[发明专利]一种基于惯性的计步方法、装置设备及存储介质有效

专利信息
申请号: 202010228394.1 申请日: 2020-03-27
公开(公告)号: CN111442785B 公开(公告)日: 2021-01-26
发明(设计)人: 郑文辉;蔡国发;周拓;方毅;韩国军;姚剑萍 申请(专利权)人: 广东工业大学
主分类号: G01C22/00 分类号: G01C22/00;G01C21/16
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 黄忠
地址: 510060 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 惯性 方法 装置 设备 存储 介质
【说明书】:

本申请中公开了一种基于惯性的计步方法、装置设备及存储介质,方法包括:获取符合预设阈值的加速度数据,记录历元时间;历元时间为采样点时间;获取待测者的步行频率,并判断步行频率是否符合预设频率范围;根据频率计算加速度峰值的最大对比次数和跳跃假峰值的跳跃长度;计算加速度峰值的位置,根据加速度峰值的位置和跳跃长度计算获得下一个搜索加速度位置。本申请解决了现有技术中的由于邻域框架根据运动状态只分了两种邻域窗口来去除假峰,极有可能丢失一个真峰,因此精准度会大大降低;每一个历元都要经历一次判断,这个计算时间累积起来是非常大的,这样会大大降低设备的工作效率的技术问题。

技术领域

本申请涉及人行定位技术领域,尤其涉及一种基于惯性的计步方法、装置设备及存储介质。

背景技术

随着定位技术不断发展,定位信息变得越来越重要,因为基于位置的服务比如导航、导游、紧急救援等,这些服务都使得定位信息变得无比重要。室外环境下全球卫星导航系统(GNSS)发展成熟,然而在室内,由于建筑物遮挡加上室内封闭的空间和性能显著下降,GNSS无法在室内发挥出精准的定位效果。GNSS的盲区定位成为亟待解决的技术问题。现有技术利用惯性传感器实现行人航位推算(PDR)来解决GNSS盲区定位,PDR定位中步态检测和步数计数是重要的一个环节,步数的精度直接影响到PDR的结果。而现有技术通过一种自适应波峰检测方法来计算步数。将人的行走分为行走和跑动两种状态,计算步骤如下:1)计算整体加速度,利用20历元滑动窗口查找加速度潜在峰值(这里的历元是指采样点时间)限制加速度阈值进行初次判断,将状态划分成空闲和运动两类,峰值小于1.2g为空闲状态(g为重力加速度),不进行计步;峰值在区间[1.2g,2g],判断为行走;峰值大于2g;判断跑动,进行下一步判断。2)计算潜在峰值和前一峰值时间差,利用不同的时间阈值进行二次判断。时间差满足时间阈值[0.3s,0.8s]为正常态;满足时间阈值[0.2s,0.5s]为非正常态;进行下一步判断。3)根据运动状态改变领域窗口大小,将潜在波峰与邻域历元进行三次判断,去除假峰。正常态的前后邻域设置为10个历元,非正常态设置为5个历元,若潜在峰值为邻域内最大值则记一步,否则不做计步处理。

由于邻域框架根据运动状态只分了两种邻域窗口来去除假峰,10历元这个窗口长度如果在人高速跑动,且设备刷新频率低的情况下,极有可能丢失一个真峰,因此精准度会大大降低;每一个历元都要经历一次判断,这个计算时间累积起来是非常大的,这样会大大降低设备的工作效率。

发明内容

本申请提供了一种基于惯性的计步方法、装置设备及存储介质,解决了现有技术中的由于邻域框架根据运动状态只分了两种邻域窗口来去除假峰, 10历元这个窗口长度如果在人高速跑动,且设备刷新频率低的情况下,极有可能丢失一个真峰,因此精准度会大大降低;每一个历元都要经历一次判断,这个计算时间累积起来是非常大的,这样会大大降低设备的工作效率的技术问题。

本申请第一方面提供了一种基于惯性的计步方法,包括:

获取符合预设阈值的加速度数据,记录历元时间;所述历元时间为采样点时间;

获取待测者的步行频率,并判断所述步行频率是否符合预设频率范围;

根据所述步行频率数据计算加速度峰值的最大对比次数和跳跃假峰值的跳跃长度;

计算所述加速度峰值的位置,根据所述加速度峰值的最大对比次数和所述跳跃长度计算获得搜索加速度位置。

可选地,所述获取待测者的步行频率,并判断所述步行频率是否符合预设频率范围还包括:若所述步行频率为所述待测者的首步,所述步行频率为 2HZ。

可选地,所述根据所述步行频率数据计算加速度峰值的最大对比次数和跳跃假峰值的跳跃程度包括:

根据第一公式计算获得在所述历元时间走一步所需要的时间:

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