CN106813676B - 一种计步、定位方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种计步、定位方法及装置，计步方法包括：在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；计算每次第一出现时间与第二出现时间之间的第一差值；记录第一差值不超过第一预设阈值的次数；判断在检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；如果大于，在当前的计步数上增加所记录的次数。应用本发明实施例，提高了计步的准确性和室内定位的准确性。

Description

一种计步、定位方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种计步、定位方法及装置。
背景技术
惯性导航(inertial navigation)是依据牛顿惯性原理，利用惯性导航设备中的加速度传感器来测量运载体本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位的目的，这里所说的运载体可以为智能通信设备，示例性的，智能通信设备可以为智能手机、平板电脑等等。惯性导航设备都安装在运载体内，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，是一种自主式导航***。
惯性导航应用于室内定位最常用的方法是人行航迹推断方法，该方法在已知行人的初始位置的情况下，根据行人的每一步步伐长度和航向角，判断行人在行走一步后的位置。在该方法中通过准确地计步，才能正确地进行定位。
现有常用的计步方法为通过峰值检测进行计步，具体的方法为：从加速度传感器获得行人行走时的三轴分别产生的加速度，这里所说的三轴分别为X轴、Y轴和Z轴，示例性的，智能手机的三轴示意图可以如图1所示。Y轴又称为前进轴，Z轴又称为垂直轴；检测垂直轴方向的加速度峰值是否大于预设阈值；如果大于，在原有的计数上加一步。但是上述计步方法不够准确，例如：行人手持智能终端时，当手持智能终端的姿态发生变化，可能会产生加速度，进一步的，有可能在垂直轴方向上的加速度大于预设阈值，从而出现错误的计步，导致计步不准确，进而影响室内定位的准确性。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种计步、定位方法及装置，以提高计步的准确性和室内定位的准确性。具体技术方案如下：
第一方面，为达到上述目的，本发明实施例公开了一种计步方法，所述方法包括：
在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；
获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的；
计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值；
记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数；
判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
如果大于，在当前的计步数上增加所记录的次数。
可选的，所述检测周期不小于预先确定的行人行走一步所需要的时间。
可选的，所述在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值，包括：
利用预先确定的低通滤波器，对预先设置的检测周期内的前进轴方向的加速度和垂直轴方向的加速度进行滤波；其中，所述低通滤波器的通带截止频率不小于预先确定的所述行人行走时的最大步频；
确定滤波后的前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和滤波后的垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值。
可选的，所述获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间，包括：
在所述第一峰值/第一谷值选择一个峰值/谷值，确定为目标峰值/目标谷值；
确定所述目标峰值/目标谷值的第一出现时间与第三峰值/第三谷值的第二出现时间，其中，所述第三峰值/第三谷值为在所述第二峰值/第二谷值中，与所述目标峰值/目标谷值具有对应关系的峰值/谷值；
从所述第一峰值/第一谷值中，选择一个未确定为目标峰值/目标谷值的峰值/谷值，将所述目标峰值/目标谷值更新为所选择的峰值/谷值，并返回执行确定所述目标峰值/目标谷值的第一出现时间与第三峰值/第三谷值的第二出现时间的步骤，直至第一峰值/第一谷值中的峰值/谷值均被确定为目标峰值/目标谷值。
第二方面，为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种定位方法，所述方法包括：
在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；
获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的；
