JP2009168792A - Step computing device, walking distance specifying device, position specifying device, computer program, and step computing method - Google Patents

Step computing device, walking distance specifying device, position specifying device, computer program, and step computing method Download PDF

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健二 天目
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理 服部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a step computing device for computing a walker's step of accurately specifying the position of the walker, a walking distance specifying device, a position specifying device, a computer program and a step computing method. <P>SOLUTION: A correlation parameter computing part 172 computes correlation parameters of the walker's step and a walking speed of each step. The correlation between the step and walking speed is expressed by d=Σwi=α×Σvi+n×β, wherein d is a walking distance between two spots, n is the number of steps of the walker between the two spots, wi(i=1, 2, ... n) is a line of steps for each step between the two spots, vi(i=1, 2, ... n) is a line of the walking speed for each step between the two spots, and α, β are correlation parameters. A step computing part 173 obtains the number of steps and the walking speed of each step from a distance sensor 132 or the like, and computes the step of each step based on the obtained number of steps and walking speed and the correlation parameters α, β. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、位置特定の技術に関し、特に歩行者が携帯することによって歩行者の位置を精度良く特定するための歩行者の歩幅を算出する歩幅算出装置、該歩幅算出装置を備える歩行距離特定装置、該歩行距離特定装置を備える位置特定装置、前記歩幅算出装置を実現するためのコンピュータプログラム及び歩幅算出方法に関する。   The present invention relates to a position specifying technique, and in particular, a stride calculation device that calculates a pedestrian's stride for accurately specifying the position of the pedestrian when carried by the pedestrian, and a walking distance specifying device including the stride calculation device. The present invention relates to a position specifying device including the walking distance specifying device, a computer program for realizing the stride calculating device, and a stride calculating method.

車両等の移動体の位置を検出するためにナビゲーションで広く利用されている位置検出方法には、例えば、自立航法、衛星航法、地図マッチング法、ハイブリッド航法などがある。自立航法は、距離センサ、方位センサ又は角速度センサなど用い、例えば、経緯度座標系を基にした直交座標系に対する車両の走行の方位角と単位時間当たりの走行距離に基づいて、逐次車両位置を算出するものであるが、道路との整合性は考慮されておらず、走行距離の増加に応じて車両位置の誤差が累積するという問題がある。   Examples of position detection methods widely used in navigation for detecting the position of a moving body such as a vehicle include self-contained navigation, satellite navigation, map matching, and hybrid navigation. Self-contained navigation uses a distance sensor, an azimuth sensor, an angular velocity sensor, etc., for example, based on the azimuth angle of the vehicle traveling with respect to an orthogonal coordinate system based on the longitude-latitude coordinate system and the traveling distance per unit time. Although it is calculated, consistency with the road is not taken into consideration, and there is a problem that errors in the vehicle position accumulate as the travel distance increases.

また、衛星航法は、GPS(Global Positioning System)を用いるものであり、検出
される位置には、10〜20m程度の誤差を含む。GPSを用いるため、距離センサ、方位センサ又は角速度センサ等の車載のセンサは不要である。しかし、高架下の道路、建物に挟まれた道路、山道、街路樹等で覆われた道路では、所定数のGPS衛星から電波を受信することができず、検出精度が大きく劣化するという問題がある。また、道路間隔の狭い細街路では、走行道路を間違うという問題もある。
Satellite navigation uses GPS (Global Positioning System), and the detected position includes an error of about 10 to 20 m. Since GPS is used, an in-vehicle sensor such as a distance sensor, an azimuth sensor, or an angular velocity sensor is unnecessary. However, on roads under elevated roads, roads sandwiched between buildings, mountain roads, roadside trees, etc., radio waves cannot be received from a predetermined number of GPS satellites, and the detection accuracy is greatly degraded. is there. In addition, there is also a problem that the traveling road is wrong in a narrow street with a narrow road interval.

また、地図マッチング法は、自立航法による走行軌跡と道路地図との整合性(マッチング)を考慮して車両の位置を検出するものである(特許文献1参照)。すなわち、自立航法による軌跡と、道路地図データとを比較して相関をとりながら、走行していると考えられる複数の道路候補の中から、最も確からしい道路を選定してゆく。そして、候補となる道路が1本に限定された時点で、自立航法により得られた車両の走行軌跡を道路に合致させる。しかし、限定した道路が間違っている場合、それ以降の位置検出が不能になるという問題がある。   In addition, the map matching method detects the position of the vehicle in consideration of the consistency (matching) between the travel locus by the self-contained navigation and the road map (see Patent Document 1). That is, the most probable road is selected from a plurality of road candidates considered to be traveling while comparing the trajectory obtained by the self-contained navigation with the road map data. Then, when the number of candidate roads is limited to one, the traveling locus of the vehicle obtained by the self-contained navigation is matched with the road. However, if the limited road is wrong, there is a problem that position detection after that becomes impossible.

また、ハイブリッド航法は、衛星航法と地図マッチング法とを組み合わせたものであり、自立航法と衛星航法の誤差を勘案しながら、合理的に車両の位置を推定し、走行している道路を特定するものである(特許文献2参照)。ハイブリッド航法では、例えば、通常時には、地図マッチング法を用いて車両の位置を検出する。地図マッチング法で車両の位置が検出不能に陥った場合、衛星航法により車両の位置、方位を検出して車両の位置を推定し、道路地図データとの整合性を考慮して車両の位置を検出するものである。ハイブリッド航法を用いれば、特殊な場合を除けば、車両が走行している道路を間違う可能性は殆どなく、道路方向の位置精度も、平均的には10m程度の誤差範囲内であり、道路案内目的のナビゲーションでは、実用上殆ど問題ない精度レベルである。   Hybrid navigation is a combination of satellite navigation and map matching, and it rationally estimates the position of the vehicle and identifies the road on which it is traveling, taking into account the errors between autonomous navigation and satellite navigation. (See Patent Document 2). In hybrid navigation, for example, the position of a vehicle is detected using a map matching method in normal times. When the vehicle position cannot be detected by the map matching method, the vehicle position and direction are detected by satellite navigation to estimate the vehicle position, and the vehicle position is detected in consideration of consistency with the road map data. To do. With hybrid navigation, except for special cases, there is almost no possibility of mistaken roads on which vehicles are traveling, and the positional accuracy in the direction of the road is within an error range of about 10 m on average. In the target navigation, the accuracy level is almost no problem in practical use.

一方、歩行者の位置検出方法では、歩行者が携帯する携帯電話又は簡易型ナビゲーション装置等の携帯機器を用いて位置検出を行っている。このような携帯機器では、例えば、GPS衛星からの電波又は基地局との通信により歩行者の現在位置を検出する方法が実用化されている。   On the other hand, in the pedestrian position detection method, position detection is performed using a portable device such as a mobile phone or a simple navigation device carried by the pedestrian. In such portable devices, for example, a method for detecting the current position of a pedestrian by radio waves from GPS satellites or communication with a base station has been put into practical use.

しかし、GPS衛星から電波を受信して位置を検出する場合、GPS衛星の受信状態が良いときには、位置誤差が10〜20m程度であるが、都心のビル等の建造物の谷間又は高架下の道路などでは、位置が検出することが不能となる場合、あるいは、マルチパス等の影響により位置誤差が数百m程度になり正確な位置が求められない場合がある。特に、歩行者の場合、車両等の移動体と異なり、建造物の近くを建造物に沿って歩く傾向があるため、GPS衛星からの電波の受信レベルが低下する。   However, when detecting a position by receiving radio waves from a GPS satellite, the position error is about 10 to 20 m when the reception condition of the GPS satellite is good. In such cases, the position cannot be detected, or the position error may be about several hundreds of meters due to the influence of multipath or the like, and an accurate position may not be obtained. In particular, in the case of pedestrians, unlike mobile objects such as vehicles, there is a tendency to walk near buildings along the buildings, so the reception level of radio waves from GPS satellites decreases.

そこで、歩行者の位置を精度良く求めるための技術開発が行われている。例えば、歩行者の一歩ずつの歩行を検出し、検出した歩行と登録されている歩幅とにより歩行距離を算出し、自立航法により所定の起点から見た歩行者の相対的な位置を求めて歩行者の現在位置を検出する携帯用ナビゲーション装置が開示されている(特許文献3参照)。   Therefore, technology development for accurately obtaining the position of a pedestrian has been performed. For example, it detects the walking of each step of the pedestrian, calculates the walking distance based on the detected walking and the registered step length, and calculates the relative position of the pedestrian viewed from a predetermined starting point by self-contained navigation. A portable navigation device that detects the current position of a person is disclosed (see Patent Document 3).

また、歩行者の歩数を検出し、予め設定された歩幅と検出した歩数とから歩行距離を算出して自立航法によって地図上の位置を求めながら地図上における歩行者の現在の位置を検出する携帯用ナビゲーション装置が開示されている(特許文献4参照)。   A mobile phone that detects the number of steps of a pedestrian, detects the current position of the pedestrian on the map while calculating the walking distance from the preset step length and the detected number of steps, and obtaining the position on the map by independent navigation. A navigation device is disclosed (see Patent Document 4).

歩行者が携帯する携帯機器において、歩行者の位置を検出するために使用される距離センサは、歩行者の歩数を計数するもの、あるいは、加速度センサなどであり、車両の場合に使用される距離センサ(例えば、車速センサ、車輪速センサなど)に比べて検出精度は低い。また、歩数を検出して歩行距離を求める場合でも、車速センサ等と同様、一歩当たりの距離(歩幅)を較正(キャリブレーション)する必要がある。このため、上述の特許文献4では、GPSで地図上における位置を測定し、測定された位置の間の歩行者の歩行距離を求め、その歩行距離の間に検出された歩数で歩行距離を割算して歩幅を算出して設定するようにしている。
特開昭63−148115号公報 特開平2−275310号公報 特開平8−68643号公報 特開平9−89584号公報
In a portable device carried by a pedestrian, the distance sensor used to detect the position of the pedestrian is a device that counts the number of steps of the pedestrian or an acceleration sensor, and is a distance used in the case of a vehicle. The detection accuracy is low compared to sensors (for example, vehicle speed sensors, wheel speed sensors, etc.). Even when the number of steps is detected to determine the walking distance, it is necessary to calibrate the distance (step length) per step as in the case of the vehicle speed sensor or the like. For this reason, in Patent Document 4 described above, the position on the map is measured by GPS, the walking distance of the pedestrian between the measured positions is obtained, and the walking distance is divided by the number of steps detected during the walking distance. The stride is calculated and set.
JP-A-63-148115 JP-A-2-275310 JP-A-8-68643 Japanese Patent Laid-Open No. 9-89584

しかしながら、歩幅を算出するためにGPSで測定した2地点間の歩行距離を算出する場合、2地点間の距離が比較的短い(例えば、100m〜500m程度)ときには、GPSによる測位誤差が無視できず、正確な歩行距離を算出することができない。特に、歩行者が建物付近を建物に沿って歩行するような場合には、マルチパス等の影響によりGPS測位の精度が大幅に低下する。さらに、2地点間の距離が比較的長く(例えば、1km程度)なる場合には、その2地点間において歩行者が必ずしも直進するとは限らないため、一層正確な歩行距離を算出することが困難となる。   However, when calculating the walking distance between two points measured by GPS to calculate the stride, if the distance between the two points is relatively short (for example, about 100 m to 500 m), the positioning error by GPS cannot be ignored. An accurate walking distance cannot be calculated. In particular, when a pedestrian walks around a building along the building, the accuracy of GPS positioning is significantly reduced due to the influence of multipath and the like. Furthermore, when the distance between the two points is relatively long (for example, about 1 km), it is difficult to calculate a more accurate walking distance because the pedestrian does not always go straight between the two points. Become.

一方で、歩行者が歩行する場合、歩幅が常に一定であるとは限らず、例えば、歩行者の気分によっても歩幅は変化する。そこで、歩行リズムと歩幅とを予め対応付けておき、歩行者の歩行リズムに応じた歩幅又は歩行距離を求めることも考えられる。しかし、2地点間を歩行する間において歩行リズムが変動するような場合には、やはり歩幅又は歩行距離を正確に求めることはできない。また、歩行リズム(例えば、1秒当たりの歩数)が同じときでも歩幅が異なる(例えば、大股で歩行する場合と普通に歩行する場合)場合も考えられる。このため、歩行者の歩幅を精度良く算出することが要望されていた。   On the other hand, when a pedestrian walks, the stride is not always constant. For example, the stride changes depending on the mood of the pedestrian. Therefore, it is conceivable that the walking rhythm and the stride are associated in advance and the stride or walking distance corresponding to the walking rhythm of the pedestrian is obtained. However, when the walking rhythm fluctuates while walking between two points, the stride or walking distance cannot be obtained accurately. Further, even when the walking rhythm (for example, the number of steps per second) is the same, the stride may be different (for example, when walking with a large crotch and when walking normally). For this reason, it has been desired to accurately calculate the pedestrian's stride.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、歩行者の位置を精度良く特定するための歩行者の歩幅を算出する歩幅算出装置、該歩幅算出装置を備える歩行距離特定装置、該歩行距離特定装置を備える位置特定装置、前記歩幅算出装置を実現するためのコンピュータプログラム及び歩幅算出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and includes a stride calculation device that calculates a pedestrian's stride for accurately specifying the position of the pedestrian, a walking distance specifying device including the stride calculation device, It is an object of the present invention to provide a position specifying device including a walking distance specifying device, a computer program for realizing the step calculating device, and a step calculating method.

第1発明に係る歩幅算出装置は、歩行者の歩幅を算出する歩幅算出装置において、歩行者の歩数を取得する歩数取得手段と、歩行者が歩行した地点のうちの2地点間の歩行距離を算出する歩行距離算出手段と、歩行者の歩行特性を取得する歩行特性取得手段と、前記2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び歩行特性に基づいて歩幅と歩行特性との相関関係を特定する相関関係特定手段と、該相関関係特定手段で特定した相関関係及び歩行特性に基づいて歩幅を算出する歩幅算出手段とを備えることを特徴とする。   The stride calculation device according to the first invention is a stride calculation device for calculating a stride of a pedestrian, a step acquisition means for acquiring the number of steps of the pedestrian, and a walking distance between two points out of the points where the pedestrian has walked. A walking distance calculation means for calculating, a walking characteristic acquisition means for acquiring a walking characteristic of a pedestrian, a walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and a walking characteristic based on the walking characteristics Correlation specifying means for specifying the correlation with the step, and stride calculation means for calculating a stride based on the correlation specified by the correlation specifying means and the walking characteristics.

第2発明に係る歩幅算出装置は、第1発明において、前記歩行特性として一歩毎の歩行速度を取得する歩行速度取得手段を備え、前記相関関係特定手段は、前記2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び該2地点間での一歩毎の歩行速度それぞれに基づいて歩幅と歩行速度との相関関係を特定するように構成してあり、前記歩幅算出手段は、前記相関関係特定手段で特定した相関関係及び歩行速度に基づいて歩幅を算出するように構成してあることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the stride calculation device includes walking speed acquisition means for acquiring a walking speed for each step as the walking characteristic, and the correlation specifying means includes the walking distance between the two points, the walking distance, It is configured to specify the correlation between the stride and the walking speed based on the number of steps of the pedestrian between the two points and the walking speed for each step between the two points, and the step calculating means includes the step The step is calculated based on the correlation specified by the correlation specifying means and the walking speed.

