[发明专利]一种步态计步方法及计步器有效
申请号: | 201410312858.1 | 申请日: | 2014-07-02 |
公开(公告)号: | CN104075730B | 公开(公告)日: | 2017-02-01 |
发明(设计)人: | 康凯;陈阳;宋佳敏;郑清友;熊翼通 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学 |
主分类号: | G01C22/00 | 分类号: | G01C22/00 |
代理公司: | 成都宏顺专利代理事务所(普通合伙)51227 | 代理人: | 周永宏 |
地址: | 611731 四川省成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 步态 方法 计步器 | ||
1.一种步态计步方法,其特征在于,具体包括:
S1、加速度传感器根据设定的采用频率采集佩戴者运动时产生的加速度信号;
S2、对加速度传感器数数的加速度信号进行采样滤波,还原出加速度传感器所产生的加速度信号及时域波形中的特征值;
S3、在设定时间内根据所述步骤S2得到的加速度信号产生第一动态阀值参数、第二动态阀值参数以及动态时间参数;
S4、将当次采集到的加速度信号与所述步骤S3得到的第一动态阀值参数、第二动态阀值参数以及动态时间参数进行比较,若进行比较后符合要求则进入步骤S5,否则重新采集加速度信号进行比较;
S5、对满足所述步骤S4的数据进行检测,当首次开始拟计数且计数以设定的规律累计超过预设次数时,将拟计数进行步骤S6的判定,若当计数存在设定的规律,但突然失去规律超过预设的次数或时间时放弃此次拟计数,继续寻找规律;
S6、对两次拟计步之间的时间进行检测,并对形成拟计步的加速度数据进行检测,当两次拟计步之间的时间和加速度数据变化值同时符合设定条件时,判定使用者的此次计步的步态为步行状态、跑步状态、或是其他运动状态,否则放弃拟计步数据;
S7、对不同步态的计步结果进行统计分析,得出全部步数及不同运动状态的步数。
2.如权利要求1所述的一种步态计步方法,其特征在于,所述步骤S1中的采用频率设定为50Hz。
3.如权利要求1所述的一种步态计步方法,其特征在于,所述步骤S3中的第一动态阀值参数根据设定时间内加速度变化值的大小设定,第一动态阀值参数用于判定加速度变化速度是否足够快,进而判定此时的运动状态;所述第二动态阀值参数为设定时间内加速度的最大值和最小值的中值;所示动态时间参数根据设定时间内加速度变化值的大小设定,用于判定两次拟计步之间的时间间隔是否符合人体运动规律。
4.如权利要求3所述的一种步态计步方法,其特征在于,所述步骤S3中的设定时间为20ms。
5.如权利要求1所述的一种步态计步方法,其特征在于,所述步骤S4的具体比较过程为:
S41、若加速度信号的变化值大于第一动态阀值参数,且加速度值处于减小状态,当加速度值减小到第二动态阀值参数以下,则进行拟计步;
S42、将上述步骤S41进行的两次拟计步的间隔时间与动态时间参数进行比较,若该间隔时间在动态时间参数的范围内,则进入步骤S5。
6.一种步态计步器,其特征在于,具体包括:加速度传感器模块、采样滤波模块、参数产生模块、计步特征判定模块、计数规则判定模块、步态规则判定模块以及计数模块;
所述加速度传感器模块用于输出佩戴者运动时产生的加速度信号;
所述采样滤波模块用于对加速度传感器数数的加速度信号进行采样滤波,还原出加速度传感器所产生的加速度信号及时域波形中的特征值;
所述参数产生模块包括第一动态阀值参数产生单元、第二动态阀值参数产生单元以及动态时间参数产生单元,所述参数产生模块用于在预设间隔时间周期内根据采样滤波模块还原得到的加速度信号产生第一动态阀值参数、第二动态阀值参数以及动态时间参数;
所述计步特征判定模块用于根据参数产生模块生成的各类参数判定当前得到的加速度信号符合的规律;
所述计数规则判定模块用于对符合计步特征判定模块数据进行检测,当首次开始拟计数且计数以设定的规律累计超过预设次数时,将拟计数进行步态规则判定模块的判定,若当计数存在设定的规律,但突然失去规律超过预设的次数或时间时放弃此次拟计数,继续寻找规律;
所述步态规则判定模块用于对两次拟计步之间的时间进行检测,并对形成拟计步的加速度数据进行检测,当两次拟计步之间的时间和加速度数据变化值同时符合设定条件时,判定使用者的此次计步的步态为步行状态、跑步状态、或是其他运动状态,否则放弃拟计步数据;
所述计数模块用于对不同步态的计步结果进行统计分析,得出全部步数及不同运动状态的步数。
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