine zweite Empfängereinheit (EE2) aktiviert.6. Measuring arrangement according to claims 1-3, characterized in that alternately a sound transmitter (S) from a first group activates a first receiver unit (EE 1 ) and then a sound transmitter (S) from a second group activates a second receiver unit (EE 2 ) . 7. Meßanordnung nach Anspruch 1-4, daß die Schallsender (S) einer Gruppe örtlich im oberen und die Schallsender einer anderen Gruppe im unteren Bereich des Körpers einer Person angebracht sind.7. Measuring arrangement according to claims 1-4, that the sound transmitter (S) of a group locally in the upper and the sound transmitters of another group in the lower one Area of a person's body are attached. 8. Meßanordnung nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallaufnehmer (M) insbesondere der unteren Empfängereinheit (EE2) so angeordnet sind, daß deren Höhenabstand wesentlich kleiner ist als deren Breitenabstand.8. Measuring arrangement according to claim 1, 6 and 7, characterized, that the sound pickup (M) especially the lower one Receiver unit (EE2) are arranged so that their Height distance is much smaller than their Latitude. 9. Meßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schallaufnehmer (M) für mehrere Emp­ fängereinheiten (EE) verwendet wird.9. measuring arrangement, characterized, that at least one sound pickup (M) for several Emp catcher units (EE) is used. 10. Meßanordnung nach Anspruch 1, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Empfängereinheit (EE) aus mindestens vier Schallempfängern besteht, wobei mindestens ein Schall­ empfänger (M) redundant ist. 10. Measuring arrangement according to claim 1, 6, 7 and 8, characterized, that each receiver unit (EE) consists of at least four Sound receivers exist, with at least one sound receiver (M) is redundant.   11. Meßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß auf zwei gegenüberliegenden Seiten eines Meßraumes zwei Meßvorrichtungen mit mindestens je zwei Empfänger­ einheiten (EE) übereinander im wesentlichen parallel gegeneinander angeordnet sind.11. Measuring arrangement, characterized, that on two opposite sides of a measuring room two measuring devices with at least two receivers each units (EE) one above the other essentially parallel are arranged against each other. 12. Meßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Empfängereinheit (EE2) der einen Seite und die obere Empfängereinheit (EE3) der anderen Seite im wesentlichen gleichzeitig aktiviert werden und im wei­ teren die obere Empfängereinheit der einen Seite (EE1) und die untere Empfängereinheit der anderen Seite (EE4) gleichzeitig aktiviert werden.12. Measuring arrangement, characterized in that the lower receiver unit (EE 2 ) on one side and the upper receiver unit (EE 3 ) on the other side are activated substantially simultaneously and in the further the upper receiver unit on one side (EE 1 ) and the lower receiver unit on the other side (EE 4 ) are activated at the same time. 13. Meßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schallfrequenzen der Schallsender der beiden Seiten unterscheiden.13. measuring arrangement, characterized, that the sound frequencies of the sound transmitters of the two Differentiate pages. 14. Meßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgesandten aufeinanderfolgenden Schallimpulse mindestens aus zwei abwechselnd ausgestrahlten Schallfre­ quenzen bestehen.14. Measuring arrangement, characterized, that the successive sound impulses emitted at least from two alternately emitted sound sequences exist. 15. Meßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallempfänger Vorrichtungen zur Identifizierung der Schallfrequenzen aufweisen.15. measuring arrangement, characterized, that the sound receiver devices for identification which have sound frequencies. 16. Meßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Empfängereinheiten eigene Schallfrequenzen zugeordnet sind und daß Schallsignale anderer Frequenzen ignoriert werden.16. measuring arrangement, characterized, that each of the receiver units has its own sound frequencies are assigned and that sound signals of other frequencies be ignored. 17. Meßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallaufnehmer im wesentlichen zum Zeitpunkt des Absendens der Schallimpulse von den Schallgebern akti­ viert werden. 17. measuring arrangement, characterized, that the sound pickup essentially at the time of Send the sound impulses from the sounders be fourth.   18. Meßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallaufnehmer (M) erst nach einer Ver­ zögerungszeit nach dem Absenden der Schallimpulse akti­ viert werden.18. Measuring arrangement, characterized, that the sound pickup (M) only after a ver Delay time after sending the sound impulses be fourth. 19. Meßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Meßraum zugewandte Seite der Mikrofongehäuse oder der Halterung mit ultraschallabsorbierendem Material beschichtet ist.19. Measuring arrangement, characterized, that the side of the microphone housing facing the measuring chamber or the holder with ultrasound absorbing material is coated.
DE19914119150 1991-06-11 1991-06-11 Gait analyser for measuring human body movement - uses ultrasonic transmitters and receivers activated at different times, arranged on two sides of human body Withdrawn DE4119150A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914119150 DE4119150A1 (en) 1991-06-11 1991-06-11 Gait analyser for measuring human body movement - uses ultrasonic transmitters and receivers activated at different times, arranged on two sides of human body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914119150 DE4119150A1 (en) 1991-06-11 1991-06-11 Gait analyser for measuring human body movement - uses ultrasonic transmitters and receivers activated at different times, arranged on two sides of human body

