Evaluación de la medición de distancia mediante un acelerómetro digital de 3 ejes

Abstract

[ES] Este proyecto ha consistido en evaluar la capacidad de un acelerómetro triaxial como un podómetro de medición de distancia directa, ya que los actuales existentes se basan en el recuento de pasos multiplicado por el paso medio calculado por el usuario. Se ha desarrollado un dispositivo con el acelerómetro triaxial ADXL345 y el microcontrolador PIC18LF14K22 en combinación con MATLAB para el filtrado y procesamiento de datos. Se han tenido en cuenta tres aproximaciones al calcular la distancia recorrida por el sujeto a través de la doble integración de la aceleración (integrando todos los datos (R2 = 0,97), integrando los datos en lotes (R2 = 0,85), integrando los pasos (R2 = 0,98)) y los resultados se contrastaron con un podómetro mecánico (R2 = 0,9947), un podómetro de aplicación de smartphone (R2 = 0,0266) y la distancia real caminada. A partir de este proyecto se sabe que utilizando un acelerómetro y cualquiera de los tres enfoques se puede medir una distancia de al menos cinco metros con un coeficiente de variación de 4.22%, aunque la primera aproximación resultó ser muy fiable para distancias de veinte Metros (Cv = 2,56%).

[EN] This project consisted on evaluating the capability of a triaxial accelerometer as a straight forward distance measuring pedometer as the current existing ones rely on a user calculated mean stride for multiplication with the step count. A device was developed for the purpose using the ADXL345 triaxial accelerometer and the PIC18LF14K22 microcontroller in combination with MATLAB for data filtering and processing. Three approaches were taken in consideration when calculating the distance walked by the subject through double integration of the acceleration (integrating all the data (R2=0,9710), integrating the data in batches (R2=0,8513), integrating the steps (R2=0,9835) and integrating the steps (only XZ axes) (R2=0,9791)) and results were contrasted against a mechanical pedometer (R2=0,9947), a smartphone app pedometer (R2=0,0266) and the real distance walked. From this project it was known that using an accelerometer and any of the three approaches a distance of at least five meters could be measured with a coefficient of variation of 4,2278%, although the first approach proved to be very reliable for distances of twenty meters (Cv=2,5622%).