申请/专利权人：湘潭大学

申请日：2021-10-09

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN114111833B

主分类号：G01C22/00

分类号：G01C22/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2022.03.18#实质审查的生效;2022.03.01#公开

摘要：本发明公开了一种行人步长估算方法，包括：检测行人行走过程中完整一步的起始时间和结束时间；检测行人行走完整一步过程中总加速度幅值的最大值amax和最小值amin；检测行人行走完整一步过程中航向的变化值Δw；根据公式计算行人行走一步的步长Step。本发明可以较好的适应行人不同行走轨迹的步长估算方法，能同时适用于行人直线行走和曲线行走的步长估算，有效提高行人步长估算精度，同时解决了行人多种行走轨迹切换情景下步长估算困难的问题，具有实际应用意义。

主权项：1.一种行人步长估算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤S1检测行人行走过程中完整一步的起始时间和结束时间；步骤S2检测行人行走完整一步过程中总加速度幅值的最大值amax和最小值amin；步骤S3检测行人行走完整一步过程中航向变化值Δw；步骤S4根据公式1计算行人行走一步的步长Step： 其中，K为最优控制系数，β为航向修正系数；最优控制系数K通过如下步骤计算：步骤1.1设行人沿直线行走n步，根据步骤S1的方法检测行人行走过程中每一个完整一步的开始时间和结束时间；步骤1.2根据步骤S2的方法检测行人行走过程中每一个完整一步的总加速度幅值的最大值，分别为和每一个完整一步的总加速度幅值的最小值，分别为并使用卷尺测得每一步的实际距离分别为L1,L2,L3,…,Ln-1,Ln；步骤1.3由于直线行走时航向变化值Δw等于0，所以步长公式中的β×amax-amin×|Δw|项也等于0，则行人行走时的步长公式可以写为： 现在已知行人直线行走时，每一步的总加速度幅值的最大值amax、总加速度幅值最小值amin、每一步的实际距离l，将所有已知数据代入公式6可得： 其中，Li为第i步的实际距离，K为最优控制系数，为第i步的总加速度幅值最大值，为第i步的总加速度幅值最小值；步骤1.4利用最小二乘法将N组数据xj,yjj＝1,2,3…,N-1,N拟合成直线y＝a′x+b时，系数a′的求解公式为： 其中，yj为直角坐标系中的纵轴值，xj为直角坐标系中的横轴值，a’为直线斜率；令式7中的Li等于式8的yj，令式7中的等于式8的xj，令式7中的n等于式8的N，将公式7代入公式8得最优控制系数K： 系数β通过如下步骤计算：步骤2.1设行人沿曲线行走m步，根据步骤S1的方法检测行人行走过程中每一个完整一步的开始时间和结束时间；步骤2.2根据步骤S2的方法检测行人行走过程中每一个完整一步的总加速度幅值的最大值，分别为和每一个完整一步的总加速度幅值的最小值，分别为步骤2.3根据步骤S3的方法检测行人行走过程中每一步的航向变化值Δw1,Δw2,Δw3,…,Δwm-1,Δwm，并使用卷尺测得每一步的实际距离分别为S1,S2,S3,…,Sm-1,Sm；步骤2.4行人曲线行走的步长估算公式为： 现在已知行人曲线行走时，每一步的总加速度幅值的最大值amax、总加速度幅值最小值amin、每一步的航向变化值Δw、每一步的实际距离S，以及最优控制系数K，将所有已知数据代入公式10可得： 对公式11进行移项，得： 其中，Si为第i步的实际距离，K为最优控制系数，β为航向修正系数，为第i步的总加速度幅值最大值，为第i步的总加速度幅值最小值，Δwi为第i步的航向变化值；令式12中的等于式8的yj，令式12中的等于式8的xj，令式12中的m等于式8的N，将公式12代入公式8得航向修正系数β：

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百度查询： 湘潭大学 一种行人步长估算方法

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