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4119150A1 true DE4119150A1 (en) 1992-12-17

Family

ID=6433654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19914119150 Withdrawn DE4119150A1 (en) 1991-06-11 1991-06-11 Gait analyser for measuring human body movement - uses ultrasonic transmitters and receivers activated at different times, arranged on two sides of human body

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4119150A1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996031753A2 (en) * 1995-03-28 1996-10-10 Sonometrics Corporation Three-dimensional digital ultrasound tracking system
AT402119B (en) * 1994-09-06 1997-02-25 Siemens Ag Oesterreich System for storing image data
EP0766098A1 (en) * 1995-09-29 1997-04-02 Square Co., Ltd. System and method for generating three-dimensional position data
US5795298A (en) * 1995-03-28 1998-08-18 Sonometrics Corporation System for sharing electrocardiogram electrodes and transducers
US5797849A (en) * 1995-03-28 1998-08-25 Sonometrics Corporation Method for carrying out a medical procedure using a three-dimensional tracking and imaging system
US5817022A (en) * 1995-03-28 1998-10-06 Sonometrics Corporation System for displaying a 2-D ultrasound image within a 3-D viewing environment
US5830144A (en) * 1995-03-28 1998-11-03 Vesely; Ivan Tracking data sheath
US5868673A (en) * 1995-03-28 1999-02-09 Sonometrics Corporation System for carrying out surgery, biopsy and ablation of a tumor or other physical anomaly
US6246898B1 (en) 1995-03-28 2001-06-12 Sonometrics Corporation Method for carrying out a medical procedure using a three-dimensional tracking and imaging system
DE10324651A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-23 Identec Solutions Ag Method and system for the identification and location of objects
CN113663308A (en) * 2020-05-14 2021-11-19 爱德士控股有限公司 Running posture correction method, device and system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2529410A1 (en) * 1975-07-02 1977-01-13 Klaus Dipl Phys Dr Nicol Radial velocity doppler measurement - with transmitters affixed to target to radiate to fixed receivers and reflection not used
EP0152905A2 (en) * 1984-02-21 1985-08-28 Travenol GmbH Method and device for localizing measuring points using ultrasonic pulses
AT384544B (en) * 1984-12-11 1987-11-25 Siemens Ag Oesterreich METHOD FOR DETERMINING THE MOBILITY OF BODY PARTS
EP0305780A1 (en) * 1987-08-20 1989-03-08 Wolfgang Brunner Method and apparatus for error reduction in the measurement of the spatial movement of points to be measured by means of ultrasonic signals

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2529410A1 (en) * 1975-07-02 1977-01-13 Klaus Dipl Phys Dr Nicol Radial velocity doppler measurement - with transmitters affixed to target to radiate to fixed receivers and reflection not used
EP0152905A2 (en) * 1984-02-21 1985-08-28 Travenol GmbH Method and device for localizing measuring points using ultrasonic pulses
AT384544B (en) * 1984-12-11 1987-11-25 Siemens Ag Oesterreich METHOD FOR DETERMINING THE MOBILITY OF BODY PARTS
EP0305780A1 (en) * 1987-08-20 1989-03-08 Wolfgang Brunner Method and apparatus for error reduction in the measurement of the spatial movement of points to be measured by means of ultrasonic signals

