[发明专利]一种基于手机加速度和陀螺仪传感器的计步方法

权利要求书

1.一种基于手机加速度和陀螺仪传感器的计步方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，采集用户手机加速度和角速度数据，计算合加速度与合角速度幅值，并将合角速度幅值存入数组al中；

步骤2，对合加速度幅值进行中值滤波；

步骤3，将合加速度幅值大于上阈值时的时间点记录为t1，小于下阈值时的时间点记录为t2，t1、t2单位均为ms，根据t1、t2判断是否存在疑似迈步的合加速度曲线，如果是，转入步骤4，否则转入步骤1；

步骤4，将数组al中的值逐个与预设的合角速度阈值比较；

步骤5，如果数组al中所有的值均不超过合角速度阈值，则判定此刻为用户迈出一步，将t1、t2、al重置，延迟t3时间后转入步骤1；否则判定此刻为用户原地操作手机，不计步，将t1、t2、al重置，转入步骤1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1包括如下步骤：

步骤1-1：以100Hz频率采集用户手机加速度和角速度数据，手机的加速度传感器获取的是沿手机x、y、z三轴方向上的加速度，分别为x_a、y_a、z_a；陀螺仪传感器获取的是绕x、y、z三轴旋转的角速度，分别为x_g、y_g、z_g，合加速度幅值为合角速度幅值为将合角速度幅值存入长度为30的数组al中；

步骤1-2：陀螺仪传感器刚开始采样时，数组al中数据个数小于30，将新获得的合角速度幅值按照al[0]～al[29]的顺序存入，al[0]为数组a1中第一个位置；数组al中数据个数达到30后，先删除最左边的数据al[0]，并将其余数据左移1位，而后将新获得的合角速度幅值存入al[29]中；目的是保存当前时刻前300ms内的合角速度幅值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2包括：以3为窗口长度对合加速度幅值进行中值滤波，即将新获得的合加速度幅值与前两次获得的合加速度幅值按照从小到大排序，取中间值作为当前的合加速度幅值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3包括如下步骤：

步骤3-1：若当前合加速度幅值大于上阈值10.91m/s²，记录当前时刻t1；若当前合加速度幅值小于下阈值8.94m/s²，记录当前时刻t2；若当前合加速度幅值介于8.94m/s²和10.91m/s²之间，则t1、t2保持不变；

步骤3-2：若t2减t1的值介于25和300之间，则判定当前时刻存在从10.91m/s²下降到8.94m/s²的疑似迈步的合加速度曲线，转入步骤4；否则转入步骤1。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤4所述的合角速度阈值取值为2.65rad/s。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤5包括如下步骤：

步骤5-1：若数组al中有值超过合角速度阈值，则判定检测到的疑似迈步的合加速度曲线是用户原地操作手机所致，不计步，将t1、t2、al重置，转入步骤1；若数组al中所有值均不超过合角速度阈值，则判定检测到的疑似迈步的合加速度曲线是用户迈步所致，计步，将t1、t2、al重置，延迟t3时间后转入步骤1；

步骤5-2：无论是否计步，t1、t2、al中数据都重置清零：令t1＝0，t2＝0，数组al中数据清空。