计步方法及终端设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种计步方法及终端设备。计步方法包括：实时获取终端设备的加速度值；确定加速度值中的极大值和极小值；当相邻极大值和极小值之差大于加速度阈值时，对两个相邻极大值或两个相邻极小值之间的加速度值进行频域变换，获得两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的步行频率；如果前述对应时间内的步行频率大于预设频率阈值，则确定持有终端设备的用户在前述对应时间内移动一步，将步数加1。本发明技术方案可以降低计步时发生误判的概率，提高计步精度。
【专利说明】计步方法及终端设备 【【技术领域】】
[0001] 本发明涉及分析及测量控制【技术领域】，尤其涉及一种计步方法及终端设备。 【【背景技术】】
[0002] 随着科学技术的发展以及微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System, MEMS)惯性传感器的普及，计步器、手机、智能手表等越来越多的电子设备拥有了陀螺和加 速度计，因此可以帮助用户统计收集运动信息，分析用户的运行状态。
[0003] 现有计步方法大多是通过加速度计采集用户的加速度值，找到加速度的波峰和波 谷，将相邻波峰和波谷之差与预设的阈值进行比较，根据比较结果判断用户是否发生移步。 该方法中使用的阈值的设定受较多因素，例如人的运动特征、加速度计的影响，这样该方法 仅适用于用户匀速运动的场景，对于走走停停等非匀速运动的场景很容易发生误判，导致 计步精度下降。 【
【发明内容】
】
[0004] 本发明的多个方面提供一种计步方法及终端设备，用以降低计步时发生误判的概 率，提1?计步精度。
[0005] 本发明的一方面，提供一种计步方法，包括：
[0006] 实时获取终端设备的加速度值；
[0007] 确定所述加速度值中的极大值和极小值；
[0008] 当相邻极大值和极小值之差大于加速度阈值时，对包括所述相邻极大值和极小值 中的极大值的两个相邻极大值或包括所述相邻极大值和极小值中的极小值的两个相邻极 小值之间的加速度值进行频域变换，获得所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间 内的步行频率；
[0009] 如果所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的步行频率大于预设频 率阈值，则确定持有所述终端设备的用户在所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时 间内移动一步，将步数加1。
[0010] 本发明的另一方面，提供一种终端设备，包括：
[0011] 第一获取模块，用于实时获取所述终端设备的加速度值；
[0012] 第一确定模块，用于确定所述加速度值中的极大值和极小值；
[0013] 第二获取模块，用于在相邻极大值和极小值之差大于加速度阈值时，对包括所述 相邻极大值和极小值中的极大值的两个相邻极大值或包括所述相邻极大值和极小值中的 极小值的两个相邻极小值之间的加速度值进行频域变换，获得所述两个相邻极大值或两个 相邻极小值对应时间内的步行频率；
[0014] 第二确定模块，用于在所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的步行 频率大于预设频率阈值时，确定持有所述终端设备的用户在所述两个相邻极大值或两个相 邻极小值对应时间内移动一步，将步数加1。
[0015] 在本发明技术方案中，实时获取终端设备的加速度值，确定加速度值中的极大值 和极小值，将相邻极大值和极小值之差与加速度阈值进行比较，此时并不是直接根据比较 结果确定用户是否发生移步，而是继续对包括上述参与比较的极大值的两个相邻极大值或 包括上述参与比较的极小值的两个相邻极小值之间的加速度值进行频域变换，获得两个相 邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的步行频率，进一步从频域进行判断，只有在步行 频率大于预设频率阈值时，才确定持有终端设备的用户在两个相邻极大值或两个相邻极小 值对应时间内移动一步，将步数加1，由于同时基于时域和频域特征进行计步分析，因此有 利于降低计步时发生误判的概率，提高计步精度。 【【专利附图】
【附图说明】】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
[0017] 图1为本发明一实施例提供的计步方法的流程示意图；
[0018] 图2为本发明另一实施例提供的计步方法的流程示意图；
[0019] 图3为本发明又一实施例提供的计步方法的流程示意图；
[0020] 图4为本发明一实施例提供的终端设备的结构示意图；
[0021] 图5为本发明另一实施例提供的终端设备的结构示意图。 【【具体实施方式】】