第3発明に係る歩幅算出装置は、第1発明において、前記歩行特性として一歩毎の歩行時間を取得する歩行時間取得手段を備え、前記相関関係特定手段は、前記2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び該2地点間での一歩毎の歩行時間それぞれに基づいて歩幅と歩行時間との相関関係を特定するように構成してあり、前記歩幅算出手段は、前記相関関係特定手段で特定した相関関係及び歩行時間に基づいて歩幅を算出するように構成してあることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a stride calculation device according to the first aspect, further comprising walking time acquisition means for acquiring a walking time for each step as the walking characteristic, wherein the correlation specifying means includes the walking distance between the two points, It is configured to identify the correlation between the stride and the walking time based on the number of steps of the pedestrian between the two points and the walking time for each step between the two points, and the step calculating means includes the step The step is calculated based on the correlation specified by the correlation specifying means and the walking time.

第4発明に係る歩幅算出装置は、第1発明において、前記歩行特性として一歩毎の着地時の衝撃を取得する衝撃取得手段を備え、前記相関関係特定手段は、前記2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び該2地点間での一歩毎の着地時の衝撃それぞれに基づいて歩幅と着地時の衝撃との相関関係を特定するように構成してあり、前記歩幅算出手段は、前記相関関係特定手段で特定した相関関係及び着地時の衝撃に基づいて歩幅を算出するように構成してあることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the stride calculation device includes impact acquisition means for acquiring an impact at the time of landing for each step as the walking characteristic, and the correlation specifying means includes the walking distance between the two points, The step is configured to identify the correlation between the stride and the impact at the time of landing based on the number of steps of the pedestrian between the two points and the impact at the time of landing at each step between the two points. The calculating means is configured to calculate the stride based on the correlation specified by the correlation specifying means and the impact at the time of landing.

第5発明に係る歩幅算出装置は、第1発明乃至第4発明のいずれか1つにおいて、前記2地点間の傾斜に関する傾斜情報を取得する傾斜情報取得手段を備え、前記相関関係特定手段は、前記傾斜情報取得手段で取得した傾斜情報に応じて歩幅と歩行特性との相関関係を特定するように構成してあることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the stride calculation device includes inclination information acquisition means for acquiring inclination information relating to the inclination between the two points, and the correlation specifying means includes: It is configured to specify the correlation between the stride and the walking characteristic according to the inclination information acquired by the inclination information acquisition means.

第6発明に係る歩幅算出装置は、第1発明乃至第5発明のいずれか1つにおいて、地図情報を記憶する記憶手段と、歩行者が歩行した2地点を特定する第1特定手段と、該第1特定手段で特定した2地点の直線距離を算出する第1距離算出手段と、前記第1特定手段で特定した2地点の歩行軌跡に沿った距離を自立航法により算出する第2距離算出手段と、前記第1特定手段で特定した2地点を前記記憶手段に記憶してある地図情報を用いた地図マッチング法により地図上の2地点に特定する第2特定手段と、該第2特定手段で特定した2地点の直線距離を算出する第3距離算出手段とを備え、前記歩行距離算出手段は、前記第1距離算出手段、第2距離算出手段及び第3距離算出手段で算出した距離に基づいて、歩行者が歩行した2地点の歩行距離を算出するように構成してあることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the stride calculation device includes a storage unit that stores map information, a first specifying unit that specifies two points where a pedestrian has walked, First distance calculating means for calculating a straight distance between two points specified by the first specifying means, and second distance calculating means for calculating a distance along the walking locus of the two points specified by the first specifying means by self-contained navigation A second specifying means for specifying two points on the map by a map matching method using map information stored in the storage means and the two points specified by the first specifying means; and Third distance calculating means for calculating a straight line distance between the two specified points, wherein the walking distance calculating means is based on the distances calculated by the first distance calculating means, the second distance calculating means, and the third distance calculating means. The two points where the pedestrian walked Characterized in that is arranged to calculate the row distance.

第7発明に係る歩幅算出装置は、第5発明において、前記相関関係特定手段は、前記傾斜情報取得手段で取得した傾斜情報に応じて歩幅と歩行特性との相関関係を示す相関パラメータを特定するように構成してあり、前記相関関係特定手段が特定した傾斜情報に応じた相関パラメータと該傾斜情報に基づいて、相関パラメータと傾斜情報との第2の相関関係を特定する第2相関関係特定手段を備え、前記相関関係特定手段は、さらに、前記第2相関関係特定手段で特定した第2の相関関係に基づいて任意の傾斜情報に対する相関パラメータを特定するように構成してあることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, the correlation specifying means specifies a correlation parameter indicating a correlation between the stride and the walking characteristic according to the inclination information acquired by the inclination information acquiring means. The second correlation specification for specifying the second correlation between the correlation parameter and the inclination information based on the correlation parameter according to the inclination information specified by the correlation specifying means and the inclination information. And the correlation specifying means is further configured to specify a correlation parameter for arbitrary slope information based on the second correlation specified by the second correlation specifying means. And

第8発明に係る歩幅算出装置は、第1発明乃至第7発明のいずれか1つにおいて、前記歩幅算出手段で算出した歩幅の誤差を算出する誤差算出手段を備えることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first through seventh aspects, the stride calculation device includes an error calculation unit that calculates an error of the stride calculated by the step calculation unit.

第9発明に係る歩行距離特定装置は、第1発明乃至第8発明のいずれか1つに係る歩幅算出装置と、歩行者の歩数及び前記歩幅算出装置で算出した歩幅に基づいて歩行距離を特定する歩行距離特定手段とを備えることを特徴とする。   A walking distance specifying device according to a ninth invention specifies a walking distance based on the stride calculation device according to any one of the first to eighth inventions, the number of steps of the pedestrian and the stride calculated by the stride calculation device. And a walking distance specifying means.

第10発明に係る位置特定装置は、第9発明に係る歩行距離特定装置と、歩行者の位置を測位する測位手段と、該測位手段で測位した測位位置及び前記歩行距離特定装置で特定した歩行距離に基づいて歩行者の位置を特定する位置特定手段とを備えることを特徴とする。   A position specifying device according to a tenth aspect of the invention is the walking distance specifying device according to the ninth aspect, positioning means for positioning the position of the pedestrian, the positioning position determined by the positioning means, and the walking specified by the walking distance specifying device. And a position specifying means for specifying the position of the pedestrian based on the distance.

第11発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、歩行者の歩数及び歩行特性を取得させて、歩行者の歩幅と歩行特性との相関関係を特定する手段として機能させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、歩行者が歩行した地点のうちの2地点間の歩行距離を算出する歩行距離算出手段と、算出した2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び歩行特性に基づいて歩幅と歩行特性との相関関係を特定する相関関係特定手段として機能させることを特徴とする。   A computer program according to an eleventh aspect of the present invention is a computer program for causing a computer to acquire the number of steps and walking characteristics of a pedestrian and to function as a means for specifying a correlation between a pedestrian's step length and walking characteristics, The computer calculates the walking distance calculation means for calculating the walking distance between two points among the points where the pedestrian has walked, the calculated walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and the walking characteristics. It is made to function as a correlation specifying means for specifying the correlation between the stride and the walking characteristic based on the above.

第12発明に係る歩幅算出方法は、歩幅算出装置で歩行者の歩幅を算出する歩幅算出方法において、前記歩幅算出装置は、歩行者の歩数を取得し、歩行者が歩行した地点のうちの2地点間の歩行距離を算出し、歩行者の歩行特性を取得し、前記2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び歩行特性に基づいて歩幅と歩行特性との相関関係を特定し、特定した相関関係及び歩行特性に基づいて歩幅を算出することを特徴とする。   A stride calculation method according to a twelfth aspect of the present invention is a stride calculation method in which a stride calculation device calculates a stride of a pedestrian, wherein the stride calculation device acquires the number of steps of the pedestrian and 2 out of points where the pedestrian walks. The walking distance between the points is calculated, the walking characteristics of the pedestrian are obtained, and the correlation between the stride and the walking characteristics based on the walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and the walking characteristics. , And the stride is calculated based on the specified correlation and walking characteristics.

第1発明、第11発明及び第12発明にあっては、歩行者が歩行した2地点を特定し、2地点間の歩行距離、その2地点間での歩行者の歩数及びその2地点間での歩行者の歩行特性に基づいて歩幅と歩行特性との相関関係を特定する。歩行者が歩行した2地点は、例えば、GPS、基地局通信、距離センサ、方位センサなどの測位データを用いて測位、あるいは、光ビーコン、電波ビーコン等の通信により測位し、測位した測位位置から地図マッチングで測位位置に対応する地点を求めることで特定することができる。地図マッチングを併用することで、例えば、GPSのみで測位する場合に比べて精度良く2地点を特定し、2地点間の歩行距離を求めることができる。   In the first invention, the eleventh invention and the twelfth invention, the two points where the pedestrian walks are specified, the walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and between the two points The correlation between the stride and the walking characteristics is specified based on the walking characteristics of the pedestrians. The two points where the pedestrian walks are determined by positioning using positioning data such as GPS, base station communication, distance sensor, direction sensor, or communication using optical beacon, radio beacon, etc. It can be specified by obtaining a point corresponding to the positioning position by map matching. By using map matching together, for example, it is possible to specify two points with higher accuracy than in the case of positioning using only GPS, and to determine the walking distance between the two points.

歩行者の歩行特性は、例えば、前記2地点間の歩行者の一歩毎の歩行速度、一歩毎の歩行時間(歩行ペース)、一歩毎の着地時の衝撃としての歩行強度(歩行の強さ)などとすることができる。歩行特性として、例えば、歩行速度を用いる場合、2地点間の歩行距離をd、2地点間の歩行者の歩数をn、2地点間の一歩毎の歩幅の列をwi(i=1、2、…n)、2地点間の一歩毎の歩行速度の列をvi(i=1、2、…n)とすると、歩幅と歩行速度との相関関係は、例えば、d=Σwi=α・Σvi+n・βで表わすことができる。ここで、α、βは相関パラメータである。これらのデータを収集し、線形回帰直線の解として相関パラメータα、βを算出することにより、歩幅と歩行特性(例えば、一歩毎の歩行速度)との相関関係を特定することができる。   The walking characteristics of the pedestrian include, for example, the walking speed for each step of the pedestrian between the two points, the walking time for each step (walking pace), and the walking strength (strength of walking) as an impact at the time of landing for each step. And so on. For example, when the walking speed is used as the walking characteristic, the walking distance between two points is d, the number of pedestrians between two points is n, and the step length sequence between two points is wi (i = 1, 2). ,... N) If the sequence of walking speeds for each step between two points is vi (i = 1, 2,... N), the correlation between the stride and the walking speed is, for example, d = Σwi = α · Σvi + n • Can be represented by β. Here, α and β are correlation parameters. By collecting these data and calculating the correlation parameters α and β as solutions of the linear regression line, the correlation between the stride and the walking characteristics (for example, the walking speed for each step) can be specified.

歩幅を算出する場合には、例えば、加速度センサ等で歩数及び歩行特性として一歩毎の歩行速度を取得し、取得した歩数及び一歩毎の歩行速度と相関パラメータとにより一歩毎の歩幅を求めることができる。これにより、2地点間において、歩行者の歩行特性(例えば、歩行速度)が変動した場合でも、精度良く歩幅を算出することができる。   When calculating the step length, for example, the walking speed for each step is acquired as the number of steps and the walking characteristics by an acceleration sensor or the like, and the step length for each step is obtained based on the acquired number of steps, the walking speed for each step, and the correlation parameter. it can. Thereby, even when the walking characteristic (for example, walking speed) of a pedestrian fluctuates between two points, the stride can be calculated with high accuracy.

第2発明にあっては、歩行特性として一歩毎の歩行速度を取得する。歩行者が歩行した2地点を特定し、2地点間の歩行距離、その2地点間の歩行者の歩数及びその2地点間の一歩毎の歩行速度に基づいて歩幅と歩行速度との相関関係を特定する。2地点間の歩行距離をd、2地点間の歩行者の歩数をn、2地点間の一歩毎の歩幅の列をwi(i=1、2、…n)、2地点間の一歩毎の歩行速度の列をvi(i=1、2、…n)とすると、歩幅と歩行速度との相関関係は、例えば、d=Σwi=α・Σvi+n・βで表わすことができる。ここで、α、βは相関パラメータである。これらのデータを収集し、線形回帰直線の解として相関パラメータα、βを算出することにより、歩幅と歩行速度との相関関係を特定することができる。   In the second invention, the walking speed for each step is acquired as the walking characteristic. The two points where the pedestrian walks are identified, and the correlation between the stride and the walking speed is determined based on the walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and the walking speed for each step between the two points. Identify. The walking distance between two points is d, the number of pedestrians between two points is n, the step length sequence between two points is wi (i = 1, 2,... N), and the step distance between two points is If the walking speed column is vi (i = 1, 2,..., N), the correlation between the stride and the walking speed can be expressed by, for example, d = Σwi = α · Σvi + n · β. Here, α and β are correlation parameters. By collecting these data and calculating the correlation parameters α and β as solutions of the linear regression line, the correlation between the stride and the walking speed can be specified.

歩幅を算出する場合には、例えば、加速度センサ等で歩数及び一歩毎の歩行速度を取得し、取得した歩数及び歩行速度と相関パラメータとにより一歩毎の歩幅を求めることができる。これにより、2地点間において、歩行者の歩行速度が変動した場合でも、精度良く歩幅を算出することができる。   When calculating the step length, for example, the number of steps and the walking speed for each step can be acquired by an acceleration sensor or the like, and the step length for each step can be obtained from the acquired number of steps and the walking speed and the correlation parameter. Thereby, even when the walking speed of a pedestrian fluctuates between two points, the stride can be calculated with high accuracy.

第3発明にあっては、歩行特性として一歩毎の歩行時間(歩行ペース)を取得する。歩行者が歩行した2地点を特定し、2地点間の歩行距離、その2地点間の歩行者の歩数及びその2地点間の一歩毎の歩行時間(歩行ペース)に基づいて歩幅と歩行時間との相関関係を特定する。2地点間の歩行距離をd、2地点間の歩行者の歩数をn、2地点間の一歩毎の歩幅の列をwi(i=1、2、…n)、2地点間の一歩毎の歩行時間の列をtri(i=1、2、…n)とすると、歩幅と歩行時間との相関関係は、例えば、d=Σwi=α′・Σtri+n・β′で表わすことができる。ここで、α′、β′は相関パラメータである。これらのデータを収集し、線形回帰直線の解として相関パラメータα′、β′を算出することにより、歩幅と歩行時間との相関関係を特定することができる。   In the third invention, the walking time (walking pace) for each step is acquired as the walking characteristic. Based on the walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and the walking time (walking pace) for each step between the two points, Identify the correlation. The walking distance between two points is d, the number of pedestrians between two points is n, the step length sequence between two points is wi (i = 1, 2,... N), and the step distance between two points is If the walking time column is tri (i = 1, 2,... N), the correlation between the stride and the walking time can be expressed by, for example, d = Σwi = α ′ · Σtri + n · β ′. Here, α ′ and β ′ are correlation parameters. By collecting these data and calculating the correlation parameters α ′ and β ′ as solutions of the linear regression line, the correlation between the stride and the walking time can be specified.

歩幅を算出する場合には、例えば、加速度センサ等で歩数及び一歩毎の歩行時間を取得し、取得した歩数及び歩行時間と相関パラメータとにより一歩毎の歩幅を求めることができる。これにより、2地点間において、歩行者の歩行時間(歩行ペース)が変動した場合でも、精度良く歩幅を算出することができる。   When calculating the step length, for example, the number of steps and the walking time for each step can be acquired by an acceleration sensor or the like, and the step length for each step can be obtained from the acquired number of steps and the walking time and the correlation parameter. Thereby, even when the walking time (walking pace) of a pedestrian fluctuates between two points, the stride can be calculated with high accuracy.

