本發(fā)明涉及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法和計(jì)步器。
背景技術(shù):
隨著人們健康意識的提高,熱愛運(yùn)動的人越來越多,運(yùn)動產(chǎn)品也豐富多樣。目前市場上的電子計(jì)步器,由于其不僅能夠記錄佩戴者的步數(shù)、運(yùn)動距離以及運(yùn)動量,并且攜帶、使用均很方便,因而受到消費(fèi)者的歡迎。
目前,現(xiàn)有的計(jì)步器通過加速度傳感器檢測步行者的上下方向的加速度,進(jìn)而根據(jù)該檢測值的變化對步數(shù)或者身體運(yùn)動進(jìn)行計(jì)數(shù),但鑒于加速度傳感器自身存在一定的誤差、漂移等缺陷,其檢測到的加速度值有一定的誤差,故若計(jì)步器直接通過對上述加速度數(shù)值進(jìn)行積分運(yùn)算來獲取佩戴者的運(yùn)動距離,則會致使得到的運(yùn)動距離不準(zhǔn)確。為了解決上述問題,現(xiàn)有的計(jì)步器中還可將佩戴者的步幅設(shè)置為某些固定值,進(jìn)而再結(jié)合記錄的步數(shù)得到佩戴者的運(yùn)動距離。
然而,實(shí)際生活中,由于佩戴者的自身原因或者外界環(huán)境的影響,佩戴者的步幅并不是固定的,因此利用現(xiàn)有計(jì)步器得到的運(yùn)動距離與佩戴者的實(shí)際運(yùn)動距離并不相符,這導(dǎo)致佩戴者得到的運(yùn)動距離同樣不準(zhǔn)確,對用戶的參考價(jià)值小。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法和計(jì)步器,利用衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)和加速度信號數(shù)據(jù)來共同確定優(yōu)化步幅,提高了佩戴者得到的運(yùn)動距離準(zhǔn)確度,提升了該運(yùn)動距離對用戶的參考價(jià)值。
本發(fā)明第一方面提供一種計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法,包括:
在預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí),獲取所述預(yù)選時(shí)間段的衛(wèi)星定位運(yùn)動距離,并根據(jù)所述預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和所述衛(wèi)星定位運(yùn)動距離確定第一步幅;
根據(jù)所述預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù),獲取第二步幅;
根據(jù)所述第一步幅和所述第二步幅,確定優(yōu)化步幅;
根據(jù)所述第一步幅、所述第二步幅和所述優(yōu)化步幅,確定當(dāng)前計(jì)算步幅。
本發(fā)明第二方面提供一種計(jì)步器,包括:
第一獲取模塊,用于在預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí),獲取所述預(yù)選時(shí)間段的衛(wèi)星定位運(yùn)動距離;
第一處理模塊,用于根據(jù)所述預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和所述衛(wèi)星定位運(yùn)動距離確定第一步幅;
第二處理模塊,用于根據(jù)所述預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù),獲取第二步幅;
第三處理模塊,用于根據(jù)所述第一步幅和所述第二步幅,確定優(yōu)化步幅;
確定模塊,用于根據(jù)所述第一步幅、所述第二步幅和所述優(yōu)化步幅,確定當(dāng)前計(jì)算步幅。
本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法和計(jì)步器,通過在預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí),獲取該預(yù)選時(shí)間段的衛(wèi)星定位運(yùn)動距離,并根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和衛(wèi)星定位運(yùn)動距離確定第一步幅,以及根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù),獲取第二步幅,最后根據(jù)上述第一步幅和第二步幅,確定優(yōu)化步幅,進(jìn)而根據(jù)第一步幅、第二步幅和優(yōu)化步幅,確定出計(jì)步精度最高的步幅作為當(dāng)前計(jì)算步幅。本發(fā)明的技術(shù)方案,計(jì)步器得到的當(dāng)前計(jì)算步幅準(zhǔn)確,從而獲取到的當(dāng)前運(yùn)動距離準(zhǔn)確度高,當(dāng)準(zhǔn)確的運(yùn)動距離顯示給佩戴者時(shí),對佩戴者的參考價(jià)值大。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法實(shí)施例一的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法的應(yīng)用場景示意圖;
圖3為本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法實(shí)施例二的流程示意圖;
圖4為本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法實(shí)施例三的流程示意圖;
圖5為本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法實(shí)施例四的流程示意圖;
