用戶終端及自動計步裝置與方法與流程
2023-12-09 17:29:41 2
本發明涉及運動信息記錄設備領域，具體而言，涉及一種用戶終端及自動計步裝置與方法。
背景技術：
隨著社會的發展和人們生活水平的日益提高，越來越注重健康的生活方式，其中，休閒時的散步、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鍊的方式之一。每個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鍊方式的評判標準之一。
現有技術中，通常利用電子計步器或智慧型手機安裝的計步軟體計算人們行走的步數。電子計步器主要由加速度傳感器和電子計數器組成。人在步行時重心都要有一點上下移動，從而在豎直方向上會產生加速度，當豎直方向上的加速度超過預設定的閾值時，則認為人在行走，並記錄一步。手機軟體計步原理與電子計步器的原理相同，在此不再贅述。然而現有技術中的計步方式，不夠準確，通常會出現誤記錄的情況，從而導致最終的計步結果與實際走路步數存在一定的誤差。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明實施例的目的在於提供一種用戶終端及自動計步裝置與方法，以改善上述的問題。
第一方面，本發明實施例提供了一種自動計步裝置，所述自動計步裝置包括：
信息接收單元，用於接收一加速度傳感器發送的加速度信息；
加速度分解單元，用於將接收到的加速度信息分解為在三維坐標系的三個軸向的加速度值；
識別單元，用於識別出加速度信息在豎直方向上的加速度值；
計步單元，用於依據所述在豎直方向上的加速度值以及所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率進行計步。
第二方面，本發明實施例還提供了一種自動計步方法，所述自動計步方法包括：
接收一加速度傳感器發送的加速度信息；
將接收到的加速度信息分解為在三維坐標系的三個軸向的加速度值；
識別出加速度信息在豎直方向上的加速度值；
依據所述在豎直方向上的加速度值以及所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率進行計步。
第三方面，本發明實施例還提供了一種用戶終端，所述用戶終端包括：
存儲器；
處理器；及
自動計步裝置，所述裝置安裝於所述存儲器中並包括一個或多個由所述處理器執行的軟體功能模塊，所述自動計步裝置包括：
信息接收單元，用於接收一加速度傳感器發送的加速度信息；
加速度分解單元，用於將接收到的加速度信息分解為在三維坐標系的三個軸向的加速度值；
識別單元，用於識別出加速度信息在豎直方向上的加速度值；
計步單元，用於依據所述在豎直方向上的加速度值以及所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率進行計步。
與現有技術相比，本發明提供的一種用戶終端及自動計步裝置與方法，先通過識別出加速度信息在豎直方向上的加速度值，當用戶攜帶該用戶終端時，在豎直方向上產生的加速度值相對於水平方向上的X軸和Y軸方向的加速度值具有更明顯的變化量，另外再依據所述在豎直方向上的加速度值以及所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率兩個計步條件同時滿足時，才進行一次計步，從而在一定程度上改善了在計步時出現的誤記錄的情況，提高了計步的準確度。
為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。
附圖說明
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
圖1為本發明實施例提供的用戶終端的結構框圖；
圖2為本發明實施例提供的自動計步裝置的功能單元示意圖；
圖3為本發明實施例提供的當用戶終端正著佩戴時且用戶在行走時加速度信息隨時間變化的走勢圖；
圖4為本發明實施例提供的當用戶終端反著佩戴時且用戶在行走時加速度信息隨時間變化的走勢圖；
圖5為本發明實施例提供的自動計步方法的流程示意圖。
其中，附圖標記與部件名稱之間的對應關係如下：100-自動計步裝置，101-用戶終端，102-處理器，103-存儲器，104-存儲控制器，105-外設接口，106-顯示模塊，107-加速度傳感器，201-信息接收單元，202-加速度分解單元，203-識別單元，204-計步單元，205-提示信息生成單元。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明實施例提出的用戶終端及自動計步裝置與方法，提供了一種自動計步方法，該自動計步方法可適用於用戶終端101。該用戶終端101可以是，但不限於智慧型手機、個人電腦(personal computer，PC)、平板電腦、個人數字助理(personal digital assistant，PDA)、移動上網設備(mobile Internet device，MID)、智能胸牌、智能項鍊、智能腰帶等等。
如圖1所示，是用戶終端101的方框示意圖。所述用戶終端101包括自動計步裝置100、處理器102、存儲器103、存儲控制器104、外設接口105，顯示模塊106，加速度傳感器107。
所述存儲器103、存儲控制器104及處理器102，各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實現數據的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過一條或多條通訊總線或信號線實現電性連接。所述自動計步裝置100包括至少一個可以軟體或固件(firmware)的形式存儲於所述存儲器103中或固化在所述用戶終端101的作業系統(operating system，OS)中的軟體功能模塊。所述處理器102用於執行存儲器103中存儲的可執行模塊，例如，所述自動計步裝置100包括的軟體功能模塊或電腦程式。