第4発明にあっては、歩行特性として一歩毎の着地時の衝撃としての歩行強度(歩行の強さ)を取得する。歩行者が歩行した2地点を特定し、2地点間の歩行距離、その2地点間の歩行者の歩数及びその2地点間の一歩毎の歩行強度(歩行の強さ)に基づいて歩幅と一歩毎の歩行強度との相関関係を特定する。2地点間の歩行距離をd、2地点間の歩行者の歩数をn、2地点間の一歩毎の歩幅の列をwi(i=1、2、…n)、2地点間の一歩毎の歩行強度の列をsti(i=1、2、…n)とすると、歩幅と一歩毎の歩行強度との相関関係は、例えば、d=Σwi=α″・Σsti+n・β″で表わすことができる。ここで、α″、β″は相関パラメータである。これらのデータを収集し、線形回帰直線の解として相関パラメータα″、β″を算出することにより、歩幅と一歩毎の歩行強度との相関関係を特定することができる。   In the fourth invention, the walking strength (strength of walking) as an impact at the time of landing for each step is acquired as a walking characteristic. The two points where the pedestrian walks are identified, the step length and one step based on the walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and the walking strength (walking strength) for each step between the two points. The correlation with each walking intensity is specified. The walking distance between two points is d, the number of pedestrians between two points is n, the step length sequence between two points is wi (i = 1, 2,... N), and the step distance between two points is Assuming that the walking intensity column is st i (i = 1, 2,..., N), the correlation between the stride and the walking intensity for each step can be expressed by, for example, d = Σwi = α ″ · Σst i + n · β ″. . Here, α ″ and β ″ are correlation parameters. By collecting these data and calculating the correlation parameters α ″ and β ″ as solutions of the linear regression line, the correlation between the stride and the walking intensity for each step can be specified.

歩幅を算出する場合には、例えば、加速度センサ等で歩数及び一歩毎の歩行強度を取得し、取得した歩数及び歩行強度と相関パラメータとにより一歩毎の歩幅を求めることができる。これにより、2地点間において、歩行者の歩行強度(歩行の強さ)が変動した場合でも、精度良く歩幅を算出することができる。   When calculating the step length, for example, the number of steps and the walking strength for each step can be acquired by an acceleration sensor or the like, and the step length for each step can be obtained from the acquired number of steps and the walking strength and the correlation parameter. Thereby, even when the walking strength (walking strength) of the pedestrian fluctuates between the two points, the stride can be calculated with high accuracy.

第5発明にあっては、前記2地点間の傾斜に関する傾斜情報を取得する。傾斜情報は、例えば、2地点の高度、2地点の高度差、あるいは、2地点の高度差を距離で除算した2地点の傾斜角などの情報である。傾斜情報は、予め地図情報などに含めて記憶しておく構成でもよく、高度センサ等で検出する構成でもよく、あるいは、外部から傾斜情報を受信する構成であってもよい。例えば、2地点間の傾斜角をφとし、正を上り坂、負を下り坂とする。歩行特性として、例えば、歩行速度を用いる場合、2地点間の歩行距離をd、2地点間の歩行者の歩数をn、2地点間の一歩毎の歩幅の列をwi(i=1、2、…n)、2地点間の一歩毎の歩行速度の列をvi(i=1、2、…n)とすると、2地点の傾斜角φを考慮した歩幅と歩行速度との相関関係は、例えば、d=Σwi=α(φ)・Σvi+n・β(φ)で表わすことができる。ここで、α(φ)、β(φ)は相関パラメータである。これらのデータを収集し、線形回帰直線の解として相関パラメータα(φ)、β(φ)を算出することにより、平坦な道路だけでなく2地点間が坂道である場合であっても、歩幅と歩行速度との相関関係を特定することができる。なお、歩行特性として、歩行時間(歩行ペース)、歩行強度(歩行の強さ)を用いる場合も同様である。   In the fifth aspect of the invention, inclination information relating to the inclination between the two points is acquired. The inclination information is, for example, information such as an altitude at two points, an altitude difference between two points, or an inclination angle at two points obtained by dividing the altitude difference between two points by a distance. The configuration may be such that the tilt information is previously included in the map information and stored, may be detected by an altitude sensor, or may be configured to receive tilt information from the outside. For example, an inclination angle between two points is φ, positive is an uphill, and negative is a downhill. For example, when the walking speed is used as the walking characteristic, the walking distance between two points is d, the number of pedestrians between two points is n, and the step length sequence between two points is wi (i = 1, 2). ,... N) When the sequence of walking speeds for each step between two points is vi (i = 1, 2,... N), the correlation between the stride and the walking speed in consideration of the inclination angle φ at the two points is For example, d = Σwi = α (φ) · Σvi + n · β (φ). Here, α (φ) and β (φ) are correlation parameters. By collecting these data and calculating the correlation parameters α (φ) and β (φ) as solutions of the linear regression line, it is possible not only for a flat road but also for a case where there is a slope between two points. And the walking speed can be identified. The same applies when using walking time (walking pace) and walking strength (walking strength) as walking characteristics.

第6発明にあっては、歩行者が歩行した2地点を特定する。歩行者が歩行した2地点(例えば、A1、B1)は、例えば、GPS、基地局通信、距離センサ、方位センサなどの測位データを用いて測位、あるいは、光ビーコン、電波ビーコン等の通信により測位することができる。特定した2地点(A1、B1)の直線の距離L1を算出するとともに、特定した2地点(A1、B1)の歩行軌跡に沿った距離D1を自立航法のステップ毎に得られた距離の和により算出する。次に、特定した2地点(A1、B1)に対応する地図上の2地点(A2、B2)を特定する。測位位置(A1、B1)に対応する地図上の位置(A2、B2)を特定するには、例えば、地図マッチングを用いることができる。特定した2地点間の実際の歩行距離を、地図上の2地点(A2、B2)の直線距離L2を用いて、例えば、L2・D1/L1により算出する。   In the sixth invention, two points where the pedestrian walks are specified. Two points (for example, A1 and B1) where a pedestrian walks are measured by using positioning data such as GPS, base station communication, distance sensor, direction sensor, or communication by optical beacon, radio beacon, etc. can do. The straight line distance L1 between the two specified points (A1, B1) is calculated, and the distance D1 along the walking locus of the two specified points (A1, B1) is calculated by the sum of the distances obtained for each step of the autonomous navigation. calculate. Next, two points (A2, B2) on the map corresponding to the two specified points (A1, B1) are specified. In order to specify the position (A2, B2) on the map corresponding to the positioning position (A1, B1), for example, map matching can be used. The actual walking distance between the two specified points is calculated by, for example, L2 · D1 / L1 using the linear distance L2 between the two points (A2, B2) on the map.

これにより、測位した位置を地図マッチングにより精度良く特定することができるとともに、自立航法により得られた歩行軌跡に沿った距離と直線距離との比を考慮することにより、歩行者が直進せずに歩行する場合でも、特定した2地点間の歩行距離を精度良く求めることができる。   As a result, the measured position can be accurately identified by map matching, and the pedestrian does not go straight by considering the ratio of the distance along the walking trajectory obtained by the self-contained navigation and the linear distance. Even when walking, the walking distance between the two specified points can be obtained with high accuracy.

第7発明にあっては、歩幅と歩行特性との相関関係を示す相関パラメータと傾斜情報とを関連付ける。例えば、歩行特性として歩行速度、傾斜情報として傾斜角を考える。歩幅と歩行特性との相関関係を示す相関パラメータをα(φ)、β(φ)とすると、傾斜角φが変化した場合の相関パラメータα(φ)、β(φ)の変化は微小であると考えられるので、相関パラメータα(φ)、β(φ)と傾斜情報(傾斜角φ)との関連付けを、例えば、α(φ)=α1・φ+α2とし、β(φ)=β1・φ+β2のように、新たな第2の相関関係としての相関パラメータα1、α2、β1、β2を用いて表わすことができる。予めいくつかの傾斜角φに対応する相関パラメータα(φ)、β(φ)がわかっている場合には、上述の関連付けを用いることにより、任意の傾斜角に対して相関パラメータを求めることができる。なお、歩行特性として、歩行時間(歩行ペース)、歩行強度(歩行の強さ)を用いる場合も同様である。   In the seventh invention, the correlation parameter indicating the correlation between the stride and the walking characteristic is associated with the inclination information. For example, a walking speed is considered as walking characteristics, and a tilt angle is considered as tilt information. If the correlation parameters indicating the correlation between the stride and the walking characteristics are α (φ) and β (φ), the change of the correlation parameters α (φ) and β (φ) when the inclination angle φ changes is minute. Therefore, the association between the correlation parameters α (φ), β (φ) and the inclination information (inclination angle φ) is, for example, α (φ) = α1 · φ + α2, and β (φ) = β1 · φ + β2. Thus, the correlation parameters α1, α2, β1, and β2 can be expressed as new second correlations. When correlation parameters α (φ) and β (φ) corresponding to several tilt angles φ are known in advance, correlation parameters can be obtained for an arbitrary tilt angle by using the above-described association. it can. The same applies when using walking time (walking pace) and walking strength (walking strength) as walking characteristics.

第8発明にあっては、算出した歩幅の誤差を算出する。歩幅の誤差は、歩幅と歩行特性(例えば、歩行速度、歩行時間、歩行強度など)との相関関係を特定する際の回帰直線の回りの分散により求めることができる。これにより、歩幅に基づいて歩行距離を算出する際に、算出した歩行距離の誤差の程度を把握することができ、仮に誤差が許容できる範囲を超えた場合には、誤った歩行距離の特定、あるいは、誤った歩行者の位置の特定を防止することができる。   In the eighth invention, the error of the calculated stride is calculated. The error of the stride can be obtained by the variance around the regression line when specifying the correlation between the stride and the walking characteristics (for example, walking speed, walking time, walking strength, etc.). Thereby, when calculating the walking distance based on the stride, it is possible to grasp the degree of error of the calculated walking distance, and if the error exceeds the allowable range, the erroneous walking distance is identified, Or specification of the position of an incorrect pedestrian can be prevented.

第9発明にあっては、歩行者の歩数及び算出した歩幅に基づいて歩行距離を特定する。これにより、精度良く歩行距離を求めることができる。   In the ninth invention, the walking distance is specified based on the number of steps of the pedestrian and the calculated step length. Thereby, the walking distance can be obtained with high accuracy.

第10発明にあっては、歩行者の位置を測位し、測位した測位位置及び特定した歩行距離に基づいて歩行者の位置を特定する。これにより、精度良く歩行者の位置を求めることができる。   In the tenth invention, the position of the pedestrian is measured, and the position of the pedestrian is specified based on the measured positioning position and the specified walking distance. Thereby, the position of a pedestrian can be calculated | required accurately.

本発明にあっては、歩行者の歩幅が変動するような状況であっても、歩行者の歩幅を従来よりも精度良く算出することができる。   In the present invention, even in a situation where the pedestrian's stride varies, the pedestrian's stride can be calculated with higher accuracy than in the past.

実施の形態1
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る位置特定装置である位置検出装置10の構成の一例を示すブロック図である。位置検出装置10は、歩行者の歩幅を算出するとともに、算出した歩幅を用いて歩行者の歩行距離を特定し、歩行者の位置を特定(検出)する。
Embodiment 1
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a position detection apparatus 10 which is a position specifying apparatus according to the present invention. The position detection device 10 calculates the pedestrian's stride, specifies the walking distance of the pedestrian using the calculated stride, and specifies (detects) the position of the pedestrian.

位置検出装置10は、歩行者が携帯可能であって、装置全体を制御する制御部11、通信部12、測位部13、地図データベース14、記憶部15、操作部16、位置検出処理部17、表示部18、音声出力部19などを備える。また、測位部13は、GPS131、距離センサ132、方位センサ133などを備える。また、位置検出処理部17は、距離算出部171、相関パラメータ算出部172、歩幅算出部173、誤差算出部174、歩行距離特定部175、位置特定部176などを備える。   The position detection device 10 is portable by a pedestrian, and has a control unit 11, a communication unit 12, a positioning unit 13, a map database 14, a storage unit 15, an operation unit 16, a position detection processing unit 17, which controls the entire device, A display unit 18, an audio output unit 19, and the like are provided. The positioning unit 13 includes a GPS 131, a distance sensor 132, an orientation sensor 133, and the like. Further, the position detection processing unit 17 includes a distance calculation unit 171, a correlation parameter calculation unit 172, a stride calculation unit 173, an error calculation unit 174, a walking distance specification unit 175, a position specification unit 176, and the like.

通信部12は、光ビーコン、電波ビーコン、RFID若しくはDSRC等の路上装置との間で通信を行う狭域通信機能、UHF帯若しくはVHF帯などの無線LAN等の中域通信機能、又は携帯電話、PHS、多重FM放送若しくはインターネット通信などの広域通信機能を備える。通信部12は、例えば、路上装置間の路路間通信、路上装置と車両との路車間通信、又は車々間通信で通信された地図情報を取得する。路上装置は、例えば、超音波感知器、光ビーコン若しくは画像感知器等の交通情報収集装置、交通情報を文字又は図形で提供する情報板装置、信号制御装置等でもよい。また、通信部12は、携帯電話等の広域通信を利用することにより、情報処理センタ又は交通管制センタ等のセンタ装置から歩行者の周辺の地図情報などを取得することもできる。   The communication unit 12 includes an optical beacon, a radio beacon, an RFID or a DSRC, a narrow area communication function for communicating with a road device, a mid-range communication function such as a wireless LAN such as a UHF band or a VHF band, or a mobile phone, A wide-area communication function such as PHS, multiple FM broadcasting, or Internet communication is provided. The communication unit 12 acquires, for example, map information communicated by road-to-road communication between road devices, road-to-vehicle communication between road devices and vehicles, or vehicle-to-vehicle communication. The road device may be, for example, a traffic information collection device such as an ultrasonic sensor, an optical beacon, or an image sensor, an information board device that provides traffic information in characters or figures, a signal control device, or the like. Moreover, the communication part 12 can also acquire the map information around a pedestrian, etc. from center apparatuses, such as an information processing center or a traffic control center, using wide communication, such as a mobile telephone.

通信部12は、基地局との間で通信を行う通信機能を備え、複数の基地局からの電波を受信し、受信結果を測位部13へ出力する。また、通信部12は、路上装置との狭域通信により得られた通信地点の位置情報を測位部13へ出力する。   The communication unit 12 has a communication function for communicating with a base station, receives radio waves from a plurality of base stations, and outputs reception results to the positioning unit 13. In addition, the communication unit 12 outputs the position information of the communication point obtained by the narrow area communication with the road device to the positioning unit 13.

測位部13は、歩行者の位置を時々刻々(例えば、0.5秒、1秒等の経過の都度、1m、2m等の移動の都度など)測位し(測位位置を求め)、歩行者の移動距離及び移動方位(測位方位)を時刻とともに歩行者の歩行軌跡として記憶部15に記憶する。   The positioning unit 13 measures the position of the pedestrian from time to time (for example, every time 0.5 seconds, 1 second, etc., every 1 m, 2 m, etc.) (determines the positioning position) The moving distance and moving direction (positioning direction) are stored in the storage unit 15 together with the time as a walking trajectory of the pedestrian.

GPS131は、複数のGPS衛星から電波を受信し、歩行者の位置を測位する。なお、GPS131に加えて、DGPS(ディファレンシャルGPS)を搭載することもできる。DGPSは、予め位置が分かっている基準局から発信されるFM放送又は中波を受信し、GPS131で求めた測位位置のずれを補正することができ、歩行者の位置の精度を向上させることができる。   The GPS 131 receives radio waves from a plurality of GPS satellites and measures the position of the pedestrian. In addition to the GPS 131, a DGPS (differential GPS) can be mounted. DGPS can receive FM broadcasts or medium waves transmitted from a reference station whose position is known in advance, and can correct the displacement of the positioning position obtained by GPS 131, thereby improving the accuracy of the position of the pedestrian. .

距離センサ132は、歩行者の歩数を検出する歩数センサ、あるいは、歩行時に歩行者の着地に伴う衝撃(振動)の周期的なピークを取得して歩数を検出する加速度センサを備えている。また、加速度センサにより、歩行者の一歩毎の歩行速度、歩行時間(歩行ぺース)、歩行者の足が地面に着地する際の衝撃としての歩行強度(歩行の強さ)を検出することもできる。   The distance sensor 132 includes a step number sensor that detects the number of steps of the pedestrian or an acceleration sensor that detects the number of steps by acquiring a periodic peak of impact (vibration) accompanying the landing of the pedestrian during walking. The acceleration sensor may also detect walking speed (walking pace) for each step of the pedestrian, walking strength (walking strength) as an impact when the pedestrian's feet land on the ground. it can.

方位センサ133は、角速度センサ又は角加速度センサ(相対方位センサ)、地磁気センサ(絶対方位センサ)などを備えている。これにより、自立航法において歩行者の移動方位を短時間かつ短距離の歩行毎に検出することができる。   The azimuth sensor 133 includes an angular velocity sensor, an angular acceleration sensor (relative azimuth sensor), a geomagnetic sensor (absolute azimuth sensor), or the like. Thereby, in the self-contained navigation, the moving direction of the pedestrian can be detected for each short time and short distance walking.

測位部13は、測位した測位データ、通信部12を経由して得られた基地局からの電波の受信結果、又は路上装置との狭域通信により得られた通信地点の位置情報などに基づいて、測位位置及び測位位置の誤差を算出する。以下、測位位置及びその誤差の算出方法について説明する。   The positioning unit 13 is based on the measured positioning data, the reception result of the radio wave from the base station obtained via the communication unit 12, or the position information of the communication point obtained by the narrow area communication with the road device. The positioning position and the positioning position error are calculated. Hereinafter, a positioning position and a calculation method of the error will be described.

図2は測位位置の誤差範囲の例を示す説明図である。直交座標系(x方向及びy方向)において、GPS、基地局又は路上装置との狭域通信により検出された位置の誤差範囲を、一例として、矩形領域(x方向の長さが4a、y方向の長さが4b)として設定する。すなわち、測位位置は、矩形領域の中心位置であり、誤差範囲は、中心位置からx方向に±2aの範囲だけ広がり、y方向に±2bの範囲だけ広がる。例えば、2aを2シグマと設定した場合、x方向の分散はa2 となり、標準偏差はaと設定することができる。また、2bを2シグマと設定した場合、y方向の分散はb2 となり、標準偏差はbと設定することができる。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the error range of the positioning position. In the orthogonal coordinate system (x direction and y direction), as an example, a position error range detected by narrow-range communication with GPS, a base station, or a road device is a rectangular area (x direction length is 4a, y direction). Is set as 4b). That is, the positioning position is the center position of the rectangular area, and the error range extends from the center position by a range of ± 2a in the x direction and by a range of ± 2b in the y direction. For example, when 2a is set to 2 sigma, the variance in the x direction is a 2 and the standard deviation can be set to a. When 2b is set to 2 sigma, the variance in the y direction is b 2 and the standard deviation can be set to b.

歩行者の位置を測位する際にGPSを利用する場合、誤差範囲は、環境条件、より具体的には、GPSの受信レベル、捕捉衛星数、2次元又は3次元測位の別、あるいは、CEP(Circular Error Probability)等により時間的に変化する。また基地局通信の場合には、誤差範囲は、基地局との通信レベル、基地局の通信範囲等で時間的に変化する。誤差範囲を予め大きめに設定した所定の定数、場所又は時間に応じて予め決定した定数等を用いてもよい。また、誤差範囲の形状は、矩形形状に限らず、円形、楕円形等任意の形状でもよい。例えば、GPSのみで測位する場合、環境条件が良好なときには、誤差範囲として10〜20m程度を設定することができる。   When GPS is used to measure the position of a pedestrian, the error range is an environmental condition, more specifically, the GPS reception level, the number of captured satellites, 2D or 3D positioning, or CEP ( It changes with time due to circular error probability. In the case of base station communication, the error range varies with time depending on the communication level with the base station, the communication range of the base station, and the like. A predetermined constant in which the error range is set to be large in advance, a constant determined in advance according to the place or time, or the like may be used. The shape of the error range is not limited to a rectangular shape, and may be an arbitrary shape such as a circle or an ellipse. For example, when positioning is performed using only GPS, when the environmental conditions are favorable, an error range of about 10 to 20 m can be set.

以下、歩行者の測位位置の算出方法について説明する。なお、測位位置は、直交座標系における二次元ベクトルで表現するが、3次元では、高度情報を加えるだけであり、容易に拡張可能である。また、以下の説明では、時刻で定式化しているが、実際の処理においては、単位時間の経過の都度の処理の代わりに単位歩行距離の都度処理を行ってもよい。また、以下、大文字のアルファベットはベクトル又は行列とする。   Hereinafter, a method for calculating the positioning position of the pedestrian will be described. The positioning position is expressed by a two-dimensional vector in an orthogonal coordinate system, but in three dimensions, only altitude information is added and can be easily expanded. Further, in the following description, it is formulated by time, but in actual processing, processing for each unit walking distance may be performed instead of processing for each unit time. In the following, capital letters are assumed to be vectors or matrices.

時刻tにおける歩行者の位置P(t)を式(1)とすると、時刻t+1(時刻t、t+1の間隔は、所定時間であり、例えば、1秒、0.5秒などである)における歩行者の位置P(t+1)は、式(2)で表すことができる。あるいは、時刻tから歩行者が所定の歩行距離(例えば、1m、2mなど)を歩行した時刻を時刻t+1とすることもできる。なお、ベクトルに付した「T」は転置を意味する。また、式(2)は、歩行者の動特性を示すものである。なお、時刻tにおける歩行者の位置P(t)は、歩行者の真の位置(実際の位置)であり、未知の誤差の存在のため観測不可能な位置である。すなわち、歩行者の測位位置は、真の位置P(t)に対する最適な推定位置を求めるものである。   Assuming that the position P (t) of the pedestrian at time t is Equation (1), walking at time t + 1 (the interval between times t and t + 1 is a predetermined time, for example, 1 second, 0.5 seconds, etc.) The person's position P (t + 1) can be expressed by Expression (2). Alternatively, the time at which a pedestrian walks a predetermined walking distance (for example, 1 m, 2 m, etc.) from time t can be set as time t + 1. Note that “T” added to the vector means transposition. Moreover, Formula (2) shows a pedestrian's dynamic characteristic. Note that the position P (t) of the pedestrian at time t is the true position (actual position) of the pedestrian, and is an unobservable position due to the presence of an unknown error. That is, the positioning position of the pedestrian is to obtain an optimum estimated position with respect to the true position P (t).

Figure 2009168792
Figure 2009168792

ここで、D(t)は、式(3)で表され、d(t)は、時刻tから時刻t+1までに歩行者が移動(歩行)した距離、θ(t)は、直交座標系に対する歩行者の移動(歩行)の方位角である。また、E(t)は、式(4)で表され、e(t)は、移動距離d(t)の誤差である。また、誤差E(t)の分散Q(t)は、式(5)で表され、qは、単位距離移動での誤差分散であり、一定値とすることができる。   Here, D (t) is expressed by Equation (3), d (t) is the distance that the pedestrian has moved (walked) from time t to time t + 1, and θ (t) is relative to the orthogonal coordinate system. This is the azimuth angle of pedestrian movement (walking). E (t) is expressed by equation (4), and e (t) is an error of the moving distance d (t). Further, the variance Q (t) of the error E (t) is expressed by the equation (5), and q is the error variance in the unit distance movement and can be a constant value.

また、時刻tにおいて、GPS、基地局通信又は路上装置との通信により検出された位置S(t)は、式(6)で表すことができる。ここで、G(t)は、位置S(t)の誤差であり、誤差G(t)の共分散行列R(t)は、式(7)で表すことができる。式(7)において、a、bそれぞれは、図2で示した誤差範囲である矩形領域のx方向及びy方向の長さの4分の1である。すなわち、共分散行列R(t)は、2a、2bを2シグマとした場合のx方向及びy方向の分散で構成されている。なお、E(t)、G(t)の平均値は0としても一般性は失わない。   In addition, the position S (t) detected by GPS, base station communication, or communication with a road device at time t can be expressed by Equation (6). Here, G (t) is an error of the position S (t), and the covariance matrix R (t) of the error G (t) can be expressed by Expression (7). In Expression (7), a and b are each one-fourth of the length in the x direction and the y direction of the rectangular region that is the error range shown in FIG. That is, the covariance matrix R (t) is composed of variances in the x and y directions when 2a and 2b are 2 sigma. Even if the average value of E (t) and G (t) is 0, generality is not lost.

時刻tにおける歩行者の位置P(t)の最適な推定位置H(t)は、カルマンフィルタにより式(8)のような漸化式で表される。   The optimum estimated position H (t) of the pedestrian position P (t) at time t is expressed by a recurrence formula as shown in Expression (8) by the Kalman filter.

Figure 2009168792
Figure 2009168792

ここで、Γ(t)は、推定位置H(t)の推定誤差の分散であり、式(9)のような漸化式で表すことができる。また、行列に付した「−1」は、その行列の逆行列を意味する。また、初期時刻0における推定位置H(0)、その推定誤差の分散Γ(0)は、それぞれ式(10)、式(11)で表すことができる。ここで、Mは、歩行者の最初の位置の先験情報であり、Σは、その誤差分散である。仮に先験情報がない場合、M=0、Σ-1=0となり、初期時刻0における推定位置H(0)、その推定誤差の分散Γ(0)は、それぞれ式(12)、式(13)で表される。 Here, Γ (t) is a variance of the estimation error of the estimated position H (t), and can be expressed by a recurrence formula like Formula (9). Further, “−1” attached to a matrix means an inverse matrix of the matrix. Further, the estimated position H (0) at the initial time 0 and the variance Γ (0) of the estimation error can be expressed by Expression (10) and Expression (11), respectively. Here, M is a priori information on the initial position of the pedestrian, and Σ is its error variance. If there is no a priori information, M = 0 and Σ −1 = 0, and the estimated position H (0) at initial time 0 and the variance Γ (0) of the estimated error are respectively expressed by equations (12) and (13). ).

なお、式(6)は、GPS、基地局通信又は路上装置との通信により位置が検出された場合に得られるので、GPS、基地局通信又は路上装置との通信が行われない間は、式(7)における誤差a、bが十分大きな値と考えることにより、式(8)において、R-1(t)=0とすれば、式(8)をそのまま用いて推定位置を繰り返し算出することができる。すなわち、この場合は、自立航法のみで位置を測位することと等価になる。なお、以上の数式では、2次元の位置検出として定式化したが、高さの次元を加えて3次元で定式化してもよい。 Equation (6) is obtained when a position is detected by GPS, base station communication, or communication with a road device, and therefore, while GPS, base station communication, or communication with a road device is not performed, equation (6) is obtained. Assuming that the errors a and b in (7) are sufficiently large, in Equation (8), if R −1 (t) = 0, the estimated position is repeatedly calculated using Equation (8) as it is. Can do. That is, in this case, it is equivalent to measuring the position only by the self-contained navigation. In the above mathematical formula, it is formulated as two-dimensional position detection, but it may be formulated in three dimensions by adding a height dimension.

地図データベース14は、広範囲の地図情報を記憶してある。なお、歩行者の位置に応じて、その付近の地図情報をセンタ装置又は路上装置などの外部から通信で取得して記憶しておくこともできる。   The map database 14 stores a wide range of map information. In addition, according to the position of a pedestrian, the map information of the vicinity can also be acquired by communication from the outside, such as a center apparatus or a road device, and memorize | stored.

図3は地図情報の一例を示す模式図である。歩行者の位置を検出する場合には、車両の位置を検出する場合に比較して複雑かつ困難になる。すなわち、車両の場合には、推定した位置と地図上の車道との地図マッチングにより、車両の位置を検出することができるのに対し、歩行者の場合には、歩行者用の歩道以外に歩行者が歩行可能な領域は種々存在する。また、屋外のみならず屋内であっても歩行者の位置検出を行う必要性が高い。したがって、歩行者の位置を検出する場合、歩道と車道との分離等、きめ細かな地図マッチングが必要となるため、地図情報としても詳細のデータが必要になる。ただし、広範囲な地図情報を位置検出装置10の記憶部15に記憶しておく必要はなく、歩行者の位置に合わせて適宜、情報センタ装置又は路上装置等の外部から通信で取得しても良い。   FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of map information. When detecting the position of a pedestrian, it becomes more complicated and difficult than when detecting the position of a vehicle. In other words, in the case of a vehicle, the position of the vehicle can be detected by map matching between the estimated position and the roadway on the map, whereas in the case of a pedestrian, walking other than the pedestrian sidewalk is possible. There are various areas where a person can walk. Moreover, the necessity of detecting the position of a pedestrian is high not only outdoors but indoors. Therefore, when detecting the position of a pedestrian, detailed map matching such as separation of a sidewalk and a roadway is required, and therefore detailed data is also required as map information. However, it is not necessary to store a wide range of map information in the storage unit 15 of the position detection device 10, and may be acquired by communication from the outside such as an information center device or a road device as appropriate according to the position of the pedestrian. .

地図上には、歩行者専用道路(歩道)、車道、横断歩道、ビル、小売店、公園、池、踏切など、種々の領域が存在する。そこで、ビル、地下道、駅舎、店舗、小売店、家屋、工場、地下街、建造物内部などの屋内領域には、その中に歩行通路(道路)を設定することができる。   There are various areas on the map, such as pedestrian roads (sidewalks), roadways, pedestrian crossings, buildings, retail stores, parks, ponds, and railroad crossings. Therefore, a walking passage (road) can be set in an indoor area such as a building, an underground passage, a station building, a store, a retail store, a house, a factory, an underground shopping area, or the inside of a building.

図4は地図上の道路の設定の一例を示す説明図である。図4の例は、道路上の特徴地点としての交差点の周辺の道路の設定例を示す。図4に示すように、歩道と車道とが分離されているような幹線道路の場合には、歩行者道路(歩道)及び横断歩道を道路として設定することができる。図4の例では、道路を二次元で示し、道路の幅を設定してある。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of setting a road on a map. The example of FIG. 4 shows an example of setting a road around an intersection as a feature point on the road. As shown in FIG. 4, in the case of a main road where a sidewalk and a roadway are separated, a pedestrian road (sidewalk) and a pedestrian crossing can be set as roads. In the example of FIG. 4, the road is shown in two dimensions and the width of the road is set.

図5は地図上の道路の設定の他の例を示す説明図である。図5の例も、道路上の特徴地点としての交差点の周辺の道路の設定例を示す。図5に示すように、歩道と車道とが分離されているような幹線道路の場合には、歩行者道路(歩道)及び横断歩道を道路として設定することができる。図5の例では、道路を一次元で示し、道路を線分として設定してある。なお、この場合、道路の幅を設定しておくこともできる。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing another example of setting a road on a map. The example of FIG. 5 also shows an example of setting a road around an intersection as a feature point on the road. As shown in FIG. 5, in the case of a main road where a sidewalk and a roadway are separated, a pedestrian road (sidewalk) and a pedestrian crossing can be set as roads. In the example of FIG. 5, the road is shown in one dimension, and the road is set as a line segment. In this case, the width of the road can be set.

