一种移动智能终端及其计步方法、系统技术方案

本发明专利技术属于智能终端应用设计领域，提供了一种移动智能终端及其计步方法、系统。该方法及系统是采集用户在三个相互垂直的方向上的加速度值，通过对加速度值的分析处理实现计步功能。用户在使用时，可将该系统随身放置在手上、胸前、上衣袋、裤袋、脚踝等各种身体位置上，并不局限系统的放置姿态。该系统可集成或外接于移动智能终端，并可通过无线网络与移动智能终端通信，由于移动智能终端的普及性及便捷性，可极大方便用户健身时的计步统计，并拓展了移动智能终端的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种移动智能终端及其计步方法、系统
本专利技术属于智能终端应用设计领域，尤其涉及一种移动智能终端及其计步方法、系统。
技术介绍
移动智能终端是指具有独立操作系统，可由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，并通过此类程序来不断对可实现的功能进行扩充的移动设备，例如集成有WindowsMobile、iPhone、Linux等操作系统的智能手机等。由于移动智能终端的普及性及便捷性，人们希望可利用其实现更多的功能，例如，人们会希望在进行跑步或走路等健身运动时，可利用随身携带的移动智能终端完成计步和运动量的统计。但现有技术提供的移动智能终端并不具有计步功能，用户需随身携带其它计步设备实现计步功能，使用不方便，同时限制了移动智能终端的应用领域。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于提供一种移动智能终端的计步方法，旨在解决现有的移动智能终端不具备计步功能，不便于用户健身时使用，限制了移动智能终端的应用领域的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种移动智能终端的计步方法，所述方法包括以下步骤：实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直；调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出；当任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值。本专利技术实施例所要解决的技术问题在于提供一种移动智能终端的计步系统，所述系统包括：三轴加速度传感器，用于实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直；波峰查找单元，用于调整所述三轴加速度传感器实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出；计步单元，用于当所述波峰查找单元输出的任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值。本专利技术实施例所要解决的另一个技术问题在于提供一种移动智能终端，所述移动智能终端包括如上所述的移动智能终端的计步系统，所述波峰查找单元和所述计步单元集成于一数据处理器中，所述三轴加速度传感器外接于所述数据处理器，且所述数据处理器通过数据接口连接所述移动智能终端。本专利技术实施例所要解决的另一个技术问题在于提供一种移动智能终端，所述移动智能终端包括如上所述的移动智能终端的计步系统，所述波峰查找单元和所述计步单元集成于所述移动智能终端的应用程序或驱动程序中，所述三轴加速度传感器通过接口连接所述移动智能终端。本专利技术实施例提出的移动智能终端的计步方法及系统是采集用户在三个相互垂直的方向上的加速度值，通过对加速度值的分析处理实现计步功能。用户在使用时，可将该系统随身放置在手上、胸前、上衣袋、裤袋、脚踝等各种身体位置上，并不局限系统的放置姿态。该系统可集成或外接于移动智能终端，并可通过无线网络与移动智能终端通信，由于移动智能终端的普及性及便捷性，可极大方便用户健身时的计步统计，并拓展了移动智能终端的应用领域。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的移动智能终端的计步方法的流程图；图2是本专利技术第一实施例在不考虑是否从用户身体一侧采集加速度值时，查找波峰值的详细步骤；图3是本专利技术第一实施例中判断谷值失效时采样点的示意图；图4是本专利技术第一实施例中判断峰值和谷值均失效时采样点的示意图；图5是本专利技术第一实施例中确认之前的峰值时采样点的示意图；图6是本专利技术第一实施例在考虑是否从用户身体一侧采集加速度值时，查找波峰值的详细步骤；图7是本专利技术第二实施例提供的移动智能终端的计步方法的流程图；图8是本专利技术第三实施例提供的移动智能终端的计步方法的流程图；图9是本专利技术第四实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构图；图10是本专利技术第四实施例中在不考虑三轴加速度传感器是否放置在用户身体一侧时，波峰查找单元的结构图；图11是本专利技术第四实施例中在考虑三轴加速度传感器是否放置在用户身体一侧时，波峰查找单元的结构图；图12是本专利技术第五实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构图；图13是本专利技术第六实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构图；图14是本专利技术第七实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构图；图15是本专利技术第八实施例提供的移动智能终端的结构图；图16是本专利技术第九实施例提供的移动智能终端的结构图；图17是本专利技术第七实施例提供的移动智能终端的计步系统与移动智能终端结合应用时的一种应用场景示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了解决现有移动智能终端不具备计步功能的弊端，本专利技术提出的移动智能终端的计步方法是采集用户在三个相互垂直的方向上的加速度值，通过对加速度值的分析处理实现计步功能。图1示出了本专利技术第一实施例提供的移动智能终端的计步方法的流程，包括以下步骤：S1：实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值。其中，第一轴向、第二轴向、第三轴向相互垂直。S2：调整实时采集的加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出。本专利技术中，在步骤S2之前还可包括以下步骤：为每一轴向设置如下参数并对参数赋初值。参数包括：峰值谷值记录数组、峰值谷值时刻记录数组、步伐长度值、步伐测量阈值、以及移位计数器、采样符号值。其中，峰值谷值记录数组的偶数位元素为谷值元素，用以记录加速度值的谷值，峰值谷值记录数组的奇数位元素为峰值元素，用以记录加速度值的峰值，且第一谷值元素和第一峰值元素用以动态记录运算过程中的加速度值，而除了第一谷值元素和第一峰值元素的其它元素用以记录已确定的谷值和峰值，各元素的初始值为相应轴向上实时采集的第一个加速度值。