CN104580660A - 一种移动智能终端及其计步方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能终端应用设计领域，提供了一种移动智能终端及其计步方法、系统。该方法及系统是采集用户在三个相互垂直的方向上的加速度值，通过对加速度值的分析处理实现计步功能。用户在使用时，可将该系统随身放置在手上、胸前、上衣袋、裤袋、脚踝等各种身体位置上，并不局限系统的放置姿态。该系统可集成或外接于移动智能终端，并可通过无线网络与移动智能终端通信，由于移动智能终端的普及性及便捷性，可极大方便用户健身时的计步统计，并拓展了移动智能终端的应用领域。

Description

一种移动智能终端及其计步方法、系统

技术领域

本发明属于智能终端应用设计领域，尤其涉及一种移动智能终端及其计步方法、系统。

背景技术

移动智能终端是指具有独立操作系统，可由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，并通过此类程序来不断对可实现的功能进行扩充的移动设备，例如集成有Windows Mobile、iPhone、Linux等操作系统的智能手机等。

由于移动智能终端的普及性及便捷性，人们希望可利用其实现更多的功能，例如，人们会希望在进行跑步或走路等健身运动时，可利用随身携带的移动智能终端完成计步和运动量的统计。但现有技术提供的移动智能终端并不具有计步功能，用户需随身携带其它计步设备实现计步功能，使用不方便，同时限制了移动智能终端的应用领域。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种移动智能终端的计步方法，旨在解决现有的移动智能终端不具备计步功能，不便于用户健身时使用，限制了移动智能终端的应用领域的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种移动智能终端的计步方法，所述方法包括以下步骤：

实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直；

调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出；

当任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值。

本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种移动智能终端的计步系统，所述系统包括：

三轴加速度传感器，用于实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直；

波峰查找单元，用于调整所述三轴加速度传感器实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出；

计步单元，用于当所述波峰查找单元输出的任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值。

本发明实施例所要解决的另一个技术问题在于提供一种移动智能终端，所述移动智能终端包括如上所述的移动智能终端的计步系统，所述波峰查找单元和所述计步单元集成于一数据处理器中，所述三轴加速度传感器外接于所述数据处理器，且所述数据处理器通过数据接口连接所述移动智能终端。

本发明实施例所要解决的另一个技术问题在于提供一种移动智能终端，所述移动智能终端包括如上所述的移动智能终端的计步系统，所述波峰查找单元和所述计步单元集成于所述移动智能终端的应用程序或驱动程序中，所述三轴加速度传感器通过接口连接所述移动智能终端。

本发明实施例提出的移动智能终端的计步方法及系统是采集用户在三个相互垂直的方向上的加速度值，通过对加速度值的分析处理实现计步功能。用户在使用时，可将该系统随身放置在手上、胸前、上衣袋、裤袋、脚踝等各种身体位置上，并不局限系统的放置姿态。该系统可集成或外接于移动智能终端，并可通过无线网络与移动智能终端通信，由于移动智能终端的普及性及便捷性，可极大方便用户健身时的计步统计，并拓展了移动智能终端的应用领域。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的移动智能终端的计步方法的流程图；

图2是本发明第一实施例在不考虑是否从用户身体一侧采集加速度值时，查找波峰值的详细步骤；

图3是本发明第一实施例中判断谷值失效时采样点的示意图；

图4是本发明第一实施例中判断峰值和谷值均失效时采样点的示意图；

图5是本发明第一实施例中确认之前的峰值时采样点的示意图；

图6是本发明第一实施例在考虑是否从用户身体一侧采集加速度值时，查找波峰值的详细步骤；

图7是本发明第二实施例提供的移动智能终端的计步方法的流程图；

图8是本发明第三实施例提供的移动智能终端的计步方法的流程图；

图9是本发明第四实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构图；

图10是本发明第四实施例中在不考虑三轴加速度传感器是否放置在用户身体一侧时，波峰查找单元的结构图；

图11是本发明第四实施例中在考虑三轴加速度传感器是否放置在用户身体一侧时，波峰查找单元的结构图；

图12是本发明第五实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构图；

图13是本发明第六实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构图；

图14是本发明第七实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构图；

图15是本发明第八实施例提供的移动智能终端的结构图；

图16是本发明第九实施例提供的移动智能终端的结构图；

图17是本发明第七实施例提供的移动智能终端的计步系统与移动智能终端结合应用时的一种应用场景示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了解决现有移动智能终端不具备计步功能的弊端，本发明提出的移动智能终端的计步方法是采集用户在三个相互垂直的方向上的加速度值，通过对加速度值的分析处理实现计步功能。

图1示出了本发明第一实施例提供的移动智能终端的计步方法的流程，包括以下步骤：

S1：实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值。其中，第一轴向、第二轴向、第三轴向相互垂直。