記憶部15は、通信部12を介して受信した各種情報、測位部13で測位した測位データ、位置検出処理部17で処理した処理結果などを記憶する。なお、制御部11、位置検出処理部17などをCPU、RAMなどで構成する場合、制御部11、位置検出処理部17の処理手順を定めたコンピュータプログラムを記憶することもできる。   The storage unit 15 stores various information received via the communication unit 12, positioning data measured by the positioning unit 13, processing results processed by the position detection processing unit 17, and the like. When the control unit 11, the position detection processing unit 17 and the like are constituted by a CPU, a RAM, and the like, a computer program that defines the processing procedures of the control unit 11 and the position detection processing unit 17 can be stored.

操作部16は、各種操作ボタンを備え、歩行者と位置検出装置10とのユーザインタフェースとして機能する。例えば、操作部16は、歩行者の操作により位置検出装置10の動作の開始又は停止の操作を受け付ける。   The operation unit 16 includes various operation buttons and functions as a user interface between the pedestrian and the position detection device 10. For example, the operation unit 16 receives an operation for starting or stopping the operation of the position detection device 10 by an operation of a pedestrian.

位置検出処理部17は、専用のハードウエア回路で構成してもよく、又は予め処理手順を定めたコンピュータプログラムを実行する構成であってもよい。   The position detection processing unit 17 may be configured by a dedicated hardware circuit, or may be configured to execute a computer program having a predetermined processing procedure.

距離算出部171は、相関パラメータ算出部172で歩行者の歩幅と歩行特性(例えば、一歩毎の歩行速度、一歩毎の歩行時間、一歩毎の着地時の衝撃としての歩行強度など)との相関パラメータを算出するため、及び歩幅算出部173で相関パラメータと歩行特性(例えば、一歩毎の歩行速度、歩行時間又は歩行強度など)とにより歩幅を算出するために必要な2地点間の歩行距離を算出する。   The distance calculation unit 171 uses the correlation parameter calculation unit 172 to correlate the pedestrian's stride and walking characteristics (for example, walking speed for each step, walking time for each step, walking intensity as an impact at landing for each step, etc.). The walking distance between two points necessary for calculating a parameter and for calculating a stride based on a correlation parameter and a walking characteristic (for example, walking speed, walking time, walking strength, etc. for each step) in the stride calculation unit 173 is calculated. calculate.

図6は2地点間の歩行距離を算出する一例を示す説明図である。図6(a)に示す歩行者が歩行した2地点A1、B1は、例えば、GPS131、基地局通信、距離センサ132、方位センサ133などの測位データを用いて測位することができ、あるいは、光ビーコン、電波ビーコン等の通信により測位することができる。   FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of calculating the walking distance between two points. 6A, the two points A1 and B1 where the pedestrian walks can be measured using positioning data such as GPS 131, base station communication, distance sensor 132, direction sensor 133, or the like. Positioning can be performed by communication such as a beacon and a radio beacon.

距離算出部171は、特定した2地点A1、B1の直線の距離L1を算出するとともに、特定した2地点A1、B1の歩行軌跡に沿った距離D1を自立航法のステップ毎に得られた距離の和により算出する。特定した2地点A1、B1の直線の距離L1は、例えば、各地点A1、B1の位置を(x、y、z)座標で表す場合、各座標値の差の2乗を加算して平方根を求めることにより算出することができる。   The distance calculation unit 171 calculates the distance L1 of the straight line between the two specified points A1 and B1, and calculates the distance D1 along the walking locus of the two specified points A1 and B1 for each step of the autonomous navigation. Calculate by sum. For example, when the positions of the points A1 and B1 are represented by (x, y, z) coordinates, the distance L1 of the straight line between the two specified points A1 and B1 is obtained by adding the square of the difference between the coordinate values to obtain the square root. It can be calculated by obtaining.

次に、距離算出部171は、図6(b)に示すように、特定した2地点A1、B1に対応する地図上の2地点A2、B2を特定する。測位位置A1、B1に対応する地図上の位置A2、B2を特定するには、例えば、地図マッチングを用いることができる。例えば、各地点A2、B2は、地図マッチングにより、歩行者が道路を曲がることにより確定した2地点の位置データを基準とすることができる。距離算出部171は、特定した2地点間の実際の歩行距離dを、地図上の2地点(A2、B2)の直線距離L2を用いて、例えば、L2・D1/L1により算出する。   Next, as shown in FIG. 6B, the distance calculation unit 171 specifies two points A2 and B2 on the map corresponding to the specified two points A1 and B1. In order to specify the positions A2 and B2 on the map corresponding to the positioning positions A1 and B1, for example, map matching can be used. For example, each of the points A2 and B2 can be based on position data of two points determined by a pedestrian turning on a road by map matching. The distance calculation unit 171 calculates the actual walking distance d between the two specified points by using, for example, L2 · D1 / L1 using the linear distance L2 between the two points (A2, B2) on the map.

これにより、地図マッチング法と自立航法のそれぞれの欠点を補い、それぞれの長所を取り込むことで、測位した位置を地図マッチングにより精度良く特定することができるとともに、自立航法により得られた歩行軌跡に沿った距離と直線距離との比を考慮することにより、歩行者が直進せずに歩行する場合でも、特定した2地点間の歩行距離を精度良く求めることができる。なお、特定した地点A2、B2が地図上で直線でない(例えば、A2、B2間にカーブ、曲がり角がある)場合には、曲線を折れ線で近似した地図の各点ごとに、上記処理を行って累計すればよい。また、他の方法として、特定した2地点間の歩行が略直線であるか否かを自立航法により求めた歩行軌跡で推定し、あるいは、対応する地図上の道路で判定し、略直線の場合のみデータを利用することもできる。   This compensates for the disadvantages of the map matching method and the self-contained navigation, and incorporates the advantages of each, so that the positioning position can be identified with high accuracy by map matching, and along the walking trajectory obtained by the self-contained navigation By considering the ratio of the distance and the straight line distance, the walking distance between the two specified points can be obtained with high accuracy even when the pedestrian walks without going straight. If the specified points A2 and B2 are not straight on the map (for example, there is a curve or a corner between A2 and B2), the above processing is performed for each point of the map that approximates the curve with a broken line. Accumulate. In addition, as another method, whether the walking between the two specified points is a substantially straight line is estimated by a walking trajectory obtained by self-contained navigation, or is determined by a corresponding road on the map and is a substantially straight line. Only data can be used.

相関パラメータ算出部172は、距離算出部171で特定した2地点間の歩行距離に基づいて、歩行者の歩幅と歩行特性(例えば、一歩毎の歩行速度、歩行時間又は歩行強度など)との相関パラメータを算出する。なお、歩行特性として一歩毎の歩行速度、歩行時間、歩行強度などの1つを用いてもよく、あるいは、いくつかを組み合わせて用いてもよい。   The correlation parameter calculation unit 172 correlates the pedestrian's stride and walking characteristics (for example, walking speed, walking time, walking strength, etc. for each step) based on the walking distance between the two points specified by the distance calculating unit 171. Calculate the parameters. Note that one of walking speed, walking time, walking strength, etc. for each step may be used as a walking characteristic, or some may be used in combination.

まず、歩行特性として一歩毎の歩行速度と歩幅との相関パラメータを算出する場合について説明する。すなわち、相関パラメータ算出部172は、距離算出部171で特定した2地点間の歩行距離に基づいて、歩行者の歩幅と一歩毎の歩行速度との相関パラメータを算出する。歩行者の歩幅wは、歩行者の歩行速度vとの間に式(14)の関係があると考えるのが妥当である。ここで、α、βは相関パラメータである。   First, a case where a correlation parameter between walking speed and step length for each step is calculated as walking characteristics will be described. That is, the correlation parameter calculation unit 172 calculates a correlation parameter between the pedestrian's stride and the walking speed for each step based on the walking distance between the two points specified by the distance calculation unit 171. It is reasonable to consider that the pedestrian's stride w has the relationship of the formula (14) between the pedestrian's walking speed v. Here, α and β are correlation parameters.

Figure 2009168792
Figure 2009168792

地図マッチングにより特定された2地点(図6の例では、A2、B2)間の歩行距離をd、この2地点間において距離センサ132で得られた歩数をn、2地点間の一歩毎の歩幅の列をwi(i=1、2、…n)、一歩毎の歩行速度の列をvi(i=1、2、…n)とすると、歩幅と歩行速度との相関関係は、例えば、式(15)で表わすことができる。すなわち、歩幅は、歩行速度と第1の相関パラメータ(α)との積算値に第2の相関パラメータ(β)を加算した相関式で表わすことができる。   The walking distance between two points (A2, B2 in the example of FIG. 6) specified by the map matching is d, the number of steps obtained by the distance sensor 132 between these two points is n, and the step length of each step between the two points Wi (i = 1, 2,... N) and the walking speed column for each step is vi (i = 1, 2,... N), the correlation between the stride and the walking speed is, for example, (15). That is, the stride can be expressed by a correlation equation in which the second correlation parameter (β) is added to the integrated value of the walking speed and the first correlation parameter (α).

この場合、線形回帰直線は、式(16)〜式(18)で表わされる。式(17)、式(18)において、aveは平均操作を示す。これらのデータを必要量収集し、線形回帰直線の解として相関パラメータα、βは、式(19)〜式(22)で算出することができる。ここで、varは、分散操作を示し、covは共分散操作を示す。   In this case, the linear regression line is expressed by Expression (16) to Expression (18). In the equations (17) and (18), ave represents an average operation. Necessary amounts of these data are collected, and correlation parameters α and β can be calculated by equations (19) to (22) as solutions of the linear regression line. Here, var indicates a distributed operation, and cov indicates a covariance operation.

歩幅算出部173は、距離センサ132等で歩数及び一歩毎の歩行速度を取得し、取得した歩数及び歩行速度と相関パラメータα、βとにより一歩毎の歩幅を算出する。これにより、2地点間において、歩行者の歩行速度が変動した場合でも、精度良く歩幅を算出することができる。   The stride calculation unit 173 acquires the number of steps and the walking speed for each step with the distance sensor 132 or the like, and calculates the step length for each step based on the acquired number of steps and the walking speed and the correlation parameters α and β. Thereby, even when the walking speed of a pedestrian fluctuates between two points, the stride can be calculated with high accuracy.

誤差算出部174は、算出した歩幅の誤差を算出する。歩幅の誤差は、歩幅と歩行速度との相関関係を特定する際の回帰直線の回りの分散により求めることができる。例えば、上述の線形回帰直線のyの誤差(一歩当たりの誤差)は、式(23)で示す回帰直線の回りの分散で表わすことができ、一歩当たりの距離誤差の平均的な割合eは、1シグマのレベルとして式(24)で算出することができる。なお、距離誤差は、歩幅と歩行速度との相関パラメータを用いて算出される距離の誤差であることから相関誤差としての意味合いも有する。   The error calculation unit 174 calculates an error of the calculated stride. The error in the stride can be obtained from the variance around the regression line when specifying the correlation between the stride and the walking speed. For example, the error (y per step) of the above-described linear regression line can be expressed by the variance around the regression line expressed by Equation (23), and the average ratio e of the distance error per step is It can be calculated by the equation (24) as a level of 1 sigma. Since the distance error is a distance error calculated using a correlation parameter between the stride and the walking speed, it also has a meaning as a correlation error.

Figure 2009168792
Figure 2009168792

式(24)で算出される一歩当たりの誤差を、式(4)のe(t)として用いることができる。なお、この場合には、一歩当たりの誤差に歩数を積算しておく必要がある。これにより、歩幅に基づいて歩行距離を算出する際に、算出した歩行距離の誤差の程度を把握することができ、仮に誤差が許容できる範囲を超えた場合には、誤った歩行距離の特定、あるいは、誤った歩行者の位置の特定を防止することができる。また、歩行者の位置を検出する場合、他のセンサ誤差等を加味して、位置検出の誤差範囲を的確に把握することができる。   The error per step calculated by Equation (24) can be used as e (t) in Equation (4). In this case, it is necessary to add the number of steps to the error per step. Thereby, when calculating the walking distance based on the stride, it is possible to grasp the degree of error of the calculated walking distance, and if the error exceeds the allowable range, the erroneous walking distance is identified, Or specification of the position of an incorrect pedestrian can be prevented. Further, when detecting the position of a pedestrian, it is possible to accurately grasp the position detection error range by taking into account other sensor errors and the like.

上述の例では、歩行者の歩幅wは、歩行者の歩行速度vとの間で線形関係にあるとして相関パラメータを算出したが、これに限定されるものではなく、歩行者の歩幅wと、歩行者の歩行速度vとの間に多項式の関係があるとすることもできる。例えば、式(25)で示すように、二次式の関係にあるとすることもできる。   In the above example, the correlation parameter is calculated on the assumption that the pedestrian's stride w is linearly related to the pedestrian's walking speed v. However, the present invention is not limited to this. It can also be assumed that there is a polynomial relationship with the walking speed v of the pedestrian. For example, as shown in Expression (25), it can be assumed that the relationship is a quadratic expression.

Figure 2009168792
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この場合、式(15)に代えて式(26)を、式(16)に代えて式(27)を、式(17)に代えて式(28)及び式(29)を、式(18)に代えて式(30)を用いることができる。また、相関パラメータα、β、γは、例えば、重回帰分析などの手法を用いて算出することができる。すなわち、歩幅は、歩行速度の2乗と第1の相関パラメータ(α)との積算値に、歩行速度と第2の相関パラメータ(β)との積算値を加算し、さらに第3の相関パラメータ(γ)を加算した相関式で表わすことができる。   In this case, Expression (26) is replaced with Expression (15), Expression (27) is replaced with Expression (16), Expression (28) and Expression (29) are replaced with Expression (17), Expression (18) ) Can be used instead of the formula (30). Further, the correlation parameters α, β, γ can be calculated using a technique such as multiple regression analysis. That is, the stride is obtained by adding the integrated value of the walking speed and the second correlation parameter (β) to the integrated value of the square of the walking speed and the first correlation parameter (α), and further adding the third correlation parameter. It can be expressed by a correlation equation obtained by adding (γ).

なお、歩行者の歩幅と歩行速度との関係は、多項式の関係があるとすることができることから、二次式の関係に限定されるものではなく、N次式の結合からなる式(N=2、1、−1、又は0、すなわち定数項など)であってもよい。   Since the relationship between the pedestrian's stride and the walking speed can be assumed to be a polynomial relationship, the relationship is not limited to a quadratic relationship, but is an equation consisting of a combination of N-order equations (N = 2, 1, -1, or 0, that is, a constant term).

次に、歩行特性として一歩毎の歩行時間(歩行ペース)と歩幅との相関パラメータを算出する場合について説明する。なお、歩行ペースとは、歩行における足の回転の早さに基づく数値を示し、例えば、一歩当たりに要する歩行時間tr、単位時間当たりの歩数、あるいは単位時間当たりにセンサデータの原点(データのほぼ中央値)を通過する回数などである。   Next, a case where a correlation parameter between the walking time (walking pace) for each step and the stride is calculated as a walking characteristic will be described. The walking pace is a numerical value based on the speed of foot rotation in walking. For example, the walking time tr required per step, the number of steps per unit time, or the origin of sensor data per unit time (almost data) This is the number of passes through the median.

図7は歩行ペースの一例を示す説明図である。図7において、横軸は時間を示し、縦軸は歩行に伴う鉛直方向の加速度を示す。歩行者の歩行に伴う鉛直方向の加速度を検出することができるセンサでデータを取得した場合、図7に示すように、センサデータ(図7の例では加速度データ)の原点又はデータのほぼ中央値を通過する回数を求めることにより歩行ペースを取得することができる。歩数の検出が困難な場合には有効かつ簡便な方法である。なお、以下の説明では、歩行ペースとして一歩当たりの歩行時間trの場合について説明するが、単位時間当たりの歩数、あるいは単位時間当たりにセンサデータの原点(データのほぼ中央値)を通過する回数についても同様である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a walking pace. In FIG. 7, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates vertical acceleration associated with walking. When data is acquired by a sensor that can detect vertical acceleration associated with walking of a pedestrian, as shown in FIG. 7, the origin of sensor data (acceleration data in the example of FIG. 7) or the approximate median value of the data The walking pace can be acquired by obtaining the number of times of passing. This is an effective and simple method when it is difficult to detect the number of steps. In the following description, the case of the walking time tr per step as the walking pace will be described. However, the number of steps per unit time or the number of times of passing the sensor data origin (almost the median value of data) per unit time. Is the same.

相関パラメータ算出部172は、距離算出部171で特定した2地点間の歩行距離に基づいて、歩行者の歩幅と一歩毎の歩行時間(歩行ペース)との相関パラメータを算出する。歩行者の歩幅wは、歩行者の歩行時間vとの間に式(31)の関係があると考えるのが妥当である。ここで、α′、β′は相関パラメータである。   The correlation parameter calculation unit 172 calculates a correlation parameter between the pedestrian's stride and the walking time for each step (walking pace) based on the walking distance between the two points specified by the distance calculation unit 171. It is reasonable to think that the pedestrian's stride w has the relationship of the formula (31) with the pedestrian's walking time v. Here, α ′ and β ′ are correlation parameters.

Figure 2009168792
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地図マッチングにより特定された2地点(図6の例では、A2、B2)間の歩行距離をd、この2地点間において距離センサ132で得られた歩数をn、2地点間の一歩毎の歩幅の列をwi(i=1、2、…n)、一歩毎の歩行時間の列をtri(i=1、2、…n)とすると、歩幅と歩行時間との相関関係は、例えば、式(32)で表わすことができる。すなわち、歩幅は、歩行時間と第1の相関パラメータα′との積算値に第2の相関パラメータβ′を加算した相関式で表わすことができる。   The walking distance between two points (A2, B2 in the example of FIG. 6) specified by the map matching is d, the number of steps obtained by the distance sensor 132 between these two points is n, and the step length of each step between the two points Wi (i = 1, 2,... N) and the walking time sequence for each step is tri (i = 1, 2,... N), the correlation between the stride and the walking time is, for example: (32). That is, the stride can be expressed by a correlation formula in which the second correlation parameter β ′ is added to the integrated value of the walking time and the first correlation parameter α ′.

この場合、線形回帰直線は、式(33)〜式(35)で表わされる。これらのデータを必要量収集し、線形回帰直線の解として相関パラメータα′、β′は、歩行速度の場合と同様に、式(19)〜式(22)で算出することができる。   In this case, the linear regression line is expressed by Expression (33) to Expression (35). Necessary amounts of these data are collected, and correlation parameters α ′ and β ′ as solutions of the linear regression line can be calculated by equations (19) to (22) as in the case of walking speed.

歩幅算出部173は、距離センサ132等で歩数及び一歩毎の歩行時間を取得し、取得した歩数及び歩行時間と相関パラメータとにより一歩毎の歩幅を算出する。これにより、2地点間において、歩行者の歩行時間(歩行ペース)が変動した場合でも、精度良く歩幅を算出することができる。   The stride calculation unit 173 acquires the number of steps and the walking time for each step with the distance sensor 132 and the like, and calculates the step length for each step based on the acquired number of steps, the walking time, and the correlation parameter. Thereby, even when the walking time (walking pace) of a pedestrian fluctuates between two points, the stride can be calculated with high accuracy.

誤差算出部174は、算出した歩幅の誤差を算出する。歩幅の誤差は、歩幅と歩行時間との相関関係を特定する際の回帰直線の回りの分散により求めることができる。例えば、上述の線形回帰直線のyの誤差(一歩当たりの誤差)は、式(23)で示す回帰直線の回りの分散で表わすことができ、一歩当たりの距離誤差の平均的な割合eは、1シグマのレベルとして式(24)で算出することができる。なお、距離誤差は、歩幅と歩行時間との相関パラメータを用いて算出される距離の誤差であることから相関誤差としての意味合いも有する   The error calculation unit 174 calculates an error of the calculated stride. The error in the stride can be obtained from the variance around the regression line when specifying the correlation between the stride and the walking time. For example, the error (y per step) of the above-described linear regression line can be expressed by the variance around the regression line expressed by Equation (23), and the average ratio e of the distance error per step is It can be calculated by the equation (24) as a level of 1 sigma. The distance error has a meaning as a correlation error because it is a distance error calculated using a correlation parameter between the stride and the walking time.

上述の例では、歩行者の歩幅wは、歩行者の歩行時間trとの間で線形関係にあるとして相関パラメータを算出したが、これに限定されるものではなく、歩行者の歩幅wと、歩行者の歩行時間trとの間に多項式の関係があるとすることもできる。例えば、式(36)で示すように、二次式の関係にあるとすることもできる。   In the above-described example, the correlation parameter is calculated on the assumption that the pedestrian's stride w is linearly related to the pedestrian's walking time tr. However, the present invention is not limited thereto, and the pedestrian's stride w and It can also be assumed that there is a polynomial relationship with the walking time tr of the pedestrian. For example, as shown by the equation (36), it can be assumed that the relationship is a quadratic equation.

Figure 2009168792
Figure 2009168792

この場合、式(15)に代えて式(37)を、式(16)に代えて式(38)を、式(17)に代えて式(39)及び式(40)を、式(18)に代えて式(41)を用いることができる。また、相関パラメータα′、β′、γ′は、例えば、重回帰分析などの手法を用いて算出することができる。すなわち、歩幅は、歩行時間の2乗と第1の相関パラメータα′との積算値に、歩行時間と第2の相関パラメータβ′との積算値を加算し、さらに第3の相関パラメータγ′を加算した相関式で表わすことができる。   In this case, Expression (37) is replaced with Expression (15), Expression (38) is replaced with Expression (16), Expression (39) and Expression (40) are replaced with Expression (17), Expression (18) ) Can be used instead of the formula (41). Further, the correlation parameters α ′, β ′, and γ ′ can be calculated using a technique such as multiple regression analysis. That is, the stride is obtained by adding the integrated value of the walking time and the second correlation parameter β ′ to the integrated value of the square of the walking time and the first correlation parameter α ′, and further adding the third correlation parameter γ ′. Can be represented by a correlation equation.

なお、歩行者の歩幅と歩行時間との関係は、多項式の関係があるとすることができることから、二次式の関係に限定されるものではなく、N次式の結合からなる式(N=2、1、−1、定数項など)であってもよい。   Since the relationship between the pedestrian's stride and the walking time can be assumed to be a polynomial relationship, the relationship is not limited to a quadratic relationship, but is an equation consisting of a combination of N-order equations (N = 2, 1, -1, constant terms, etc.).

次に、歩行特性として一歩毎の着地時の衝撃としての歩行強度(歩行の強さ)と歩幅との相関パラメータを算出する場合について説明する。歩行強度は、例えば、歩行者が歩行する都度、足を地面に着地させたときの衝撃を示すものである。図8は歩行強度の一例を示す説明図である。図8において、横軸は時間を示し、縦軸は歩行に伴う鉛直方向の加速度を示す。図8に示すように、歩行強度は、歩行に伴って生ずる鉛直方向の加速度に含まれる変量であり、例えば、一歩毎の加速度と静止加速度(重力加速度g)との差分の絶対値の最大値であるSm1若しくはSm2、あるいは最大値の平均値(Sm1+Sm2)/2、あるいは一歩毎の加速度の積分値、例えば、図8において斜線で示す面積S1、S2、あるいは面積の和(S1+S2)などである。   Next, a case will be described in which a correlation parameter between the walking strength (walking strength) as the impact at the time of landing for each step and the stride is calculated as the walking characteristics. The walking intensity indicates, for example, an impact when a foot is landed on the ground every time a pedestrian walks. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of walking strength. In FIG. 8, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates vertical acceleration associated with walking. As shown in FIG. 8, the walking intensity is a variable included in the acceleration in the vertical direction caused by walking, and is, for example, the maximum absolute value of the difference between the acceleration for each step and the stationary acceleration (gravity acceleration g). Sm1 or Sm2, or an average value of maximum values (Sm1 + Sm2) / 2, or an integrated value of acceleration at each step, for example, areas S1 and S2 indicated by hatching in FIG. 8, or a sum of areas (S1 + S2). .

相関パラメータ算出部172は、距離算出部171で特定した2地点間の歩行距離に基づいて、歩行者の歩幅と一歩毎の歩行強度(歩行の強さ)との相関パラメータを算出する。歩行者の歩幅wは、歩行者の歩行強度stとの間に式(42)の関係があると考えるのが妥当である。ここで、α″、β″は相関パラメータである。   The correlation parameter calculation unit 172 calculates a correlation parameter between the pedestrian's stride and the walking strength (walking strength) for each step based on the walking distance between the two points specified by the distance calculation unit 171. It is reasonable to think that the pedestrian's stride w has the relationship of the formula (42) with the pedestrian's walking strength st. Here, α ″ and β ″ are correlation parameters.

Figure 2009168792
Figure 2009168792

地図マッチングにより特定された2地点(図6の例では、A2、B2)間の歩行距離をd、この2地点間において距離センサ132で得られた歩数をn、2地点間の一歩毎の歩幅の列をwi(i=1、2、…n)、一歩毎の歩行強度の列をsti(i=1、2、…n)とすると、歩幅と歩行強度との相関関係は、例えば、式(43)で表わすことができる。すなわち、歩幅は、歩行強度と第1の相関パラメータα″との積算値に第2の相関パラメータβ″を加算した相関式で表わすことができる。   The walking distance between two points (A2, B2 in the example of FIG. 6) specified by the map matching is d, the number of steps obtained by the distance sensor 132 between these two points is n, and the step length of each step between the two points Wi (i = 1, 2,..., N) and the walking intensity column for each step as sti (i = 1, 2,... N), the correlation between the stride and the walking intensity is, for example, (43). That is, the stride can be expressed by a correlation formula obtained by adding the second correlation parameter β ″ to the integrated value of the walking intensity and the first correlation parameter α ″.

この場合、線形回帰直線は、式(44)〜式(46)で表わされる。これらのデータを必要量収集し、線形回帰直線の解として相関パラメータα″、β″は、歩行速度の場合と同様に、式(19)〜式(22)で算出することができる。   In this case, the linear regression line is expressed by Expression (44) to Expression (46). Necessary amounts of these data are collected, and correlation parameters α ″ and β ″ as solutions of the linear regression line can be calculated by equations (19) to (22) as in the case of walking speed.

歩幅算出部173は、距離センサ132等で歩数及び一歩毎の歩行強度を取得し、取得した歩数及び歩行強度と相関パラメータとにより一歩毎の歩幅を算出する。これにより、2地点間において、歩行者の歩行時間(歩行ペース)が変動した場合でも、精度良く歩幅を算出することができる。   The step length calculation unit 173 acquires the number of steps and the walking strength for each step with the distance sensor 132 and the like, and calculates the step length for each step based on the acquired number of steps and the walking strength and the correlation parameter. Thereby, even when the walking time (walking pace) of a pedestrian fluctuates between two points, the stride can be calculated with high accuracy.

誤差算出部174は、算出した歩幅の誤差を算出する。歩幅の誤差は、歩幅と歩行強度との相関関係を特定する際の回帰直線の回りの分散により求めることができる。例えば、上述の線形回帰直線のyの誤差(一歩当たりの誤差)は、式(23)で示す回帰直線の回りの分散で表わすことができ、一歩当たりの距離誤差の平均的な割合eは、1シグマのレベルとして式(24)で算出することができる。なお、距離誤差は、歩幅と歩行強度との相関パラメータを用いて算出される距離の誤差であることから相関誤差としての意味合いも有する   The error calculation unit 174 calculates an error of the calculated stride. The error in the stride can be obtained from the variance around the regression line when specifying the correlation between the stride and the walking strength. For example, the error (y per step) of the above-described linear regression line can be expressed by the variance around the regression line expressed by Equation (23), and the average ratio e of the distance error per step is It can be calculated by the equation (24) as a level of 1 sigma. The distance error has a meaning as a correlation error because it is a distance error calculated using a correlation parameter between the stride and the walking strength.

上述の例では、歩行者の歩幅wは、歩行者の歩行強度stとの間で線形関係にあるとして相関パラメータを算出したが、これに限定されるものではなく、歩行者の歩幅wと歩行者の歩行速度vとの間の関係、あるいは歩幅wと歩行時間trとの間の関係と同様に、歩行者の歩幅wと歩行者の歩行強度stとの間に多項式の関係があるとすることもできる。   In the above example, the correlation parameter is calculated on the assumption that the pedestrian's stride w is linearly related to the pedestrian's walking strength st. However, the present invention is not limited to this. It is assumed that there is a polynomial relationship between the pedestrian's stride w and the pedestrian's walking strength st, similarly to the relationship between the pedestrian's walking speed v or the stride w and the walking time tr. You can also.

上述した相関パラメータ、α、β、γ、α′、β′、γ′、α″、β″等の算出では、過去に収集して記憶しておいた多くのデータを用いるが、データを記憶(蓄積)する場合、必ずしも全てのデータを記憶しておく必要はない。すなわち、データ数、x及びyそれぞれの総和、xの2乗及びyの2乗それぞれの総和、x・yの総和を記憶しておけば、式(19)〜式(24)は、データが得られる都度、漸化的に算出することができる。   In calculating the correlation parameters, α, β, γ, α ′, β ′, γ ′, α ″, β ″, etc. described above, a lot of data collected and stored in the past is used, but the data is stored. When (accumulating), it is not always necessary to store all data. That is, if the number of data, the sum of each of x and y, the sum of the squares of x and the sum of the squares of y, and the sum of x and y are stored, the equations (19) to (24) Each time it is obtained, it can be calculated incrementally.

なお、上述の距離算出部171、相関パラメータ算出部172、歩幅算出部173、誤差算出部174は、全体として本発明に係る歩幅算出装置を構成している。また、相関パラメータ算出部172をCPU、RAMなどで構成し、相関パラメータの算出処理手順を定めたコンピュータプログラムを実行する構成とすることもできる。   Note that the above-described distance calculation unit 171, correlation parameter calculation unit 172, stride length calculation unit 173, and error calculation unit 174 constitute a stride calculation device according to the present invention as a whole. Further, the correlation parameter calculation unit 172 may be configured by a CPU, a RAM, and the like, and a computer program that defines a correlation parameter calculation processing procedure may be executed.

所定のデータを収集して相関パラメータを求めておくことによって、歩行距離特定部175は、歩行者の歩数及び歩幅算出部173で算出した歩幅に基づいて歩行距離を特定する。これにより、精度良く歩行距離を求めることができる。   By collecting predetermined data and obtaining correlation parameters, the walking distance specifying unit 175 specifies the walking distance based on the number of steps of the pedestrian and the stride calculated by the stride calculating unit 173. Thereby, the walking distance can be obtained with high accuracy.

所定のデータを収集して相関パラメータを求めておくことによって、位置特定部176は、測位部13で測位した測位位置及び歩行距離特定部175で特定した歩行距離に基づいて歩行者の位置を特定する。これにより、精度良く歩行者の位置を求めることができる。   By collecting predetermined data and obtaining correlation parameters, the position specifying unit 176 specifies the position of the pedestrian based on the positioning position determined by the positioning unit 13 and the walking distance specified by the walking distance specifying unit 175. To do. Thereby, the position of a pedestrian can be calculated | required accurately.

表示部18は、例えば、液晶表示パネルであって、歩行者に自身の位置を地図上に表示する。   The display unit 18 is a liquid crystal display panel, for example, and displays its position on a map to a pedestrian.