圖6為本發(fā)明提供的計(jì)步器實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明提供的計(jì)步器實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明提供的計(jì)步器實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法和計(jì)步器,用于解決現(xiàn)有計(jì)步器獲取到的運(yùn)動距離不準(zhǔn)確,對用戶的參考價(jià)值小的問題。下面,通過具體實(shí)施例對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
需要說明的是,下面這幾個(gè)具體的實(shí)施例可以相互結(jié)合,對于相同或相似的概念或過程可能在某些實(shí)施例中不再贅述。
圖1為本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法實(shí)施例一的流程示意圖。圖2為本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法的應(yīng)用場景示意圖。如圖1和圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例以計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法應(yīng)用于計(jì)步器中進(jìn)行舉例說明。具體的,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法,包括:
步驟11:在預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí),獲取該預(yù)選時(shí)間段的衛(wèi)星定位運(yùn)動距離。
具體的,如圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例中的計(jì)步器中集成了衛(wèi)星信號接收設(shè)備21以及加速度信號計(jì)算設(shè)備22,因此,該計(jì)步器既能夠通過衛(wèi)星信號接收設(shè)備21獲取全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,簡稱GPS)定位衛(wèi)星定位、導(dǎo)航得到的衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù),也能夠通過加速度信號計(jì)算設(shè)備22獲取到的該加速度信號計(jì)算設(shè)備記錄的加速度信號數(shù)據(jù)。可選的,本實(shí)施例中的衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)可以是衛(wèi)星定位運(yùn)動距離數(shù)據(jù),該加速度信號數(shù)據(jù)可以運(yùn)動步數(shù)、運(yùn)動距離等數(shù)據(jù)。
此外,如圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步器還包括處理器23和輸入輸出設(shè)備24,利用處理器23對衛(wèi)星信號接收設(shè)備21獲取到的衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)以及加速度信號計(jì)算設(shè)備22記錄的加速度信號數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而獲得最優(yōu)步幅,并通過該輸入輸出設(shè)備24將計(jì)步器計(jì)算得到的當(dāng)前計(jì)算步幅輸出,或者接收用戶的操作指令。具體的,該輸入輸出設(shè)備24的表現(xiàn)形式包括但不局限于顯示設(shè)備、播放設(shè)備、無線發(fā)射設(shè)備等。
雖然GPS定位衛(wèi)星能夠在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航,但是其受地域、地形等外界環(huán)境的影響較大。例如,在室外空曠地域,衛(wèi)星信號接收設(shè)備獲取到的衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)的精度比較高,而在環(huán)境較復(fù)雜地區(qū),即室外建筑物密集環(huán)境或室內(nèi)環(huán)境中,衛(wèi)星信號接收設(shè)備21獲取到的衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)的精度比較低,甚至可能出現(xiàn)衛(wèi)星信號接收設(shè)備21接收不到衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)或者誤差較大的問題。
由于GPS定位衛(wèi)星在較小的范圍內(nèi),定位得到的定位距離不夠準(zhǔn)確,因此,在本發(fā)明實(shí)施例中,首先對計(jì)步器獲取到的運(yùn)動步數(shù)進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)計(jì)步器獲取到預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí),該計(jì)步器才通過集成在內(nèi)部的衛(wèi)星信號接收設(shè)備21獲取該預(yù)選時(shí)間段的衛(wèi)星定位運(yùn)動距離。
步驟12:根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和上述衛(wèi)星定位運(yùn)動距離確定第一步幅。
