[發(fā)明專利]足部加速度計(jì)動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110401906.4
• 申請(qǐng)日: 2021-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN113092819B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方紅衛(wèi)星移動(dòng)通信有限公司
• 主分類號(hào): G01P21/00
• 分類號(hào): G01P21/00;G01C25/00
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50241
• 代理人: 顧曉玲

本發(fā)明提出了一種足部加速度計(jì)動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。該方法為：采集足部加速度計(jì)的加速度、時(shí)間原始數(shù)據(jù)信息，采集足底壓力計(jì)的壓力、時(shí)間原始數(shù)據(jù)信息；對(duì)加速度計(jì)與壓力計(jì)所采集的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)提取處理，得到當(dāng)前運(yùn)動(dòng)區(qū)間內(nèi)加速度計(jì)的零速區(qū)間與壓力計(jì)的零速區(qū)間，將加速度計(jì)測(cè)得的零速區(qū)間與壓力計(jì)測(cè)得的零速區(qū)間的合集區(qū)間作為對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)區(qū)間的零速區(qū)間，該運(yùn)動(dòng)區(qū)間的剩余區(qū)間為動(dòng)態(tài)區(qū)間；S3，分別計(jì)算當(dāng)前運(yùn)動(dòng)區(qū)間內(nèi)零速區(qū)間、動(dòng)態(tài)區(qū)間的零速偏移量,對(duì)該運(yùn)動(dòng)區(qū)間內(nèi)的零速區(qū)間、動(dòng)態(tài)區(qū)間的足部加速度計(jì)輸出的加速度進(jìn)行校準(zhǔn)。該方法提高了人員運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度測(cè)量精度，可用于對(duì)人員行走過程中的足部加速度計(jì)零速偏移校準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及慣性導(dǎo)航器件校準(zhǔn)領(lǐng)域，具體涉及一種足部加速度計(jì)動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，隨著微機(jī)電系統(tǒng)MEMS傳感器的微型化發(fā)展，使得MEMS陀螺儀、加速度計(jì)、壓力計(jì)等組成的慣性定位系統(tǒng)進(jìn)一步縮小，從而基于慣性傳感器的人員定位技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，慣性定位技術(shù)日益受到重視。MEMS加速度計(jì)的零速偏移誤差一直存在，而安裝誤差校準(zhǔn)只能對(duì)靜止放置的加速度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，而當(dāng)人員配戴定位終端進(jìn)行測(cè)試或者實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要在動(dòng)態(tài)的情況下去校準(zhǔn)零速信息。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種足部加速度計(jì)動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種足部加速度計(jì)動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)方法，包括以下步驟：

S1，在足部設(shè)置加速度計(jì)以及壓力計(jì)，采集足部加速度計(jì)的加速度、時(shí)間原始數(shù)據(jù)信息，采集足底壓力計(jì)的壓力、時(shí)間原始數(shù)據(jù)信息，所述加速度計(jì)與壓力計(jì)的時(shí)間信息同步；

S2，對(duì)加速度計(jì)與壓力計(jì)所采集的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)提取處理，然后根據(jù)處理后的信息對(duì)人員行走時(shí)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)區(qū)間的足部零速信息進(jìn)行檢測(cè)，得到當(dāng)前運(yùn)動(dòng)區(qū)間內(nèi)加速度計(jì)的零速區(qū)間與壓力計(jì)的零速區(qū)間，將加速度計(jì)測(cè)得的零速區(qū)間與壓力計(jì)測(cè)得的零速區(qū)間的合集區(qū)間作為對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)區(qū)間的零速區(qū)間，該運(yùn)動(dòng)區(qū)間的剩余區(qū)間為動(dòng)態(tài)區(qū)間；

S3，分別計(jì)算當(dāng)前運(yùn)動(dòng)區(qū)間內(nèi)零速區(qū)間、動(dòng)態(tài)區(qū)間的零速偏移量；

采用零速區(qū)間零速偏移量對(duì)該運(yùn)動(dòng)區(qū)間內(nèi)的零速區(qū)間的足部加速度計(jì)輸出的加速度進(jìn)行校準(zhǔn)；采用動(dòng)態(tài)區(qū)間零速偏移量對(duì)該運(yùn)動(dòng)區(qū)間內(nèi)的動(dòng)態(tài)區(qū)間的足部加速度計(jì)輸出的加速度進(jìn)行校準(zhǔn)；完成足部加速度計(jì)動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)。

本方法引入非慣性器件-壓力計(jì)來輔助校準(zhǔn)慣性器件的動(dòng)態(tài)零速信息，減少了零速區(qū)間內(nèi)的異常突跳點(diǎn)，提高了加速度計(jì)的零偏穩(wěn)定性。該方法提高了人員運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度測(cè)量精度，可用于對(duì)人員行走過程中的足部加速度計(jì)零速偏移校準(zhǔn)。

本申請(qǐng)還提出了一種足部加速度計(jì)動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括設(shè)置于足部的加速度計(jì)和壓力計(jì)，所述加速度計(jì)和壓力計(jì)的信息輸出端分別連接至控制單元信息輸入端，所述控制單元按上述的足部加速度計(jì)動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)方法對(duì)足部加速度計(jì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)。該足部加速度計(jì)動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)系統(tǒng)可以有效提高加速度計(jì)的零速穩(wěn)定性與測(cè)量速度精度。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是該足部加速度計(jì)動(dòng)態(tài)零速校準(zhǔn)方法的流程示意圖；

圖2是零速區(qū)間檢測(cè)結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。