CN101881625A - 步幅校正方法、测距方法及计步装置

一种步幅校正方法，包括以下步骤：获取步数；计算步幅；计算步率；存储步幅和步率的关系。

步幅校正功能可以使每位用户根据个人情况设定自己的步幅，而不局限于厂家设定 ... CN101881625A-步幅校正方法、测距方法及计步装置 -GooglePatents 步幅校正方法、测距方法及计步装置 DownloadPDF Info Publicationnumber CN101881625A CN101881625A CN2010101835908A CN201010183590A CN101881625A CN101881625A CN101881625A CN101881625A CN2010101835908A CN2010101835908A CN2010101835908A CN201010183590A CN201010183590A CN201010183590A CN101881625A CN101881625A CN101881625A Authority CN China Priorartkeywords acceleration stride walking running resultantacceleration Priorartdate 2008-08-19 Legalstatus(Thelegalstatusisanassumptionandisnotalegalconclusion.Googlehasnotperformedalegalanalysisandmakesnorepresentationastotheaccuracyofthestatuslisted.) Granted Applicationnumber CN2010101835908A Otherlanguages English(en) Otherversions CN101881625B (zh Inventor 马楚天 CurrentAssignee(Thelistedassigneesmaybeinaccurate.Googlehasnotperformedalegalanalysisandmakesnorepresentationorwarrantyastotheaccuracyofthelist.) PerceptionDigitalTechnology(Shenzhen)Ltd. OriginalAssignee PERCEPTIONDIGITALTECHNOLOGY(SHENZHEN)LtdPerceptionDigitalLtd Prioritydate(Theprioritydateisanassumptionandisnotalegalconclusion.Googlehasnotperformedalegalanalysisandmakesnorepresentationastotheaccuracyofthedatelisted.) 2008-08-19 Filingdate 2008-08-19 Publicationdate 2010-11-10 2008-08-19 ApplicationfiledbyPERCEPTIONDIGITALTECHNOLOGY(SHENZHEN)Ltd,PerceptionDigitalLtd filed Critical PERCEPTIONDIGITALTECHNOLOGY(SHENZHEN)Ltd 2008-08-19 PrioritytoCN2010101835908A priority Critical patent/CN101881625B/zh 2010-11-10 PublicationofCN101881625A publication Critical patent/CN101881625A/zh 2012-09-12 Applicationgranted granted Critical 2012-09-12 PublicationofCN101881625B publication Critical patent/CN101881625B/zh Status Active legal-status Critical Current 2028-08-19 Anticipatedexpiration legal-status Critical Links Espacenet GlobalDossier Discuss 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 215 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 10 230000001915 proofreading Effects 0.000 claims description 5 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 3 238000000034 method Methods 0.000 description 14 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5 238000006243 chemicalreaction Methods 0.000 description 4 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3 241000272165 Charadriidae Species 0.000 description 2 238000004458 analyticalmethod Methods 0.000 description 2 238000005452 bending Methods 0.000 description 2 238000004364 calculationmethod Methods 0.000 description 2 238000001514 detectionmethod Methods 0.000 description 2 238000005516 engineeringprocess Methods 0.000 description 2 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2 210000001624 Hip Anatomy 0.000 description 1 206010024855 Lossofconsciousness Diseases 0.000 description 1 230000003044 adaptive Effects 0.000 description 1 239000012467 finalproduct Substances 0.000 description 1 230000005021 gait Effects 0.000 description 1 210000004394 hipjoint Anatomy 0.000 description 1 210000001699 lowerleg Anatomy 0.000 description 1 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1 230000004044 response Effects 0.000 description 1 Abstract 一种步幅校正方法，包括以下步骤：获取步数；计算步幅；计算步率；存储步幅和步率的关系。

步幅校正功能可以使每位用户根据个人情况设定自己的步幅，而不局限于厂家设定的标准步幅。

通过对步幅进行校正，可以适应不同用户的步幅，方便进行距离测量。

此外，还提供了一种计步装置及测距方法。

Description 步幅校正方法、测距方法及计步装置 【技术领域】 [0001] 本发明涉及一种电子设备，尤其涉及一种步幅校正方法、测距方法及计步装置。

【背景技术】 [0002] 随着电子技术的发展，各种各样的电子设备被广泛用于人们的工作生活中。

其中，计步装置就被用于计算人体步行或跑步的步数，供人们作为评估运动量多少的依据。

[0003] 计步装置通常包括加速度传感器及于该加速度传感器相连的检测电路。

加速度传感器响应人体在步行或跑步过程中周期性的加速度波动产生信号，检测电路根据加速度传感器产生的信号对步行或跑步的步数进行计数。

【发明内容】 [0004] 本发明的发明目的是提供一种步幅校正方法、测距方法及计步装置。

[0005] 为达到上述发明目的，本发明提出以下的技术方案： [0006] 一种步幅校正方法，包括以下步骤： [0007] 获取步数； [0008] 计算步幅； [0009] 计算步率； [0010] 存储步幅和步率的关系。

[0011] 其中，所述计算步幅的步骤包括： [0012] 获取预定距离； [0013] 统计步数； [0014] 根据预定距离与统计的步数计算步幅。

[0015] 其中，所述获取预定距离的步骤为获取两次预定距离，所述统计步数的步骤包括分别统计步行步数与跑步步数的步骤，所述计算步幅的步骤为根据两次预定距离及对应的步行步数与跑步步数计算出步行步幅与跑步步幅。

