零速修正方法、步态测量方法和装置的制造方法_4

文档序号:8556520阅读:来源:国知局
行计算得到的最后一个采样周期的速度测量值最小;
[0104]位置修正模块404,用于基于修正后的姿态测量值,对所述被测目标在所述前一个运动周期内多个采样周期的位置测量值进行修正。
[0105]可选地,所述姿态修正模块403包括:
[0106]划分单元,用于将所述被测目标在前一个运动周期内的姿态测量误差分成多个姿态修正值;
[0107]姿态修正单元,用于根据所述多个姿态修正值,对所述被测目标在前一个运动周期内多个采样周期的姿态测量值进行修正,并触发所述测量值计算模块根据所述多个采样周期的修正后姿态测量值,重新计算所述被测目标在前一个运动周期的最后一个采样周期对应的速度测量值;
[0108]修正值调整单元,用于调整姿态修正值,并触发所述姿态修正单元基于调整后的姿态修正值,重复上述修正以及计算最后一个采样周期对应的速度测量值的过程,直到计算得到的最后一个采样周期对应的速度测量值最小为止。
[0109]所述修正值调整单元用于每次调整姿态修正值时,根据所述采样周期数目和预设函数,减小姿态修正值的划分份数,使得调整前的姿态修正值小于调整后的姿态修正值。
[0110]所述测量值计算模块401用于根据采集到的前一个运动周期内多个采样周期的运动参数、所述被测目标在所述前一个运动周期开始时刻的初始位置、初始姿态,计算所述前一个运动周期内第一个采样周期的位置测量值和姿态测量值;
[0111]基于所述被测目标在第一个采样周期的位置测量值和姿态测量值,以所述被测目标在上一个采样周期的位置测量值和姿态测量值为下一个采样周期的初始位置和初始姿态,计算所述被测目标在前一个运动周期内多个采样周期的位置测量值和姿态测量值。
[0112]可选地,所述装置还包括:
[0113]初始对准模块,用于每当到达每一个运动周期的停车时刻,通过初始对准获取所述被测目标在运动周期的停车时刻的姿态对准值。
[0114]需要说明的是:上述实施例提供的零速修正装置在零速修正时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的零速修正装置与零速修正方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
[0115]图5是本发明实施例提供的一种步态测量方法的流程图。参见图5,包括:
[0116]501、采集人脚在各个运动周期内多个采样周期的运动参数。
[0117]其中,该运动参数可以包括通过与人脚所穿鞋子固定连接的加速度计采集到的运动加速度和通过与鞋子固定连接的陀螺仪采集到的运动角速度。
[0118]502、对于每一个运动周期,根据采集到的人脚在前一个运动周期内多个采样周期的运动参数,计算人脚在前一个运动周期内多个采样周期的位置测量值和姿态测量值。
[0119]503、根据所述人脚在所述前一个运动周期的停车时刻的姿态对准值和所述人脚在前一个运动周期内多个采样周期最后一个采样周期的姿态测量值,获取所述人脚在所述前一个运动周期的姿态测量误差。
[0120]504、根据所述人脚在所述前一个运动周期的姿态测量误差,对所述人脚在所述前一个运动周期内多个采样周期的姿态测量值进行修正,使得基于修正后的姿态测量值进行计算得到的最后一个采样周期的速度测量值最小。
[0121]505、基于修正后的姿态测量值,对所述人脚在所述前一个运动周期内多个采样周期的位置测量值进行修正。
[0122]经过步骤501-505,可以实现对人脚在各个运动周期内的步态测量,其具体实现过程如图2以及图3所示实施例中详述,在此不做赘述。
[0123]可选地,根据所述人脚在前一个运动周期的姿态测量误差,对所述人脚在所述前一个运动周期内多个采样周期的姿态测量值进行修正包括:
[0124]将所述人脚在前一个运动周期内的姿态测量误差分成多个姿态修正值;
[0125]根据所述多个姿态修正值,对所述人脚在前一个运动周期内多个采样周期的姿态测量值进行修正;
[0126]根据所述多个采样周期的修正后姿态测量值,重新计算所述人脚在前一个运动周期的最后一个采样周期对应的速度测量值;
[0127]调整姿态修正值,基于调整后的姿态修正值,重复上述修正以及计算最后一个采样周期对应的速度测量值的过程,直到计算得到的最后一个采样周期对应的速度测量值最小为止。
