CN106441350A - 一种计步方法及终端 - Google Patents

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CN106441350A
CN106441350A CN201610885957.8A CN201610885957A CN106441350A CN 106441350 A CN106441350 A CN 106441350A CN 201610885957 A CN201610885957 A CN 201610885957A CN 106441350 A CN106441350 A CN 106441350A
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acceleration
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姚跃春
吴利东
陈晔
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Shenzhen Jinli Communication Equipment Co Ltd
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Shenzhen Jinli Communication Equipment Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
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Abstract

本发明实施例公开了一种计步方法及终端，其中该方法包括：获取终端的加速度数据；侦测出所述终端的使用状态；根据所述加速度数据计算与所述使用状态对应的动态阈值；获取所述加速度数据的特征值，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件；若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，则根据与所述使用状态对应的预设计步规则进行计步。本发明实施例通过终端的加速度数据确定终端的使用状态，并计算与该终端的使用状态相对应的动态阈值，当判断加速度数据的特征值和动态阈值满足计步条件时，选择与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步，从而提高计步的准确度。

Description

一种计步方法及终端
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种计步方法及终端。
背景技术
目前大多数智能终端均携带有计步功能，以便于用户在运动过程中统计运动步数，从而掌控运动量。
现有的计步方法大致分为两种：一是通过加速度计采集用户的加速度，解析加速度值的波峰和波谷，将相邻波峰和波谷之差与预设的阈值进行比较，根据比较结果判断用户是否发生移步，进而统计出用户的移动步数；二是将相邻波峰进行离散傅里叶变换求得相应的频率，再与预设的频率阈值进行比较，根据比较结果判断用户是否发生移步，进而统计出用户的移动步数。然而这两种方法均会受到用户的运动场景的影响，比如用户将终端放在口袋里上下楼梯或者用户手拿终端时，手部摆动走路等运动场景这些不同的运动场景导致终端的计步时的使用状态不同。对于用户的不同运动场景使用现有计步方法均会存在计步不准确的情况。
发明内容
本发明实施例提供一种计步方法和终端，从而提高计步的准确度。
第一方面，本发明实施例提供了一种计步方法，该方法包括：
获取终端的加速度数据；
侦测出所述终端的使用状态；
根据所述加速度数据计算与所述使用状态对应的动态阈值；
获取所述加速度数据的特征值，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件；
若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，则根据与所述使用状态对应的预设计步规则进行计步。
第二方面，本发明实施例还提供了一种终端，该终端包括:
第一获取单元，用于获取终端的加速度数据；
侦测单元，用于侦测出所述终端的使用状态；
计算单元，用于根据所述加速度数据计算与所述使用状态相对应的动态阈值；
获取判断单元，用于获取所述加速度数据的特征值，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件；
计步单元，用于若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，则根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
本发明实施例通过终端的加速度数据确定终端的使用状态，并计算与该终端的使用状态相对应的动态阈值，当判断加速度数据的特征值和动态阈值满足计步条件时，选择与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步，从而提高计步的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种计步方法的示意流程图；
图2是图1中步骤S102的子示意流程图；
图3是本发明一实施例提供的终端坐标轴的示意图；
图4是图1中步骤S103的子示意流程图；
图5是图1中步骤S104的子示意流程图；
图6是本发明一实施例提供的一种计步方法的另一示意流程图；
图7是本发明一实施例提供的一种终端的示意性框图
图8是本发明一实施例提供的另一种终端的示意性框图；