計(jì)步器通過集成在內(nèi)部的加速度信號計(jì)算設(shè)備22獲取佩戴者在該預(yù)選時(shí)間段內(nèi)的加速度信號數(shù)據(jù),該加速度信號數(shù)據(jù)至少包括佩戴者的運(yùn)動步數(shù)。因此,假設(shè)預(yù)選時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步幅是固定的,那么計(jì)步器根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和上述衛(wèi)星定位運(yùn)動距離可確定出第一步幅,即該第一步幅對應(yīng)的是衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)。
值得說明的是,本實(shí)施例中獲取到的衛(wèi)星定位運(yùn)動距離均是在空曠地域的外界環(huán)境下獲取到的。
步驟13:根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù),獲取第二步幅。
具體的,雖然計(jì)步器佩戴者的步幅不是某一固定值,其與佩戴者的自身因素和外界環(huán)境有關(guān)系,但是經(jīng)過實(shí)踐證明,步幅往往圍繞著某一數(shù)值變化,因此,在本發(fā)明實(shí)施例中,可假定佩戴者的步幅遵循正態(tài)分布。
進(jìn)一步的,根據(jù)實(shí)踐證明可知,配戴者的運(yùn)動步幅與步行頻率有較高的相關(guān)性,且在較短的時(shí)間內(nèi),可假定佩戴者的步行頻率是不變的。那么,在較短的時(shí)間段內(nèi),認(rèn)為配戴者的運(yùn)動步幅與步行頻率符合線性相關(guān),具體可通過“運(yùn)動步幅=A+B*步行頻率”表示,也即,參數(shù)A和B也就是步幅計(jì)算參數(shù)。
所以,在本實(shí)施例中,當(dāng)步幅計(jì)算參數(shù)A和B的值已知,且獲取到預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)后,再結(jié)合“步行頻率=運(yùn)動步數(shù)/運(yùn)動時(shí)間”,便可求出計(jì)步器內(nèi)部的加速度信號計(jì)算設(shè)備計(jì)算出來的步幅,即第二步幅。
步驟14:根據(jù)上述第一步幅和第二步幅,確定優(yōu)化步幅;
步驟15:根據(jù)第一步幅、第二步幅和優(yōu)化步幅,確定當(dāng)前計(jì)算步幅。
當(dāng)計(jì)步器在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi),獲取到衛(wèi)星信號接收設(shè)備21對應(yīng)的第一步幅,以及加速度信號計(jì)算設(shè)備22對應(yīng)的第二步幅之后,根據(jù)第一步幅與第二步幅,并通過預(yù)設(shè)算法可估算出優(yōu)化步幅,進(jìn)而根據(jù)第一步幅、第二步幅和優(yōu)化步幅,確定出計(jì)步精度最高的步幅作為計(jì)步器的當(dāng)前計(jì)算步幅。這樣,計(jì)步器采用當(dāng)前計(jì)算步幅和預(yù)選時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)計(jì)算出的當(dāng)前運(yùn)動距離,其計(jì)步距離精度最高,能夠準(zhǔn)確反映佩戴者的運(yùn)行距離,用戶的參考價(jià)值高。
本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法,通過在預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí),獲取該預(yù)選時(shí)間段的衛(wèi)星定位運(yùn)動距離,并根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和衛(wèi)星定位運(yùn)動距離確定第一步幅,以及根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù),獲取第二步幅,最后根據(jù)上述第一步幅和第二步幅,確定優(yōu)化步幅,并且從第一步幅、第二步幅和優(yōu)化步幅中選擇一個(gè)精度最高的一個(gè)作為當(dāng)前計(jì)算步幅。本發(fā)明的技術(shù)方案,計(jì)步器中參與計(jì)步的當(dāng)前計(jì)算步幅準(zhǔn)確,從而獲取到的當(dāng)前運(yùn)動距離準(zhǔn)確度高,當(dāng)準(zhǔn)確的運(yùn)動距離顯示給佩戴者時(shí),對佩戴者的參考價(jià)值大。
值得說明的是,當(dāng)衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)不存在或誤差較大時(shí),本發(fā)明實(shí)施例還可采用獲取到的當(dāng)前計(jì)算步幅對衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)進(jìn)行校正,這樣充分利用了衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)的特征,進(jìn)一步提高了衛(wèi)星信號接收設(shè)備的精度。
