WO2019238292A1 - Verfahren zum bereitstellen eines ermittlungsverfahrens für eine anzahl von schritten einer person - Google Patents

Verfahren zum bereitstellen eines ermittlungsverfahrens für eine anzahl von schritten einer person Download PDF

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    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
    • A61B5/1123—Discriminating type of movement, e.g. walking or running
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    • A61B5/1118—Determining activity level
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    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches

Definitions

  • the invention relates to a method for providing an investigation method for a number of steps of a person.
  • the invention further relates to a device for determining a number of steps of a person.
  • a motion sensor for example an acceleration sensor or a gyroscope
  • various algorithms and methods that analyze the sensor signals have become known for evaluating the sensor data. Based on the analysis, it is then determined whether there is a step or not.
  • an acceleration sensor provides more accurate data for detecting steps when it is attached to the head compared to attaching it to an arm of a person.
  • the invention provides a method of providing an investigation method for a number of steps of a person, comprising the steps Determining sensor data using at least two sensor devices which have different types of sensors,
  • the invention provides a device for determining a number of steps of a person, comprising at least two sensor devices for determining sensor data which have different types of sensors, and a computing unit for determining a movement state of a person on the basis of evaluated Sensor data, and for selecting a method for determining a number of steps from at least two methods for step counting based on the determined movement state of the person.
  • One of the advantages achieved in this way is that the accuracy in determining the number of steps can be significantly increased, since different methods for determining steps can be appropriately selected for different situations or external conditions. In this respect, the number of undetected steps or the number of incorrectly detected steps is reduced. Another advantage is the simple and inexpensive implementation.
  • the sensor data are provided in the form of acceleration and gyroscope data.
  • the advantage of this is that sensor data are provided in a cost-effective and reliable manner, on the basis of which a movement state of the person is determined and a suitable method for determining a number of steps can thus be selected.
  • the result of the Evaluation of the sensor data provided one or more parameters.
  • a selection of a determination method for a number of steps can be selected in a simple and reliable manner.
  • the result can be displayed to a person or the like in an easily understandable form using the parameters.
  • the one or more parameters comprise at least one of the following variables: mean value, variance, rate of mean value passes, periodicity, extreme values, in particular maximum values, from the sensor data determined.
  • mean value variance
  • rate of mean value passes
  • periodicity extreme values, in particular maximum values
  • the ascertained sensor data are evaluated separately for at least two spatial directions, in particular for all three spatial directions. This further improves the reliability for the selection of the determination method for a number of steps.
  • a movement state is provided on the basis of at least two, in particular at least four different, predefinable states. This allows a movement state for a device to be specified in a sufficiently precise and at the same time efficient manner, with which a determination method for a number of steps can then be selected.
  • a first of the at least two methods for step counting comprises determining maximum values in gyroscope data and a second of the at least two methods for step counting comprises filtering acceleration data by means of an attack / release filter and comparing them with threshold values.
  • An attack / release filter is to be understood as a smoothing filter for data or a signal, which smoothes the data / signal depending on a change in the data / signal or a derived size from the data / signal.
  • the first of the sensor devices comprises at least one acceleration sensor and the second of the sensor devices comprises at least one gyroscope.
  • the computing unit is designed to calculate a number of steps of a person on the basis of the selected method and the determined sensor data. This means that not only can a suitable method for determining the number of steps be selected and made available, but also the number of steps can also be determined on the basis of the sensor data. An elaborate, separate determination of the steps is thus avoided.
  • Figure 1 shows a device according to an embodiment of the present Invention.
  • Figure 2 shows sensor data of various sensors according to one
  • Figure 3 shows steps of a method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 shows a device according to an embodiment of the present invention.
  • a device 1 is shown in detail in FIG.
  • the device 1 comprises two sensors in the form of an acceleration sensor 2 and a gyroscope 3. Both sensors 2, 3 provide corresponding measurement data to a computing unit 50.
