一種人體運(yùn)動狀態(tài)的識別方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及運(yùn)動狀態(tài)識別技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種基于多傳感器的人體運(yùn)動狀態(tài) 的識別方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、物質(zhì)生活水平的日漸提高，人們越來越關(guān)注自身健康， 為自己制定各種運(yùn)動方案來健身，并根據(jù)運(yùn)動情況分析自身的健康狀態(tài)。因此，出現(xiàn)了各種 用于監(jiān)測運(yùn)動狀態(tài)的設(shè)備。
[0003] 現(xiàn)有運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備多是基于加速度傳感器來監(jiān)測人體的運(yùn)動狀態(tài)。如利用基 于加速度傳感器的計(jì)步器來統(tǒng)計(jì)步數(shù)，該種計(jì)步方案主要是利用人在走路或跑步的過程 中，人體的多處部位都在運(yùn)動，從而會產(chǎn)生相應(yīng)的加速度，利用加速度的準(zhǔn)周期性等特征來 統(tǒng)計(jì)運(yùn)動步數(shù)。但是運(yùn)種計(jì)步方案無法有效地區(qū)分走路和跑步。因此，人們期望一種能夠有 效地區(qū)分走路和跑步的運(yùn)動狀態(tài)識別方案。
[0004] 此外，睡眠情況也會在一定程度上反映人們的身體健康狀況，人們也期望能夠?qū)?睡眠情況有一定的了解和把握，因此對睡眠狀況的記錄也是必要的?，F(xiàn)有方案，主要是通過 統(tǒng)計(jì)人們的睡眠狀態(tài)所持續(xù)的時(shí)間來了解其睡眠質(zhì)量。但是現(xiàn)有睡眠統(tǒng)計(jì)方法會引入假睡 的問題，比如人在睡眠過程中會存在較長時(shí)間一動不動的情況，運(yùn)種情況類似于未佩戴檢 測設(shè)備，設(shè)備脫離于人體靜止地放置，從而有時(shí)難眠將設(shè)備靜止放置的情況誤判為睡眠。因 此，如何解決假睡問題是睡眠狀態(tài)統(tǒng)計(jì)中需要解決的另一個(gè)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種能夠有效地區(qū)分走路和跑步的人體運(yùn)動狀態(tài)的識 別方法，W及一種能夠有效地解決睡眠狀態(tài)統(tǒng)計(jì)中假睡問題的人體運(yùn)動狀態(tài)的識別方法。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -方面，本發(fā)明提供了一種人體運(yùn)動狀態(tài)的識別方法，用于有效地區(qū)分走路狀態(tài) 和跑步狀態(tài)，該方法包括：
[000引在可穿戴設(shè)備中設(shè)置=軸加速度傳感器和人體體征傳感器；
[0009] 根據(jù)=軸加速度傳感器采集的加速度信號判定人體處于行走狀態(tài)，計(jì)算人體的行 走步數(shù)，并根據(jù)行走步數(shù)計(jì)算行走步頻；
[0010] 根據(jù)人體體征傳感器采集的體征信號計(jì)算行走過程中相應(yīng)的體征頻率；
[0011] 將計(jì)算得到的行走步頻和體征頻率分別與步頻闊值和體征頻率闊值進(jìn)行比較，在 行走步頻大于所述步頻闊值，且體征頻率大于所述體征頻率闊值時(shí)，確定人體運(yùn)動狀態(tài)為 跑步狀態(tài)，并將計(jì)算的行走步數(shù)記為跑步步數(shù);否則，確定人體運(yùn)動狀態(tài)為走路狀態(tài)，并將 計(jì)算的行走步數(shù)記為走路步數(shù)。
[0012] 另一方面，本發(fā)明提供了一種人體運(yùn)動狀態(tài)的識別裝置，用于有效地區(qū)分走路狀 態(tài)和跑步狀態(tài)，該識別裝置包括：
