TWI579530B - 行動裝置計步系統及其步態分析方法 - Google Patents
行動裝置計步系統及其步態分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI579530B TWI579530B TW104139883A TW104139883A TWI579530B TW I579530 B TWI579530 B TW I579530B TW 104139883 A TW104139883 A TW 104139883A TW 104139883 A TW104139883 A TW 104139883A TW I579530 B TWI579530 B TW I579530B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- peak
- value
- threshold
- trough
- mobile device
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
本發明是關於一種計步系統及其步態分析方法,特別是有關於一種行動裝置計步系統及其步態分析方法。
有關專家指出,人每天必須達到一定的運動量,健康才有基本保障,特別是對長時間坐著工作的人群和運動量較少的中老年人尤為重要,如不重視適當的運動則對其心臟和血液循環都會產生不良影響,對健康不利。計步器可以幫助佩帶者知道自己在規定時段內的行走量,現有的計步器種類很多,但多數存在著計量不准、佩帶不便的缺陷以及使用一段時間就被遺忘而丟失的缺點。
有鑑於上述習知之問題,本發明之目的係提出一種行動裝置計步系統及其步態分析方法,其用以解決習知之缺失。
基於上述目的,本發明係提供一種步態分析方法,其適用於一行動裝置,行動裝置包含彼此連接的至少一感測器以及一應用程式。步態分析方法可包含下列步驟:(a)由行動裝置之感測器即時感測攜帶行動裝置之使用者的移動,以產生加速度訊號;(b)由行動裝置之應用
程式即時判斷加速度訊號之波形中是否出現波谷,若否,執行步驟(a),若是,執行步驟(c);(c)即時判斷波谷值是否小於波谷門檻值或波谷加權門檻值,若否,執行步驟(a),若是,執行步驟(a)且跳過步驟(b)及(c)至步驟(d);(d)由行動裝置之應用程式即時判斷在出現波谷後的一時間內,加速度訊號之波形中是否出現波峰,若否,執行步驟(a),若是,執行步驟(e);(e)即時判斷波峰值是否大於波峰門檻值或波峰加權門檻值,若否,執行步驟(a),若是,執行步驟(f);(f)由行動裝置之應用程式向上計數步伐數,並予以顯示。
較佳地,本發明之步態分析方法可更包含下列步驟:選擇性取樣加速度訊號之複數個加速度值及其分別對應之時間點;並可接著利用下列方程式計算出波形曲線斜率:m=(ak-ak-1)/(tk-tk-1),其中m為該波形曲線斜率,tk為時間點,tk-1為在tk前的一時間點,ak為tk時間點的加速度值,ak-1為tk-1時間點的加速度值。若執行步驟(b),判斷波形曲線斜率是否為負值,若否,判斷未出現波谷,若是,判斷出現波谷;若執行步驟(d),判斷波形曲線斜率是否為正值,若否,判斷未出現波峰,若是,判斷出現波峰。
較佳地,波谷門檻值或波谷加權門檻值可由下列方程式計算出:,其中M為該波谷門檻值,N為波谷值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值;,其中M'為該波谷加權門檻值,N為波谷值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值,B為權重值。
較佳地,波峰門檻值或波峰加權門檻值可由下列方程式計算出:,其中K為該波峰門檻值,N為波峰值取樣數量,h(i)
為第i個時間點的波峰值;或,其中K'為該波峰加權門檻值,N為波峰值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值,B為權重值。
較佳地,行動裝置包含濾波器,步態分析方法可更包含下列步驟:濾掉加速度訊號之波形中波谷值大於波谷門檻值或波谷加權門檻值的波谷;濾掉波峰值小於波峰門檻值或波峰加權門檻值的波峰。
較佳地,本發明之步態分析方法可更包含下列步驟:由行動裝置之應用程式根據複數個加速度值及其分別對應之時間點,以判斷使用者移動型態為慢走、快走或跑步。
