一種計(jì)步方法、計(jì)步裝置和計(jì)步器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種計(jì)步方法、計(jì)步裝置和計(jì)步器。
【背景技術(shù)】
[0002] 人類行走是一個(gè)準(zhǔn)周期過程，該過程中人體產(chǎn)生的振動(dòng)也是準(zhǔn)周期的?，F(xiàn)有計(jì)步 器都是以上述原理為基礎(chǔ)，通過傳感器檢測振動(dòng)信號(hào)，振動(dòng)信號(hào)中滿足一定振幅和時(shí)長的 一個(gè)準(zhǔn)周期被識(shí)別為一步并做統(tǒng)計(jì)。
[0003] 但是，計(jì)步器中傳感器檢測到的振動(dòng)信號(hào)并非一定由用戶行走造成的，還可能由 于其他原因，比如：將計(jì)步器拿在手中搖晃(手搖)，用繩子一端系住計(jì)步器并使之做圓周運(yùn) 動(dòng)(手繞)，計(jì)步器掛在繩子上做單擺運(yùn)動(dòng)(單擺)，小幅度抖動(dòng)腿部(抖腿)。傳統(tǒng)的計(jì)步器沒 有針對(duì)這些非行走造成的振動(dòng)信號(hào)做異常處理，通常會(huì)將這些情況下進(jìn)行計(jì)步，造成計(jì)步 錯(cuò)誤。
[0004] 一方面，這些異常的計(jì)步錯(cuò)誤可能是由計(jì)步器的使用者無意造成的，而使用者希 望能夠準(zhǔn)確地獲知自身的運(yùn)動(dòng)情況，而這些錯(cuò)誤計(jì)步是使用者不愿意看到的；另一方面，這 些異常的錯(cuò)誤計(jì)步也可能是使用者有意為之，在一些網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)或其他形式的用戶互動(dòng)活動(dòng) 中，可能會(huì)用到計(jì)步器，而上述這些計(jì)步錯(cuò)誤很可能使得在使用者沒有運(yùn)動(dòng)的情況下，錯(cuò)誤 地記錄了大的運(yùn)動(dòng)量，使活動(dòng)參與者之間的比較或競賽變得不公平。
[0005] 綜上，目前的計(jì)步器無法識(shí)別上述的異常情況，在上述異常情況發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生計(jì)步 錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種計(jì)步方法、計(jì)步裝置和計(jì)步器，用以解決目前的計(jì)步器無 法識(shí)別異常情況，產(chǎn)生計(jì)步錯(cuò)誤的問題。
[0007] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)步方法，包括：
[0008] 接收計(jì)步傳感器輸出的振動(dòng)信號(hào)；
[0009] 將接收的振動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)特定特征值中的一個(gè)特定特征值與預(yù)設(shè)的用于表 示走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的同一特定特征值的閾值進(jìn)行比較；
[0010] 在根據(jù)比較結(jié)果確定計(jì)步異常時(shí)，丟棄計(jì)步；
[0011] 其中，當(dāng)接收的振動(dòng)信號(hào)為非走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述特定特征值能夠表征 接收的振動(dòng)信號(hào)與走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)不同。
[0012] 采用本方案，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)從計(jì)步傳感器輸出的振動(dòng)信號(hào)的特定特征值確定計(jì)步異 常，避免計(jì)步錯(cuò)誤。
[0013] 較佳地，將接收的振動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)特定特征值中的一個(gè)特定特征值與預(yù)設(shè)的 用于表示走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的同一特定特征值的閾值進(jìn)行比較；包括：計(jì)算接收的振動(dòng) 信號(hào)的至少一個(gè)特定特征值中的一個(gè)特定特征值；將計(jì)算得到的特定特征值與預(yù)設(shè)的用于 表示走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的同一特定特征值的閾值進(jìn)行比較；
[0014] 所述在根據(jù)比較結(jié)果確定計(jì)步異常時(shí)，丟棄計(jì)步，包括：若根據(jù)比較結(jié)果確定計(jì)步 異常，則丟棄計(jì)步，否則返回計(jì)算接收的振動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)特定特征值中的一個(gè)特定特 征值的步驟，直至所述至少一個(gè)特定特征值的每一個(gè)特征值與用于表示走步產(chǎn)生的振動(dòng)信 號(hào)的同一特定特征值的閾值均進(jìn)行過比較。
[0015] 采用本優(yōu)選方案，通過對(duì)至少一個(gè)特定特征值的判斷，來確定計(jì)步異常，當(dāng)存在多 個(gè)特定特征值時(shí)，只要根據(jù)一個(gè)特定特征值與預(yù)設(shè)的用于表示走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的同一 特定特征值的閾值進(jìn)行比較的比較結(jié)果確定計(jì)步異常時(shí)，則丟棄計(jì)步。
[0016] 較佳地，特定特征值包括：
[0017] 用于表示接收的振動(dòng)信號(hào)能量的第一特定特征值；
[0018] 用于表示接收的振動(dòng)信號(hào)中x軸振動(dòng)信號(hào)、y軸振動(dòng)信號(hào)和z軸振動(dòng)信號(hào)之間能 量差異的第二特定特征值；
