一种计步方法技术

本发明专利技术公开了一种计步方法，包括：计步器在采集到手臂摆动的三轴加速度之后，会对预设采集时长内三轴加速度的基准加速度进行平滑处理得到处理加速度，从该处理加速度中获取有效特征加速度，并记录该有效特征加速度在预设采集时长内的时间位置，确定以该有效特征加速度中的目标特征加速度的时间位置为中心的第一时间窗口，根据第一时间窗口内的处理加速度波形与第二时间窗口内的处理加速度波形的相似度，判断该处理加速度是否具有周期性，若是，将该第一时间窗口的时长确定为步态周期，并按照该步态周期对该处理加速度进行计步。通过本发明专利技术，可以减少计步时的误计或漏计情况，提高计步准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，具体涉及。
技术介绍
随着现代科技的发展及人们生活水平的提高，智能穿戴设备在中国逐步发展并开 始延伸到各个领域。目前，大多数的智能穿戴设备都配置有计步器，可以对人们的行走状态 或者跑步状态的进行计步。现有的计步方法大多通过加速度传感器检测佩戴者腕部的加速 度信号，然后利用加速度信号的峰谷值对佩戴者进行计步。由于佩戴者日常行走过程中， 摆臂动作复杂多变，且不同佩戴者也存在着摆臂动作的差异，加之噪声的干扰，在多数情况 下，一个完整的步态周期分割会不明显。因此，仅凭借合加速度信号的峰谷值来进行计步， 容易出现误计或漏计的情况。可见，现有的计步方法存在着较大的误差。
技术实现思路
本专利技术公开了，能够提高对用户步行或跑步时进行计步的准确度。 本专利技术公开了，包括： 根据预设采样频率采集手臂摆动的三轴加速度； 获取预设采集时长内所述三轴加速度的基准加速度，并对所述基准加速度进行平 滑处理得到处理加速度； 从所述处理加速度中获取有效特征加速度，并记录所述有效特征加速度在所述预 设采集时长内的时间位置，其中，所述有效特征加速度为所述处理加速度中特征加速度的 有效值，所述特征加速度包括峰值加速度以及谷值加速度； 确定以目标特征加速度的时间位置为中心的第一时间窗口，其中，所述目标特征 加速度为所述有效特征加速度中的任意一个； 计算所述第一时间窗口内的处理加速度波形与第二时间窗口内的处理加速度波 形的相似度，所述第一时间窗口与所述第二时间窗口位置相邻，时长相等； 根据所述相似度，判断所述处理加速度是否具有周期性； 若是，则将所述第一时间窗口的时长确定为步态周期，并按照所述步态周期对所 述处理加速度进行计步。 实施本专利技术，具有如下有益效果： 本专利技术中，计步器在采集到手臂摆动的三轴加速度之后，会对预设采集时长内三 轴加速度的基准加速度进行平滑处理得到处理加速度，从该处理加速度中获取有效特征加 速度，并记录该有效特征加速度在预设采集时长内的时间位置，确定以该有效特征加速度 中的目标特征加速度的时间位置为中心的第一时间窗口，根据第一时间窗口内的处理加速 度波形与第二时间窗口内的处理加速度波形的相似度，判断该处理加速度是否具有周期 性，若是，将该第一时间窗口的时长确定为步态周期，并按照该步态周期对该处理加速度进 行计步。通过本专利技术，计步器会对处理加速度进行筛选，剔除无效的特征加速度，然后再通 过递进式查找方法查找该预设时长内处理加速度的步态周期，按照步态周期对用户运动进 行计步，这样可以减少对用户步行或跑步时计步的误计或漏计情况，提高计步准确度。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附 图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1是本专利技术公开的的流程示意图； 图2是本专利技术公开的另的流程示意图； 图3是本专利技术公开的又的流程示意图； 图4是本专利技术公开的的波形示意图。【具体实施方式】 下面将结合本专利技术中的附图和实施例，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术公开了 ，能够提高对用户步行或跑步时进行计步的准确度。 以下分别进行详细说明。 请参阅图1，图1是本专利技术公开的的流程示意图。如图1所示，该计 步方法可以包括以下步骤： S101、计步器根据预设采样频率采集手臂摆动的三轴加速度。 本专利技术实施例中，计步器首先可以通过三轴加速度传感器检测用户手臂摆动的三 轴加速度。其中，计步器可以应用于智能手环、智能手表、智能手机等智能终端，本专利技术实施 例不做限定。预设采样频率可以为40Hz、50Hz，甚至100Hz，本专利技术实施例不做限定。 