计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值；
记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数；
判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
如果大于，在当前的计步数上增加所记录的次数；
根据行人当前的位置坐标、所述行人行走一步的步长和所记录的次数对应的航向角，定位所述行人行走所述一步后的位置坐标。
第三方面，为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种计步装置，所述装置包括：
第一确定模块，用于在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；
第一获得模块，用于获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的；
第一计算模块，用于计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值；
第一记录模块，用于记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数；
第一判断模块，用于判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
第一增加模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为大于的情况下，在当前的计步数上增加所记录的次数。
可选的，所述检测周期不小于预先确定的行人行走一步所需要的时间。
可选的，所述第一确定模块，包括：
滤波子模块，用于利用预先确定的低通滤波器，对预先设置的检测周期内的前进轴方向的加速度和垂直轴方向的加速度进行滤波；其中，所述低通滤波器的通带截止频率不小于预先确定的所述行人行走时的最大步频；
第一确定子模块，用于确定滤波后的前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和滤波后的垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值。
可选的，所述第一获得模块，包括：
第二确定子模块，用于在所述第一峰值/第一谷值选择一个峰值/谷值，确定为目标峰值/目标谷值；
第三确定子模块，用于确定所述目标峰值/目标谷值的第一出现时间与第三峰值/第三谷值的第二出现时间，其中，所述第三峰值/第三谷值为在所述第二峰值/第二谷值中，与所述目标峰值/目标谷值具有对应关系的峰值/谷值；
选择子模块，用于从所述第一峰值/第一谷值中，选择一个未确定为目标峰值/目标谷值的峰值/谷值，将所述目标峰值/目标谷值更新为所选择的峰值/谷值，并返回执行所述第三确定子模块，直至第一峰值/第一谷值中的峰值/谷值均被确定为目标峰值/目标谷值；
第四方面，为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种定位装置，所述装置包括：
第二确定模块，用于在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；
第二获得模块，用于获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的；
第二计算模块，用于计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值；
第二记录模块，用于记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数；
第二判断模块，用于判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
第二增加模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为大于的情况下，在当前的计步数上增加所记录的次数；
定位模块，用于根据行人当前的位置坐标、所述行人行走一步的步长和所记录的次数对应的航向角，定位所述行人行走所述一步后的位置坐标。
本发明实施例提供的一种计步、定位方法及装置，通过计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值，记录第一差值不超过第一预设阈值的次数，从而确定了行人在检测周期内行走的步数，进一步地，在确定在检测周期内前进轴方向的加速度的平均值大于第二预设阈值的情况下，在计步数上增加所记录的次数，可以提高计步的准确性和室内定位的准确性。当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为智能手机的三轴示意图；
图2为本发明实施例提的一种计步方法的流程示意图；
图3为获得的三轴加速度随采样点变化的曲线图；
图4为巴特沃斯低通滤波器的滤波窗口；
图5为滤波后的前进轴方向和垂直轴方向的加速度随采样点变化的曲线图；
图6为一个步行周期内，双脚交替运动的示意图；
图7为在行走过程中，行人脚上的一点A的速度随着时间变化的曲线；
图8为在行走过程中，垂直轴的加速度和前进轴的加速度的变化示意图；
图9为垂直轴的加速度和前进轴的加速度的对比图；