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT402119B (en) * 1994-09-06 1997-02-25 Siemens Ag Oesterreich System for storing image data
WO1996031753A2 (en) * 1995-03-28 1996-10-10 Sonometrics Corporation Three-dimensional digital ultrasound tracking system
WO1996031753A3 (en) * 1995-03-28 1997-02-06 Sonometrics Corp Three-dimensional digital ultrasound tracking system
US5795298A (en) * 1995-03-28 1998-08-18 Sonometrics Corporation System for sharing electrocardiogram electrodes and transducers
US5797849A (en) * 1995-03-28 1998-08-25 Sonometrics Corporation Method for carrying out a medical procedure using a three-dimensional tracking and imaging system
US5817022A (en) * 1995-03-28 1998-10-06 Sonometrics Corporation System for displaying a 2-D ultrasound image within a 3-D viewing environment
US5830144A (en) * 1995-03-28 1998-11-03 Vesely; Ivan Tracking data sheath
US5868673A (en) * 1995-03-28 1999-02-09 Sonometrics Corporation System for carrying out surgery, biopsy and ablation of a tumor or other physical anomaly
US6246898B1 (en) 1995-03-28 2001-06-12 Sonometrics Corporation Method for carrying out a medical procedure using a three-dimensional tracking and imaging system
EP0766098A1 (en) * 1995-09-29 1997-04-02 Square Co., Ltd. System and method for generating three-dimensional position data
DE10324651A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-23 Identec Solutions Ag Method and system for the identification and location of objects
CN113663308A (en) * 2020-05-14 2021-11-19 爱德士控股有限公司 Running posture correction method, device and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69632598T2 (en) Apparatus and method for determining the location of objects
EP0305780B1 (en) Method and apparatus for error reduction in the measurement of the spatial movement of points to be measured by means of ultrasonic signals
EP0326623B1 (en) Procedure for detecting the position of an obstacle
DE10262408B3 (en) Block switching with ultrasound imaging
EP0987563B1 (en) Method for determining the distance separating an object and a movable installation, in particular a motorised vehicle
EP1417509B1 (en) Monitoring device and method using echo signals
DE69821649T2 (en) DEVICE FOR GIVING SPATIAL KNOWLEDGE
AT511310A1 (en) PROCESS FOR REMOTE MEASUREMENT
DE4119150A1 (en) Gait analyser for measuring human body movement - uses ultrasonic transmitters and receivers activated at different times, arranged on two sides of human body
DE4310390A1 (en) Device for detecting surface structures
EP0138055B1 (en) Method of processing reflected pulses received by an ultra-sonic sensor fixed at the manipulator arm of a robot
EP0152905B1 (en) Method and device for localizing measuring points using ultrasonic pulses
DE3905956A1 (en) DEVICE FOR MEASURING ULTRASONIC TIME
EP1612578A1 (en) Method of operating a radar sensor
DE3743696C2 (en)
DE202012012418U1 (en) Device for the contactless determination of the position and / or the speed of an object, elevator
DE102009042970A1 (en) Method and device for measuring a soil profile
EP0669119A1 (en) Guiding device
DE2345709A1 (en) CROSS-ULTRASONIC CONVERTER
EP2333574B1 (en) Method and device for improving measurement accuracy and sonar assembly
DE3620404C2 (en)
EP0158929B1 (en) Method for the ultrasonic testing of bolts with a jump in wall thickness
LU501459B1 (en) Method for determining a signal origin
AT391561B (en) Search device for finding the direction of transmitters which emit a direction-finding signal
DE10305896B3 (en) Method for determining the position of an object in space by means of a signal emitted by the object and received by receivers

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8136 Disposal/non-payment of the fee for publication/grant