CN103175537A - 行走路程测量方法及计步器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行走路程测量方法及计步器，其中，所述行走路程测量方法中，在不同的路面上采用不同的方法测量得到行走步伐值。具体的，当路面是平面时，直接将行走的步伐数和步伐值相乘得到平面路程值；当路面为非平面时，获取路面高度变化值，根据该值得到路面角度值，参照路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值，将该步伐值与记录的步伐数做乘得到非平面行走路程。当用户在平地和坡路上转换行走时，可以根据不同的方法测量自动得到不同的行走步伐值，实现了准确方便的测量得到用户在不同路面上行走的路程。

Description

行走路程测量方法及计步器

技术领域

本发明涉及测量技术领域，更具体地说，涉及一种行走路程测量方法及计步器。

背景技术

计步器主要用来测量用户行走的路程及在该路程人体卡路里的消耗量。现有的计步器，一般采用重力传感器测量得到行走的步伐数量，再根据用户输入的步伐值就可计算得到用户行走的路程。

但是，由于用户在平地行走一步的距离和在坡路上行走一步的距离是不一样的，若用户在平地和坡路上转换行走时，仅根据一次输入的步伐值得到的行走路程是不准确，同样得到的人体卡路里的消耗量也是不准确的。若想得到准确值，就必须随着行走路面的改变不断改变输入的步伐值，造成使用的不便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种行走路程测量方法及计步器，以实现准确方便的测量得到用户在不同路面上行走的路程。

为实现上述目的，现提出的方案如下：

一种行走路程测量方法，包括：

在用户行走过程中记录行走的步伐；

若判断行走路面为平面时，将所述记录的步伐的数量与预先录入的步伐值做乘得到平面路程值；

若判断行走路面为非平面时，获取路面高度变化值，根据该值得到路面角度值；参照预先录入的路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值；将该步伐值与记录的步伐的数量做乘得到非平面行走路程；

将所述平面行走路程和非平面总行走路程相加得到行走路程。

优选地，所述判断行走路面为非平面具体为：检测到预设时间段内记录行走的步伐有持续的高度变化。

优选地，所述判断行走路面为具体为：检测到前后所述记录行走的步伐的角度的变化值处于10°-30°之间。

优选地，所述根据所述路面高度变化值得到路面角度值，具体包括：

获取与所述路面高度变化值相对应的步行长度变化值；

取所述路面高度变化值和步行长度变化值的商的反正弦函数为所述路面角度值。

优选地，所述根据所述路面高度变化值得到路面角度值，具体包括：

获取与所述路面高度变化值相对应的步伐数；

取所述路面高度变化值和，步伐数与预录入常数之积的商的反正弦函数为所述路面角度值。

优选地，所述行走路程测量方法还包括：分别根据行走路程和路面高度变化值计算得到行走消耗的能量和高度变化消耗的能量；

将所述行走消耗的能量和高度变化消耗的能量相加得到消耗的总能量。

优选地，所述行走路程测量方法还包括：输出所述行走的路程和消耗的总能量。

一种计步器，包括：

步伐记录单元，用于在用户行走过程中记录行走的步伐；

路面高度变化值获取单元，用于判断行走路面为非平面时，获取路面高度变化值；

路面角度值计算单元，用于根据所述路面高度变化值得到路面角度值；

步伐值确定单元，用于参照预先录入的路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值；

行走路程计算单元，用于当行走路面为平面时，将所述记录的步伐的数量与预先录入的步伐值做乘得到平面路程值；当行走路面为非平面时，将所述步伐值计算单元得到的步伐值与记录的步伐的数量做乘得到非平面行走路程；还用于相加所述平面行走路程和非平面总行走路程得到行走路程。