例如,當(dāng)衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)不存在或誤差較大時(shí),比如佩戴者在原地位置未發(fā)生變化,而通過衛(wèi)星信號接收設(shè)備獲取到的衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)卻得到佩戴者位置在一定范圍內(nèi)變化。此時(shí),可以結(jié)合計(jì)步器內(nèi)加速度信號計(jì)算設(shè)備獲取到的加速度信號數(shù)據(jù)以及得到的優(yōu)化步幅,準(zhǔn)確判定佩戴者位置是否發(fā)生移動以及佩戴者的實(shí)際運(yùn)動距離,該方法為GPS衛(wèi)星定位提供了一種參考信息,可以使GPS衛(wèi)星定位獲取到的GPS信號更加準(zhǔn)確,進(jìn)一步的,本發(fā)明實(shí)施例還可結(jié)合地圖技術(shù)以及運(yùn)動距離計(jì)算公式計(jì)算佩戴者的運(yùn)動距離,使得佩戴者的運(yùn)動軌跡更加平滑。
作為一種示例,若上述衛(wèi)星定位運(yùn)動距離是在室外空曠環(huán)境中獲取到的,那么上述步驟14(根據(jù)第一步幅和第二步幅,確定優(yōu)化步幅)可以通過如下步驟實(shí)現(xiàn)。即:
利用第一步幅對第二步幅進(jìn)行校正,確定優(yōu)化步幅。
其中,該優(yōu)化步幅為校正后的第二步幅。
本實(shí)施例中的室外空曠環(huán)境是指室外建筑物密度小于第一預(yù)設(shè)閾值的環(huán)境。具體的,當(dāng)佩戴者在室外空曠地域的外界環(huán)境中運(yùn)動,即室外建筑物密度小于第一預(yù)設(shè)閾值的環(huán)境時(shí),可認(rèn)為此時(shí)計(jì)步器內(nèi)的衛(wèi)星信號接收設(shè)備21在預(yù)選時(shí)間段內(nèi)獲取到的衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)的精度比較高,由于計(jì)步器內(nèi)加速度信號計(jì)算設(shè)備22可能由于計(jì)步器的配戴位置不準(zhǔn)確等原因獲取到的加速度信號數(shù)據(jù)可能不夠準(zhǔn)確,因此,采用衛(wèi)星信號接收設(shè)備21對應(yīng)的第一步幅對加速度信號計(jì)算設(shè)備22對應(yīng)的第二步幅進(jìn)行校正,便可確定出優(yōu)化步幅,在本實(shí)施例中,該優(yōu)化步幅對應(yīng)的是校正后的第二步幅。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,若衛(wèi)星定位運(yùn)動距離是在室外建筑物密集環(huán)境或室內(nèi)環(huán)境中獲取到的,則上述步驟14(根據(jù)第一步幅和第二步幅,確定優(yōu)化步幅)可采用另一種可能實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)。即:
利用第二步幅對第一步幅進(jìn)行校正,確定優(yōu)化步幅。
其中,該優(yōu)化步幅為校正后的第一步幅。
本實(shí)施例中的室外建筑物密集環(huán)境是指室外建筑物密度大于第二預(yù)設(shè)閾值的環(huán)境。因此,當(dāng)佩戴者在環(huán)境較復(fù)雜地區(qū)中運(yùn)動時(shí),即在室外建筑物密集環(huán)境或室內(nèi)環(huán)境中運(yùn)動時(shí),可認(rèn)為計(jì)步器內(nèi)的衛(wèi)星信號接收設(shè)備21在預(yù)選時(shí)間段內(nèi)獲取到的衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)的精度比較低,因此,可采用加速度信號計(jì)算設(shè)備22對應(yīng)的第二步幅對衛(wèi)星信號接收設(shè)備21對應(yīng)的第一步幅進(jìn)行校正,從而確定出優(yōu)化步幅,在本實(shí)施例中,該優(yōu)化步幅對應(yīng)的是校正后的第一步幅。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,在上述步驟13(即根據(jù)預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù),獲取第二步幅)之前,本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法還可包括如下步驟,具體參見圖3對應(yīng)的實(shí)施例。
圖3為本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法實(shí)施例二的流程示意圖。本發(fā)明實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上對計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法的進(jìn)一步說明。如圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法,在上述步驟13之前,也即,在根據(jù)預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù),獲取第二步幅之前,還包括:
步驟31:確定第一時(shí)間段和第二時(shí)間段,并獲取第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離。
本發(fā)明實(shí)施例主要用于求出上述步驟13中的步幅計(jì)算參數(shù)。由圖1所示實(shí)施例可知,在較短的時(shí)間段內(nèi),運(yùn)動步幅可通過“運(yùn)動步幅=A+B*步行頻率”表示,且“步行頻率=運(yùn)動步數(shù)/運(yùn)動時(shí)間”,所以,若要求出步幅計(jì)算參數(shù)A和B,則首先確定兩個(gè)時(shí)間段(即第一時(shí)間段和第二時(shí)間段),再分別獲取每一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離(即第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離)。