其中，存儲器103可以是，但不限於，隨機存取存儲器(Random Access Memory，RAM)，只讀存儲器(Read Only Memory，ROM)，可編程只讀存儲器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只讀存儲器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，電可擦除只讀存儲器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存儲器103用於存儲程序，所述處理器102在接收到執行指令後，執行所述程序，前述本發明實施例任一實施例揭示的流過程定義的用戶終端101所執行的方法可以應用於處理器102中，或者由處理器102實現。
處理器102可能是一種集成電路晶片，具有信號的處理能力。上述的處理器102可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，簡稱CPU)、網絡處理器102(Network Processor，簡稱NP)等；還可以是數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現成可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者電晶體邏輯器件、分立硬體組件。可以實現或者執行本發明實施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器102也可以是任何常規的處理器等。
所述外設接口105將各種輸入/輸入裝置耦合至處理器102以及存儲器103。在一些實施例中，外設接口105，處理器102以及存儲控制器104可以在單個晶片中實現。在其他一些實例中，他們可以分別由獨立的晶片實現。
顯示模塊106在用戶終端101與用戶之間提供一個交互界面(例如用戶操作界面)或用於顯示圖像數據給用戶參考。例如，可以顯示用戶終端101中計算得出的步數以及鍛鍊引導提示。顯示模塊106可以是液晶顯示器或觸控顯示器。若為觸控顯示器，其可為支持單點和多點觸控操作的電容式觸控屏或電阻式觸控屏等。支持單點和多點觸控操作是指觸控顯示器能感應到來自該觸控顯示器上一個或多個位置處同時產生的觸控操作，並將該感應到的觸控操作交由處理器102進行計算和處理。
加速度傳感器107即重力傳感器(G-Sensor)。加速度傳感器107用於測量用戶終端101在各個方向上受到加速力產生的加速度。加速力是當物體在加速過程中作用在物體上的力。要準確了解物體的運動狀態，必須測得加速度在空間坐標軸的三個坐標軸上的分量，在預先不知道物體運動方向的場合下，可採用加速度傳感器107來檢測用戶終端101在各個方向上的加速度。本實施例中，加速度傳感器107採用三維加速度傳感器，三維加速度傳感器具有體積小和重量輕特點，可以測量空間加速度，能夠全面準確反映物體的運動性質。
請參閱圖2，本發明實施例提供的一種自動計步裝置100，應用於用戶終端101，本實施例中，用戶終端101採用智能胸牌。所述自動計步裝置100包括信息接收單元201、加速度分解單元202、識別單元203、計步單元204以及提示信息生成單元205。
所述信息接收單元201用於接收加速度傳感器107發送的加速度信息。
當用戶將該用戶終端101攜帶於身上時，用戶在運動或移動時即可產生加速度，此時加速度傳感器107即可採集加速度信息，並將加速度信息傳輸至自動計步裝置100。
所述加速度分解單元202用於將接收到的加速度信息分解為在三維坐標系的三個軸向的加速度值。
所述識別單元203用於識別出加速度信息在豎直方向上的加速度值。
由於地球重力的原因，即使用戶終端101在靜止時，用戶終端101在在豎直方向存在著寄生加速度，因此通常情況下，用戶終端101在Z軸方向上的加速度比在X軸方向和在Y軸方向上的加速度大。當用戶終端101放置在口袋內和懸掛於身上，由於用戶終端101沒有被很好的固定，當用戶在行走時會晃動，並且用戶終端101晃動的幅度與用戶運動幅度的大小成正比關係，當用戶在運動時，無論用戶運動幅度的大還是小，加速度信息在豎直方向上的加速度值的變化均相對於X軸方向和在Y軸方向上的加速度大，因此依據加速度信息在豎直方向上的加速度值進行計步會更加精確。
所述計步單元204用於依據所述在豎直方向上的加速度值以及所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率進行計步。
具體地，計步單元204的計步方式有以下兩種：
第一種，當用戶將胸牌正著佩戴時，如圖3所示，所述計步單元204用於若所述在豎直方向上的加速度值為正值且大於預設的第一閾值，且所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率的正值大於預設的第二閾值，則在所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率由正值切換為負值時進行一次計步。
第二種當用戶將胸牌反著佩戴時，如圖4所示，所述計步單元204用於若所述在豎直方向上的加速度值為負值且絕對值大於預設的第一閾值，且所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率的負值的絕對值大於預設的第二閾值，則在所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率由負值切換為正值時進行一次計步。