其中，所述分别统计步行步数与跑步步数的步骤包括区分跑步和步行的步骤，所述区分跑步和步行的步骤包括： [0016] 获取各方向加速度； [0017] 计算合成加速度； [0018] 判断合成加速度是否为假触发产生的加速度； [0019] 如果合成加速度是假触发产生的加速度，则忽略该加速度，如果加速度非假触发产生的加速度，则根据合成加速度判断是跑步还是步行。

[0020] 其中，所述判断合成加速度是否为假触发产生的加速度的步骤包括判断合成加速度的脉冲宽度是否在预定范围内的步骤，如果检测到的脉宽不在预定范围内，则不将该合成加速度识别为步行或跑步的合成加速度。

[0021] 其中，所述判断合成加速度是否为假触发产生的加速度的步骤包括对合成加速度进行检测的步骤，如果合成加速度的方向偏离正常方向的阈值，则忽略该合成加速度将其判定为虚假的干扰信号。

[0022] 其中，所述根据合成加速度判断是跑步还是步行的步骤包括：判断合成加速度幅度波动是否大于预定值，如果大于预定值，则判断为跑步；如果小于预定值，则判断为步行。

[0023] 其中，所述根据合成加速度判断是跑步还是步行的步骤包括：判断合成加速度是否有接近0的加速度值，如果有，则判断为跑步；如果没有，则判断为步行。

[0024] 其中，所述步幅和步率的关系是对所述步幅和与所述步幅对应的步率进行二阶多项式或多阶多项式或样条插值方法而得到。

[0025] 一种测距方法，包括以下步骤： [0026] 统计步数； [0027] 计算步率； [0028] 根据步率查询步幅与步率的关系曲线得到步幅； [0029] 根据步幅和计步器测得的步数获得测量距离。

[0030] 其中，还包括划分时间窗和在时间窗内测量距离并统计各时间窗的距离之和的步 马聚ο [0031] 其中，所述测量距离为测得跑步的总步数和步行的总步数分别乘以校正的跑步步幅和步行步幅之后再相加。

[0032] 其中，区分跑步和步行包括如下步骤： [0033] 获取各方向加速度； [0034] 计算合成加速度； [0035] 判断合成加速度是否为假触发产生的加速度； [0036] 如果合成加速度是假触发产生的加速度，则忽略该加速度，如果加速度非假触发产生的加速度，则根据合成加速度判断是跑步还是步行。

[0037] 其中，所述判断合成加速度是否为假触发产生的加速度的步骤包括判断合成加速度的脉冲宽度是否在预定范围内的步骤，如果检测到的脉宽不在预定范围内，则不将该合成加速度识别为步行或跑步的合成加速度。

[0038] 其中，所述判断合成加速度是否为假触发产生的加速度的步骤包括对合成加速度进行检测的步骤，如果合成加速度的方向偏离正常方向的阈值，则忽略该合成加速度将其判定为虚假的干扰信号。

[0039] 其中，所述根据合成加速度判断是跑步还是步行的步骤包括：判断合成加速度幅度波动是否大于预定值，如果大于预定值，则判断为跑步；如果小于预定值，则判断为步行。

[0040] 其中，所述根据合成加速度判断是跑步还是步行的步骤包括：判断合成加速度是否有接近0的加速度值，如果有，则判断为跑步；如果没有，则判断为步行。

[0041] 一种计步装置，其包括用于获取各方向加速度的加速度传感器，与所述加速度传感器相连的控制模块，还包括输入单元及存储单元，所述输入单元用于供用户输入信号至所述控制模块以启动步幅校正功能，所述控制模块用于根据预定距离及步数校正步幅，并将校正后的步幅存入所述存储单元中根据所述步幅与及所述步数获得步幅与步率的关系曲线，并将该关系曲线存储在所述存储单元中。

[0042] 其中，还包括显示单元，所述控制模块用于根据所述计步装置统计的步数及所述关系曲线，控制所述显示单元显示与所述步数对应的距离。

[0043] 步幅校正功能可以使每位用户根据个人情况设定自己的步幅，而不局限于厂家设定的标准步幅。

[0044] 通过对步幅进行校正，可以适应不同用户的步幅，方便进行距离测量。

[0045] 通过查询步幅与步率的关系曲线，可以较精确的测量步行或跑步距离。

避免采用单一步幅计算出来的测量距离不精确。

【附图说明】 [0046] 图1为人体部位在步行或跑步过程中的示意图； [0047] 图2为计步方法的流程图； [0048] 图3为加速度在三轴坐标系统中的分解图； [0049] 图4为噪声滤除前和滤除后的加速度信号示意图； [0050] 图5为加速度脉冲宽度示意图； [0051] 图6为计步装置的功能模块图； [0052] 图7为步幅校正的流程图； [0053] 图8为步幅与步率的关系曲线图。