图9是本发明一实施例提供的一种终端的结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种计步方法的示意流程图。该计步方法可以运行在智能手机(如Android手机、IOS手机等)、平板电脑或智能穿戴设备等终端中。如图1所示，该计步方法的步骤包括S101～S105。
S101、获取终端的加速度数据。
具体地，加速度数据为三轴加速度数据，分别为坐标轴上的X轴、Y轴和Z轴方向上的加速度数据。优选的是通过设置在该终端的MEMS惯性传感器获取该终端的加速度数据。该MEMS惯性传感器主要集成了陀螺仪和加速度计。MEMS惯性传感器对获取的加速度数据进行采样、转换等数据处理后传递给终端的处理器。
S102、侦测出所述终端的使用状态。
在本发明的实施例中，终端的使用状态具体为用户使用该终端进行计步时的携带状态等。终端的使用状态主要由终端用户的运动场景(包括携带该终端的方式、用户的运动方式等)决定。比如用户携带终端进行跑步时，由于终端处在用户口袋或者臂包内，终端的使用状态将受到用户腿部或者臂部运动状态的影响。
侦测所述终端的使用状态可以使用传感器，比如接近传感器和光线传感器结合判断终端是否在用户口袋中；握力传感器可以判断该终端是否在用户的手中握持等。侦测所述终端的使用状态还可以采用其他方法，在此不做限定。
在本发明的实施例中，优选地，采用通过获取终端的三轴加速度数据来确定终端的使用状态。所述加速度数据包括X轴、Y轴和Z轴上的加速度数据，即在X轴、Y轴和Z轴方向上以时间为顺序采集的加速度数据。
更具体的，请参阅图2，图2是上述步骤S102的子示意流程图。如图2所示，包括步骤S102a～S102c。
S102a、根据所述加速度数据计算合成加速度、第一夹角和第二夹角，其中，所述第一夹角为所述合成加速度与Z轴的夹角，所述第二夹角为所述合成加速度在XY平面的投影分量与X轴的夹角。
参见图3，图3是本发明一实施例提供的终端坐标轴的示意图。其中，r为合成加速度，α为第一夹角，β为第二夹角。合成加速度r为X轴、Y轴和Z轴三个方向的加速度的合成；第一夹角α为合成加速度r与Z轴的夹角；第二夹角β为合成加速度r在XY平面的投影分量r1与X轴的夹角。其中，第一夹角α和第二夹角β也可以为合成加速度r及其分量与其他坐标轴的夹角，在此不做限定。
S101b、计算所述加速度数据在第一预设时间窗口内的波动值。
具体地，加速度数据的波动值包括三轴方向上的加速度数据波动值，该轴向的波动值的数据信息可以表示终端在该轴向的运动状态信息。为了减小运算量，具体的可以选择加速度数据时间轴上的一段时间作为第一预设时间窗口，求取该第一预设时间窗口内的波动值。优选地，该第一预设时间窗口内的波动值为该第一预设时间窗口内的加速度数据最大值或最小值。该波动值也可以采用其他方式进行表示。
S101c、根据所述合成加速度、第一夹角、第二夹角和波动值确定所述终端的使用状态。
在本实施例中，根据合成加速度r、第一夹角α和第二夹角β可以确定终端的姿态信息，即可以判断出终端在终端用户的裤子口袋、用户手上、用户手上且摆动或用户的臂包内。比如当第一夹角α的值在第一预设夹角αg允许范围内(例如在αg-20°与αg+20°之间)，第二夹角β的值在第二预设夹角βg允许范围内(例如在βg-20°与βg+20°之间)，且Y轴方向上的波动值最大，则可以判定终端在用户裤子口袋中。进一步地，通过判断三个轴方向的波动值中的最大值是否大于预设波动阈值，若是，则可以判定用户在跑步；若否，则可以判定用户是行走。
在实际应用中，还可以根据三轴加速度数据来确定终端的使用状态。其中，三轴加速度数据、第一夹角、第二夹角和波动值可选择一种或多种组合方式，用以确定终端的使用状态，具体的组合方式不做限定。
S103、根据所述加速度数据计算与所述使用状态相对应的动态阈值。
为了提高计步的准确度，本发明的实施例采用动态阈值，该动态阈值与所述终端的使用状态相关，利用两者的相关性完成最终的计步统计，可有效地提高计步精度。
更具体的，请参阅图4，图4是上述步骤S103的子示意流程图。如图4所示，包括S103a和S103b。
S103a、计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值；
S103b、通过计算所述平均值与所述使用状态系数的乘积获得所述动态阈值。
具体的是，首先在加速度数据的时间轴上选择一个时间窗口作为为第二预设时间窗口。优选地，该第二预设时间窗口和上述步骤中的第一预设时间窗口相关，这里相关可以包括两个时间窗口部分重合、全部重合或更复杂的关系。由此可以提高动态阈值和使用状态的相关度，进而提高计步的准确度。该第二预设时间窗口的设置不仅可以减少终端处理器的运算量，还可以提高实时计算动态阈值的速度。
计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值，将该合成加速度的平均值再乘以一个与所述终端的使用状态相关的使用状态系数K，即可获得所述的动态阈值。该使用状态系数K的取值范围和使用状态相关,优选地,K取值范围为合成加速度的最小值与平均值之比至合成加速度的最大值与平均之比。
另外，该使用状态系数K与所述终端的使用状态相关，可理解为：比如跑步状态，该系数在K取值范围内相应取值大一些；行走状态，该系数在K取值范围内相应取值小一些。使用状态系数K的设置可以有效降低无效信号的干扰。
S104、获取所述加速度数据的特征值，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件。
在本发明的实施例中，获取所述加速度数据的特征值，具体的包括获取所述加速度数据的合成加速度的波峰值和波谷值。在实际应用中，也可以获取加速数据的其他特征值等，比如加速度数据曲线斜率变化值、波峰和波谷的带宽值等。