本专利技术实施例中，三轴加速度传感器是基于加速度的基本原理去实现工作的，由 于加速度是个空间矢量，要准确了解物体的运动状态，必须测得其三个坐标轴上的分量 (即x轴，y轴以及z轴）。并且，在预先不知道物体运动方向的场合下，只有应用三轴加速 度传感器来检测加速度信号。由于三轴加速度传感器也是基于重力原理的，因此用三轴加 速度传感器可以实现双轴正负90度或双轴0~360度的倾角，通过校正后，其精度要高于 双轴加速度传感器大于测量角度为60度的情况。因此，三轴加速度即为空间三维坐标中x 轴、y轴以及z轴上的加速度分量。 需要说明的是，本专利技术实施例中提及到的三轴加速度、基准加速度、处理加速度、 特征加速度、有效特征加速度以及目标有效特征加速度等表示的是加速度数据信号，本发 明实施例不再赘述。 举例来说，假设预设采样频率为50Hz，那么，在1S时间内，计步器就可以采集到50 个三轴加速度数据。 S102、该计步器获取预设采集时长内该三轴加速度的基准加速度，并对该基准加 速度进行平滑处理得到处理加速度。 本专利技术实施例中，当采集到三轴加速度之后，该计步器会获取预设采集时长内每 一组三轴加速度的基准加速度值，然后再对预设采集时长内所获取的基准加速度进行平滑 处理，得到处理加速度。需要说明的是，对基准加速度进行平滑处理可以消除预设采集时长 内的噪音。其中，平滑处理主要是使用邻域加权平滑滤波的方式来使预设采集时长内基准 加速度信号所形成的波形较为平滑，即ACC =ACC/9+2*ACC/9+ACC/3+2* ACC/9+ACC/9〇 本专利技术实施例中，预设采集时长可以是ls，也可以是2s，还可以是5s，本专利技术实施 例不做限定。 作为一种可行的实施方式，计步器获取预设采集时长内该三轴加速度的基准加速 度的具体方式主要是： 计算预设采集时长内的三轴加速的平方和的二次方根，以得到该三轴加速度的基 准加速度。 具体的，基准加速度即为每一组三轴加速度的合加速度。因此，计步器会分别对预 设采集时长内的每一组三轴加速度计算出其平方和的二次方根，从而可以得到每一组三轴 加速度对应的基准加速度。S[，其中，ACC_X， ACC_Y，ACC_Z分别为计步器采集的X，Y，Z轴的加速度。举例来说，假设在某一时刻，计步器采集到的三轴加速度的数据分别为（1，2, 2)， 那么可以计算出该时刻的基准加速度为V'l2十22 + 22 = 3。 S103、该计步器从该处理加速度中获取有效特征加速度，并记录该有效特征加速 度在该预设采集时长内的时间位置。 本专利技术实施例中，有效特征加速度为预设采集时长内的处理加速度中特征加速度 的有效值。其中，特征加速度包括峰值加速度以及谷值加速度。因此，有效特征加速度可以 理解为预设采集时长内处理加速度中峰谷值加速度的有效值。需要说明的是，该处理加速 度中有效特征加速度不只一个，往往是成对出现，即有效峰值加速度必然对应一个有效谷 值加速度。 本专利技术实施例中，该计步器记录有效特征加速度在预设采集时长内的时间位置可 以理解为：各有效峰谷值加速度在预设采集时长内所处位置所对应的时间。 举例来说，假设预设采集时长2s获取到200个处理加速度，那么该计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计步方法，其特征在于，包括：根据预设采样频率采集手臂摆动的三轴加速度；获取预设采集时长内所述三轴加速度的基准加速度，并对所述基准加速度进行平滑处理得到处理加速度；从所述处理加速度中获取有效特征加速度，并记录所述有效特征加速度在所述预设采集时长内的时间位置，其中，所述有效特征加速度为所述处理加速度中特征加速度的有效值，所述特征加速度包括峰值加速度以及谷值加速度；确定以目标特征加速度的时间位置为中心的第一时间窗口，其中，所述目标特征加速度为所述有效特征加速度中的任意一个；计算所述第一时间窗口内的处理加速度波形与第二时间窗口内的处理加速度波形的相似度，所述第一时间窗口与所述第二时间窗口位置相邻，时长相等；根据所述相似度，判断所述处理加速度是否具有周期性；若是，则将所述第一时间窗口的时长确定为步态周期，并按照所述步态周期对所述处理加速度进行计步。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘均，张小艳，龙知才，张伟，
申请(专利权)人：深圳市元征科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44