优选地，所述路面角度值计算单元包括：

步行长度变化值获取单元，用于获取与所述路面高度变化值相对应的步行长度变化值；

第一计算单元，用于取所述路面高度变化值和步行长度变化值的商的反正弦函数为所述路面角度值。

优选地，所述路面角度值计算单元包括：

步伐数获取单元，用于获取与所述路面高度变化值相对应的步伐数；

第二计算单元，用于取所述路面高度变化值和，步伐数与预录入常数之积的商的反正弦函数为所述路面角度值。

优选地，所述计步器还包括：

能耗计算单元，用于分别根据行走路程和路面高度变化值计算得到行走消耗的能量和高度变化消耗的能量；还用于相加所述行走消耗的能量和高度变化消耗的能量得到消耗的总能量。

优选地，所述计步器还包括：

输出单元，用于输出所述行走的路程和消耗的总能量。

从上述的技术方案可以看出，本发明公开的行走路程测量方法中，在不同的路面上采用不同的方法测量得到行走步伐值。具体的，当路面是平面时，直接将行走的步伐数和步伐值相乘得到平面路程值；当路面为非平面时，获取路面高度变化值，根据该值得到路面角度值，参照路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值，将该步伐值与记录的步伐数做乘得到非平面行走路程。当用户在平地和坡路上转换行走时，可以根据不同的方法测量自动得到不同的行走步伐值，实现了准确方便的测量得到用户在不同路面上行走的路程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种行走路程测量方法的流程图；

图2(a)为本发明实施例公开的计算得到路面角度值的方法的流程图；

图2(b)为本发明另一实施例公开的计算得到路面角度值的方法的流程图；

图3为本发明另一实施例公开的一种行走路程测量方法的流程图；

图4为本发明实施例公开的一种计步器的结构示意图；

图5为本发明另一实施例公开的一种计步器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种行走路程测量方法及计步器，以实现准确方便的测量得到用户在不同路面上行走的路程。

如图1所示，所述行走路程测量方法，包括步骤：

S101、在用户行走过程中记录行走的步伐；

S102、判断行走路面是否为非平面，若否，则执行步骤S103、将所述记录的步伐的数量与预先录入的步伐值做乘得到平面路程值；否则执行步骤S104、获取路面高度变化值，根据该值得到路面角度值；

S105、参照预先录入的路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值；

S106、将所述步伐值与记录的步伐的数量做乘得到非平面行走路程；

S107、将所述平面行走路程和非平面总行走路程相加得到行走路程。

具体的，本发明公开的行走路程测量方法中，在不同的路面上采用不同的方法测量得到行走步伐值。当路面是平面时，直接将行走的步伐数和步伐值相乘得到平面路程值；当路面为非平面时，获取路面高度变化值，根据该值得到路面角度值，参照路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值，将该步伐值与记录的步伐数做乘得到非平面行走路程。当用户在平地和坡路上转换行走时，可以根据不同的方法测量自动得到不同的行走步伐值，实现了准确方便的测量得到用户在不同路面上行走的路程。

本实施例中，步骤S102、判断行走路面是否为非平面分为两种方式，具体为，一种是，判断一段时间内记录的行走的步伐是否有持续的高度变化，假设在该段时间内记录了五步，判断第二步较第一步具有高度变化，第三步较第二步具有高度变化，第四步较第三步具有高度变化，第五步较第四步具有高度变化则说明行走的路面为非路面。

另外一种是，判断前后记录的步伐角度的变化值是否处于10°-30°之间，当处于10°-30°之间时，说明行走的路面为非平面。

并且，步骤S104、获取路面高度变化值，根据该值计算得到路面角度值，如图2(a)所示，具体包括步骤：

S11、获取与所述路面高度变化值相对应的步行长度变化值；

具体的，所述路面高度变化值和步行长度变化值的对应关系是，两者的产生条件相同，均是行走了几步之后产生。

所述路面高度变化值为行走了n步后的总高度变化，定义为H，其由每步的高度变化值h组成，即H＝h1+h2+h3+...+hi+...hn；并且，定义行走n步后的步行长度变化值为P，其同样为该段时间内每步的的长度变化p组成，即P＝p1+p2+p3+...+pi+...pn。