例如，对于某一轴向，若峰值谷值记录数组PeakValleyX[]，其包含10个元素，在10个元素中，PeakValleyX[0]为第一谷值元素，PeakValleyX[1]为第一峰值元素，PeakValleyX[0]和PeakValleyX[1]的值在运算过程中为动态数据，实时采集的加速度值不断修正PeakValleyX[0]和PeakValleyX[1]的值，以确定谷值和峰值；PeakValleyX[2]、PeakValleyX[4]、PeakValleyX[6]、PeakValleyX[8]分别用以记录已确定的谷值，PeakValleyX[3]、PeakValleyX[5]、PeakValleyX[7]、PeakValleyX[9]分别用以记录已确定的峰值。其中，峰值谷值时刻记录数组所包含的元素的个数与峰值谷值记录数组所包含的元素个数相同，峰值谷值时刻记录数组中每一元素作为采集时间元素、用以记录峰值谷值记录数组中对应元素的采集时间，且每一元素的初始值均为0。例如，对于某一轴向，PvOrderX[0]用以记录PeakValleyX[0]的采集时间。其中，步伐长度值的初始值例如可设置为40ms；步伐测量阈值的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直；调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出；当任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值。

【技术特征摘要】
1.一种移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直；调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出；当任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值；其中，所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤之前包括以下步骤：为每一轴向设置参数并对所述参数赋初值，所述参数包括：峰值谷值记录数组、峰值谷值时刻记录数组、步伐长度值、步伐测量阈值、以及移位计数器、采样符号值；所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤包括以下步骤：判断某轴当前加速度值是否小于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素；当判断某轴当前加速度值小于所述第一谷值元素时，将当前加速度值赋予所述第一谷值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述峰值谷值时刻记录数组中的所述第一谷值元素对应的采集时间元素；当判断某轴当前加速度值不小于所述第一谷值元素时，判断所述当前加速度值是否大于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素；当判断所述当前加速度值大于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素时，将所述当前加速度值赋予所述第一谷值元素和所述第一峰值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述第一谷值元素对应的采集时间元素和所述第一峰值元素对应的采集时间元素；当判断所述当前加速度值不大于所述第一峰值元素时，判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差是否大于所述步伐长度值的一半；当判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差大于所述步伐长度值的一半时，判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差是否大于所述步伐测量阈值；当判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于所述步伐测量阈值时，将峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将当前加速度值赋予第一谷值元素，将当前加速度值的采样时间赋予第一谷值元素对应的采样时间元素，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将某轴向的移位计数器的值加1。2.如权利要求1所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，在所述实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直的步骤，以及所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤之间，所述方法还包括以下步骤：去除实时采集的加速度值的重力加速度。3.如权利要求2所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述去除实时采集的加速度值的重力加速度的步骤包括以下步骤：为每一轴向设置一长时平均值，并将实时采集的第一个加速度值作为所述长时平均值的初始值；根据实时采集的当前加速度值，利用公式：AccAverXn＝f*AccAverXn-1+(1-f)AccInXn，实时更新所述长时平均值，其中，所述AccAverXn为某轴向当前的长时平均值，所述AccAverXn-1为某轴向上一次的长时平均值，所述AccInXn为所述某轴向上的当前加速度值，所述f为小于1的纯小数；将所述实时采集的当前加速度值减去实时更新的所述当前长时平均值，得到去除重力加速度的当前加速度值。4.如权利要求1所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，在所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤，以及所述当任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值的步骤之间，所述方法还包括以下步骤：对每一轴向上加速度值的峰谷值进行比较，若某一轴向上加速度值的峰谷值最小且小于预设的峰谷值阈值，则将相应轴向作为无效轴滤除。5.