JP5608958B2 - Moving direction calculating device, moving direction calculating program, and moving direction calculating method - Google Patents
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Description
この発明は、歩行体に装着して歩行体の移動方向を算出する移動方向算出装置、移動方向算出プログラムおよび移動方向算出方法に関する。 The present invention relates to a movement direction calculation device, a movement direction calculation program, and a movement direction calculation method that are attached to a walking body and calculate the movement direction of the walking body.
従来より、GPS信号などの外部からの測定信号を使用することなく自律的に歩行体自身の体の移動方向を算出する技術は多数提供されている。移動方向を検出するには、通常、磁気センサおよびジャイロセンサを利用し、それぞれのセンサから得られる情報を使用して体の向きを検出し、その体の向きに対して必ず進んでいるとするか、あらかじめどの方向に進むかを人が設定して位置を算出していた。 Conventionally, many techniques for autonomously calculating the moving direction of a walking body without using a measurement signal from the outside such as a GPS signal have been provided. In order to detect the direction of movement, it is normal to use a magnetic sensor and a gyro sensor, detect the orientation of the body using information obtained from each sensor, and always advance with respect to the orientation of the body. or, it had to calculate the position by setting either proceed in advance which direction the person is.
具体的には、たとえば、X軸、Y軸およびZ軸の加速度センサを用いてZ軸加速度の正の値のピークから負の値のピークの間で、X軸とY軸の加速度の合成値を求め、この合成値が正の値のピークの時のX軸とY軸の加速度から移動角度を求める技術が開示されている(たとえば、下記特許文献1、2参照。)。
Specifically, for example, a combined value of the acceleration of the X axis and the Y axis between the positive value peak and the negative value peak of the Z axis acceleration using the X axis, Y axis and Z axis acceleration sensors. And a technique for obtaining a movement angle from the X-axis and Y-axis acceleration when the composite value is a positive peak is disclosed (for example, see
しかしながら、上述したような従来の自律型位置検出装置では、まず、磁気センサやジャイロセンサを用いて利用者の体の向きを算出し、その後、算出した向きに必ず進んでいるか、否かを判定して移動方向を算出していた。この算出した向きに必ず進んでいるか、否かの判定基準は、あらかじめ設定した方向や、限定した方向に進んでいるかなど、あらかじめ利用者などによって設定されたものである。しかしながら、通常人の移動は前進のみならず後進や左右の横歩き、斜め方向への移動など多種の移動が組み合わされており、移動方向を前進などに固定されていては、正確な位置の検出が難しいという問題があった。 However, in the conventional autonomous position detection device as described above, first, the orientation of the user's body is calculated using a magnetic sensor or a gyro sensor, and then it is determined whether or not the calculated orientation is always advanced. And calculating the moving direction. The criterion for determining whether or not the vehicle is always traveling in the calculated direction is set in advance by a user or the like, such as whether the vehicle is traveling in a preset direction or a limited direction. However, the movement of a normal person is not only forward, but also a variety of movements such as backward movement, left and right lateral walking, and movement in an oblique direction are combined, and if the movement direction is fixed to forward movement, accurate position detection is possible. There was a problem that was difficult.