【具体实施方式】 [0054] 下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的描述。

[0055] 当人体以一个稳定的状态在步行和跑步时，人的整体在水平方向是以勻速运动的，因此主要的加速度产生是上下方向的加速度，没有太多的侧面加速度和前后加速度。

如图1所示，在步行或跑步过程中，右脚从Bl的位置移动到B2的过程中，左脚保持在C的位置没有移动，而髋关节则从Al的位置上升到A2的位置再下降到A3的位置。

如果将加速度感应器置于人体衣服口袋或者放置在腰间，则可以检测到人体上下方向的加速度，通过对上下方向的加速度的波动进行分析，可以统计人的步伐。

实验表明，正常走路时，上下合成加速度在上下方向以Ig左右周期性地波动，如果上下合成加速度在方向上不同于自由落体加速度Ig则意味着用户不是在正常走路和跑步状态，这种动作会被认为是假触发。

[0056] 依据上述实验结果，设计的计步方法步骤如图2所示： [0057] 步骤S202，系统初始化。

将系统内的所有变量初始化，例如，将分别对步行步数和跑步步数进行计数的计数器清零。

[0058] 步骤S204，获取各方向加速度。

同时参阅图3，如果三个方向的加速度分别为ax、ay、az，三轴加速度传感器感应到上述三个方向的加速度后，产生三个信号与上述加速度值对应。

对信号进行模拟数字转换后，可以获得各方向的加速度数值。

其中，模拟数字转换的采样频率可以为125Hz，精度可以为8位。

当然，更高的采样频率和精度将获得更精确的结果。

另外，也可以不进行模拟数字转换而直接采用具有数字输出的加速度传感器。

由于使用三轴加速度传感器，可以任意放置三轴加速度传感器，而不需将三轴加速度传感器定在某一个方向。

[0059] 步骤S206，将各方向的加速度数值标准化。

用标准信息来刻度和偏移数据以使通过三轴加速度传感器获得的aX、ay、aZ被标准化。

例如，如果一个方向有Ig的加速度，这个获取到的值被标准化成0NE_G，本实施例中，这个数据标定为100；如果没有加速度，数据则标定为0。

[0060] 步骤S208，滤除加速度数值中的噪声成份。

同时参阅图4，弯折较多的曲线402为原始的加速度振幅数据，平滑的曲线404为滤除噪声后的加速度振幅数据。

可以采用中值滤波（Median-likeFilter)的方式滤除明显过大或过小的加速度振幅数据。

[0061] 步骤S210，计算合成加速度。

使用向量合成的方法将三轴加速度传感器感应到的三个方向的加速度振幅数据合成，其公式为: 合成加速度振幅数据如图5中曲线502所示。

[0062] 步骤S212，判断合成加速度的脉冲宽度是否在预定范围。

试验表明，不同的人员虽然步行或跑步的频率虽然有所不同，但总体上步行或跑步的频率还是稳定在一定的范围内。

通过对合成加速度的脉冲宽度的检测，可以判断获得的加速度是否为人体步行或跑步的加速度，避免对非步行或跑步的加速度脉冲进行计数。

同时参阅图4，将一个周期内标准数据大于上阈值（本实施例为110)的脉冲宽度定义为第一脉宽Tl；将一个周期内标准数据从开始大于上阈值到将小于下阈值（本实施例为90)的脉冲宽度定义为第二脉宽T2;将一个周期内标准数据小于下阈值的脉冲宽度定义为第三脉宽T3；将一个周期内标准数据从开始大于上阈值到小于下阈值再到等于下阈值的脉冲宽度定义为第四脉宽T4。

检测合成加速度脉冲中的上述脉宽，判断其是否在合适的范围内。

本实施例中，Tl的范围为24〜600ms；T2的范围为80〜700ms；T3的范围为24〜600ms；T4的范围为120〜1300ms。

如果检测到的脉宽不在预定范围内，说明加速度传感器不在随人体做步行或跑步的运动，而是其他的加速运动，如在手中被随意翻转等，此时，不会将该脉冲识别为步行或跑步的脉冲，流程返回到步骤S204。

如果检测到的脉宽在预定范围内，则流程进入步骤S214。

[0063] 步骤S214，根据合成加速度的幅度判断是跑步还是步行。

根据合成加速度的幅度判断是跑步还是步行有以下两种方式：（1)判断合成加速度幅度波动是否大于预定值。

无论是步行还是跑步，加速度都是波动的。

如上所述，步行或跑步的加速度会围绕在上下方向Ig左右波动。

实验表明，对于步行而言，加速度的波动幅度将大于0.lg，但是小于预定值，本实施例中，这个值设为2/3g；相应地，对于跑步而言，加速度的波动幅度将大于预定值，本实施例中，大于2/3g。