基於上述目的,本發明再提供一種行動裝置計步系統,其包含行動裝置以及至少一感測器。行動裝置內安裝應用程式;應用程式判斷加速度訊號之波形中是否出現波峰或波谷。至少一感測器設於行動裝置並連接應用程式,感測攜帶行動裝置之使用者的移動,以產生加速度訊號。
當應用程式判斷加速度訊號之波形中出現波谷時,接著判斷波谷值是否小於波谷門檻值或波谷加權門檻值,若是,應用程式判斷在出現波谷後的一時間內加速度訊號之波形中是否出現波峰,若是,接著判斷波峰值是否大於波峰門檻值或波峰加權門檻值,若是,應用程式向上計數步伐數,並予以顯示。
較佳地,應用程式可選擇性取樣加速度訊號之複數個加速度值及其分別對應之時間點;並可接著利用下列方程式計算出波形曲線斜率:m=(ak-ak-1)/(tk-tk-1),其中m為該波形曲線斜率,tk為時間點,tk-1為在tk前的一時間點,ak為tk時間點的加速度值,ak-1為tk-1時間點的加速
度值。若執行步驟(b),判斷波形曲線斜率是否為負值,若否,判斷未出現波谷,若是,判斷出現波谷;若執行步驟(d),判斷波形曲線斜率是否為正值,若否,判斷未出現波峰,若是,判斷出現波峰。
較佳地,波谷門檻值、波谷加權門檻值、波峰門檻值或波峰加權門檻值可由下列方程式計算出:,其中M為該波谷門檻值,N為波谷值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值;,其中M'為該波谷加權門檻值,N為波谷值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值,B為權重值;,其中K為該波峰門檻值,N為波峰值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值;,其中K'為該波峰加權門檻值,N為波峰值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值,B為權重值。
較佳地,本發明之行動裝置計步系統可更包含濾波器,濾波器可濾掉加速度訊號之波形中波谷值大於波谷門檻值或波谷加權門檻值的波谷;可濾掉波峰值小於波峰門檻值或波峰加權門檻值的波峰。
承上所述,本發明之行動裝置計步系統及其步態分析方法,其係透過行動裝置內的應用程式及感測器以計算使用者之步伐數,由於一般行動裝置內已內建感測器,對於廠商而言,開發出一套應用程式後透過網路販售即可,相較於習知實體計步器,可有效降低物流及人事成本;對於使用者而言,透過線上或便利超商門市等方便的方式付費後,接著透過網路下載應用程式即可使用,不須親自到門市購買或等待商品運送到門市再去領取,非常地方便。
承上所述,本發明之行動裝置計步系統及其步態分析方法,其透過人們普遍隨身攜帶的行動裝置以感測使用者之移動並計算步伐數,使用者僅須透過在行動裝置內安裝應用程式之簡單操作,即可隨時隨地測量步伐數;藉此可解決習知必須攜帶或配戴額外裝置的不便。
承上所述,本發明之行動裝置計步系統及其步態分析方法,其可選擇性地取樣使用者移動所產生的複數個加速度值,並計算複數個加速度值之平均值作為波峰值門檻值以及波谷門檻值,藉由過濾掉低於波峰值門檻值的波峰值以及過濾掉高於波谷門檻值的波谷值,以將外在干擾及人為晃動等其他因素所產生的加速度值忽略不計;藉此,可有效降低步伐數誤判的情況,進而增加步數偵測的可信度及精準度。
承上所述,本發明之行動裝置計步系統及其步態分析方法,不同使用者會因不同腳長及走路快慢等其他因素,而在移動時產生不同的加速度值,因此本創作以使用者個人移動所產生的複數個加速度值之平均值作為波峰值門檻值以及波谷值門檻值;藉此,可有效解決習知計步器以不可改變的預設數值作為門檻值,而不能根據個人狀況適應性調整門檻值所造成的步伐誤判之缺失。
承上所述,本發明之行動裝置計步系統及其步態分析方法,其考量到以波谷門檻值以及波峰門檻值作為步伐判斷的依據,可能會因使用者的複數個加速度其中之一遠高於其他加速度值而導致平均值過高,反之亦然,進而無法確實判斷出步伐數,故將波谷門檻值以及波峰門檻值乘上適當的權重值,以取得波谷加權門檻值以及波峰加權門檻值作為判斷步伐的依據;藉此,可有效提升步伐數判斷之精準度。
100‧‧‧行動裝置
110‧‧‧感測器
111‧‧‧加速度訊號
112‧‧‧波形
113‧‧‧波谷
114‧‧‧波谷值
