CN107515010A - 一种计步器的数据处理方法以及计步器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计步器的数据处理方法以及计步器装置，所述方法包括获取三轴加速度数据；将三轴加速度数据存至第一循环数组中；第一循环数组每增加一个值，就提取该数值和其前(N‑1)个数值进行FIR滤波、平滑滤波，然后进行计步算法。所述装置包括计步器、智能移动终端和云存储平台。本发明能提高计步精度，并方便对运动数据进行管理以及提供更大容量的储存空间和更加全面的数据挖掘及展示。
Description
技术领域
本发明涉及一种计步器的数据处理方法以及计步器装置。
背景技术
现在生活水平越来越高，很多人都开始注重自己的健康问题，并关注自己每天是否有足够的运动量，而运动计步器则成为运动达人必不可少的设备。
新时代的计步器不再只是简单监测用户的运动数据，结构粗糙、功能单一、精度差和适用性低下的一种商业化产品，而是伴随时代进步、科技发展的新的产物。如今的计步器，不仅要求计步精度高、功能丰富，而且要求能实现人性化的个人定制，实现更加适合每个人的真正合理需求的功能。
然而现有的计步器不能提供更大容量的储存空间和更加全面的数据挖掘及展示，使用户通过智能移动终端上传的各时期历史数据，并通过运动数据的储存、管理、统计、对比，获得更加全面的运动数据图表展示和个人运动健身档案管理。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种计步器的数据处理方法以及计步器装置。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：
一种计步器的数据处理方法，该方法包括以下步骤：
获取三轴加速度数据；
将三轴加速度数据存至一第一循环数组中；
第一循环数组每增加一个值，就提取该数值和其前(N-1)个数值进行FIR滤波，FIR滤波后的数值存至第二循环数组中，然后对第二循环数组中的数据进行平滑滤波，平滑滤波后的数值存至第三循环数组中；
从第三循环数组中周期性提取N个加速度数值进行计步算法，计步算法包括：预设加速度变化阈值，通过判断三轴方向上的加速度变化值以及变化时长，计算符合加速度变化值超出预设的加速度变化阈值且所述变化时长超出预设的变化时长阈值的数量从而判断步数。
进一步地，所述将三轴加速度数据存至第一循环数组之前还包括：对三轴加速度数据进行分频处理。
进一步地，所述计算符合加速度变化值超出预设的加速度变化阈值且所述变化时长超出预设的变化时长阈值的数量，具体是从上一个最大加速度数值的位置开始，到最新的加速度数值对应的序号结束，寻找新增加的超过阈值的最大值。
进一步地，所述获取三轴加速度数据还包括：通过Socket监听数据。
本发明还提供了一种计步器装置，所述装置包括计步器、设置有计步器应用软件的智能移动终端和云存储平台，所述计步器设置有微控制器、用于在各个方向上采集运动数据的三轴加速度传感器、用于传输运动数据的计步器蓝牙模块，所述三轴加速度传感器的输出端连接微控制器的输入端，所述微控制器与所述计步器蓝牙模块相连并能进行双向数据传输；所述智能移动终端通过其内置的终端蓝牙模块与计步器的计步器蓝牙模块无线连接并能进行双向数据传输，所述计步器应用软件用于控制终端蓝牙模块开启及与计步器蓝牙模块配对连接，并采用上述数据处理方法对计步器输出的加速度数据进行处理，获取计步数；所述云存储平台与智能移动终端通过互联网连接。
进一步地，所述计步器应用软件还用于计算当前的卡路里消耗量、历史计步量、自动计算平均步数、获取用户好友的计步量记录并对此进行排位、分享至社交平台。
进一步地，所述计步器还设置有OLED显示屏，所述OLED显示屏的输入端连接微控制器的输出端。
进一步地，所述智能移动终端包括智能手机或者平板电脑。
进一步地，所述微控制器为STM32微控制器。
进一步地，所述三轴加速度传感器的型号为MPU6050。
进一步地，所述计步器蓝牙模块的型号为HC-08蓝牙芯片。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种计步器的数据处理方法以及计步器装置，能提高计步精度，并方便对运动数据进行管理以及提供更大容量的储存空间和更加全面的数据挖掘及展示。
附图说明
图1是本发明的计步器装置的结构示意图；
图2是本发明的计步器的数据处理方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明作进一步说明。
请参见图1，本发明的计步器装置包括计步器、智能移动终端和云存储平台。
所述计步器设置有微控制器、三轴加速度传感器、计步器蓝牙模块、OLED显示屏。所述三轴加速度传感器的输出端连接微控制器的输入端，所述微控制器与所述计步器蓝牙模块相连并能进行双向数据传输，所述显示屏的输入端连接微控制器的输出端。
本实施例中，所述微控制器为STM32微控制器，用于获取三轴加速度传感器采集的运动数据，控制所述计步器蓝牙模块的通信功能，调用所述OLED显示屏进行运动数据的显示，实现对各个模块进行协调，使之完成整体系统功能。