[0013] 行走步頻計(jì)算單元，用于在根據(jù)可穿戴設(shè)備的=軸加速度傳感器采集的加速度信 號判定人體處于行走狀態(tài)時(shí)，根據(jù)該=軸加速度傳感器采集的加速度信號計(jì)算人體的行走 步數(shù)，并根據(jù)行走步數(shù)計(jì)算行走步頻；
[0014] 體征頻率計(jì)算單元，用于根據(jù)檢測設(shè)備的人體體征傳感器采集的體征信號計(jì)算行 走過程中相應(yīng)的體征頻率；
[0015] 比較單元，用于將計(jì)算得到的行走步頻和體征頻率分別與步頻闊值和體征頻率闊 值進(jìn)行比較；
[0016] 運(yùn)動狀態(tài)識別單元，用于在行走步頻大于所述步頻闊值，且體征頻率大于所述體 征頻率闊值時(shí)，確定人體運(yùn)動狀態(tài)為跑步狀態(tài)，并將計(jì)算的行走步數(shù)記為跑步步數(shù);否則， 確定人體運(yùn)動狀態(tài)為走路狀態(tài)，并將計(jì)算的行走步數(shù)記為走路步數(shù)。
[0017] 本發(fā)明實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案基于人在跑步狀態(tài)和走路狀態(tài)的步頻和人體 體征不同的特點(diǎn)，在可穿戴設(shè)備中設(shè)置多個(gè)傳感器，如加速度傳感器和人體體征傳感器，利 用加速度傳感器和人體體征傳感器分別采集人體運(yùn)動過程中的加速度信號和人體體征信 號，基于加速度信號和人體體征信號分別計(jì)算運(yùn)動過程中的步頻和相應(yīng)的人體體征頻率， 結(jié)合步頻和人體體征頻率區(qū)分走路狀態(tài)和跑步狀態(tài)。
[0018] -方面，本發(fā)明提供了一種人體運(yùn)動狀態(tài)的識別方法，用于有效地解決睡眠狀態(tài) 統(tǒng)計(jì)中假睡問題，該方法包括：
[0019] 在可穿戴設(shè)備中設(shè)置=軸加速度傳感器和人體體征傳感器；
[0020] 根據(jù)=軸加速度傳感器采集的加速度信號檢測人體的瞬時(shí)異動；
[0021 ]根據(jù)人體體征傳感器采集的體征信號判斷是否佩戴所述可穿戴設(shè)備；
[0022] 當(dāng)睡眠狀態(tài)統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)檢測到的瞬時(shí)異動的個(gè)數(shù)小于或等于設(shè)定的第一數(shù)目闊 值，且判斷人體佩戴上述可穿戴設(shè)備時(shí)，確定人體運(yùn)動狀態(tài)為睡眠狀態(tài)；否則，確定人體運(yùn) 動狀態(tài)為清醒狀態(tài)。
[0023] 另一方面，本發(fā)明提供了一種人體運(yùn)動狀態(tài)的識別裝置，用于有效地解決睡眠狀 態(tài)統(tǒng)計(jì)中假睡問題，該識別裝置包括：
[0024] 瞬時(shí)異動檢測單元，用于根據(jù)可穿戴設(shè)備的=軸加速度傳感器采集的加速度信號 檢測人體的瞬時(shí)異動；
[0025] 佩戴判斷單元，用于根據(jù)可穿戴設(shè)備的人體體征傳感器采集的體征信號判斷是否 佩戴可穿戴設(shè)備；
[0026] 運(yùn)動狀態(tài)識別單元，用于當(dāng)睡眠狀態(tài)統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)檢測到的瞬時(shí)異動的個(gè)數(shù)小于或 等于設(shè)定的第一數(shù)目闊值，且判斷人體佩戴可穿戴設(shè)備時(shí)，確定人體運(yùn)動狀態(tài)為睡眠狀態(tài)； 否則，確定人體運(yùn)動狀態(tài)為清醒狀態(tài)。
[0027] 本發(fā)明實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案通過在可穿戴設(shè)備中設(shè)置多個(gè)傳感器，如加速 度傳感器和人體體征傳感器，利用加速度傳感器和體征傳感器分別采集人體運(yùn)動過程中的 加速度信號和體征信號，結(jié)合加速度信號和體征信號識別人體的睡眠狀態(tài)來提高識別結(jié)果 的準(zhǔn)確性，避免了將可穿戴設(shè)備脫離于人體靜止放置的情況統(tǒng)計(jì)到睡眠狀態(tài)中。