115‧‧‧波峰
116‧‧‧波峰值
120‧‧‧應用程式
121‧‧‧波谷門檻值
122‧‧‧波谷加權門檻值
123‧‧‧波峰門檻值
124‧‧‧波峰加權門檻值
125‧‧‧波形曲線斜率
130‧‧‧濾波器
z、a1、b、c、a2、d、e、f‧‧‧步驟
O、P、Q、L1、L2、L3、L4、L5‧‧‧波谷
O'、Q'、H1、H2、H3、H4、H5‧‧‧波峰
K‧‧‧波峰門檻值
K'‧‧‧波峰加權門檻值
M‧‧‧波谷門檻值
M'‧‧‧波谷加權門檻值
X、Y‧‧‧加速度軸
第1圖係根據本發明之步態分析方法之步驟流程圖。
第2圖係根據本發明之行動裝置計步系統及其步態分析方法之第一波形示意圖。
第3圖係根據本發明之行動裝置計步系統及其步態分析方法之第二波形示意圖。
第4圖係根據本發明之行動裝置計步系統之方塊圖。
第5圖係根據本發明之行動裝置計步系統之使用示意圖。
請參閱第1圖,其係根據本發明之步態分析方法之步驟流程圖。如圖所示,步態分析方法,適用於行動裝置,行動裝置包含彼此連接的至少一感測器以及一應用程式。步態分析方法包含下列步驟:步驟z:開始。此步驟係指使用者攜帶行動裝置移動,移動型態例如慢走、快走或跑步,行動裝置放置位置例如褲子口袋中,在此僅舉例說明,不以此為限。
步驟a1:截取資料。此步驟係指由行動裝置之感測器即時感測攜帶行動裝置之使用者的移動,以產生加速度訊號。
步驟b:判斷是否出現波谷。詳細地說,由行動裝置之應用程式即時判斷加速度訊號之波形中是否出現波谷。
波谷判斷方式,例如選擇性取樣加速度訊號之複數個加速度值及其分別對應之時間點,並將複數個取樣值代入方程式m=(ak-ak-1)/(tk-tk-1)中,以利用此方程式計算出一波形曲線斜率,其中m
為波形曲線斜率,tk為時間點,tk-1為在tk前的一時間點,ak為tk時間點的加速度值,ak-1為tk-1時間點的加速度值;接著,判斷波形曲線斜率是否為負值,若否,判斷未出現波谷,若是,判斷出現波谷。
步驟c:即時判斷波谷是否低於波谷門檻值或波谷加權門檻值。舉例來說,波谷門檻值可由方程式計算出,其中M為波谷門檻值,N為波谷值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值。另一方面,波谷加權門檻值可由方程式計算出,其中M'為波谷加權門檻值,N為波谷值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值,B為權重值。由此可見,波谷加權門檻值可為波谷門檻值與權重值之乘積值。
步驟a2:截取資料。此步驟係指由行動裝置之感測器即時感測攜帶行動裝置之使用者的移動,以產生加速度訊號。
步驟d:判斷是否出現波峰。詳細地說,由行動裝置之應用程式即時判斷在出現波谷後的一時間內,加速度訊號之波形中是否出現波峰。
波峰判斷方式,例如選擇性取樣加速度訊號之複數個加速度值及其分別對應之時間點,並可將複數個取樣值代入方程式m=(ak-ak-1)/(tk-tk-1)中,以利用此方程式計算出一波形曲線斜率,其中m為波形曲線斜率,tk為時間點,tk-1為在tk前的一時間點,ak為tk時間點的加速度值,ak-1為tk-1時間點的加速度值;接著,判斷波形曲線斜率是否為負值,若否,判斷未出現波谷,若是,判斷出現波谷。
步驟e:即時判斷波峰是否高於波峰門檻值或波峰加權門檻值。舉例來說,波峰門檻值可由方程式計算出,其中K為波峰門檻值,N為波峰值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值。另一方面,波峰加權門檻值可由方程式計算出,其中K'為波峰加權門檻值,N為波峰值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值,B為權重值。由此可見,波峰加權門檻值可為波峰門檻值與權重值之乘積值。
步驟f:向上計數步伐數。詳細地說,由行動裝置之應用程式向上計數步伐數,並在行動裝置之螢幕上即時顯示,以供使用者即時得知其運動量。
實施上,行動裝置可包含濾波器,步態分析方法可更包含下列步驟:濾掉加速度訊號之波形中波谷值大於波谷門檻值或波谷加權門檻值的波谷;濾掉波峰值小於波峰門檻值或波峰加權門檻值的波峰。
實施上,步態分析方法可更包含下列步驟:由行動裝置之應用程式根據複數個加速度值及其分別對應之時間點,以判斷使用者移動型態為慢走、快走或跑步。