また、上記特許文献1の技術では、移動方向はある程度算出できるものの、平方根や三角関数の多大な演算が必要となる。移動方向を算出する装置という目的上、装置本体は人が装着可能な形状かつ重量の携帯機器でなければならない。しかしながら、このような携帯機器によって算出するには上記の技術の場合、処理負荷が重く、さらに、人の体の揺れなどによる誤差要因を含んでいた。したがって、多大な計算量にも関わらず、高精度な移動方向の算出は期待できないという問題があった。
Moreover, although the movement direction can be calculated to some extent, the technique of the above-mentioned
また、上記特許文献2の技術では、前後左右の4方向の分解能しか備えていない。したがって、特定の施設内にいる場合や、歩行者が特定の競技下である場合以外では、正確な移動方向を把握できないという問題があった。
Moreover, the technique of the above-mentioned
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、処理負担が軽く、かつ、高精度に歩行体の移動方向を算出可能な移動方向算出装置、移動方向算出プログラムおよび移動方向算出方法を提供することを目的とする。 In order to eliminate the above-described problems caused by the conventional technology, the present invention provides a movement direction calculation device, a movement direction calculation program, and a movement direction calculation method that are light in processing load and that can calculate the movement direction of a walking body with high accuracy. The purpose is to provide.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この移動方向算出装置、移動方向算出プログラムおよび移動方向算出方法は、歩行体の正面方向となるX軸と、前記正面方向に対して直角に交わる当該歩行体の左右方向となるY軸と、当該歩行体の垂直方向となるZ軸との3軸方向の加速度とを検出する検出手段を歩行体に装着し、検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定する処理と、特定された歩行間隔における前記各軸方向の加速度曲線を用いて、前記歩行体が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後の8方向の各方向に移動しているかの可能性をポイント化したスコアを算出する処理と、前記8方向のうち、算出されたスコアが最も大きい方向を前記歩行体の移動方向と判別する処理と、判別された移動方向を出力する処理とを備えることを要件とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the movement direction calculation device, the movement direction calculation program, and the movement direction calculation method intersect with the X axis, which is the front direction of the walking body, at right angles to the front direction. A detecting means for detecting the acceleration in the triaxial direction of the Y axis that is the left and right direction of the walking body and the Z axis that is the vertical direction of the walking body is attached to the walking body, and the detected acceleration in the Z axis direction Using the process of specifying the peak interval of the acceleration curve representing the continuous value as the walking interval of the walking body and the acceleration curve in each axial direction at the specified walking interval, the walking body is front and rear, left and right, diagonally right A process for calculating a score that points to the possibility of moving in each of the eight directions of front and rear and diagonally left and right, and movement of the walking body in the direction with the highest calculated score among the eight directions Direction and A separate handle may be a requirement that and a process of outputting the determined moving direction.
この移動方向算出装置、移動方向算出プログラムおよび移動方向算出方法によれば、検出手段によって検出された3軸の加速度曲線を用いて前後、左右、右斜め前後、左斜め前後の8方向それぞれについて、歩行体が移動している可能性をスコアとして表現することができる。したがって、このスコアを参照することによって、歩行体の移動方向を容易に判別することができる。 According to the moving direction calculation device, the moving direction calculation program, and the moving direction calculation method, using the three-axis acceleration curve detected by the detection unit, each of the eight directions of front and rear, left and right, right and left and right and left and front and left The possibility that the walking body is moving can be expressed as a score. Therefore, the moving direction of the walking body can be easily determined by referring to this score.
この移動方向算出装置、移動方向算出プログラムおよび移動方向算出方法によれば、処理負担が軽く、かつ、高精度に歩行体の移動方向算出を実現することができるという効果を奏する。 According to the moving direction calculation device, the moving direction calculation program, and the moving direction calculation method, the processing load is light and the moving direction calculation of the walking body can be realized with high accuracy.
以下に添付図面を参照して、この移動方向算出装置、移動方向算出プログラムおよび移動方向算出方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a moving direction calculating device, a moving direction calculating program, and a moving direction calculating method will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
(移動方向算出処理の概要)
まず、本実施の形態にかかる移動方向算出処理の概要について説明する。図1は、移動方向算出処理の概要を示す説明図である。
(Overview of moving direction calculation process)
First, an outline of the movement direction calculation process according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the movement direction calculation process.
