專利名稱：行走路程測量方法及計步器的制作方法
技術領域：
本發明涉及測量技術領域，更具體地說，涉及一種行走路程測量方法及計步器。
背景技術：
計步器主要用來測量用戶行走的路程及在該路程人體卡路里的消耗量。現有的計步器，一般采用重力傳感器測量得到行走的步伐數量，再根據用戶輸入的步伐值就可計算得到用戶行走的路程。但是，由于用戶在平地行走一步的距離和在坡路上行走一步的距離是不一樣的，若用戶在平地和坡路上轉換行走時，僅根據一次輸入的步伐值得到的行走路程是不準確，同樣得到的人體卡路里的消耗量也是不準確的。若想得到準確值，就必須隨著行走路面的改變不斷改變輸入的步伐值，造成使用的不便。
發明內容
有鑒于此，本發明提供一種行走路程測量方法及計步器，以實現準確方便的測量得到用戶在不同路面上行走的路程。為實現上述目的，現提出的方案如下:一種行走路程測量方法，包括:在用戶行走過程中記錄行走的步伐；若判斷行走路面為平面時，將所述記錄的步伐的數量與預先錄入的步伐值做乘得到平面路程值；若判斷行走路面為非平面時，獲取路面高度變化值，根據該值得到路面角度值；參照預先錄入的路面角度值和步伐值的對應關系，確定與所述路面角度值相對應的步伐值；將該步伐值與記錄的步伐的數量做乘得到非平面行走路程；將所述平面行走路程和非平面總行走路程相加得到行走路程。優選地，所述判斷行走路面為非平面具體為:檢測到預設時間段內記錄行走的步伐有持續的高度變化。優選地，所述判斷行走路面為具體為:檢測到前后所述記錄行走的步伐的角度的變化值處于10° -30°之間。優選地，所述根據所述路面高度變化值得到路面角度值，具體包括:獲取與所述路面高度變化值相對應的步行長度變化值；取所述路面高度變化值和步行長度變化值的商的反正弦函數為所述路面角度值。優選地，所述根據所述路面高度變化值得到路面角度值，具體包括:獲取與所述路面高度變化值相對應的步伐數；取所述路面高度變化值和，步伐數與預錄入常數之積的商的反正弦函數為所述路面角度值。優選地，所述行走路程測量方法還包括:分別根據行走路程和路面高度變化值計算得到行走消耗的能量和高度變化消耗的能量；將所述行走消耗的能量和高度變化消耗的能量相加得到消耗的總能量。優選地，所述行走路程測量方法還包括:輸出所述行走的路程和消耗的總能量。一種計步器，包括:步伐記錄單元，用于在用戶行走過程中記錄行走的步伐；路面高度變化值獲取單元，用于判斷行走路面為非平面時，獲取路面高度變化值；路面角度值計算單元，用于根據所述路面高度變化值得到路面角度值；步伐值確定單元，用于參照預先錄入的路面角度值和步伐值的對應關系，確定與所述路面角度值相對應的步伐值；行走路程計算單元，用于當行走路面為平面時，將所述記錄的步伐的數量與預先錄入的步伐值做乘得到平面路程值；當行走路面為非平面時，將所述步伐值計算單元得到的步伐值與記錄的步伐的數量做乘得到非平面行走路程；還用于相加所述平面行走路程和非平面總行走路程得到行走路程。優選地，所述路面角度值計算單元包括:步行長度變化值獲取單元，用于獲取與所述路面高度變化值相對應的步行長度變化值；第一計算單元，用于取所述路面高度變化值和步行長度變化值的商的反正弦函數為所述路面角度值。優選地，所述路面角度值計算單元包括:步伐數獲取單元，用于獲取與所述路面高度變化值相對應的步伐數；第二計算單元，用于取所述路面高度變化值和，步伐數與預錄入常數之積的商的反正弦函數為所述路面角度值。優選地，所述計步器還包括:能耗計算單元，用于分別根據行走路程和路面高度變化值計算得到行走消耗的能量和高度變化消耗的能量；還用于相加所述行走消耗的能量和高度變化消耗的能量得到消耗的總能量。優選地，所述計步器還包括:輸出單元，用于輸出所述行走的路程和消耗的總能量。從上述的技術方案可以看出，本發明公開的行走路程測量方法中，在不同的路面上采用不同的方法測量得到行走步伐值。具體的，當路面是平面時，直接將行走的步伐數和步伐值相乘得到平面路程值；當路面為非平面時，獲取路面高度變化值，根據該值得到路面角度值，參照路面角度值和步伐值的對應關系，確定與所述路面角度值相對應的步伐值，將該步伐值與記錄的步伐數做乘得到非平面行走路程。當用戶在平地和坡路上轉換行走時，可以根據不同的方法測量自動得到不同的行走步伐值，實現了準確方便的測量得到用戶在不同路面上行走的路程。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例公開的一種行走路程測量方法的流程圖；圖2(a)為本發明實施例公開的計算得到路面角度值的方法的流程圖；圖2(b)為本發明另一實施例公開的計算得到路面角度值的方法的流程圖；圖3為本發明另一實施例公開的一種行走路程測量方法的流程圖；圖4為本發明實施例公開的一種計步器的結構示意圖；圖5為本發明另一實施例公開的一種計步器的結構示意圖。