S12、取所述路面高度变化值和步行长度变化值的商的反正弦函数为所述路面角度值。

具体的，若定义a为路面角度值，由于H/P＝sin(a)，因此得出：a＝arcsin(H/P)。

另外，步骤S104、获取路面高度变化值，根据该值计算得到路面角度值，还可以如图2(b)，包括步骤：

S21、获取与所述路面高度变化值相对应的步伐数；

定义所述路面高度变化值为H，步伐数为N，具体的，行走了N步之后总高度变化为路面高度变化值H。

S21、取所述路面高度变化值和，步伐数与常数之积的商的反正弦函数为所述路面角度值。

具体的，定义路面角度值为a，常数为K，由于H/KN＝sin(a)，因此得出：a＝arcsin(H/KN)。

常数K是在实施行走路程测量方法之前进行设定的，其计算方法如下：

P＝KN，K＝P/N，由于H/P＝sin(a)，P＝H/sin(a)，所以，K＝N*H/sin(a)。

在已知角度a的坡路上行走N步，得到每步的高度变化值，组成，将a、N和H带入上述公式，得到常数K。

本发明另一实施例还公开的一种行走路程测量方法，如图3所示，包括步骤：

S301、在用户行走过程中记录行走的步伐；

S302、判断行走路面是否为非平面，若否，则执行步骤S303、将所述记录的步伐的数量与预先录入的步伐值做乘得到平面路程值；否则执行步骤S304、获取路面高度变化值，根据该值得到路面角度值；

S305、参照预先录入的路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值；

S306、将所述步伐值与记录的步伐的数量做乘得到非平面行走路程；

S307、将所述平面行走路程和非平面总行走路程相加得到行走路程；

S308、分别根据行走路程和路面高度变化信息计算得到行走消耗的能量和高度变化消耗的能量；

S309、将所述行走消耗的能量和高度变化消耗的能量相加得到消耗的总能量；

具体的，消耗的总能量包括行走消耗的能量和高度变化消耗的能量，其中：行走消耗的能量e＝用户的体重m*行走的加速度a*行走路程l，a＝l/(2*t*t)(t是行程所需时间，l为行走路程)；

高度变化消耗的能量e＝用户体重m*重力加速度g*路面高度变化值H。

S310、输出所述行走的路程和消耗的总能量。

本发明实施例还公开的一种计步器，如图4所示，包括：

步伐记录单元101，用于在用户行走过程中记录行走的步伐；

路面高度变化值获取单元102，用于判断行走路面为非平面时，获取路面高度变化值；

路面角度值计算单元103，用于根据所述路面高度变化值得到路面角度值；

步伐值确定单元104，用于参照预先录入的路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值；

行走路程计算单元105，用于当行走路面为平面时，将所述记录的步伐的数量与预先录入的步伐值做乘得到平面路程值；当行走路面为非平面时，将所述步伐值计算单元得到的步伐值与记录的步伐的数量做乘得到非平面行走路程；还用于相加所述平面行走路程和非平面总行走路程得到行走路程。

具体的，本实施例公开的路面角度值计算单元103，包括：

步行长度变化值获取单元，用于获取与所述路面高度变化值相对应的步行长度变化值；

第一计算单元，用于取所述路面高度变化值和步行长度变化值的商的反正弦函数为所述路面角度值。

或者，路面角度值计算单元103包括：

步伐数获取单元，用于获取与所述路面高度变化值相对应的步伐数；

第二计算单元，用于取所述路面高度变化值和，步伐数与预录入常数之积的商的反正弦函数为所述路面角度值。

本发明另一实施例还公开了一种计步器，如图5所示，包括：

步伐记录单元201，用于在用户行走过程中记录行走的步伐；

路面高度变化值获取单元202，用于判断行走路面为非平面时，获取路面高度变化值；

路面角度值计算单元203，用于根据所述路面高度变化值得到路面角度值；

步伐值确定单元204，用于参照预先录入的路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值；

行走路程计算单元205，用于当行走路面为平面时，将所述记录的步伐的数量与预先录入的步伐值做乘得到平面路程值；当行走路面为非平面时，将所述步伐值计算单元得到的步伐值与记录的步伐的数量做乘得到非平面行走路程；还用于相加所述平面行走路程和非平面总行走路程得到行走路程。