本实施例中，所述三轴加速度传感器的型号为MPU6050。本发明通过MPU6050获取关于空间中的X、Y、Z三个轴向上16位加速度的ADC信号，实现实时监测输出三个轴向的加速度的原始信号，通过对采集的模拟量转换成可输出的信号量，亦即传感器的三轴原始信号数据。应用MPU6050内置的Digital Motion Processor，可对传感器获取的原始数据进行算法滤波处理，并通过I2C接口向STM32微控制器输出经过解算后的空间姿态及加速度数据。为了提高其加速度参数传感信息的精确度，可以对其可测范围进行限制。上电后的MPU6050三轴加速度传感器模块对加速信号进行采样，并利用STM32微控制器读取这些数据。
本实施例中，所述计步器蓝牙模块的型号为HC-08蓝牙芯片。HC-08蓝牙芯片的核心是HC-08蓝牙4.0BLE低功耗模块，其体积小巧，在空旷地通讯距离接近80米。
所述智能移动终端可以为智能手机或者平板电脑，其设置有计步器应用软件，其通过内置的终端蓝牙模块与计步器的计步器蓝牙模块无线连接并能进行双向数据传输，所述计步器应用软件用于控制终端蓝牙模块开启及与计步器蓝牙模块配对连接，并对计步器输出的加速度数据进行数据处理，获取计步数、计算当前的卡路里消耗量、历史计步量、自动计算平均步数、获取用户好友的计步量记录并对此进行排位、分享至社交平台。
请参见图2，本实施例中，所述计步器应用软件的数据处理方法具体包括以下步骤：
获取三轴加速度数据；
将三轴加速度数据存至一第一循环数组中；
第一循环数组每增加一个值，就提取该数值和其前(N-1)个数值进行FIR滤波，FIR滤波后的数值存至第二循环数组中，然后对第二循环数组中的数据进行平滑滤波，平滑滤波后的数值存至第三循环数组中；
从第三循环数组中周期性提取N个加速度数值进行计步算法，计步算法包括：预设加速度变化阈值，通过判断三轴方向上的加速度变化值以及变化时长，计算符合加速度变化值超出预设的加速度变化阈值且所述变化时长超出预设的变化时长阈值的数量从而判断步数。
进一步地，所述将三轴加速度数据存至第一循环数组之前还包括：对三轴加速度数据进行分频处理。
进一步地，所述计算符合加速度变化值超出预设的加速度变化阈值且所述变化时长超出预设的变化时长阈值的数量，具体是从上一个最大加速度数值的位置开始，到最新的加速度数值对应的序号结束，寻找新增加的超过阈值的最大值。
进一步地，所述获取三轴加速度数据还包括：通过Socket监听数据。
所述云存储平台与智能移动终端通过互联网连接，用于接收智能移动终端上传的用户运动数据，并建立云存储数据库，以提供更大容量的储存空间，实现用户个人的实时与历史数据的存储与获取，保存用户个人的个性化数据。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种计步器的数据处理方法，其特征在于，包括：
获取三轴加速度数据；
将三轴加速度数据存至第一循环数组中；
第一循环数组每增加一个值，就提取该数值和其前(N-1)个数值进行FIR滤波，FIR滤波后的数值存至第二循环数组中，然后对第二循环数组中的数据进行平滑滤波，平滑滤波后的数值存至第三循环数组中；
从第三循环数组中周期性提取N个加速度数值进行计步算法，计步算法包括：预设加速度变化阈值，通过判断三轴方向上的加速度变化值以及变化时长，计算符合加速度变化值超出预设的加速度变化阈值且所述变化时长超出预设的变化时长阈值的数量从而判断步数。
2.根据权利要求1所述的一种计步器的数据处理方法，其特征在于，所述将三轴加速度数据存至第一循环数组之前还包括：对三轴加速度数据进行分频处理。
3.根据权利要求1所述的一种计步器的数据处理方法，其特征在于，所述计算符合加速度变化值超出预设的加速度变化阈值且所述变化时长超出预设的变化时长阈值的数量，具体是从上一个最大加速度数值的位置开始，到最新的加速度数值对应的序号结束，寻找新增加的超过阈值的最大值。
4.根据权利要求1所述的一种计步器的数据处理方法，其特征在于，所述获取三轴加速度数据还包括：通过Socket监听数据。
5.一种计步器装置，其特征在于，包括：
计步器，所述计步器设置有微控制器、用于在各个方向上采集运动数据的三轴加速度传感器、用于传输运动数据的计步器蓝牙模块，所述三轴加速度传感器的输出端连接微控制器的输入端，所述微控制器与所述计步器蓝牙模块相连并能进行双向数据传输；
设置有计步器应用软件的智能移动终端，所述智能移动终端通过其内置的终端蓝牙模块与计步器的计步器蓝牙模块无线连接并能进行双向数据传输，所述计步器应用软件用于控制终端蓝牙模块开启及与计步器蓝牙模块配对连接，并采用权利要求1-4任一所述方法对计步器输出的加速度数据进行处理，获取计步数；
云存储平台，所述云存储平台与智能移动终端通过互联网连接。
6.根据权利要求5所述的一种计步器装置，其特征在于，所述计步器应用软件还用于计算当前的卡路里消耗量、历史计步量、自动计算平均步数、获取用户好友的计步量记录并对此进行排位、分享至社交平台。
7.根据权利要求5所述的一种计步器装置，其特征在于，所述计步器还设置有OLED显示屏，所述OLED显示屏的输入端连接微控制器的输出端。
8.根据权利要求5所述的一种计步器装置，其特征在于，所述智能移动终端包括智能手机或者平板电脑。
9.根据权利要求5所述的一种计步器装置，其特征在于，所述微控制器为STM32微控制器。
10.根据权利要求5所述的一种计步器装置，其特征在于，所述三轴加速度传感器的型号为MPU6050；所述计步器蓝牙模块的型号为HC-08蓝牙芯片。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |