一种基于移动终端传感器的室内导航步态检测方法

摘要

本发明提供了一种基于移动终端传感器的室内导航步态检测方法,利用终端中加速度传感器的物理特性检测人体的行走特征，基于人体行走时竖直方向加速度数值呈周期性变化规律，通过分析行人行走特征动态自适应调整步态检测阈值。与现有固定阈值的步态检测方法相比，本发明提出的方法具有较高的步态检测准确率。

主权项

一种用于室内导航的基于移动终端传感器的计步方法，其特征在于：包括以下实现步骤：步骤1：以频率f连续采集移动终端Z轴加速度数值，加速度值表示为V₀(k)，设定功率阈值调整周期Q，功率阈值设为T，计时器开始计时，时间表示为C；步骤2：把Z轴加速度值V₀(k)通过窗口大小为w₁秒的短移动平均滤波器进行处理，输出加速度表示为V₁(k)，且其中n＝w₁/Δt，Δt＝1/f，n为w₁秒内的加速度计信号采样个数，Δt为加速度计采样时间间隔；步骤3：把短移动平均滤波器输出加速度V₁(k)通过窗口大小为w₂秒的长移动平均滤波器，输出加速度值表示为V₂(k)，且其中Δt＝1/f，m＝w₂/Δt，Δt为加速度计采样时间间隔，m为w₂秒内加速度计信号采样个数；步骤4：若k时刻加速度满足V₁(k)＝V₂(k)，且k‑1时刻加速度满足V₁(k‑1)>V₂(k‑1)，则判定k时刻为行人可能的脚步落地时刻，将该时刻记为候选步态，执行步骤5。否则，执行步骤2；步骤5：记录候选步态数N；步骤6：计算当前时刻与上一个候选步态(k‑q)时刻之间的累积功率值其中k时刻步态为候选步态，(k‑q)时刻为上一个候选步态；步骤7：判断累积功率P是否大于功率阈值T，若P≥T，则判定k时刻为行人脚步落地时刻即正确步态，并执行步骤8，否则执行步骤9；步骤8：记录正确步态数M；步骤9：计算误判率R的大小，其中R＝(N‑M)/N；步骤10：判断C的大小，若C小于功率阈值调整周期Q，则无需调整功率阈值，返回步骤2继续执行检测步态，若计时器大于功率阈值调整周期Q，则需要调整功率阈值，执行步骤11；步骤11：判断误判率R，如果R大于设定的最小步态检测错误率E，执行步骤12，否则执行步骤13；步骤12：重新设置功率阈值T，使其等于Q秒内各候选步态的累积功率的平均值，即$T=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}\mathrm{Pi};$步骤13：对C和误判率R进行清零设置，根据当前功率阈值T重复执行步骤1～13完成步态检测过程。