本发明涉及计时
技术领域：
，具体涉及。
背景技术：
：随着时代的发展科技的进步，物联网产品在人们生活中越来越必不可少。人们常用的可移动物联网产品如共享单车、智能健身器等，需要持续测量产品的运动时间。传统运动时间检测方法通过微控制单元连续检测加速度传感器数值实现，而此方法需要微控制单元持续工作，功耗较大。而一般采用降低功耗的措施为降低检测频次、降低加速度传感器灵敏度等。但检测频次和灵敏度不可能无限制地降低，否则将影响检测系统的准确性。因此亟需一种能够低功耗且准确性高的连续运动时长检测系统及方法。技术实现要素：本发明旨在提供一种低功耗的连续运动时长的检测系统及方法，能够更低功耗的检测连续运动时长，并过滤掉偶发性运动和停止的计时，提高计时准确性。一方面本发明提供一种低功耗的连续运动时长的检测系统，包括：加速度传感器、微控制单元、集成在微控制单元内的计时器；所述加速度传感器通过i2c和中断信号与所述微控制单元连接，用于感应运动事件，当加速度传感器检测到振动时，通过中断唤醒微控制单元；所述微控制单元设有状态参数status；所述计时器设置有计时参数：t：自然时间计数；tm：连续运动时间累积计数；ts：运动静止判定计数；tt：运动门限值；tr：静止门限值；t1：停止检测时间；t2：允许检测时间。作为优选，所述状态参数status=0，表示设备处于静止状态；status=1，表示设备处于运动状态；设备状态初始值status=0。作为优选，所述计时参数单位为秒，其中tm无最大值；ts设有最小值tsmin=0s，设有最大值tsmax；0s≤tr＜tt≤tsmax；0s≤t1≤30s；0s＜t2≤30s。另一方面本发明还提供一种低功耗的连续运动时长的检测方法，所述方法应用于上述的低功耗的连续运动时长的检测系统，具体包括以下步骤：s1：静止状态，微控制单元进入休眠模式，加速度传感器进入振动唤醒模式；s2：初始运动，加速度传感器检测到振动，通过中断唤醒微控制单元；s3：设定时长为t1的定时器，微控制单元屏蔽中断响应，进入休眠；s4：t1定时结束，微控制单元被定时唤醒，此时，tm=tm、ts=ts；s5：设定时长为t2的定时器，微控制单元打开中断响应，可接收加速度传感器产生的中断；s6：t2定时结束，判断微控制单元在t2时间段内是否被加速度传感器中断唤醒，若唤醒，则加速度传感器在持续运动，此时tm=tm t1 t2，ts=ts t1 t2；若未唤醒，被定时唤醒，则加速度传感器已停止运动，此时tm=tm，ts=ts-t1-t2；s7：判断ts值，若ts<tt，status=0，则status=0，tm无处理，循环步骤s3-s7；若ts≥tt，status=0，则status=1，tm无处理，循环步骤s3-s7；若ts≤tr，status=1，则status=0，tm清零，循环步骤s1-s7；若ts>tr，status=1，则status=1，tm无处理，循环步骤s3-s7。作为优选，所述status=0，微控制单元做静态业务处理；所述status=1，微控制单元做动态业务处理；所述业务处理为微控制单元根据status值做的其他运算，静态业务处理运算比动态业务处理运算少。作为优选，所述ts=tsmax时，若微控制单元被加速度传感器中断唤醒，此时ts=tsmax保持不变。本发明的有益效果：本发明提供的一种低功耗的连续运动时长的检测系统及方法能够输出“设备持续运动时间”“设备处于运动状态或静止状态”等参数，以供其它功能模块使用，且功耗相比传统检测方式更低、并能够过滤掉偶发性的运动和静止状态。这些作用在智能物联网健身器材等设备的监测中，可以根据用户持续使用设备的时间以及设备运动状态，来定期上传运动数据。附图说明图1为本发明所述的低功耗的连续运动时长的检测系统原理框图。图2为本发明所述的低功耗的连续运动时长的检测方法步骤流程示意图。图3为本发明一个具体实施例连续运动时长检测结果图。图4为本发明另一个具体实施例连续运动时长检测结果图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明。参阅图1，本发明提供的一种低功耗的连续运动时长的检测系统，包括：加速度传感器、微控制单元、集成在微控制单元内的计时器；所述加速度传感器通过i2c和中断信号与所述微控制单元连接，用于感应运动事件，当加速度传感器检测到振动时，通过中断唤醒微控制单元；所述微控制单元设有状态参数status；所述计时器设置有计时参数：t：自然时间计数；tm：连续运动时间累积计数；ts：运动静止判定计数；tt：运动门限值；tr：静止门限值；t1：停止检测时间；t2：允许检测时间。