図1のように、本実施の形態では、歩行体100に移動方向算出装置110を装着させる。移動方向算出装置110は、検出部111と、歩行間隔特定部112と、方向算出部113と、判別部114とを含んでいる。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the walking
検出部111は、図1に示したように、歩行体100の正面方向となるX軸と、正面方向に対して直角に交わる歩行体100の左右方向となるY軸と、歩行体100の垂直方向となるZ軸との3軸方向の加速度とを検出する。なお、本実施の形態では、便宜上図1に示した方向にX、Y、Zの名称を付けて説明するが、これら3方向の加速度を検出することができれば、特に名称は限定されない。
As shown in FIG. 1, the
歩行間隔特定部112は、検出部111によって検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を歩行体100の歩行間隔として特定する。Z軸方向の加速度曲線は、sinカーブを描く。したがって、ピーク間隔とは、Z軸方向の加速度曲線の正の値の最大振幅が出現する間隔もしくは、負の値の最大振幅が出現する間隔をあらわす。
The walking
さらに、歩行間隔特定部112は、厳密に歩行間隔を特定するために、しきい値を設定してもよい。すなわち、sinカーブが示すピークを一様に検出するのではなく、最大値ピークの場合も最小値ピークの場合もあらかじめ定めたしきい値幅以上になった場合にのみピークとみなすことによって、歩行体100の体の揺れなどによって発生したZ軸方向の加速度曲線の細かなピークを一歩と誤検出してしまうような事態を避けることができる。
Further, the walking
方向算出部113は、歩行間隔特定部112によって特定された歩行間隔におけるX、Y、Zの各軸方向の加速度曲線を用いて、歩行体100が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後8方向の各方向に移動しているかの可能性をポイント化したスコアを算出する。
The
ここでスコアの算出についてさらに説明する。本実施の形態の場合、各軸の加速度曲線から歩行間隔特定部112によって特定された一歩の歩行間隔における各軸方向の加速度曲線から下記のような値を取得する。
Here, the calculation of the score will be further described. In the case of the present embodiment, the following values are acquired from the acceleration curves in the respective axis directions at the one-step walking interval specified by the walking
・各軸方向の加速度曲線の振幅値
・X軸、Y軸方向の加速度曲線が最大値および最小値となる時間
・X軸、Y軸方向の加速度曲線の絶対値の積分値
・Z軸方向の加速度曲線の値が最小となる時のX軸、Y軸方向の加速度曲線の傾斜
・Z軸方向の加速度曲線の頂点数
・Z軸方向の加速度曲線の2つ目の頂点におけるX軸、Y軸方向の加速度
・ Amplitude value of acceleration curve in each axis direction ・ Time when acceleration curve in X axis and Y axis direction becomes maximum value and minimum value ・ Integral value of absolute value of acceleration curve in X axis and Y axis direction ・ Z axis direction X-axis and Y-axis at the second apex of the acceleration curve in the Z-axis direction. Direction acceleration
これらの値を用いて下記に示す可能性判断をおこなう。この判断結果に応じて、8方向のうち移動している可能性が高い方向のスコアにポイントを加算していく。そして、すべての判断が終わった時点でのポイントの累積が、各方向のスコアとなる。 The possibility shown below is made using these values. In accordance with this determination result, points are added to the score in the direction that is most likely to move among the eight directions. Then, the accumulation of points at the time when all the determinations are completed becomes a score in each direction.