值得說明的是,本發(fā)明實(shí)施例中的第一時(shí)間段和第二時(shí)間段的長度可以相等,也可以不相等,本發(fā)明實(shí)施例并不限定對第一時(shí)間段和第二時(shí)間段的長度關(guān)系,只要是通過兩個(gè)時(shí)間段求取每一時(shí)間段內(nèi)運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離的方案均屬于本實(shí)施例的保護(hù)范圍。
步驟32:根據(jù)該第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及該第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離,計(jì)算獲取上述步幅計(jì)算參數(shù)。
具體的,由上述“運(yùn)動步幅=A+B*步行頻率”、“步行頻率=運(yùn)動步數(shù)/運(yùn)動時(shí)間”以及“運(yùn)動步幅=步行距離/運(yùn)動步數(shù)”,可得出:“步行距離/運(yùn)動步數(shù)=A+B*(運(yùn)動步數(shù)/運(yùn)動時(shí)間)”。所以,在第一時(shí)間段和第二時(shí)間段內(nèi)的步行頻率均不變時(shí),分別將第一時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間、以及第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及第二時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間、第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離,便可以求出步幅計(jì)算參數(shù)A和B。
本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法,在根據(jù)預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù),獲取第二步幅之前,首先確定出第一時(shí)間段和第二時(shí)間段,以及獲取第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離,再根據(jù)第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離,計(jì)算獲取上述步幅計(jì)算參數(shù),進(jìn)而為后續(xù)求出計(jì)步器的第二步幅奠定了基礎(chǔ),為準(zhǔn)確獲取優(yōu)化步幅提供了前提條件。
作為一種示例,在本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法中,上述步驟32(根據(jù)該第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及該第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離,計(jì)算獲取上述步幅計(jì)算參數(shù))的一種可能實(shí)現(xiàn)方式可通過如下步驟實(shí)現(xiàn)。
具體的,上述步驟32,即根據(jù)第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離,計(jì)算獲取步幅計(jì)算參數(shù),包括:
采用下述公式(1)得到步幅計(jì)算參數(shù)A和B:
其中,t為第一時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間,對應(yīng)的sl為第一時(shí)間段t內(nèi)的運(yùn)動距離,s為第一時(shí)間段內(nèi)t的運(yùn)動步數(shù),或者,t為第二時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間,對應(yīng)的sl為第二時(shí)間段t內(nèi)的運(yùn)動距離,s為第二時(shí)間段內(nèi)t的運(yùn)動步數(shù)。
具體的,佩戴者的步幅大小與步行頻率有較高的相關(guān)性,具體的可以用上述公式(1)表示,其中,表示步幅大小,表示步行頻率。
值得說明的是,在本發(fā)明實(shí)施例中,假設(shè)佩戴者的步幅大小和步行頻率在較短的時(shí)間段內(nèi)均是固定不變的,也即,佩戴者的步幅大小和步行頻率在第一時(shí)間段和第二時(shí)間段內(nèi)均是不變的。
因此,分別將第一時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間、第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動距離,以及第二時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間、第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動距離帶入公式(1)中,便可得到一個(gè)二元一次方程組,求解該二元一次方程組便可求得步幅計(jì)算參數(shù)A和B。