S2：调整实时采集的加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出。

本发明中，在步骤S2之前还可包括以下步骤：为每一轴向设置如下参数并对参数赋初值。参数包括：峰值谷值记录数组、峰值谷值时刻记录数组、步伐长度值、步伐测量阈值、以及移位计数器、采样符号值。

其中，峰值谷值记录数组的偶数位元素为谷值元素，用以记录加速度值的谷值，峰值谷值记录数组的奇数位元素为峰值元素，用以记录加速度值的峰值，且第一谷值元素和第一峰值元素用以动态记录运算过程中的加速度值，而除了第一谷值元素和第一峰值元素的其它元素用以记录已确定的谷值和峰值，各元素的初始值为相应轴向上实时采集的第一个加速度值。

例如，对于某一轴向，若峰值谷值记录数组PeakValleyX[]，其包含10个元素，在10个元素中，PeakValleyX[0]为第一谷值元素，PeakValleyX[1]为第一峰值元素，PeakValleyX[0]和PeakValleyX[1]的值在运算过程中为动态数据，实时采集的加速度值不断修正PeakValleyX[0]和PeakValleyX[1]的值，以确定谷值和峰值；PeakValleyX[2]、PeakValleyX[4]、PeakValleyX[6]、PeakValleyX[8]分别用以记录已确定的谷值，PeakValleyX[3]、PeakValleyX[5]、PeakValleyX[7]、PeakValleyX[9]分别用以记录已确定的峰值。

其中，峰值谷值时刻记录数组所包含的元素的个数与峰值谷值记录数组所包含的元素个数相同，峰值谷值时刻记录数组中每一元素作为采集时间元素、用以记录峰值谷值记录数组中对应元素的采集时间，且每一元素的初始值均为0。例如，对于某一轴向，PvOrderX[0]用以记录PeakValleyX[0]的采集时间。

其中，步伐长度值的初始值例如可设置为40ms；步伐测量阈值的初始值例如可设置为0.4g；移位计数器的初始值设置为0；采样符号值用以表示峰值谷值记录数组的元素与原始采集的加速度值的相对符号，若采样符号值为正时，峰值谷值记录数组中的元素与相应的原始采集的加速度值符号相同，采样符号值可记为1，采样符号值为负时，峰值谷值记录数组中的元素与相应的原始采集的加速度值符号不同，采样符号值可记为-1。

例如，对于某一轴向，步伐长度值Step的初始值为40ms，步伐测量阈值RangeLevel的初始值为0.4g，移位计数器MoveCntX的初始值设置为0，采样符号值SignX的初始值为1。

本发明中，调整实时采集的加速度值的符号的步骤具体为：将实时采集的加速度值乘以采样符号值，所得即为调整后、带有方向的加速度值，以保证峰值谷值记录数组的元素有同样的符号调整。

本发明中，若不考虑是否从用户身体一侧采集加速度值，则如图2所示，以某轴向为例，查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤可包括以下步骤：

S201：判断某轴当前加速度值是否小于某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素，是则说明之前的谷值失效（如图3中A～B之间的采样点所示），执行步骤S202，否则执行步骤S203。

S202：将当前加速度值赋予第一谷值元素，并将当前加速度值的采集时刻赋予峰值谷值时刻记录数组中的第一谷值元素对应的采集时间元素。

S203：判断当前加速度值是否大于某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素，是则说明之前的峰值和谷值均失效（如图4中C～D之间的采样点所示），执行步骤S204，否则执行步骤S205。

S204：将当前加速度值赋予第一谷值元素和第一峰值元素，并将当前加速度值的采集时刻赋予第一谷值元素对应的采集时间元素和第一峰值元素对应的采集时间元素。

S205：判断第一谷值元素与第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差是否大于步伐长度值的一半，是则执行步骤S206，否则执行步骤S208。

S206：判断第一峰值元素与第一谷值元素之差是否大于步伐测量阈值，是则之前的峰值得到确认（如图5中E采样点所示），执行步骤S207，否则执行步骤S208。

S207：将峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将当前加速度值赋予第一谷值元素，将当前加速度值的采样时间赋予第一谷值元素对应的采样时间元素，将采样符号值乘以-1，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，以使得偶数位元素一直为谷值，奇数位元素一直为峰值，原来的波谷转为波峰，并将某轴向的移位计数器的值加1，之后执行步骤S208。