(1)「前後」または「左右」のどちらに移動しているかの可能性判断
(2)「前」または「後」のどちらに移動しているかの可能性判断
(3)「右」または「左」のどちらに移動しているかの可能性判断
(4)「前後」、「左右」、「斜め」のいずれかに移動しているかの可能性判断
(1) Judgment of possibility of moving to “front and back” or “left and right” (2) Judgment of possibility of moving to “front” or “back” (3) “Right” or “Right” Judgment of possibility of moving to “left” (4) Judgment of possibility of moving to “front and back”, “left and right”, or “oblique”
判別部114は、上述した8方向のうち、方向算出部113によって算出されたスコアが最も大きい方向を歩行体100の移動方向と判別する。また、判別部114は、上述したような方向スコアの算出に加え、歩行体100の歩き方を判別する機能を備えている。移動方向算出装置110では、歩行体100が通常歩行、駆け足、忍び足、蟹歩きのいずれの歩き方をしているかを判別することができる。
The
なお、判別部114によって、歩き方の判別も併せておこなわれた場合には、方向判別は、歩き方判別結果に連動して変化する。具体的には、歩行体100が駆け足歩行の場合には、歩行体100が飛び上がるため、Z軸方向の加速度の位相が反転した波形が検出されてしまう。したがって、歩行体100が駆け足歩行であると判定された場合には、方向スコアは実際の移動方向の可能性と反対の結果が出力されてしまう。したがって、判別部114は、歩行対100が駆け足歩行と判別された場合には、方向算出部113によって算出されたスコアが最も大きい方向と180度反対の方向を移動方向として出力する。
Note that when the
判別部114によって判別された歩行体100の移動方向は、出力手段(不図示)によって一意的に外部に出力される。また、判別部114によって歩き方が判別された場合には、判別された歩き方も併せて出力する。なお、出力手段による出力先は任意に設定できる。たとえば、移動方向算出装置110に表示部(不図示)を取り付けて歩行体100自身に算出結果を表示してもよいし、通信I/F(インターフェース)を介して他の装置に送信してもよい。
The moving direction of the
このように、本実施の形態では、3軸の加速度という限られた検出値を利用して、8方向の分解能と、歩き方判別とを備えた高精度な移動方向算出処理を実現することができる。 As described above, in the present embodiment, it is possible to realize a highly accurate movement direction calculation process having eight-direction resolution and walking method determination using a limited detection value of three-axis acceleration. it can.
(移動方向算出装置のハードウェア構成)
まず、本実施の形態にかかる移動方向算出装置のハードウェア構成について説明する。図2は、移動方向算出装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図1にあらわしたように移動方向算出装置110は、たばこ箱サイズの小型装置である。また、移動方向算出装置110は、たとえば、PDA(Personal Digital Assistant)やPC(Personal Computer)などの既存の端末に以下で説明するハードウェア構成を追加したものでもよいし、専用の筐体からなる装置であってもよい。
(Hardware configuration of moving direction calculation device)
First, the hardware configuration of the moving direction calculation apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the moving direction calculation apparatus. As shown in FIG. 1, the moving
さらに移動方向算出装置110の内部は、CPU201と、ROM202と、RAM203と、HDD(ハードディスクドライブ)204と、HD(ハードディスク)205と、メモリドライブ206と、着脱可能な記録媒体としてリムーバブルメモリ207と、ディスプレイ208と、入力I/F(インターフェース)209と、各種センサ210と、ネットワークI/F211を備えている。また、各構成部はバス220によってそれぞれ接続されている。
Further, the movement
ここで、CPU201は、移動方向算出装置110の全体の制御を司る。ROM202は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。RAM203は、CPU201のワークエリアとして使用される。HDD204は、CPU201の制御にしたがってHD205に対するデータのリード/ライトを制御する。HD205は、HDD204の制御で書き込まれたデータを記憶する。
Here, the
メモリドライブ206は、CPU201の制御にしたがってリムーバブルメモリ207に対するデータのリード/ライトを制御する。リムーバブルメモリ207は、メモリドライブ206の制御で書き込まれたデータを記憶したり、リムーバブルメモリ207に記憶されたデータをCPU201の制御に応じてメモリドライブ206に読み取らせたりする。
The
