[发明专利]一种基于手腕式装置的计步检测方法和系统

权利要求书

1.一种基于手腕式装置的计步检测方法，其特征在于，包括：

S1 .通过陀螺仪(3)、加速度计(2)和磁力计(4)分别采集陀螺仪数据、加速度数据和磁力计数据；

S2 .获取一组最新的数据，并判断所述陀螺仪数据是否满足计步特征，若是，则执行步骤S3，否则，重复本步骤；

所述陀螺仪(3)为三轴陀螺仪，陀螺仪数据包括陀螺Z轴数据、陀螺X轴数据和陀螺Y轴数据，且在步骤S2中，通过以下方法判断是否满足计步特征：

S21 .判断所述陀螺Z轴数据的值是否大于陀螺Z轴阈值，若是，则执行步骤S22；

S22 .判断所述陀螺X轴数据的值是否小于陀螺X轴阈值，并且陀螺Y轴数据的值是否小于陀螺Y轴阈值，若是，则判断为满足计步特征；

S3 .对根据所述陀螺仪数据、加速度数据和磁力计数据进行融合解算得到的姿态角进行解析，根据解析结果判断当前是否满足步态特征，若是，则执行步骤S4，否则，执行步骤S2；

S4 .对加速度数据进行特征分析，根据分析结果判断当前是否处于走路状态，若是，则确定为步态并进行步数累加，否则，重复步骤S2。

2.根据权利要求1所述的基于手腕式装置的计步检测方法，其特征在于，在步骤S3中，通过以下方法判断当前是否满足步态特征：

查找是否存在与前一个波峰/波谷的间隔时间在时间阈值范围内的波峰/波谷，若是，则判断为满足步态特征。

3.根据权利要求1所述的基于手腕式装置的计步检测方法，其特征在于，所述加速度计(2)为三轴加速度计，加速度数据包括加速度Z轴数据、加速度X轴数据和加速度Y轴数据，且在步骤S4中，通过以下方法判断当前是否处于走路状态：

判断所述加速度X轴数据的值是否在X轴最大阈值和X轴最小阈值之间，判断加速度Y轴数据的值是否在Y轴最大阈值和Y轴最小阈值之间，判断加速度Z轴数据的值是否在Z轴最大阈值和Z轴最小阈值之间，若前述判断均为是，则判断为走路状态。

4.根据权利要求1所述的基于手腕式装置的计步检测方法，其特征在于，步骤S1与步骤S2之间还包括：

使用扩展卡尔曼滤波算法对陀螺仪数据、加速度数据和磁力计数据进行融合解算以获得姿态角，并不断缓存所述姿态角、加速度数据和陀螺仪数据。

5.根据权利要求4所述的基于手腕式装置的计步检测方法，其特征在于，所述姿态角包括俯仰角、滚转角和偏向角中的任意一种或多种组合。

6.一种基于手腕式装置的计步检测系统，其特征在于，包括能够佩戴在人体手腕的手腕式装置，所述手腕式装置内设置有控制模块(1)，所述控制模块(1)连接有加速度计(2)、陀螺仪(3)和磁力计(4)，所述控制模块(1)包括有计步特征判断模块(11)、步态判断模块(12)、步态确认模块(13)、数据获取模块(14)和融合解算模块(15)，其中，

数据获取模块(14)，用于获取一组最新的数据以供计步检测；

融合解算模块(15)，用于对陀螺仪数据、加速度数据和磁力计数据进行融合解算以获得姿态角；

计步特征判断模块(11)，用于判断陀螺仪数据是否满足计步特征；

所述计步特征判断模块(11)包括第一阈值判断模块(111)，用于判断陀螺Z轴数据的值是否大于陀螺Z轴阈值，以及判断陀螺X轴数据的值是否小于陀螺X轴阈值，陀螺Y轴数据的值是否小于陀螺Y轴阈值；

步态判断模块(12)，用于对姿态角进行解析，并根据解析结果判断当前是否为步态；

步态确认模块(13)，用于对加速度数据进行特征分析，根据分析结果判断当前是否处于走路状态，若是，则确定为步态。

7.根据权利要求6所述的基于手腕式装置的计步检测系统，其特征在于，所述步态判断模块(12)包括峰谷查找模块(121)，用于查找是否存在与前一个波峰/波谷的间隔时间在时间阈值范围内的波峰/波谷。

8.根据权利要求6所述的基于手腕式装置的计步检测系统，其特征在于，所述步态确认模块(13)包括第二阈值判断模块(131)，用于判断加速度X轴数据的值是否在X轴最大阈值和X轴最小阈值之间，判断加速度Y轴数据的值是否在Y轴最大阈值和Y轴最小阈值之间，判断加速度Z轴数据的值是否在Z轴最大阈值和Z轴最小阈值之间。