S208：输出某轴向的移位计数器的值。

举例来说，对于某轴向，首先在步骤S2之前设置参数并赋初值，参数包括峰值谷值记录数组PeakValleyX[]、峰值谷值时刻记录数组PvOrderX[]、步伐长度值Step、步伐测量阈值RangeLevel、以及移位计数器MoveCntX、采样符号值SignX。之后在步骤S201中，判断是否满足AccInX＜PeakValleyX[0]，是则执行PeakValleyX[0]=AccInX和PvOrderX[0]=PvOrderX，否则在步骤S203中判断是否满足AccInX＞PeakValleyX[1]，是则执行PeakValleyX[0]=PeakValleyX[1]=AccInX，且PvOrderX[0]=PvOrderX[1]=PvOrderX，否则在步骤S205中判断是否满足PvOrderX[0]-PvOrderX[1]＞Step/2，是则继续判断是否满足PeakValleyX[1]-PeakValleyX[0]＞RangeLevel，否则跳转至步骤S208而输出移位计数器的值。若经判断，满足PvOrderX[0]-PvOrderX[1]＞Step/2且PeakValleyX[1]-PeakValleyX[0]＞RangeLevel，则执行步骤S207，即将峰值谷值记录数组PeakValleyX[]中的每一元素向后移位，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，将采样符号值SignX乘以-1，并执行PeakValleyX[0]=AccInX，PvOrderX[0]=PvOrderX，MoveCntX=MoveCntX+1，之后执行步骤S208而输出移位计数器的值；若经判断，满足PvOrderX[0]-PvOrderX[1]＞Step/2而不满足PeakValleyX[1]-PeakValleyX[0]＞RangeLevel，则跳转至步骤S208而输出移位计数器的值。

本发明中，若考虑是否从用户身体一侧采集加速度值，则由于当从用户身体一侧采集加速度值时，对奇数步和偶数步有不同的幅值响应，为了提高波峰查找的准确度，可对步伐测量阈值RangeLevel进行动态变动。如图6所示，此时，以某轴向为例，查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤可包括以下步骤：

S301：判断某轴当前加速度值是否小于某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素，是则说明之前的谷值失效，执行步骤S302，否则执行步骤S303。

S302：将当前加速度值赋予第一谷值元素，并将当前加速度值的采集时刻赋予峰值谷值时刻记录数组中的第一谷值元素对应的采集时间元素。

S303：判断当前加速度值是否大于某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素，是则说明之前的峰值和谷值均失效，执行步骤S304，否则执行步骤S305。

S304：将当前加速度值赋予第一谷值元素和第一峰值元素，并将当前加速度值的采集时刻赋予第一谷值元素对应的采集时间元素和第一峰值元素对应的采集时间元素。

S305：判断第一谷值元素与第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差是否大于步伐长度值的一半，是则执行步骤S306，否则执行步骤S312。

S306：根据峰值谷值记录数组中除第一谷值元素和第一峰值元素的其它元素，计算第一峰谷值阈值和第二峰谷值阈值。

更进一步地，本发明中，步骤S306可包括以下步骤：计算峰值谷值记录数组中除第一谷值元素和第一峰值元素的其它元素中的最大峰谷值和最小峰谷值，这里，峰谷值是指峰值与在峰值后采样得到的、与峰值相邻的谷值之差；将最大峰谷值乘以第一系数，得到第一峰谷值阈值，并将最小峰谷值乘以第二系数，得到第二峰谷值阈值。

例如，对于某轴向，若峰值谷值记录数组PeakValleyX[]，其中除第一谷值元素PeakValleyX[0]和第一峰值元素PeakValleyX[1]的其它元素中的最大峰谷值为RangeMax、最小峰谷值为RangeMin，第一系数为k1，第二系数为k2，则有第一峰谷值阈值RangeLevelA=k1×RangeMax，第二峰谷值阈值RangeLevelB=k2×RangeMin。优选地，k1=k2=0.75。

S307：判断第一峰值元素与第一谷值元素之差是否大于第一峰谷值阈值，是则执行步骤S308，否则执行步骤S309。

S308：将与第二峰谷值阈值对应的计数器置为0，之后执行步骤S311。

S309：判断第一峰值元素与第一谷值元素之差是否大于第二峰谷值阈值，并判断与第二峰谷值阈值对应的计数器的值是否为0，若判断第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于第二峰谷值阈值且与第二峰谷值阈值对应的计数器的值为0，则执行步骤S310，否则执行步骤S312。

S310：将与第二峰谷值阈值对应的计数器的值加1，之后执行步骤S311。

S311：将峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将当前加速度值赋予第一谷值元素，将当前加速度值的采样时间赋予第一谷值元素对应的采样时间元素，将采样符号值乘以-1，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将某轴向的移位计数器的值加1，之后执行步骤S312。

S312：输出某轴向的移位计数器的值。

本发明中，步骤S309与步骤S310为可选步骤，即是说，按照第一峰谷值阈值RangeLevelA找到一个周期后，可以按照第二峰谷值阈值RangeLevelB查找新的一个周期，而以第二峰谷值阈值RangeLevelB找到一个周期后，只可以按照第一峰谷值阈值RangeLevelA找到下一个周期，这样便可实现对奇数步和偶数步的有效检测。

