[发明专利]计步方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及运动器械领域，具体地说，涉及一种计步方法和装置。

背景技术

计步器是一种可以计算其佩戴者行走或跑步（以下简称走跑）步数的装置。随着人们对健康状况的深入关注，计步器成为定量制定运动方案的辅助工具，并得到了广泛的使用。

目前，计步器主要分为机械式计步器和电子式计步器两种。机械式计步器利用其佩戴者走跑时所引起的计步器内部簧片或者弹力小球的振动来产生电子脉冲，并通过内部处理器统计这些电子脉冲的数目，从而实现计步功能。机械式计步器的成本比较低，但它的准确度和灵敏度较差。电子式计步器一般是基于加速度传感器的输出信号来获得其佩戴者的走跑步数。电子式计步器的功耗低，并且其精确度和灵敏度都优于机械式计步器，因此，电子式计步器成为目前计步器研究中的一个热点。

人的走跑过程是一个具有准周期性的过程，因此，人在走跑过程中在各方向上所产生的加速度尽管大小不一，但都具有同样的准周期性，这体现在不同方向的加速度中包含同样的基频。基于加速度传感器的计步器可以在其佩戴者的走跑过程中产生振荡型加速度信号并对该加速度信号进行分析，从而获得其佩戴者的走跑步数。具体说，现有的基于加速度传感器的计步器根据其所产生的振荡型加速度信号的峰值的数目来确定其佩戴者的走跑步数。这些计步器的计步方法的不足之处在于，直接利用振荡型加速度信号的峰值来确定走跑步数会导致计步精度欠佳，从而会影响计步器佩戴者对其运动方案的执行。

发明内容

本发明就是为了解决上述现有技术中存在的问题而做出的，其目的在于提供一种计步方法和装置，该计步方法和装置能够更加精确地统计计步器佩戴者的走跑步数。

为了实现上述目的，在本发明的一个方面，提供一种计步方法，该方法包括重复执行下述步骤：

a）从走跑者佩戴的三轴加速度传感器的三轴输出中获取三个具有预定长度的单轴加速度信号；

b）对所获取的每个单轴加速度信号进行高通滤波；

c）对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测，获得每个单轴加速度信号的基频；

d）选择三个单轴加速度信号中最低的基频作为截止频率设置低通或带通滤波器，并利用该低通或带通滤波器对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行低通或带通滤波；

e）在每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中获得加速度信号极值点并去除其中的干扰极值点；

f）对每个低通或带通滤波后的单轴加速度信号中的去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目进行统计；

g）根据步骤f）所统计出的三个单轴加速度信号中去除干扰极值点后的加速度信号极值点的数目，确定本轮计步过程所获得的走跑步数，并计算所述走跑者走跑的累计步数。

所述基频检测可以使用自相关函数方法、倒谱方法、线性预测编码方法、平均幅度差函数方法中的一种或多种方法。优选地，对每个高通滤波后的单轴加速度信号进行基频检测可以包括：

c2）由下述公式求出每个高通滤波后的单轴加速度信号的自相关函数ρ(τ)：