  • the computing unit 50 comprises on the input side a filter device 4 which filters the data received from the sensors 2, 3 in each case by means of corresponding separate low-pass filters 4a, 4b.
  • the low-pass filter 4a, 4b filters high-frequency signals, which are evaluated as noise, whereas low-frequency signals can pass the filter based on steps. This improves the reliability in the detection of steps.
  • one or more parameters are determined by a parameter determination unit 5, for example an average, a variance, a periodicity or a detection of maximum values in at least some of the filtered sensor data. These parameters are then determined independently for three spatial directions, that is, along the x, y and z axes, in particular each separately for the data of the acceleration sensor 2 and the data of the gyroscope 3. In addition, it is possible to arrange further sensors and to make the data available to the arithmetic unit 50 analogously to the data of the acceleration sensor 2 and the gyroscope 3.
  • Movement state unit 6 is transmitted to the computer unit 50, which determines a current movement state of the person on the basis of the calculated characteristic variable or parameters.
  • Different movement states here four designated by reference numerals 100, 101, 102, 103, are hereby defined in advance and stored in the movement state unit 6.
  • the movement state unit 6 also provides corresponding data for the subsequent selection of a determination method for the number of steps and / or can additionally provide information for identifying incorrectly identified steps, in particular on the basis of periodicity analyzes. provide.
  • the movement state unit 6 is not only designed to determine a movement state in general, for example “running” or “running” in the narrower sense, but also generally to determine specific poses or a specific behavior of a person during running or running. This includes, for example, a movement state "listening to an audio output of a mobile phone” or “viewing a screen of a mobile phone while running", etc. This information is not only used here in particular for selecting a specific step counting method, but can also be used by other components, for example from a navigation system or for activity detection of a person or the like.
  • a tree structure can be used to decide which state of motion is present.
  • certain parameters can be used to decide which branch of the "decision tree" is followed. Decisions can be made, for example, by comparison with threshold values using binary logic.
  • State d) is always used when a person's movement cannot be classified in one of the stored states. This can reduce the number of false positive steps. Depending on the application, steps can be determined in state d) or not.
  • the determination method selection unit 8 uses various methods 20, 21 to select a corresponding method 20, 21 for determining the number of steps on the basis of the determined movement state, which then serves to determine the number of steps by means of a step counter 10.
  • Orientation information 9 and the number of steps carried out by means of the pedometer 10 are transmitted to a pedestrian coupling navigation system 11 of the navigation unit 7, with the aid of which the position of a pedestrian can be tracked.
  • steps of a person can be determined based on data from the gyrometer 3.
  • the arms of the person can swing back and forth during a normal run or race. This swing results in a clear and reliable gyrometer signal: a step can be assigned to each swing of an arm. This can be seen in the sensor data of the gyrometer on the basis of corresponding maximum values / peaks or reversal points / extreme values, on the basis of which the number of steps can then be determined.
  • FIG. 2 shows the first case, that is to say data from a run or race with arm movement, the respective sensor values of the gyroscope and the acceleration sensor being plotted over time.
  • FIG. 2 shows sensor data of various sensors according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows the amplitude / strength of an acceleration signal by the acceleration sensor 2 while a person is running
  • the lower half of FIG. 2 shows the amplitude / strength of a gyroscope signal for the z-axis over time during of walking is shown, the z-axis here being oriented perpendicular to the plane of an arm movement of the person.
  • the signal of the gyroscope 3 has a clear or clearer course with respect to reversal points than that of the acceleration sensor. Using an analysis of the maximum values / peaks or reversal points in the amplitude of the gyroscope signal, steps can then be counted particularly simply and reliably.
  • Figure 3 shows steps of a method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a method for providing an investigation method for a number of steps of a person.
  • sensor data are determined using at least two sensor devices 2, 3 which have different types of sensors.
  • a movement state of a person is determined by evaluating the sensor data determined.
  • a determination method is selected for a number of steps from at least two methods for step counting based on the determined state of movement of the person.

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Abstract

Ein Verfahren zum Bereitstellen eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten einer Person, umfassend die Schritte - Ermitteln von Sensordaten anhand zumindest zweier Sensoreinrichtungen, welche unterschiedliche Arten von Sensoren aufweisen, - Ermitteln eines Bewegungszustands einer Person durch Auswerten der ermittelten Sensordaten, und - Auswahl eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten aus zumindest zwei Verfahren zur Schrittzählung basierend auf dem ermittelten Bewegungszustand der Person.

Description

Verfahren zum Bereitstellen eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten einer Person
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten einer Person.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Anzahl von Schritten einer Person.
Stand der Technik
Bekannte Verfahren zur Ermittlung einer Anzahl von Schritten einer Person, auch kurz Schrittzähler genannt, benutzen einen Bewegungssensor, beispielsweise einen Beschleunigungssensor oder ein Gyroskop, um allgemein eine Bewegung einer Person festzustellen, genauer um anhand der gemessenen Daten festzustellen, ob die Person einen Schritt gemacht hat oder nicht. Zur Auswertung der Sensordaten sind verschiedene Algorithmen und Verfahren je nach Anwendung bekannt- geworden, die die Sensorsignale analysieren. Auf Basis der Analyse wird dann ermittelt, ob ein Schritt vorliegt oder nicht. Je nachdem wo diese Sensoren an oder bei einer Person angeordnet sind, also in welchem Umfeld diese eingesetzt werden, variiert die Genauigkeit der Ermittlung von Schritten. So liefert beispielsweise ein Beschleunigungssensor genauere Daten zur Detektion von Schritten, wenn dieser am Kopf befestigt ist verglichen mit einer Befestigung desselben an einem Arm einer Person.
Offenbarung der Erfindung
In einer Ausführungsform stellt die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten einer Person bereit, umfassend die Schritte Ermitteln von Sensordaten anhand zumindest zweier Sensoreinrichtungen, welche unterschiedliche Arten von Sensoren aufweisen,
Ermitteln eines Bewegungszustands einer Person durch Auswerten der ermittelten Sensordaten, und
Auswahl eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten aus zumindest zwei Verfahren zur Schrittzählung basierend auf dem ermittelten Bewegungszustand der Person.
In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine Vorrichtung zum Er- mitteln einer Anzahl von Schritten einer Person bereit, umfassend zumindest zwei Sensoreinrichtungen zum Ermitteln von Sensordaten, welche unterschiedliche Arten von Sensoren aufweisen, und eine Recheneinheit zum Ermitteln eines Bewegungs- zustands einer Person anhand ausgewerteten Sensordaten, und zum Auswahlen eines Verfahrens zum Ermitteln einer Anzahl von Schritten aus zumindest zwei Verfahren zur Schrittzählung basierend auf dem ermittelten Bewegungszustand der Person.
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit die Genauigkeit bei der Ermittlung der Anzahl von Schritten wesentlich erhöht werden kann, da unterschiedliche Verfahren zur Ermittlung von Schritten für unterschiedliche Situationen beziehungsweise äußere Bedingungen entsprechend geeignet ausgewählt werden können. Insoweit wird die Anzahl nicht detektierter Schritte beziehungsweise die Anzahl von fälschlicherweise detektierten Schritten reduziert. Ein weiterer Vorteil ist die einfache und kostengünstige Implementierung.
Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Sensordaten in Form von Beschleunigungs- und Gyroskopdaten bereitgestellt. Vorteil hiervon ist, dass auf kostengünstige und zuverlässige Weise Sensordaten bereitgestellt werden, auf deren Basis ein Bewegungszustand der Person ermittelt und damit ein geeignetes Verfahren für die Ermittlung einer Anzahl von Schritten ausgewählt werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden als Ergebnis des Auswertens der Sensordaten ein oder mehrere Kenngrößen bereitgestellt. Anhand von einer oder mehreren Kenngrößen kann auf einfache und zuverlässige Weise eine Auswahl eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten ausgewählt werden. Gleichzeitig können einer Person oder dergleichen auch das Ergebnis in einfach verständlicher Form anhand der Kenngrößen angezeigt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfassen die eine oder mehrere Kenngrößen zumindest eine der folgenden Größen: Mittelwert, Varianz, Rate von Mittelwertdurchgängen, Periodizität, Extremwerte, insbesondere Maximalwerte, von den ermittelten Sensordaten. Dies ermöglicht eine effiziente und schnelle Berechnung beziehungsweise Bereitstellung von Kenngrößen. Unter einer Rate von Mittelwertdurchgängen ist allgemein die Frequenz zu verstehen, mit der ein Signal den Mittelwert des Signals passiert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung erfolgt das Auswerten der er- mittelten Sensordaten für zumindest zwei Raumrichtungen, insbesondere für alle drei Raumrichtungen, getrennt. Damit wird die Zuverlässigkeit für die Auswahl des Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten weiter verbessert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird ein Bewegungszustand anhand von zumindest zwei, insbesondere zumindest vier verschiedenen vorgebbaren Zuständen bereitgestellt. Damit lässt sich auf hinreichend genaue und gleichzeitig effiziente Weise ein Bewegungszustand für eine Vorrichtung angeben, mit welchem dann ein Ermittlungsverfahren für eine Anzahl von Schritten ausgewählt werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst ein erstes der zumindest zwei Verfahren zur Schrittzählung ein Ermitteln von Maximalwerten in Gyroskopdaten und ein zweites der zumindest zwei Verfahren zur Schrittzählung ein Filtern von Beschleunigungsdaten mittels eines Attack/Release-Filters und ein Vergleichen mit Schwellwerten. Unter einem Attack/Release Filter ist ein Glättungsfilter für Daten oder einem Signal zu verstehen, der in Abhängigkeit einer Veränderung der Daten/des Signals oder einer abgeleiteten Größe aus den Daten/dem Signal die Daten/das Signal glättet. Dies ermöglicht eine einfache und effiziente Bereitstellung von Verfahren zur Schrittzählung, wobei insbesondere mit einem Attack/Release-Filter ein Ansteigen der Beschleunigung zuverlässig auch bei Vorhandensein von Rauschen detektiert werden kann
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung umfasst die erste der Sensoreinrichtungen zumindest einen Beschleunigungssensor und die zweite der Sensoreinrichtungen zumindest ein Gyroskop. Vorteil hiervon ist, dass kosten- günstige, geeignete Sensoreinrichtungen zur Verfügung gestellt werden, um anhand deren Sensordaten eine Schrittanzahl einer Person zuverlässig ermitteln zu können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist die Rechen- einheit ausgebildet, auf Basis des ausgewählten Verfahrens und der ermittelten Sensordaten eine Anzahl von Schritten einer Person zu berechnen. Damit kann direkt nicht nur ein geeignetes Verfahren zur Ermittlung der Schrittanzahl aus- gewählt und bereitgestellt werden, sondern ebenfalls auch anhand der Sensordaten die Anzahl der Schritte ermittelt werden. Eine aufwändige separate Ermittlung der Schritte wird damit vermieden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unter- ansprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu er- läuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeich- nungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 zeigt Sensordaten verschiedener Sensoren gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 3 zeigt Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im Detail ist in Figur 1 eine Vorrichtung 1 gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst zwei Sensoren in Form eines Beschleunigungssensors 2 und eines Gyroskops 3. Beide Sensoren 2, 3 stellen entsprechende Messdaten einer Recheneinheit 50 zur Verfügung. Die Recheneinheit 50 umfasst dabei eingangsseitig eine Filtereinrichtung 4, die die jeweils von den Sensoren 2, 3 erhaltenen Daten mittels entsprechender separater Tiefpassfilter 4a, 4b filtert. Mittels des Tiefpassfilters 4a, 4b werden hochfrequente Signale gefiltert, die als Rauschen gewertet werden, wohingegen niedrigfrequente Signale basierend auf Schritten den Filter passieren können. Damit wird die Zuverlässigkeit bei der Detektion von Schritten verbessert.
