[发明专利]一种基于六轴传感器的脚步运动识别方法

说明书

本发明公开了一种基于六轴传感器的脚步运动识别方法。它包括以下步骤：微处理器读取六轴传感器输出的检测数据，绘制XYZ三轴合加速度的合加速度变化曲线图，检测合加速度变化曲线图中的波峰，当某个波峰对应的XYZ三轴合加速度小于或等于1.5g时，将该波峰去除，当相邻两个波峰之间的采样点小于设定值K时，将这两个波峰中XYZ三轴合加速度最小的波峰去除，波峰对应的时间点为脚落地的时刻；根据每个脚落地时刻之后的连续N个采样时间点对应的Y轴角速度值判断每个脚落地时刻的脚落地姿态。本发明能够识别人运动时脚的落地姿态，便于用户了解自己的走姿或跑姿。

技术领域

本发明涉及脚步运动识别技术领域，尤其涉及一种基于六轴传感器的脚步运动识别方法。

背景技术

现代人很多非常注重自己的日常锻炼，计步作为一种有效记录、监控锻炼的监控手段，被广泛应用在智能跑鞋中。现有的智能跑鞋在其内安装有三轴加速度传感器，但是它只能简单的计步，不能识别人运动时脚的落地姿态，不利于用户了解自己的走姿或跑姿。

发明内容

本发明的目的是克服目前智能跑鞋中安装三轴加速度传感器，只能简单计步，不能识别人运动时脚的落地姿态的技术问题，提供了一种基于六轴传感器的脚步运动识别方法，其能够识别人运动时脚的落地姿态，便于用户了解自己的走姿或跑姿。

本发明的一种基于六轴传感器的脚步运动识别方法，包括以下步骤：

微处理器读取六轴传感器输出的检测数据，绘制XYZ三轴合加速度的合加速度变化曲线图，检测合加速度变化曲线图中的波峰，当某个波峰对应的XYZ三轴合加速度小于或等于设定值F时，将该波峰去除，当相邻两个波峰之间的采样点小于设定值K时，将这两个波峰中XYZ三轴合加速度最小的波峰去除，波峰对应的时间点为脚落地的时刻；

微处理器判断每个脚落地时刻的脚落地姿态，判断某个脚落地时刻的脚落地姿态的方法包括以下步骤：查找出该脚落地时刻之后的连续N个采样时间点对应的Y轴角速度值，找出这N个Y轴角速度值中的最小值MIN（Gy），从这N个Y轴角速度值中选出位于最小值MIN（Gy）所在的采样时间点之后的采样时间点对应的Y轴角速度值，从选出的这些Y轴角速度值中找出最大值MAX（Gy），计算最小值MIN（Gy）和最大值MAX（Gy）的平均值AVG（Gy），如果AVG（Gy）大于M1或MAX（Gy）大于M2，则判断该脚落地时刻的脚落地姿态为前脚落地姿态，否则判断该脚落地时刻的脚落地姿态为后脚落地姿态。

在本技术方案中，本方法的六轴传感器设置在鞋体内，六轴传感器的X轴正方向朝向鞋体前方，Y轴正方向朝向鞋体左侧，Z轴正方向竖直向上，通过检测人体单脚的运动情况计算出脚落地姿态。

本方法根据合加速度变化曲线图中变化曲线的极大值来判断波峰，当XYZ三轴合加速度超过设定值F时，即可进入波峰的判断条件里面，同时也会引入伪波峰，由于人走路或者跑步的极限频率可以估算出来，波峰之间的间距不会小于K个采样点，所以当两个波峰之间的间距小于K时，即可根据波峰值大小，选取较大的值作为一个计步的波峰，即数值较大的波峰为真波峰，数值较小的波峰为伪波峰。

波峰对应的时间点为脚落地的时刻，通过前面计算的波峰，可以得到脚落地的时刻，从理论上分析，前后脚落地的过程基本都是在绕Y轴旋转的过程，绕Y轴逆时针方向旋转，值为正，绕Y轴顺时针方向旋转，值为负。本方法提取脚落地时刻之后的连续N个采样时间点对应的Y轴角速度值，先找出这N个Y轴角速度值中的最小值MIN（Gy），再找出最小值MIN（Gy）所在采样时间点之后的剩余采样时间点对应的Y轴角速度值中的最大值MAX（Gy），计算最小值MIN（Gy）和最大值MAX（Gy）的平均值AVG（Gy），如果AVG（Gy）大于M1或MAX（Gy）大于M2，则判断该脚落地时刻的脚落地姿态为前脚落地姿态，否则判断该脚落地时刻的脚落地姿态为后脚落地姿态。