[发明专利]一种行人导航的二维人体里程计及里程计算方法

摘要

本发明提供了一种行人导航的二维人体里程计及里程计算方法，解决行人在完成非常规步态下定位精度差的问题，能够得到行人精确的行进距离，实现高精度定位。本发明所述的二维人体里程计及方法，基于惯性导航解算与人体步态特征，对步态进行精确划分，针对每一种步态建立参考步长，并在参考步长基础上增加修正因子得到刻度因子，利用刻度因子作为人体行进的刻度标识，利用刻度因子实现精确的单步步长估计，解决行人在完成非约束、非等间隔或非平稳的非常规步态下定位精度差的问题，并结合步频信息得到精确的行进距离，提高定位精度。

主权项

1.一种行人导航的人体里程计，其特征在于，包括惯性测量模块、导航解算模块和数据处理模块；其中，以行进运动起始点处的人体重心为坐标原点，前后方向为X轴，左右方向为Y轴，上下方向为Z轴；惯性测量模块用于采集实时的X轴、Y轴以及Z轴方向上的运动加速度与运动角速度并识别出相应的步态，将运动加速度与运动角速度发送至导航解算模块，将步态发送至数据处理模块；导航解算模块基于惯性测量模块发送的运动加速度与运动角速度进行惯性导航解算，得到解算步长、运动步频以及步长差与方位角差，并发送至数据处理模块；数据处理模块根据惯性测量模块发送的当前时刻的步态，选择对应步态的参考步长模型，将导航解算模块发送的运动步频代入参考步长模型获得参考步长；并根据导航解算模块发送的步长差和方位角差对参考步长进行修正；将修正后的参考步长与运动步频相乘得到人体位移增量并累加输出；所述参考步长模型为：S＝[h·(ax·fstep+bx)+cx] (1)其中，S为参考步长，fstep为运动步频，h为人的身高，ax、bx和cx为与步态相关的参考步长系数，ax、bx和cx数值由实验可知。