【附圖說明】
[0028] 圖1為實(shí)施例一提供的人體運(yùn)動狀態(tài)的識別方法流程圖；
[0029] 圖2為實(shí)施例一提供的走跑過程中=軸加速度傳感器在=個(gè)方向上產(chǎn)生的加速度 信號示意圖；
[0030] 圖3為實(shí)施例一提供的跑步狀態(tài)和走路狀態(tài)的識別方法流程圖；
[0031 ]圖4為實(shí)施例二提供的人體運(yùn)動狀態(tài)的識別方法流程圖；
[0032] 圖5為實(shí)施例二提供的睡眠過程中=軸加速度傳感器在=個(gè)方向上產(chǎn)生的加速度 信號示意圖；
[0033] 圖6為實(shí)施例二提供的睡眠狀態(tài)識別方法流程圖；
[0034] 圖7為實(shí)施例=提供的人體運(yùn)動狀態(tài)的識別裝置示意圖；
[0035] 圖8為實(shí)施例四提供的人體運(yùn)動狀態(tài)的識別裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0037] 實(shí)施例一：
[0038] 本實(shí)施例采用多傳感器結(jié)合人體特征（如屯、率檢測）達(dá)到更精確獲得人體走路和 跑步運(yùn)動狀態(tài)的效果。
[0039] 由于不同的行走狀態(tài)，對應(yīng)的步頻和體征不同，因此本實(shí)施例利用具有加速度傳 感和體征傳感器的可穿戴設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測人體的運(yùn)動，結(jié)合運(yùn)動特征和生物特征來識別人體 的行走狀態(tài)。本實(shí)施例的行走狀態(tài)包括走路狀態(tài)和跑步狀態(tài)，行走步數(shù)包括走路步數(shù)和跑 步步數(shù)。
[0040] 圖1為本實(shí)施例提供的人體運(yùn)動狀態(tài)的識別方法流程圖，如圖1所示，圖1中的方法 包括：
[0041] S110,在可穿戴設(shè)備中設(shè)置=軸加速度傳感器和人體體征傳感器。
[0042] 由于人體在走路和跑步時(shí)的屯、率會有明顯的不同，因此本實(shí)施例優(yōu)選地利用屯、率 傳感器獲取人體的屯、率特征。
[0043] S120,根據(jù)=軸加速度傳感器采集的加速度信號判定人體處于行走狀態(tài)，計(jì)算人 體的行走步數(shù)，并根據(jù)行走步數(shù)計(jì)算行走步頻。
[0044] S130,根據(jù)人體體征傳感器采集的體征信號計(jì)算行走過程中相應(yīng)的體征頻率。
[0045] 當(dāng)可穿戴設(shè)備中設(shè)置的人體體征傳感器為屯、率傳感器，本步驟中根據(jù)人體體征傳 感器采集的體征信號計(jì)算行走過程中相應(yīng)的體征頻率具體為:根據(jù)屯、率傳感器采集的屯、率 信號的周期性波動計(jì)算行走過程中的屯、率。
[0046] S140,將計(jì)算得到的行走步頻和體征頻率分別與步頻闊值和體征頻率闊值進(jìn)行比 較，在行走步頻大于步頻闊值，且體征頻率大于體征頻率闊值時(shí)，確定人體運(yùn)動狀態(tài)為跑步 狀態(tài)，并將計(jì)算的行走步數(shù)記為跑步步數(shù);否則，確定人體運(yùn)動狀態(tài)為走路狀態(tài)，并將計(jì)算 的行走步數(shù)記為走路步數(shù)。
[0047] 上述步驟S120至S140的具體內(nèi)容可W由可穿戴設(shè)備（如智能手表、智能手環(huán))執(zhí) 行。
[0048] 本實(shí)施例基于人在跑步狀態(tài)和走路狀態(tài)的步頻和人體體征不同的特點(diǎn)，設(shè)置加速 度傳感器和人體體征傳感器，利用加速度傳感器和人體體征傳感器分別采集人體運(yùn)動過程 中的加速度信號和人體體征信號，基于加速度信號和人體體征信號分別計(jì)算運(yùn)動過程中的 步頻和相應(yīng)的人體體征頻率，結(jié)合步