图10为本发明实施例提供的一种定位方法的流程示意图；
图11为本发明实施例提供的一种计步装置的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种定位装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决现有技术存在的问题，本发明实施例提供的一种计步、定位方法及装置，下面首先对本发明实施例提供的一种计步方法进行说明。
图2为本发明实施例提的一种计步方法的流程示意图，该方法包括：
S101：在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值。
在本发明实施例中，前进轴方向的加速度和垂直轴方向的加速度是由加速度传感器采集的，加速度传感器可以安装在智能手机、智能手表、智能手环、平板电脑等智能终端。
具体的，所述检测周期不小于预先确定的行人行走一步所需要的时间。
在本发明实施例中，检测周期不小于预先确定的行人行走一步所需要的时间，这样保证了在检测周期内存在至少一个前进轴的加速度的峰值/谷值。至少一个垂直轴方向的加速度的峰值/谷值，进一步地，保证了在一个检测周期内至少可以检测到行人行走了一步。
在实际应用中，行人正常行走的步频在1Hz到2.4Hz之间，即行人在正常行走时步频为1-2.4步/秒，行人在跑步时的步频不超过3.5步/秒。为了保证在一个检测周期内，行人至少行走了一步，一般检测周期不会设置太短，示例性的，检测周期可以大于等于0.42秒，检测周期为1秒、2秒等等。同时为了提高用户的体验，让用户及时获知自己行走的步数，同时为了获取准确地定位，检测周期一般不会太长。具体的，检测周期具体的大小可以根据实际情况确定。
本领域技术人员可以理解的是，通过对行人行走过程的三轴的加速度进行分析，可以确定前进轴方向的加速度和垂直轴方向的加速度呈周期性变化，且与行人行走时的规律相吻合，但X轴方向的加速度没有规律，对计步没有特别大的作用。因此，在本发明实施例中，只确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值。实际应用中，通常可以确定前进轴方向的加速度和垂直轴方向的加速度的两个峰值，用两个峰值来进行检测。当然，也可以确定两个谷值，用两个谷值来进行检测。
这里所说的第一峰值/第一谷值为前进轴方向的加速度的峰值/谷值，第二峰值/第二谷值为垂直值方向的加速度的峰值/谷值。在本发明实施例中，需要在检测周期内，确定每一个前进轴方向的加速度的峰值/谷值和垂直轴方向的加速度的峰值/谷值。
具体的，所述在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值，包括：
利用预先确定的低通滤波器，对预先设置的检测周期内的前进轴方向的加速度和垂直轴方向的加速度进行滤波；其中，所述低通滤波器的通带截止频率不小于预先确定的所述行人行走时的最大步频；
确定滤波后的前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和滤波后的垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值。
在检测周期内，获得的前进轴方向的加速度和垂直轴方向的加速度中明显有偏离正常的加速度范围的加速度，需要通过滤波滤掉这部分滤除加速度。这样可以避免确定的前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值或垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值不准确，进而造成计步的不准确。
在本发明实施例中，低通滤波器可以为巴特沃斯低通滤波器、切比雪夫低通滤波器等等，低通滤波器的只需要满足通带截止频率不小于预先确定的行人行走时的最大步频即可。这样保证了不会滤掉有用的加速度数据，进而保证了不会漏掉步伐数。低通滤波器的阻带截止频率需要大于通带截止频率，但具体值可以根据实际情况而定。
示例性的，在获得的三轴加速度随采样点变化的曲线图如图3所示，具体的，三轴加速度是加速度传感器采集的，加速度传感器为采用频率为50Hz。其中，曲线201是垂直轴方向的加速度随采样点变化的曲线；曲线202是前进轴方向的加速度随采样点变化的曲线；曲线203是X轴方向的加速度随采样点变化的曲线图。采用通带截止频率为3Hz，阻带截止频率为10Hz的巴特沃斯低通滤波器，该巴特沃斯低通滤波器的滤波窗口如图4所示。通过巴特沃斯低通滤波器对图3中的加速度进行滤波，滤波后的前进轴方向和垂直轴方向的加速度随采样点变化的曲线图如图5所示。其中，曲线301是滤波后的垂直轴方向的加速度随采样点变化的曲线；曲线302是滤波后的前进轴方向的加速度随采样点变化的曲线。通过图3和图5对比，可知，滤波后的垂直轴方向的加速度随采样点变化的曲线相较于滤波前的曲线更加平滑；滤波后的前进轴方向的加速度随采样点变化的曲线相较于滤波前的曲线也更加平滑。
S102：获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的。
在本发明实施例中，对应关系是在检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的。示例性的，在检测周期内，第一峰值或第一谷值中第一次出现的峰值/谷值和第二峰值/第二谷值中第一次出现的峰值/谷值具有对应关系。