一种移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直；调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出；当任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值；其中，所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤之前包括以下步骤：为每一轴向设置参数并对所述参数赋初值，所述参数包括：峰值谷值记录数组、峰值谷值时刻记录数组、步伐长度值、步伐测量阈值、以及移位计数器、采样符号值；所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤包括以下步骤：判断某轴当前加速度值是否小于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素；当判断某轴当前加速度值小于所述第一谷值元素时，将当前加速度值赋予所述第一谷值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述峰值谷值时刻记录数组中的所述第一谷值元素对应的采集时间元素；当判断某轴当前加速度值不小于所述第一谷值元素时，判断所述当前加速度值是否大于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素；当判断所述当前加速度值大于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素时，将所述当前加速度值赋予所述第一谷值元素和所述第一峰值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述第一谷值元素对应的采集时间元素和所述第一峰值元素对应的采集时间元素；当判断所述当前加速度值不大于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素时，判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差是否大于所述步伐长度值的一半；当判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差大于所述步伐长度值的一半时，根据所述峰值谷值记录数组中除所述第一谷值元素和所述第一峰值元素的其它元素，计算第一峰谷值阈值和第二峰谷值阈值，其中，所述第一峰谷值阈值为所述峰值谷值记录数组中除所述第一谷值元素和所述第一峰值元素的其它元素中的最大峰谷值乘以第一系数得到，所述第二峰谷值阈值为所述峰值谷值记录数组中除所述第一谷值元素和所述第一峰值元素的其它元素中的最小峰谷值乘以第二系数得到；判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差是否大于所述第一峰谷值阈值；当判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于所述第一峰谷值阈值时，将与第二峰谷值阈值对应的计数器置为0，之后将峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将当前加速度值赋予第一谷值元素，将当前加速度值的采样时间赋予第一谷值元素对应的采样时间元素，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将某轴向的移位计数器的值加1。6.如权利要求5所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，当判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差不大于所述第一峰谷值阈值时，判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差是否大于所述第二峰谷值阈值，并判断与所述第二峰谷值阈值对应的计数器的值是否为0，若判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于所述第二峰谷值阈值且与所述第二峰谷值阈值对应的计数器的值为0，则将与所述第二峰谷值阈值对应的计数器的值加1，之后将峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将当前加速度值赋予第一谷值元素，将当前加速度值的采样时间赋予第一谷值元素对应的采样时间元素，将采样符号值乘以-1，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将某轴向的移位计数器的值加1，输出所述某轴向的移位计数器的值，所述采样符号值用以表示所述峰值谷值记录数组的元素与采集的加速度值的相对符号。7.如权利要求6所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述根据所述峰值谷值记录数组中除所述第一谷值元素和所述第一峰值元素的其它元素，计算第一峰谷值阈值和第二峰谷值阈值的步骤包括以下步骤：计算所述峰值谷值记录数组中除所述第一谷值元素和所述第一峰值元素的其它元素中的最大峰谷值和最小峰谷值；将所述最大峰谷值乘以第一系数，得到第一峰谷值阈值，并将所述最小峰谷值乘以第二系数，得到第二峰谷值阈值。8.如权利要求5至7任一项所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，在所述实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直的步骤，以及所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤之间，所述方法还包括以下步骤：去除实时采集的加速度值的重力加速度。9.如权利要求8所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述去除实时采集的加速度值的重力加速度的步骤包括以下步骤：为每一轴向设置一长时平均值，并将实时采集的第一个加速度值作为所述长时平均值的初始值；根据实时采集的当前加速度值，利用公式：AccAverXn＝f*AccAverXn-1+(1-f)AccInXn，实时更新所述长时平均值，其中，所述AccAverXn为某轴向当前的长时平均值，所述AccAverXn-1为某轴向上一次的长时平均值，所述AccInXn为所述某轴向上的当前加速度值，所述f为小于1的纯小数；将所述实时采集的当前加速度值减去实时更新的所述当前长时平均值，得到去除重力加速度的当前加速度值。10.如权利要求5至7任一项所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，在所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤，以及所述当任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值的步骤之间，所述方法还包括以下步骤：对每一轴向上加速度值的峰谷值进行比较，若某一轴向上加速度值的峰谷值最小且小于预设的峰谷值阈值，则将相应轴向作为无效轴滤除。11.一种移动智能终端的计步系统，其特征在于，所述系统包括：三轴加速度传感器，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛建平，钟华，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44