由上述分析可知，通过检测合成加速度幅度波动范围，可以判断出人体是在步行还是跑步。

即，如果波动幅度小于2/3g，则是步行（S216)；如果波动幅度大于2/3g，则是跑步（S218)。

（2)另外，在跑步过程中，当双脚离开地面时，由于加速度传感器没有受到人体的作用力，其相对人体的加速度为0，此时，加速度传感器获得最小的加速度值，即加速度接近0。

通过实验验证，最小的加速度值小于0.5g。

可以依据加速度的最小值来判断是否是步行，如果存在最小值小于0.5g的加速度值，则是跑步；反之则为步行。

[0064] 步骤S216，将计步装置的状态设置为开始步行，步行计数器开始计数。

当步数超过6步时，将计步装置的状态设置为步行状态。

[0065] 步骤S218，将计步装置的状态设置为开始跑步，跑步计数器开始计数。

当步数超过6步时，将计步装置的状态设置为跑步状态。

[0066] 由于加速度是一个向量，有方向性。

上述方法中还可以对加速的方向进行检测，如果方向偏离正常方向的阈值，可以忽略该加速度将其判定为虚假的干扰信号，即假触发产生的加速度。

因为正常的跑步或步行加速度方向主要为上下方向，如果在其他方向出现较大的加速度，可能是用户在移动加速度传感器。

[0067] 上述计步方法中，采用对加速度的幅度进行检测的方法，可以区分出人体是在步行还是在跑步。

采用步行计数器和跑步计数器分别对步行和跑步进行计数，使人们更容易了解掌控运动量。

对脉冲宽度进行检测，可以区分非步行或跑步的加速度，提高步数统计的精度。

[0068] 如图6所示，计步装置600包括加速度传感器610、模拟/数字转换器620、控制模块630、显示单元640、输入单元650及存储单元660。

[0069] 加速度传感器610用于感应人体的加速度并根据加速度产生相应的信号输出。

本实施例中加速度传感器610为三轴加速度传感器，三轴加速度传感器感应到上述三个方向的加速度后，产生三个信号aX、ay、aZ与上述加速度值对应。

[0070] 模拟/数字转换器620与加速度传感器610相连，将加速度传感器610产生的信号转换成数字信号，并输出给控制模块。

其他的实施例中，也可以不采用模拟数字转换器620，而直接采用具有数字输出的加速度传感器。

[0071] 控制模块630控制模块用于根据各方向的加速度计算合成加速度并根据合成加速度区分是否为假触发产生的加速度，如果加速度非假触发产生的加速度，则判断是跑步还是步行。

控制模块630包括噪声滤除单元632、合成加速度计算单元634、脉宽检测单元636及脉幅检测单元638。

[0072] 噪声滤除单元632用于滤除加速度数值中的噪声成份，本实施例中，采用中值滤波器（Median-likeFilter)滤除明显过大或过小的加速度振幅数据，如图4所示，弯折较多的曲线402为原始的加速度振幅数据，平滑的曲线404为滤除噪声后的加速度振幅数据。

[0073] 合成加速度计算单元634用于计算合成加速度。

合成加速度计算单元634使用向量合成的方法将三轴加速度传感器感应到的三个方向的加速度振幅数据合成，其公式为：a=4ca2+ay2+az2。

合成加速度振幅数据如图5中曲线502所示。

[0074] 脉宽检测单元636用于判断合成加速度的脉冲宽度是否在预定范围，以判断该加速度是否由假触发引起。

试验表明，不同的人员虽然步行或跑步的频率虽然有所不同，但总体上步行或跑步的频率还是稳定在一定的范围内。

通过对合成加速度的脉冲宽度的检测，可以判断获得的加速度是否为人体步行或跑步的加速度，避免对非步行或跑步的加速度脉冲进行计数。

同时参阅图4，将一个周期内标准数据大于上阈值（本实施例为110)的脉冲宽度定义为第一脉宽Tl；将一个周期内标准数据从开始大于上阈值到将小于下阈值（本实施例为90)的脉冲宽度定义为第二脉宽T2；将一个周期内标准数据小于下阈值的脉冲宽度定义为第三脉宽T3；将一个周期内标准数据从开始大于上阈值到小于下阈值再到等于下阈值的脉冲宽度定义为第四脉宽T4。

检测合成加速度脉冲中的上述脉宽，判断其是否在合适的范围内。

本实施例中，Tl的范围为24〜600ms；T2的范围为80〜700ms；T3的范围为24〜600ms；T4的范围为120〜1300ms。

如果检测到的脉宽不在预定范围内，说明加速度传感器不在随人体做步行或跑步的运动，而是其他的加速运动，如在手中被随意翻转等，此时，不会将该脉冲识别为步行或跑步的脉冲，相应地，也不会计入步数。

[0075] 脉幅检测单元638用于检测脉冲的幅度，根据脉冲幅度判断是跑步还是步行。

无论是步行还是跑步，加速度都是波动的。

如上所述，步行或跑步的加速度会围绕在上下方向Ig左右波动。

实验表明，对于步行而言，加速度的波动幅度将大于0.lg，但是小于某一个值，本实施例中，这个值设为2/3g；相应地，对于跑步而言，加速度的波动幅度将大于某 8一个值，本实施例中，大于2/3g。