S3：当任一轴向的移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的移位计数器的值置为初始值。

图7示出了本发明第二实施例提供的移动智能终端的计步方法的流程。与第一实施例不同，第二实施例是在步骤S1和步骤S2之间，还包括以下步骤：

S4：去除实时采集的加速度值的重力加速度。进一步地，步骤S4又可包括以下步骤：为每一轴向设置一长时平均值，并将实时采集的第一个加速度值作为长时平均值的初始值；根据实时采集的当前加速度值，利用公式：AccAverX=f*AccAverX+(1-f)AccInX，实时更新长时平均值，其中，AccAverX为某轴向的长时平均值，AccInX为某轴向上的当前加速度值，f为小于1的纯小数，且f优选为0.95；将实时采集的当前加速度值减去实时更新的当前长时平均值，得到去除重力加速度的当前加速度值。

图8示出了本发明第三实施例提供的移动智能终端的计步方法的流程。

由于在采集三个轴向的加速度值时，有可能会有一个轴向的运动方向正交，此时，该正交的轴向的加速度值较小，加速度值与步伐无对应关系，这种正交轴向不能参与计步运算。因而，为了降低运算量，提高执行速度，与第一实施例和第二实施例不同，实施例三是在步骤S2和步骤S3之间，还包括以下步骤：

S5：对每一轴向上加速度值的峰谷值进行比较，若某一轴向上加速度值的峰谷值最小且小于预设的峰谷值阈值，则将相应轴向作为无效轴滤除。其中的峰谷值阈值优选为1g；其中滤出的含义是指相应轴向将不参与步骤S3的运算。

图9示出了本发明第四实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第四实施例相关的部分。

本发明中，移动智能终端的计步系统包括：三轴加速度传感器1，用于实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，第一轴向、第二轴向、第三轴向相互垂直；波峰查找单元2，用于调整三轴加速度传感器1实时采集的加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出；计步单元3，用于当波峰查找单元2输出的任一轴向的移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的移位计数器的值置为初始值。

本发明中，移动智能终端的计步系统还可包括：设置单元（图中未示出），用于为每一轴向设置如下参数并对参数赋初值，参数包括：峰值谷值记录数组、峰值谷值时刻记录数组、步伐长度值、步伐测量阈值、以及移位计数器、采样符号值。其中，各参数的含义如上所述，在此不赘述。

进一步地，本发明中，若不考虑三轴加速度传感器1是否放置在用户身体一侧，则如图10所示，波峰查找单元2可包括：第一判断模块201，用于判断某轴当前加速度值是否小于某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素；第一执行模块202，用于当第一判断模块201判断某轴当前加速度值小于某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素时，将当前加速度值赋予第一谷值元素，并将当前加速度值的采集时刻赋予峰值谷值时刻记录数组中的第一谷值元素对应的采集时间元素；第二判断模块203，用于当第一判断模块201判断某轴当前加速度值不小于某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素时，判断当前加速度值是否大于某轴向的第一峰值元素；第二执行模块204，用于当第二判断模块203判断当前加速度值大于某轴向的第一峰值元素时，将当前加速度值赋予第一谷值元素和第一峰值元素，并将当前加速度值的采集时刻赋予第一谷值元素对应的采集时间元素和第一峰值元素对应的采集时间元素；第三判断模块205，用于当第二判断模块203判断当前加速度值不大于某轴向的第一峰值元素时，判断第一谷值元素与第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差是否大于步伐长度值的一半；第四判断模块206，用于当第三判断模块205判断第一谷值元素与第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差大于步伐长度值的一半时，判断第一峰值元素与第一谷值元素之差大于步伐测量阈值；第三执行模块207，用于当第四判断模块206判断第一峰值元素与第一谷值元素之差大于步伐测量阈值时，将峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将当前加速度值赋予第一谷值元素，将当前加速度值的采样时间赋予第一谷值元素对应的采样时间元素，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，以使得偶数位元素一直为谷值，奇数位元素一直为峰值，原来的波谷转为波峰，并将某轴向的移位计数器的值加1；输出模块208，用于当第三判断模块205判断第一谷值元素与第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差不大于步伐长度值的一半时，或者当第四判断模块206判断第一峰值元素与第一谷值元素之差不大于步伐测量阈值时，或者当第三执行模块207执行完毕时，输出某轴向的移位计数器的值。

