[发明专利]一种基于行人运动模态辨识的弹性零速判别方法

摘要

本发明公开了一种基于行人运动模态辨识的弹性零速判别方法，利用行人运动模态辨识技术，研究适用于行人不同运动速度的零速判别技术，研究适用于行人不同运动状态下的零速判别技术，构建了基于行人运动模态辨识的弹性零速判别算法，有效保证了行人不同运动速度下同一阈值零速的有效判别，同时保证了不同运动状态下同一阈值的有效性，充分实现行人定位的自适应性。本发明适用于行人导航，无论室内外，无论行人处于何种运动速度和运动状态，利用低成本惯性传感器均可实现高精度的零速判别，具有极高的工程应用和商业价值。

主权项

1.一种基于行人运动模态辨识的弹性零速判别方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，将三轴加速度计和三轴陀螺仪设置于行人身上，根据三轴加速度计和三轴陀螺仪在设定的采集频率下的测量值，设计四种不同的子零速判别方式；所述四种不同的子零速判别方式如下：/n /n /n其中，a_k、ω_k分别表示三轴加速度计、三轴陀螺仪在k时刻的幅值，σ_a、σ_ω分别表示三轴加速度计、三轴陀螺仪的方差，a_x,a_y,a_z分别表示三轴加速度计在x,y,z轴的测量值，ω_x,ω_y,ω_z分别表示三轴陀螺仪在x,y,z轴的测量值，ε_a、ε_ω、为设定的经验值，λ₁(k)、λ₂(k)、λ₃(k)、λ₄(k)分别为四种子零速在k时刻的判别结果，n为子零速方差判别窗口；/n步骤2，根据如下行人运动模态辨识模型：判别行人是行走和上下楼梯模式还是跑步模式；当连续5个时刻满足上述判别条件，则判断行人为行走和上下楼梯模式，否则为跑步模式；/n步骤3，利用三轴加速度计或三轴陀螺仪的方差判别出总零速的起始时刻，利用三轴加速度计或三轴陀螺仪的幅值判别出总零速的终结时刻，将λ₃(k)、λ₄(k)调整为λ₅(k)、λ₆(k)，形式如下：/n /n /n其中，当k-1时刻λ₁(k-1)＝1且k时刻λ₁(k)＝0时，a_number＝1，当λ₅(k)＝0时a_number＝0，当a_number＞0且λ₅(k)＝1时，a_number＝a_number+1；同理，当k-1时刻λ₂(k-1)＝1且k时刻λ₂(k)＝0时，ω_number＝1，当λ₆(k)＝0时ω_number＝0，当ω_number＞0且λ₆(k)＝1时，ω_number＝ω_number+1；/n步骤4，当利用行人运动模态辨识模型判别出行人为行走和上下楼梯模式时，则总零速判别方式为：/n /n当利用行人运动模态辨识模型判别出行人为跑步模式时，则总零速判别方式为：/n /n其中，||表示或的关系，&&表示与的关系，Z(k)表示k时刻的总零速判别结果。/n