[发明专利]基于最优区间估计的行人导航零速区间检测方法和装置

权利要求书

1.一种基于最优区间估计的行人导航零速区间检测方法，所述方法包括：

获取一步周期中的行人导航的加速度信号，构建所述加速度信号相对于初始静止对准时刻的加速度值的相对变化函数；

根据预设的相对变化函数值范围获取一步周期中的候选零速区间，根据所述候选零速区间在一步周期中分布的中心点得到零速基准点的位置；

分别获取所述零速基准点前后所述相对变化函数的最大值点，对所述最大值点之间的区间进行粗搜索，得到所述相对变化函数的最大值小于预设值的粗搜索零速区间；

从所述粗搜索零速区间的两个端点向区间内进行精搜索，获取当前精搜索区间端点处所述相对变化函数的端点值，以及获取当前精搜索区间中所述相对变化函数的数学期望值，当所述的端点值对所述数学期望值的影响小于预设值时，根据当前精搜索区间得到行人导航的零速区间检测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取一步周期中的行人导航的加速度信号，构建所述加速度信号相对于初始静止对准时刻的加速度值的相对变化函数的步骤包括：

获取一步周期内的行人导航的加速度信号；

以时间为变量，得到一步周期内所述加速度信号与初始静止对准时刻的加速度值的比值表达式；

使用预设的凸函数将所述比值表达式映射到优化空间中，得到对应的相对变化函数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的相对变化函数值范围获取一步周期中的候选零速区间，根据所述候选零速区间在一步周期中分布的中心点得到零速基准点的位置的步骤包括：

根据所述相对变化函数小于预设值的区间得到候选零速区间；

根据所述候选零速区间中各点的平均值和中值得到零速基准点的位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别获取所述零速基准点前后所述相对变化函数的最大值点，对所述最大值点之间的区间进行粗搜索，得到所述相对变化函数的最大值小于预设值的粗搜索零速区间的步骤包括：

获取所述加速度信号的测量设备的最大测量误差参数，根据所述最大测量误差参数计算所述相对变化函数在零速区间内的最大理论误差值；

分别获取所述零速基准点前后所述相对变化函数的最大值点，对所述最大值点之间的区间进行粗搜索，得到所述相对变化函数的最大值小于所述最大理论误差值的粗搜索零速区间。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别获取所述零速基准点前后所述相对变化函数的最大值点，对所述最大值点之间的区间进行粗搜索，得到所述相对变化函数的最大值小于预设值的粗搜索零速区间的步骤包括：

分别获取所述零速基准点前后所述相对变化函数的最大值点，以所述最大值点为端点得到当前粗搜索区间；

当所述最大值点处所述相对变化函数的值均小于预设值时，根据当前粗搜索区间得到粗搜索零速区间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述粗搜索零速区间的两个端点向区间内进行精搜索，获取当前精搜索区间端点处所述相对变化函数的端点值，以及获取当前精搜索区间中所述相对变化函数的数学期望值，当所述的端点值对所述数学期望值的影响小于预设值时，根据当前精搜索区间得到行人导航的零速区间检测结果的步骤包括：

从所述粗搜索零速区间的两个端点向区间内进行精搜索，获取当前精搜索区间端点处所述相对变化函数的端点值，以及获取当前精搜索区间中所述相对变化函数的数学期望值；

从当前精搜索区间中剔除所述端点值较大的端点，获取剔除所述端点后当前精搜索区间中所述相对变化函数的数学期望值；

当剔除所述端点前后的数学期望值之间的差值小于预设值时，根据当前精搜索区间得到行人导航的零速区间检测结果。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取一步周期中的行人导航的加速度信号，构建所述加速度信号相对于初始静止对准时刻的加速度值的相对变化函数的步骤之前，还包括：

获取行人导航的角速度信号，根据所述角速度信号得到行人双足运动的滤波后信号，根据所述滤波后信号确定一步周期对应的时间区间。