更具体的，请查阅图5，图5是上述步骤S104的子示意流程图。如图5所示，具体包括：104a、判断所述波峰值是否大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值是否小于所述动态阈值；104b、若所述波峰值大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值小于所述动态阈值，则判定所述特征值与所述动态阈值满足所述计步条件。
在步骤104a和104b中，由于获取的加速度数据及合成加速数据在其时间轴为一个类似正弦波的离散曲线，包含多个波峰值和波谷值，这些波峰值和波谷值是由用户行走的步数特征和外界噪声产生的，即使进行滤波处理，也不可能完全消除噪声的影响。因此，由于现有的计步方法采用波峰值和波谷值之差来与预设阈值进行比较，由于噪声的影响，必然会造成计步不准确。而本计步条件判断方法，即简单又计算方便，同时可以去除噪声的影响，进而提高计步判断条件的精度。
S105、若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，则根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
在本发明的实施例中，若满足计步条件，则计步一次，该计步一次还需要根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步，预设计步规则为计步一次具体对应的步数。例如，用户将终端放在用户口袋中行走或跑步时，该计步一次对应的步数加1；如用户手拿终端行走或跑步且摆动手臂时，该计步一次对应的步数加2，该使用状态对应的预设计步规则为满足计步条件下的一个特征值对应两步。
需要说明的是，上述加速度数据的处理，比如获取加速度的特征值等，是在时域中处理的。本领域的技术人员可以理解的是，这些数据处理还可以通过傅里叶变化或小波变换后在频域里进行处理，在频域里进行处理过程在此不做详细介绍，但亦在本发明的保护范围内。
上述实施例通过终端的加速度数据确定终端的使用状态，并计算与该终端的使用状态相对应的动态阈值，当判断出加速度数据的特征值和动态阈值满足计步条件时，选择与该使用状态相对应的预设计步规则计步，从而提高计步的准确度。
请参阅图6，图6是本发明又一实施例提供的另一种计步方法的示意流程图。该方法是在上述实施例提供的计步方法的基础上，又增加并优化了一些步骤，用来进一步提高终端计步的准确度。如图6所示，该方法包括步骤S201～S208。
S201、获取终端的加速度数据，根据所述加速度数据侦测所述终端的使用状态。
在本发明的实施例中，获取终端的加速度数据，具体的通过设置在终端内的MEMS惯性传感器获取的。该加速度数据具体为三轴加速度数据，分别为坐标轴上的X轴、Y轴和Z轴方向上的加速度数据。
根据所述加速度数据确定所述终端的使用状态，具体包括：根据所述加速度数据计算合成加速度、第一夹角和第二夹角，其中，所述第一夹角为所述合成加速度与Z轴的夹角，所述第二夹角为所述合成加速度在XY平面的投影分量与X轴的夹角；计算所述加速度数据在第一预设时间窗口内的波动值；以及根据所述合成加速度、第一夹角、第二夹角和波动值确定所述终端的使用状态。
其中，根据所述加速度数据计算合成加速度、第一夹角和第二夹角，其中，所述第一夹角为所述合成加速度与Z轴的夹角，所述第二夹角为所述合成加速度在XY平面的投影分量与X轴的夹角。参见图3，图3是本发明一实施例提供的终端坐标轴的示意图。其中，r为合成加速度，α为第一夹角，β为第二夹角。合成加速度r为X轴、Y轴和Z轴三个方向的加速度的合成；第一夹角α为合成加速度r与Z轴的夹角；第二夹角β为合成加速度r在XY平面的投影分量与X轴的夹角。其中，第一夹角α和第二夹角β也可以为合成加速度r及其分量与其他坐标轴的夹角，在此不做限定。
其中，计算所述加速度数据在第一预设时间窗口内的波动值。在本实施例中，加速度数据的波动值包括三轴方向上的加速度数据波动值，该轴向的波动值的数据信息可以表示终端的运动状态信息。为了减小运算量，具体的可以选择加速度数据时间轴上的一段时间作为第一预设时间窗口，求取该第一预设时间窗口内的波动值。优选地，该第一预设时间窗口内的波动值为该第一预设时间窗口内的加速度数据最大值和最小值。该波动值也可以采用其他方式进行表示。
其中，根据所述合成加速度、第一夹角、第二夹角和波动值确定所述终端的使用状态。在本实施例中，根据合成加速度r、第一夹角α和第二夹角β可以确定终端的姿态信息，即可以判断出终端在终端用户的裤子口袋、用户手上、用户手上且摆动或用户的臂包内。比如当第一夹角α的值在第一预设夹角αg允许范围内(例如在αg-20°与αg+20°之间)，第二夹角β的值在第二预设夹角βg允许范围内(例如在βg-20°与βg+20°之间)，且Y轴方向上的波动值最大，则可以判定终端在用户裤子口袋中。进一步地，通过判断三个轴方向的波动值中的最大值是否大于预设波动阈值，若是，则可以判定用户在跑步；若否，则可以判定用户是行走。
在实际应用中，还可以根据三轴加速度数据来确定终端的使用状态。其中，三轴加速度数据、第一夹角、第二夹角和波动值可选择一种或多种组合方式，用以确定终端的使用状态，具体的组合方式不做限定。
S202、根据所述加速度数据计算与所述使用状态相对应的动态阈值。
为了提高计步的准确度，本发明的实施例采用动态阈值，该动态阈值与所述终端的使用状态相关，利用两者的相关性完成最终的计步，可有效地提高计步精度。
据所述加速度数据计算与所述使用状态相对应的动态阈值，具体包括：计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值；以及通过计算所述平均值与所述使用状态系数的乘积获得所述动态阈值。
