本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)設(shè)備記錄領(lǐng)域，具體涉及一種用于終端設(shè)備的自動(dòng)計(jì)步方法。
背景技術(shù)：
：隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，越來(lái)越注重健康的生活方式，其中，休閑時(shí)的散步、旅行中的徒步及生活中所有走路的集合均可以作為人們作為鍛煉的方式之一。每個(gè)人每天或每月走了多少步，可以作為人們是否得到良好的鍛煉方式的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)之一?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常利用電子計(jì)步器或智能手機(jī)安裝的計(jì)步軟件計(jì)算人們行走的步數(shù)。電子計(jì)步器主要由加速度傳感器和電子計(jì)數(shù)器組成。人在步行時(shí)重心會(huì)上下移動(dòng)，從而在豎直方向上會(huì)產(chǎn)生加速度，當(dāng)豎直方向上的加速度超過預(yù)設(shè)定的閾值時(shí)，則認(rèn)為人在行走，并記錄一步。然而現(xiàn)有技術(shù)中的計(jì)步方式，不夠準(zhǔn)確，通常會(huì)出現(xiàn)誤記錄的情況，從而導(dǎo)致最終的計(jì)步結(jié)果與實(shí)際走路步數(shù)存在一定的誤差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供了一種計(jì)步準(zhǔn)確率較高的用于終端設(shè)備的自動(dòng)計(jì)步方法。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：提供一種用于終端設(shè)備的自動(dòng)計(jì)步方法，該方法其包括：獲取終端設(shè)備采集的加速度，并提取與地面大致垂直方向的加速度值；當(dāng)當(dāng)前采樣點(diǎn)的加速度值滿足設(shè)定條件時(shí)，判斷當(dāng)前步數(shù)是否大于設(shè)定步數(shù)：當(dāng)當(dāng)前步數(shù)小于設(shè)定步數(shù)時(shí)，將當(dāng)前步數(shù)累加一次，并輸出當(dāng)前步數(shù)；當(dāng)當(dāng)前步數(shù)大于或等于設(shè)定步數(shù)時(shí)，獲取鄰近當(dāng)前采樣點(diǎn)設(shè)定值個(gè)窗口長(zhǎng)度，并計(jì)算設(shè)定值個(gè)窗口長(zhǎng)度的加權(quán)平均值；計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn)前面設(shè)定量個(gè)采樣點(diǎn)的累加加速度值增量和當(dāng)前采樣點(diǎn)后面設(shè)定量個(gè)采樣點(diǎn)的累加加速度值減量，所述設(shè)定量等于取整后的二分之一加權(quán)平均值；當(dāng)累加加速度值增量與累加加速度值減量之和大于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則將當(dāng)前步數(shù)累加一次，并輸出當(dāng)前步數(shù)。本發(fā)明的有益效果為：本方案在實(shí)現(xiàn)計(jì)步時(shí)，首先采用提取的豎直方向的加速度值判斷人員的重心是否在運(yùn)動(dòng)，在重心出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的情況下，通過設(shè)定條件去除人們?cè)谛凶哌^程中加速度的偽峰值，之后再通過判斷采樣點(diǎn)是否符合整個(gè)行走過程中加速度的變化趨勢(shì)，以逐步剔除不滿足行走運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的峰值。采用該方法與傳統(tǒng)的只進(jìn)行重心判斷計(jì)步，其計(jì)步時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤率遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)方法。附圖說明圖1為用于終端設(shè)備的自動(dòng)計(jì)步方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖2為步行時(shí)部分加速度分解在x軸、y軸和z軸上的效果圖。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式的范圍，對(duì)本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。參考圖1，圖1示出了用于終端設(shè)備的自動(dòng)計(jì)步方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖。如圖1所示，該方法100包括步驟101至步驟106。人正常行走時(shí)，手機(jī)采集到的加速度會(huì)發(fā)生周期性的變化，豎直方向(z軸)的加速度周期性更加明顯，其能體現(xiàn)人體運(yùn)動(dòng)時(shí)重心的上下移動(dòng)。故本方案在步驟101中，獲取終端設(shè)備采集的加速度，并提取與地面大致垂直方向的加速度值。在實(shí)施時(shí)，本方案優(yōu)選計(jì)步時(shí)，所述終端設(shè)備的加速度模塊的z軸與地面大致垂直。計(jì)步時(shí)，本方案獲取的加速度為1s中進(jìn)行50次采樣，即形成50個(gè)采樣點(diǎn)。在步驟102中，當(dāng)當(dāng)前采樣點(diǎn)的加速度值滿足設(shè)定條件時(shí)，判斷當(dāng)前步數(shù)是否大于設(shè)定步數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述設(shè)定條件為當(dāng)前采樣點(diǎn)加速度值同時(shí)滿足以下所有條件：當(dāng)前采樣點(diǎn)加速度值大于上一個(gè)采樣點(diǎn)加速度值、下一個(gè)采樣點(diǎn)加速度值和第二預(yù)設(shè)閾值，且當(dāng)前采樣點(diǎn)與上一計(jì)步時(shí)刻的采樣點(diǎn)所之間的時(shí)間間隔大于第三預(yù)設(shè)閾值，上一計(jì)步時(shí)刻的采用點(diǎn)為步數(shù)累加一次所對(duì)應(yīng)采樣點(diǎn)。