[發明專利]適用于步行者的定位方法

無效

• 申請號: 200810033729.3
• 申請日: 2008-02-21
• 公開（公告）號: CN101226061A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 孫作雷;茅旭初;張克志
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01C21/10
• 分類號: G01C21/10;G01C17/28
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種適用于步行者的定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，安裝傳感器，并由傳感器采集數據：傳感器包括加速度計和電磁羅盤，加速度計負責測量步行者振動特征，用于識別步行者的運動狀態和求取步幅；電磁羅盤負責測量步行者的行走航向角，用于求取步行者所處位置的實時經緯度；

步驟二，根據加速度計的輸出值識別步行者運動狀態；

步驟三，對加速度輸出值進行平滑處理，并捕獲加速度輸出值的峰值，得到步行者實時步幅；

步驟四，根據電磁羅盤的航向角和步行者的實時步幅，得到步行者所處位置的經緯度。

2.根據權利要求1所述的適用于步行者的定位方法，其特征是，所述加速度計安裝在步行者身體的除手臂之外的多個部位，電磁羅盤安裝在步行者的腰部、肩部，或者由步行者水平手持。

3.根據權利要求1或2所述的適用于步行者的定位方法，其特征是，所述加速度計為單軸、雙軸或三軸，其任一軸可任意朝向。

4.根據權利要求1所述的適用于步行者的定位方法，其特征是，所述識別步行者運動狀態，通過以下步驟實現：

第一步，截取步驟一中加速度計的n個輸出值并對這些輸出值進行快速傅立葉變換，其中n的取值與加速度計的采樣頻率有關；

第二步，求取該n個加速度輸出值的能量，該能量是第一步中n個加速度計輸出值快速傅立葉變換后的各頻率分量模的歸一化的和；

第三步，判斷步行者是否處于行走運動，具體為：判斷該n個加速度輸出值的能量是否在最低能量閾值和最高能量閾值之間，如成立，則該n個加速度輸出值所覆蓋的時間里步行者處于行走狀態，該n個加速度輸出值保存并用于求取實時步幅；如不成立，則該n個加速度輸出值所覆蓋的時間里步行者不處于行走狀態，丟棄該n個加速度輸出值，并返回第一步的操作，其中步行者行走最低能量閾值和最高能量閾值，根據步行者的運動特性進行調整。

5.根據權利要求1所述的適用于步行者的定位方法，其特征是，所述得到步行者實時步幅，通過以下步驟實現：

第一步，使用滑動平均法對n個加速度輸出值進行平滑處理，滑動平均法是指對于第i個輸出值，其平滑的結果為第i-m到第i+m個輸出值的平均值；

第二步，使用長度可變的滑動窗捕獲平滑處理后的加速度輸出值的峰值；

第三步，判斷峰值捕獲后的結果是否滿足時間間隔的要求，具體為：判斷本次與上一次所捕獲到的峰值的采樣時間差值是否大于最小時間間隔閾值，如成立，則保存該差值并用于第四步，該差值為步行者當前步子的周期的，該差值的倒數為步行者實時步頻F；如不成立則丟棄該次捕獲結果，并返回第二步，繼續對平滑處理后的加速度輸出值進行峰值捕獲，其中，峰值最小時間間隔閾值通過對n個加速度輸出值進行快速傅立葉變換后幅值最大的頻率分量來確定；

第四步，利用步行者的實時步頻F求取實時步幅，具體如下：

實時步幅S=0.43750<F≤1.350.45F-0.171.35<F<2.450.93252.45≤F<+∞.]]>