所述状态参数status=0，表示设备处于静止状态；status=1，表示设备处于运动状态；设备状态初始值status=0。所述计时参数单位为秒，其中tm无最大值；ts设有最小值tsmin=0s，设有最大值tsmax；0s≤tr＜tt≤tsmax；0s≤t1≤30s；0s＜t2≤30s。参阅图2，本发明提供的一种低功耗的连续运动时长的检测方法，所述方法应用于上述的低功耗的连续运动时长的检测系统，具体包括以下步骤：s1：静止状态，微控制单元进入休眠模式，加速度传感器进入振动唤醒模式；s2：初始运动，加速度传感器检测到振动，通过中断唤醒微控制单元；s3：设定时长为t1的定时器，微控制单元屏蔽中断响应，进入休眠；s4：t1定时结束，微控制单元被定时唤醒，此时，tm=tm、ts=ts；s5：设定时长为t2的定时器，微控制单元打开中断响应，可接收加速度传感器产生的中断；s6：t2定时结束，判断微控制单元在t2时间段内是否被加速度传感器中断唤醒，若唤醒，则加速度传感器在持续运动，此时tm=tm t1 t2，ts=ts t1 t2；若未唤醒，被定时唤醒，则加速度传感器已停止运动，此时tm=tm，ts=ts-t1-t2；s7：判断ts值，若ts<tt，status=0，则status=0，tm无处理，循环步骤s3-s7；若ts≥tt，status=0，则status=1，tm无处理，循环步骤s3-s7；若ts≤tr，status=1，则status=0，tm清零，循环步骤s1-s7；若ts>tr，status=1，则status=1，tm无处理，循环步骤s3-s7。所述status=0，微控制单元做静态业务处理；所述status=1，微控制单元做动态业务处理；所述业务处理为微控制单元根据status值做的其他运算，静态业务处理运算比动态业务处理运算少。所述ts=tsmax时，若微控制单元被加速度传感器中断唤醒，此时ts=tsmax保持不变。参阅图3，在一个具体的实施例中：智能踏步机，包括加速度传感器、微控制单元、集成在微控制单元内的计时器；所述加速度传感器采用lis2dh12型号，通过i2c和中断信号与所述微控制单元连接，用于感应运动事件，当加速度传感器检测到振动时，通过中断唤醒微控制单元。所述微控制单元采用stm8l型号，微控制单元内集成有计时器；微控制单元设有状态参数status，status=0，表示设备处于静止状态；status=1，表示设备处于运动状态，设备状态初始值status=0；计时器设置有计时参数：t：自然时间计数；tm：连续运动时间累积计数；ts：运动静止判定计数，tsmin=0s，tsmax=40s；tt：运动门限值，tt=24s；tr:静止门限值，tr=8s;t1：停止检测时间，t1=5s；t2：允许检测时间，t2=3s。低功耗的连续运动时长的检测方法具体包括以下步骤：s1：静止状态，微控制单元进入休眠模式，加速度传感器进入振动唤醒模式；s2：初始运动，加速度传感器检测到振动，通过中断唤醒微控制单元；s3：设定时长为t1的定时器，微控制单元屏蔽中断响应，进入休眠；s4：t1定时结束，微控制单元被定时唤醒，此时，tm=tm、ts=ts；s5：设定时长为t2的定时器，微控制单元打开中断响应，可接收加速度传感器产生的中断；s6：t2定时结束，判断微控制单元在t2时间段内是否被加速度传感器中断唤醒，若唤醒，则加速度传感器在持续运动，此时tm=tm t1 t2，ts=ts t1 t2；若未唤醒，被定时唤醒，则加速度传感器已停止运动，此时tm=tm，ts=ts-t1-t2；s7：判断ts值，若ts<tt，status=0，则status=0，tm无处理，循环步骤s3-s7；若ts≥tt，status=0，则status=1，tm无处理，循环步骤s3-s7；若ts≤tr，status=1，则status=0，tm清零，循环步骤s1-s7；若ts>tr，status=1，则status=1，tm无处理，循环步骤s3-s7。在自然时间t=88s内，微控制单元状态如下表1所示，根据上述公式可检测对应状态下tm、ts值。表1t/s0816243240485664728088状态初始唤醒唤醒唤醒唤醒唤醒唤醒未唤醒未唤醒未唤醒未唤醒唤醒tm/s08162432404848484808ts/s081624324040322416816在0s-24s自然时间段内，ts<tt=24s，此时运动状态初始值status=0保持不变，认为设备处于静止状态，微控制单元做静态业务处理，不上传数据。在自然时间24s时，ts=tt=24s，此时status=0变为status=1，认为设备处于运动状态，微控制单元做动态业务处理，上传数据。