本實用新型專利技術(shù)公開了一種基于改進(jìn)的FFT計算步數(shù)和人體運動消耗卡路里的設(shè)備，加速度傳感器上設(shè)置采集結(jié)構(gòu)和采樣頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)，采集結(jié)構(gòu)與采樣頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)相連；數(shù)據(jù)處理器與加速度傳感器相連，數(shù)據(jù)處理器上設(shè)有FFT處理結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)過濾器上與數(shù)據(jù)處理器相連；數(shù)據(jù)計算器上與數(shù)據(jù)過濾器相連；數(shù)據(jù)計算器內(nèi)設(shè)有計步結(jié)構(gòu)、指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)和卡路里消耗計算結(jié)構(gòu)；計步結(jié)構(gòu)與指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)相連，卡路里消耗計算結(jié)構(gòu)與指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)相連。一種基于改進(jìn)的FFT計算步數(shù)和人體運動消耗卡路里的設(shè)備解決了用戶運動的不規(guī)律和隨意性而導(dǎo)致計步數(shù)值不穩(wěn)定的問題；實現(xiàn)對用戶數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確測量，使計步結(jié)果更準(zhǔn)確。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及智能檢測
，具體涉及一種基于改進(jìn)的FFT計算步數(shù)和人 體運動消耗卡路里的設(shè)備。
技術(shù)介紹
近年來，隨著人們生活水平的提高，各種健康監(jiān)測管理設(shè)備或系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，計步 設(shè)備作為一種有效監(jiān)控鍛煉的手段，被廣泛應(yīng)用在移動終端的應(yīng)用中。 FFT是指快速傅里葉變換，早期計步設(shè)備的設(shè)計是利用加重的機(jī)械開關(guān)檢測步伐， 并帶有一個簡單的計數(shù)器。晃動該裝置時，可以聽到有一個金屬球來回滑動，或者一個擺錘 左右擺動敲擊擋塊。還有通過GPS信號來測算運動距離，再反推行走步數(shù)實現(xiàn)的，這種方式 在室內(nèi)和沒有GPS信號的設(shè)備上無法工作。 現(xiàn)在的大多數(shù)手機(jī)和可穿戴設(shè)備利用MEMS(微機(jī)電系統(tǒng)）加速度傳感器或慣性傳 感器和復(fù)雜的軟件來精確檢測真實的步伐。這種解決方案具有低成本、小尺寸和低功耗的 特點。其基本方法是當(dāng)攜帶加速度傳感器的用戶運動時，測量加速度傳感器在Χ、γ、ζ軸三個 方向上的加速度，與時間大致為一個正弦曲線，通過對軌跡的峰值進(jìn)行檢測計算和加速度 閾值比較，即可得到用戶運動的步數(shù)。這種閾值比較計步方法的缺點是容易因為用戶運動 的不規(guī)律和隨意性，導(dǎo)致計步數(shù)值的不穩(wěn)定，最終導(dǎo)致計步結(jié)果不準(zhǔn)確。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決上述問題，本技術(shù)提供了一種基于改進(jìn)的FFT計算步數(shù)和人體運動消 耗卡路里的設(shè)備，目的是為了解決用戶運動的不規(guī)律和隨意性而導(dǎo)致計步數(shù)值不穩(wěn)定的問 題，使計步結(jié)果更準(zhǔn)確。 本技術(shù)公開了一種基于改進(jìn)的FFT計算步數(shù)和人體運動消耗卡路里的設(shè)備， 包括:加速度傳感器、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)過濾器和數(shù)據(jù)計算器； 所述加速度傳感器上設(shè)置采集結(jié)構(gòu)和采樣頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)，所述采集結(jié)構(gòu)與采樣頻 率調(diào)整結(jié)構(gòu)相連； 所述數(shù)據(jù)處理器設(shè)有對應(yīng)加速度傳感器的接入口，并與所述加速度傳感器相連， 所述數(shù)據(jù)處理器上設(shè)有FFT處理結(jié)構(gòu)； 所述數(shù)據(jù)過濾器上設(shè)有對應(yīng)數(shù)據(jù)處理器的接入口，并與所述數(shù)據(jù)處理器相連； 所述數(shù)據(jù)計算器上設(shè)有對應(yīng)數(shù)據(jù)過濾器的接入口，并與所述數(shù)據(jù)過濾器相連;所 述數(shù)據(jù)計算器內(nèi)設(shè)有計步結(jié)構(gòu)、指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)和卡路里消耗計算結(jié)構(gòu);所述計步結(jié)構(gòu) 與指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)相連，所述卡路里消耗計算結(jié)構(gòu)與指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)相連。作為本技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，所述加速度傳感器的采樣頻率為20Hz~50Hz的動態(tài) 頻率。作為本技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)過濾器內(nèi)設(shè)有頻率過濾結(jié)構(gòu)，頻率過濾結(jié) 構(gòu)選擇過濾的頻率范圍為〇. 5Hz~5Hz。 作為本技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)計算器上設(shè)有人體指標(biāo)按鍵，所述人體指 標(biāo)按鍵與所述指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)相連。 作為本技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，所述人體指標(biāo)按鍵包括性別按鍵、年齡按鍵、身高按 鍵和體重按鍵。 作為本技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，還包括通信結(jié)構(gòu)和接口。 作為本技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，所述通信結(jié)構(gòu)包括藍(lán)牙、WIFI、GPRS和3G/4G功能模 塊。 作為本技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，所述接口包括USB接口和充電接口。