音声出力部19は、歩行者の位置を表示部18で表示する際に、歩行者に所要の情報を通知するため、又は注意を促すため音声又は音響を出力する。   When the pedestrian's position is displayed on the display unit 18, the audio output unit 19 outputs audio or sound to notify the pedestrian of necessary information or to call attention.

次に相関パラメータを算出して歩幅を算出処理の手順について説明する。図9は歩幅算出処理の手順を示すフローチャートである。制御部11は、歩行者の位置を測位し(S11)、特定の2地点を通過したか否かを判定し(S12)、2地点を通過していない場合(S12でNO)、ステップS11の処理を行って測位を続ける。   Next, a procedure for calculating a correlation parameter and calculating a stride will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the steps of the stride calculation process. The control unit 11 measures the position of the pedestrian (S11), determines whether or not the two specific points have been passed (S12), and if the two points have not been passed (NO in S12), Process and continue positioning.

2地点を通過した場合(S12でYES)、制御部11は、2地点の間の歩行距離を算出し(S13)、2地点の間の歩数を取得し(S14)、2地点の間の歩行特性(例えば、一歩毎の歩行速度、歩行時間又は歩行強度など)を取得する(S15)。   When passing through two points (YES in S12), the control unit 11 calculates the walking distance between the two points (S13), acquires the number of steps between the two points (S14), and walks between the two points. Characteristics (for example, walking speed, walking time, walking strength, etc. for each step) are acquired (S15).

制御部11は、相関パラメータ算出に必要なデータが十分あるか否かを判定し(S16)、データが十分でない場合(S16でNO)、取得したデータを記憶し(S17)、ステップS11以降の処理を続ける。   The control unit 11 determines whether or not there is sufficient data necessary for calculating the correlation parameter (S16). If the data is not sufficient (NO in S16), the acquired data is stored (S17), and the steps after step S11 are performed. Continue processing.

データが十分ある場合(S16でYES)、制御部11は、相関パラメータを算出し(S18)、算出した相関パラメータ及び歩行特性(例えば、一歩毎の歩行速度、歩行時間又は歩行強度など)に基づいて歩幅を算出し(S19)、処理を終了する。   When there is sufficient data (YES in S16), the control unit 11 calculates a correlation parameter (S18), and based on the calculated correlation parameter and walking characteristics (for example, walking speed, walking time or walking strength for each step). The stride is calculated (S19), and the process ends.

なお、制御部11は、上述の処理で算出した歩幅と検出した歩数とに基づいて、歩行距離を特定する。また、制御部11は、測位した測位位置及び特定した歩行距離に基づいて歩行者の位置を特定する。   Note that the control unit 11 specifies the walking distance based on the stride calculated by the above process and the detected number of steps. Moreover, the control part 11 specifies the position of a pedestrian based on the measured positioning position and the specified walking distance.

実施の形態2
実施の形態1で説明した歩行者の歩行特性は、歩行者が平坦な道路を歩行する場合と坂道を歩行する場合とで微妙に異なる可能性がある。従って歩行者の歩幅と歩行特性との相関パラメータは平坦な道路と坂道とでは異なる可能性がある。以下、歩行者が歩行した2地点間の道路の傾斜を考慮した場合について説明する。
Embodiment 2
The walking characteristics of the pedestrian described in the first embodiment may be slightly different between when the pedestrian walks on a flat road and when walking on a hill. Therefore, the correlation parameter between the pedestrian's stride and walking characteristics may be different between a flat road and a slope. Hereinafter, the case where the inclination of the road between two points where the pedestrian walked is considered will be described.

位置検出装置10の構成は、図1の例と同様であるが、地図データベース14は、広範囲の地図情報として、例えば、定義された道路の距離及び方位に加えて、傾斜情報としての道路の適宜の地点の高度情報、高度差の情報、あるいは適宜の地点間の高度差を両端点の距離で除した傾斜角を記憶してある。   The configuration of the position detection device 10 is the same as that in the example of FIG. 1, but the map database 14 is used as a wide range of map information, for example, in addition to a defined road distance and direction, as appropriate for roads as inclination information. The altitude information of the point, the difference information of the altitude, or the inclination angle obtained by dividing the altitude difference between the appropriate points by the distance between the end points is stored.

なお、位置検出装置10に高度センサを備えておき、高度センサで検出した高度情報を用いて傾斜角を取得することもできる。また、通信部12を介して、外部より傾斜情報を受信するようにしてもよい。以下、傾斜情報として2地点間の傾斜角を用いる場合について説明する。   Note that the position detection device 10 may be provided with an altitude sensor, and the tilt angle may be acquired using altitude information detected by the altitude sensor. Further, the inclination information may be received from the outside via the communication unit 12. Hereinafter, the case where the inclination angle between two points is used as the inclination information will be described.

まず、傾斜角を考慮して歩幅と一歩毎の歩行速度との相関パラメータを算出する場合について説明する。すなわち、相関パラメータ算出部172は、距離算出部171で特定した2地点間の歩行距離、2地点間の傾斜角に基づいて、歩行者の歩幅と一歩毎の歩行速度との相関パラメータを算出する。歩行者の歩幅wは、歩行者の歩行速度vとの間に式(14)の関係があると考えるのが妥当である。ここで、α(φ)、β(φ)は相関パラメータであり、φは2地点間の傾斜角である。なお、傾斜角φは、正の場合が上り坂、負の場合が下り坂とすることができる。   First, the case where the correlation parameter between the stride and the walking speed for each step is calculated in consideration of the inclination angle will be described. That is, the correlation parameter calculation unit 172 calculates a correlation parameter between the pedestrian's stride and the walking speed for each step based on the walking distance between the two points specified by the distance calculation unit 171 and the inclination angle between the two points. . It is reasonable to consider that the pedestrian's stride w has the relationship of the formula (14) between the pedestrian's walking speed v. Here, α (φ) and β (φ) are correlation parameters, and φ is an inclination angle between two points. Note that the inclination angle φ can be uphill when positive and downhill when negative.

Figure 2009168792
Figure 2009168792

地図マッチングにより特定された2地点(図6の例では、A2、B2)間の歩行距離をd、この2地点間において距離センサ132で得られた歩数をn、2地点間の一歩毎の歩幅の列をwi(i=1、2、…n)、一歩毎の歩行速度の列をvi(i=1、2、…n)とすると、歩幅と歩行速度との相関関係は、例えば、式(48)で表わすことができる。すなわち、歩幅は、歩行速度と第1の相関パラメータα(φ)との積算値に第2の相関パラメータβ(φ)を加算した相関式で表わすことができる。   The walking distance between two points (A2, B2 in the example of FIG. 6) specified by the map matching is d, the number of steps obtained by the distance sensor 132 between these two points is n, and the step length of each step between the two points Wi (i = 1, 2,... N) and the walking speed column for each step is vi (i = 1, 2,... N), the correlation between the stride and the walking speed is, for example, (48). That is, the stride can be expressed by a correlation equation in which the second correlation parameter β (φ) is added to the integrated value of the walking speed and the first correlation parameter α (φ).

この場合、線形回帰直線は、式(49)〜式(51)で表わされる。式(50)、式(51)において、aveは平均操作を示す。これらのデータを必要量収集し、線形回帰直線の解として相関パラメータα(φ)、β(φ)は、式(52)〜式(55)で算出することができる。ここで、varは、分散操作を示し、covは共分散操作を示す。   In this case, the linear regression line is expressed by Expression (49) to Expression (51). In the formulas (50) and (51), ave represents an average operation. Necessary amounts of these data are collected, and correlation parameters α (φ) and β (φ) can be calculated by equations (52) to (55) as solutions of the linear regression line. Here, var indicates a distributed operation, and cov indicates a covariance operation.

歩幅算出部173は、距離センサ132等で歩数及び一歩毎の歩行速度を取得し、取得した歩数及び歩行速度と相関パラメータα(φ)、β(φ)とにより一歩毎の歩幅を算出する。これにより、2地点間において、歩行者が平坦な道路だけでなく、坂道を歩行する場合であっても、精度良く歩幅を算出することができる。   The stride calculation unit 173 acquires the number of steps and the walking speed for each step with the distance sensor 132 and the like, and calculates the step length for each step based on the acquired number of steps and the walking speed and the correlation parameters α (φ) and β (φ). Thereby, even when the pedestrian walks not only on a flat road but also on a slope between two points, the stride can be calculated with high accuracy.

誤差算出部174は、算出した歩幅の誤差を算出する。歩幅の誤差は、歩幅と歩行速度との相関関係を特定する際の回帰直線の回りの分散により求めることができる。例えば、上述の線形回帰直線のyの誤差(一歩当たりの誤差)は、式(56)で示す回帰直線の回りの分散で表わすことができ、一歩当たりの距離誤差の平均的な割合eは、1シグマのレベルとして式(57)で算出することができる。なお、距離誤差は、歩幅と歩行速度との相関パラメータを用いて算出される距離の誤差であることから相関誤差としての意味合いも有する。   The error calculation unit 174 calculates an error of the calculated stride. The error in the stride can be obtained from the variance around the regression line when specifying the correlation between the stride and the walking speed. For example, the above-mentioned linear regression line y error (error per step) can be expressed by the variance around the regression line represented by equation (56), and the average ratio e of distance error per step is: It can be calculated by the equation (57) as a level of 1 sigma. Since the distance error is a distance error calculated using a correlation parameter between the stride and the walking speed, it also has a meaning as a correlation error.

Figure 2009168792
Figure 2009168792

式(57)で算出される一歩当たりの誤差を、式(4)のe(t)として用いることができる。なお、この場合には、一歩当たりの誤差に歩数を積算しておく必要がある。これにより、歩幅に基づいて歩行距離を算出する際に、算出した歩行距離の誤差の程度を把握することができ、仮に誤差が許容できる範囲を超えた場合には、誤った歩行距離の特定、あるいは、誤った歩行者の位置の特定を防止することができる。また、歩行者の位置を検出する場合、他のセンサ誤差等を加味して、位置検出の誤差範囲を的確に把握することができる。   The error per step calculated by Expression (57) can be used as e (t) in Expression (4). In this case, it is necessary to add the number of steps to the error per step. Thereby, when calculating the walking distance based on the stride, it is possible to grasp the degree of error of the calculated walking distance, and if the error exceeds the allowable range, the erroneous walking distance is identified, Or specification of the position of an incorrect pedestrian can be prevented. Further, when detecting the position of a pedestrian, it is possible to accurately grasp the position detection error range by taking into account other sensor errors and the like.

上述の例では、歩行者の歩幅wは、歩行者の歩行速度vとの間で線形関係にあるとして相関パラメータを算出したが、これに限定されるものではなく、実施の形態1の場合と同様に、歩行者の歩幅wと、歩行者の歩行速度vとの間に多項式(N次式)の関係があるとすることもできる。例えば、二次式の場合、相関パラメータα(φ)、β(φ)、γ(φ)は、例えば、重回帰分析などの手法を用いて傾斜角φ毎に算出することができる。すなわち、歩幅は、歩行速度の2乗と第1の相関パラメータα(φ)との積算値に、歩行速度と第2の相関パラメータβ(φ)との積算値を加算し、さらに第3の相関パラメータγ(φ)を加算した相関式で表わすことができる。   In the above example, the correlation parameter is calculated on the assumption that the pedestrian's stride w is linearly related to the walking speed v of the pedestrian, but the present invention is not limited to this. Similarly, it can be assumed that there is a polynomial (Nth order equation) relationship between the pedestrian's stride w and the pedestrian's walking speed v. For example, in the case of a quadratic expression, the correlation parameters α (φ), β (φ), and γ (φ) can be calculated for each inclination angle φ using a technique such as multiple regression analysis. That is, the stride is obtained by adding the integrated value of the walking speed and the second correlation parameter β (φ) to the integrated value of the square of the walking speed and the first correlation parameter α (φ), and It can be expressed by a correlation formula obtained by adding the correlation parameter γ (φ).

また、一歩毎の歩行速度の他に、歩行特性として一歩毎の歩行時間(歩行ペース)又は歩行強度(歩行の強さ)などを用いることもできる。   In addition to the walking speed for each step, walking time (walking pace) or walking strength (walking strength) for each step can be used as the walking characteristics.

上述のように、傾斜角φ毎に得られた相関パラメータα(φ)、β(φ)、γ(φ)などは、傾斜角φの変化に応じて微小に変化するため、相関パラメータα(φ)、β(φ)、γ(φ)などは、傾斜角φと線形関係にあるとすることができる。すなわち、式(58)〜式(60)が成立する。ここで、α1、α2は、相関パラメータα(φ)を任意の傾斜角φに対して補正することができる新たな第2の相関関係を特定する相関パラメータ(補正用相関パラメータ)であり、β1、β2は、相関パラメータβ(φ)を任意の傾斜角φに対して補正することができる新たな第2の相関関係を特定する相関パラメータ(補正用相関パラメータ)であり、γ1、γ2は、相関パラメータγ(φ)を任意の傾斜角φに対して補正することができる新たな第2の相関関係を特定する相関パラメータ(補正用相関パラメータ)である。   As described above, the correlation parameters α (φ), β (φ), γ (φ) and the like obtained for each inclination angle φ change minutely according to the change in the inclination angle φ. [phi], [beta] ([phi]), [gamma] ([phi]), etc. may be in a linear relationship with the tilt angle [phi]. That is, Formula (58)-Formula (60) are materialized. Here, α1 and α2 are correlation parameters (correction correlation parameters) for specifying a new second correlation that can correct the correlation parameter α (φ) with respect to an arbitrary inclination angle φ, and β1 , Β2 are correlation parameters (correction correlation parameters) that specify a new second correlation that can correct the correlation parameter β (φ) with respect to an arbitrary tilt angle φ, and γ1, γ2 are This is a correlation parameter (correction correlation parameter) that specifies a new second correlation that can correct the correlation parameter γ (φ) with respect to an arbitrary inclination angle φ.

Figure 2009168792
Figure 2009168792

また、傾斜角φ毎に得られた一歩当たりの距離誤差(相関誤差)の平均的な割合e(φ)も、傾斜角φの変化に応じて微小に変化するため、距離誤差(相関誤差)e(φ)は、傾斜角φと線形関係にあるとすることができ、式(61)が成立する。ここで、e1、e2は、距離誤差(相関誤差)e(φ)を任意の傾斜角φに対して補正することができる新たなパラメータ(相関誤差補正用パラメータ)である。なお、補正用相関パラメータ、相関誤差補正用パラメータの算出は、相関パラメータ算出部172で行うことができる。   Further, since the average ratio e (φ) of the distance error (correlation error) per step obtained for each inclination angle φ also changes minutely according to the change of the inclination angle φ, the distance error (correlation error). It can be assumed that e (φ) has a linear relationship with the inclination angle φ, and Equation (61) is established. Here, e1 and e2 are new parameters (correlation error correction parameters) that can correct the distance error (correlation error) e (φ) with respect to an arbitrary inclination angle φ. Note that the correlation parameter calculation unit 172 can calculate the correction correlation parameter and the correlation error correction parameter.

上述の式(58)〜式(60)は、相関パラメータと傾斜角とを関連付けるものである。予めいくつかの傾斜角φに対応する相関パラメータα(φ)、β(φ)、γ(φ)がわかっている場合には、上述の関連付けを用いることにより、任意の傾斜角に対して相関パラメータを求めることができる。なお、歩行特性として、歩行時間(歩行ペース)、歩行強度(歩行の強さ)を用いる場合も同様である。   The above equations (58) to (60) relate the correlation parameter and the inclination angle. If the correlation parameters α (φ), β (φ), and γ (φ) corresponding to several tilt angles φ are known in advance, the correlation described above is used for correlation with an arbitrary tilt angle. Parameters can be determined. The same applies when using walking time (walking pace) and walking strength (walking strength) as walking characteristics.

