用于垂直轨迹确定和自动跳跃检测的方法和系统技术方案

本公开提供了一种用于与气压高度计集成在同一设备中的惯性测量单元(IMU)(IMU‑baro)的跳跃检测系统。处理器被配置为：记录测得的IMU‑baro加速器的垂直分量和IMU‑baro的所估计的垂直速度两者的时间序列数据；通过将测得的IMU‑baro加速度的垂直分量与一个或多个加速度阈值进行比较来检测潜在跳跃；以及通过将IMU‑ECU的所估计的垂直速度的时间序列数据中的潜在跳跃附近内的最大速度和最小速度之间的差与速度阈值进行比较来验证潜在跳跃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于垂直轨迹确定和自动跳跃检测的方法和系统相关申请的交叉引用本公开要求于2014年10月1日提交的题为“MethodsandSystemforVerticalTrajectoryDetermination”的美国临时申请No.62/058,517以及于2015年1月9日提交的题为“MethodsandSystemforVerticalTrajectoryDeterminationandAutomaticJumpDetection”的美国临时申请No.62/101,942的权益，它们通过引用全部并入本文。
本公开涉及包括MEMS惯性测量单元的惯性导航系统以及用于捕获和跟踪在垂直方向上的人体运动的其它系统。
技术介绍
关键表现变量(KPV)是运动员表现的定量测量。通过访问和回顾运动员的KPV，运动员可以显着地提高整体表现：KPV允许运动员与教练共享表现信息，随时间记录和跟踪表现，并向运动员提供实时反馈。在诸如滑雪和单板滑雪的运动中，KPV可以描述跳跃的表现。跳跃的KPV可以包括：1)空中时间(从起跳到着陆的跳跃持续时间)，2)距离(运动员从起跳到着陆的水平位移)，3)高度(运动员达到的最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与气压高度计集成在同一设备中的惯性测量单元(IMU)(IMU‑baro)的跳跃检测系统，所述系统包括：第一Kalman滤波器，连接到旋转速率输入和加速度输入，用于：基于测得的IMU‑baro方位和测得的IMU‑baro加速度来估计IMU‑baro的侧倾和俯仰；第二Kalman滤波器，连接到所述加速度输入、大气压力输入和所述第一Kalman滤波器；所述第二Kalman滤波器与所述第一Kalman滤波器级联，用于：从所述第一Kalman滤波器接收IMU‑baro的所估计的侧倾角和俯仰角，并且基于测得的IMU‑baro加速度、使用气压高度计测得的大气压力以及IMU‑baro的所估计的侧倾和俯...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.01 US 62/058,517;2015.01.09 US 62/101,9421.一种用于与气压高度计集成在同一设备中的惯性测量单元(IMU)(IMU-baro)的跳跃检测系统，所述系统包括：第一Kalman滤波器，连接到旋转速率输入和加速度输入，用于：基于测得的IMU-baro方位和测得的IMU-baro加速度来估计IMU-baro的侧倾和俯仰；第二Kalman滤波器，连接到所述加速度输入、大气压力输入和所述第一Kalman滤波器；所述第二Kalman滤波器与所述第一Kalman滤波器级联，用于：从所述第一Kalman滤波器接收IMU-baro的所估计的侧倾角和俯仰角，并且基于测得的IMU-baro加速度、使用气压高度计测得的大气压力以及IMU-baro的所估计的侧倾和俯仰，来估计IMU-baro的垂直位置和垂直速度；和处理器，连接到所述第一Kalman滤波器和所述第二Kalman滤波器，所述处理器被配置为：记录测得的IMU-baro加速度的垂直分量和IMU-baro的所估计的垂直速度两者的时间序列数据；通过将测得的IMU-baro加速度的垂直分量与一个或多个加速度阈值进行比较，来检测潜在跳跃；以及通过将IMU-baro的所估计的垂直速度的时间序列数据中的潜在跳跃附近内的最大速度和最小速度之间的差与速度阈值进行比较，来验证所述潜在跳跃。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为：通过将测得的IMU-baro加速度的垂直分量与第一加速度阈值进行比较来检测潜在的跳跃起跳，并且通过将测得的IMU-baro加速度的垂直分量与第二加速度阈值进行比较来检测潜在的跳跃着陆。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为：基于潜在跳跃的检测和潜在跳跃着陆的检测来记录所述潜在跳跃的持续时间，并且将所述潜在跳跃的持续时间与持续时间阈值进行比较，以便进一步验证所述潜在跳跃。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理器通过搜索潜在跳跃开始前的最大垂直速度并搜索潜在跳跃结束后的最小垂直速度，并且通过从所述最大垂直速度中减去所述最小垂直速度，来确定所估计的垂直速度的时间序列数据中的差。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为：记录经验证的跳跃的特性。6.一种计算机程序产品，包括计算机可用介质，所述计算机可用介质具有体现在其中的计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码适于被执行以实现如下指令：测量IMU-baro的旋转速率、IMU-baro的加速度和大气压力；基于旋转速率测量和加速度测量，根据第一Kalman滤波器操作估计IMU-baro的侧倾和俯仰；将来自所述第一Kalman滤波器操作的侧倾和俯仰估计提供到第二Kalman滤波器操作；基于加速度测量、大气压力测量和侧倾和俯仰估计，根据所述第二Kalman滤波器操作估计IMU-baro的垂直位置和速度；以及基于所估计的垂直位置和速度来确定IMU-baro的垂直位置和速度；以及记录测得的IMU-baro加速度的垂直分量和IMU-baro的所估计的垂直速度；通过将测得的IMU-baro加速度的垂直分量与一个或多个加速度阈值进行比较，来检测潜在跳跃；以及通过将IMU-baro的所估...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·齐哈杰扎德，T·J·李，J·W·帕克，R·A·霍斯金森，H·阿卜杜勒拉伊，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US