值得說明的是,在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,步幅計(jì)算參數(shù)A和B的數(shù)值還可以根據(jù)圖1所示實(shí)施例步驟14中得到的優(yōu)化步幅,利用線性回歸方法計(jì)算得到。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,圖4為本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法實(shí)施例三的流程示意圖。本發(fā)明實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上對計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法的進(jìn)一步說明。如圖4所示,在本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法中,上述步驟14,即根據(jù)上述第一步幅和第二步幅,確定優(yōu)化步幅具體可通過如下步驟41實(shí)現(xiàn)。
步驟41:根據(jù)第一步幅和第二步幅,采用卡爾曼濾波確定優(yōu)化步幅。
卡爾曼濾波是一種應(yīng)用于線性系統(tǒng)狀態(tài)方程,通過線性系統(tǒng)的輸入輸出來觀測數(shù)據(jù),對線性系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)的算法,由于觀測數(shù)據(jù)中包括系統(tǒng)中的噪聲和干擾的影響,利用卡爾曼濾波確定最優(yōu)估計(jì)的過程也可看作是濾波過程。
在本實(shí)施例中,卡爾曼濾波可通過如下公式(2)表示:
其中,xk表示第二步幅(根據(jù)預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù)得到的步幅);Fk為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,也即,系統(tǒng)參數(shù)矩陣,其可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定;wk~N(0,Qk),表示該系統(tǒng)的過程噪聲,實(shí)際應(yīng)用時(shí),可假設(shè)為高斯白噪聲,其均值為0,方差為Qk,且該Qk是系統(tǒng)內(nèi)的預(yù)設(shè)固定值,假定Qk不隨系統(tǒng)狀態(tài)變化而變化。
zk表示第一步幅(根據(jù)預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和衛(wèi)星定位運(yùn)動距離得到的步幅);Hk為測量參數(shù)矩陣,與Fk類似,Hk根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定;vk~N(0,Rk),表示該系統(tǒng)的測量噪聲,也可具體假定為高斯白噪聲,其均值為0,方差為Rk,且該Rk是根據(jù)衛(wèi)星信號接收設(shè)備在每一時(shí)間段內(nèi)計(jì)算出來的協(xié)方差,可假定Rk也不隨系統(tǒng)狀態(tài)變化而變化。
因此,當(dāng)計(jì)步器獲取到第一步幅zk和第二步幅xk之后,可通過公式(2)所示的卡爾曼濾波公式,確定出最佳步幅,即優(yōu)化步幅。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法中,在上述步驟14之后,也即,在根據(jù)第一步幅和第二步幅,確定優(yōu)化步幅,并將該優(yōu)化步幅作為當(dāng)前計(jì)算步幅之后,還包括如下步驟。
在圖4所示的實(shí)施例中,也即在上述步驟41之后包括:
步驟42:采用當(dāng)前計(jì)算步幅更新步幅計(jì)算參數(shù)。
具體的,由于每個(gè)時(shí)間段內(nèi)的步行頻率可能是不同的,當(dāng)確定當(dāng)前計(jì)算步幅后,可認(rèn)為當(dāng)前計(jì)算步幅不變,此時(shí),步幅計(jì)算參數(shù)A和B會隨著佩戴者的步行頻率而發(fā)生變化。故為了更準(zhǔn)確的計(jì)算實(shí)時(shí)的當(dāng)前計(jì)算步幅,還需要對步幅計(jì)算參數(shù)進(jìn)行更新。
在一種實(shí)施例中,可利用線性回歸的方法來更新步幅計(jì)算參數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法,根據(jù)第一步幅和第二步幅,可采用卡爾曼濾波確定優(yōu)化步幅,其能夠排除系統(tǒng)本身和測量過程中的干擾,確定的最佳的當(dāng)前計(jì)算步幅,其次采用計(jì)算出的當(dāng)前計(jì)算步幅更新步幅計(jì)算參數(shù),進(jìn)而使計(jì)步器利用更新后的步幅計(jì)算參數(shù)來計(jì)算最優(yōu)步幅,從而保證當(dāng)前計(jì)算步幅是實(shí)時(shí)的,進(jìn)而提高了計(jì)步器最后輸出的運(yùn)動距離的準(zhǔn)確率,對佩戴者的參考價(jià)值高。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法中,上述步驟14(根據(jù)第一步幅、第二步幅和優(yōu)化步幅,確定當(dāng)前計(jì)算步幅)包括:
步驟A:分別確定第一步幅、第二步幅的計(jì)步精度。
步驟B:判斷第一步幅、第二步幅的計(jì)步精度是否滿足預(yù)設(shè)精度。
步驟C:在第一步幅、第二步幅的計(jì)步精度均不滿足預(yù)設(shè)精度時(shí),將上述優(yōu)化步幅作為當(dāng)前計(jì)算步幅,否則,將第一步幅、第二步幅中計(jì)步精度最高的一個(gè)作為當(dāng)前計(jì)算步幅。
在本實(shí)施例中,計(jì)步器中預(yù)設(shè)有預(yù)設(shè)精度,因此,在根據(jù)第一步幅、第二步幅和優(yōu)化步幅,確定當(dāng)前計(jì)算步幅時(shí),可以首先確定出第一步幅、第二步幅對應(yīng)的計(jì)步精度,并根據(jù)第一步幅、第二步幅的計(jì)步精度與預(yù)設(shè)精度的關(guān)系確定出當(dāng)前計(jì)算步幅。
