CN104596537B - 一种计步方法 - Google Patents

一种计步方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104596537B
CN104596537B CN201510051765.2A CN201510051765A CN104596537B CN 104596537 B CN104596537 B CN 104596537B CN 201510051765 A CN201510051765 A CN 201510051765A CN 104596537 B CN104596537 B CN 104596537B
Authority
CN
China
Prior art keywords
acceleration
walking states
walking
parameter
user
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510051765.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104596537A (zh
Inventor
林联华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou Jiawang District Xinyuan Zhongchuang Technology Incubator Co.,Ltd.
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201510051765.2A priority Critical patent/CN104596537B/zh
Publication of CN104596537A publication Critical patent/CN104596537A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104596537B publication Critical patent/CN104596537B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01C22/006—Pedometers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)

Abstract

本发明为了降低计步时由于使用者身体状况产生的干扰，提高计步精度，提供了一种计步方法，该方法基于具有语音识别功能的计步器，包括使用者开始行走，并提示计步器当前的多种行走状态，通过传感器采集使用者步伐参数；设置计步用的加速度阈值；通过传感器采集行走过程中的加速度参数等步骤。本发明按照行走状态对加速度值分类处理与包络线检查计数的结合方式，得到了步数针对的行走状态信息，丰富了用户体验，同时提高了对于体弱或身体状态不佳的使用者的计步准确性。

