[發明專利]基于三軸加速度傳感器的計步方法

有效

• 申請號: 202010043543.7
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111238527B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 李豐兵;蔡露;李子青;楊其遷;孟益方
• 申請（專利權）人: 桂林市優創電子科技有限公司
• 主分類號: G01C22/00
• 分類號: G01C22/00
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 彭濤

本發明涉及電子技術領域，特別涉及基于三軸加速度傳感器的計步方法，包括步驟S2，獲取三軸加速度信號，并通過公式計算合加速度值，步驟S3，根據合加速度時間序列{A(t),t＝1,2,3,L}判斷第n個移動時間窗內是否存在預計步波峰，步驟S8，提取計步過濾特征GapStd和ARate，步驟S9，利用特征平面上兩線性分類器判斷合加速度的兩個特征GapStd和ARate是否滿足計步過濾條件，步驟S11，步行狀態分類識別，步驟S12，根據最新獲得的計步波峰的幅度值自適應調整參數MinGap、MinMag、DeltaMag。與現有技術相比，本發明的基于三軸加速度傳感器的計步方法受采集信號噪聲的影響較小，計步穩定，功耗低。

【技術領域】

本發明涉及電子技術領域，特別涉及基于三軸加速度傳感器的計步方法。

【背景技術】

隨著社會的發展，人們越來越注重自己的健康。實時檢測步數可以幫助人們實時掌握鍛煉情況，督促養成健康的生活習慣。

智能手機、手環、手表等智能設備已經普及，具有攜帶方便、響應速度快、無線通訊便捷的優點。通過智能設備搭載的三軸加速度傳感器實現計步功能成為一種理想的選擇。

現有技術中通過上述智能設備實現的計步方法通常存在以下問題：由于需對三軸加速度傳感器信號進行平滑濾波處理，加速度信號的數據保存以浮點型數據為主，導致功耗偏大；對信號噪聲較為敏感，在信號存在噪聲干擾情況下，計步精度有待于進一步提高。

【發明內容】

為了克服上述問題，本發明提出一種可有效解決上述問題的基于三軸加速度傳感器的計步方法。

本發明解決上述技術問題提供的一種技術方案是：提供一種基于三軸加速度傳感器的計步方法，包括如下步驟：

步驟S1，設置系統參數MinGap、MinMag、DeltaMag、PeaksGap、WinWidth、PPNum、StatusA的初始值；

步驟S2，獲取三軸加速度信號，并通過公式計算合加速度值；

步驟S3，根據合加速度時間序列{A(t),t＝1,2,3,L}判斷第n個移動時間窗內是否存在預計步波峰；

步驟S4，判斷當前運動模式；

步驟S5，判斷當前移動時間窗與最新獲得的計步波峰之間的時間間隔PeaksGap是否超過給定閾值PeaksGap0；

步驟S6，若當前移動時間窗內存在一個預計步波峰，則令預計步波峰個數PPNum加1，即PPNum＝PPNum+1，同時令計步狀態變量Status＝1，令PeaksGap＝0；

步驟S7，判斷預計步波峰個數PPNum是否大于計步最低要求值PPNum0；

步驟S8，提取計步過濾特征GapStd和ARate；

步驟S9，利用特征平面上兩線性分類器判斷合加速度的兩個特征GapStd和ARate是否滿足計步過濾條件；

步驟S10，在滿足所述步驟S9中計步過濾條件前提下，根據已確認的預計步波峰個數PPNum更新總步數；

步驟S11，步行狀態分類識別；

步驟S12，根據最新獲得的計步波峰的幅度值自適應調整參數MinGap、MinMag、DeltaMag。

優選地，所述步驟S3中，包括如下分步驟：

步驟S31，根據公式[MaxA,Mid]＝max{A(t),t∈[nw+1,(n+1)w]}計算A(t)在第n個移動時間窗[nw+1,(n+1)w]內的最大值MaxA及其索引Mid；