[发明专利]步角测量方法和装置有效

专利信息
申请号: 201410127818.X 申请日: 2014-03-31
公开(公告)号: CN104939835B 公开(公告)日: 2018-07-10
发明(设计)人: 刘慧峰;史敬威;刘晓炜 申请(专利权)人: 日本电气株式会社
主分类号: A61B5/11 分类号: A61B5/11;G01C1/00
代理公司: 北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138 代理人: 张耀光
地址: 日本国*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 被测目标 运动周期 角测量 方法和装置 行进 惯性测量 姿态变化 准确度 测量 直观 引入
【说明书】:

本发明公开了一种步角测量方法和装置,属于惯性测量领域。所述方法包括:对于被测目标的每一个运动周期,获取所述被测目标在所述运动周期内的第一方向,所述第一方向用于表示所述被测目标所指的方向;获取所述被测目标在所述运动周期内的第二方向,所述第二方向用于表示所述被测目标在所述运动周期内的行进方向;根据所述第一方向和所述第二方向,获取所述被测目标在所述运动周期内的步角。本发明测量的步角可以直观地表示该第一方向与实际行进方向之间的夹角,且并未引入该被测目标的其他的姿态变化因素,大大提高了步角测量的准确度。

技术领域

本发明涉及惯性测量领域,特别涉及一种步角测量方法和装置。

背景技术

在医疗检查和步态矫正领域,经常会需要测量步角,步角是指被测目标在落地时所指的方向与行进方向之间的夹角。在测量步角时,可以先为被测目标规定一个行进方向,让被测目标沿着该规定的行进方向移动,得到运动轨迹后,根据该运动轨迹可以确定被测目标在每一次落地时所指的方向与该规定的行进方向之间的夹角,即为步角。如测量人脚的步角时,让人脚沿着一条指向北方的直线移动,获取人脚落地时的脚印,如果人脚一次落地时的脚印指向北偏东30°时,可以确定本次落地时的步角为30°。

测量步角时可以使用惯性测量,惯性测量是指利用陀螺、加速度计等惯性敏感元件,实时测量与惯性敏感元件固定连接的被测目标相对于地面运动的角速度、加速度等运动参数,从而根据速度公式、距离公式以及角度公式等计算被测目标的运动轨迹,根据该运动轨迹得到被测目标的步角。

在申请日为2012年7月25日、申请号为201210268628.0的中国专利《一种三维人体步态定量分析系统和方法》提供了下述步角测量的方法:为被测目标规定一个行进方向,让被测目标沿着规定的行进方向移动,且被测目标每结束一个运动周期发生一次停车(即静止),当停车到达一定时长时,开始下一个运动周期;对于每个运动周期,利用被测目标上固定连接的陀螺,按照预设的采样周期获取被测目标的运动参数,得到被测目标在该运动周期内的每个采样周期的运动参数,根据获取到的运动参数,计算出用于表示被测目标在每个采样周期的姿态的角度测量值,将得到的角度测量值投影至被测目标落地时所在的行进平面上,以得到被测目标与该规定的行进方向之间的平面角度测量值,从得到的多个平面角度测量值中选取最大值和最小值,将最大值和最小值之差作为被测目标在该运动周期内的步角。

当前的测量步角方法以该角度测量值的最大值与最小值之间的差作为步角,不能直观的体现实际步角的大小,因此,测量的准确度较低。

发明内容

为了解决现有技术的问题,本发明实施例提供了一种步角测量方法和装置。所述技术方案如下:

第一方面,提供了一种步角测量方法,所述方法包括:

对于被测目标的每一个运动周期,获取所述被测目标在所述运动周期内的第一方向,所述第一方向用于表示所述被测目标所指的方向;

获取所述被测目标在所述运动周期内的第二方向,所述第二方向用于表示所述被测目标在所述运动周期内的行进方向;

根据所述第一方向和所述第二方向,获取所述被测目标在所述运动周期内的步角。

第二方面,提供了一种步角测量装置,所述装置包括:

第一方向获取模块,用于对于被测目标的每一个运动周期,获取所述被测目标在所述运动周期内的第一方向,所述第一方向用于表示所述被测目标所指的方向;

第二方向获取模块,用于获取所述被测目标在所述运动周期内的第二方向,所述第二方向用于表示所述被测目标在所述运动周期内的行进方向;

步角获取模块,用于根据所述第一方向和所述第二方向,获取所述被测目标在所述运动周期内的步角。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

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