在24s-80s自然时间段内，ts>tr，此时status=1保持不变，认为设备处于运动状态，微控制单元做动态业务处理，上传数据。在自然时间40s时，ts=tsmax=40s，在自然时间48s时，微控制单元被加速度传感器中断唤醒，此时ts=tsmax=40s保持不变。在自然时间80s时，ts=tr=8s，此时status=1变为status=0，tm清零，认为设备处于静止状态，微控制单元做静态业务处理，不上传数据。在自然时间80s后重复步骤s1-s7。在自然时间88s时，ts<tt=24s，此时status=0保持不变，认为设备处于静止状态，微控制单元做静态业务处理，不上传数据。在本实施案例中，微控制单元在t1时间段内处于休眠状态，t2时间段若未被中断唤醒时也处于休眠状态，定时唤醒后工作0.1s，工作时间比例为0.1s/8s=1.25%。理论功耗只有持续工作的1.25%；t2时间段若被中断唤醒，工作3s，工作时间比例为3s/8s=37.5%。理论功耗只有持续工作的37.5%。参阅图4，在另一个具体的实施例中：采用lis2dh12型号的加速度传感器，加速度传感器通过i2c和中断信号与微控制单元连接，用于感应运动事件，当加速度传感器检测到振动时，通过中断唤醒微控制单元。采用stm8l型号的微控制单元，微控制单元内集成有计时器；微控制单元设有状态参数status，status=0，表示设备处于静止状态；status=1，表示设备处于运动状态，设备状态初始值status=0；计时器设置有计时参数：t：自然时间计数；tm：连续运动时间累积计数；ts：运动静止判定计数，tsmin=0s，tsmax=60s；tt：运动门限值，tt=36s；tr:静止门限值，tr=12s;t1：停止检测时间，t1=7s；t2：允许检测时间，t2=5s。低功耗的连续运动时长的检测方法具体包括以下步骤：s1：静止状态，微控制单元进入休眠模式，加速度传感器进入振动唤醒模式；s2：初始运动，加速度传感器检测到振动，通过中断唤醒微控制单元；s3：设定时长为t1的定时器，微控制单元屏蔽中断响应，进入休眠；s4：t1定时结束，微控制单元被定时唤醒，此时，tm=tm、ts=ts；s5：设定时长为t2的定时器，微控制单元打开中断响应，可接收加速度传感器产生的中断；s6：t2定时结束，判断微控制单元在t2时间段内是否被加速度传感器中断唤醒，若唤醒，则加速度传感器在持续运动，此时tm=tm t1 t2，ts=ts t1 t2；若未唤醒，被定时唤醒，则加速度传感器已停止运动，此时tm=tm，ts=ts-t1-t2；s7：判断ts值，若ts<tt，status=0，则status=0，tm无处理，循环步骤s3-s7；若ts≥tt，status=0，则status=1，tm无处理，循环步骤s3-s7；若ts≤tr，status=1，则status=0，tm清零，循环步骤s1-s7；若ts>tr，status=1，则status=1，tm无处理，循环步骤s3-s7。在自然时间t=132s内，微控制单元状态如下表2所示，根据上述公式可检测对应状态下tm、ts值。表2t/s01224364860728496108120132状态初始唤醒唤醒唤醒未唤醒未唤醒唤醒唤醒唤醒唤醒唤醒未唤醒tm/s0122436360122436486060ts/s01224362412243648606048在0s-36s自然时间段内，ts<tt=36s，此时运动状态初始值status=0保持不变，认为设备处于静止状态，微控制单元做静态业务处理，不上传数据。在自然时间36s时，ts=tt=36s，此时status=0变为status=1，认为设备处于运动状态，微控制单元做动态业务处理，上传数据。在36s-60s自然时间段内，ts>tr，此时status=1保持不变，认为设备处于运动状态，微控制单元做动态业务处理，上传数据。在自然时间60s时，ts=tr=12s，此时status=1变为status=0，tm清零，认为设备处于静止状态，微控制单元做静态业务处理，不上传数据。在自然时间60s后重复步骤s1-s7。在60s-84s自然时间段内，ts<tt=36s，此时运动状态status=0保持不变，认为设备处于静止状态，微控制单元做静态业务处理，不上传数据。在自然时间84s时，ts=tt=36s，此时status=0变为status=1，认为设备处于运动状态，微控制单元做动态业务处理，上传数据。在自然时间108s时，ts=tsmax=60s，在自然时间120s时，微控制单元被加速度传感器中断唤醒，此时ts=tsmax=60s保持不变。在84s-132s自然时间段内，ts>tt，此时status=1保持不变，认为设备处于运动状态，微控制单元做动态业务处理，上传数据。