[0022] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 图1为本发明一实施例提供的计步方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：
[0024] 101、实时获取终端设备的加速度值。
[0025] 本实施例的执行主体可以是任何内置有惯性传感器的终端设备，该终端设备通常 被用户随身携带，以便通过该终端设备对用户进行计步。举例说明，终端设备可以是手机、 智能手表、计步器或iPad等等。终端设备内的惯性传感器可以是任何可以测量终端设备的 加速度的器件，例如可以是加速度计。
[0026] 具体的，终端设备内的惯性传感器会测量终端设备的运动信息，这里的运动信息 主要是指终端设备的加速度值。终端设备内用于进行计步的部件，例如控制器，可以从惯性 传感器实时获取终端设备的加速度值。
[0027] 102、确定上述加速度值中的极大值和极小值。
[0028] 在该步骤中，终端设备使用加速度值的绝对值来确定极大值和极小值。也就是说， 这里的极大值和极小值都是指加速度值的绝对值。具体的，终端设备可以按照以下方式计 算加速度值中的极大值和极小值，即如果> ak且ak+1 > ak，则确定k时刻的加速度值是 极小值；如果且a1+1 < ，则确定1时刻的加速度值是极大值。其中，a表示加速度 值的绝对值，a的下角标表示加速度值对应的时刻，举例说明，ag是k-1时刻的加速度值， ak是k时刻的加速度值，是1-1时刻的加速度值，a1+1是1+1时刻的加速度值，等等。
[0029] 值得说明的是，在步骤102中确定出的极大值和极小值可以是多个。
[0030] 103、当相邻极大值和极小值之差大于加速度阈值时，对包括该相邻极大值和极小 值中的极大值的两个相邻极大值或包括该相邻极大值和极小值中的极小值的两个相邻极 小值之间的加速度值进行频域变换，获得两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的 步行频率。
[0031] 在确定上述加速度值中的极大值和极小值之后，将相邻极大值和极小值之差与加 速度阈值进行比较，根据比较结果初步判断持有终端设备的用户在该包括这里涉及的"相 邻极大值和极小值"中的极大值的两个相邻极大值或包括这里涉及的"相邻极大值和极小 值"中的极小值的两个相邻极小值对应时间内是否可能发生移步。该判断主要是从时域角 度进行的初步判断。
[0032] 在此说明，包括上述"相邻极大值和极小值"中的极大值的两个相邻极大值是指上 述"相邻极大值和极小值"中的极大值，以及与上述"相邻极大值和极小值"中的极大值相 邻的另一个极大值。为便于描述，本实施例以下将包括上述"相邻极大值和极小值"中的极 大值的两个相邻极大值，简称为两个相邻极大值。
[0033] 相应的，包括上述"相邻极大值和极小值"中的极小值的两个相邻极小值是指上述 "相邻极大值和极小值"中的极小值，以及与上述"相邻极大值和极小值"中的极小值相邻的 另一个极小值。为便于描述，本实施例以下将包括上述"相邻极大值和极小值"中的极小值 的两个相邻极小值，简称为两个相邻极小值。
[0034] 举例说明，上述步骤102中的和ak是相邻的极大值和极小值，则将afak与加速 度阈值R进行比较，根据比较结果初步判断持有终端设备的用户在两个相邻极大值或两个 相邻极小值对应时间内是否可能发生移步。
[0035] 当判断出相邻极大值和极小值之差大于上述加速度阈值时，即ai-ak > R，说明持 有终端设备的用户在两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内可能发生移步；当判断 出相邻极大值和极小值之差不大于上述加速度阈值时，即h-ak < R，说明持有终端设备的 用户在两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内不可能发生移步。
[0036] 当持有终端设备的用户在两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内可能发 生移步时，终端设备进一步根据加速度值的频域信息来从频域来判断持有终端设备的用户 在上述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内是否会发生移步。具体的，终端设备 将上述两个相邻极大值或两个相邻极小值之间的加速度值进行频域变换，获得上述两个相 邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的步行频率。步行频率是指对上述两个相邻极大值 或两个相邻极小值之间的加速度值进行频域变换得到的频域里的频率。
[0037] 可选的，上述频域变换可以是离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform, DFT)，也可以使用小波变换等其他频率提取信息，但不限于此。例如，可以根据公式
