[发明专利]一种利用人体电容的精准计步方法

说明书

发明名称：利用人体电容的精准计步方法技术领域：本发明涉及电子通信领域，尤其涉及一种利用人体电容实现精准计步的方法目前包含有计步功能的穿戴式智能设备都是通过惯性传感器来测算步数，其测算结果精度有限，由于人体运动的复杂性，基于惯性传感器的步数测算经常出现漏测，误测。其步数识别和计算也会占用大量硬件资源。本发明涉及一种基于人体电容的精准计步方法。当人体行走时，抬脚，落脚的动作会改变人体电容，通过检测由人体电容变化引起的物理信号变化，比如人体皮肤电压信号的变化，即可方便快捷的测算出步数。本发明涉及的方法在实现计步精度高的同时，不占用硬件空间，资源，并且具有低功耗的优点，可嵌入到目前所有的需要计步功能的穿戴式智能设备当中。

技术领域

本发明涉及电子通信领域，尤其涉及一种利用人体电容实现精准计步的方法。

背景技术

如今，每个人都非常关注健康。不管是佩戴手环，智能手表，计步器，还是通过手机，记录自己行走的步数，已经是很多人的生活习惯。通过对步数的测算，可以估算能量的消耗，达到健康跟踪的目的。然而目前包含有计步功能的穿戴式智能设备都是通过惯性传感器来测算步数，其测算结果精度有限。比如人坐在汽车里，汽车的颠簸会造成穿戴式智能设备的步数误判。再比如手环佩戴者将手插进裤兜，走路的步数就难以被检测到。

发明内容

鉴于此，有别于传统的基于惯性传感器的步数计算方法，本发明利用人体电容的变化实现精准步数测量。

其原理在于，人体和地面之间存在电场，此物理现象可以用人体电容来描述。当人体相对地面发生运动时，比如抬脚，人体电容将会发生变化。人体电容变化的同时，会有电荷在人体，地面，以及人体和地面之间流动或者再分布。通过直接或者间接检测由人体运动引起的人体电容变化，比如人体电容变化带动的电子，电流，电压，或者频率等物理信号的变化，从而推断出人体的运动，进而实现精确的步数测量。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为人体电容模型。

图2为本发明实施例中一个结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1，结合实例说明基于人体电容的精准计步方法。其包括一个直接与皮肤接触的电极，或者与人体耦合的电极，一个电荷源，一个常规的对信号进行滤波和放大的处理电路，以及包含模数转换的控制器。控制器也可不具有模数转换模块，但需要增加单独的模数转换器。

所述实例通过电极将人体与实体电路直接连接或者间接耦合，当人体发生抬脚或者落脚动作时，人体电容出现变化，该变化引起人体分布的电荷的再分布，该过程在电极处表现为电荷的流动。

电荷的流动可以通过人体皮肤处的电压变化体现出来。通过对人体皮肤处电压的检测，对电压信号进行滤波，放大等处理，得到人体抬脚或者落脚时的皮肤电压变化的信号。

通过对得到的皮肤电压信号进行计数，即可得到人体抬脚落脚的次数。

需要说明的是，通过在电极和滤波/放大电路之间放置电容，可以调节皮肤电压信号变化的幅度和响应的时间，进一步提高步数检测的精度。

综上所述，该实施例是通过检测人体电容变化引起的皮肤电压变化信号，重复性的电容变化会产生重复性的皮肤电压信号变化，从而进行人体的步数检测。该实例具有功耗低，占用空间小的特点，可方便的嵌入到智能手表，腕带等可穿戴智能设备中。

需要说明的是，人体电容变化除了通过检测皮肤电压变化来检测外，还可以通过其他物理信号，比如频率的变化来检测。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。。