更具体的，首先在加速度数据的时间轴上选择一个时间窗口作为为第二预设时间窗口。优选地，该第二预设时间窗口和上述步骤中的第一预设时间窗口相关，这里相关可以包括两个时间窗口部分重合、全部重合或更复杂的关系。由此可以提高动态阈值和使用状态的相关度，进而提高计步的准确度。该第二预设时间窗口的设置不仅可以减少终端处理器的运算量，还可以提高实时计算动态阈值的速度。计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值，将该合成加速度的平均值再乘以一个与所述终端的使用状态相关的使用状态系数K，即可获得所述的动态阈值。该使用状态系数K的取值范围和使用状态相关,优选地,K取值范围为合成加速度的最小值与平均值之比至合成加速度的最大值与平均之比。
另外，该使用状态系数K与所述终端的使用状态相关，可理解为：比如跑步状态，该系数相应在K取值范围内取值大一些；行走状态，该系数相应在K取值范围内取值小一些。使用状态系数K的设置可以有效降低无效信号的干扰。
S203、获取所述加速度数据的特征值，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件。
在本发明的实施例中，获取所述加速度数据的特征值具体是：先求取所述加速度数据的合成加速度，在求取合成加速度的波峰值和波谷值，合成加速度也为在时间轴上离散的曲线，因此合成加速度包括一系列的波峰值和波谷值。
其中，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件，具体为：判断所述波峰值是否大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值是否小于所述动态阈值；若所述波峰值大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值小于所述动态阈值，则判定所述特征值与所述动态阈值满足所述计步条件。
根据所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件的判断结果执行不同的步骤。如果所述特征值与所述动态阈值不满足计步条件，则执行步骤S204；如果所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，则执行步骤S205。
S204、判断下一组所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件。
在本发明的实施例中，该步骤是上述步骤S203的判断结果的一种执行方式，即述特征值与所述动态阈值不满足计步条件，执行该步骤。其中，不满足计步条件包括：
一：若所述波峰值大于所述动态阈值，所述与所述波峰值相邻的波谷值不小于所述动态阈值。
二：若所述波峰值不大于所述动态阈值，所述与所述波峰值相邻的波谷值小于所述动态阈值。
二：若所述波峰值不大于所述动态阈值，所述与所述波峰值相邻的波谷值不小于所述动态阈值。
若判断结果出现以上三种情况，将执行该步骤，判断下一组所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件，同时，该组数据不作为记步数统计。
需要说明的是，下一组所述特征值为与该组相邻的波峰值和波谷值相邻的波峰值和波谷值，在本实施中，一组特征值包括波峰值和与其相邻的波谷值。
S205、获取所述终端的计步步频信息。
在本发明的实施例中，该步骤是上述步骤S203的判断结果的另一种执行方式，即述特征值与所述动态阈值满足计步条件时，执行该步骤。
其中，获取所述终端的计步步频信息，可以通过获取用户的步数之间的时间间隔得到。在本实施里中，具体通过获取满足计步条件的加速度数据的合成加速度的波峰值和波谷值对应的步数时间间隔，将该步数时间间隔转换成所述终端的计步步频信息。
S206、判断所述计步步频信息是否在预设步频范围内。
在本发明的实施例中，该预设步频为终端用户平常行走或跑步时的大致步频范围。可以通过设置在终端上的步频采集模块获取，当收到用户的采集指令后，获取该终端用户的步频信息，生成预设步频范围并保存。
判断所述计步步频信息是否在预设步频范围内可以进一步检验根据计步条件进行计步是否正确，从而有进一步地降低噪声信号的干扰，进一步地提高了计步的准确度。
为了方便理解，将步频信息转换成其对应的时间进行说明。比如，终端用户的预设步频范围对应的时间间隔范围为0.2s到2s，其中s为秒，如果该终端获取的计步步频信息对应的时间间隔不在0.2s到2s范围内，则执行步骤S208，该组数特征值不作为计步统计。如果所述计步步频信息对应的时间间隔在0.2s到2s范围内，则执行步骤S207，按照与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
S207、根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
在本发明的实施例中，若满足计步条件，则计步一次，该计步一次还需要根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步，预设计步规则为计步一次具体对应的步数。例如，如，用户将终端放在用户口袋中行走或跑步时，该计步一次对应的步数加1；如用户手拿终端行走或跑步且摆动手臂时，该计步一次对应的步数加2，该使用状态对应的预设计步规则为满足计步条件下的一个特征值对应两步。可以理解的是，终端的其他使用状态可以对应其他的计步规则，根据实际使用状态的场景进行分析即可，在此不做详细描述。
S208、不计步。
在本发明的实施例中，不计步为不计步统计，即是舍弃该组特征值，因为该组特征值可能是由外界噪声影响造成的。可以理解的，在某些实施例中，还可不舍弃该组特征值，而选择进一步的分析判断等处理方式，在此不做详细描述，但亦在本方法的保护范围内。