另外，在跑步过程中，当双脚离开地面时，由于加速度传感器没有受到人体的作用力，其相对人体的加速度为0，此时，加速度传感器获得最小的加速度值，即加速度接近0。

通过实验验证，最小的加速度值小于0.5g。

由上述分析可知，通过检测合成加速度幅度波动范围，可以判断出人体是在步行还是跑步。

即，如果波动幅度小于2/3g，则是步行；如果波动幅度大于2/3g，则是跑步。

另外，可以依据加速度的最小值来判断是否是步行，如果存在最小值小于0.5g的加速度值，则是跑步；反之则为步行。

[0076] 显示单元640与控制模块630相连，用于分别显示步行或跑步的步数。

控制模块630识别出跑步或步行后，分别对步行或跑步步数进行计数，并将计数结果在显示单元640上显不。

[0077] 输入单元650与控制模块630相连，用于供用户输入信号至控制模块630，例如按健产生按健信号至控制模块630。

结合参阅图7，用户可以通过输入单元650启动步幅校正功能和测距功能。

[0078] 步幅校正功能启动后，首先，步骤S702，获取预定距离。

该预定距离可以从存储单元660中读取，例如200m;也可以由用户通过输入单元650输入。

用户通过输入单元650启动计步后，开始统计步数（S704)，直到用户通过输入单元650结束计步，即行程结束(S706)。

控制模块630依上述方法判断行程过程是跑步还是步行（S708)，如果是跑步，则计算跑步的步幅，即预定距离除以步数为跑步的步幅，该步幅为用户自己的步幅，可以替换计步装置600的存储单元660中预先存储的跑步步幅，实现校正跑步的每步距离，即跑步步幅（S710)；如果是步行，则计算步行的步幅，即预定距离除以步数为步行的步幅，该步幅为用户自己的步幅，可以替换计步装置600的存储单元660中预先存储的步行步幅，实现校步行的每步距离，即步行步幅（S712)。

更广义的，用户也可用步行和跑步混合行进的方式完成步幅校正。

一个实施例如下所述。

用户行进两次同样的距离s，那么有s=p,*m,+pw*mw=Pr·nr+pw·nw，其中pr为跑步步幅（每步行进距离），Pw为步行步幅；mr为第一次的跑步的总步数，mw为第一次的步行的总步数，为第二次的跑步的总步数，nw为第二次的步行的总步数。

计步器可测得nir，mw，rw连同s均为已知量，解出κ和Pw即可。

当然，上述两次校正的距离s也可以不同。

用这种方法进行的步幅校正信息可以用来简单的测距：总的行进距离为用计步器测得跑步的总步数和步行的总步数，分别乘以校正的跑步步幅和步行步幅之后再相加。

即利用前文所述的公式s=ρ,·mr+pw·mw。

这样，在一段距离内，即便用户时走时跑，走走停停都可以分别统计出步行和跑步的步数。

[0079] 另一种步幅校正的方法则利用了每步行进距离（步幅）和单位时间内的行进步数(步率）之间的关系。

通常当一个人加快行进速度时，他会无意识的同时增大步幅和步率；反之亦然。

根据这个规律，步幅校正的一个实施例如下。

在若干段已知距离的连续路程上做不同速度的步行或跑步，由计步器记录每段路程所花费的时间和步数。

对于每段路程，即不同的行进（包括步行或跑步）速度，可以用已知的距离除以测得的步数得到步幅，用测得的步数除以测得的时间得到步率。

那么就可以得到人的步幅和步率的若干组相互关系（如图8中的十字星号所示）。

[0080] 在实际的行进过程中，一个人的步率可能是任意的，即图8中横轴合理范围内的任意一点。

那么上述步幅校正过程中所采集的若干组对应关系并不能完全满足实际需要。

这个问题可以用插值的方法来解决。

如图8所示，在校正过程得到的测量点之间或之外进行内插值或外插值，可以得到一条完整的步幅和步率的关系曲线。

应用二阶或多阶的多项式或样条（Spline)插值方法，可以在较小的计算量和满意的精度下得到一条步幅与步率的关系曲线。

完成计算后可以把这个完整的关系储存在存储单元660当中，此后根据计步器测得的步率就可以进行查表来进行快速而相对精确的测距。

[0081] 利用步幅校正信息，可以进行测距，即行进距离或行程的估算。

一个实施例如下所述。

在行进（包括步行和跑步）的过程中，控制模块630不断控制循环固定的时间窗（比如20秒）或自适应的可调时间窗。

在每个时间窗内，用测得的步数除以该时间窗的时间得到步率。

接着，利用存储在存储单元660中步幅和步率的关系（图8)，可以查到该步率所对应的步幅。

那么，该时间窗内的行进距离为查到的步幅乘以测得的步数。

总的行程距离是每个时间窗内计算出来的行进距离的累加和，该总的行程距离可以显示在显示单元640上。

用这种方法进行测距，可以捕捉到用户速度的不断变化，从而得到更精确的结果。

对每个时间窗分别测距，确保每个测量数据的误差互相独立而提高整体的测距精度。

[0082] 上述计步装置600对加速度的幅度进行检测，可以区分出人体是在步行还是在跑步。

采用步行计数器和跑步计数器分别对步行和跑步进行计数，使人们更容易了解掌控运动量。

对脉冲宽度进行检测，可以区分非步行或跑步的加速度，提高步数统计的精度。

[0083] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。

应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims(19) 一种步幅校正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取步数；计算步幅；计算步率；存储步幅和步率的关系。

2.根据权利要求1所述的步幅校正方法，其特征在于，所述计算步幅的步骤包括：获取预定距离；统计步数；根据预定距离与统计的步数计算步幅。

3.根据权利要求2所述的步幅校正方法，其特征在于，所述获取预定距离的步骤为获取两次预定距离，所述统计步数的步骤包括分别统计步行步数与跑步步数的步骤，所述计算步幅的步骤为根据两次预定距离及对应的步行步数与跑步步数计算出步行步幅与跑步步巾畐。

4.根据权利要求3所述的步幅校正方法，其特征在于，所述分别统计步行步数与跑步步数的步骤包括区分跑步和步行的步骤，所述区分跑步和步行的步骤包括：获取各方向加速度；计算合成加速度；判断合成加速度是否为假触发产生的加速度；如果合成加速度是假触发产生的加速度，则忽略该加速度，如果加速度非假触发产生的加速度，则根据合成加速度判断是跑步还是步行。