进一步地，本发明中，若考虑三轴加速度传感器1是否放置在用户身体一侧，则为了提高波峰查找的准确度，可对步伐测量阈值RangeLevel进行动态变动。此时，如图11所示，波峰查找单元2可包括：第一判断模块201，用于判断某轴当前加速度值是否小于某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素；第一执行模块202，用于当第一判断模块201判断某轴当前加速度值小于某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素时，将当前加速度值赋予第一谷值元素，并将当前加速度值的采集时刻赋予峰值谷值时刻记录数组中的第一谷值元素对应的采集时间元素；第二判断模块203，用于当第一判断模块201判断某轴当前加速度值不小于某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素时，判断当前加速度值是否大于某轴向的第一峰值元素；第二执行模块204，用于当第二判断模块203判断当前加速度值大于某轴向的第一峰值元素时，将当前加速度值赋予第一谷值元素和第一峰值元素，并将当前加速度值的采集时刻赋予第一谷值元素对应的采集时间元素和第一峰值元素对应的采集时间元素；第三判断模块205，用于当第二判断模块203判断当前加速度值不大于某轴向的第一峰值元素时，判断第一谷值元素与第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差是否大于步伐长度值的一半；计算模块209，用于当第三判断模块205判断第一谷值元素与第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差大于步伐长度值的一半时，根据峰值谷值记录数组中除第一谷值元素和第一峰值元素的其它元素，计算第一峰谷值阈值和第二峰谷值阈值，其计算过程如上所示，在此不赘述；第五判断模块210，用于判断第一峰值元素与第一谷值元素之差是否大于第一峰谷值阈值；第四执行模块211，用于当第五判断模块210判断第一峰值元素与第一谷值元素之差大于第一峰谷值阈值时，将与第二峰谷值阈值对应的计数器置为0；第六判断模块212，用于当第五判断模块210判断第一峰值元素与第一谷值元素之差不大于第一峰谷值阈值时，判断第一峰值元素与第一谷值元素之差是否大于第二峰谷值阈值，以及与第二峰谷值阈值对应的计数器的值是否为0；第五执行模块213，用于当第六判断模块212判断第一峰值元素与第一谷值元素之差大于第二峰谷值阈值且与第二峰谷值阈值对应的计数器的值为0时，将与第二峰谷值阈值对应的计数器的值加1；第三执行模块207，用于当第四执行模块211执行完毕、或者第五执行模块213执行完毕时，将峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将当前加速度值赋予第一谷值元素，将当前加速度值的采样时间赋予第一谷值元素对应的采样时间元素，将采样符号值乘以-1，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将某轴向的移位计数器的值加1；输出模块208，用于当第三判断模块205判断第一谷值元素与第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差不大于步伐长度值的一半时，或者当第六判断模块212判断第一峰值元素与第一谷值元素之差不大于第二峰谷值阈值时，或者当第三执行模块207执行完毕时，输出某轴向的移位计数器的值。其中，第六判断模块212和第五执行模块213为可选模块。

图12示出了本发明第五实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第五实施例相关的部分。

与第四实施例不同，第五实施例还可包括：加速度值校正单元4，用于去除实时采集的加速度值的重力加速度。

进一步地，加速度值校正单元4可包括：设置模块，用于为每一轴向设置一长时平均值，并将实时采集的第一个加速度值作为长时平均值的初始值；更新模块，用于根据实时采集的当前加速度值，利用公式：AccAverX=f*AccAverX+(1-f)AccInX，实时更新设置模块设置的长时平均值，其中，AccAverX为某轴向的长时平均值，AccInX为某轴向上的当前加速度值，f为小于1的纯小数，且f优选为0.95；去除模块，用于将实时采集的当前加速度值减去更新模块实时更新的当前长时平均值，得到去除重力加速度的加速度值，该去除了重力加速度的加速度值作为波峰查找单元2执行运算的基础数据。

图13示出了本发明第六实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第六实施例相关的部分。

与第四实施例和第五实施例不同，第六实施例还可包括：无效轴检测单元5，用于对每一轴向上加速度值的峰谷值进行比较，若某一轴向上加速度值的峰谷值最小且小于预设的峰谷值阈值，则将相应轴向作为无效轴滤除，滤出了无效轴的其它轴向的移步计数器的值作为计步单元3执行运算的基础数据，其中的峰谷值阈值优选为1g。

图14示出了本发明第七实施例提供的移动智能终端的计步系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第七实施例相关的部分。

为了便于与其它无线设备交互，将计步单元3得到的计步值输出给其它无线设备，与第四实施例至第六实施例不同，第七实施例还可包括：第一无线收发器6，用于通过无线网络，将计步单元3得到的当前计步值发送给具有无线通信功能的移动智能终端等其它无线设备。优选地，第一无线收发器6是蓝牙模块。

图15示出了本发明第八实施例提出的移动智能终端的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明第八实施例相关的部分。

本发明第八实施例中，移动智能终端包括有本发明第四实施例至本发明第七实施例中、任一实施例所述的移动智能终端的计步系统。其中，波峰查找单元2和计步单元3集成于一数据处理器中，三轴加速度传感器1外接于该数据处理器，且数据处理器通过数据接口连接移动智能终端。这样，由于移动智能终端的计步系统是通过数据接口连接移动智能终端，可独立于移动智能终端独立计步，因而可实现移动智能终端在休眠工作状况下和唤醒工作状况下的24小时不间断计步。

图16示出了本发明第九实施例提出的移动智能终端的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明第九实施例相关的部分。