具体的，获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间，包括：
在所述第一峰值/第一谷值选择一个峰值/谷值，确定为目标峰值/目标谷值；
确定所述目标峰值/目标谷值的第一出现时间与第三峰值/第三谷值的第二出现时间，其中，所述第三峰值/第三谷值为在所述第二峰值/第二谷值中，与所述目标峰值/目标谷值具有对应关系的峰值/谷值；
从所述第一峰值/第一谷值中，选择一个未确定为目标峰值/目标谷值的峰值/谷值，将所述目标峰值/目标谷值更新为所选择的峰值/谷值，并返回执行确定所述目标峰值/目标谷值的第一出现时间与第三峰值/第三谷值的第二出现时间的步骤，直至第一峰值/第一谷值中的峰值/谷值均被确定为目标峰值/目标谷值。
本领域技术人员可以理解的是，每一个加速度都对应着一个时间，采集到该加速度的时间就是该加速度的出现时间。在本发明实施例中，需要获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间。具体的，可以获得逐个第一峰值/第一谷值中的峰值或谷值的出现时间，同时在获得第一峰值/第一谷值中的峰值/谷值的出现时间后，然后，获得在第二峰值/第二谷值中的与该峰值/谷值具有对应关系的峰值/谷值的出现时间。在实际应用中，获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，可以是根据获得每次出现的每次出现第一峰值/第一谷值对应的采样点确定的。示例性的，采样频率为50Hz，在检测周期内，前进轴方向的第二个峰值对应的采样点为采样点15，则可以确定前进轴方向的第二个峰值的出现时间为秒。
S103：计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值。
在本发明实施例中，因为第一峰值/第一谷值与第二峰值/第二谷值之间具有关联关系，第一出现时间是第一峰值/第一谷值的出现时间，第二出现时间是第二峰值/第二谷值的出现时间，可以推算出第一出现时间和第二出现时间的对应关系。这里所说的计算第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值，就是逐个第二出现时间与该第二出现时间具有对应关系的第一出现时间之间的第一差值。根据上文推断可知，如果行人在行走，第二出现时间一般会大于对应的第一出现时间，因此，这里所说的第一差值为第二出现时间减去第一出现时间所得到的差值。
S104：记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数。
在行人行走的过程中，双脚交替运动，在一个步行周期内，双脚交替运动的示意图可以如图6所示。一个步行周期为：在行走时一侧脚跟着地到该侧脚跟再次着地的过程。一个步行周期分为支撑相(stance phase)和摆动相(swing phase)，支撑相为脚接触地面及承受重力的时间，占步行周期的60％。支撑相大部分时间是单脚支撑。摆动相为摆动相指足离开地面向前迈步到再次落地之间的时间，占步行周期的40％。
在现有技术中，还存在基于零速检测原理的计步方法，零速检测的理论依据为行人正常行走时，脚交替接触地的时刻为零速时刻。示例性，图7为在行走过程中，行人脚上的一点A的速度随着时间变化的曲线，从图7中可以得到，T1和T2之间的间隔就是零速时刻，即ΔT所对应的时间段就是零速时刻。基于零速检测原理的计步方法为：从固定在行人的脚部、腰部或头部加速度传感器获得加速度，如果在一定时间内加速度变化的方差值，小于预设阈值，则确定该时间为零速时刻，在计步数上加1。这种计步方法应用于捷联式惯性导航***，不适用于手持智能终端的情况。行人在行走时手持智能终端，相对于捷联式惯性导航***中的加速度传感器位置固定，智能终端中的加速度传感器的位置不固定，得到的加速度不确定较大，很难检测出零速时刻，导致不能准确地计步。
本申请发明人经研究发现，在正常情况下，行人行走时，垂直轴的加速度和前进轴的加速度成周期性的变化，在行走过程中，垂直轴的加速度和前进轴的加速度的变化示意图可以如图8所示，在开始行走的时候，垂直轴方向的加速度逐渐增大，增大到一定程度之后减小；前进轴方向的加速度也在逐渐增大，增大到一定程度之后减小。如图9所示，曲线11是垂直轴方向的加速度随采样点变化的曲线；曲线12是前进轴方向的加速度随采样点变化的曲线。从图9中可以看出，前进轴方向的加速度先到达峰值，垂直轴方向的加速度后到达峰值。这一规律与行人在行走的过程中的加速度的变化趋势相吻合。在本发明实施例中，确定垂直轴方向的加速度峰值出现时间与前进轴方向的加速度峰值出现时间之间的差值，当该差值不大于第一预设阈值时，该差值对应的时间段为零速时刻。在图9中，矩形框在横轴上的瞬间就是行人脚掌完全接触地面的瞬间，也就是零速时刻，矩形框在横轴上对应的时间间隔就是上述所说的第一差值。
在本发明实施例中，第一预设阈值可以根据实际情况确定，可以统计正常行走过程中，垂直轴方向的加速度峰值的出现时间与前进轴方向的加速度峰值的出现时间，计算垂直轴方向的加速度峰值的出现时间和前进轴方向的加速度峰值的出现时间之间的差值，确定第一预设阈值，示例性的，第一预设阈值可以为240毫秒。