上述实施例通过终端的加速度数据确定终端的使用状态，并计算与该终端的使用状态相对应的动态阈值，通过比较加速度数据的特征值和动态阈值是否满足计步条件后，在增加了步频信息的判定条件，进而选择与该使用状态相对应的预设计步规则，开始进行计步，从而进一步提高了计步的准确度。
请参阅图7，图7是本发明一实施例提供的一种终端的示意性框图。终端包括但不限于智能手机、平板电脑或智能穿戴设备。如图7所示，终端200包括第一获取单元201、侦测单元202、计算单元203、获取判断单元204和计步单元205。
第一获取单元201，用于获取终端的加速度数据。
其中，获取确定单元201具体用于：三轴加速度数据，分别为坐标轴上的X轴、Y轴和Z轴方向上的加速度数据。优选的是通过设置在该终端的MEMS惯性传感器获取该终端的加速度数据。
侦测单元202，用于侦测所述终端的使用状态。
其中，终端的使用状态具体为用户使用该终端进行计步时的携带状态等。终端的使用状态主要由终端用户的运动场景(包括携带该终端的方式、用户的运动方式等)决定。比如用户携带终端进行跑步时，由于终端处在用户口袋或者臂包内，终端的使用状态将受到用户腿部或者臂部运动状态的影响。
其中，侦测单元202具体用于：根据所述加速度数据计算合成加速度、第一夹角和第二夹角，其中，所述第一夹角为所述合成加速度与Z轴的夹角，所述第二夹角为所述合成加速度在XY平面的投影分量与X轴的夹角；计算所述加速度数据在第一预设时间窗口内的波动值；以及根据所述合成加速度、第一夹角、第二夹角和波动值确定所述终端的使用状态。
比如，获取终端的加速度数据，根据该加速度数据计算合成加速度r、第一夹角α和第二夹角β；选择加速度数据时间轴上的一段时间作为时间窗口，即第一预设时间窗口，计算该时间窗口内的加速度数据的波动值；第一夹角α的值在第一预设夹角αg允许范围内(例如在αg-20°与αg+20°之间)，且第二夹角β的值在第二预设夹角βg允许范围内(例如在βg-20°与βg+20°之间)，如果此时在Y轴方向的波动值最大，则可以判定终端在用户裤子口袋中且处于跑步状态。
计算单元203，用于根据所述加速度数据计算与所述使用状态相对应的动态阈值。
其中，计算单元203具体用于：计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值；通过计算所述平均值与所述使用状态系数的乘积获得所述动态阈值。
比如，首先在加速度数据的时间轴上选择一个时间窗口作为为第二预设时间窗口。优选地，该第二预设时间窗口和上述步骤中的第一预设时间窗口相关，这里相关可以包括两个时间窗口部分重合、全部重合或更复杂的关系。由此可以提高动态阈值和使用状态的相关度，进而提高计步的准确度。该第二预设时间窗口的设置不仅可以减少终端处理器的运算量，还可以提高实时计算动态阈值的速度。计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值，将该合成加速度的平均值再乘以一个与所述终端的使用状态相关的使用状态系数K，即可获得所述的动态阈值。该使用状态系数K的取值范围和使用状态相关,优选地,K取值范围为合成加速度的最小值与平均值之比至合成加速度的最大值与平均之比。
另外，该使用状态系数K与所述终端的使用状态相关，可理解为：比如跑步状态，该系数相应在K取值范围内取值大一些；行走状态，该系数相应在K取值范围内取值小一些。使用状态系数K的设置可以有效降低无效信号的干扰。
获取判断单元204，用于获取所述加速度数据的特征值，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件。
其中，所述加速度数据的特征值包括所述加速度数据的合成加速度的波峰值和波谷值；判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件还包括一个具体的判断计步条件方法。
基于此，获取判断单元204可以包括：
获取子单元2041，用于获取所述加速度数据的合成加速度的波峰值和波谷值。
判断子单元2042，用于判断所述波峰值是否大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值是否小于所述动态阈值。
判定子单元2043，用于若所述波峰值大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值小于所述动态阈值，则判定所述特征值与所述动态阈值满足计步条件。
计步单元205，用于若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，则根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
比如，若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，具体为所述波峰值大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值小于所述动态阈值。在本发明的实施例中，若满足计步条件，则计步一次，该计步一次还需要根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步，预设计步规则为计步一次具体对应的步数。例如，如，用户将终端放在用户口袋中行走或跑步时，该计步一次对应的步数加1；如用户手拿终端行走或跑步且摆动手臂时，该计步一次对应的步数加2。
请参阅图8，图8是本发明一实施例提供的一种终端的示意性框图。终端包括但不限于智能手机、平板电脑或智能穿戴设备。如图8所示，终端300包括第一获取单元301、侦测单元302、计算单元303、获取判断单元304、第二获取单元305、判断单元306和计步单元307。