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果為： 本技術(shù)公開的基于改進(jìn)的FFT計算步數(shù)和人體運動消耗卡路里的設(shè)備，通過 設(shè)置采樣頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)和采集結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶的運動頻率來動態(tài)調(diào)整采集人體運動幅值的 采樣頻率;通過設(shè)置FFT處理結(jié)構(gòu)，對采集得到的人體運動幅值進(jìn)行256點的FFT處理，得到 單位時間內(nèi)的運動幅度和運動頻率值;上述處理解決了雜波信號的干擾，使處理結(jié)果更加 準(zhǔn)確;通過數(shù)據(jù)過濾器對數(shù)據(jù)處理器中輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，通過設(shè)置計步結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對過 濾的數(shù)據(jù)判斷不同方向頻率的相關(guān)性并得到計步數(shù)值;通過設(shè)置指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)，計步 數(shù)值乘以通過指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)得到的用戶系數(shù)即可得到卡路里消耗值;本技術(shù)解決 了用戶運動的不規(guī)律和隨意性而導(dǎo)致計步數(shù)值不穩(wěn)定的問題；實現(xiàn)對用戶數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確測 量，使計步結(jié)果更準(zhǔn)確。【附圖說明】 圖1為本技術(shù)一種實施例公開的基于改進(jìn)的FFT計算步數(shù)和人體運動消耗卡 路里的設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本技術(shù)一種實施例公開的基于改進(jìn)的FFT計算步數(shù)和人體運動消耗卡 路里的設(shè)備的整體概述圖； 圖3為本技術(shù)一種實施例公開的水平方向和垂直方向的運動數(shù)據(jù)的相關(guān)性示 例圖。圖中：1:加速度傳感器;1-1:采集結(jié)構(gòu)；1-2:采樣頻率調(diào)整結(jié)構(gòu);2:數(shù)據(jù)處理器;2-1:FFT處理結(jié)構(gòu);3:數(shù)據(jù)過濾器;3-1:頻率過濾結(jié)構(gòu);4:數(shù)據(jù)計算器;4-1:計步結(jié)構(gòu);4-2:指 標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu);4-3:卡路里消耗計算結(jié)構(gòu);4-4:人體指標(biāo)按鍵;5:通訊結(jié)構(gòu);6:接口。【具體實施方式】 為使本技術(shù)實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新 型實施例中的附圖，對本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本技術(shù)的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術(shù)中的實 施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本技術(shù)保護(hù)的范圍。 下面結(jié)合附圖1-3對本技術(shù)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述： 如圖1-2所示，本技術(shù)所述的一種基于改進(jìn)的FFT計算步數(shù)和人體運動消耗卡 路里的設(shè)備，包括:加速度傳感器1、數(shù)據(jù)處理器2、數(shù)據(jù)過濾器3、數(shù)據(jù)計算器4、通信結(jié)構(gòu)5和 接口 6; 加速度傳感器上設(shè)有采集結(jié)構(gòu)1-1和采樣頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)1-2,采集結(jié)構(gòu)1-1用于采 集人體運動的幅度值(即人體在X軸、Y軸、Z軸方向運動的幅度值）；采樣頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)1-2與 采集結(jié)構(gòu)1-1相連，采樣頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)1-2用于控制采集結(jié)構(gòu)1-1的采樣頻率;采集結(jié)構(gòu)1-1 的采樣頻率為20Hz~50Hz的動態(tài)頻率定時采樣;采集結(jié)構(gòu)1-1的采樣頻率動態(tài)調(diào)整的具體 過程為： 人體的運動頻率是動態(tài)變化的，因此加速度傳感器的采樣頻率也應(yīng)該隨著動態(tài)調(diào) 整;采樣頻率的動態(tài)調(diào)整公式為： P>aXF 其中F為人體運動頻率，a為調(diào)整系數(shù)建議為10，P為采樣頻率。 根據(jù)公式可知，當(dāng)人體運動頻率為0~2Hz時，P取20Hz; 當(dāng)人體運動頻率為2~5Hz時，P根據(jù)公式P 2 a XF選取； 當(dāng)人體運動頻率大于5Hz時，P取50Hz。 數(shù)據(jù)處理器2上設(shè)有對應(yīng)加速度傳感器1的接入口，數(shù)據(jù)處理器2通過當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于改進(jìn)的FFT計算步數(shù)和人體運動消耗卡路里的設(shè)備，其特征在于，包括：加速度傳感器、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)過濾器和數(shù)據(jù)計算器；所述加速度傳感器上設(shè)置采集結(jié)構(gòu)和采樣頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)，所述采集結(jié)構(gòu)與采樣頻率調(diào)整結(jié)構(gòu)相連；所述數(shù)據(jù)處理器設(shè)有對應(yīng)加速度傳感器的接入口，通過接入口與所述加速度傳感器相連；所述數(shù)據(jù)處理器上設(shè)有FFT處理結(jié)構(gòu)；所述數(shù)據(jù)過濾器上設(shè)有對應(yīng)數(shù)據(jù)處理器的接入口，通過接入口與所述數(shù)據(jù)處理器相連；所述數(shù)據(jù)計算器上設(shè)有對應(yīng)數(shù)據(jù)過濾器的接入口，通過接入口與所述數(shù)據(jù)過濾器相連；所述數(shù)據(jù)計算器內(nèi)設(shè)有計步結(jié)構(gòu)、指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)和卡路里消耗計算結(jié)構(gòu)；所述計步結(jié)構(gòu)與指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)相連，所述卡路里消耗計算結(jié)構(gòu)與指標(biāo)系數(shù)轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)相連。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉佳緒，
申請(專利權(quán))人：劉佳緒，
類型：新型
國別省市：四川;51
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