本发明第九实施例中，移动智能终端包括本发明第四实施例至本发明第七实施例中、任一实施例所述的移动智能终端的计步系统。其中，波峰查找单元2和计步单元3集成于移动智能终端的应用程序或驱动程序中，三轴加速度传感器1通过接口连接移动智能终端。这样，由于波峰查找单元2和计步单元3集成到移动智能终端的系统中，因而无法在移动智能终端的休眠工作状况下工作而只能在移动智能终端的唤醒工作状况下计步。

另外，对于本发明第七实施例所述的移动智能终端的计步系统，其与移动智能终端结合应用时，可有如图17所示的应用场景。此时，移动智能终端包括第二无线收发器，移动智能终端的计步系统通过无线网络连接第二无线收发器，并通过无线网络将计步单元3的当前计步值输出给移动智能终端显示或进行进一步的数据处理。

综上所述，本发明提出的移动智能终端的计步方法及系统是采集用户在三个相互垂直的方向上的加速度值，通过对加速度值的分析处理实现计步功能。用户在使用时，可将该系统随身放置在手上、胸前、上衣袋、裤袋、脚踝等各种身体位置上，并不局限系统的放置姿态。该系统可集成或外接于移动智能终端，并可通过无线网络与移动智能终端通信，由于移动智能终端的普及性及便捷性，可极大方便用户健身时的计步统计，并拓展了移动智能终端的应用领域。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来控制相关的硬件完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直；

调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出；

当任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值。

2.如权利要求1所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤之前包括以下步骤：为每一轴向设置参数并对所述参数赋初值，所述参数包括：峰值谷值记录数组、峰值谷值时刻记录数组、步伐长度值、步伐测量阈值、以及移位计数器、采样符号值；

所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤包括以下步骤：

判断某轴当前加速度值是否小于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素；

当判断某轴当前加速度值小于所述第一谷值元素时，将当前加速度值赋予所述第一谷值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述峰值谷值时刻记录数组中的所述第一谷值元素对应的采集时间元素；

当判断某轴当前加速度值不小于所述第一谷值元素时，判断所述当前加速度值是否大于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素；

当判断所述当前加速度值大于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素时，将所述当前加速度值赋予所述第一谷值元素和所述第一峰值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述第一谷值元素对应的采集时间元素和所述第一峰值元素对应的采集时间元素；

当判断所述当前加速度值不大于所述第一峰值元素时，判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差是否大于所述步伐长度值的一半；

当判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差大于所述步伐长度值的一半时，判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差是否大于所述步伐测量阈值；

当判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于所述步伐测量阈值时，将峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将当前加速度值赋予第一谷值元素，将当前加速度值的采样时间赋予第一谷值元素对应的采样时间元素，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将某轴向的移位计数器的值加1。

3.如权利要求1所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤之前包括以下步骤：为每一轴向设置参数并对所述参数赋初值，所述参数包括：峰值谷值记录数组、峰值谷值时刻记录数组、步伐长度值、步伐测量阈值、以及移位计数器、采样符号值；

所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤包括以下步骤：

判断某轴当前加速度值是否小于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素；

当判断某轴当前加速度值小于所述第一谷值元素时，将当前加速度值赋予所述第一谷值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述峰值谷值时刻记录数组中的所述第一谷值元素对应的采集时间元素；

当判断某轴当前加速度值不小于所述第一谷值元素时，判断所述当前加速度值是否大于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素；

当判断所述当前加速度值大于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素时，将所述当前加速度值赋予所述第一谷值元素和所述第一峰值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述第一谷值元素对应的采集时间元素和所述第一峰值元素对应的采集时间元素；

当判断所述当前加速度值不大于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一峰值元素时，判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差是否大于所述步伐长度值的一半；

当判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差大于所述步伐长度值的一半时，根据所述峰值谷值记录数组中除所述第一谷值元素和所述第一峰值元素的其它元素，计算第一峰谷值阈值和第二峰谷值阈值；

判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差是否大于所述第一峰谷值阈值；

当判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于所述第一峰谷值阈值时，将与第二峰谷值阈值对应的计数器置为0，之后将峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将当前加速度值赋予第一谷值元素，将当前加速度值的采样时间赋予第一谷值元素对应的采样时间元素，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将某轴向的移位计数器的值加1。

4.如权利要求1所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，当判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差不大于所述第一峰谷值阈值时，判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差是否大于所述第二峰谷值阈值，并判断与所述第二峰谷值阈值对应的计数器的值是否为0，若判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于所述第二峰谷值阈值且与所述第二峰谷值阈值对应的计数器的值为0，则将与所述第二峰谷值阈值对应的计数器的值加1，之后将峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将当前加速度值赋予第一谷值元素，将当前加速度值的采样时间赋予第一谷值元素对应的采样时间元素，将采样符号值乘以-1，将峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将某轴向的移位计数器的值加1，输出所述某轴向的移位计数器的值，所述采样符号值用以表示所述峰值谷值记录数组的元素与采集的加速度值的相对符号。