第一获取单元301，用于获取终端的加速度数据。
其中，获取确定单元301具体用于：三轴加速度数据，分别为坐标轴上的X轴、Y轴和Z轴方向上的加速度数据。优选的是通过设置在该终端的MEMS惯性传感器获取该终端的加速度数据。
侦测单元302，用于侦测所述终端的使用状态。
其中，终端的使用状态具体为用户使用该终端进行计步时的携带状态等。终端的使用状态主要由终端用户的运动场景(包括携带该终端的方式、用户的运动方式等)决定。比如用户携带终端进行跑步时，由于终端处在用户口袋或者臂包内，终端的使用状态将受到用户腿部或者臂部运动状态的影响。
侦测单元302具体用于：根据所述加速度数据计算合成加速度、第一夹角和第二夹角，其中，所述第一夹角为所述合成加速度与Z轴的夹角，所述第二夹角为所述合成加速度在XY平面的投影分量与X轴的夹角；计算所述加速度数据在第一预设时间窗口内的波动值；以及根据所述合成加速度、第一夹角、第二夹角和波动值确定所述终端的使用状态。
比如，获取终端的加速度数据，根据该加速度数据计算合成加速度r、第一夹角α和第二夹角β；选择加速度数据时间轴上的一段时间作为时间窗口，即第一预设时间窗口，计算该时间窗口内的加速度数据的波动值；第一夹角α的值在第一预设夹角αg允许范围内(例如在αg-20°与αg+20°之间)，且第二夹角β的值在第二预设夹角βg允许范围内(例如在βg-20°与βg+20°之间)，如果此时在Y轴方向的波动值最大，则可以判定终端在用户裤子口袋中且处于跑步状态。
计算单元303，用于根据所述加速度数据计算与所述使用状态相对应的动态阈值。
其中，计算单元303具体用于：计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值；通过计算所述平均值与所述使用状态系数的乘积获得所述动态阈值。
比如，首先在加速度数据的时间轴上选择一个时间窗口作为为第二预设时间窗口。优选地，该第二预设时间窗口和上述步骤中的第一预设时间窗口相关，这里相关可以包括两个时间窗口部分重合、全部重合或更复杂的关系。由此可以提高动态阈值和使用状态的相关度，进而提高计步的准确度。该第二预设时间窗口的设置不仅可以减少终端处理器的运算量，还可以提高实时计算动态阈值的速度。计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值，将该合成加速度的平均值再乘以一个与所述终端的使用状态相关的使用状态系数K，即可获得所述的动态阈值。该使用状态系数K的取值范围和使用状态相关,优选地,K取值范围为合成加速度的最小值与平均值之比至合成加速度的最大值与平均之比。
另外，该使用状态系数K与所述终端的使用状态相关，可理解为：比如跑步状态，该系数相应在K取值范围内取值大一些；行走状态，该系数相应在K取值范围内取值小一些。使用状态系数K的设置可以有效降低无效信号的干扰。
获取判断单元304，用于获取所述加速度数据的特征值，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件。
其中，所述加速度数据的特征值包括所述加速度数据的合成加速度的波峰值和波谷值；判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件还包括一个具体的判断计步条件方法。
基于此，获取判断单元304可以包括：
获取子单元3041，用于获取所述加速度数据的合成加速度的波峰值和波谷值。
判断子单元3042，用于判断所述波峰值是否大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值是否小于所述动态阈值。
判定子单元3043，用于若所述波峰值大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值小于所述动态阈值，则判定所述特征值与所述动态阈值满足计步条件。
第二获取单元305，用于获取所述终端的计步步频信息。
比如，具体为获取满足计步条件的加速度数据的合成加速度的波峰值和波谷值对应的步数时间间隔，将该步数时间间隔转换成所述终端的计步步频信息即可。需要说明的是，第二获取单元305在判定子单元3043判定所述特征值与所述动态阈值满足计步条件之后执行。
判断单元306，用于判断所述计步步频信息是否在预设步频范围内。
比如，终端用户的预设步频范围对应的时间间隔范围为0.2s到2s，s为秒，如果所述计步步频信息对应的时间间隔不在0.2s到2s范围内，该组数据不作为计步统计。如果所述计步步频信息对应的时间间隔在0.2s到2s范围内，按照与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
计步单元307，用于若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，则根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
比如，若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，具体为所述波峰值大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值小于所述动态阈值。在本发明的实施例中，若满足计步条件，则计步一次，该计步一次还需要根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步，预设计步规则为计步一次具体对应的步数。例如，如，用户将终端放在用户口袋中行走或跑步时，该计步一次对应的步数加1；如用户手拿终端行走或跑步且摆动手臂时，该计步一次对应的步数加2。