[0128]可选地,调整姿态修正值包括:
[0129]每次调整姿态修正值时,根据所述采样周期数目和预设函数,减小姿态修正值的划分份数,使得调整前的姿态修正值小于调整后的姿态修正值。
[0130]可选地,根据采集到的前一个运动周期内多个采样周期的运动参数,计算人脚在前一个运动周期内多个采样周期的位置测量值和姿态测量值包括:
[0131]根据采集到的前一个运动周期内多个采样周期的运动参数、所述人脚在所述前一个运动周期开始时刻的初始位置、初始姿态,计算所述前一个运动周期内第一个采样周期的位置测量值和姿态测量值;
[0132]基于所述人脚在第一个采样周期的位置测量值和姿态测量值,以所述人脚在上一个采样周期的位置测量值和姿态测量值为下一个采样周期的初始位置和初始姿态,计算所述人脚在前一个运动周期内多个采样周期的位置测量值和姿态测量值。
[0133]可选地,所述方法还包括:
[0134]每当到达每一个运动周期的停车时刻,通过初始对准获取所述人脚在运动周期的停车时刻的姿态对准值。
[0135]通过在每次人脚停车时刻时获取的人脚姿态对准值和前一个运动周期最后一个采样周期所确定的姿态测量值,获取该运动周期整个过程内的姿态测量误差;以最后一个采样周期的速度测量值作为观察的基准,以运动周期内的姿态测量误差作为修正量,把姿态测量误差分成小份,分别按照采样周期进行修正,并进行惯性解算,通过不断调整姿态测量误差的划分方式,观察每一次修正后速度测量值的变化;通过多次计算,利用零速修正时的速度测量误差和姿态测量误差,对前一次运动周期内每个采样周期内的人脚姿态进行持续修正,直到速度测量误差最小,最后取速度测量值最小的修正方案作为前一运动周期的最优修正方案,以获取最接近实际运动的轨迹。通过对每一个运动周期分别进行计算,可以在每一次运动周期内,对微型陀螺的姿态相关的测量误差进行良好的修正,从而获取人脚准确的连续姿态和位置,可以对姿态进行细致的微调,可以达到较好的姿态测量误差修正效果。且,借助于惯性测量本身的运动参数,在不增加测量系统成本的条件下,提升了对运动过程中的步态测量精度。
[0136]图6是本发明实施例提供的一种步态测量装置的结构示意图,参见图6,该步态测量装置包括:
[0137]采集模块601,用于采集人脚在各个运动周期内多个采样周期的运动参数;
[0138]修正模块602,用于对于每一个运动周期,根据采集到的人脚在前一个运动周期内多个采样周期的运动参数,计算人脚在前一个运动周期内多个采样周期的位置测量值和姿态测量值;根据所述人脚在所述前一个运动周期的停车时刻的姿态对准值和所述人脚在前一个运动周期内多个采样周期最后一个采样周期的姿态测量值,获取所述人脚在所述前一个运动周期的姿态测量误差;根据所述人脚在所述前一个运动周期的姿态测量误差,对所述人脚在所述前一个运动周期内多个采样周期的姿态测量值进行修正,使得基于修正后的姿态测量值进行计算得到的最后一个采样周期的速度测量值最小;基于修正后的姿态测量值,对所述人脚在所述前一个运动周期内多个采样周期的位置测量值进行修正。
[0139]该修正模块用于将所述被测目标在前一个运动周期内的姿态测量误差分成多个姿态修正值;根据所述多个姿态修正值,对所述被测目标在前一个运动周期内多个采样周期的姿态测量值进行修正,并触发所述测量值计算模块根据所述多个采样周期的修正后姿态测量值,重新计算所述被测目标在前一个运动周期的最后一个采样周期对应的速度测量值;调整姿态修正值,并触发所述姿态修正单元基于调整后的姿态修正值,重复上述修正以及计算最后一个采样周期对应的速度测量值的过程,直到计算得到的最后一个采样周期对应的速度测量值最小为止。
[0140]进一步地,该修正模块还用于每次调整姿态修正值时,根据所述采样周期数目和预设函数,减小姿态修正值的划分份数,使得调整前的姿态修正值小于调整后的姿态修正值。
[0141]该修正模块用于根据采集到的前一个运动周期内多个采样周期的运动参数、所述被测目标在所述前一个运动周期开始时刻的初始位置、初始姿态,计算所述前一个运动周期内第一个采样周期的位置测量值和姿态测量值;基于所述被测目标在第一个采样周期的位置测量值和姿态测量值,以所述被测目标在上一个采样周期的位置测量值和姿态测量值为下一个采
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