[发明专利]基于气压计和水平仪的室内楼层识别方法

权利要求书

1.基于气压计和水平仪的室内楼层识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)测量行人不同运动状态下的步频区间，按照所测得的步频区间，设置测量装置单位时间内的采样数；所述测量装置包括外壳体、设置在外壳体内的水平仪、气压计、处理单元、通信单元和电源；水平仪和气压计的测量数据实时发送给处理单元；

2)将测量装置固定于行人单侧脚踝或小腿上，并调整使得当行人腿部处于竖直时水平仪测得的角度为零度；

3)在行人运动过程中，处理单元实时获取水平仪的测量数据；

4)截取整周期的水平仪的测量数据，经过滤波后提取角度区间；

5)判定行人的运动状态；

5.1)获取滑动窗口内一个采样周期中的水平仪角度变化幅度的最大值A_max和最小值A_min；

A_max＝max(A_i……A_i+w)

A_min＝mix(A_i……A_i+w)

i为采样点；

W为滑动窗口的大小，W的取值应尽可能的小且应大于采样周期数；

5.2)运动状态判断：

5.2.1)将A_max-A_min与设定值λ₁进行比较，若A_max-A_min＜λ₁，则进入5.2.2)；若A_max-A_min≥λ₁，则进入5.2.3)；

5.2.1)将A_max与设定值λ₂进行比较，若A_max≤λ₂，则当前为上楼运动，若A_max＞λ₂，则当前为下楼运动；

5.2.3)将A_min与设定值λ′₂进行比较，若A_min≤λ′₂，则当前为上楼或下楼运动，此时还需要结合气压计的测量数据判断具体运动状态；若A_min＞λ′₂，则当前为水平运动；

λ₁、λ₂、λ′₂为设定值，通过实验获取；

6)结合气压计和水平仪数据，计算行人当前运动状态下行走n步的高度变化和楼层变化。

2.根据权利要求1所述的基于气压计和水平仪的室内楼层识别方法，其特征在于：

步骤6)具体为：

6.1)利用气压计测量数据计算行人行走n步的起点和终点的高差ΔH；

6.2)经实验确定水平仪测量角度与单个台阶高度的对应关系，进而计算两个相邻台阶的行人高度之间的高度增量Hinc的平均值Ha和标准偏差DH；

6.3)当|Hinc-Ha|DH时，利用起点和终点的行人高度差ΔH校正Hinc，否则，不进行校正；

6.4)行人上下楼行走n步的高度变化h则为：

其中：n通过对检测水平仪测量角度的时域波形的波峰数量获得；

6.5)用高度变化h除以单层楼高，即得行人上下楼n步的楼层变化。

3.根据权利要求1或2所述的基于气压计和水平仪的室内楼层识别方法，其特征在于：

λ₁＝70；λ₂＝5；λ′₂＝-70。