上述实施例通过获取终端的加速度数据以确定终端的使用状态，并计算与该终端的使用状态相对应的动态阈值，当判断出加速度数据的特征值和动态阈值是否满足计步条件时，增加步频信息的判定条件，进而选择与该使用状态相对应的预设计步规则，开始进行计步，从而进一步提高了计步的准确度。
本发明还提供一种终端，如平板电脑、手机等移动终端，请参阅图9，图9为本发明一实施例提供的一种终端的结构组成示意图。该终端400可以包括输入单元401、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器402、传感器403、显示单元404、以及包括有一个或者一个以上处理核心的处理器405等部件。本领域技术人员可以理解，图9中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
输入单元401可用于接收输入的数字、字符信息或用户特征信息(比如指纹)，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地，在一个具体的实施例中，输入单元401可包括触敏表面以及其他输入设备。触敏表面，也称为触摸显示屏或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器405，并能接收处理器405发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面。除了触敏表面，输入单元401还可以包括其他输入设备。
存储器402可用于存储应用程序和数据。存储器402存储的应用程序中包含有可执行代码。应用程序可以组成各种功能模块。处理器405通过运行存储在存储器402的应用程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器402可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器402还可以包括存储器控制器，以提供处理器405和输入单元403对存储器402的访问。
终端还可包括至少一种传感器403，比如光传感器、运动传感器、MEMS惯性传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板的亮度，接近传感器可在终端移动到耳边时，关闭显示面板和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等。MENS惯性传感器主要集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计，主要用于检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度运动等信息。至于终端还可配置的气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
显示单元404可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元404可包括显示面板进一步的，触敏表面可覆盖显示面板，当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器405以确定触摸事件的类型，随后处理器405根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。虽然在图9中，触敏表面与显示面板是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触敏表面与显示面板集成而实现输入和输出功能。
处理器405是终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器402内的应用程序，以及调用存储在存储器402内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控。可选的，处理器405可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器405可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器405中。
尽管图8中未示出，本领域的技术人员可以理解，终端还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。
具体在本实施例中，终端中的处理器405会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行代码加载到存储器402中，并由处理器405来运行存储在存储器402中的应用程序，从而实现如下功能：
获取终端的加速度数据，侦测出所述终端的使用状态；根据所述加速度数据计算与所述使用状态相对应的动态阈值；获取所述加速度数据的特征值，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件；以及若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，则根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
在某些实施方式中，具体地实现以下功能：
根据所述加速度数据计算合成加速度、第一夹角和第二夹角，其中，所述第一夹角为所述合成加速度与Z轴的夹角，所述第二夹角为所述合成加速度在XY平面的投影分量与X轴的夹角计算所述加速度数据在第一预设时间窗口内的波动值；以及根据所述合成加速度、第一夹角、第二夹角和波动值确定所述终端的使用状态。
计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值；以及通过计算所述平均值与所述使用状态系数的乘积获得所述动态阈值。