具體實施例方式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，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，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，都屬于本發明保護的范圍。本發明實施例公開了一種行走路程測量方法及計步器，以實現準確方便的測量得到用戶在不同路面上行走的路程。如圖1所示，所述行走路程測量方法，包括步驟:SlOl、在用戶行走過程中記錄行走的步伐；S102、判斷行走路面是否為非平面，若否，則執行步驟S103、將所述記錄的步伐的數量與預先錄入的步伐值做乘得到平面路程值；否則執行步驟S104、獲取路面高度變化值，根據該值得到路面角度值；S105、參照預先錄入的路面角度值和步伐值的對應關系，確定與所述路面角度值相對應的步伐值；S106、將所述步伐值與記錄的步伐的數量做乘得到非平面行走路程；S107、將所述平面行走路程和非平面總行走路程相加得到行走路程。具體的，本發明公開的行走路程測量方法中，在不同的路面上采用不同的方法測量得到行走步伐值。當路面是平面時，直接將行走的步伐數和步伐值相乘得到平面路程值；當路面為非平面時，獲取路面高度變化值，根據該值得到路面角度值，參照路面角度值和步伐值的對應關系，確定與所述路面角度值相對應的步伐值，將該步伐值與記錄的步伐數做乘得到非平面行走路程。當用戶在平地和坡路上轉換行走時，可以根據不同的方法測量自動得到不同的行走步伐值，實現了準確方便的測量得到用戶在不同路面上行走的路程。本實施例中，步驟S102、判斷行走路面是否為非平面分為兩種方式，具體為，一種是，判斷一段時間內記錄的行走的步伐是否有持續的高度變化，假設在該段時間內記錄了五步，判斷第二步較第一步具有高度變化，第三步較第二步具有高度變化，第四步較第三步具有高度變化，第五步較第四步具有高度變化則說明行走的路面為非路面。另外一種是，判斷前后記錄的步伐角度的變化值是否處于10° -30°之間，當處于10° -30°之間時，說明行走的路面為非平面。并且，步驟S104、獲取路面高度變化值，根據該值計算得到路面角度值，如圖2(a)所示，具體包括步驟:S11、獲取與所述路面高度變化值相對應的步行長度變化值；具體的，所述路面高度變化值和步行長度變化值的對應關系是，兩者的產生條件相同，均是行走了幾步之后產生。所述路面高度變化值為行走了 η步后的總高度變化，定義為H，其由每步的高度變化值h組成，即H = hl+h2+h3+...+hi+...hn ;并且，定義行走η步后的步行長度變化值為P，其同樣為該段時間內每步的的長度變化P組成，即P = pl+p2+p3+...+pi+...pn。S12、取所述路面高度變化值和步行長度變化值的商的反正弦函數為所述路面角度值。具體的,若定義a為路面角度值，由于H/P = sin (a),因此得出:a = arcsin (Η/P)。另外，步驟S104、獲取路面高度變化值，根據該值計算得到路面角度值，還可以如圖2 (b)，包括步驟:S21、獲取與所述路面高度變化值相對應的步伐數；定義所述路面高度變化值為H，步伐數為N，具體的，行走了 N步之后總高度變化為路面高度變化值H。S21、取所述路面高度變化值和，步伐數與常數之積的商的反正弦函數為所述路面角度值。具體的，定義路面角度值為a，常數為K，由于H/KN = sin (a)，因此得出:a =arcsin(H/KN)。常數K是在實施行走路程測量方法之前進行設定的，其計算方法如下: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，得到每步的高度變化值，組成，將a、N和H帶入上述公式，得到常數K。