Description

一种计步方法
技术领域
本发明涉及医疗电子技术领域，更具体地，涉及一种能够对使用者的运动步数进行计数的计步方法。
背景技术
随着人们物质文化水平的提高，个人的身体健康越来越瘦到人们的重视，走路和跑步成为人们喜爱的简单却行之有效的运动方式之一。如何方便让自己知道走了多少步，跑了多远的路程，从而推算出自己的消耗了多少能量，需要什么的营养补充，还需要进行什么样的锻炼，达到健康管理自己目的。
计步器通过加速度传感器检测步行者的上下方向的加速度，并基于该检测值的变化而对步数或身体运动进行计数，并对该计数出的步数进行数值显示。近些年，计步器不仅能够计测步数，还能够对不同的步态，如走路状态、跑步状态等进行检测。
目前基于android手机加速度传感器的运动计步软件已经越来越深得人们的喜爱，要实现上述的目标随之而来用户对软件计步的准确性的要求也越来越高。人们不仅希望得到总的步数，还希望能够对应地得到各种行走状态下的步数的分别统计值。而且，目前的计步器和计步方法尚缺乏能够精确识别不同类型使用者的能力，尤其是对于老人或身体状况较差的使用者，他们的步幅不大，走路时有轻微的颤抖，对测量得到的加速度值产生干扰，不利于准确地计算步数。
发明内容
本发明为了降低计步时由于使用者身体状况产生的干扰，提高计步精度，提供了一种计步方法，该方法基于具有语音识别功能的计步器，包括以下步骤：
(1)使用者开始行走，并提示计步器当前的多种行走状态，通过传感器采集使用者步伐参数；
(2)设置计步用的加速度阈值；
(3)通过传感器采集行走过程中的加速度参数；
(4)实时地将步骤(3)的加速度参数与所述加速度阈值作比较，判断行走状态，并确定行走状态与所述加速度参数值的对应关系；
(5)根据步骤(4)中确定的行走状态与所述加速度参数值的对应关系，确定第一有效计步数；
(6)根据步骤(4)中判断的行走状态，确定加速度参数与时间的对应曲线，并获得该曲线的包络线；
(7)计算该包络线的波峰和波谷的个数，视为第二有效计步数；
(8)根据所述第一有效计步数和第二有效计步数确定使用者在多种行走状态下的计步数。
进一步地，所述步骤(1)中所述行走状态包括：散步、正常行走、快步行走、正常跑、慢跑和快跑。
进一步地，所述步骤(1)的采集使用者步伐参数包括：
(1.1)采集使用者在多种行走状态下的加速度信息；
(1.2)处理所述加速度信息，获得在多种行走状态下的加速度参考值；
(1.3)确定行走状态与所述加速度参考值的对应关系。
进一步地，所述获得在多种行走状态下的加速度参考值包括获得在多种行走状态下的加速度均值、最大值、最小值和一阶导数。
进一步地，所述传感器为三轴加速度传感器。
进一步地，步伐参数包括在三个维度上的加速度值。
进一步地，所述步骤(5)包括将步骤(1.3)的对应关系和步骤(4)的对应关系进行比较，根据在各个行走状态的计步数确定第一有效计步数。
进一步地，所述步骤(6)包括：
(5.1)确定该行走状态下的步伐周期；
(5.2)根据步骤(5.1)中的步伐周期，将步骤(3)的加速度参数与时间的对应曲线分成多个周期，并分别计算各个周期内加速度参数的最小值和最大值的均值；
(5.3)根据步骤(5.2)中的均值建立所述加速度参数与时间的对应曲线。
本发明的有益效果是：按照行走状态对加速度值分类处理与包络线检查计数的结合方式，得到了步数针对的行走状态信息，丰富了用户体验，同时提高了对于体弱或身体状态不佳的使用者的计步准确性。
附图说明
图1示出了根据本发明的优选实施例的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的优选实施例是一种基于具有语音识别功能的计步器的计步方法。所述计步器包括语音模块，能够发出预先设置的语音，包括：“请说出目前的行走状态”、“已识别”、“请重复目前的行走状态”、“请确认当前的行走状态为散步”，“请确认当前的行走状态为正常行走”“请确认当前的行走状态为快步行走”、“请确认当前的行走状态为慢跑”、]“请确认当前的行走状态为快跑”，以及“请确认当前的行走状态为正常跑”。此外，该语音模块还接收使用者发出的语音并进行识别，将识别的结果作为判断使用者行走状态的依据。
该计步方法包括以下步骤：
(1)使用者开始行走，并提示计步器当前的多种行走状态，通过传感器采集使用者步伐参数；其中采集使用者步伐参数进一步包括：
(1.1)采集使用者在多种行走状态下的加速度信息：当使用者的各种行走状态的加速度阈值尚未被记录时，提示使用者“请说出目前的行走状态”。使用者做出例如散步这种行走状态，然后，提示使用者“请确认当前的行走状态为散步”。如果使用者确认，则将三维加速度传感器此时开始检测到的三维加速度信息进行记录。对于包括正常行走、快步行走、正常跑、慢跑和快跑在内的其他行走状态，也按照相同的方式进行确认。
(1.2)处理所述加速度信息，获得在多种行走状态下的加速度参考值：当使用者确认了当前的行走状态确实无误以后，对所记录的相应行走状态下的三个维度的加速度值进行如下处理：根据三个维度的加速度值进行矢量计算，得到合成加速度，作为在该行走状态下的加速度参考值。优选地，每种加速度值均采集使用者在该行走状态下的500米或更多的距离。该距离可以采用GPS单元来进行计算，在距离不够时提示使用者需要继续，也可以不对使用者进行提示和不采用GPS单元而只是在事先告知使用者。
(1.3)确定行走状态与所述加速度参考值的对应关系：根据步骤(1.1)和步骤(1.2)确定的当前行走状态和当前合成加速度，得到二者的对应关联，并将该关联进行存储。
(2)设置计步用的加速度阈值：
(2.1)获得根据步骤(1.1)中判断出来的当前行走状态；
(2.2)获得根据步骤(1.2)中得到的三个维度的加速度值；
