[發(fā)明專利]一種基于慣性傳感器短時頻譜分析的計步方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310280694.4
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103344249A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 張杰;吳琳;徐勇軍;唐宏;王海龍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總參謀部第六十一研究所;中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G01C22/00
• 分類號: G01C22/00
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 劉瑜冬

技術領域

本發(fā)明屬于電子計步器技術設備領域，尤其是涉及一種基于慣性傳感器短時頻譜分析的計步方法。

背景技術

目前市場上計步方式有很多種，而這些計步方式基本都是通過計步器來實現(xiàn)的。而目前的智能手機發(fā)展迅速，這些手機內(nèi)部都集成了包括加速度傳感器(又稱：重力感應)在內(nèi)的慣性傳感器，其成為計步器也就有了可能，但是目前這些手機雖然在硬件領域有了實現(xiàn)的可能，但是尚未有一整套行之有效的硬件利用方法以使其能夠達到準確計步的作用。而且已有計步器在使用時抗干擾性差，容易受到振動干擾，計步結果不準確。

發(fā)明內(nèi)容

為了使目前帶有慣性傳感器的手機實現(xiàn)準確計步的功能，充分發(fā)揮其內(nèi)設的傳感器的用途，同時克服已有計步方法抗干擾性差，結果不準確的缺陷，本發(fā)明提供一種基于慣性傳感器短時頻譜分析的計步方法。

實現(xiàn)上述有益效果的技術方案為，一種基于慣性傳感器短時頻譜分析的計步方法，使用者攜帶慣性傳感器采集使用者在時間“t”內(nèi)的慣性數(shù)據(jù)，并對采集到的數(shù)據(jù)進行頻譜分析，得到步行頻率，進而通過采集時間計算出使用者在時間“t”內(nèi)運動的步數(shù)，

所述計算過程具體如下：

(1)加速度傳感器初始化，創(chuàng)建一個大小為a的隊列k，并將時間“t”內(nèi)采集到的前r(r數(shù)值大于等于a的數(shù)值)個加速度數(shù)據(jù)a按照時間先后關系依次放入隊列k中，直到隊列已滿。

(2計算隊列k中加速度數(shù)據(jù)的三軸加速度幅值a

a=ax2+ay2+az2]]>

(3)將步驟(2)得到的加速度幅值乘以窗函數(shù)；

(4)對步驟(3)得到的結果進行快速傅里葉變換計算，得到加速度幅值的頻譜圖；

(5)判斷步驟(4)得到函數(shù)z的基頻位置波峰的高度是否大于預先設好的閾值r，若大于則進入步驟(6)，若不大于，則認為目前使用者沒有在步行，跳過步驟(6)、進入步驟(7)；

(6)用基頻乘以采集數(shù)據(jù)的時長，計算出該時間內(nèi)使用者走的步數(shù)；

(7)將隊列K頭部的a個數(shù)據(jù)移出；

(8)對時間“t”內(nèi)的所有加速度數(shù)據(jù)都按照上述步驟進行計算，并將步驟(6)得到的步數(shù)進行相加，得到時間“t”內(nèi)使用者運動的步數(shù)。

上述閾值r的預設標準為a*0.1，其中a為隊列k的大小

本技術方案中，對采集到的加速度數(shù)據(jù)進行頻譜分析，得到步行頻率，進而通過乘以采集時間計算出使用者在時間“t”內(nèi)運動的步數(shù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實施方式的流程框型示意圖；

圖2為本發(fā)明另一實施例經(jīng)過快速傅里葉變換后的頻譜圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。

結合圖1，一種基于慣性傳感器短時頻譜分析的計步方法，使用者攜帶慣性傳感器采集使用者在時間“t”內(nèi)的慣性數(shù)據(jù)，并對采集到的數(shù)據(jù)進行頻譜分析，得到步行頻率，進而通過采集時間計算出使用者在時間“t”內(nèi)運動的步數(shù)，

所述計算過程具體如下：

(1)加速度傳感器初始化，創(chuàng)建一個大小為a的隊列k，并將時間“t”內(nèi)采集到的前r(r數(shù)值大于等于a的數(shù)值)個加速度數(shù)據(jù)a按照時間先后關系依次放入隊列k中，直到隊列已滿。

(2計算隊列k中加速度數(shù)據(jù)的三軸加速度幅值a

a=ax2+ay2+az2]]>