5.根据权利要求4所述的步幅校正方法，其特征在于，所述判断合成加速度是否为假触发产生的加速度的步骤包括判断合成加速度的脉冲宽度是否在预定范围内的步骤，如果检测到的脉宽不在预定范围内，则不将该合成加速度识别为步行或跑步的合成加速度。

6.根据权利要求4所述的步幅校正方法，其特征在于，所述判断合成加速度是否为假触发产生的加速度的步骤包括对合成加速度进行检测的步骤，如果合成加速度的方向偏离正常方向的阈值，则忽略该合成加速度将其判定为虚假的干扰信号。

7.根据权利要求4所述的步幅校正方法，其特征在于，所述根据合成加速度判断是跑步还是步行的步骤包括：判断合成加速度幅度波动是否大于预定值，如果大于预定值，则判断为跑步；如果小于预定值，则判断为步行。

8.根据权利要求4所述的步幅校正方法，其特征在于，所述根据合成加速度判断是跑步还是步行的步骤包括：判断合成加速度是否有接近0的加速度值，如果有，则判断为跑步；如果没有，则判断为步行。

9.根据权利要求1所述的步幅校正方法，其特征在于，所述步幅和步率的关系是对所述步幅和与所述步幅对应的步率进行二阶多项式或多阶多项式或样条插值方法而得到。

10. 一种测距方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：统计步数；计算步率；根据步率查询步幅与步率的关系曲线得到步幅；根据步幅和计步器测得的步数获得测量距离。

11.根据权利要求10所述的测距方法，其特征在于，还包括划分时间窗和在时间窗内测量距离并统计各时间窗的距离之和的步骤。

12.根据权利要求10所述的测距方法，其特征在于，所述测量距离为测得跑步的总步数和步行的总步数分别乘以校正的跑步步幅和步行步幅之后再相加。

13.根据权利要求12所述的测距方法，其特征在于，区分跑步和步行包括如下步骤：获取各方向加速度；计算合成加速度；判断合成加速度是否为假触发产生的加速度；如果合成加速度是假触发产生的加速度，则忽略该加速度，如果加速度非假触发产生的加速度，则根据合成加速度判断是跑步还是步行。

14.根据权利要求13所述的测距方法，其特征在于，所述判断合成加速度是否为假触发产生的加速度的步骤包括判断合成加速度的脉冲宽度是否在预定范围内的步骤，如果检测到的脉宽不在预定范围内，则不将该合成加速度识别为步行或跑步的合成加速度。

15.根据权利要求13所述的测距方法，其特征在于，所述判断合成加速度是否为假触发产生的加速度的步骤包括对合成加速度进行检测的步骤，如果合成加速度的方向偏离正常方向的阈值，则忽略该合成加速度将其判定为虚假的干扰信号。

16.根据权利要求13所述的测距方法，其特征在于，所述根据合成加速度判断是跑步还是步行的步骤包括：判断合成加速度幅度波动是否大于预定值，如果大于预定值，则判断为跑步；如果小于预定值，则判断为步行。

17.根据权利要求13所述的测距方法，其特征在于，所述根据合成加速度判断是跑步还是步行的步骤包括：判断合成加速度是否有接近0的加速度值，如果有，则判断为跑步；如果没有，则判断为步行。

18. —种计步装置，其包括用于获取各方向加速度的加速度传感器，与所述加速度传感器相连的控制模块，其特征在于，还包括输入单元及存储单元，所述输入单元用于供用户输入信号至所述控制模块以启动步幅校正功能，所述控制模块用于根据预定距离及步数校正步幅，并将校正后的步幅存入所述存储单元中根据所述步幅与及所述步数获得步幅与步率的关系曲线，并将该关系曲线存储在所述存储单元中。

19.根据权利要求18所述的计步装置，其特征在于，还包括显示单元，所述控制模块用于根据所述计步装置统计的步数及所述关系曲线，控制所述显示单元显示与所述步数对应的距离。