請參閱第2圖,其係根據本發明之行動裝置計步系統及其步態分析方法之第一波形示意圖。如第2圖所示之波形圖,橫軸代表時間,縱軸則代表加速度值;波形中係具有波谷O、P及Q以及波峰O'及Q'。
為說明及理解本發明,在波形圖中顯示橫跨波形的橫線。其中第一條橫線係代表加速度值5m/s2,在第一條橫線上方(亦即大於5m/s2)的加速度的峰值係位於有效區;第三條橫線係代表加速度值-4m/s2,在第三條橫線下方(亦即小於-4m/s2)的加速度的峰谷值係位於有
效區;不同地,在第一條橫線以及第三條橫線之間的區域(亦即介於-4m/s2~5m/s2的加速度值)則係位於無效區。
每個完整步伐週期應有互相對應之波峰(如圖所示O點)與波谷(如圖所示O'點);然而,P點無對應的有效轉折點,亦即P點的波谷不具有對應的有效波峰值(對應之波峰值太小),因此判斷P點及其對應之無效波峰值不具有完整週期而非為完整步伐,故不向上計數步伐數;接著,順延至下一轉折點Q點,Q點亦無對應的有效轉折點Q'(Q'點的峰值太小),因此判斷Q點及其對應之無效波峰值Q'並非為完整步伐,而不向上計數步伐數。此外,波形中還具有其他不完整的週期,如圖所示之大圓圈內的部分波形。
顯然地,在波形圖中,有許多非步行所產生的加速度值,這些加速度值是因行動裝置受到外在干擾以及人為晃動等其他非步行因素所產生,若未將這些加速度值忽略不計,將產生步伐數誤判的情況。
因此,如第1圖所述之內容本發明藉由一些方程式設定波谷門檻值、波谷加權門檻值、波峰門檻值以及波峰加權門檻值作為有效加速度值判斷的依據,以有效增加步伐數偵測的可信度及精準度。較佳地,藉由濾波器過濾掉無效加速度值。
請參閱第3圖,其係根據本發明之行動裝置計步系統及其步態分析方法之第二波形示意圖。如第3圖所示之波形,橫軸代表時間,縱軸則代表加速度值;波形中係具有波峰H1、H2、H3、H4及H5、波谷L1、L2、L3、L4及L5、波谷門檻值M、波谷加權門檻值M'、波峰門檻值K以及波峰加權門檻值K'。
若以波谷門檻值M以及波峰門檻值K作為步伐判斷的依據。當波谷值小於波谷門檻值M且波峰值大於波峰門檻值K時,始判斷為完整步伐,而向上計數一步伐,若未符合此條件,則判斷為非完整步伐,而忽略不計。詳細地說,小於波谷門檻值M的波谷值為有效波谷值(位於有效區),大於波峰門檻值K的波峰值為有效波峰值(位於有效區),而介於波谷門檻值M及波峰門檻值K則為無效的數值(位於無效區)。
針對H1點到L1點的波形曲線段,L1小於波谷門檻值M而位於有效區,H1小於波峰門檻值K而位於無效區,故判斷非完整步伐,而忽略不計。
針對H2點到L2點的波形曲線段,L2大於波谷門檻值M而位於無效區,H2小於波峰門檻值K而位於無效區,故判斷非完整步伐,而忽略不計。
針對H3點到L3點的波形曲線段,L3大於波谷門檻值M而位於無效區,H3小於波峰門檻值K而位於無效區,故判斷非完整步伐,而忽略不計。
針對H4點到L4點的波形曲線段,L4小於波谷門檻值M而位於有效區,H4小於波峰門檻值K而位於無效區,故判斷非完整步伐,而忽略不計。
針對H5點到L5點的波形曲線段,L5大於波谷門檻值M而位於無效區,H5大於波峰門檻值K而位於有效區,故判斷非完整步伐,而忽略不計。
如上所述,若以波谷門檻值M以及波峰門檻值K作為步伐判斷的依據,判斷步伐數為零步。然而,實際上步伐數並不一定為零步,造成此判斷結果錯誤的原因可能為,使用者所產生的複數個加速度其中一個遠高於其他加速度值,導致平均值(波峰門檻值K)過高,或是其他因素,導致無法確實判斷出步伐數。為解決此問題,我們將波谷門檻值M以及波峰門檻值K分別乘上權重值,以分別取得波谷加權門檻值M'以及波峰加權門檻值K'。
更進一步,若以波谷加權門檻值M'以及波峰加權門檻值K'作為步伐判斷的依據。當波谷值小於波谷加權門檻值M'且波峰值大於波峰加權門檻值K'時始判斷為完整步伐,而向上計數一步伐,若未符合此條件,則判斷為非完整步伐,而忽略不計。詳細地說,小於波谷加權門檻值M'的波谷值為有效波谷值(位於有效區),大於波峰加權門檻值K'的波峰值為有效波峰值(位於有效區),而介於波谷加權門檻值M'及波峰加權門檻值K'則為無效的數值(位於無效區)。
針對H1點到L1點的波形曲線段,L1小於波谷加權門檻值M'而位於有效區,H1大於波峰加權門檻值K'而位於有效區,故判斷為完整步伐,而向上計數一步伐。
