[发明专利]一种在Android手机上实现计步器的方法

权利要求书

1.一种在Android手机上实现计步器的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

步骤1，计算Android手机中加速度传感器的采样频率；

步骤2，根据步骤1中计算得到的采样频率确定一定的时间窗口，并对加速度传感器采集到的一个时间窗口内的加速度数据进行如下处理：

2-1)将加速度传感器采集到的三轴加速度数据转化为合加速度数据；

2-2)对合加速度数据进行平滑去噪；

2-3)找出平滑去噪后的加速度数据中的波峰，计算所有波峰的方差，若方差大于设定阈值，则舍弃该时间窗口内的所有数据；否则，通过k-means聚类算法将该时间窗口内的平滑去噪后的加速度数据聚成两类，分别为属于波峰的一类和不属于波峰的一类；

2-4)根据聚类得到的结果，计算出波峰的取值范围为：

$(m_1-\frac{m_1-m_2}{2},m_1+\frac{m_1-m_2}{2})$

式中，m₁、m₂分别为属于波峰的一类的数据的平均值、不属于波峰的一类的数据的平均值；

步骤3，重新确定时间窗口，统计各个时间窗口内的步数，从而实现计步，具体为：

3-1)重新确定时间窗口，且确保当前时间窗口与下一个时间窗口之间有重叠；

3-2)当一个时间窗口内的波峰数据满足以下条件时，将当前波峰计为一步：该波峰与前一波峰之间的时间间隔在行走一步所需的时间范围内、当前波峰的幅值在步骤2得到的波峰取值范围内；

3-3)将统计得到的各个时间窗口内的步数相加，即实现计步。

2.根据权利要求1所述的一种在Android手机上实现计步器的方法，其特征在于，步骤2中一定的时间窗口由行走一步所需的时间与采样频率确定。

3.根据权利要求2所述的一种在Android手机上实现计步器的方法，其特征在于，时间窗口的长度为行走一步的最长时间除以采样频率。

4.根据权利要求1所述的一种在Android手机上实现计步器的方法，其特征在于，步骤2中采用均值法对合加速度数据进行平滑去噪。

5.根据权利要求1所述的一种在Android手机上实现计步器的方法，其特征在于，步骤3中重新确定的时间窗口具体为：将当前窗口末尾的数据保存到下一窗口的最前端，再去除当前窗口中不是波峰的数据，即得到新的时间窗口。

6.根据权利要求1所述的一种在Android手机上实现计步器的方法，其特征在于，步骤3中当前时间窗口与下一个时间窗口之间重叠的时间区域小于行走一步所需的时间。