[发明专利]监测拐杖

说明书

技术领域

本发明涉及一种辅助行动不便的人行走的工具。

背景技术

行动不便的人，特别是老人，每日的行动都受到家人的关注，特别是当老人遭受意外时，家人更希望能够及时确定老人的位置，以便尽早提供帮助。而家人由于工作等社会责任所在，难以随时跟随在老人身边，因此常常为老人的安全担忧，进而也会对所负担的责任造成困扰。

随着智能手机技术的发展，通过智能手机已经可以提供定位信息。人们设想让老人携带上智能手机，以便提供老人的即时定位信息。

上述措施在实际应用中存在一定的问题，即很多老人不习惯携带智能手机，或者由于记忆力的原因，常常会忘记携带智能手机，使得相应的功能难以实现。

发明内容

为了解决老人或其他行动不便的人能够便于携带定位装置，本发明提供了一种监测拐杖。

本发明的技术方案如下。

监测拐杖，包括卫星导航模块、MEMS惯导模块、电子罗盘模块、气压计模块、中央处理模块和通讯模块；所述卫星导航模块、所述MEMS惯导模块、所述电子罗盘模块、所述气压计模块、所述通讯模块分别与所述中央处理模块连接；

所述卫星导航模块用于接收导航卫星信号，并根据所述导航卫星信号获得第一定位信息；

所述MEMS惯导模块包括加速度计和陀螺仪，测量加速度和角速度用于获取第二定位信息；

所述电子罗盘模块测量磁通量用于获取第三定位信息；

所述气压计模块测量气压用于获取第四定位信息；

当所述导航卫星信号良好时，所述中央处理模块将所述第一定位信息作为所述当前位置信息；当所述导航卫星信号不良时，所述中央处理模块接收所述第一定位信息、所述第二定位信息、所述第三定位信息、所述第四定位信息和修正值进行综合处理，获得当前位置信息；所述修正值为根据所述第三定位信息和所述第四定位信息对所述第二定位信息的修正值；

所述通讯模块用于将所述当前位置信息传输出去。

所述修正值对所述第二定位信息进行修正后的结果与所述第一定位信息、所述第三定位信息、所述第四定位信息进行卡尔曼滤波处理，获得所述当前位置信息。

所述修正值包括位置误差、失准角、陀螺零偏和加表零偏；获得所述修正值包括如下步骤：

所述第二定位信息中包含的速度数据作为第一观测量；

所述第四定位信息中包含的高度数据与所述第二定位信息中包含的高度数据的差作为第二观测量；

所述第三定位信息中包含的航向数据与所述第二定位信息中包含的航向数据的差作为第三观测量；

当判断所述拐杖速度为零时，利用所述第一观测量、第二观测量和所述第三观测量获得所述位置误差、所述失准角、所述陀螺零偏和所述加表零偏。

利用所述修正值对所述第二定位信息的修正方法包括：利用所述位置误差和所述失准角分别修正所述第二定位信息中的位置信息和姿态信息，利用所述陀螺零偏和所述加表零偏分别对所述陀螺仪和所述加速度计进行补偿。

获得所述修正值采用卡尔曼滤波方法；

获得所述修正值的所述卡尔曼滤波方法的状态方程为：