[發明專利]一種任意姿態下行人方向的確定方法、裝置及電子設備

有效

• 申請號: 201711154583.3
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107917707B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 鄧中亮;蘇洋;付瀟;王翰華;李晶;劉雯;張書楠;冷澤富;姚喆;邢華帥;葛麗麗
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G01C21/12
• 分類號: G01C21/12;G01C1/00;G01C22/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 馬敬;項京

1.一種任意姿態下行人方向的確定方法，其特征在于，所述方法包括：

獲得當前計步周期各個時刻的第一類加速度、載體俯仰角和載體翻滾角以及當前計步周期的載體航向角；其中，第一類加速度為：載體坐標系下行人的三軸加速度；

利用各個時刻的載體俯仰角和載體翻滾角，確定各個時刻的轉換矩陣，其中，轉換矩陣為：用于將三軸加速度從所述載體坐標系轉換至投影坐標系的矩陣，所述投影坐標系的Z軸與地理坐標系中的Z軸重合，所述投影坐標系的Y軸為：所述載體坐標系的Y軸在所述地理坐標系XOY平面的投影，所述投影坐標系的X軸、Y軸以及Z軸構成右手坐標系；

針對每個時刻，利用該時刻的轉換矩陣對該時刻的第一類加速度進行轉換，得到該時刻的第二類加速度；

基于得到的每一第二類加速度，計算行人在當前計步周期的相對航向角；其中，所述基于得到的每一第二類加速度，計算行人在當前計步周期的相對航向角，包括：

確定各個第一計步周期的起始時間點；其中，第一計步周期為：在當前計步周期之前、與當前計步周期的周期時長之差在預設范圍內的計步周期；

確定以第一時間點為起始時間點、以第二時間點為終止時間點的目標計步周期，其中，所述第一時間點為：所確定起始時間點中最早的時間點，所述第二時間點為：當前計步周期的終止時間點；

利用所述目標計步周期內每一時刻第二類加速度的X軸加速度以及Y軸加速度，計算行人在當前計步周期的相對航向角；

將所述相對航向角與所述載體航向角之和，確定為行人在當前計步周期的航向角；

其中，所述利用所述目標計步周期內每一時刻第二類加速度的X軸加速度以及Y軸加速度，計算行人在當前計步周期的相對航向角，包括：分別對所述目標計步周期內每一時刻第二類加速度的X軸加速度以及Y軸加速度進行有效值計算，得到當前計步周期的X軸加速度有效值和Y軸加速度有效值；分別對當前計步周期內每一時刻的第二類加速度的X軸加速度和Y軸加速度進行積分，得到當前計步周期的X軸加速度積分值和Y軸加速度積分值；利用所述X軸加速度積分值、所述Y軸加速度積分值、所述X軸加速度有效值以及所述Y軸加速度有效值，計算得到行人在當前計步周期的相對航向角；

或者，針對目標計步周期內每一時刻，按照各個第一預設旋轉角度，對該時刻的第二類加速度的X軸加速度以及Y軸加速度沿著第一預設旋轉方向進行旋轉，得到該時刻的各個第一預設旋轉角度對應的Y軸旋轉加速度；對于每個第一預設旋轉角度，獲得該第一預設旋轉角度對應的Y軸旋轉加速度信號，對所獲得的Y軸旋轉加速度信號進行傅里葉變換，得到Y軸加速度幅頻信號；其中，一個第一預設旋轉角度對應的Y軸旋轉加速度信號，由目標計步周期內每一時刻的該第一預設旋轉角度對應的Y軸旋轉加速度形成；獲得各個Y軸加速度幅頻信號中目標步頻對應的加速度；其中，所述目標步頻由各個第一計步周期以及所述當前計步周期的周期時長確定；基于目標Y軸旋轉加速度信號對應的第一預設旋轉角度，確定行人在當前計步周期的相對航向角，其中，所述目標Y軸旋轉加速度信號為：進行傅里葉變換時得到目標Y軸加速度幅頻信號所采用的Y軸旋轉加速度信號，所述目標Y軸加速度幅頻信號為：最大加速度所屬的Y軸加速度幅頻信號，所述最大加速度為：所述目標步頻對應的所有加速度中最大的加速度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于目標Y軸旋轉加速度信號對應的第一預設旋轉角度，確定行人在當前計步周期的相對航向角，包括：

對目標Y軸旋轉加速度信號在當前計步周期和當前計步周期上一個計步周期內每一時刻的Y軸旋轉加速度進行積分，得到目標Y軸旋轉加速度積分值；

利用所述目標Y軸旋轉加速度積分值以及目標Y軸旋轉加速度信號對應的第一預設旋轉角度，確定行人在當前計步周期的相對航向角。