針對H2點到L2點的波形曲線段,L2大於波谷加權門檻值M'而位於無效區,H2小於波峰加權門檻值K'而位於無效區,故判斷非完整步伐,而忽略不計。
針對H3點到L3點的波形曲線段,L3大於波谷加權門檻值M'而位於無效區,H3小於波峰加權門檻值K'而位於無效區,故判斷非完整步伐,而忽略不計。
針對H4點到L4點的波形曲線段,L4小於波谷加權門檻值M'而位於有效區,H4大於波峰加權門檻值K'而位於有效區,故判斷為完整步伐,而向上計數一步伐。
針對H5點到L5點的波形曲線段,L5大於波谷加權門檻值M'而位於無效區,H5大於波峰加權門檻值K'而位於有效區,故判斷非完整步伐,而忽略不計。
如上所述,若以波谷加權門檻值M'以及波峰加權門檻值K'作為步伐判斷依據,可精確地判斷出步伐數為2步。實施上,可根據使用者之個人需求,將波谷門檻值M以及波峰門檻值K乘上不同的權重值,以取得不同數值大小的波谷加權門檻值M'以及波峰加權門檻值K'作為判斷依據。
請參閱第4圖,其係根據本發明之行動裝置計步系統之方塊圖。如圖所示,行動裝置計步系統,包含行動裝置100以及至少一感測器110。
行動裝置100可以為手機、平板電腦或其他任何可攜式,在此僅舉例說明,行動裝置100之型態並非用以限制本發明。行動裝置100內可安裝應用程式120,應用程式120可判斷加速度訊號111之波形112中是否出現波峰115或波谷113。
感測器110可以為加速規、陀螺儀或其他任何感測器110,在此僅舉例說明,感測器110之型態及數量並非用以限制本發明。更進一步,感測器110設於行動裝置100並連接應用程式120,感測器110感測攜帶行動裝置100之使用者的移動以產生加速度訊號111,此加速度訊號111可包含X軸加速度值、Y軸加速度值或Z軸加速度值。
實施上,當應用程式120判斷加速度訊號111之波形112中出現波谷113時,判斷此波谷113之波谷值114是否小於波谷門檻值121或波谷加權門檻值122,若是,應用程式120接著判斷在出現波谷113後的一時間內加速度訊號111之波形112中是否出現波峰115,若是,應用程式120接著判斷此波峰115之波峰值116是否大於波峰門檻值123或波峰加權門檻值124,若是,應用程式120向上計數步伐數,並予以顯示。
詳細地說,應用程式120可選擇性取樣加速度訊號111之複數個加速度值及其分別對應之時間點,並可利用方程式m=(ak-ak-1)/(tk-tk-1)計算出波形曲線斜率125:m為波形曲線斜率125,tk為時間點,tk-1為在tk前的一時間點,ak為tk時間點的加速度值,ak-1為tk-1時間點的加速度值;接著,藉由此波形曲線斜率125判斷是否出現波谷113或波峰115,當波形曲線斜率125為負值時,應用程式120判斷出現波谷113,當波形曲線斜率125是為正值時,應用程式120判斷出現波峰115。
此外,波谷門檻值121可由方程式計算出,其中M為波谷門檻值121,N為波谷值114取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值114。
波谷加權門檻值122可由方程式計算出,其中M'為波谷加權門檻值122,N為波谷值114取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值114,B為權重值。
另一方面,波峰門檻值123可由方程式計算出,其中K為波峰門檻值123,N為波峰值116取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值116。
波峰加權門檻值124可由方程式計算出,其中K'為波峰加權門檻值124,N為波峰值116取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值116,B為權重值。
實施上,行動裝置計步系統可更包含濾波器130;濾波器130可從感測器110取得波形112且從應用程式120取得波谷門檻值121波谷加權門檻值122、波峰門檻值123以及波峰加權門檻值124;濾波器130可濾掉加速度訊號111之波形112中波谷值114大於波谷門檻值121或波谷加權門檻值122的波谷113;此外,濾波器130可濾掉波峰值116小於波峰門檻值123或波峰加權門檻值124的波峰115。也就是說,濾波器將不屬於步伐的非完整週期過濾掉,以避免影響步伐數的計數結果。
