[发明专利]一种运动参数确定方法、装置和运动辅助设备

权利要求书

1.一种运动参数确定方法，其特征在于，该方法包括：

S1、获取各采样时刻的运动数据并存储，所述运动数据包括：被识别物体的加速度、被识别物体的角速度和被识别物体相对于三维地磁坐标系的夹角；

S2、利用存储的各采样时刻的加速度进行运动静止检测，确定一段运动状态的运动开始时刻t₀和运动结束时刻t_e；

S3、根据存储的所述运动开始时刻t₀的夹角，确定所述运动开始时刻t₀相对于三维地磁坐标系的初始姿态矩阵

S4、依次将处于所述运动状态中的各采样时刻分别作为当前采样时刻执行步骤S41至S43：

S41、根据存储的当前采样时刻及其前一采样时刻的角速度，以及所述前一采样时刻相对于所述运动开始时刻t₀的姿态变换矩阵确定并记录当前时刻相对于所述运动开始时刻t₀的姿态变换矩阵

S42、按照确定当前采样时刻相对于三维地磁坐标系的姿态矩阵

S43、利用所述对存储的当前采样时刻的加速度a^Cur进行调整后，将当前采样时刻的加速度a^Cur去除重力加速度的影响，得到当前采样时刻的实际加速度

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取各采样时刻的运动数据之后，且在存储之前还包括以下处理中的至少一种：

对获取的各采样时刻的运动数据进行插补处理；以及，

对获取的所述各采样时刻的运动数据进行滤波处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取各采样时刻的运动数据之后，且存储之前还包括：

采用采样所述加速度的三轴加速度传感器的零漂对所述各采样时刻的运动数据进行数据校准。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中将运动数据存储具体包括：

将最新获得的N个采样时刻的运动数据存入缓存区；

其中N为3以上的整数，所述缓存区中的运动数据按照采样时刻依次排列，最新一个采样时刻的运动数据排在缓存区的队列尾部。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

按照采样时刻的先后顺序，对每个采样时刻按照预设的运动时刻确定策略进行判断，如果采样时刻t₀满足所述运动时刻确定策略，而采样时刻t₀-1不满足所述运动时刻确定策略，则确定t₀为运动开始时刻；如果采样时刻t_e满足所述运动时刻确定策略，而采样时刻t_e+1不满足所述运动时刻确定策略，则确定t_e为运动结束时刻。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述运动时刻确定策略为：

如果采样时刻t_x至其之前T个采样时刻的加速度取模后的方差a_v大于或等于预设的加速度方差阈值，且采样时刻t_x的加速度取模得到的a₀大于或等于预设的运动加速度阈值，则确定所述采样时刻t_x为运动时刻；其中T为预设的正整数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3之前还包括：判断所述运动开始时刻t₀与上一段运动状态的运动结束时刻t′之间的时间间隔是否小于预设的时间阈值，如果否，继续执行所述步骤S3；如果是，将所述t′相对于三维地磁坐标系的姿态矩阵确定为所述运动开始时刻t₀相对于三维地磁坐标系的初始姿态矩阵转至执行所述步骤S4。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S41具体包括：

S411、根据存储的当前采样时刻及其前一采样时刻的角速度，确定所述前一采样时刻到当前采样时刻的姿态变化矩阵

S412、获取记录的前一采样时刻相对于所述运动开始时刻t₀的姿态变换矩阵并按照公式确定当前时刻相对于所述运动开始时刻t₀的姿态变换矩阵