[发明专利]一种基于MEMS-IMU的行人运动模式识别方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于MEMS‑IMU的行人运动模式识别方法及装置，通过至少采集MEMS‑IMU中x轴方向上的加速度和y轴方向上的角速度；将采集的x轴方向上的加速度与加速度初始值作差，大于零的极值为加速度波峰值，小于零的极值为加速度波谷值；将采集的y轴方向上的角速度与角速度初始值作差，大于零的极值为角速度波峰值，小于零的极值为角速度波谷值；判断行人的运动状态，即从行人静止状态解除开始，若x轴方向上的加速度先出现加速度波谷值，则判断为上楼状态；若y轴方向上的角速度先出现角速度波谷值，则判断为下楼状态；即本发明提供的对活动于建筑物内的人群的运动模式状态进行检测的方法，能够识别人的运动状态。

技术领域

本发明属于行人运动检测技术领域，具体涉及一种基于MEMS-IMU的行人运动模式识别方法及装置。

背景技术

随着技术的发展，利用微机电系统(Micro Electromechanical Systems,MEMS)的惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)对行人进行导航定位成为行人自主导航的主要手段。其中，惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)是一种微机电系统，包括微型陀螺仪、微型加速度计、专用集成电路(ASIC)、嵌入式微机和相应的导航软件，能够实现定位和检测的功能。

现如今，对于户外运动，如跑步、行走的监测，已经有了成熟的技术；目前，针对人的运动的自动检测方法，主要是利用MEMS-IMU对行人行走的步数进行计数，并且对行人的步长进行估计，使用户能够掌握自身的运动信息，合理安排运动、锻炼的活动时间。

但是，对于大部分仅活动于办公室、写字楼等建筑物内的人群，如果将现有技术中的对于户外运动的检测的技术用于室内的人的活动的监测上，其实际上意义并不大，因此，其并没有一种合理的判断室内人的运动模式的方式。

同时，随着活动于室内人群数量的不断增大，其希望能够掌握自身的运动信息，因此对于室内人的运动模式状态检测的需求也越来越大，这是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于MEMS-IMU的行人运动模式识别方法及装置，用于解决如何对活动于建筑物内的人群的运动模式状态进行检测。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种基于MEMS-IMU的行人运动模式识别方法，根据MEMS-IMU在鞋中的位置，确定三维坐标系，其中鞋的前后方向为x轴方向，垂直于鞋底面的方向为z轴方向，y轴垂直于x轴和z轴；包括以下步骤：

1)至少采集MEMS-IMU中x轴方向上的加速度和y轴方向上的角速度；

2)将采集的x轴方向上的加速度与加速度初始值作差，大于零的极值为加速度波峰值，小于零的极值为加速度波谷值；将采集的y轴方向上的角速度与角速度初始值作差，大于零的极值为角速度波峰值，小于零的极值为角速度波谷值；

其中，所述加速度初始值为行人静止时x轴方向上的加速度；所述角速度初始值为行人静止时y轴方向上的角速度；

3)从行人静止状态解除开始，若x轴方向上的加速度先出现加速度波谷值，则判断为上楼状态；若y轴方向上的角速度先出现角速度波谷值，则判断为下楼状态。

本发明还提供了一种基于MEMS-IMU的行人运动模式识别装置，包括处理器和存储器，处理器连接有用于获取MEMS-IMU数据的通讯接口；所述处理器执行存储在存储器中的如下方法指令：

1)至少采集MEMS-IMU中x轴方向上的加速度和y轴方向上的角速度；

2)将采集的x轴方向上的加速度与加速度初始值作差，大于零的极值为加速度波峰值，小于零的极值为加速度波谷值；将采集的y轴方向上的角速度与角速度初始值作差，大于零的极值为角速度波峰值，小于零的极值为角速度波谷值；