[發明專利]足部加速度計動態零速校準方法及系統

有效

• 申請號: 202110401906.4
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113092819B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 蔣博
• 申請（專利權）人: 東方紅衛星移動通信有限公司
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00;G01C25/00
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 顧曉玲

1.一種足部加速度計動態零速校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，在足部設置加速度計以及壓力計，采集足部加速度計的加速度、時間原始數據信息，采集足底壓力計的壓力、時間原始數據信息，所述加速度計與壓力計的時間信息同步；

S2，對加速度計與壓力計所采集的信息進行數據提取處理，然后根據處理后的信息對人員行走時當前運動區間的足部零速信息進行檢測，得到當前運動區間內加速度計的零速區間與壓力計的零速區間，將加速度計測得的零速區間與壓力計測得的零速區間的合集區間作為對應運動區間的零速區間，該運動區間的剩余區間為動態區間；

S3，分別計算當前運動區間內零速區間、動態區間的零速偏移量；

采用零速區間零速偏移量對該運動區間內的零速區間的足部加速度計輸出的加速度進行校準；采用動態區間零速偏移量對該運動區間內的動態區間的足部加速度計輸出的加速度進行校準；完成足部加速度計動態零速校準。

2.根據權利要求1所述的足部加速度計動態零速校準方法，其特征在于，還包括步驟S4，將零速校準后的加速度輸入校準程序中，分析動態零速偏移標準偏差，若偏差小于額定要求偏差值，則驗證通過，動態零速校準結束；若偏差大于額定要求偏差值，則驗證不通過，返回步驟S1調整加速度計以及壓力計的設置位置，重新完善零偏校準。

3.根據權利要求1所述的足部加速度計動態零速校準方法，其特征在于，所述步驟S2中，

當前運動區間內加速度計測得的零速區間判斷方法為：

采集足部加速度計x軸的原始數據，計算加速度計的零速區間指標值其中，表示x軸加速度最大零速閾值，表示x軸加速度最小零速閾值，a_x為加速度計x軸輸出的加速度；當Z_a(i)＝1時，則當前時間點處于零速區間；當加速度計的零速區間指標值Z_a(i)＝0時，則當前時間點不處于零速區間，i指第i個采樣點；

當前運動區間內壓力計測得的零速區間判斷方法為：

計算壓力計的零速區間指標值其中表示壓力電阻最大零速閾值，表示壓力電阻最小零速閾值，r_i表示檢測到壓力變化時輸出的電阻值；當Z_r(i)＝1時，則當前時間點處于零速區間；當加速度計的零速區間指標值Z_r(i)＝0時，則當前時間點不處于零速區間。

4.根據權利要求1所述的足部加速度計動態零速校準方法，其特征在于，所述步驟S3中，校準后的加速度值的計算方法如下：

校準后的實時加速度值其中為足部加速度計x軸實時輸出值，為零速差值，其中，N₁指當前運動區間內零速區間的起點數據序號，N₂指當前運動區間內零速區間的終點數據序號，也是動態區間的起點數據的序號，N₃指當前運動區間內動態區間的終點數據的序號,i指第i個采樣點，r指平滑濾波的滑動區間長度。

5.一種足部加速度計動態零速校準系統，其特征在于，包括設置于足部的加速度計和壓力計，所述加速度計和壓力計的信息輸出端分別連接至控制單元信息輸入端，所述控制單元按權利要求1-4任一項所述的足部加速度計動態零速校準方法對足部加速度計進行動態零速校準。