具體的,當(dāng)?shù)谝徊椒?、第二步幅的?jì)步精度均不滿足預(yù)設(shè)精度時(shí),則將采用預(yù)設(shè)算法優(yōu)化得到的優(yōu)化步幅作為當(dāng)前計(jì)算步幅;當(dāng)?shù)谝徊椒⒌诙椒挠?jì)步精度中僅有一個(gè)滿足預(yù)設(shè)精度時(shí),相應(yīng)的,將第一步幅、第二步幅中滿足預(yù)設(shè)精度的步幅作為當(dāng)前計(jì)算步幅;而當(dāng)?shù)谝徊椒?、第二步幅的?jì)步精度中均滿足預(yù)設(shè)精度時(shí),相應(yīng)的,則從第一步幅、第二步幅中選擇一個(gè)計(jì)步精度最高的一個(gè)步幅作為當(dāng)前計(jì)算步幅。
本實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法,可以根據(jù)實(shí)際情況從所有確定的步幅中選擇精度最高的步幅作為當(dāng)前計(jì)算步幅,有效提高了計(jì)步器輸出的運(yùn)動距離的準(zhǔn)確率,對佩戴者的參考價(jià)值高。
下面,結(jié)合上述各實(shí)施例中的記載,對本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法的完整處理流程進(jìn)行簡要說明。
圖5為本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法實(shí)施例四的流程示意圖。具體的,如圖5所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法,包括:
步驟51:在預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí),獲取該預(yù)選時(shí)間段的衛(wèi)星定位運(yùn)動距離。
步驟52:根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和上述衛(wèi)星定位運(yùn)動距離確定第一步幅。
步驟53:確定第一時(shí)間段和第二時(shí)間段,并獲取第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離。
步驟54:根據(jù)該第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及該第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離,計(jì)算獲取上述步幅計(jì)算參數(shù)。
步驟55:根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù),獲取第二步幅。
步驟56:根據(jù)第一步幅和第二步幅,采用卡爾曼濾波確定優(yōu)化步幅;
步驟57:根據(jù)第一步幅和第二步幅和優(yōu)化步幅,確定當(dāng)前計(jì)算步幅。
步驟58:采用當(dāng)前計(jì)算步幅更新步幅計(jì)算參數(shù)。
值得說明的是,當(dāng)步驟58執(zhí)行完之后,可將更新后的步幅應(yīng)用到該發(fā)明實(shí)施例中,也即,步驟58執(zhí)行完之后,轉(zhuǎn)向執(zhí)行步驟51,依次循環(huán)求出實(shí)時(shí)的當(dāng)前計(jì)算步幅。
本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法,其實(shí)現(xiàn)原理與技術(shù)效果與上述實(shí)施例中的類似,此處不再贅述。
下述為本發(fā)明提供的計(jì)步器實(shí)施例,可以用于執(zhí)行本發(fā)明提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法的實(shí)施例。對于本發(fā)明計(jì)步器實(shí)施例中未披露的細(xì)節(jié),請參照本發(fā)明方法實(shí)施例中的記載。
圖6為本發(fā)明提供的計(jì)步器實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步器,包括:
第一獲取模塊61,用于在預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí),獲取該預(yù)選時(shí)間段的衛(wèi)星定位運(yùn)動距離。
第一處理模塊62,用于根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和上述衛(wèi)星定位運(yùn)動距離確定第一步幅。
第二處理模塊63,用于根據(jù)該預(yù)選時(shí)間段的運(yùn)動步數(shù)和步幅計(jì)算參數(shù),獲取第二步幅。
第三處理模塊64,用于根據(jù)上述第一步幅和第二步幅,確定優(yōu)化步幅;
確定模塊65,用于根據(jù)第一步幅、第二步幅和優(yōu)化步幅,確定當(dāng)前計(jì)算步幅。
本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步器,可用于執(zhí)行如圖1所示方法實(shí)施例的技術(shù)方案,其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似,此處不再贅述。
作為一種示例,在上述實(shí)施例提供的計(jì)步器中,若衛(wèi)星定位運(yùn)動距離是在室外空曠環(huán)境中獲取到的,則上述第三處理模塊64,具體用于利用第一步幅對第二步幅進(jìn)行校正,確定優(yōu)化步幅。