S105：判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值。
在本发明实施例中，在其他条件相同的情况下，在相同的时间内，获得行人手持智能终端上下移动时，前进轴方向的加速度的平均值；获得行人踏步时，前进轴方向的加速度的平均值；获得行人正常行走时，前进轴方向的加速度的平均值。通过对这三个平均值进行研究，发现行人正常行走的加速度的平均值不仅大于踏步的加速度平均值，也大于手持智能终端上下移动时的加速度的平均值。因此，在本发明实施例中，第二预设阈值小于行人正常行走时的加速度的平均值，大于行人踏步时的加速度的平均值，也大于手持智能终端上下移动时的加速度的平均值。示例性的，手持智能终端上下移动时的加速度的平均值为1.16893m/s2，行人踏步时的加速度的平均值为1.87583m/s2，行人正常行走时的加速度的平均值为3.01653m/s2，则第二预设阈值可以为3m/s2。
S106：在当前的计步数上增加所记录的次数。
在判断检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值大于第二预设阈值的情况下，执行S106。需要说明的是，在当前的计步数上逐个增加1步，直至在当前计步数增加了所记录的次数。在本发明实施例中，能够避免因为行人的位置不动而智能终端位置变化引起的错误计步，而且能够有效地辨别出行人的行走状态，进行准确地计步，进一步地，因为计步准确，还可以为行人提供准确的导航结果。
应用本发明实施例，通过计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值，记录第一差值不超过第一预设阈值的次数，从而确定了行人在检测周期内行走的步数，进一步地，在确定在检测周期内前进轴方向的加速度的平均值大于第二预设阈值的情况下，在计步数上增加所记录的次数，从而提高了计步的准确性。
图10为本发明实施例提供的一种定位方法的流程示意图，该方法包括：
S401：在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值。
S402：获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的。
S403：计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值。
S404：记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数。
S405：判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
S406：在当前的计步数上增加所记录的次数。
需要说明的是，S401-S406分别与S101-S106分别相同，在这里不进行赘述。
S407：根据行人当前的位置坐标、所述行人行走一步的步长和所记录的次数对应的航向角，定位所述行人行走所述一步后的位置坐标。
本领域技术人员可以理解的是，行人行走一步的步长可以是预先设置的，也可以根据实际行人行走一步所产生的距离，进一步地，可以对行走一步期间所产生的加速度对时间积分，确定行人行走一步的步长。当然，并不仅限于上述确定行人行走一步的步长的方法，本发明实施例并不对确定行人行走一步的步长的方法进行限定。行人当前的位置坐标和所记录的次数对应的航向角均可以通过现有技术中的方法确定，在这里不进行赘述。
在本发明实施例中可以通过以下行人航迹推算公式定位行人行走一步后的位置坐标：
Ek+1＝EK+Sk·sin(ak)
Nk+1＝NK+Sk·cos(ak)
其中，EK为当前行人东向的位置坐标，NK为当前行人北向的位置坐标，Sk为行人行走一步的步长，ak为所记录的次数其中的一步对应的航向角，Ek+1为行人行走一步后的东向的位置坐标；Nk+1为行人行走一步后的北向的位置坐标。
应用本发明实施例，通过计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值，记录第一差值不超过第一预设阈值的次数，从而确定了行人在检测周期内行走的步数，进一步地，在确定在检测周期内前进轴方向的加速度的平均值大于第二预设阈值的情况下，在计步数上增加所记录的次数，提高了计步的准确性。通过准确地计步，进一步地，提高了室内定位的准确性。
图11为本发明实施例提供的一种计步装置的结构示意图，该装置包括第一确定模块501、第一获得模块502、第一计算模块503、第一记录模块504、第一判断模块505和第一增加模块506，其中，
第一确定模块501，用于在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；
第一获得模块502，用于获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的；
第一计算模块503，用于计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值；
第一记录模块504，用于记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数；
第一判断模块505，用于判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
