CN106767889B - 一种基于三轴G-sensor的计步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及计步方法技术领域，尤其是指一种基于三轴G‑sensor的计步方法。其包括以下步骤：a,获取三轴G‑sensor的X轴、Y轴和Z轴的数据信号；b,对所述步骤a获取的数据信号进行预处理；c,对X轴、Y轴和Z轴的数据信号进行滤波处理；d,判断滤波后波峰到波谷的高度是否超过预设的阈值；e,若是，则进行下一步；若否，则清空累加的步数再进行下一步；f,判断累计的步数是否大于N步，若是，则进行下一步；若否，则重复步骤a；g,更新并记录各个特征值；h,判断特征值是否在设定的合理范围内，若是，则进行下一步；若否，则重复步骤e中清空累加的步数；i,步数添加相应的值。

Description

一种基于三轴G-sensor的计步方法
技术领域
本发明涉及计步方法技术领域，尤其是指一种基于三轴G-sensor的计步方法。
背景技术
随着现代科技的发展及人们生活水平的提高，智能穿戴设备在中国逐步发展并开始延伸到各个领域。目前，大多数的智能穿戴设备都配置有计步器，可以对人们的行走状态或者跑步状态的进行计步。随着现代生活质量的提高，人们越来越注重自己的日常锻炼，计步作为一种有效记录锻炼的监控手段，被广泛应用在移动终端中，一般通过移动终端中的加速度传感器和一定的算法，可以计算出用户行走的步数，并估算出行走的距离和消耗的卡路里。因此，计步方法在很大程度上决定着计步的准确性。然而，现有的计步方法存在一些低幅度(例如手抖)和快速的晃动(例如用户通过手晃动移动终端或者把移动终端放在一些专门摇晃的设备上去摇晃移动终端)的干扰，这些干扰数据，会影响移动终端的计步精度。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种计步准确率高的基于三轴G-sensor的计步方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的一种基于三轴G-sensor的计步方法，包括以下步骤：
a,获取三轴G-sensor的X轴、Y轴和Z轴的数据信号；
b,对所述步骤a获取的数据信号进行预处理；
c,对X轴、Y轴和Z轴的数据信号进行滤波处理；
d,判断滤波后波峰到波谷的高度是否超过预设的阈值；
e,若是，则进行下一步；若否，则清空累加的步数再进行下一步；
f,判断累计的步数是否大于N步，若是，则进行下一步；若否，则重复步骤a；
g,更新并记录各个特征值；
h,判断特征值是否在设定的合理范围内，若是，则进行下一步；若否，则重复步骤e中清空累加的步数；
i,步数添加相应的值。
进一步的，所述将步骤b的预处理是将获取的数据信号采用分频合成法，根据设定的阈值控制信号通道的切换，将数据信号分成两个不同属性特征的信号通道或将两个信号通道合成一个信号通道。
进一步的，对两个不同属性特征的信号通道进行并行特征过滤，对过滤后的结果进行合并，得出计步波形。
进一步的，从计步波形中找出计步波形中的波峰和波谷，每产生一次波峰和波谷就累加一步。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种基于三轴G-sensor的计步方法，采用分频合成法，从而很好地抑制了信号通道频繁的切换；我们可以根据人跑步和走路两种明显不同的频段进行分频，当人从跑步状态变成走路的状态时，引起的变化超过设定的阈值，那么信号通道可以进行自动切换；从而缩小滤波的带宽，提高滤波的效率和效果，大大节省处理器的运行时间；通过并行特征过滤法来过滤出有效的数据信号；通过多次判断和验证人走路或跑步的数据波形情况，保证检测的结果的正确性和有效性。
附图说明
图1为本发明的一种基于三轴G-sensor的计步方法的流程图。
图2为本发明的人跑步或走路的示意图。
