[发明专利]通用微机电系统计步器及计步方法

权利要求书

1.一种通用微机电系统计步器，其特征在于，它包括单片机(1)、MEMS三轴加速度传感器(2)和段式液晶显示器(3)，

单片机(1)包括FIR数字低通滤波模块(1-1)、数据处理模块(1-2)和显示控制模块(1-3)，

MEMS三轴加速度传感器(2)用于采集被计步者行走时的加速度，MEMS三轴加速度传感器(2)的加速度信号通过SPI接口输入给FIR数字低通滤波模块(1-1)，FIR数字低通滤波模块(1-1)的滤波信号输出端连接数据处理模块(1-2)的采集数据信号输入端，数据处理模块(1-2)的计步信号输出端连接显示控制模块(1-3)的计步控制信号输入端，显示控制模块(1-3)的显示控制信号输出端连接段式液晶显示器(3)的显示信号输入端。

2.根据权利要求1所述的通用微机电系统计步器，其特征在于，它还包括电池供电系统(4)和电源监测显示器(5)，电池供电系统(4)用于为单片机(1)、MEMS三轴加速度传感器(2)和段式液晶显示器(3)提供工作电源，电池供电系统(4)的电量信号输出端连接电源监测显示器(5)的电量信号输入端。

3.根据权利要求1或2所述的通用微机电系统计步器，其特征在于，单片机(1)的型号为MSP430。

4.根据权利要求3所述的通用微机电系统计步器，其特征在于，MEMS三轴加速度传感器(2)的型号为LIS3DH。

5.一种基于权利要求1所述通用微机电系统计步器的计步方法，其特征在于，所述计步方法包括数据采集的步骤、峰值检测的步骤、有效轴检测的步骤和确定步伐的步骤，其中：

数据采集的步骤为：单片机(1)通过SPI接口对MEMS三轴加速度传感器(2)输出的加速度数据进行采集，所述数据采集频率为100Hz；

峰值检测的步骤为：设定检测周期为t1，在每个检测周期内，对每个采样周期内MEMS三轴加速度传感器(2)采集的所有数据进行比较，比较获得的数值最大的数据作为该检测周期的峰值；所述检测周期t1为1秒；

有效轴检测的步骤为：将MEMS三轴加速度传感器(2)获得的三个方向中相对于垂直方向夹角最小的方向确定为有效轴；具体方法为：

每个检测周期内峰值检测结果中最大的数据对应的轴为该检测周期的有效轴；

确定步伐的步骤为：根据实时加速度数据流和阈值进行大小比较确定，所述实时加速度数据流由最新的5个加速度数值组成，当该实时加速度数据流中的第一个加速度数值大于阈值而最后一个加速度数值小于阈值时，确定步伐有效，计步器加1。