[發明專利]智能電子設備的節能計步方法及計步器

在審

• 申請號: 201910660378.7
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110260883A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 黃寶琦;楊潤澤;宋健
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: G01C22/00
• 分類號: G01C22/00
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 麥春明

1.智能電子設備的節能計步方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟S1、時間窗口接收智能電子設備的加速度計采集的三軸加速度數據；

步驟S2、提取當前時間窗口中的三軸加速度樣本數據，并計算當前步行周期即當前時間窗口內所有三軸加速度樣本數據的整體加速度；

步驟S3、計算當前第k個步行周期內所有三軸加速度樣本數據的平均離差M_k，k≥1，并判斷其是否大于預設的平均離差閾值，如M_k大于預設的平均離差閾值，則執行步驟S4，否則執行步驟S8；

步驟S4、判斷行人當前是否連續行走，如是，則執行步驟S5，否則，執行步驟S6；

步驟S5、計算當前第k個步行周期和與其相鄰的步行周期的樣本數據的最大自相關系數ρ_k，若ρ_k大于預設的自相關系數閾值，則步數加一，否則，步數不變，執行步驟S8；

步驟S6、計算當前第k個步行周期內所有三軸加速度樣本數據的平均離差M_k的自適應區間；

步驟S7、若M_k在其自適應區間內，則步數加一，否則，步數不變，執行步驟S5；

步驟S8、向前滑動時間窗口：刪除原有時間窗口中的三軸加速度樣本數據，并將剩余三軸加速度數據平移至時間窗口前端，更新時間窗口中的三軸加速度樣本數據，然后執行步驟S2。

2.根據權利要求1所述的智能電子設備的節能計步方法，其特征在于，所述步驟S2中當前步行周期所有三軸加速度樣本數據的整體加速度的計算公式為：

其中，s_x為行人x軸加速度數據，s_y為行人y軸加速度數據，s_z為行人z軸加速度數據，s_t為當前步行周期內第t個數據下s_x、s_y和s_z的整體加速度。

3.根據權利要求2所述的智能電子設備的節能計步方法，其特征在于，所述步驟S3中當前第k個步行周期內所有三軸加速度樣本數據的平均離差M_k的計算公式為：

其中，n為當前第k個步行周期內的樣本數據數量；代表行人在當前第k個步行周期的s_t；為當前第k個步行周期內所有樣本數據的平均值。

4.根據權利要求1～3任一項所述的智能電子設備的節能計步方法，其特征在于，所述步驟S5中相鄰步行周期的加速度樣本的自相關系數ρ_k的計算公式為：

其中，代表行人在第k+1個步行周期的s_t；μ_k代表當前第k個步行周期中樣本數據的均值；σ_k代表當前第k個步行周期中樣本數據的方差；μ_k+1代表第k+1個步行周期中樣本數據的均值；σ_k+1代表第k+1個步行周期中樣本數據的方差。

5.根據權利要求4所述的智能電子設備的節能計步方法，其特征在于，所述步驟S6中第k個步行周期內所有樣本數據的平均離差M_k的自適應區間[a，b]的計算公式為：

其中，M_i代表前k個步行周期中第i個步行周期的平均離差值，θ_k-1代表前k-1個步行周期中{M₁,M₂,……,M_k-1}的均值，為前k-1個步行周期中{M₁,M₂,……,M_k-1}與θ_k-1的絕對值的離散程度。

6.根據權利要求1、2、3或5所述的智能電子設備的節能計步方法，其特征在于，所述步驟S4中判斷行人當前是否連續行走，是設置步數變量Pt判斷行人當前是否連續行走預設的步數閾值，初始時Pt＝0，當步數加一時，Pt＝Pt+1，否則Pt＝0；如步數變量Pt的值小于預設的步數閾值，則執行步驟S5，否則，執行步驟S6。