(2.3)根据步骤(2.2)的该行走状态下对应的三个维度的加速度值，分别计算在三个维度中的最小加速度值和最大加速度值，并分别在三个维度进行合成，从而确定使用者在各个行走状态下的加速度最小合成值和加速度最大合成值，将该加速度最小合成值和加速度最大合成值作为在该行走状态下的三个维度上的阈值。
(3)通过传感器采集行走过程中的加速度参数。在完成步骤(1)和步骤(2)后，使用者在各种行走状态下的加速度阈值已经被获得。本步骤为使用者日常进行计步时进行的处理。三维加速度传感器采集使用者实际运动时分别在三个维度上的加速度值。这些值被优选地以每0.1秒采集一次的频率被采集。采集的对象包括使用者在三个维度上的实时加速度值作为加速度参数值。
(4)实时地将步骤(3)的三个维度上的加速度参数分别在相应的维度上与上述各个加速度阈值作比较，判断行走状态。该行走状态的判断采用接近法，即判断时，首先计算各个行走状态下的每一个维度上的加速度阈值的平均值，然后，计算当前的该维度的加速度值与哪个平均值最接近，从而将最接近的阈值的平均值所对应的行走状态作为当前使用者的行走状态。然后，将所确定的行走状态与其对应的各个维度上的加速度值(即加速度参数值)作为对应关系保存起来。
(5)根据步骤(4)中确定的行走状态与所述加速度参数值的对应关系，确定第一有效计步数：当前行走状态下的X轴方向上的加速度值与当前行走状态对应的加速度最小合成值进行比较(若该加速度最小合成值小于其他某种行走状态下的加速度最大合成加速度值，则计算该最小值和最大值之平均值，使当前行走状态下的X轴方向上的加速度值与该平均值进行比较)。如果前者大于后者，则认为使用者计步数应当增加一次。否则不予增加。同理，还分别计算在当前行走状态下的Y轴和Z轴方向上的计步数。如果X轴、Y轴和Z轴方向上有两个方向的计步数均被判断应当增加一次，则此时认为第一有效计步数应当增加一次。
(6)根据步骤(4)中判断的行走状态，确定加速度参数与时间的对应曲线，并获得该曲线的包络线；该步骤具体包括：
(6.1)确定该行走状态下的步伐周期，该周期的获得是通过该状态下每个计步数之间增加的时间间隔得到的；
(6.2)根据步骤(6.1)中的步伐周期，将步骤(3)的加速度参数与时间的对应曲线分成多个周期，并分别计算各个周期内加速度参数的最小值和最大值的均值；
(6.3)根据步骤(6.2)中的均值建立所述加速度参数与时间的对应曲线作为包络线。
(7)计算该包络线的波峰和波谷的个数，视为在当前行走状态下的第二有效计步数；
(8)根据所述第一有效计步数和第二有效计步数确定使用者在多种行走状态下的计步数。最终的该计步数可以根据第一有效计步数与第二有效计步数之平均值获得。
根据本发明的其他实施例，所述获得在多种行走状态下的加速度参考值包括获得在多种行走状态下的加速度均值、最大值、最小值和一阶导数。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种计步方法，该方法基于具有语音识别功能的计步器，其特征在于，包括以下步骤：
(1)使用者开始行走，并提示计步器当前的多种行走状态，通过传感器采集使用者步伐参数；所述步骤(1)的采集使用者步伐参数包括：
(1.1)采集使用者在多种行走状态下的加速度信息；
(1.2)处理所述加速度信息，获得在多种行走状态下的加速度参考值；
(1.3)确定行走状态与所述加速度参考值的对应关系
(2)设置计步用的加速度阈值；
(3)通过传感器采集行走过程中的加速度参数；
(4)实时地将步骤(3)的加速度参数与所述加速度阈值作比较，判断行走状态，并确定行走状态与所述加速度参数值的对应关系；
(5)根据步骤(4)中确定的行走状态与所述加速度参数值的对应关系，确定第一有效计步数，包括：将步骤(1.3)的对应关系和步骤(4)的对应关系进行比较，根据在各个行走状态的计步数确定第一有效计步数；
(6)根据步骤(4)中判断的行走状态，确定加速度参数与时间的对应曲线，并获得该曲线的包络线，包括：
(5.1)确定该行走状态下的步伐周期；
(5.2)根据步骤(5.1)中的步伐周期，将步骤(3)的加速度参数与时间的对应曲线分成多个周期，并分别计算各个周期内加速度参数的最小值和最大值的均值；
(5.3)根据步骤(5.2)中的均值建立所述加速度参数与时间的对应曲线；
(7)计算该包络线的波峰和波谷的个数，视为第二有效计步数；
(8)根据所述第一有效计步数和第二有效计步数确定使用者在多种行走状态下的计步数。
2.根据权利要求1的计步方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述行走状态包括：散步、正常行走、快步行走、正常跑、慢跑和快跑。
3.根据权利要求1的计步方法，其特征在于，所述获得在多种行走状态下的加速度参考值包括获得在多种行走状态下的加速度均值、最大值、最小值和一阶导数。
4.根据权利要求1的计步方法，其特征在于，所述传感器为三轴加速度传感器。
5.根据权利要求1的计步方法，其特征在于，步伐参数包括在三个维度上的加速度值。
CN201510051765.2A 2015-02-02 2015-02-02 一种计步方法 Active CN104596537B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510051765.2A CN104596537B (zh) 2015-02-02 2015-02-02 一种计步方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510051765.2A CN104596537B (zh) 2015-02-02 2015-02-02 一种计步方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104596537A CN104596537A (zh) 2015-05-06
CN104596537B true CN104596537B (zh) 2017-12-29