請參閱第5圖,其係根據本發明之行動裝置計步系統之使用示意圖。如圖所示,行動裝置100放置於褲子前方口袋中。
行動裝置100感測攜帶行動裝置100之使用者的移動以產生加速度訊號111,此加速度訊號111可包含X軸加速度值、Y軸加速度值或Z軸加速度值,例如以沿手機長軸方向延伸的Y軸加速度值作為步伐判斷依據,但不以此為限。
一單腳抬起到放下為止為完成一步週期,由於行走時身體各部位皆會隨著步行而產生晃動,故行動裝置100的擺設位置也會影響到其偵測步數的結果。針對此問題,考量到手持行動裝置100需固定設置以防止手機搖晃而影響步伐判斷的精準度,本發明係將行動裝置100放置於褲子前方口袋中,以使行動裝置100根據大腿移動所產生的加速度以及傾斜角度等資料,判斷出準確的步伐數。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
z、a1、b、c、a2、d、e、f‧‧‧步驟
Claims (8)
- 一種步態分析方法,適用於一行動裝置,該行動裝置包含彼此連接的至少一感測器以及一應用程式,該步態分析方法包含下列步驟:(a)由該行動裝置之該感測器即時感測攜帶該行動裝置之使用者的移動,以產生一加速度訊號,並選擇性取樣該加速度訊號之複數個加速度值及其分別對應之時間點,且利用下列方程式計算出一波形曲線斜率:m=(ak-ak-1)/(tk-tk-1),其中m為該波形曲線斜率,tk為時間點,tk-1為在tk前的一時間點,ak為tk時間點的加速度值,ak-1為tk-1時間點的加速度值;(b)由該行動裝置之該應用程式即時判斷該波形曲線斜率是否為負值,若否,判斷該加速度訊號之波形中並未出現波谷且執行步驟(a),若是,判斷該加速度訊號之波形中出現波谷且執行步驟(c);(c)即時判斷波谷值是否小於一波谷門檻值或一波谷加權門檻值,若否,執行步驟(a),若是,執行步驟(a)且跳過步驟(b)及(c)至步驟(d);(d)由該行動裝置之該應用程式即時判斷在出現波谷後的一時間內,該波形曲線斜率是否為正值,若否,判斷該加速度訊號之波形中並未出現波峰且執行步驟(a),若是,該加速度訊號之波形中出現波峰且執行步驟(e);(e)即時判斷波峰值是否大於一波峰門檻值或一波峰加權門檻值,若否,執行步驟(a),若是,執行步驟(f);以及 (f)由該行動裝置之該應用程式向上計數步伐數,並予以顯示。
- 如申請專利範圍第1項所述之步態分析方法,其中該波谷門檻值或該波谷加權門檻值係由下列方程式計算出:,其中M為該波谷門檻值,N為波谷值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值;或,其中M'為該波谷加權門檻值,N為波谷值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值,B為權重值。
- 如申請專利範圍第1項所述之步態分析方法,其中該波峰門檻值或該波峰加權門檻值係由下列方程式計算出:,其中K為該波峰門檻值,N為波峰值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值;或,其中K'為該波峰加權門檻值,N為波峰值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值,B為權重值。
- 如申請專利範圍第1項所述之步態分析方法,其中該行動裝置包含一濾波器,該步態分析方法更包含下列步驟:濾掉該加速度訊號之波形中波谷值大於該波谷門檻值或該波谷加權門檻值的波谷;及濾掉波峰值小於該波峰門檻值或該波峰加權門檻值的波峰。
- 如申請專利範圍第1項所述之步態分析方法,更包含下列步驟:由該行動裝置之該應用程式根據該複數個加速度值及其分別對應之時間點,以判斷使用者移動型態為慢走、快走或跑步。