ディスプレイ208は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像によって移動方向算出結果に関するデータを表示する。このディスプレイ208は、たとえば、CRT、TFT液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。
The
入力I/F209は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。また、入力I/F209の入力手段は、タッチパネルやトラックボールなどのポインティングデバイスであってもよい。
The input I /
各種センサ210は、移動方向を算出するための情報を測定するための異なる機能のセンサから構成されている。具体的には、歩行体100の歩行間隔を検出するための加速度センサと、歩行体100の移動方向を算出するための磁気センサとジャイロセンサとが搭載されている。なお、本実施の形態にかかる移動方向算出装置110の場合、加速度センサは必須の構成となるが、他のセンサは任意である。
The
ネットワークI/F211は、有線無線を問わずに通信回線212を通じてインターネットなどのネットワーク230に接続し、このネットワーク230を介して移動方向算出装置110を他の装置に接続させる。そして、ネットワークI/F211は、ネットワーク230と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。ネットワークI/F211には、たとえばモデムやLANアダプタなどを採用することができる。
The network I /
(移動方向算出装置の機能的構成)
つぎに、本実施の形態にかかる移動方向算出装置の機能的構成について説明する。図3は、移動方向算出装置の機能的構成を示すブロック図である。図3のように、移動方向算出装置110は、センサ部310と、演算処理部320と、記憶部330と、表示部340と、通信部350とから構成されている。
(Functional configuration of moving direction calculation device)
Next, a functional configuration of the moving direction calculation apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the moving direction calculation apparatus. As illustrated in FIG. 3, the moving
センサ部310は、加速度センサ311と、磁気センサ312と、ジャイロセンサ313との3種類のセンサを備えている。これらのセンサから歩行体100の移動に伴う動作内容を所定の間隔ごとに連続して検出する。このセンサ部310は、たとえば、図2にて説明した各種センサ210によって実現される。また、上述したように、加速度センサ311以外のセンサを搭載するかは任意である。
The
演算処理部320は、センサ部310から取得した検出値を用いて歩行体100の移動方向を算出する機能部である。この演算処理部320は、たとえば、図2にて説明したCPU201、ROM202およびRAM203によって実現される。
The
記憶部330は、CPU201の制御に応じて所定の情報を保存する記憶領域である。この記憶部330に保存されている情報としては、入力情報331、出力情報332、演算処理に必要な設定パラメータ333、判定処理内容と判定基準が設定された判定テーブル334、演算処理に用いる演算アルゴリズム335がある。この記憶部330は、たとえば、図2にて説明したHDD204、HD205、メモリドライブ206およびリムーバブルメモリ207によって実現される。
The
表示部340および通信部350は、演算処理部320によって演算された歩行体100の移動方向算出結果の出力手段として機能する。表示部340では、液晶ディスプレイなどの表示デバイスによって移動方向算出結果を歩行体100自身に移動方向を報知することができる。また、通信部350は、移動方向算出結果を他の装置や所定のアドレスに送信することができるため、他者に対して歩行体100の移動方向を報知することができる。
The
なお、通信部350は、移動方向算出結果の他に、外部の装置との通信によって、演算処理部320における演算に必要な設定パラメータ333、判定テーブル334および演算アルゴリズム335を外部から取得することができる。この表示部340は、たとえば、図2のディスプレイ208によって実現される。また、通信部350は、たとえば、図2のネットワークI/F211によって実現される。
In addition to the movement direction calculation result, the
(加速度センサによる検出値の扱い)
つぎに、加速度センサ311による検出値の扱いについて説明する。図1の概要にて説明したように、本実施の形態では、加速度センサ311の検出値から歩行体100が前後左右斜めの8方向のいずれかに進行しているか、そして、いかなる種類の歩行をおこなっているかを算出する。この算出をおこなうには、加速度センサ311による検出値から各種値を検出する必要がある。したがって、以下に、本実施の形態において、移動方向算出に利用する各種値の検出内容について説明する。
(Handling of detected values by acceleration sensor)
Next, how the acceleration sensor 311 handles detected values will be described. As described in the outline of FIG. 1, in the present embodiment, the walking
・歩行間隔の検出
