[發明專利]高精度可穿戴設備的測速方法、系統、介質及設備在審
| 申請號： | 202110318422.3 | 申請日： | 2021-03-25 |
| 公開（公告）號： | CN113156155A | 公開（公告）日： | 2021-07-23 |
| 發明（設計）人： | 尹武濤;施陽;張輝;宋英健 | 申請（專利權）人： | 無錫博智芯科技有限公司 |
| 主分類號： | G01P3/00 | 分類號： | G01P3/00;G06K9/62 |
| 代理公司： | 無錫蘇元專利代理事務所(普通合伙) 32471 | 代理人： | 張姝 |
| 地址： | 214000 江蘇省無錫市*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 高精度 穿戴 設備 測速 方法 系統 介質 | ||
1.高精度可穿戴設備的測速方法，其特征在于：該測速方法包括以下步驟：
步驟一、將IMU傳感器進行靈敏度以及零偏補償；
步驟二、對補償后的傳感器數據動態融合；
步驟三、對補償后的傳感器數據判斷是否為腳步靜止段；
步驟四、對檢測結果為靜止段的數據進行四元數姿態解算；
步驟五、基于解算后的數據用積分計算得出速度。
2.根據權利要求1所述的高精度可穿戴設備的測速方法，其特征在于：步驟一中將IMU傳感器進行靈敏度以及零偏補償的方法為：
S1、將同一個軸分別靜置于垂直向上的方向以及垂直向下的方向，靜止放置一段時間，求出兩段數據的均值，用較大的數減去較小的數得出差值，再用2去除以這個差值所得結果為加速度計這個軸的靈敏度；靈敏度的計算公式如下：
其中Zsensitivity代表Z軸的靈敏度，和分別代表Z軸垂直向上和垂直向下的輸出數據的平均值；X軸和Y軸靈敏度同理可得；
S2、將測量角速度的傳感器原地分別繞X軸，Y軸，Z軸逆時針穩定旋轉N圈，所得結果積分的理想值應為N×360°，將輸出數據進行積分，所得結果與N×360°做比，即為角速度計的靈敏度；公式如下：
其中Zsensitivity代表Z軸的靈敏度，Δt為采樣間隔，∑Z為Z軸所有數據的輸出之和；同理求得X軸和Y軸靈敏度；
S3、加速度計靜止放在水平面一段時間，計算采集數據的平均值，減去理想輸出值，即是零偏；加速度計Z軸垂直向下于水平面，則X軸的零偏為：
Y軸的零偏為：
Z軸的零偏為:
其中分別為X軸，Y軸，Z軸靜止放置在水平面上時，輸出數據的平均值；
S4、角速度計靜止放置在水平桌面上一段時間，計算采集數據的平均值,然后減去理想輸出值，即是零偏；角速度計X軸的零偏為：
Y軸的零偏為：
Z軸的零偏為:
其中分別為X軸，Y軸，Z軸靜止放置在水平面上時，輸出數據的平均值。
3.根據權利要求1所述的可穿戴設備的測速方法，其特征在于：步驟二對補償后的傳感器數據動態融合的方法為：通過方差來分配權重，通過求解每一個加速計傳感器的方差，計算得出當前時刻的權重；其中有三個加速度計，三個加速度計權重計算公式分別如下：
其中var1，var2，var3分別為三個傳感器的方差，W1，W2，W3則分別為計算所得的傳感器權重。
4.根據權利要求3所述的可穿戴設備的測速方法，其特征在于：步驟三對補償后的傳感器數據判斷是否為腳步靜止段的方法為：設定閾值σ，基于角速度大小判斷是否為腳步靜止段，如Δdn＜σ，則判定此時為靜止段，Δdn為此時刻角速度大小。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于無錫博智芯科技有限公司，未經無錫博智芯科技有限公司許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202110318422.3/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