- 一種行動裝置計步系統,包含:一行動裝置,其內安裝一應用程式,該應用程式判斷一加速度訊號之波形中是否出現波峰或波谷;以及至少一感測器,設於該行動裝置並連接該應用程式,該感測器感測攜帶該行動裝置之使用者的移動,以產生該加速度訊號;其中當該應用程式判斷該加速度訊號之波形中出現波谷時,接著判斷波谷值是否小於一波谷門檻值或一波谷加權門檻值,若是,該應用程式判斷在出現波谷後的一時間內該加速度訊號之波形中是否出現波峰,若是,接著判斷波峰值是否大於一波峰門檻值或一波峰加權門檻值,若是,該應用程式向上計數步伐數,並予以顯示;其中該應用程式選擇性取樣該加速度訊號之複數個加速度值及其分別對應之時間點,並利用下列方程式計算出一波形曲線斜率:m=(ak-ak-1)/(tk-tk-1),其中m為該波形曲線斜率,tk為時間點,tk-1為在tk前的一時間點,ak為tk時間點的加速度值,ak-1為tk-1時間點的加速度值,當該波形曲線斜率為負值時,該應用程式判斷出現波谷,當該波形曲線斜率是為正值時,該應用程式判斷出現波峰。
- 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置計步系統,其中該波谷門檻值、該波谷加權門檻值、該波峰門檻值或該波峰加權門檻值係由下列方程式計算出:,其中M為該波谷門檻值,N為波谷值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值; ,其中M'為該波谷加權門檻值,N為波谷值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波谷值,B為權重值;,其中K為該波峰門檻值,N為波峰值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值;或,其中K'為該波峰加權門檻值,N為波峰值取樣數量,h(i)為第i個時間點的波峰值,B為權重值。
- 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置計步系統,更包含一濾波器,該濾波器濾掉該加速度訊號之波形中波谷值大於該波谷門檻值或該波谷加權門檻值的波谷,並濾掉波峰值小於該波峰門檻值或該波峰加權門檻值的波峰。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW104139883A TWI579530B (zh) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 行動裝置計步系統及其步態分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW104139883A TWI579530B (zh) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 行動裝置計步系統及其步態分析方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWI579530B true TWI579530B (zh) | 2017-04-21 |
TW201719119A TW201719119A (zh) | 2017-06-01 |
Family
ID=59241165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW104139883A TWI579530B (zh) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 行動裝置計步系統及其步態分析方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWI579530B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107393260B (zh) * | 2017-07-31 | 2020-04-21 | 歌尔科技有限公司 | 一种久坐提醒方法、装置和手腕式久坐提醒器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201017134A (en) * | 2008-10-17 | 2010-05-01 | Mitac Int Corp | Step-counting processing system and method thereof |
TW201425878A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-07-01 | Ind Tech Res Inst | 多姿態步距校正定位系統與方法 |
-
2015