第一增加模块506，用于在所述第一判断模块505的判断结果为大于的情况下，在当前的计步数上增加所记录的次数。
具体的，所述检测周期不小于预先确定的行人行走一步所需要的时间。
具体的，所述第一确定模块501，包括滤波子模块和第一确定子模块(图中未示出)。
滤波子模块，用于利用预先确定的低通滤波器，对预先设置的检测周期内的前进轴方向的加速度和垂直轴方向的加速度进行滤波；其中，所述低通滤波器的通带截止频率不小于预先确定的所述行人行走时的最大步频；
第一确定子模块，用于确定滤波后的前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和滤波后的垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值。
具体的，第一获得模块502，包括第二确定子模块、第三确定子模块和选择子模块(图中未示出)。
第二确定子模块，用于在所述第一峰值/第一谷值选择一个峰值/谷值，确定为目标峰值/目标谷值；
第三确定子模块，用于确定所述目标峰值/目标谷值的第一出现时间与第三峰值/第三谷值的第二出现时间，其中，所述第三峰值/第三谷值为在所述第二峰值/第二谷值中，与所述目标峰值/目标谷值具有对应关系的峰值/谷值；
选择子模块，用于从所述第一峰值/第一谷值中，选择一个未确定为目标峰值/目标谷值的峰值/谷值，将所述目标峰值/目标谷值更新为所选择的峰值/谷值，并返回执行所述第三确定子模块，直至第一峰值/第一谷值中的峰值/谷值均被确定为目标峰值/目标谷值。
应用本发明实施例，通过计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值，记录第一差值不超过第一预设阈值的次数，从而确定了行人在检测周期内行走的步数，进一步地，在确定在检测周期内前进轴方向的加速度的平均值大于第二预设阈值的情况下，在计步数上增加所记录的次数，从而提高了计步的准确性。
图12为本发明实施例提供的一种定位装置的结构示意图，该装置包括第二确定模块601、第二获得模块602、第二计算模块603、第二记录模块604、第二判断模块605和、第二增加模块606和定位模块607，其中，
第二确定模块601，用于在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；
第二获得模块602，用于获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的；
第二计算模块603，用于计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值；
第二记录模块604，用于记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数；
第二判断模块605，用于判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
第二增加模块606，用于在所述第二判断模块605的判断结果为大于的情况下，在当前的计步数上增加所记录的次数；
定位模块607，用于根据行人当前的位置坐标、所述行人行走一步的步长和所记录的次数对应的航向角，定位所述行人行走所述一步后的位置坐标。
应用本发明实施例，通过计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值，记录第一差值不超过第一预设阈值的次数，从而确定了行人在检测周期内行走的步数，进一步地，在确定在检测周期内前进轴方向的加速度的平均值大于第二预设阈值的情况下，在计步数上增加所记录的次数，提高了计步的准确性。通过准确地计步，进一步地，提高了室内定位的准确性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种计步方法，其特征在于，所述方法包括：
在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；
获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的；
计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值；
记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数；
判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
如果大于，在当前的计步数上增加所记录的次数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测周期不小于预先确定的行人行走一步所需要的时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值，包括：
利用预先确定的低通滤波器，对预先设置的检测周期内的前进轴方向的加速度和垂直轴方向的加速度进行滤波；其中，所述低通滤波器的通带截止频率不小于预先确定的行人行走时的最大步频；
确定滤波后的前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和滤波后的垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间，包括：