[0019] 用于表示接收的振動(dòng)信號(hào)中x軸振動(dòng)信號(hào)、y軸振動(dòng)信號(hào)和z軸振動(dòng)信號(hào)之間相 似程度的第三特定特征值。
[0020] 采用本優(yōu)選方案，可分別通過振動(dòng)信號(hào)的能量的特征、振動(dòng)信號(hào)各軸信號(hào)能量差 異的特征以及振動(dòng)信號(hào)各軸信號(hào)的相似程度來確定計(jì)步異常。
[0021] 較佳地，第一特定特征值為：X軸振動(dòng)信號(hào)能量、y軸振動(dòng)信號(hào)能量和Z軸振動(dòng)信號(hào) 能量之和；
[0022] 第二特定特征值為：x軸振動(dòng)信號(hào)能量、y軸振動(dòng)信號(hào)能量和z軸振動(dòng)信號(hào)能量三 軸能量最大值與x軸振動(dòng)信號(hào)能量、y軸振動(dòng)信號(hào)能量和z軸振動(dòng)信號(hào)能量三軸能量最小 值的比值；
[0023] 第三特定特征值為：x軸振動(dòng)信號(hào)、y軸振動(dòng)信號(hào)和z軸振動(dòng)信號(hào)中兩兩振動(dòng)信號(hào) 之間的互相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值中的最大值。
[0024] 本優(yōu)選方案給出了計(jì)算振動(dòng)信號(hào)的特定特征值的具體方法。
[0025] 較佳地，所述接收計(jì)步傳感器輸出的振動(dòng)信號(hào)，包括：接收計(jì)步傳感器從T-Dural 時(shí)刻到T時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)輸出的振動(dòng)信號(hào)；
[0026] 所述確定計(jì)步異常，包括：確定從T_Dura2時(shí)刻到T時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)的計(jì)步異常；
[0027] 其中，T時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻，Dural為第一時(shí)長，Dura2為第二時(shí)長，Dura2不大于 Dural〇
[0028] 采用本優(yōu)選方案，當(dāng)Dura2小于Dural時(shí)，可實(shí)現(xiàn)利用較長時(shí)間段內(nèi)的振動(dòng)信號(hào)來 確定較短時(shí)間段內(nèi)的計(jì)步異常，提高計(jì)步異常判斷的準(zhǔn)確性。
[0029] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)步裝置，該裝置包括：
[0030] 接收模塊，用于接收計(jì)步傳感器輸出的振動(dòng)信號(hào)；
[0031] 處理模塊，用于將接收模塊接收的振動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)特定特征值中的一個(gè)特定 特征值與預(yù)設(shè)的用于表示走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的同一特定特征值的閾值進(jìn)行比較；在根據(jù) 比較結(jié)果確定計(jì)步異常時(shí)，丟棄計(jì)步；
[0032] 其中，當(dāng)接收的振動(dòng)信號(hào)為非走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述特定特征值能夠表征 接收的振動(dòng)信號(hào)與走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)不同。
[0033]采用本方案，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)計(jì)步傳感器輸出的振動(dòng)信號(hào)的特定特征值確定計(jì)步異 常，避免計(jì)步錯(cuò)誤。
[0034] 較佳地，所述處理模塊具體用于：
[0035] 計(jì)算接收模塊接收的振動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)特定特征值中的一個(gè)特定特征值；
[0036] 將計(jì)算得到的特定特征值與預(yù)設(shè)的用于表示走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的同一特定特 征值的閾值進(jìn)行比較；
[0037] 若根據(jù)比較結(jié)果確定計(jì)步異常，則丟棄計(jì)步，否則返回計(jì)算接收模塊接收的振動(dòng) 信號(hào)的至少一個(gè)特定特征值中的一個(gè)特定特征值的步驟，直至所述至少一個(gè)特定特征值的 每一個(gè)特征值與用于表示走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的同一特定特征值的閾值均進(jìn)行過比較。
[0038] 采用本優(yōu)選方案，通過對(duì)至少一個(gè)特定特征值的判斷，來確定計(jì)步異常，當(dāng)存在多 個(gè)特定特征值時(shí)，只要根據(jù)一個(gè)特定特征值與預(yù)設(shè)的用于表示走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的同一 特定特征值的閾值進(jìn)行比較的比較結(jié)果確定計(jì)步異常時(shí)，則丟棄計(jì)步。
[0039] 較佳地，特定特征值包括：
[0040] 用于表示接收的振動(dòng)信號(hào)能量的第一特定特征值；
[0041] 用于表示接收的振動(dòng)信號(hào)中x軸振動(dòng)信號(hào)、y軸振動(dòng)信號(hào)和z軸振動(dòng)信號(hào)之間能 量差異的第二特定特征值；
[0042] 用于表示接收的振動(dòng)信號(hào)中x軸振動(dòng)信號(hào)、y軸振動(dòng)信號(hào)和z軸振動(dòng)信號(hào)之間相 似程度的第三特定特征值。
[0043] 采用本優(yōu)選方案，可分別通過振動(dòng)信號(hào)的能量的特征、振動(dòng)信號(hào)各軸信號(hào)能量差 異的特征以及振動(dòng)信號(hào)各軸信號(hào)的相似程度來確定計(jì)步異常。
