[实用新型]一种基于改进的FFT计算步数和人体运动消耗卡路里的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能检测技术领域，具体涉及一种基于改进的FFT计算步数和人体运动消耗卡路里的设备。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的提高，各种健康监测管理设备或系统不断涌现，计步设备作为一种有效监控锻炼的手段，被广泛应用在移动终端的应用中。

FFT是指快速傅里叶变换，早期计步设备的设计是利用加重的机械开关检测步伐，并带有一个简单的计数器。晃动该装置时，可以听到有一个金属球来回滑动，或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。还有通过GPS信号来测算运动距离，再反推行走步数实现的，这种方式在室内和没有GPS信号的设备上无法工作。

现在的大多数手机和可穿戴设备利用MEMS(微机电系统)加速度传感器或惯性传感器和复杂的软件来精确检测真实的步伐。这种解决方案具有低成本、小尺寸和低功耗的特点。其基本方法是当携带加速度传感器的用户运动时，测量加速度传感器在X、Y、Z轴三个方向上的加速度，与时间大致为一个正弦曲线，通过对轨迹的峰值进行检测计算和加速度阈值比较，即可得到用户运动的步数。这种阈值比较计步方法的缺点是容易因为用户运动的不规律和随意性，导致计步数值的不稳定，最终导致计步结果不准确。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种基于改进的FFT计算步数和人体运动消耗卡路里的设备，目的是为了解决用户运动的不规律和随意性而导致计步数值不稳定的问题，使计步结果更准确。

本实用新型公开了一种基于改进的FFT计算步数和人体运动消耗卡路里的设备，包括：加速度传感器、数据处理器、数据过滤器和数据计算器；

所述加速度传感器上设置采集结构和采样频率调整结构，所述采集结构与采样频率调整结构相连；

所述数据处理器设有对应加速度传感器的接入口，并与所述加速度传感器相连，所述数据处理器上设有FFT处理结构；

所述数据过滤器上设有对应数据处理器的接入口，并与所述数据处理器相连；

所述数据计算器上设有对应数据过滤器的接入口，并与所述数据过滤器相连；所述数据计算器内设有计步结构、指标系数转化结构和卡路里消耗计算结构；所述计步结构与指标系数转化结构相连，所述卡路里消耗计算结构与指标系数转化结构相连。

作为本实用新型进一步改进，所述加速度传感器的采样频率为20Hz～50Hz的动态频率。

作为本实用新型进一步改进，所述数据过滤器内设有频率过滤结构，频率过滤结构选择过滤的频率范围为0.5Hz～5Hz。

作为本实用新型进一步改进，所述数据计算器上设有人体指标按键，所述人体指标按键与所述指标系数转化结构相连。

作为本实用新型进一步改进，所述人体指标按键包括性别按键、年龄按键、身高按键和体重按键。

作为本实用新型进一步改进，还包括通信结构和接口。

作为本实用新型进一步改进，所述通信结构包括蓝牙、WIFI、GPRS和3G/4G功能模块。

作为本实用新型进一步改进，所述接口包括USB接口和充电接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型公开的基于改进的FFT计算步数和人体运动消耗卡路里的设备，通过设置采样频率调整结构和采集结构，根据用户的运动频率来动态调整采集人体运动幅值的采样频率；通过设置FFT处理结构，对采集得到的人体运动幅值进行256点的FFT处理，得到单位时间内的运动幅度和运动频率值；上述处理解决了杂波信号的干扰，使处理结果更加准确；通过数据过滤器对数据处理器中输出的数据进行过滤，通过设置计步结构实现对过滤的数据判断不同方向频率的相关性并得到计步数值；通过设置指标系数转化结构，计步数值乘以通过指标系数转化结构得到的用户系数即可得到卡路里消耗值；本实用新型解决了用户运动的不规律和随意性而导致计步数值不稳定的问题；实现对用户数据的准确测量，使计步结果更准确。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例公开的基于改进的FFT计算步数和人体运动消耗卡路里的设备的结构图；

图2为本实用新型一种实施例公开的基于改进的FFT计算步数和人体运动消耗卡路里的设备的整体概述图；

图3为本实用新型一种实施例公开的水平方向和垂直方向的运动数据的相关性示例图。