本發明另一實施例還公開的一種行走路程測量方法，如圖3所示，包括步驟:S301、在用戶行走過程中記錄行走的步伐；S302、判斷行走路面是否為非平面，若否，則執行步驟S303、將所述記錄的步伐的數量與預先錄入的步伐值做乘得到平面路程值；否則執行步驟S304、獲取路面高度變化值，根據該值得到路面角度值；S305、參照預先錄入的路面角度值和步伐值的對應關系，確定與所述路面角度值相對應的步伐值；S306、將所述步伐值與記錄的步伐的數量做乘得到非平面行走路程；S307、將所述平面行走路程和非平面總行走路程相加得到行走路程；S308、分別根據行走路程和路面高度變化信息計算得到行走消耗的能量和高度變化消耗的能量；S309、將所述行走消耗的能量和高度變化消耗的能量相加得到消耗的總能量；具體的，消耗的總能量包括行走消耗的能量和高度變化消耗的能量，其中:行走消耗的能量e =用戶的體重m*行走的加速度a*行走路程I, a = l/(2*t*t) (t是行程所需時間，I為行走路程)；高度變化消耗的能量e =用戶體重m*重力加速度g*路面高度變化值H。
S310、輸出所述行走的路程和消耗的總能量。本發明實施例還公開的一種計步器，如圖4所示，包括:步伐記錄單元101，用于在用戶行走過程中記錄行走的步伐；路面高度變化值獲取單元102，用于判斷行走路面為非平面時，獲取路面高度變化值；路面角度值計算單元103，用于根據所述路面高度變化值得到路面角度值；步伐值確定單元104,用于參照預先錄入的路面角度值和步伐值的對應關系,確定與所述路面角度值相對應的步伐值；行走路程計算單元105，用于當行走路面為平面時，將所述記錄的步伐的數量與預先錄入的步伐值做乘得到平面路程值；當行走路面為非平面時，將所述步伐值計算單元得到的步伐值與記錄的步伐的數量做乘得到非平面行走路程；還用于相加所述平面行走路程和非平面總行走路程得到行走路程。具體的，本實施例公開的路面角度值計算單元103，包括:步行長度變化值獲取單元，用于獲取與所述路面高度變化值相對應的步行長度變化值；第一計算單元，用于取所述路面高度變化值和步行長度變化值的商的反正弦函數為所述路面角度值。或者，路面角度值計算單元103包括:步伐數獲取單元，用于獲取與所述路面高度變化值相對應的步伐數；第二計算單元，用于取所述路面高度變化值和，步伐數與預錄入常數之積的商的反正弦函數為所述路面角度值。本發明另一實施例還公開了一種計步器，如圖5所示，包括:步伐記錄單元201,用于在用戶行走過程中記錄行走的步伐；路面高度變化值獲取單元202，用于判斷行走路面為非平面時，獲取路面高度變化值；路面角度值計算單元203，用于根據所述路面高度變化值得到路面角度值；步伐值確定單元204,用于參照預先錄入的路面角度值和步伐值的對應關系,確定與所述路面角度值相對應的步伐值；行走路程計算單元205，用于當行走路面為平面時，將所述記錄的步伐的數量與預先錄入的步伐值做乘得到平面路程值；當行走路面為非平面時，將所述步伐值計算單元得到的步伐值與記錄的步伐的數量做乘得到非平面行走路程；還用于相加所述平面行走路程和非平面總行走路程得到行走路程。能耗計算單元206，用于分別根據行走路程和路面高度變化值計算得到行走消耗的能量和高度變化消耗的能量；還用于相加所述行走消耗的能量和高度變化消耗的能量得到消耗的總能量。輸出單元207，用于輸出所述行走的路程和消耗的總能量用戶使用本實施例公開的計步器計算之前，需要對計步器進行初始化，此時，可以輸入用戶自身平路上的步伐值、路面角度值和步伐值的對應關系變以及根據路面高度變化值計算路面角度值時的常數。
并且，本實施例公開的計步器采用上述實施例公開的行走路程測量方法測量用戶行走的路程和消耗的總能量，請參加上述實施例公開的內容，此處不再贅述。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種行走路程測量方法，其特征在于，包括: 在用戶行走過程中記錄行走的步伐； 若判斷行走路面為平面時，將所述記錄的步伐的數量與預先錄入的步伐值做乘得到平面路程值； 若判斷行走路面為非平面時，獲取路面高度變化值，根據該值得到路面角度值；參照預先錄入的路面角度值和步伐值的對應關系，確定與所述路面角度值相對應的步伐值；將該步伐值與記錄的步伐的數量做乘得到非平面行走路程； 將所述平面行走路程和非平面總行走路程相加得到行走路程。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷行走路面為非平面具體為:檢測到預設時間段內記錄行走的步伐有持續的高度變化。