5.如权利要求4所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述根据所述峰值谷值记录数组中除所述第一谷值元素和所述第一峰值元素的其它元素，计算第一峰谷值阈值和第二峰谷值阈值的步骤包括以下步骤：

计算所述峰值谷值记录数组中除所述第一谷值元素和所述第一峰值元素的其它元素中的最大峰谷值和最小峰谷值；

将所述最大峰谷值乘以第一系数，得到第一峰谷值阈值，并将所述最小峰谷值乘以第二系数，得到第二峰谷值阈值。

6.如权利要求1至5任一项所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，在所述实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直的步骤，以及所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤之间，所述方法还包括以下步骤：

去除实时采集的加速度值的重力加速度。

7.如权利要求6所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，所述去除实时采集的加速度值的重力加速度的步骤包括以下步骤：

为每一轴向设置一长时平均值，并将实时采集的第一个加速度值作为所述长时平均值的初始值；

根据实时采集的当前加速度值，利用公式：AccAverX=f*AccAverX+(1-f)AccInX，实时更新所述长时平均值，其中，所述AccAverX为某轴向的长时平均值，所述AccInX为所述某轴向上的当前加速度值，所述f为小于1的纯小数；

将所述实时采集的当前加速度值减去实时更新的所述当前长时平均值，得到去除重力加速度的当前加速度值。

8.如权利要求1至5任一项所述的移动智能终端的计步方法，其特征在于，在所述调整实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出的步骤，以及所述当任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值的步骤之间，所述方法还包括以下步骤：

对每一轴向上加速度值的峰谷值进行比较，若某一轴向上加速度值的峰谷值最小且小于预设的峰谷值阈值，则将相应轴向作为无效轴滤除。

9.一种移动智能终端的计步系统，其特征在于，所述系统包括：

三轴加速度传感器，用于实时采集用户在第一轴向、第二轴向和第三轴向的加速度值，所述第一轴向、所述第二轴向、所述第三轴向相互垂直；

波峰查找单元，用于调整所述三轴加速度传感器实时采集的所述加速度值的符号，之后查找每一轴向上加速度值的波峰值，并在查找到波峰值时，将相应轴向的移位计数器的值加1后输出；

计步单元，用于当所述波峰查找单元输出的任一轴向的所述移位计数器的值大于1时，将当前计步值加1，并将每一轴向的所述移位计数器的值置为初始值。

10.如权利要求9所述的移动智能终端的计步系统，其特征在于，所述系统还包括：

设置单元，用于为每一轴向设置参数并对所述参数赋初值，所述参数包括：峰值谷值记录数组、峰值谷值时刻记录数组、步伐长度值、步伐测量阈值、以及移位计数器、采样符号值。

11.如权利要求10所述的移动智能终端的计步系统，其特征在于，所述波峰查找单元包括：

第一判断模块，用于判断某轴当前加速度值是否小于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素；

第一执行模块，用于当所述第一判断模块判断某轴当前加速度值小于所述某轴向的所述第一谷值元素时，将当前加速度值赋予所述第一谷值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述峰值谷值时刻记录数组中的所述第一谷值元素对应的采集时间元素；

第二判断模块，用于当所述第一判断模块判断某轴当前加速度值不小于所述某轴向的所述第一谷值元素时，判断所述当前加速度值是否大于所述某轴向的第一峰值元素；

第二执行模块，用于当所述第二判断模块判断所述当前加速度值大于所述某轴向的第一峰值元素时，将所述当前加速度值赋予所述第一谷值元素和所述第一峰值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述第一谷值元素对应的采集时间元素和所述第一峰值元素对应的采集时间元素；

第三判断模块，用于当所述第二判断模块判断所述当前加速度值不大于某轴向的第一峰值元素时，判所述断第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差是否大于所述步伐长度值的一半；

第四判断模块，用于当所述第三判断模块判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差大于所述步伐长度值的一半时，判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于所述步伐测量阈值；

第三执行模块，用于当所述第四判断模块判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于所述步伐测量阈值时，将所述峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将所述当前加速度值赋予所述第一谷值元素，将所述当前加速度值的采样时间赋予所述第一谷值元素对应的采样时间元素，将所述峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将某轴向的移位计数器的值加1；

输出模块，用于当所述第三判断模块判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差不大于所述步伐长度值的一半时，或者当所述第四判断模块判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差不大于所述步伐测量阈值时，或者当所述第三执行模块执行完毕时，输出某轴向的移位计数器的值。

12.如权利要求10所述的移动智能终端的计步系统，其特征在于，所述波峰查找单元包括：

第一判断模块，用于判断某轴当前加速度值是否小于所述某轴向的峰值谷值记录数组中的第一谷值元素；

第一执行模块，用于当所述第一判断模块判断某轴当前加速度值小于所述某轴向的所述第一谷值元素时，将所述当前加速度值赋予所述第一谷值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予峰值谷值时刻记录数组中的所述第一谷值元素对应的采集时间元素；

