[發(fā)明專利]一種防作弊計(jì)步裝置及其計(jì)步方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611120835.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106595696A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張劍鋒;羅元林;張堰;黃榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州育動(dòng)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C22/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C22/00
• 代理公司: 重慶百潤(rùn)洪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司50219
• 代理人: 高姜

1.一種防作弊計(jì)步裝置，其特征在于：包括一對(duì)分別穿戴在兩只腳鞋面上的計(jì)步感應(yīng)裝置和同時(shí)與計(jì)步感應(yīng)裝置連接的智能終端；所述計(jì)步感應(yīng)裝置包括電源、電源管理模塊、微控制器、三軸加速度計(jì)和全雙工藍(lán)牙無(wú)線通信模塊，

所述電源及電源管理模塊，用于為微控制器、三軸加速度計(jì)和全雙工藍(lán)牙無(wú)線通信模塊進(jìn)行供電；

所述微控制器，用于采集三軸加速度計(jì)的數(shù)據(jù)并濾波和抗野值處理，經(jīng)過(guò)計(jì)步算法運(yùn)算后，將數(shù)據(jù)通過(guò)全雙工藍(lán)牙無(wú)線通信模塊；

所述全雙工藍(lán)牙無(wú)線通信模塊，發(fā)送到智能終端；

所述智能終端，用于完成數(shù)據(jù)融合、防作弊檢測(cè)和結(jié)果輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防作弊計(jì)步裝置，其特征在于：所述智能終端設(shè)置為智能手機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防作弊計(jì)步裝置的計(jì)步方法，其特征在于：其步驟如下；

1)計(jì)步感應(yīng)裝置A(簡(jiǎn)稱節(jié)點(diǎn)A)和計(jì)步感應(yīng)裝置B(簡(jiǎn)稱節(jié)點(diǎn)B)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步：智能終端的APP啟動(dòng)后，首先搜索節(jié)點(diǎn)A并自動(dòng)建立藍(lán)牙連接；藍(lán)牙連接建立時(shí)刻，智能終端和節(jié)點(diǎn)A同時(shí)啟動(dòng)邏輯時(shí)間計(jì)時(shí)；節(jié)點(diǎn)A的微控制器采用中斷方式檢測(cè)藍(lán)牙是否連接，藍(lán)牙連接狀態(tài)轉(zhuǎn)換為同步和雙向連接，此時(shí)認(rèn)為智能終端和節(jié)點(diǎn)A的邏輯時(shí)間為同步的；隨后智能終端搜索節(jié)點(diǎn)B并自動(dòng)建立藍(lán)牙連接，連接建立時(shí)刻，節(jié)點(diǎn)B內(nèi)部中斷檢測(cè)連接并啟動(dòng)內(nèi)部邏輯時(shí)間計(jì)時(shí)，智能終端存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)B邏輯時(shí)間與節(jié)點(diǎn)A邏輯時(shí)間的偏差值δ，隨后對(duì)于接收到的節(jié)點(diǎn)B的數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)的邏輯時(shí)間均加上δ時(shí)間，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的同步；

2)采集加速度計(jì)數(shù)據(jù)并處理：時(shí)鐘同步完成后，節(jié)點(diǎn)A和B微控制器分別以50Hz采集三軸加速度計(jì)數(shù)據(jù)Ax、Ay、Az；首先得到三軸合加速度：

由于步行或跑步過(guò)程中的振動(dòng)，加速度計(jì)會(huì)有較大噪聲，并可能出現(xiàn)野值，首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行抗野值處理，判斷野值的方法為：

L為預(yù)先設(shè)定的分析窗長(zhǎng)度，A(i)表示i時(shí)刻的合加速度，表示窗口時(shí)間內(nèi)所有合加速度的平均值。若上式不成立，則判斷為不是野值；若上式成立，則判斷為野值，以前面兩個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)做線性外推得到

野值處理后，將外推的數(shù)據(jù)加入傳感器序列中，再進(jìn)行低通濾波以減小高頻噪聲：

其中，a_k和b_j均為低通濾波器的參數(shù)，即i時(shí)刻濾波后的合加速度；

對(duì)于低通濾波后的L長(zhǎng)度窗口數(shù)據(jù)，使用波峰波谷檢測(cè)算法進(jìn)行計(jì)步檢測(cè)，得到窗口內(nèi)的步數(shù)；

3)防作弊檢測(cè)：節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B向智能終端發(fā)送的防作弊數(shù)據(jù)，包括最近一次計(jì)步周期內(nèi)的合加速度波峰值、合加速度波峰對(duì)應(yīng)的邏輯時(shí)間、合加速度波谷值、合加速度波谷對(duì)應(yīng)的邏輯時(shí)間、計(jì)步周期的時(shí)間長(zhǎng)度、當(dāng)前時(shí)刻到上一個(gè)防作弊檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)的總步數(shù)；

4)計(jì)步統(tǒng)計(jì)：當(dāng)檢測(cè)到作弊時(shí)，智能終端向節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B發(fā)送一次防作弊確認(rèn)命令，節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B再發(fā)送一次防作弊數(shù)據(jù)，智能終端進(jìn)行確認(rèn)；若確定為作弊，則檢測(cè)作弊時(shí)間段內(nèi)的所有計(jì)步數(shù)據(jù)將被扣除。