[0044] 較佳地，第一特定特征值為：x軸振動(dòng)信號(hào)能量、y軸振動(dòng)信號(hào)能量和z軸振動(dòng)信號(hào) 能量之和；
[0045] 第二特定特征值為：x軸振動(dòng)信號(hào)能量、y軸振動(dòng)信號(hào)能量和z軸振動(dòng)信號(hào)能量三 軸能量最大值與x軸振動(dòng)信號(hào)能量、y軸振動(dòng)信號(hào)能量和z軸振動(dòng)信號(hào)能量三軸能量最小 值的比值；
[0046] 第三特定特征值為：x軸振動(dòng)信號(hào)、y軸振動(dòng)信號(hào)和z軸振動(dòng)信號(hào)中兩兩振動(dòng)信號(hào) 之間的互相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值中的最大值。
[0047] 本優(yōu)選方案給出了計(jì)算振動(dòng)信號(hào)特定特征值的具體方法。
[0048] 較佳地，所述接收模塊具體用于：接收計(jì)步傳感器從T-Dural時(shí)刻到T時(shí)刻的時(shí)間 段內(nèi)輸出的振動(dòng)信號(hào)；
[0049] 所述處理模塊具體用于：確定從T_Dura2時(shí)刻到T時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)的計(jì)步異常
[0050] 其中，T時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻，Dural為第一時(shí)長，Dura2為第二時(shí)長，Dura2不大于 Dural〇
[0051] 采用本優(yōu)選方案，當(dāng)Dura2小于Dural時(shí)，可實(shí)現(xiàn)利用較長時(shí)間段內(nèi)的振動(dòng)信號(hào)來 確定較短時(shí)間段內(nèi)的計(jì)步異常，提高計(jì)步異常判斷的準(zhǔn)確性。
[0052] 第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種計(jì)步器，包括：計(jì)步傳感器，所述計(jì)步器還包括 與所述計(jì)步傳感器相連的本發(fā)明實(shí)施例提供的任一種計(jì)步裝置。
[0053] 采用本方案，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)計(jì)步傳感器輸出的振動(dòng)信號(hào)的特定特征值確定計(jì)步異 常，避免計(jì)步錯(cuò)誤。
【附圖說明】
[0054] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步方法的流程圖；
[0055] 圖2為走路產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的波形；
[0056] 圖3為手搖產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的波形；
[0057] 圖4為手繞產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的波形；
[0058]圖5為走路產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的第一特定特征值A(chǔ)1的示意圖；
[0059] 圖6為手搖產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的第一特定特征值A(chǔ):的示意圖；
[0060] 圖7為手繞產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的第一特定特征值A(chǔ)i的示意圖；
[0061]圖8為單擺產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的波形；
[0062]圖9為走路產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的第二特定特征值A(chǔ)2的波形；
[0063] 圖10為單擺產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的第二特定特征值A(chǔ)2的波形；
[0064] 圖11為抖腿產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的波形；
[0065]圖12為走路產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的第三特定特征值入3的波形；
[0066]圖13為抖腿產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的第三特定特征值入3的波形；
[0067] 圖14為本發(fā)明實(shí)施例一的方法過程示意圖；
[0068] 圖15為以步驟級(jí)聯(lián)的方式示出的本發(fā)明實(shí)施例一的方法示意圖；
[0069]圖16為本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0070] 圖17為本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0071] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種計(jì)步方法、計(jì)步裝置和計(jì)步器，用以解決現(xiàn)有的計(jì)步器無 法識(shí)別異常情況，計(jì)步錯(cuò)誤的問題。在本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步方法中，接收計(jì)步傳感器輸 出的振動(dòng)信號(hào)；將接收的振動(dòng)信號(hào)的至少一個(gè)特定特征值中的一個(gè)特定特征值與預(yù)設(shè)的用 于表示走步產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)的同一特定特征值的閾值進(jìn)行比較；在根據(jù)比較結(jié)果確定