[发明专利]一种基于加速度传感器的计步方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术和传感器数据处理技术，具体地说，本发明涉及一种基于加速度传感器的计步方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们越来越注重自己的健康。计步器可以检测出人们的行走步数，帮助人们实时掌握锻炼情况，从而制定一个合理的健康规划。而计步器的应用领域范围远远不止于此，随着室内定位技术的逐步发展，计步器也应用到室内定位领域，它主要通过测试人们行走的步数，再结合步长估算方法，进而可以准确判断人们移动的距离。用于室内定位的计步功能也相应的需要更高的精度,但现有的计步器却不能满足室内定位的需求，这就需要研发高精准的计步器来确保室内定位的精准度。

通常人们携带的计步器主要由振动传感器和电子计数器组成。这些计步器虽然具有体积小，易携带的优点，但是通常无法排除抖动、翻转等情况所带来的误计。由于人们在运动过程中，身体各个部分的运动形式也不尽相同，因此部分计步器要求使用者佩戴在身体指定位置，才能达到预期的计步效果。

近年来，智能手机功能的日益增多使其在现代生活中的使用越来越广泛，运用手机中的内嵌的传感器来开发计步器也已屡见不鲜。因为手机已经与人们形影不离，所以手机计步器相比传统计步器更加方便了人们的生活。但现有计步器软件也同样无法排除手抖，翻转等情况带来的误计，而且往往只有在手机处于人们身体特定的位置时才能准确计步。

发明内容

因此，本发明的任务是克服现有技术的不足，提供一种能够使用随身携带的加速度传感器所采集数据实现准确计步的计步方法。

本发明提供了一种基于加速度传感器的计步方法，包括下列步骤：

1)基于加速度传感器，获取步行过程中实时采集的线性加速度矢量的幅度值；

2)将步骤1)所得的线性加速度矢量的幅度值依照时序输入状态机，触发所述状态机的状态转移，进而进行计步，其中，所述状态机具有多个不同状态，将人行走一步的过程被划分为多个阶段，这多个阶段分别对应于所述状态机中的不同状态，使得人的行走过程与所述状态机中的状态转移相对应。

其中，基于线性加速度矢量的幅度值随时间变化的波形的特征点，将人行走一步的过程划分为多个阶段。

其中，所述步骤2)中，所述状态机的状态包括加速度平衡状态C0，加速度上升状态C1，加速度波峰状态C2，加速度下降状态C3，加速度波谷状态C4和完成状态C5。

其中，所述步骤2)中，设Str1为加速度平衡段的上限值，Str2为加速度波峰段的下限值，Str3为加速度波谷段的上限值，Str4为加速度平衡段的下限值，初始化计数器，基于下述a)～f)，执行所述状态机，其中，

a)如果当前状态机处于C0，判断当前的线性加速度矢量的幅度值是否小于Str1，如果是，状态机继续维持在C0，否则状态机进入C1；

b)如果当前状态机处于C1，判断当前的线性加速度矢量幅度值是否小于Str2，如果是，状态机继续维持在C1，否则状态机进入C2；

c)如果当前状态机处于C2，判断当前的线性加速度矢量幅度值是否大于Str3，如果是，状态机继续维持在C2，否则状态机进入C3；

d)如果当前状态机处于C3，判断当前的线性加速度矢量幅度值是否小于Str3，如果是，状态机继续维持在C3，否则状态机进入C4；

e)如果当前状态机处于C4，判断当前的线性加速度矢量幅度值是否小于Str4，如果是，状态机继续维持在C4，否则状态机进入C5；

f)如果当前状态机处于C5，直接将所述计数器的计数值加1并跳转到C0；或者根据状态机最近一次由C0运行至C5的周期是否满足预设的计步条件判断是否将所述计数器的计数值加1，然后再跳转到C0。

其中，所述步骤2)还包括：将所述计数器当前的计数值作为当前的计步数值输出。

其中，所述步骤2)的f)项中，所述计步条件包括：状态机最近一次由C0运行至C5的时间长度处于预设的完成一步的正常时间区间内。

其中，所述步骤2)的f)项中，所述计步条件还包括：状态机最近一次由C0运行至C5的周期中，所对应的线性加速度矢量幅度值曲线中的波峰值大于预设的波峰值下限，并且所对应的线性加速度矢量幅度值曲线中的波谷值小于预设的波谷值上限。

其中，所述步骤2)的f)项中，所述计步条件还包括：状态机最近一次由C0运行至C5的周期中，所对应的线性加速度矢量幅度值曲线中波峰值与波谷值之差处于预设的正常步行区间内。