[發(fā)明專利]基于最優(yōu)區(qū)間估計的行人導航零速區(qū)間檢測方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010840551.4
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111707294B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘獻飛;陳澤;穆華;吳美平;張書芳;安郎平;王莽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

1.一種基于最優(yōu)區(qū)間估計的行人導航零速區(qū)間檢測方法，所述方法包括：

獲取一步周期中的行人導航的加速度信號，構(gòu)建所述加速度信號相對于初始靜止對準時刻的加速度值的相對變化函數(shù)；

根據(jù)預設(shè)的相對變化函數(shù)值范圍獲取一步周期中的候選零速區(qū)間，根據(jù)所述候選零速區(qū)間在一步周期中分布的中心點得到零速基準點的位置；

分別獲取所述零速基準點前后所述相對變化函數(shù)的最大值點，對所述最大值點之間的區(qū)間進行粗搜索，得到所述相對變化函數(shù)的最大值小于預設(shè)值的粗搜索零速區(qū)間；

從所述粗搜索零速區(qū)間的兩個端點向區(qū)間內(nèi)進行精搜索，獲取當前精搜索區(qū)間端點處所述相對變化函數(shù)的端點值，以及獲取當前精搜索區(qū)間中所述相對變化函數(shù)的數(shù)學期望值，當所述的端點值對所述數(shù)學期望值的影響小于預設(shè)值時，根據(jù)當前精搜索區(qū)間得到行人導航的零速區(qū)間檢測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取一步周期中的行人導航的加速度信號，構(gòu)建所述加速度信號相對于初始靜止對準時刻的加速度值的相對變化函數(shù)的步驟包括：

獲取一步周期內(nèi)的行人導航的加速度信號；

以時間為變量，得到一步周期內(nèi)所述加速度信號與初始靜止對準時刻的加速度值的比值表達式；

使用預設(shè)的凸函數(shù)將所述比值表達式映射到優(yōu)化空間中，得到對應的相對變化函數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預設(shè)的相對變化函數(shù)值范圍獲取一步周期中的候選零速區(qū)間，根據(jù)所述候選零速區(qū)間在一步周期中分布的中心點得到零速基準點的位置的步驟包括：

根據(jù)所述相對變化函數(shù)小于預設(shè)值的區(qū)間得到候選零速區(qū)間；

根據(jù)所述候選零速區(qū)間中各點的平均值和中值得到零速基準點的位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述分別獲取所述零速基準點前后所述相對變化函數(shù)的最大值點，對所述最大值點之間的區(qū)間進行粗搜索，得到所述相對變化函數(shù)的最大值小于預設(shè)值的粗搜索零速區(qū)間的步驟包括：

獲取所述加速度信號的測量設(shè)備的最大測量誤差參數(shù)，根據(jù)所述最大測量誤差參數(shù)計算所述相對變化函數(shù)在零速區(qū)間內(nèi)的最大理論誤差值；

分別獲取所述零速基準點前后所述相對變化函數(shù)的最大值點，對所述最大值點之間的區(qū)間進行粗搜索，得到所述相對變化函數(shù)的最大值小于所述最大理論誤差值的粗搜索零速區(qū)間。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述分別獲取所述零速基準點前后所述相對變化函數(shù)的最大值點，對所述最大值點之間的區(qū)間進行粗搜索，得到所述相對變化函數(shù)的最大值小于預設(shè)值的粗搜索零速區(qū)間的步驟包括：

分別獲取所述零速基準點前后所述相對變化函數(shù)的最大值點，以所述最大值點為端點得到當前粗搜索區(qū)間；

當所述最大值點處所述相對變化函數(shù)的值均小于預設(shè)值時，根據(jù)當前粗搜索區(qū)間得到粗搜索零速區(qū)間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從所述粗搜索零速區(qū)間的兩個端點向區(qū)間內(nèi)進行精搜索，獲取當前精搜索區(qū)間端點處所述相對變化函數(shù)的端點值，以及獲取當前精搜索區(qū)間中所述相對變化函數(shù)的數(shù)學期望值，當所述的端點值對所述數(shù)學期望值的影響小于預設(shè)值時，根據(jù)當前精搜索區(qū)間得到行人導航的零速區(qū)間檢測結(jié)果的步驟包括：

從所述粗搜索零速區(qū)間的兩個端點向區(qū)間內(nèi)進行精搜索，獲取當前精搜索區(qū)間端點處所述相對變化函數(shù)的端點值，以及獲取當前精搜索區(qū)間中所述相對變化函數(shù)的數(shù)學期望值；

從當前精搜索區(qū)間中剔除所述端點值較大的端點，獲取剔除所述端點后當前精搜索區(qū)間中所述相對變化函數(shù)的數(shù)學期望值；

當剔除所述端點前后的數(shù)學期望值之間的差值小于預設(shè)值時，根據(jù)當前精搜索區(qū)間得到行人導航的零速區(qū)間檢測結(jié)果。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的方法，其特征在于，所述獲取一步周期中的行人導航的加速度信號，構(gòu)建所述加速度信號相對于初始靜止對準時刻的加速度值的相對變化函數(shù)的步驟之前，還包括：

獲取行人導航的角速度信號，根據(jù)所述角速度信號得到行人雙足運動的濾波后信號，根據(jù)所述濾波后信號確定一步周期對應的時間區(qū)間。