本實施例中，預設的第一閾值為用戶行走時可使得用戶終端101產生的加速度信息在豎直方向的最小值，預設的第二閾值為用戶正常行走時能產生可使得用戶終端101產生的加速度信息在豎直方向的變化率的絕對值的最小值。考慮到當該用戶終端101被放在用戶褲子的口袋時，由於人在行走時腿部彎曲的日常習慣，可能會造成在走一步時，如圖3所示，出現2次加速度值的正值大於預設的第一閾值或者出現2次加速度值的負值的絕對值出現大於預設的第一閾值的情況，根據發明人試驗，當出現2次加速度值的正值大於預設的第一閾值或者出現2次加速度值的負值的絕對值大於預設的第一閾值時，其中一次加速度值的正值大於預設的第一閾值或加速度值的負值的絕對值出現大於預設的第一閾值的時間之前，加速度值的變化率明顯地較大，此時產生的加速度是由用戶正常行走時產生的，而另一次加速度值的正值大於預設的第一閾值或加速度值的負值的絕對值出現大於預設的第一閾值的時間之前，加速度值的變化率明顯地較小，是由於人的走路姿勢造成的，所以不能算作一次計步。因此通過依據所述在豎直方向上的加速度值以及所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率兩個計步條件同時滿足時，才進行一次計步，從而在一定程度上改善了在計步時出現的誤記錄的情況，提高了計步的準確度。
所述提示信息生成單元205用於依據預設的年齡信息、預設的計步周期以及在所述預設的周期內計算得出的計步值生成鍛鍊引導提示。
例如，預設的年齡信息為60歲，預設的計步周期為1個月，在1個月內計算得出的計步值在50W以上生成超負荷鍛鍊的提示，在1個月內計算得出的計步值在24W～50W步之間生成保持鍛鍊的提示，若在1個月內計算得出的計步值在15W～20W步之間生成需要增強鍛鍊的提示，若在1個月內計算得出的計步值在0～15步之間生成缺乏鍛鍊的提示。再例如，預設的年齡信息為18歲，預設的計步周期為1周，在一個星期內計算得出的計步值在大於14W生成超負荷鍛鍊的提示，在一個星期內計算得出的計步值在7W～14W之間生成保持鍛鍊的提示，在一個星期內計算得出的計步值在3.5W～7W之間生成需要增強鍛鍊的提示，在一個星期內計算得出的計步值在0W～3.5W之間生成缺乏鍛鍊的提示。
請參閱圖5，本發明實施例還提供的一種自動計步方法，需要說明的是，本發明實施例所提供的自動計步方法，其基本原理及產生的技術效果和上述實施例相同，為簡要描述，本實施例部分未提及之處，可參考上述的實施例中相應內容。所述自動計步方法包括：
步驟S401：接收加速度傳感器107發送的加速度信息。
可以理解地，通過信息接收單元201接收一加速度傳感器107發送的加速度信息。
步驟S402：將接收到的加速度信息分解為在三維坐標系的三個軸向的加速度值。
可以理解地，通過加速度分解單元202將接收到的加速度信息分解為在三維坐標系的三個軸向的加速度值。
步驟S403：識別出加速度信息在豎直方向上的加速度值。
可以理解地，識別單元203識別出加速度信息在豎直方向上的加速度值。
步驟S404：依據所述在豎直方向上的加速度值以及所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率進行計步。
可以理解地，通過計步單元204依據所述在豎直方向上的加速度值以及所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率進行計步。
具體地，步驟S404可以通過下列兩種方式實現：第一種，當用戶終端101正著佩戴時，若所述在豎直方向上的加速度值大於預設的第一閾值，且所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率的正值大於預設的第二閾值，則在所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率由正值切換為負值時進行一次計步。第二種，當用戶終端101反著佩戴時，若所述在豎直方向上的加速度值大於預設的第一閾值，且所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率的負值的絕對值大於預設的第二閾值，則在所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率由負值切換為正值時進行一次計步。
步驟S405：依據預設的年齡信息、預設的計步周期以及在所述預設的周期內計算得出的計步值生成鍛鍊引導提示。
可以理解地，通過提示信息生成單元205依據預設的年齡信息、預設的計步周期以及在所述預設的周期內計算得出的計步值生成鍛鍊引導提示。
綜上，本發明提供的一種用戶終端及自動計步裝置與方法，先通過識別出加速度信息在豎直方向上的加速度值，當用戶攜帶該用戶終端時，在豎直方向上產生的加速度值相對於水平方向上的X軸和Y軸方向的加速度值具有更明顯的變化量，另外再依據所述在豎直方向上的加速度值以及所述在豎直方向上的加速度值的時間變化率兩個計步條件同時滿足時，才進行一次計步，從而在一定程度上改善了在計步時出現的誤記錄的情況，提高了計步的準確度。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過其它的方式實現。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發明的多個實施例的裝置、方法和電腦程式產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用於實現規定的邏輯功能的可執行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現方式中，方框中所標註的功能也可以以不同於附圖中所標註的順序發生。例如，兩個連續的方框實際上可以基本並行地執行，它們有時也可以按相反的順序執行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執行規定的功能或動作的專用的基於硬體的系統來實現，或者可以用專用硬體與計算機指令的組合來實現。
另外，在本發明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個獨立的部分，也可以是各個模塊單獨存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成形成一個獨立的部分。
所述功能如果以軟體功能模塊的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬碟、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。