第二判断模块，用于当所述第一判断模块判断某轴当前加速度值不小于所述某轴向的所述第一谷值元素时，判断所述当前加速度值是否大于所述某轴向的第一峰值元素；

第二执行模块，用于当所述第二判断模块判断所述当前加速度值大于所述某轴向的第一峰值元素时，将所述当前加速度值赋予所述第一谷值元素和所述第一峰值元素，并将所述当前加速度值的采集时刻赋予所述第一谷值元素对应的采集时间元素和所述第一峰值元素对应的采集时间元素；

第三判断模块，用于当所述第二判断模块判断所述当前加速度值不大于所述某轴向的第一峰值元素时，判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差是否大于所述步伐长度值的一半；

计算模块，用于当所述第三判断模块判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差大于所述步伐长度值的一半时，根据所述峰值谷值记录数组中除所述第一谷值元素和所述第一峰值元素的其它元素，计算第一峰谷值阈值和第二峰谷值阈值；

第五判断模块，用于判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差是否大于所述第一峰谷值阈值；

第四执行模块，用于当所述第五判断模块判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于所述第一峰谷值阈值时，将与所述第二峰谷值阈值对应的计数器置为0；

第三执行模块，用于当所述第四执行模块执行完毕时，将所述峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将所述当前加速度值赋予所述第一谷值元素，将所述当前加速度值的采样时间赋予所述第一谷值元素对应的采样时间元素，将所述峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将所述某轴向的移位计数器的值加1；

输出模块，用于当所述第三判断模块判断所述第一谷值元素与所述第一峰值元素分别对应的采集时间元素之差不大于所述步伐长度值的一半时，或者当所述第三执行模块执行完毕时，输出所述某轴向的移位计数器的值。

13.如权利要求12所述的移动智能终端的计步系统，其特征在于，所述波峰查找单元还包括：

第六判断模块，用于当所述第五判断模块判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差不大于所述第一峰谷值阈值时，判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差是否大于所述第二峰谷值阈值，以及与所述第二峰谷值阈值对应的计数器的值是否为0；

第五执行模块，用于当所述第六判断模块判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差大于所述第二峰谷值阈值且与所述第二峰谷值阈值对应的计数器的值为0时，将与所述第二峰谷值阈值对应的计数器的值加1；

所述第三执行模块还用于当所述第五执行模块执行完毕时，将所述峰值谷值记录数组中的每一元素向后移位，将所述当前加速度值赋予所述第一谷值元素，将所述当前加速度值的采样时间赋予所述第一谷值元素对应的采样时间元素，将所述采样符号值乘以-1，将所述峰值谷值记录数组中的每一元素乘以-1，并将所述某轴向的移位计数器的值加1；

所述输出模块还用于当所述第六判断模块判断所述第一峰值元素与所述第一谷值元素之差不大于所述第二峰谷值阈值时，输出所述某轴向的移位计数器的值。

14.如权利要求9所述的移动智能终端的计步系统，其特征在于，所述系统还包括：加速度值校正单元，用于去除实时采集的加速度值的重力加速度；所述加速度值校正单元包括：

设置模块，用于为每一轴向设置一长时平均值，并将实时采集的第一个加速度值作为所述长时平均值的初始值；

更新模块，用于根据实时采集的当前加速度值，利用公式：AccAverX=f*AccAverX+(1-f)AccInX，实时更新所述设置模块设置的长时平均值，其中，所述AccAverX为某轴向的长时平均值，所述AccInX为所述某轴向上的当前加速度值，所述f为小于1的纯小数；

去除模块，用于将实时采集的当前加速度值减去所述更新模块实时更新的所述当前长时平均值，得到去除重力加速度的加速度值。

15.如权利要求9所述的移动智能终端的计步系统，其特征在于，所述系统还包括：

无效轴检测单元，用于对每一轴向上加速度值的峰谷值进行比较，若某一轴向上加速度值的峰谷值最小且小于预设的峰谷值阈值，则将相应轴向作为无效轴滤除。

16.如权利要求9所述的移动智能终端的计步系统，其特征在于，所述系统还包括：

第一无线收发器，用于通过无线网络，将所述计步单元得到的所述当前计步值发送给其它无线设备。

17.一种移动智能终端，其特征在于，所述移动智能终端包括如权利要求9至16任一项所述的移动智能终端的计步系统，所述波峰查找单元和所述计步单元集成于一数据处理器中，所述三轴加速度传感器外接于所述数据处理器，且所述数据处理器通过数据接口连接所述移动智能终端。

18.一种移动智能终端，其特征在于，所述移动智能终端包括如权利要求9至16任一项所述的移动智能终端的计步系统，所述波峰查找单元和所述计步单元集成于所述移动智能终端的应用程序或驱动程序中，所述三轴加速度传感器通过接口连接所述移动智能终端。