CN2010101835908A 2008-08-19 2008-08-19 步幅校正方法、测距方法及计步装置 Active CN101881625B (zh) PriorityApplications(1) ApplicationNumber PriorityDate FilingDate Title CN2010101835908A CN101881625B (zh) 2008-08-19 2008-08-19 步幅校正方法、测距方法及计步装置 ApplicationsClaimingPriority(1) ApplicationNumber PriorityDate FilingDate Title CN2010101835908A CN101881625B (zh) 2008-08-19 2008-08-19 步幅校正方法、测距方法及计步装置 RelatedParentApplications(1) ApplicationNumber Title PriorityDate FilingDate CN2008101424744A Division CN101354265B (zh) 2008-08-19 2008-08-19 计步方法及计步装置 Publications(2) PublicationNumber PublicationDate CN101881625A true CN101881625A (zh) 2010-11-10 CN101881625B CN101881625B (zh) 2012-09-12 Family ID=43053696 FamilyApplications(1) ApplicationNumber Title PriorityDate FilingDate CN2010101835908A Active CN101881625B (zh) 2008-08-19 2008-08-19 步幅校正方法、测距方法及计步装置 CountryStatus(1) Country Link CN (1) CN101881625B (zh) CitedBy(19) *Citedbyexaminer,†Citedbythirdparty Publicationnumber Prioritydate Publicationdate Assignee Title CN102243248A (zh) * 2011-04-01 2011-11-16 可瑞尔科技(扬州)有限公司 一种自动区分行走与跑步模式的速度检测装置及其方法 CN103175540A (zh) * 2013-03-10 2013-06-26 南京中科盟联信息科技有限公司 一种高精度步行速度和距离的计算方法 CN103691102A (zh) * 2014-01-09 2014-04-02 林培林 运动信息监控系统及其方法 CN103706077A (zh) * 2014-01-09 2014-04-09 林培林 电子跳绳运动健身器和运动量检测方法 CN103884337A (zh) * 2012-12-19 2014-06-25 财团法人工业技术研究院 多姿态步距校正定位系统与方法 CN105043375A (zh) * 2015-06-04 2015-11-11 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种导航方法、系统及相应的移动终端 CN105095959A (zh) * 2014-05-22 2015-11-25 昆达电脑科技(昆山)有限公司 用于估测物体周期运动的方法及装置 CN105606120A (zh) * 2015-12-22 2016-05-25 广东欧珀移动通信有限公司 计步器的控制方法及装置 WO2016165333A1 (zh) * 2015-09-08 2016-10-20 中兴通讯股份有限公司 一种实现计步的方法及装置 CN106104277A (zh) * 2014-03-25 2016-11-09 精工爱普生株式会社 相关系数校正方法、运动解析方法、相关系数校正装置及程序 CN106525066A (zh) * 2016-10-17 2017-03-22 深圳众思科技有限公司 计步数据处理方法和计步器 CN106901444A (zh) * 2017-04-12 2017-06-30 佛山市丈量科技有限公司 一种生理监控智能鞋垫 CN107515004A (zh) * 2017-07-27 2017-12-26 上海斐讯数据通信技术有限公司 步长计算装置及方法 WO2018076205A1 (zh) * 2016-10-26 2018-05-03 华为技术有限公司 一种步幅校准方法、相关设备及系统 CN108519100A (zh) * 2017-12-25 2018-09-11 达闼科技（北京）有限公司 用于估算步长的方法、云系统、设备和计算机程序产品 CN105571609B (zh) * 2015-04-28 2018-11-06 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 一种运动参数处理方法及移动终端 CN109414608A (zh) * 2016-08-09 2019-03-01 株式会社比弗雷斯 运动识别方法及装置 CN110595502A (zh) * 2019-10-23 2019-12-20 成都乐动信息技术有限公司 一种跑步距离的估算方法及装置 CN113324559A (zh) * 2021-05-10 2021-08-31 青岛海尔空调器有限总公司 一种运动计步方法、装置及空气处理设备 FamilyCitesFamilies(1) *Citedbyexaminer,†Citedbythirdparty Publicationnumber Prioritydate Publicationdate Assignee Title CN101354265B (zh) * 2008-08-19 2010-11-03 幻音科技(深圳)有限公司 计步方法及计步装置 2008 2008-08-19 CN CN2010101835908A patent/CN101881625B/zh active Active CitedBy(31) *Citedbyexaminer,†Citedbythirdparty Publicationnumber Prioritydate Publicationdate Assignee Title CN102243248A (zh) * 2011-04-01 2011-11-16 可瑞尔科技(扬州)有限公司 一种自动区分行走与跑步模式的速度检测装置及其方法 CN103884337A (zh) * 2012-12-19 2014-06-25 财团法人工业技术研究院 多姿态步距校正定位系统与方法 TWI457539B (zh) * 2012-12-19 2014-10-21 IndTechResInst 多姿態步距校正定位系統與方法 CN103175540A (zh) * 2013-03-10 2013-06-26 南京中科盟联信息科技有限公司 一种高精度步行速度和距离的计算方法 CN103175540B (zh) * 2013-03-10 2015-08-05 南京中科盟联信息科技有限公司 一种高精度步行速度和距离的计算方法 CN103706077B (zh) * 2014-01-09 2016-05-18 林培林 电子跳绳运动健身器和运动量检测方法 CN103691102A (zh) * 2014-01-09 2014-04-02 林培林 运动信息监控系统及其方法 CN103706077A (zh) * 2014-01-09 2014-04-09 林培林 电子跳绳运动健身器和运动量检测方法 CN106104277A (zh) * 2014-03-25 2016-11-09 精工爱普生株式会社 相关系数校正方法、运动解析方法、相关系数校正装置及程序 CN105095959A (zh) * 2014-05-22 2015-11-25 昆达电脑科技(昆山)有限公司 用于估测物体周期运动的方法及装置 CN105095959B (zh) * 2014-05-22 2018-09-18 昆达电脑科技(昆山)有限公司 用于估测物体周期运动的方法及装置 CN105571609B (zh) * 2015-04-28 