[发明专利]一种基于三轴加速度的计步方法

权利要求书

1.一种基于三轴加速度的计步方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1.通过三轴加速度传感器采集三轴加速度数据，得到三轴信号；

步骤S2.根据三轴信号进行建模，建立三轴加速度三维信号分解模型，将三轴信号分别分解为水平方向分量信号和竖直方向分量信号；

其中，三轴加速度的信号分解过程为：

当三轴中的x轴处于静息状态时，表示x轴的加速度，如x轴表示竖直方向，则加速度恒定为g，如x轴不表示竖直方向，x轴与竖直方向的夹角为θ，则x轴在竖直方向的分量为在水平方向上的分量为

当三轴中的x轴处于运动状态时，x轴加速度信号的直流成分等于静息状态时的加速度，所以x轴交流成分在竖直方向的分量和水平方向的分量分别为：

三轴中的y轴和z轴各自在竖直方向的分量和水平方向的分量分别为：

步骤S3.对竖直方向分量信号进行降维处理至一维，得到一维竖直方向分量信号；对水平方向分量信号进行降维处理至一维，得到一维水平方向分量信号；

步骤S4.分别对一维竖直方向分量信号、一维水平方向分量信号做频谱分析，计算竖直信号和水平信号的幅度谱并将二者相加，得到三轴信号的频率幅度谱；

步骤S5.计算三轴信号的积分波信号；

步骤S6.分别对竖直方向分量信号、水平方向分量信号的自相关信号的最大值与最小值的比值进行计算，分别得到竖直信号自相关比值、水平信号自相关比值；

步骤S7.分别设定积分波阈值、竖直信号自相关比值阈值、水平信号自相关比值阈值，在积分波信号、竖直信号自相关比值、水平信号自相关比值同时达到对应阈值时，根据频率幅度谱计算最大的两个峰值，其中一个为基波频率，另外一个为二次谐波频率，选择二次谐波频率为步行频率step_fre，根据设定的时间间隔time，计算当前最新步数step_count_new，

step_count_new＝step_fre*time；

步骤S8.最新步数输入计数器进行累加，计算累积步数。

2.根据权利要求1所述的一种基于三轴加速度的计步方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述降维处理采用仿射变换的方法进行降维处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于三轴加速度的计步方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述频谱分析采用0Hz到5Hz范围的czt变换的方法进行处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于三轴加速度的计步方法，其特征在于，所述步骤S5中，先对三轴信号进行滤波处理，得到三轴信号的直流分量和交流分量，然后根据交流分量计算出运动幅度的积分波信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于三轴加速度的计步方法，其特征在于，所述滤波处理分别采用高通滤波器和低通滤波器对三轴信号进行滤波处理。