Family

ID=53122473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510051765.2A Active CN104596537B (zh) 2015-02-02 2015-02-02 一种计步方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104596537B (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104949685B (zh) * 2015-05-22 2018-04-27 邓伟廷 能在多模式多部位实现精确计步的方法及其装置
CN105004349B (zh) * 2015-06-30 2018-08-31 深圳还是威健康科技有限公司 一种计步方法
CN106323326A (zh) * 2015-07-03 2017-01-11 群光电子股份有限公司 基于加速度的计数装置及方法
CN105890620A (zh) * 2016-04-06 2016-08-24 广东欧珀移动通信有限公司 一种计步的方法及移动终端
CN106289311A (zh) * 2016-08-04 2017-01-04 北京妙医佳信息技术有限公司 一种运动时长和距离的检测方法
CN106500718A (zh) * 2016-10-18 2017-03-15 江西博瑞彤芸科技有限公司 步数测定方法
CN107122167A (zh) * 2017-03-14 2017-09-01 广东小天才科技有限公司 一种移动设备的使用提醒方法及装置
CN109431000B (zh) * 2017-04-12 2021-07-30 江苏杰创企业管理有限公司 一种基于步长信息的运动指导***及方法
CN108984562B (zh) * 2017-06-02 2022-03-08 四川理工学院 一种基于Android平台的运动数据统计***和方法
CN107314777B (zh) * 2017-06-28 2020-01-17 厦门美图移动科技有限公司 一种动态设定计步阈值的方法和移动终端
CN107270932A (zh) * 2017-07-25 2017-10-20 电子科技大学 用于终端设备的自动计步方法
CN107727110A (zh) * 2017-09-11 2018-02-23 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种步数的统计方法及装置
CN107747950B (zh) * 2017-09-28 2021-03-26 上海惠芽信息技术有限公司 记步方法与装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1206337A (zh) * 1996-09-10 1999-01-27 精工爱普生株式会社 生物体状态测量装置及放松指导装置
CN102818913A (zh) * 2012-07-31 2012-12-12 宋子健 一种人体运动信息检测装置及其检测方法
CN103445792A (zh) * 2011-12-31 2013-12-18 北京超思电子技术股份有限公司 计步方法
CN103727954A (zh) * 2013-12-27 2014-04-16 北京超思电子技术股份有限公司 一种计步器
CN104089624A (zh) * 2014-07-18 2014-10-08 赵佳 计步方法及终端设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1770368B1 (en) * 2005-10-03 2009-05-27 STMicroelectronics S.r.l. Pedometer device and step detection method using an algorithm for self-adaptive computation of acceleration thresholds.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1206337A (zh) * 1996-09-10 1999-01-27 精工爱普生株式会社 生物体状态测量装置及放松指导装置
CN103445792A (zh) * 2011-12-31 2013-12-18 北京超思电子技术股份有限公司 计步方法
CN102818913A (zh) * 2012-07-31 2012-12-12 宋子健 一种人体运动信息检测装置及其检测方法
CN103727954A (zh) * 2013-12-27 2014-04-16 北京超思电子技术股份有限公司 一种计步器
CN104089624A (zh) * 2014-07-18 2014-10-08 赵佳 计步方法及终端设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN104596537A (zh) 2015-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104596537B (zh) 一种计步方法
US10314520B2 (en) System and method for characterizing biomechanical activity
TWI486880B (zh) 運動模式之自動辨識方法
CN102824177B (zh) 一种三维人体步态定量分析***和方法
CN103712632B (zh) 一种基于3轴加速计的计步方法和计步器
CN107048570B (zh) 一种智能鞋垫的数据分析处理方法
CN103954295B (zh) 一种基于加速度传感器的计步方法
FI125723B (en) Portable activity tracking device and associated method
CN102654405B (zh) 基于加速度传感器的计步方法及其装置
WO2011146586A1 (en) Wireless sensor based quantitative falls risk assessment
CN109452728B (zh) 一种基于步长计算的智能鞋垫及其步长计算方法
CN103997572A (zh) 一种基于手机加速度传感器数据的计步方法和装置
CN108021888B (zh) 一种跌倒检测方法
CN106767888A (zh) 一种基于波峰波谷检测的计步算法
CN106923839A (zh) 运动辅助装置、运动辅助方法以及记录介质
KR20150051907A (ko) 활동 검출 및 분석
CN105664454B (zh) 实现运动设备速度测量的方法和装置
CN111288986B (zh) 一种运动识别方法及运动识别装置
CN202350796U (zh) 卡路里计算机构及其计步器
CN105030260A (zh) 运动状态判断方法及脚部穿戴物
CN107890166A (zh) 一种基于足底压力姿态识别的智能鞋垫
CN107617201A (zh) 用于自动配置传感器的方法、电子设备和记录介质
CN113192654A (zh) 一种运动心率的追踪方法、装置、设备和存储介质
JP2019042209A (ja) 歩行姿勢解析方法及び歩行姿勢解析装置
Matsumoto et al. A posture detection system using consumer wearable sensors

