记步

c语⾔加速度积分得到速度_利⽤三轴加速度传感器的计步测算

法

现如今，很多现代⼈都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，被⼴泛应⽤在移动终端的应⽤中。

⽬前，⼤部分的计步都是通过GPS信号来测算运动距离，再反推⾏⾛步数实现的。这种⽅法很是有效，但在蜂蜜会过期吗 室内或没有GPS信号的设备

上⽆法⼯作。同时，GPS精度对结果的⼲扰也⽐较⼤。

为避免上述问题的出现，我们可以考虑⼀种新的测步⽅法，即：通过设备上的加速度传感器来计算步数，在不⽀持GPS的设备上也可正

常⼯作。还可以与GPS互相配合测步，这样可令使⽤场景变得多样。

1.先要摸清模型的特征

⽬前，⼤部分设备都提供了可以检测各个⽅向的加速度传感器。以iOS设备为例，我们利⽤了其三轴加速度传感器（x，y，z轴代表⽅

向如图）的特泉州美食攻略 性来分析。分别⽤以检测⼈当归的药用价值 步⾏中三个⽅向的加速度变化。

iOS设备的三轴加速度传感器⽰意图

⽤户在⽔平步⾏运动中，垂直和前进两个加速度会呈现周期性变化，如图所⽰。在步⾏收脚的动作中，由于重⼼向上单只脚触地，垂直

⽅向加速度是呈正向增加的趋势，之后继续向前，重⼼下移两脚触底，加速度相反。⽔酸辣鲈鱼 平加速度在收脚时减⼩，在迈步时增加。

反映到图表中，可以看到，在步⾏运动中，垂直和前葱油拌面做法 进产⽣的加速度与时间⼤致为⼀个正弦曲线，⽽且在某点有⼀个峰值。其中，垂直

⽅向的加速度变化最⼤，通过对轨换宿舍申请书 迹的峰值进⾏监测计算和加速度阀值决策，即可实时计算⽤户运动的步数，鸡年纪念币 还可依此进⼀步估算⽤户步⾏

距离。

2.计步的合理算法

因为⽤户在运动中可能⽤⼿平持设备，或者将设备置于⼝袋中。所以，设备的放置⽅向不定。为此，通过计算三个加速度的⽮量长度，

我们可以获得⼀条步⾏运动的正弦曲线轨迹。

第⼆步是峰值检测，我们记录了上次⽮量长度和运动⽅向，通过⽮量长度的变化，可以判断⽬前加速度的⽅向，并和上⼀次保存的加速

度⽅向进⾏⽐较。如果是相反的，即是刚过峰值状态，则进⼊计步逻辑进⾏计步，否则舍弃。通过对峰值的次数累加，可得到⽤户步⾏的步

伐。

最后，就是去⼲扰。⼿持设备会有⼀些低幅度和快速的抽动状态，或是我们俗称的⼿抖，或者某个恶作剧⽤户想通过短时快速反复摇动

设备来模拟⼈⾛路，这些⼲扰数据如果不剔除，会影响记步的准确值，对于这种⼲扰，我们可以通过给检测加上阀值和步频判断来过滤。

⼈体最快的跑步频率为5HZ，也就是说相邻两步的时间间隔的⾄少⼤于0.2秒，如图所⽰，我们设置了timespan在记步过程中我们过

滤了⾼频噪声，即步频过快的情况。同时我们通过和上次加速度⼤⼩进⾏⽐较，设置设⽴⼀定的阀值Threshold来判断运动是否属于有效，

有效运动才可进⾏记步。

3.关于计步器的扩展

以上是⼀个依靠加速度测算的计步器实现原理，已知步⾏和跑步的步伐经验值，那么稍微改进下即可变成⼀个测距测速计。

通过三轴加速度传感器，我们可以知道⽤户的运动状态。除了计步，还可以通过加速器的变化曲线判断⽤户摔倒状态，做成⼀个⽼⼈和

⼉童摔倒检测⾃动报警器。