3.根據權利要求1所述的方 法，其特征在于，所述判斷行走路面為具體為:檢測到前后所述記錄行走的步伐的角度的變化值處于10° -30°之間。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述路面高度變化值得到路面角度值，具體包括: 獲取與所述路面高度變化值相對應的步行長度變化值； 取所述路面高度變化值和步行長度變化值的商的反正弦函數為所述路面角度值。
5.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述路面高度變化值得到路面角度值，具體包括: 獲取與所述路面高度變化值相對應的步伐數； 取所述路面高度變化值和，步伐數與預錄入常數之積的商的反正弦函數為所述路面角度值。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括:分別根據行走路程和路面高度變化值計算得到行走消耗的能量和高度變化消耗的能量； 將所述行走消耗的能量和高度變化消耗的能量相加得到消耗的總能量。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，還包括:輸出所述行走的路程和消耗的總能量。
8.一種計步器，其特征在于，包括: 步伐記錄單元，用于在用戶行走過程中記錄行走的步伐； 路面高度變化值獲取單元，用于判斷行走路面為非平面時，獲取路面高度變化值； 路面角度值計算單元，用于根據所述路面高度變化值得到路面角度值； 步伐值確定單元，用于參照預先錄入的路面角度值和步伐值的對應關系，確定與所述路面角度值相對應的步伐值； 行走路程計算單元，用于當行走路面為平面時，將所述記錄的步伐的數量與預先錄入的步伐值做乘得到平面路程值；當行走路面為非平面時，將所述步伐值計算單元得到的步伐值與記錄的步伐的數量做乘得到非平面行走路程；還用于相加所述平面行走路程和非平面總行走路程得到行走路程。
9.根據權利要求8所述的計步器，其特征在于，所述路面角度值計算單元包括: 步行長度變化值獲取單元，用于獲取與所述路面高度變化值相對應的步行長度變化值；第一計算單元，用于取所述路面高度變化值和步行長度變化值的商的反正弦函數為所述路面角度值。
10.根據權利要求8所述的計步器，其特征在于，所述路面角度值計算單元包括: 步伐數獲取單元，用于獲取與所述路面高度變化值相對應的步伐數； 第二計算單元，用于取所述路面高度變化值和，步伐數與預錄入常數之積的商的反正弦函數為所述路面角度值。
11.根據權利要求8所述的計步器，其特征在于，還包括: 能耗計算單元，用于分別根據行走路程和路面高度變化值計算得到行走消耗的能量和高度變化消耗的能量；還用于相加所述行走消耗的能量和高度變化消耗的能量得到消耗的總能量。
12.根據權利要求11所述的計步器，其特征在于，還包括: 輸出單元，用于輸出所述行走的路程和消耗的總能量。
全文摘要
本發明公開了一種行走路程測量方法及計步器，其中，所述行走路程測量方法中，在不同的路面上采用不同的方法測量得到行走步伐值。具體的，當路面是平面時，直接將行走的步伐數和步伐值相乘得到平面路程值；當路面為非平面時，獲取路面高度變化值，根據該值得到路面角度值，參照路面角度值和步伐值的對應關系，確定與所述路面角度值相對應的步伐值，將該步伐值與記錄的步伐數做乘得到非平面行走路程。當用戶在平地和坡路上轉換行走時，可以根據不同的方法測量自動得到不同的行走步伐值，實現了準確方便的測量得到用戶在不同路面上行走的路程。
文檔編號G01C22/00GK103175537SQ201110439819
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者陽光, 李琦 申請人:聯想(北京)有限公司