其中,該優(yōu)化步幅為校正后的第二步幅。
在本實(shí)施例中,上述室外空曠環(huán)境是指室外建筑物密度小于第一預(yù)設(shè)閾值的環(huán)境。
作為另一種示例,在上述實(shí)施例提供的計(jì)步器中,若衛(wèi)星定位運(yùn)動距離是在室外建筑物密集環(huán)境或室內(nèi)環(huán)境中獲取到的,則上述第三處理模塊64,具體用于利用第二步幅對第一步幅進(jìn)行校正,確定優(yōu)化步幅。
其中,該優(yōu)化步幅為校正后的第一步幅。
在本實(shí)施例中,上述室外建筑物密集環(huán)境是指室外建筑物密度大于第二預(yù)設(shè)閾值的環(huán)境
圖7為本發(fā)明提供的計(jì)步器實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上對計(jì)步器的進(jìn)一步說明。如圖7所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步器,還包括:第二獲取模塊71和第四處理模塊72。
該第二獲取模塊71,用于在第二處理模塊63之前,確定第一時(shí)間段和第二時(shí)間段,并獲取第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離。
該第四處理模塊72,用于根據(jù)第二獲取模塊71獲取到的第一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離、以及第二時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動步數(shù)和運(yùn)動距離,計(jì)算獲取上述步幅計(jì)算參數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步器,可用于執(zhí)行如圖3所示方法實(shí)施例的技術(shù)方案,其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似,此處不再贅述。
進(jìn)一步的,在上述圖7所示實(shí)施例提供的計(jì)步器中,上述第四處理模塊72,具體用于采用下述公式(1)得到步幅計(jì)算參數(shù)A和B:
其中,t為第一時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間,對應(yīng)的sl為第一時(shí)間段t內(nèi)的運(yùn)動距離,s為第一時(shí)間段內(nèi)t的運(yùn)動步數(shù),或者,t為第二時(shí)間段對應(yīng)的運(yùn)動時(shí)間,對應(yīng)的sl為第二時(shí)間段t內(nèi)的運(yùn)動距離,s為第二時(shí)間段內(nèi)t的運(yùn)動步數(shù)。
作為一種示例,在上述實(shí)施例提供的計(jì)步器中,上述第三處理模塊64,具體用于根據(jù)第一步幅和第二步幅,采用卡爾曼濾波確定優(yōu)化步幅。
更進(jìn)一步的,在上述各實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步器,還包括:更新模塊。
該更新模塊,用于在第三處理模塊64之后,采用當(dāng)前計(jì)算步幅更新步幅計(jì)算參數(shù)。
圖8為本發(fā)明提供的計(jì)步器實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上對計(jì)步器的進(jìn)一步說明。如圖8所示,在本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步器中,上述確定模塊65,包括:精度確定單元81、精度判斷單元82和步幅確定單元83。
該精度確定單元81,用于分別確定第一步幅、第二步幅的計(jì)步精度。
該精度判斷單元82,用于判斷第一步幅、第二步幅的計(jì)步精度是否滿足預(yù)設(shè)精度。
該步幅確定單元83,用于在第一步幅、第二步幅的計(jì)步精度均不滿足預(yù)設(shè)精度時(shí),將優(yōu)化步幅作為當(dāng)前計(jì)算步幅,在第一步幅、第二步幅的計(jì)步精度中至少有一個(gè)滿足預(yù)設(shè)精度時(shí),將第一步幅、第二步幅中計(jì)步精度最高的一個(gè)作為當(dāng)前計(jì)算步幅。
本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)步數(shù)據(jù)處理方法和計(jì)步器,通過根據(jù)衛(wèi)星信號接收設(shè)備獲取到的衛(wèi)星定位信號數(shù)據(jù)和加速度信號計(jì)算設(shè)備獲取到的加速度信號數(shù)據(jù)來確定優(yōu)化步幅,進(jìn)而提高了佩戴者得到的運(yùn)動距離準(zhǔn)確度,提升了該運(yùn)動距離對用戶的參考價(jià)值。
值得說明的是,本發(fā)明實(shí)施例中的計(jì)步器可以是單獨(dú)的計(jì)步器設(shè)備,還可以是集成或安裝在其他設(shè)備的一個(gè)模塊,例如,該計(jì)步器可集成于移動終端中,只要是利用GPS信號和加速度數(shù)據(jù)信號得到當(dāng)前計(jì)算步幅的實(shí)現(xiàn)方案均屬于本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范疇。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí),執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟;而前述的存儲介質(zhì)包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。