Anhand der gefilterten Daten werden durch eine Kenngrößenermittlungseinheit 5 ein oder mehrere Kenngrößen ermittelt, beispielsweise ein Durchschnitt, eine Varianz, eine Periodizität oder eine Detektion von Maximalwerten in zumindest einem Teil der gefilterten Sensordaten. Diese Kenngrößen werden dann jeweils unabhängig für drei Raumrichtungen, also entlang der x-, y-und der z-Achse bestimmt, insbesondere jeweils separat für die Daten des Beschleunigungssensors 2 und die Daten des Gyroskops 3. Darüber hinaus ist es möglich, weitere Sensoren anzuordnen und die Daten analog zu den Daten des Beschleunigungssensors 2 und des Gyroskops 3 der Recheneinheit 50 zur Verfügung zu stellen.
Die ermittelte Kenngröße beziehungsweise Kenngrößen werden dann an eine Bewegungszustandseinheit 6 der Rechnereinheit 50 übermittelt, die auf der Basis der berechneten Kenngröße oder Kenngrößen einen aktuellen Bewegungszustand der Person ermittelt. Verschiedene Bewegungszustände, hier vier mit Bezugszeichen 100, 101 , 102, 103 bezeichnet, sind hierbei vorab definiert und in der Bewegungszustandseinheit 6 gespeichert. Neben der Entscheidung, in welchem Bewegungszustand sich die Person befindet, stellt die Bewegungszustandseinheit 6 auch entsprechende Daten für die nachfolgende Auswahl eines Ermittlungsverfahrens für die Anzahl von Schritten bereit und/oder kann zusätzlich Informationen zur Identifikation von falsch identifizierten Schritten, insbesondere auf Basis von Periodizitätsanalysen, bereitstellen.
Im Detail ist die Bewegungszustandseinheit 6 nicht nur zur Ermittlung eines Bewegungszustands im allgemeinen, beispielsweise "Laufen" oder "Rennen" im engeren Sinn ausgebildet, sondern ebenfalls allgemein, um bestimmte Posen oder ein bestimmtes Verhalten einer Person während des Laufens oder Rennens zu ermitteln. Dies umfasst beispielsweise einen Bewegungszustand „Hören einer Audioausgabe eines Mobiltelefons", oder „Betrachten eines Bildschirms eines Mobiltelefons während des Laufens", etc. Diese Informationen werden hier insbesondere nicht nur zur Auswahl eines bestimmten Schrittzählverfahrens genutzt, sondern können auch durch weitere Komponenten genutzt werden, beispielsweise von einem Navigationssystem oder zur Aktivitätserkennung einer Person oder dergleichen.
Um zu entscheiden, welcher Bewegungszustand vorliegt, kann eine Baumstruktur benutzt werden. Hierzu können insbesondere bestimmte Kenngrößen verwendet werden, um zu entscheiden, welchem Ast des„Entscheidungsbaums“ gefolgt wird. Entscheidungen können dabei beispielsweise auf Vergleich mit Schwellwerten mittels binärer Logik getroffen werden.
In der Ausführungsform der Figur 1 sind in der Bewegungszustandseinheit 6 vier Zustände gespeichert. Im Einzelnen sind dies die Zustände
a) „ruhend", d. h. keine signifikante Bewegung wird detektiert.
b) „Bewegen der Arme", entweder während des Rennens oder während des Laufens einer Person. Hierbei werden insbesondere Gyroskopdaten zum Ermitteln der Schritte verwendet. c) „Kein Bewegen der Arme". Hierbei werden insbesondere Daten des Beschleunigungssensors zur Ermittlung der Anzahl der Schritte benutzt.
d) „unbekannte Bewegung". Dieser Zustand wird einerseits zur Initialisierung der Vorrichtung festgelegt oder bei einer unklaren Auswertung der Sensordaten oder ungenügenden Sensordaten.