在所述第一峰值/第一谷值选择一个峰值/谷值，确定为目标峰值/目标谷值；
确定所述目标峰值/目标谷值的第一出现时间与第三峰值/第三谷值的第二出现时间，其中，所述第三峰值/第三谷值为在所述第二峰值/第二谷值中，与所述目标峰值/目标谷值具有对应关系的峰值/谷值；
从所述第一峰值/第一谷值中，选择一个未确定为目标峰值/目标谷值的峰值/谷值，将所述目标峰值/目标谷值更新为所选择的峰值/谷值，并返回执行确定所述目标峰值/目标谷值的第一出现时间与第三峰值/第三谷值的第二出现时间的步骤，直至第一峰值/第一谷值中的峰值/谷值均被确定为目标峰值/目标谷值。
5.一种定位方法，其特征在于，所述方法包括：
在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；
获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的；
计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值；
记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数；
判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
如果大于，在当前的计步数上增加所记录的次数；
根据行人当前的位置坐标、所述行人行走一步的步长和所记录的次数对应的航向角，定位所述行人行走所述一步后的位置坐标。
6.一种计步装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；
第一获得模块，用于获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的；
第一计算模块，用于计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值；
第一记录模块，用于记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数；
第一判断模块，用于判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
第一增加模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为大于的情况下，在当前的计步数上增加所记录的次数。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测周期不小于预先确定的行人行走一步所需要的时间。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，包括：
滤波子模块，用于利用预先确定的低通滤波器，对预先设置的检测周期内的前进轴方向的加速度和垂直轴方向的加速度进行滤波；其中，所述低通滤波器的通带截止频率不小于预先确定的行人行走时的最大步频；
第一确定子模块，用于确定滤波后的前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和滤波后的垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值。
9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，所述第一获得模块，包括：
第二确定子模块，用于在所述第一峰值/第一谷值选择一个峰值/谷值，确定为目标峰值/目标谷值；
第三确定子模块，用于确定所述目标峰值/目标谷值的第一出现时间与第三峰值/第三谷值的第二出现时间，其中，所述第三峰值/第三谷值为在所述第二峰值/第二谷值中，与所述目标峰值/目标谷值具有对应关系的峰值/谷值；
选择子模块，用于从所述第一峰值/第一谷值中，选择一个未确定为目标峰值/目标谷值的峰值/谷值，将所述目标峰值/目标谷值更新为所选择的峰值/谷值，并返回执行所述第三确定子模块，直至第一峰值/第一谷值中的峰值/谷值均被确定为目标峰值/目标谷值。
10.一种定位装置，其特征在于，所述装置包括：
第二确定模块，用于在预先设置的检测周期内，确定前进轴方向的加速度的第一峰值/第一谷值和垂直轴方向的加速度的第二峰值/第二谷值；
第二获得模块，用于获得每次出现第一峰值/第一谷值的第一出现时间，和每次出现与所述第一峰值/第一谷值具有对应关系的第二峰值/第二谷值的第二出现时间；其中，所述对应关系是在所述检测周期内，根据第一峰值/第一谷值和第二峰值/第二谷值出现的顺序确定的；
第二计算模块，用于计算每次第二出现时间与第一出现时间之间的第一差值；
第二记录模块，用于记录所述第一差值不超过第一预设阈值的次数；
第二判断模块，用于判断在所述检测周期内，前进轴方向的加速度的平均值是否大于第二预设阈值；
第二增加模块，用于在所述第二判断模块的判断结果为大于的情况下，在当前的计步数上增加所记录的次数；
定位模块，用于根据行人当前的位置坐标、所述行人行走一步的步长和所记录的次数对应的航向角，定位所述行人行走所述一步后的位置坐标。
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