- 2015-11-30 TW TW104139883A patent/TWI579530B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201017134A (en) * | 2008-10-17 | 2010-05-01 | Mitac Int Corp | Step-counting processing system and method thereof |
TW201425878A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-07-01 | Ind Tech Res Inst | 多姿態步距校正定位系統與方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201719119A (zh) | 2017-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103712632B (zh) | 一种基于3轴加速计的计步方法和计步器 | |
JP6183906B2 (ja) | 歩容推定装置とそのプログラム、転倒危険度算出装置とそのプログラム | |
JP6464113B2 (ja) | エネルギー消費 | |
US11039760B2 (en) | Detection of walking in measurements of the movement of a user | |
US20200163619A1 (en) | Detection and calculation of heart rate recovery in non-clinical settings | |
Leong et al. | Accuracy of three Android-based pedometer applications in laboratory and free-living settings | |
CN103954295B (zh) | 一种基于加速度传感器的计步方法 | |
US20130123669A1 (en) | Gait change determination device | |
JP6565369B2 (ja) | 運動支援装置及び運動支援方法、運動支援プログラム | |
US20110276304A1 (en) | Determining energy expenditure of a user | |
CN104713568A (zh) | 步态识别方法以及相应的计步器 | |
JP2010068968A (ja) | 体動判別装置及び活動量計 | |
Lan et al. | Early diagnosis of Parkinson's disease using a smartphone | |
JP2005309691A (ja) | 電子歩数計 | |
US20160058373A1 (en) | Running Energy Efficiency | |
CN108836344A (zh) | 步长步频估算方法和装置及步态检测仪 | |
CN107727110A (zh) | 一种步数的统计方法及装置 | |
CN107270931A (zh) | 一种IOS和android平台通用的步态自相关计步器 | |
TWI579530B (zh) | 行動裝置計步系統及其步態分析方法 | |
US20150150491A1 (en) | Movement estimation device, and activity tracker | |
WO2018086321A1 (zh) | 一种计步方法及装置 | |
JP2018007979A5 (zh) | ||
WO2016165333A1 (zh) | 一种实现计步的方法及装置 | |
TW201017134A (en) | Step-counting processing system and method thereof | |
KR101553236B1 (ko) | 3축 가속도 센서를 이용한 실시간 운동측정장치 및 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |