一种基于加速度计的新型计步方法技术

本发明专利技术公开了一种基于加速度计的新型计步方法。本发明专利技术包括如下步骤：步骤1.加速度数据的预处理；步骤2.根据过零检测法获得加速度数据的零点集合S1；步骤3.根据周期约束，获得下一个峰谷值的预测范围；步骤4.根据动态时间规整约束，精炼步骤3获得的预测范围；步骤5.在步骤4获得的预测范围内搜索最值，即为下一个峰值或谷值；步骤6.将峰值和谷值的检测结果转化为零点的检测结果，获得预测零点；步骤7.根据预测零点，剔除S1中的假零点，获得真实零点集合S2，S2中的每两个零点记为一步。本发明专利技术解决了行人在不同运动模式的计步问题，在现实中具有很好的实用性和应用前景。

A New Method of Step Measurement Based on Accelerometer

【技术实现步骤摘要】
一种基于加速度计的新型计步方法
本专利技术属于室内定位领域，具体涉及一种基于加速度计的新型计步方法。
技术介绍
行人航迹推算(PedestrianDeadReckoning，PDR)是一种室内定位技术，它随着微机电系统的发展越来越受到研究人员的重视。PDR技术利用内嵌在移动智能设备里的惯性传感器，如加速度计、磁力计和陀螺仪等进行定位。PDR技术的基本原理可划分为：计步算法、步长估计算法和航向角估计算法三个方面。由于计步的漏检或误检会直接导致一个或几个步长的定位误差，所以精准的计步算法是十分重要的。目前，常用的计步算法主要包括峰值检测法和过零检测法这两大类。峰值检测法是通过检测人体行走时加速度信号出现的峰值来进行计步。过零检测法将加速度计的输出移除重力加速度分量后，通过检测零点的个数来进行计步。但这些计步方法基本是考虑行人处于某种特定的运动模式而建立的，而且大多数是考虑行人在进行正常的行走情况。所以当行人改变了运动模式后，计步结果的误差将会大大增加，所以传统的计步方法不仅计步精度低且无法适应行人的运动模式。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于加速度计的新型计步方法，该方法能够实现行人在连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于加速度计的新型计步方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1.加速度数据的预处理；步骤2.根据过零检测法获得加速度数据的零点集合S1；步骤3.根据周期约束，获得下一个峰谷值的预测范围；步骤4.根据动态时间规整约束，精炼步骤3获得的预测范围；步骤5.在步骤4获得的预测范围内搜索最值，即为下一个峰值或谷值；步骤6.将峰值和谷值的检测结果转化为零点的检测结果，获得预测零点；步骤7.根据预测零点，剔除S1中的假零点，获得真实零点集合S2，S2中的每两个零点记为一步。

【技术特征摘要】
1.一种基于加速度计的新型计步方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1.加速度数据的预处理；步骤2.根据过零检测法获得加速度数据的零点集合S1；步骤3.根据周期约束，获得下一个峰谷值的预测范围；步骤4.根据动态时间规整约束，精炼步骤3获得的预测范围；步骤5.在步骤4获得的预测范围内搜索最值，即为下一个峰值或谷值；步骤6.将峰值和谷值的检测结果转化为零点的检测结果，获得预测零点；步骤7.根据预测零点，剔除S1中的假零点，获得真实零点集合S2，S2中的每两个零点记为一步。2.根据权利要求1所述的一种基于加速度计的新型计步方法，其特征在于所述步骤1具体实现如下：1.1通过加速度计收集的三轴加速度数据ax，ay，az来计算平均加速度atotal；1.2移除平均加速度atotal中的重力加速度分量；1.3通过一个数字域截止频率fLP＝0.2π的4阶巴特沃斯数字低通滤波器过滤加速度中的高频噪声分量，获得最终的加速度序列a。3.根据权利要求2所述的一种基于加速度计的新型计步方法，其特征在于所述步骤3具体实现如下：3.1第一个峰值(谷值)和第二个峰值(谷值)由峰值检测法获得；当检测到两个峰值(谷值)后，继续后续步骤；3.2下一个峰值的候选点其所处时刻与上一个峰值时刻的差值(下一个谷值的候选点其所处时刻与上一个谷值时刻的差值)ti应该满足如下周期约束：ti∈((1-γ)＊T,(1+γ)＊T)其中γ为预测范围长度控制参数，根据实验经验设定；T为不断更新的周期模板，其更新方式如下：Ti为当前周期模板，Ti-1为前一次的周期模板，t为当前峰值与下一个峰值之间的时刻差；3.3搜索所有满足周期约束的候选点获得下一个峰值(谷值)的预测范围RP。4.根据权利要求3所述的一种基于加速度计的新型...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘雷，姚英彪，姚遥，冯维，许晓荣，严军荣，刘兆霆，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33