2018-11-06 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 一种运动参数处理方法及移动终端 CN105043375A (zh) * 2015-06-04 2015-11-11 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种导航方法、系统及相应的移动终端 WO2016165333A1 (zh) * 2015-09-08 2016-10-20 中兴通讯股份有限公司 一种实现计步的方法及装置 CN106500717A (zh) * 2015-09-08 2017-03-15 中兴通讯股份有限公司 一种实现计步的方法及装置 CN106500717B (zh) * 2015-09-08 2020-05-12 中兴通讯股份有限公司 一种实现计步的方法及装置 CN105606120A (zh) * 2015-12-22 2016-05-25 广东欧珀移动通信有限公司 计步器的控制方法及装置 CN109414608A (zh) * 2016-08-09 2019-03-01 株式会社比弗雷斯 运动识别方法及装置 CN109414608B (zh) * 2016-08-09 2021-04-02 株式会社比弗雷斯 运动识别方法及装置 CN106525066A (zh) * 2016-10-17 2017-03-22 深圳众思科技有限公司 计步数据处理方法和计步器 CN106525066B (zh) * 2016-10-17 2019-09-17 深圳达阵科技有限公司 计步数据处理方法和计步器 WO2018076205A1 (zh) * 2016-10-26 2018-05-03 华为技术有限公司 一种步幅校准方法、相关设备及系统 US11237017B2 (en) 2016-10-26 2022-02-01 HuaweiTechnologiesCo.,Ltd. Stridelengthcalibrationmethodandsystem,andrelateddevice CN109844460B (zh) * 2016-10-26 2021-08-20 华为技术有限公司 一种步幅校准方法、相关设备及系统 CN109844460A (zh) * 2016-10-26 2019-06-04 华为技术有限公司 一种步幅校准方法、相关设备及系统 CN106901444A (zh) * 2017-04-12 2017-06-30 佛山市丈量科技有限公司 一种生理监控智能鞋垫 CN107515004B (zh) * 2017-07-27 2020-12-15 台州市吉吉知识产权运营有限公司 步长计算装置及方法 CN107515004A (zh) * 2017-07-27 2017-12-26 上海斐讯数据通信技术有限公司 步长计算装置及方法 CN108519100A (zh) * 2017-12-25 2018-09-11 达闼科技（北京）有限公司 用于估算步长的方法、云系统、设备和计算机程序产品 CN110595502A (zh) * 2019-10-23 2019-12-20 成都乐动信息技术有限公司 一种跑步距离的估算方法及装置 CN113324559A (zh) * 2021-05-10 2021-08-31 青岛海尔空调器有限总公司 一种运动计步方法、装置及空气处理设备 AlsoPublishedAs Publicationnumber Publicationdate CN101881625B (zh) 2012-09-12 SimilarDocuments Publication PublicationDate Title CN101354265B (zh) 2010-11-03 计步方法及计步装置 CN101881625B (zh) 2012-09-12 步幅校正方法、测距方法及计步装置 US9934668B2 (en) 2018-04-03 Methodandapparatusforidentifyingtransitionsbetweensittingandstandingpostures CN102027517B (zh) 2013-08-14 跌倒检测系统中的位移测量 US10568549B2 (en) 2020-02-25 Wearableactivitymonitoringdeviceandrelatedmethod CN105992932B (zh) 2019-07-02 对在用户运动的测量结果中检测步行的改进 US9791295B2 (en) 2017-10-17 Stepcountingmethodandapedometerbasedona3-axisaccelerometer KR101579833B1 (ko) 2016-01-04 센서-기반의운동활동측정 JP4785348B2 (ja) 2011-10-05 電子歩数計 CN101711401B (zh) 2014-03-12 跌倒检测系统 US20140330535A1 (en) 2014-11-06 Methodandapparatusforelevatormotiondetection FI125723B (en) 2016-01-29 Portableactivitytrackingdeviceandassociatedmethod CN104813379A (zh) 2015-07-29 检测设备在水平或垂直方向的位置的变化 CN104169680A (zh) 2014-11-26 使用气压传感器监测设备的高度改变 CN106132287A (zh) 2016-11-16 心率监测器系统 CN107392106B (zh) 2021-03-02 一种基于双门限的人体活动端点检测方法 CN106875631A (zh) 2017-06-20 一种摔倒检测报警方法及系统 KR101713496B1 (ko) 2017-03-07 가속도센서를이용한무지연실시간걸음검출시스템및방법 KR102176776B1 (ko) 2020-11-09 젖산역치추정장치및방법 KR20110095461A (ko) 2011-08-25 유비쿼터스헬스케어장치및이를구비한다기능신발 KR101802780B1 (ko) 2017-11-30 가속도센서기반의흡연행동검출방법및그장치 JP2020141744A (ja) 2020-09-10 人の体格指数推定装置 CN113470312A (zh) 2021-10-01 一种跌倒监测方法及系统 TWI488671B (zh) 2015-06-21 AthleticConditionAssessmentSystemBasedonClassifier CN113749650A (zh) 2021-12-07 一种运动信息获取方法和装置 LegalEvents Date Code Title Description 2010-11-10 C06 Publication 2010-11-10 PB01 Publication 2010-12-22 C10 Entryintosubstantiveexamination 2010-12-22 SE01 Entryintoforceofrequestforsubstantiveexamination 2012-09-12 C14 Grantofpatentorutilitymodel 2012-09-12 GR01 Patentgrant 2015-12-23 C41 Transferofpatentapplicationorpatentrightorutilitymodel 2015-12-23 TR01 Transferofpatentright Effectivedateofregistration: 20151130 Addressafter: 518052NanshanScienceandTechnologyPioneeringservicecenter,No.1QilinRoad,Guangdong,Shenzhen,914,915,China.NanshanDistrict Patenteeafter: PerceptionDigitalTechnology(Shenzhen)Ltd. 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