一种运动路径生成方法技术

本发明专利技术公开了一种运动路径生成方法，该方法包括：运动位移获取步骤，获取目标的加速度，根据加速度获取目标在各步的第一速度，根据第一速度获取目标在各步的运动位移；运动角度获取步骤，获取目标的角加速度，根据角加速度获取目标在各步的运动角度；运动路径生成步骤，根据各步的运动位移和运动角度，确定目标的运动路径。本方法能够有效解决现有的运动路径获取方法中存在累积误差的问题，使得获得的运动速度和角度更加准确，从而生成的运动路径更为准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定位
，具体地说，涉及。
技术介绍
随着信息技术的发展，智能设备开始越来越多地进入人们的生活中，来为人们提 供各种各样的服务，其中基于位置信息的服务受到了越来越多的关注。近几年，越来越多的 室内、室外定位技术开始利用用户的运动路径，来辅助定位。对用户运动信息的收集是当前 的研究热点，运动路径的准确刻画是亟待解决的问题。 现有的路径获生成方法大多是基于位移=步长X步数这一思想。关于步长的获 取，多数运用人体步态特征直接估计、用户与设备交互、简单的机器学习技术。关于步数的 研究，前沿方法包括自动机、隐式马尔科夫模型等。由于传感器的噪声影响和误差累积，当 前估计位移、角度的方法都存在较大误差。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了，所述方法包括： 运动位移获取步骤，获取目标的加速度，根据所述加速度获取所述目标在各步的 第一速度，根据所述第一速度获取所述目标在各步的运动位移； 运动角度获取步骤，获取所述目标的角加速度，根据所述角加速度获取所述目标 在各步的运动角度； 运动路径生成步骤，根据所述各步的运动位移和运动角度，确定所述目标的运动 路径。 根据本专利技术的一个实施例，所述加速度包括坚直加速度和行进加速度。 根据本专利技术的一个实施例，所述运动位移获取步骤包括： 获取所述目标在前一步的第一速度，利用前一步的第一速度计算所述目标在当前 步的第二速度； 根据目标的加速度分别获取所述目标在当前步的第三速度和第四速度，根据所述 当前步的第三速度和第四速度计算当前步的更新系数，根据当前步的更新系数、第二速度 和第四速度，确定所述目标在当前步的第一速度。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算目标在当前步的第二速度： Xk 丨 H = FkXHlH 其中，XkIH - [VkIk-LakIk-J ,XhIh - [Vhih, aHik-J，ayH 和已卜条丄分力U表不目 标在当前步的第二步间加速度和前一步的第一步间加速度，Vkllrl表示目标在当前步的第二 速度，表示目标在前一步的第一速度，F k表示当前步的第一参数矩阵。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算目标在当前步的第三速度： 2^- vt -V0+Sin(^-AZ4) 其中，Vk表示目标在当前步的第三速度，Vtl表示运动初始速度，b和T分别表示伸 缩变量和运动周期，At k表示当前步的时长。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算目标在当前步的第一速度： xk|k = XklkJKk (Zk-HkXklH) 其中，xk|k = [vk|k, ak|k]T，Vklk和815|15分别表示目标在当前步的第一速度和第一步间 加速度，K k表示当前步的更新系数矩阵，Zk和Hk分别表示目标在当前步的第四速度和第二 参数矩阵。 根据本专利技术的一个实施例，利用陀螺仪获取所述目标的角加速度，所述运动角度 获取步骤包括 ： 将所述目标的加速度与角加速度的时间戳对齐； 在各步时长内对所述陀螺仪度数进行求和，得到各步的角加速度； 根据所述各步的角加速度和时长，计算得到目标在各步的运动角度。 根据本专利技术的一个实施例，所述运动路径生成步骤包括： 根据各步的运动角度计算各步的坐标偏转角； 根据各步的运动角度、坐标偏转角和运动位移，计算所述目标在各步的坐标，从而 得到所述目标的运动路径。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式计算所述各步的坐标偏转角： ak=〇 其中，a k表示第k步的坐标偏转角，表示第j步的运动角度。 根据本专利技术的一个实施例，根据如下表达式确定所述目标在各步的坐标： \xk+l=xt+sk+l-cos(ak+0 k+l) < 1^-+1 = ?+?!-SinK+^) 其中，（xk+1，yk+1)和（xk，y k)分别表示目标在第k+1步和第k步的坐标，sk+1和0 k+1 分别表示第k+1步的运动位移和运动角度。 本专利技术带来了以下有益效果： 本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要的附图做简单的介绍： 图1是根据本专利技术一个实施例的获取目标的运动路径的流程图； 图2是根据本专利技术一个实施例的获取目标在当前步的第一速度的流程图； 图3是根据本专利技术一个实施例的获取目标在当前步的第一速度的具体流程图； 图4是根据本专利技术一个实施例的获取目标在各步的运动角度的流程图； 图5是根据本专利技术一个实施例的确定得到的目标的运动路径示意图。 【具体实施方式】 以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用 技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明 的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合， 所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。 同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本专利技术实 施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以不用这里的具 体细节或者所描述的特定方式来实施。 另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系 统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处 的顺序执行所示出或描述的步骤。 图1示出了本实施例所提供的运动路径生成方法的流程图。 如图1所示，首先在步骤SlOl中获取目标的加速度，并根据加速度数据获取目标 在各步的第一速度。本实施例中，目标在各步的第一速度表示目标从起始点到行进到该步 时的平均速度。 以下以获取目标在当前步的第一速度为例进行说明，图2示出了在本实施例中获 取目标在当前步的第一速度的流程图。 如图2所示，本实施例中，首先在步骤S201中获取前一步的第一速度；随后在步骤 S202中利用前一步的第一速度计算当前步的第二速度；最后在步骤S203中根据目标的加 速度分别获取目标在当前步的第三速度和第四速度，并根据当前步的第三速度和第四速度 获取当前步的更新系数，根据当前步的更新系数、第二速度和第四速度，即可确定出当前步 的第一速度，即目标在当前步的第一速度。 图3示出了在本实施例中获取目标在当前步的第一速度的具体流程图。 本实施例在获取当前步的第一速度时，首先需要获取当前步的第三速度和第四速 度。具体地，如图3所示，本实施例在步骤S301中获取目标在各步的加速度数据，即目标在 各步的三轴加速度a x、ay和az。其中，ay和az分别表示目标的行进加速度和坚直加速度。 在步骤S302中，根据坚直加速度az计算得到第k步（本实施例中，第k步即为当 前步）的时长At k，即目标完成第k步所需时长。具体地，首先对获取到的坚直加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动路径生成方法，其特征在于，所述方法包括：运动位移获取步骤，获取目标的加速度，根据所述加速度获取所述目标在各步的第一速度，根据所述第一速度获取所述目标在各步的运动位移；运动角度获取步骤，获取所述目标的角加速度，根据所述角加速度获取所述目标在各步的运动角度；运动路径生成步骤，根据所述各步的运动位移和运动角度，确定所述目标的运动路径。

【技术特征摘要】
1. 一种运动路径生成方法，其特征在于，所述方法包括： 运动位移获取步骤，获取目标的加速度，根据所述加速度获取所述目标在各步的第一 速度，根据所述第一速度获取所述目标在各步的运动位移； 运动角度获取步骤，获取所述目标的角加速度，根据所述角加速度获取所述目标在各 步的运动角度； 运动路径生成步骤，根据所述各步的运动位移和运动角度，确定所述目标的运动路径。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速度包括坚直加速度和行进加速度。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述运动位移获取步骤包括： 获取所述目标在前一步的第一速度，利用前一步的第一速度计算所述目标在当前步的 第二速度； 根据目标的加速度分别获取所述目标在当前步的第三速度和第四速度，根据所述当前 步的第三速度和第四速度计算当前步的更新系数，根据当前步的更新系数、第二速度和第 四速度，确定所述目标在当前步的第一速度。4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据如下表达式计算目标在当前步的第二 速度： Xk|k-1 一 FkXk-l|k-l 其中，Xk|k-1 - [vk|k-l，ak|k-J，Xk-1 |k-l - [vk-l|k_l， ^k-Ilk-J，ak|k-l 和 ak-l|k-l 分力1J表不目标 在当前步的第二步间加速度和前一步的第一步间加速度，Vkllrt表示目标在当前步的第二速 度，VhIh表示目标在前一步的第一速度，F k表示当前步的第一参数矩阵。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据如下表达式计算目标在当前步的第三 速度：其中，Vk表示目...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃征，李胜男，单来祥，杨晓，张任伟，徐凯平，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11