Các thông số bước đi của một người dùng làm 4 lần thí nghiệm đi 3 bước được ước lượng như trong Bảng 3.3 gồm thời gian chuyển động của bàn chân, thời gian bàn chân đứng yên trên mặt đất, chu kỳ và độ dài của một sải chân, độ cao tối đa bàn chân trong quá trình bước đi, tốc độ bước đi và tần số sải chân. Ngồi ra, các thơng số của một bước đi có thể được tính ra trực tiếp từ thơng số sải chân. Hơn nữa, khi dựa vào hướng trong 3D của bàn chân có thể suy ra được các thơng số về góc bước, góc chúc, góc nghiêng và hướng của bàn chân theo thời gian như minh hoạ trong Hình 3.11.
Khi phân tích ảnh hưởng của vị trí đặt của cảm biến khoảng cách đến kết quả nghiên cứu, hệ thống thí nghiệm bố trí 2 cảm biến khoảng cách tại 2 vị trí khác nhau như trong Hình 3.3. Sai số của việc ước lượng vị trí sử dụng cảm biến khoảng cách 1, cảm biến khoảng cách 2 và sử dụng cả 2 cảm biến lần lượt được thể hiện trong cột
Trang 83
5,6,7 của Bảng 3.2. Dựa trên các tiêu chí đánh giá trong Bảng 3.2 có thể thấy rằng khơng có sự khác biệt nhiều trong 3 trường hợp trên. Do cảm biến khoảng cách chỉ cập nhật đáng kể vị trí theo phương đứng nên vị trí ước lượng theo phương đứng trong 1 sải chân được trích xuất như trong Hình 3.12.
Hình 3.9 Vị trí bàn chân sử dụng bộ lọc MEKF cập nhật ZUPT và độ cao tại ZVI Bảng 3.3 Thông số bước đi ước lượng trong thí nghiệm đi 3 bước
Thơng số sải chân Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Trung bình Thời gian chuyển động (s) 0,8833 0,87 0,8667 0,9033 0,8808
Thời gian đứng yên (s) 0,37 0,28 0,4 0,34 0,3475
Chu kỳ (s) 1,2533 1,15 1,2667 1,2433 1,2283
Độ dài (m) 0,929 0,9942 0,8659 0,9424 0,9329
Độ cao (m) 0,0453 0,0759 0,0481 0,0743 0,0609
Tốc độ (m/s) 0,7412 0,8645 0,6836 0,7579 0,7618
Trang 84
Việc bố trí cảm biến khoảng cách ở vị trí 1 hoặc vị trí 2 đều cho phép cập nhật tốt phương đứng của bàn chân nên vị trí đặt cảm biến khơng ảnh hưởng nhiều đến kết quả ước lượng. Tuy nhiên, trong trường hợp hình thứ 2 của Hình 3.12 có khoảng thời gian phương đứng bị mất cập nhật trong khoảng thời gian từ 4,8 𝑠 đến 4,95 𝑠 dẫn đến sai lệch theo phương đứng trong trường hợp sử dụng cảm biến khoảng cách ở vị trí 2 tăng lên. Khoảng thời gian này tương ứng với việc người dùng nhấc chân lên, dẫn đến cảm biến khoảng cách 2 tại gót chân ở vị trí cao nhất và hướng ra ngồi nên vượt quá giới hạn đo của cảm biến. Do vậy, trong trường hợp giới hạn đo của cảm biến khoảng cách ngắn thì nên cách nên được bố trí từ giữa bàn chân về trước và hướng vng góc với mặt đất khi đứng yên.
Hình 3.10 Ước lượng vị trí bàn chân sử dụng thuật tốn đề xuất
Việc sử dụng cả 2 cảm khoảng cách cho kết quả tốt hơn không đáng kể so với trường hợp sử dụng 1 cảm biến khoảng cách nhưng lại sử dụng đến bộ lọc Kalman 21 trạng thái [50] nên khơng thích hợp với xử lý thời gian thực.
Trang 85 H uong ban cha n (do ) Goc ng hi eng b an cha n (do ) t (s) t (s)