一种终端设备的行人步态检测方法及终端设备技术

本发明专利技术提供一种终端设备的行人步态检测方法及终端设备，该方法包括：获取终端设备相对于大地坐标系的姿态角；获取终端设备的携带方式；若终端设备的携带方式为甩手模式，通过姿态角检测行人步态事件，通过姿态角的变化检测行人的步态事件，能够保证步态检测算法在甩手情况时误差较小，能够正常使用，操作过程简单，易于实现。

Pedestrian gait detection method and terminal equipment for terminal equipment

The invention provides a pedestrian gait detection method and a terminal device for a terminal device. The method comprises: acquiring the attitude angle of the terminal device relative to the geodetic coordinate system; acquiring the carrying mode of the terminal device; detecting the pedestrian gait event through the attitude angle if the carrying mode of the terminal device is a throwing mode; Change detection of pedestrian gait events can ensure that the gait detection algorithm has a small error when throwing the hand, can be used normally, the operation process is simple and easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
一种终端设备的行人步态检测方法及终端设备
本专利技术涉及行人定位
，特别涉及一种终端设备的行人步态检测方法及终端设备。
技术介绍
随着定位技术的发展，人们对基于位置服务(LBS，LocationBasedServices)的需求与日俱增。在室外环境中，全球卫星导航系统(GNSS，GlobalNavigationSatelliteSystem)的广泛应用满足了人们在室外的导航和定位需求。然而，在室内环境或者有建筑物遮挡的环境中，由于卫星信号被遮挡而产生衰减和多径效应，会造成卫星定位的精度恶化，甚至无法使用。因此，实现室内精确的定位和导航需要借助其他定位技术。而现有智能手机及其他移动终端不断提高的计算和传感器能力促进了新兴技术在个人LBS领域的应用推广。在众多定位技术中，行人航位推算(PDR，PedestrianDeadReckoning)是一种常用的室内定位技术。与其他室内定位方法相比，该方法成本较低，不需要布设额外的基站设施，只需要利用移动终端自包含传感器采集人体运动信息和方向信息即可实现自主定位和导航。该方法的主要原理是通过自包含传感器采集加速度、角速度和磁场强度等信息，进而推算出行人的行走方向，再结合步态检测和步长估计，推算出行人的行走方向和步长，从前一位置计算出行人的当前位置。其中，步态检测是PDR技术的核心，因为步态事件是驱动行人位置更新和计算步长的关键。步态检测不准会导致步长估计出现误差以及PDR无法更新位置。步态检测常用的方法是对移动终端采集的加速度信息进行处理，如采用不同长度的滑动窗对加速度信息的幅值进行处理和检测，利用行人行走产生加速度的规律性进行步态检测。通常情况下，该方法可以取得比较好的步态检测效果。但是由于该方法需要用户保持移动终端与用户相对静止，而如果用户在定位过程中不断改变终端位置(如拿在手里摆动手臂)，此时引起状态改变的加速度信号则会影响这类步态检测算法的判断，从而产生较大误差，出现误检或漏检的情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种终端设备的行人步态检测方法及终端设备，解决步态检测方法在终端设备的位置不断改变时，误差较大甚至不能正常使用的问题。为解决上述问题，本专利技术实施例的第一方面提供一种终端设备的行人步态检测方法，包括以下步骤：获取终端设备相对于大地坐标系的姿态角；获取终端设备的携带方式；若终端设备的携带方式为甩手模式，通过姿态角检测行人步态事件。可选地，获取终端设备相对于大地坐标系的姿态角，包括：获取与终端设备对应的预置坐标系中的加速度、角速度和地球磁场强度；根据加速度、角速度和地球磁场强度，计算终端设备相对于大地坐标系的姿态角。可选地，获取与终端设备对应的预置坐标系中的加速度、角速度和地球磁场强度，包括：通过终端设备的加速度计获取加速度，通过终端设备的陀螺仪获取角速度，通过终端设备的磁力计获取地球磁场强度；若加速度、角速度和地球磁场强度的采样频率不一致，对加速度、角速度和地球磁场强度进行预定次数样条插值；对加速度、角速度和地球磁场强度进行低通滤波。可选地，根据加速度、角速度和地球磁场强度，计算终端设备相对于大地坐标系的姿态角，包括：若地球磁场强度小于第一预设值，将加速度、角速度和地球磁场强度带入姿态航向参考系统；若地球磁场强度大于或等于第一预设值，将加速度、角速度带入姿态航向参考系统；从姿态航向参考系统中输出姿态角。可选地，获取终端设备的携带方式，包括：采集第一预设时间内终端设备的加速度和速度信息；从加速度信息中获取重力分量和线性加速度分量；从加速度的重力分量、线性加速度分量和速度中选取特征值；获取终端设备的传感器信息，根据分类规则，确定携带方式的类型，其中，分类规则是根据不同携带方式下特征值的数值分布特征确定的。可选地，通过姿态角检测行人的步态事件，包括：对获取的姿态角低通滤波，提取第二预设时间内存储的多个姿态角中的俯仰角；若提取的多个俯仰角中存在极值，多个俯仰角中的极小值小于第二预设值和/或多个俯仰角中的极大值大于第三预设值，判定为步态事件。本专利技术实施例的第二方面提供一种终端设备，适用于上述行人步态检测方法，包括：姿态角获取模块：用于获取终端设备相对于大地坐标系的姿态角；携带方式获取模块：用于获取终端设备的携带方式；检测模块：用于若终端设备的携带方式为甩手模式，通过姿态角检测行人步态事件。可选地，姿态角获取模块包括：信息获取单元：用于获取与终端设备对应的预置坐标系中的加速度、角速度和地球磁场强度；姿态角计算单元：用于根据加速度、角速度和地球磁场强度，计算终端设备相对于大地坐标系的姿态角；其中，信息获取单元包括：第一获取子单元：用于通过终端设备的加速度计获取加速度，通过终端设备的陀螺仪获取角速度，通过终端设备的磁力计获取地球磁场强度；第一处理子单元：用于若加速度、角速度和地球磁场强度的采样频率不一致，对加速度、角速度和地球磁场强度进行预定次数样条插值；第二处理子单元：用于对加速度、角速度和地球磁场强度进行低通滤波；姿态角计算单元包括：第一计算子单元：用于若地球磁场强度小于第一预设值，将加速度、角速度和地球磁场强度带入姿态航向参考系统；第二计算子单元：用于若地球磁场强度大于或等于第一预设值，将加速度、角速度带入姿态航向参考系统；输出子单元：用于从姿态航向参考系统中输出姿态角。可选地，携带方式获取模块包括：参考单元：用于采集第一预设时间内终端设备的加速度和速度信息；获取单元：用于从加速度信息中获取重力分量和线性加速度分量；赋值单元：用于从加速度的重力分量、线性加速度分量和速度中选取特征值；确定单元：用于获取终端设备的传感器信息，根据分类规则，确定携带方式，其中，分类规则是根据不同携带方式下特征值的数值分布特征确定的。可选地，检测模块包括：提取单元：对获取的姿态角低通滤波，提取第二预设时间内存储的多个姿态角中的俯仰角；判定单元：用于若提取的多个俯仰角存在极值，多个俯仰角中的极小值小于第二预设值和/或多个俯仰角中的极大值大于第三预设值，判定为步态事件。本专利技术实施例通过获取终端设备相对于大地坐标系的姿态角和终端设备的携带方式，若终端设备的携带方式为甩手模式，通过姿态角检测行人步态事件，能够保证步态检测算法在甩手情况时误差较小，能够正常使用，操作过程简单，易于实现。附图说明图1为本专利技术具体实施例的行人步态检测方法的一种流程图；图2为本专利技术具体实施例的行人步态检测方法的另一种流程图；图3为本专利技术具体实施例的行人步态检测方法的另一种流程图；图4为本专利技术具体实施例的行人步态检测方法的另一种流程图；图5为本专利技术具体实施例的行人步态检测方法的另一种流程图；图6为本专利技术具体实施例的预置坐标系中X轴的重力加速度绝对值的均值在不同携带方式下的数据图，图中的横坐标代表不同的携带方式，从0到12分别：静止、短信模式行走、电话模式行走、口袋模式行走、甩臂模式行走、短信模式跑步、电话模式跑步、口袋模式跑步、甩臂模式跑步、上楼梯、下楼梯、电梯上行和电梯下行；图7为本专利技术具体实施例的预置坐标系中Y轴的重力加速度绝对值的均值在不同携带方式下的数据图；图8为本专利技术具体实施例的预置坐标系中Z轴的重力加速度绝对值的均值在不同携带方式下的数据图；图9为本专利技术具体实施例的线性加速度绝对值的均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种终端设备的行人步态检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述终端设备相对于大地坐标系的姿态角；获取所述终端设备的携带方式；若所述终端设备的携带方式为甩手模式，通过所述姿态角检测行人步态事件。

【技术特征摘要】
1.一种终端设备的行人步态检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述终端设备相对于大地坐标系的姿态角；获取所述终端设备的携带方式；若所述终端设备的携带方式为甩手模式，通过所述姿态角检测行人步态事件。2.根据权利要求1所述的终端设备的行人步态检测方法，其特征在于，所述获取所述终端设备相对于大地坐标系的姿态角，包括：获取与所述终端设备对应的预置坐标系中的加速度、角速度和地球磁场强度；根据所述加速度、角速度和地球磁场强度，计算所述终端设备相对于大地坐标系的姿态角。3.根据权利要求2所述的终端设备的行人步态检测方法，其特征在于，所述获取与所述终端设备对应的预置坐标系中的加速度、角速度和地球磁场强度，包括：通过所述终端设备的加速度计获取加速度，通过所述终端设备的陀螺仪获取角速度，通过所述终端设备的磁力计获取地球磁场强度；若所述加速度、角速度和地球磁场强度的采样频率不一致，对所述加速度、角速度和地球磁场强度进行预定次数样条插值；对所述加速度、角速度和地球磁场强度进行低通滤波。4.根据权利要求2所述的终端设备的行人步态检测方法，其特征在于，所述根据所述加速度、角速度和地球磁场强度，计算所述终端设备相对于大地坐标系的姿态角，包括：若所述地球磁场强度小于第一预设值，将所述加速度、角速度和地球磁场强度带入姿态航向参考系统；若所述地球磁场强度大于或等于第一预设值，将所述加速度、角速度带入姿态航向参考系统；从所述姿态航向参考系统中输出所述姿态角。5.根据权利要求1所述的终端设备的行人步态检测方法，其特征在于，所述获取所述终端设备的携带方式，包括：采集第一预设时间内终端设备的加速度和速度信息；从所述加速度信息中获取重力分量和线性加速度分量；从加速度的重力分量、线性加速度分量和速度中选取特征值；获取终端设备的传感器信息，根据分类规则，确定携带方式的类型，其中，所述分类规则是根据不同携带方式下特征值的数值分布特征确定的。6.根据权利要求1所述的终端设备的行人步态检测方法，其特征在于，所述通过所述姿态角检测行人的步态事件，包括：对所述获取的姿态角低通滤波，提取第二预设时间内存储的多个姿态角中的俯仰角；若提取的多个俯仰角中存在极值，所述多个俯仰角中的极小值小于第二预设值和/或所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：董振江，谢思远，韦薇，裴凌，刘东辉，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44