【权利要求】
1. 一种计步方法，其特征在于，包括： 实时获取终端设备的加速度值； 确定所述加速度值中的极大值和极小值； 当相邻极大值和极小值之差大于加速度阈值时，对包括所述相邻极大值和极小值中的 极大值的两个相邻极大值或包括所述相邻极大值和极小值中的极小值的两个相邻极小值 之间的加速度值进行频域变换，获得所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的 步行频率； 如果所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的步行频率大于预设频率阈 值，则确定持有所述终端设备的用户在所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内 移动一步，将步数加1。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 如果所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的步行频率不大于预设频率 阈值，则确定所述用户在所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内没有移动。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 计算第一时间内的加速度值的方差，将所述加速度阈值更新为所述方差，所述第一时 间是从第一时间点到当前时刻且长度等于第一指定时长的时间。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述确定持有所述终端设备的 用户在所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内移动一步之后，还包括： 对第二时间内的加速度值进行频域变换，获得所述第二时间内的步行频率，根据所述 第二时间内的步行频率计算所述用户当前的步长，所述第二时间是从第二时间点到当前时 刻且长度等于第二指定时长的时间。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二时间内的步行频率计 算所述用户当前的步长，包括： 根据公式λ = af+b，计算所述用户当前的步长； 其中，λ为所述用户当前的步长； f为所述第二时间内的步行频率； a、b为经验值。
6. -种终端设备，其特征在于，包括： 第一获取模块，用于实时获取所述终端设备的加速度值； 第一确定模块，用于确定所述加速度值中的极大值和极小值； 第二获取模块，用于在相邻极大值和极小值之差大于加速度阈值时，对包括所述相邻 极大值和极小值中的极大值的两个相邻极大值或包括所述相邻极大值和极小值中的极小 值的两个相邻极小值之间的加速度值进行频域变换，获得所述两个相邻极大值或两个相邻 极小值对应时间内的步行频率； 第二确定模块，用于在所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的步行频率 大于预设频率阈值时，确定持有所述终端设备的用户在所述两个相邻极大值或两个相邻极 小值对应时间内移动一步，将步数加1。
7. 根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述第二确定模块还用于在所述两 个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内的步行频率不大于预设频率阈值时，确定所述 用户在所述两个相邻极大值或两个相邻极小值对应时间内没有移动。
8. 根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，还包括： 第一计算模块，用于计算第一时间内的加速度值的方差，所述第一时间是从第一时间 点到当前时刻且长度等于第一指定时长的时间； 更新模块，用于将所述加速度阈值更新为所述方差。
9. 根据权利要求6-8任一项所述的终端设备，其特征在于，还包括： 第三获取模块，用于对第二时间内的加速度值进行频域变换，获得所述第二时间内的 步行频率，所述第二时间是从第二时间点到当前时刻且长度等于第二指定时长的时间； 第二计算模块，用于根据所述第二时间内的步行频率计算所述用户当前的步长。
10. 根据权利要求9所述的终端设备，其特征在于，所述第二计算模块具体用于根据公 式λ = af+b，计算所述用户当前的步长； 其中，λ为所述用户当前的步长； f为所述第二时间内的步行频率； a、b为经验值。
【文档编号】G01C22/00GK104089624SQ201410344625
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】赵佳 申请人:赵佳