在步驟103中，當(dāng)當(dāng)前步數(shù)小于設(shè)定步數(shù)時(shí)，將當(dāng)前步數(shù)累加一次，并輸出當(dāng)前步數(shù)，并返回步驟101。在步驟104中，當(dāng)當(dāng)前步數(shù)大于或等于設(shè)定步數(shù)時(shí)，獲取鄰近當(dāng)前采樣點(diǎn)設(shè)定值個(gè)窗口長(zhǎng)度，并計(jì)算設(shè)定值個(gè)窗口長(zhǎng)度的加權(quán)平均值，并執(zhí)行步驟105和步驟106。鄰近當(dāng)前采樣點(diǎn)為從時(shí)間坐標(biāo)軸看，其為位于當(dāng)前采樣點(diǎn)的左側(cè)時(shí)間坐標(biāo)軸上的窗口長(zhǎng)度。其中的窗口長(zhǎng)度為相鄰兩個(gè)計(jì)步的采樣點(diǎn)之間的采樣點(diǎn)數(shù)，所述計(jì)步的采樣點(diǎn)為當(dāng)前步數(shù)累加一次時(shí)所對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)。如圖2所示，從z軸的加速度值看，假設(shè)在第130個(gè)采樣點(diǎn)處當(dāng)前步數(shù)累加了一次，在第150個(gè)采樣點(diǎn)處當(dāng)前步數(shù)累加了一次，那么第130個(gè)采樣點(diǎn)至第150個(gè)采樣點(diǎn)之間的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)即為一個(gè)窗口的長(zhǎng)度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)定值個(gè)窗口長(zhǎng)度的加權(quán)平均值的具體計(jì)算公式為：其中，αi為相應(yīng)窗口長(zhǎng)度的權(quán)值，0＜αi＜1，w為加權(quán)平均值；wi為鄰近當(dāng)前采樣點(diǎn)第i個(gè)窗口長(zhǎng)度中的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)；m為窗口的個(gè)數(shù)。在步驟105中，計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn)前面設(shè)定量個(gè)采樣點(diǎn)的累加加速度值增量和當(dāng)前采樣點(diǎn)后面設(shè)定量個(gè)采樣點(diǎn)的累加加速度值減量，所述設(shè)定量等于取整后的二分之一加權(quán)平均值。具體地，假設(shè)加權(quán)平均值為6，當(dāng)前采樣點(diǎn)的序號(hào)為20，則當(dāng)前采樣點(diǎn)前面設(shè)定量個(gè)采樣點(diǎn)指代的是第17、18和19個(gè)采樣點(diǎn)，當(dāng)前采樣點(diǎn)后面設(shè)定量個(gè)采樣點(diǎn)指代的是第21、22和23個(gè)采樣點(diǎn)。對(duì)于加權(quán)平均值為奇數(shù)時(shí)，則設(shè)定量等于取整后的二分之一加權(quán)平均值，假設(shè)加權(quán)平均值分別為7、9、11，則二分之一加權(quán)平均值取整默認(rèn)為3、4、5。其中，累加加速度值增量為相鄰兩個(gè)采樣點(diǎn)中后面一個(gè)采樣點(diǎn)加速度值減前面一個(gè)采樣點(diǎn)加速度值的差異的累加值。累加加速度值減量為相鄰兩個(gè)采樣點(diǎn)中前面一個(gè)采樣點(diǎn)加速度值減后面一個(gè)采樣點(diǎn)加速度值的差異的累加值。實(shí)施時(shí)，本方案優(yōu)選累加加速度值增量e1和累加加速度值減量e2的計(jì)算公式分別為：其中，ai為第i個(gè)采樣點(diǎn)，ai-1為第i-1個(gè)采樣點(diǎn)；ai+1為第i+1個(gè)采樣點(diǎn)；w為加權(quán)平均值，m為當(dāng)前采樣點(diǎn)的序號(hào)。在步驟106中，當(dāng)累加加速度值增量與累加加速度值減量之和大于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則將當(dāng)前步數(shù)累加一次，并輸出當(dāng)前步數(shù)。下面采用本方案提供的方法及現(xiàn)有的傳統(tǒng)計(jì)步方法(加速度值中當(dāng)前采樣點(diǎn)滿足設(shè)定條件就計(jì)步一次)對(duì)沿直線路線行走和沿u型路線行走的步數(shù)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1和表2如下：表1沿直線路徑行走時(shí)的錯(cuò)誤率行走步數(shù)20100500200050001000015000本方法錯(cuò)誤率0.02890.02710.02960.03210.03430.03960.0387傳統(tǒng)方法錯(cuò)誤率0.03440.03500.03660.03720.03450.04020.0396表2沿u型路線行走時(shí)的錯(cuò)誤率行走步數(shù)20100500200050001000015000本方法錯(cuò)誤率0.02750.03220.03390.03510.03730.04110.0421傳統(tǒng)方法錯(cuò)誤率0.04750.04110.04320.04840.04930.04820.0523其中，錯(cuò)誤率errrate計(jì)算公式：其中，m為采用計(jì)步方法測(cè)得的步數(shù)，n為實(shí)際行走的步數(shù)，為取絕對(duì)值運(yùn)算。由上可知，方案的計(jì)步方法的準(zhǔn)確率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法，尤其是在曲線時(shí)。當(dāng)前第1頁(yè)12