本实施例总运动时长为所有运动状态结束时的tm计数相加，即在自然时间t=132s内，总运动时长为36s加60s，共运动96s。在本实施案例中，微控制单元在t1时间段内处于休眠状态，t2时间段若未被中断唤醒时也处于休眠状态，定时唤醒后工作0.1s，工作时间比例为0.1s/12s=0.83%。理论功耗只有持续工作的0.83%；t2时间段若被中断唤醒，工作5s，工作时间比例为5s/12s=41.67%。理论功耗只有持续工作的41.67%。上述实施例仅用于解释说明本发明的构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书所限定的保护范围为准。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种低功耗的连续运动时长的检测系统，其特征在于，包括：加速度传感器、微控制单元、集成在微控制单元内的计时器；所述加速度传感器通过i2c和中断信号与所述微控制单元连接，用于感应运动事件，当加速度传感器检测到振动时，通过中断唤醒微控制单元；所述微控制单元设有状态参数status；所述计时器设置有计时参数：t：自然时间计数；tm：连续运动时间累积计数；ts：运动静止判定计数；tt：运动门限值；tr：静止门限值；t1：停止检测时间；t2：允许检测时间。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗的连续运动时长的检测系统，其特征在于：所述状态参数status=0，表示设备处于静止状态；status=1，表示设备处于运动状态；设备状态初始值status=0。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗的连续运动时长的检测系统，其特征在于：所述计时参数单位为秒，其中tm无最大值；ts设有最小值tsmin=0s，设有最大值tsmax；0s≤tr＜tt≤tsmax；0s≤t1≤30s；0s＜t2≤30s。
4.一种低功耗的连续运动时长的检测方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-3任一项所述的低功耗的连续运动时长的检测系统，所述方法包括以下步骤：
s1：静止状态，微控制单元进入休眠模式，加速度传感器进入振动唤醒模式；
s2：初始运动，加速度传感器检测到振动，通过中断唤醒微控制单元；
s3：设定时长为t1的定时器，微控制单元屏蔽中断响应，进入休眠；
s4：t1定时结束，微控制单元被定时唤醒，此时，tm=tm、ts=ts；
s5：设定时长为t2的定时器，微控制单元打开中断响应，可接收加速度传感器产生的中断；
s6：t2定时结束，判断微控制单元在t2时间段内是否被加速度传感器中断唤醒，
若唤醒，则加速度传感器在持续运动，此时tm=tm t1 t2，ts=ts t1 t2；
若未唤醒，被定时唤醒，则加速度传感器已停止运动，此时tm=tm，ts=ts-t1-t2；
s7：判断ts值，
若ts<tt，status=0，则status=0，tm无处理，循环步骤s3-s7；
若ts≥tt，status=0，则status=1，tm无处理，循环步骤s3-s7；
若ts≤tr，status=1，则status=0，tm清零，循环步骤s1-s7；
若ts>tr，status=1，则status=1，tm无处理，循环步骤s3-s7。
5.根据权利要求4所述的一种低功耗的连续运动时长的检测方法，其特征在于：所述status=0，微控制单元做静态业务处理；所述status=1，微控制单元做动态业务处理。
6.根据权利要求4所述的一种低功耗的连续运动时长的检测方法，其特征在于：所述ts=tsmax时，若微控制单元被加速度传感器中断唤醒，此时ts=tsmax保持不变。
技术总结本发明公开了一种低功耗的连续运动时长的检测系统及方法，包括加速度传感器、微控制单元、集成在微控制单元内的计时器；所述加速度传感器通过I2C和中断信号与所述微控制单元连接，用于感应运动事件，当加速度传感器检测到振动时，通过中断唤醒微控制单元；所述微控制单元设有状态参数；所述计时器设置有计时参数：通过计时参数与加速度传感器中断唤醒微控制单元，检测连续运动时长。通过本发明，能够输出“设备持续运动时间”“设备处于运动状态或静止状态”等参数，以供其它功能模块使用，且功耗相比传统检测方式更低、并能够过滤掉偶发性的运动和静止状态。
技术研发人员：周亚洲;张弩
受保护的技术使用者：四川创一智慧科技有限公司
技术研发日：2018.11.30
技术公布日：2020.06.09