Im Fall des Zustands a) wird dann keine Ermittlung von Schritten vorgenommen. Der Zustand d) wird immer dann benutzt, wenn eine Bewegung der Person nicht in einen der hinterlegten Zustände eingeordnet werden kann. Damit kann die Anzahl der falsch positiven Schritte reduziert werden. Abhängig vom Anwendungsfall kann im Zustand d) eine Ermittlung von Schritten vorgenommen werden, oder auch nicht.
Ist der Bewegungszustand durch die Bewegungszustandseinheit 6 ermittelt, wird diese Information an die Ermittlungsverfahrensauswahleinheit 8 einer Navigations- einheit 7 übermittelt. Die Ermittlungsverfahrensauswahleinheit 8 wählt anhand verschiedener Verfahren 20, 21 für die Ermittlung der Schrittanzahl auf Basis des ermittelten Bewegungszustands ein entsprechendes Verfahren 20, 21 aus, welches dann zur Ermittlung der Anzahl von Schritten mittels eines Schrittzählers 10 dient. Orientierungsinformationen 9 und die mittels des Schrittzählers 10 ermittelte Anzahl der durchgeführten Schritte werden an ein Fußgänger-Koppelnavigationssystem 11 der Navigationseinheit 7 übermittelt, mit dessen Hilfe die Position eines Fußgängers nachverfolgt werden kann.
Im Einzelnen können, wie vorstehend beschrieben, Schritte einer Person basierend auf Daten des Gyrometers 3 ermittelt werden. So können beispielsweise während eines gewöhnlichen Laufens oder Rennens die Arme der jeweiligen Person hin und her schwingen. Dieses Schwingen resultiert in einem klaren und verlässlichen Gyrometersignal: Jedem Schwingen eines Arms kann ein Schritt zugeordnet werden. Dies lässt sich in den Sensordaten des Gyrometers anhand entsprechender Maximalwerte/Peaks beziehungsweise Umkehrpunkte/Extremwerte erkennen, auf deren Basis dann auf die Anzahl der Schritte ermittelt werden kann.
Alternativ können auch im Fall, dass die Arme der Person nicht frei schwingen, beispielsweise wenn die Person eine Tasche trägt oder ein Telefon bedient, auf Basis von Beschleunigungswerten des Beschleunigungssensors 2 Schritte ermittelt werden.
In der folgenden Figur 2 ist der erste Fall, also Daten von einem Laufen oder Rennen mit Armbewegung gezeigt, wobei die jeweiligen Sensorwerte des Gyroskops und des Beschleunigungssensors über der Zeit aufgetragen sind.
Figur 2 zeigt Sensordaten verschiedener Sensoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 2 ist in der oberen Hälfte die Amplitude/Stärke eines Beschleunigungs- signals durch den Beschleunigungssensor 2 während des Laufens einer Person gezeigt, wohingegen in der unteren Hälfte der Figur 2 die Amplitude/Stärke eines Gyroskopsignals für die z-Achse über der Zeit während des Laufens gezeigt ist, wobei die z-Achse hier senkrecht zur Ebene einer Armbewegung der Person orientiert ist. In der Figur 2 ist zu erkennen, dass das Signal des Gyroskops 3 einen klaren beziehungsweise deutlicheren Verlauf in Bezug auf Umkehrpunkte aufweist als das des Beschleunigungssensors. Anhand einer Analyse der Maximalwerte/peaks oder Umkehrpunkte in der Amplitude des Gyroskopsignals können dann besonders einfach und zuverlässig Schritte gezählt werden.
Figur 3 zeigt Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 3 ist ein Verfahren zum Bereitstellen eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten einer Person gezeigt.