图3为本发明的图2中人跑步或走路对应的波形图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图1-3对本发明进行详细的描述。
本发明提供的一种基于三轴G-sensor的计步方法，包括以下步骤：
a,获取三轴G-sensor的X轴、Y轴和Z轴的数据信号；
b,对所述步骤a获取的数据信号进行预处理；
c,对X轴、Y轴和Z轴的数据信号进行滤波处理；
d,判断滤波后波峰到波谷的高度是否超过预设的阈值；具体地，所述阈值根据实际情况设置；
e,若是，则进行下一步；若否，则清空累加的步数再进行下一步；
f,判断累计的步数是否大于N步，若是，则进行下一步；若否，则重复步骤a；具体地，所述N步根据实际情况来设置；
g,更新并记录各个特征值；具体地，根据过滤后的波形收集到人跑步或走路的幅度、频率等特征值；
h,判断特征值是否在设定的合理范围内，若是，则进行下一步；若否，则重复步骤e中清空累加的步数；具体地，所述合理范围根据实际情况来设置；
具体地，通过步骤d、步骤f和步骤h，多次判断和验证人走路或跑步的数据波形情况，保证检测的结果的正确性和有效性。
i,步数添加相应的值。具体地，将人跑步或走路的幅度、频率等特征值与步数的数据合并，将数据通过无线功能发送到用户的手机、智能终端上面，便于用户观察自身的运动情况。
进一步的，所述将步骤b的预处理是将获取的数据信号采用分频合成法，根据设定的阈值控制信号通道的切换，将数据信号分成两个不同属性特征的信号通道或将两个信号通道合成一个信号通道。具体地，分频合成法，其中分频是将一个信号通道变成两个信号通道，合成是要把两个信号通道重新合成一个信号通道；其中分频和合成采用了设置阈值的方法来控制信号通道的切换，从而很好地抑制了信号通道频繁的切换；我们可以根据人跑步和走路两种明显不同的频段进行分频，当人从跑步状态变成走路的状态时，引起的变化超过设定的阈值，那么信号通道可以进行自动切换；从而缩小滤波的带宽，提高滤波的效率和效果，大大节省处理器的运行时间。
进一步的，对两个不同属性特征的信号通道进行并行特征过滤，对过滤后的结果进行合并，得出计步波形。具体地，在数据信号里面，隐含了需要的特征，设定每个特征是互不干扰的存在，是独立运行的个体；针对每个特征选取合适有效的范围，根据他们公共的有效范围内进行过滤并过滤出有效信号，如人跑走或跑步的幅度、频率、斜率，可以更好地统计人走路或跑步的特征，从而更好地过滤无效的步数，提高计步的准确性。
进一步的，从计步波形中找出计步波形中的波峰和波谷，每产生一次波峰和波谷就累加一步。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种基于三轴G-sensor的计步方法，其特征在于，包括以下步骤：
a,获取三轴G-sensor的X轴、Y轴和Z轴的数据信号；
b,对所述步骤a获取的数据信号进行预处理；
c,对X轴、Y轴和Z轴的数据信号进行滤波处理；
d,判断滤波后波峰到波谷的高度是否超过预设的阈值；
e,若是，则进行下一步；若否，则清空累加的步数再进行下一步；
f,判断累计的步数是否大于N步，若是，则进行下一步；若否，则重复步骤a；
g,更新并记录各个特征值；
h,判断特征值是否在设定的合理范围内，若是，则进行下一步；若否，则重复步骤e中清空累加的步数；
i,步数添加相应的值；
所述将步骤b的预处理是将获取的数据信号采用分频合成法，根据设定的阈值控制信号通道的切换，将数据信号分成两个不同属性特征的信号通道或将两个信号通道合成一个信号通道。
2.根据权利要求1所述一种基于三轴G-sensor的计步方法，其特征在于：对两个不同属性特征的信号通道进行并行特征过滤，对过滤后的结果进行合并，得出计步波形。
3.根据权利要求2所述一种基于三轴G-sensor的计步方法，其特征在于：从计步波形中找出计步波形中的波峰和波谷，每产生一次波峰和波谷就累加一步。
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