能耗计算单元206，用于分别根据行走路程和路面高度变化值计算得到行走消耗的能量和高度变化消耗的能量；还用于相加所述行走消耗的能量和高度变化消耗的能量得到消耗的总能量。

输出单元207，用于输出所述行走的路程和消耗的总能量

用户使用本实施例公开的计步器计算之前，需要对计步器进行初始化，此时，可以输入用户自身平路上的步伐值、路面角度值和步伐值的对应关系变以及根据路面高度变化值计算路面角度值时的常数。

并且，本实施例公开的计步器采用上述实施例公开的行走路程测量方法测量用户行走的路程和消耗的总能量，请参加上述实施例公开的内容，此处不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种行走路程测量方法，其特征在于，包括：

在用户行走过程中记录行走的步伐；

若判断行走路面为平面时，将所述记录的步伐的数量与预先录入的步伐值做乘得到平面路程值；

若判断行走路面为非平面时，获取路面高度变化值，根据该值得到路面角度值；参照预先录入的路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值；将该步伐值与记录的步伐的数量做乘得到非平面行走路程；

将所述平面行走路程和非平面总行走路程相加得到行走路程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断行走路面为非平面具体为：检测到预设时间段内记录行走的步伐有持续的高度变化。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断行走路面为具体为：检测到前后所述记录行走的步伐的角度的变化值处于10°-30°之间。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述路面高度变化值得到路面角度值，具体包括：

获取与所述路面高度变化值相对应的步行长度变化值；

取所述路面高度变化值和步行长度变化值的商的反正弦函数为所述路面角度值。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述路面高度变化值得到路面角度值，具体包括：

获取与所述路面高度变化值相对应的步伐数；

取所述路面高度变化值和，步伐数与预录入常数之积的商的反正弦函数为所述路面角度值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：分别根据行走路程和路面高度变化值计算得到行走消耗的能量和高度变化消耗的能量；

将所述行走消耗的能量和高度变化消耗的能量相加得到消耗的总能量。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：输出所述行走的路程和消耗的总能量。

8.一种计步器，其特征在于，包括：

步伐记录单元，用于在用户行走过程中记录行走的步伐；

路面高度变化值获取单元，用于判断行走路面为非平面时，获取路面高度变化值；

路面角度值计算单元，用于根据所述路面高度变化值得到路面角度值；

步伐值确定单元，用于参照预先录入的路面角度值和步伐值的对应关系，确定与所述路面角度值相对应的步伐值；

行走路程计算单元，用于当行走路面为平面时，将所述记录的步伐的数量与预先录入的步伐值做乘得到平面路程值；当行走路面为非平面时，将所述步伐值计算单元得到的步伐值与记录的步伐的数量做乘得到非平面行走路程；还用于相加所述平面行走路程和非平面总行走路程得到行走路程。

9.根据权利要求8所述的计步器，其特征在于，所述路面角度值计算单元包括：

步行长度变化值获取单元，用于获取与所述路面高度变化值相对应的步行长度变化值；

第一计算单元，用于取所述路面高度变化值和步行长度变化值的商的反正弦函数为所述路面角度值。

10.根据权利要求8所述的计步器，其特征在于，所述路面角度值计算单元包括：

步伐数获取单元，用于获取与所述路面高度变化值相对应的步伐数；

第二计算单元，用于取所述路面高度变化值和，步伐数与预录入常数之积的商的反正弦函数为所述路面角度值。

11.根据权利要求8所述的计步器，其特征在于，还包括：

能耗计算单元，用于分别根据行走路程和路面高度变化值计算得到行走消耗的能量和高度变化消耗的能量；还用于相加所述行走消耗的能量和高度变化消耗的能量得到消耗的总能量。

12.根据权利要求11所述的计步器，其特征在于，还包括：

输出单元，用于输出所述行走的路程和消耗的总能量。

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