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Lin Lianhua

Inventor before: Zhang Xin

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20171205

Address after: No. 132, banyan West Road, pan wild village, Changle City, Changle City, Fujian

Applicant after: Lin Lianhua

Address before: 610041 No. two, No. 1, Keyuan garden, hi tech Zone, Sichuan, Chengdu

Applicant before: CHENGDU XINGXUAN TECHNOLOGY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181026

Address after: 233010 409 Wu Wan Road, Yuhui District, Bengbu, Anhui

Patentee after: BENGBU JINSHI NEW MATERIAL Co.,Ltd.

Address before: 230031 B-1014, 10 floor, business office building, Wo Ye garden, Shushan District, Hefei, Anhui.

Patentee before: HEFEI WISDOM LOTUT INTELLECTUAL PROPERTY Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20181026

Address after: 230031 B-1014, 10 floor, business office building, Wo Ye garden, Shushan District, Hefei, Anhui.

Patentee after: HEFEI WISDOM LOTUT INTELLECTUAL PROPERTY Co.,Ltd.

Address before: 350299 No. 132, banhang West Road, panhang village, Changle City, Fuzhou, Fujian

Patentee before: Lin Lianhua

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190510

Address after: 221000 High-tech Venture Service Center, North Jiawang District, Suzhou Avenue, Jiawang District, Xuzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Xuzhou Jiawang District Xinyuan Zhongchuang Technology Incubator Co.,Ltd.

Address before: 233010 409 Wu Wan Road, Yuhui District, Bengbu, Anhui

Patentee before: BENGBU JINSHI NEW MATERIAL Co.,Ltd.