处理器405还用于实现以下功能：获取所述加速度数据的合成加速度的波峰值和波谷值；判断所述波峰值是否大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值是否小于所述动态阈值；若所述波峰值大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值小于所述动态阈值，则判定所述特征值与所述动态阈值满足所述计步条件。
在某些实施方式中，处理器405还可用于实现以下功能：获取所述终端的计步步频信息；判断所述计步步频信息是否在预设步频范围内；若所述计步步频信息在预设步频范围内，则根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种计步方法，其特征在于，包括：
获取终端的加速度数据；
侦测出所述终端的使用状态；
根据所述加速度数据计算与所述使用状态对应的动态阈值；
获取所述加速度数据的特征值，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件；
若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，则根据与所述使用状态对应的预设计步规则进行计步。
2.根据权利要求1所述的计步方法，其特征在于，所述获取所述加速度数据的特征值，包括：获取所述加速度数据的合成加速度的波峰值和波谷值；
所述判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件，包括：判断所述波峰值是否大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值是否小于所述动态阈值；若所述波峰值大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值小于所述动态阈值，则判定所述特征值与所述动态阈值满足所述计步条件。
3.根据权利要求1所述的计步方法，其特征在于，在所述若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件之后，还包括：
获取所述终端的计步步频信息；
判断所述计步步频信息是否在预设步频范围内；
若所述计步步频信息在预设步频范围内，则根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
4.根据权利要求1所述的计步方法，其特征在于，所述加速度数据包括X轴、Y轴和Z轴上的加速度数据；
所述侦测出所述终端的使用状态，包括：
根据所述加速度数据计算合成加速度、第一夹角和第二夹角，其中，所述第一夹角为所述合成加速度与Z轴的夹角，所述第二夹角为所述合成加速度在XY平面的投影分量与X轴的夹角；
计算所述加速度数据在第一预设时间窗口内的波动值；
根据所述合成加速度、第一夹角、第二夹角和波动值确定所述终端的使用状态。
5.根据权利要求4所述的计步方法，其特征在于，所述根据所述加速度数据计算与所述使用状态相对应的动态阈值，包括：
计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值；
通过计算所述平均值与所述使用状态系数的乘积获得所述动态阈值。
6.一种终端，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取终端的加速度数据；
侦测单元，用于侦测出所述终端的使用状态；
计算单元，用于根据所述加速度数据计算与所述使用状态相对应的动态阈值；
获取判断单元，用于获取所述加速度数据的特征值，判断所述特征值与所述动态阈值是否满足计步条件；
计步单元，用于若所述特征值与所述动态阈值满足计步条件，则根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述获取判断单元包括：
获取子单元，用于获取所述加速度数据的合成加速度的波峰值和波谷值；
判断子单元，用于判断所述波峰值是否大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值是否小于所述动态阈值；
判定子单元，用于若所述波峰值大于所述动态阈值，且所述与所述波峰值相邻的波谷值小于所述动态阈值，则判定所述特征值与所述动态阈值满足计步条件。
8.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：第二获取单元和判断单元；
所述第二获取单元，用于获取所述终端的计步步频信息；
所述判断单元，用于判断所述计步步频信息是否在预设步频范围内；
所述计步单元，还用于若所述计步步频信息在预设步频范围内，则根据与所述使用状态相对应的预设计步规则进行计步。
9.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述第一获取单元具体用于：获取X轴、Y轴和Z轴上的加速度数据；
所述侦测单元，具体用于：根据所述加速度数据计算合成加速度、第一夹角和第二夹角，其中，所述第一夹角为所述合成加速度与Z轴的夹角，所述第二夹角为所述合成加速度在XY平面的投影分量与X轴的夹角；计算所述加速度数据在第一预设时间窗口内的波动值；根据所述合成加速度、第一夹角、第二夹角和波动值确定所述终端的使用状态。
10.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述计算单元具体用于：计算所述第二预设时间窗口内合成加速度的平均值；以及通过计算所述平均值和所述使用状态系数的乘积获得所述动态阈值。
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