In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Ermitteln von Sensordaten anhand zumindest zweier Sensoreinrichtungen 2, 3, welche unterschiedliche Arten von Sensoren aufweisen.
In einem zweiten Schritt S2 erfolgt ein Ermitteln eines Bewegungszustands einer Person durch Auswerten der ermittelten Sensordaten. In einem dritten Schritt S3 erfolgt eine Auswahl eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten aus zumindest zwei Verfahren zur Schrittzählung basierend auf dem ermittelten Bewegungszustand der Person. Zusammenfassend weist zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zumindest einen der folgenden Vorteile auf.
• Hohe Genauigkeit.
• Einfache Ermittlung der Anzahl von Schritten.
• Einfache Implementierung.
• Hohe Energieeffizienz, niedriger Ressourcenverbrauch.
• Hohe Zuverlässigkeit.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele be- schrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modi- fizierbar.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Bereitstellen eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten einer Person, umfassend die Schritte
Ermitteln (S1) von Sensordaten anhand zumindest zweier Sensor- einrichtungen (2, 3), welche unterschiedliche Arten von Sensoren aufweisen,
Ermitteln (S2) eines Bewegungszustands einer Person durch Auswerten der ermittelten Sensordaten, und
Auswahl (S3) eines Ermittlungsverfahrens für eine Anzahl von Schritten aus zumindest zwei Verfahren (20, 21) zur Schrittzählung basierend auf dem ermittelten Bewegungszustand der Person.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei die Sensordaten in Form von Beschleunigungs- und Gyroskopdaten bereitgestellt werden.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-2, wobei als Ergebnis des Auswertens der Sensordaten ein oder mehrere Kenngrößen (5) bereitgestellt werden.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die eine oder mehreren Kenngrößen (5) zumindest eine der folgenden Größen Mittelwert, Varianz, Rate von Mittelwertdurchgängen, Periodizität, Extremwerte, insbesondere Maximalwerte, von den ermittelten Sensordaten umfassen.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei das Auswerten der ermittelten Sensordaten für zumindest zwei Raumrichtungen, insbesondere für alle drei Raumrichtungen, getrennt erfolgt.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei ein Bewegungszustand (6) anhand von zumindest zwei insbesondere zumindest vier verschiedenen vorgebbaren Zuständen (100, 101 , 102, 103) bereitgestellt wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-6, wobei ein erstes Verfahren (20) der zumindest zwei Verfahren (20, 21) zur Schrittzählung ein Ermitteln von Maximalwerten in Gyroskopdaten umfasst und ein zweites (21) der zumindest zwei Verfahren (20, 21) zur Schrittzählung ein Filtern von Beschleunigungsdaten mittels eines attack/release Filters und Vergleichen mit Schwellwerten umfasst.
8. Vorrichtung (1) zum Ermitteln einer Anzahl von Schritten einer Person, umfassend
zumindest zwei Sensoreinrichtungen (2, 3), zum Ermitteln von Sensordaten welche unterschiedliche Arten von Sensoren aufweisen und
eine Recheneinheit (50) zum Ermitteln eines Bewegungszustands einer Person anhand ausgewerteten Sensordaten, und zum Auswählen (8) eines Verfahrens zum Ermitteln einer Anzahl von Schritten aus zumindest zwei Verfahren zur Schrittzählung basierend auf dem ermittelten Bewegungszustand (6) der Person.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die erste der Sensoreinrichtungen (2) zumindest einen Beschleunigungssensor und die zweite der Sensoreinrichtungen (3) zumindest ein Gyroskop umfasst.
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8-9, wobei die Recheneinheit (50) ausgebildet ist, auf Basis des ausgewählten Verfahrens (20, 21) und der ermittelten Sensordaten eine Anzahl von Schritten (10) zu berechnen.
PCT/EP2019/059221 2018-06-14 2019-04-11 Verfahren zum bereitstellen eines ermittlungsverfahrens für eine anzahl von schritten einer person Ceased WO2019238292A1 (de)

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