実施の形態2では、上述した相関パラメータα(φ)、β(φ)、γ(φ)等の算出では、過去に収集して記憶しておいた多くのデータを用いるが、データを記憶(蓄積)する場合、必ずしも全てのデータを記憶しておく必要はない。すなわち、傾斜角φ毎のデータ数、x及びyそれぞれの総和、xの2乗及びyの2乗それぞれの総和、x・yの総和を記憶しておけば、式(52)〜式(57)は、データが得られる都度、漸化的に算出することができる。そして、その結果を用いて相関パラメータと傾斜角との関係を示す式(58)〜式(60)、式(61)における補正用相関パラメータ(α1、α2など)、相関誤差補正用パラメータ(e1、e2など)を算出すればよい。   In the second embodiment, in the calculation of the correlation parameters α (φ), β (φ), γ (φ) and the like described above, a lot of data collected and stored in the past is used, but the data is stored ( In the case of accumulation), it is not always necessary to store all data. That is, if the number of data for each inclination angle φ, the sum of x and y, the sum of x squares and the sum of y squares, and the sum of x · y are stored, formula (52) to formula (57 ) Can be calculated incrementally each time data is obtained. Then, using the results, correction correlation parameters (α1, α2, etc.) and correlation error correction parameters (e1) in the equations (58) to (60) and (61) showing the relationship between the correlation parameter and the tilt angle. , E2, etc.) may be calculated.

相関パラメータを算出して歩幅を算出処理の手順については、2地点間の歩行距離、歩数及び歩行特性に加えて、2地点間の傾斜角を取得し、取得した傾斜角に応じて相関パラメータを算出する点が異なり、他は図9の例と同様であるので説明は省略する。   Regarding the procedure for calculating the correlation parameter and calculating the stride, in addition to the walking distance between the two points, the number of steps and the walking characteristics, the inclination angle between the two points is acquired, and the correlation parameter is set according to the acquired inclination angle. The other points are the same as in the example of FIG.

以上説明したように、本発明によれば、一歩毎に歩行速度、歩行ペース(歩行時間)又は歩行強度(歩行の強さ)が変動して歩行特性が変化し、歩行者の歩幅が変動するような状況であっても、歩行者の歩幅を従来よりも精度良く算出することができる。また、歩行者が平坦な道路だけでなく、坂道を歩行する場合であっても、歩行者の歩幅を従来よりも精度良く算出することができる。また、歩幅を精度良く算出して歩行者の歩行距離、位置を精度良く特定することができ、自立航法、地図マッチング法、GPS等の衛星航法とのハイブリッド型による位置検出の精度の向上を計ることができる。   As described above, according to the present invention, the walking speed, walking pace (walking time) or walking strength (walking strength) varies for each step, the walking characteristics change, and the pedestrian's step length varies. Even in such a situation, the pedestrian's stride can be calculated more accurately than in the past. Moreover, even when the pedestrian walks not only on a flat road but also on a slope, the pedestrian's stride can be calculated with higher accuracy than in the past. In addition, the walking distance and position of the pedestrian can be specified with high accuracy by calculating the stride, and the accuracy of position detection by the hybrid type with the independent navigation, the map matching method, and the satellite navigation such as GPS is improved. be able to.

上述の位置検出装置は、例えば、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant)、PHS、ノート型パーソナルコンピュータ、音楽プレーヤ、携帯型ゲーム装置等の情報端末装置又は携帯端末装置などに適用することができる。   The position detection device described above can be applied to an information terminal device such as a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a PHS, a notebook personal computer, a music player, and a mobile game device, or a mobile terminal device.

上述の実施の形態において、位置検出装置に傾斜角センサを備えることもできる。これにより、歩行者の歩行、取り出し、操作等に伴う位置検出装置の振動又は姿勢変化で位置検出装置が傾いた場合、方位センサ又は距離センサの種類によっては機能が停止し、あるいは、性能が劣化することがある。従って、傾斜角センサにより傾斜角を検出し、方位センサ又は距離センサを補正することもできる。   In the above-described embodiment, the position detection device may include an inclination angle sensor. As a result, when the position detection device tilts due to vibration or posture change of the position detection device accompanying walking, taking out, operation, etc. of the pedestrian, the function stops or the performance deteriorates depending on the type of the direction sensor or the distance sensor. There are things to do. Accordingly, the tilt angle can be detected by the tilt angle sensor, and the azimuth sensor or the distance sensor can be corrected.

上述の実施の形態で示した相関パラメータ、歩幅、歩行者の位置を推定するための数式は、一例であって、これらに限定されるものではなく、適宜変形した数式を用いることもできる。   The formulas for estimating the correlation parameters, the stride, and the pedestrian position shown in the above-described embodiment are examples, and the formulas are not limited to these, and formulas appropriately modified can be used.

開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The disclosed embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明に係る位置特定装置である位置検出装置の構成の一例を示すブロック 図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the position detection apparatus which is a position identification apparatus based on this invention. 測位位置の誤差範囲の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the error range of a positioning position. 地図情報の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of map information. 地図上の道路の設定の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the setting of the road on a map. 地図上の道路の設定の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the setting of the road on a map. 2地点間の歩行距離を算出する一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example which calculates the walking distance between two points. 歩行ペースの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a walking pace. 歩行強度の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of walking intensity | strength. 歩幅算出処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of a step calculation process.

符号の説明Explanation of symbols

10 位置検出装置
11 制御部
12 通信部
13 測位部
131 GPS
132 距離センサ
133 方位センサ
14 地図データベース
15 記憶部
16 操作部
17 位置検出処理部
171 距離算出部
172 相関パラメータ算出部
173 歩幅算出部
174 誤差算出部
175 歩行距離特定部
176 位置特定部
18 表示部
19 音声出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Position detection apparatus 11 Control part 12 Communication part 13 Positioning part 131 GPS
132 distance sensor 133 orientation sensor 14 map database 15 storage unit 16 operation unit 17 position detection processing unit 171 distance calculation unit 172 correlation parameter calculation unit 173 step calculation unit 174 error calculation unit 175 walking distance specification unit 176 position specification unit 18 display unit 19 Audio output section

Claims (12)

歩行者の歩幅を算出する歩幅算出装置において、
歩行者の歩数を取得する歩数取得手段と、
歩行者が歩行した地点のうちの2地点間の歩行距離を算出する歩行距離算出手段と、
歩行者の歩行特性を取得する歩行特性取得手段と、
前記2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び歩行特性に基づいて歩幅と歩行特性との相関関係を特定する相関関係特定手段と、
該相関関係特定手段で特定した相関関係及び歩行特性に基づいて歩幅を算出する歩幅算出手段と
を備えることを特徴とする歩幅算出装置。
In the stride calculation device that calculates the stride of a pedestrian,
A step acquisition means for acquiring the number of steps of the pedestrian;
A walking distance calculating means for calculating a walking distance between two points among points where the pedestrian walks;
A walking characteristic acquisition means for acquiring a walking characteristic of a pedestrian;
Correlation specifying means for specifying the correlation between the stride and the walking characteristics based on the walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and the walking characteristics;
A stride calculation device comprising: stride calculation means for calculating a stride based on the correlation and walking characteristics specified by the correlation specifying means.
前記歩行特性として一歩毎の歩行速度を取得する歩行速度取得手段を備え、
前記相関関係特定手段は、
前記2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び該2地点間での一歩毎の歩行速度それぞれに基づいて歩幅と歩行速度との相関関係を特定するように構成してあり、
前記歩幅算出手段は、
前記相関関係特定手段で特定した相関関係及び歩行速度に基づいて歩幅を算出するように構成してあることを特徴とする請求項1に記載の歩幅算出装置。
A walking speed acquisition means for acquiring a walking speed for each step as the walking characteristic;
The correlation specifying means includes
It is configured to specify the correlation between the stride and the walking speed based on the walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and the walking speed for each step between the two points. Yes,
The stride calculation means includes
The stride calculation device according to claim 1, wherein a stride is calculated based on the correlation specified by the correlation specifying means and the walking speed.
前記歩行特性として一歩毎の歩行時間を取得する歩行時間取得手段を備え、
前記相関関係特定手段は、
前記2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び該2地点間での一歩毎の歩行時間それぞれに基づいて歩幅と歩行時間との相関関係を特定するように構成してあり、
前記歩幅算出手段は、
前記相関関係特定手段で特定した相関関係及び歩行時間に基づいて歩幅を算出するように構成してあることを特徴とする請求項1に記載の歩幅算出装置。
A walking time acquisition means for acquiring a walking time for each step as the walking characteristics,
The correlation specifying means includes
It is configured to identify the correlation between the stride and the walking time based on the walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and the walking time for each step between the two points. Yes,
The stride calculation means includes
The stride calculation device according to claim 1, wherein a stride is calculated based on the correlation specified by the correlation specifying means and the walking time.
前記歩行特性として一歩毎の着地時の衝撃を取得する衝撃取得手段を備え、
前記相関関係特定手段は、
前記2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び該2地点間での一歩毎の着地時の衝撃それぞれに基づいて歩幅と着地時の衝撃との相関関係を特定するように構成してあり、
前記歩幅算出手段は、
前記相関関係特定手段で特定した相関関係及び着地時の衝撃に基づいて歩幅を算出するように構成してあることを特徴とする請求項1に記載の歩幅算出装置。
An impact acquisition means for acquiring an impact at the time of landing for each step as the walking characteristic,
The correlation specifying means includes
The correlation between the stride and the impact at the time of landing is specified based on the walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and the impact at the time of landing for each step between the two points. Configured
The stride calculation means includes
The stride calculation device according to claim 1, wherein the stride is calculated based on the correlation specified by the correlation specifying means and the impact at the time of landing.
前記2地点間の傾斜に関する傾斜情報を取得する傾斜情報取得手段を備え、
前記相関関係特定手段は、
前記傾斜情報取得手段で取得した傾斜情報に応じて歩幅と歩行特性との相関関係を特定するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の歩幅算出装置。
Inclination information acquisition means for acquiring inclination information relating to the inclination between the two points,
The correlation specifying means includes
5. The apparatus according to claim 1, wherein a correlation between a stride and a walking characteristic is specified in accordance with the inclination information acquired by the inclination information acquisition unit. Stride calculation device.
地図情報を記憶する記憶手段と、
歩行者が歩行した2地点を特定する第1特定手段と、
該第1特定手段で特定した2地点の直線距離を算出する第1距離算出手段と、
前記第1特定手段で特定した2地点の歩行軌跡に沿った距離を自立航法により算出する第2距離算出手段と、
前記第1特定手段で特定した2地点を前記記憶手段に記憶してある地図情報を用いた地図マッチング法により地図上の2地点に特定する第2特定手段と、
該第2特定手段で特定した2地点の直線距離を算出する第3距離算出手段と
を備え、
前記歩行距離算出手段は、
前記第1距離算出手段、第2距離算出手段及び第3距離算出手段で算出した距離に基づいて、歩行者が歩行した2地点間の歩行距離を算出するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の歩幅算出装置。
Storage means for storing map information;
A first specifying means for specifying two points where the pedestrian walks;
First distance calculating means for calculating a straight distance between two points specified by the first specifying means;
Second distance calculating means for calculating a distance along the walking locus of the two points specified by the first specifying means by self-contained navigation;
A second specifying means for specifying two points on the map by a map matching method using the map information stored in the storage means for the two points specified by the first specifying means;
A third distance calculating means for calculating a straight line distance between the two points specified by the second specifying means;
The walking distance calculating means includes
Based on the distance calculated by the first distance calculating means, the second distance calculating means and the third distance calculating means, the walking distance between the two points where the pedestrian walks is calculated. The stride calculation device according to any one of claims 1 to 5.
前記相関関係特定手段は、
前記傾斜情報取得手段で取得した傾斜情報に応じて歩幅と歩行特性との相関関係を示す相関パラメータを特定するように構成してあり、
前記相関関係特定手段が特定した傾斜情報に応じた相関パラメータと該傾斜情報に基づいて、相関パラメータと傾斜情報との第2の相関関係を特定する第2相関関係特定手段を備え、
前記相関関係特定手段は、
さらに、前記第2相関関係特定手段で特定した第2の相関関係に基づいて任意の傾斜情報に対する相関パラメータを特定するように構成してあることを特徴とする請求項5に記載の歩幅算出装置。
The correlation specifying means includes
It is configured to specify a correlation parameter indicating a correlation between the stride and the walking characteristic according to the inclination information acquired by the inclination information acquisition unit,
A second correlation specifying unit for specifying a second correlation between the correlation parameter and the tilt information based on the correlation parameter according to the tilt information specified by the correlation specifying unit and the tilt information;
The correlation specifying means includes
6. The stride calculation device according to claim 5, further comprising: a correlation parameter for arbitrary inclination information is specified based on the second correlation specified by the second correlation specifying means. .
前記歩幅算出手段で算出した歩幅の誤差を算出する誤差算出手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1つに記載の歩幅算出装置。   The stride calculation device according to any one of claims 1 to 7, further comprising error calculation means for calculating a step error calculated by the stride calculation means. 請求項1乃至請求項8のいずれか1つに記載の歩幅算出装置と、
歩行者の歩数及び前記歩幅算出装置で算出した歩幅に基づいて歩行距離を特定する歩行距離特定手段と
を備えることを特徴とする歩行距離特定装置。
A stride calculation device according to any one of claims 1 to 8,
A walking distance specifying device, comprising: a walking distance specifying means for specifying a walking distance based on the number of steps of a pedestrian and the stride calculated by the stride calculating device.
請求項9に記載の歩行距離特定装置と、
歩行者の位置を測位する測位手段と、
該測位手段で測位した測位位置及び前記歩行距離特定装置で特定した歩行距離に基づいて歩行者の位置を特定する位置特定手段と
を備えることを特徴とする位置特定装置。
The walking distance specifying device according to claim 9;
Positioning means for positioning the position of the pedestrian,
A position specifying device comprising: position specifying means for specifying a position of a pedestrian based on a positioning position measured by the positioning means and a walking distance specified by the walking distance specifying device.
コンピュータを、歩行者の歩数及び歩行特性を取得させて、歩行者の歩幅と歩行特性との相関関係を特定する手段として機能させるためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
歩行者が歩行した地点のうちの2地点間の歩行距離を算出する歩行距離算出手段と、
算出した2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び歩行特性に基づいて歩幅と歩行特性との相関関係を特定する相関関係特定手段と
して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
A computer program for causing a computer to acquire the number of steps and walking characteristics of a pedestrian and to function as a means for specifying a correlation between a pedestrian's step length and walking characteristics,
Computer
A walking distance calculating means for calculating a walking distance between two points among points where the pedestrian has walked;
It is made to function as a correlation specifying means for specifying the correlation between the stride and the walking characteristic based on the calculated walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points, and the walking characteristic. Computer program.
歩幅算出装置で歩行者の歩幅を算出する歩幅算出方法において、
前記歩幅算出装置は、
歩行者の歩数を取得し、
歩行者が歩行した地点のうちの2地点間の歩行距離を算出し、
歩行者の歩行特性を取得し、
前記2地点間の歩行距離、該2地点間での歩行者の歩数及び歩行特性に基づいて歩幅と歩行特性との相関関係を特定し、
特定した相関関係及び歩行特性に基づいて歩幅を算出することを特徴とする歩幅算出方法。
In the stride calculation method for calculating the stride of the pedestrian with the stride calculation device,
The stride calculation device
Get pedestrian steps,
Calculate the walking distance between two points where the pedestrian walks,
Get walking characteristics of pedestrians,
Identify the correlation between the stride and the walking characteristics based on the walking distance between the two points, the number of steps of the pedestrian between the two points and the walking characteristics,
A stride calculation method characterized by calculating a stride based on the identified correlation and walking characteristics.
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