まず、歩行体100の一歩ごとの歩行間隔について説明する。図4は、一歩の歩行間隔の検出処理を示す説明図である。図4の曲線400は、加速度センサによって検出されたZ軸方向の加速度の連続値を示している。この曲線400からピークを検出し、t1とt2とにおける2つのピークの間隔AZMaxTを歩行体の一歩の間隔として検出する。なお、図4では、最大値側の2ピークを検出しているが、最小値側の2ピークを算出してもよい。最大値側、最小値側のいずれのピークを検出する場合も、あらかじめ設定したしきい値範囲(ここでは、一例として、35〜−40の範囲)を超えた値を検出することによって、誤検出を防ぐことができる。
-Detection of walking interval First, the walking interval for each step of the walking
・加速度の振幅とピーク間隔検出
つぎに、X軸方向、Y軸方向の加速度曲線の振幅とピーク間隔検出について説明する。図5−1は、X軸加速度の振幅の最大値と最小値との時差を示す説明図である。また、図5−2は、Y軸加速度の振幅の最大値と最小値との時差を示す説明図である。
Acceleration Amplitude and Peak Interval Detection Next, detection of the acceleration curve amplitude and peak interval in the X-axis direction and the Y-axis direction will be described. FIG. 5A is an explanatory diagram illustrating a time difference between the maximum value and the minimum value of the amplitude of the X-axis acceleration. FIG. 5B is an explanatory diagram illustrating a time difference between the maximum value and the minimum value of the amplitude of the Y-axis acceleration.
図5−1の曲線510は、加速度センサによって検出されたX軸方向の加速度の連続値を示している。また、図5−2の曲線520は、加速度センサによって検出されたY軸方向の加速度の連続値を示している。曲線510も、曲線520も、曲線400の周期に基づいて、各種値が検出される。
A curve 510 in FIG. 5A represents a continuous value of acceleration in the X-axis direction detected by the acceleration sensor. A curve 520 in FIG. 5B represents a continuous value of acceleration in the Y-axis direction detected by the acceleration sensor. Various values are detected for both the curve 510 and the curve 520 based on the period of the
具体的に説明すると、図5−1では、曲線400の最大振幅AZPpと、曲線510の最大振幅AXPpとの時間が検出される。このとき、正の最大振幅AZPpを基準とした場合の、曲線510の正の最大振幅AXPpまでの時間をΔT1、負の最大振幅AXPpまでの時間をΔT2とする。同様に、図5−2の場合も、正の最大振幅AZPpを基準とした場合の、曲線520の正の最大振幅AYPpまでの時間をΔT3、負の最大振幅AYPpまでの時間をΔT4とする。
Specifically, in FIG. 5A, the time between the maximum amplitude AZPp of the
・加速度の絶対値の和検出
つぎに、X軸方向、Y軸方向の加速度曲線の絶対値の和検出について説明する。図6−1は、X軸加速度の絶対値の和を示す説明図である。また、図6−2は、Y軸加速度の絶対値の和を示す説明図である。図6−1に示すように、X軸加速度の絶対値の和として検出されるのは曲線510のAXSumMである。また、図6−2に示すように、Y軸加速度の絶対値の和として検出されるのは曲線520のAYSumMである。なお、正確には、図6−1の場合も、図6−2の場合も、絶対値の和は、曲線400のピーク間隔に限定して検出される。
Next, detection of the sum of absolute values of acceleration values in the X-axis direction and the Y-axis direction will be described. FIG. 6A is an explanatory diagram of the sum of absolute values of X-axis acceleration. FIG. 6B is an explanatory diagram of the sum of absolute values of Y-axis acceleration. As shown in FIG. 6A, the AXSUMM of the curve 510 is detected as the sum of the absolute values of the X-axis acceleration. Further, as shown in FIG. 6B, the AYSumM of the curve 520 is detected as the sum of the absolute values of the Y-axis acceleration. To be exact, in the case of FIG. 6A and FIG. 6B, the sum of absolute values is detected only by limiting the peak interval of the
・加速度の変化率検出
つぎに、X軸方向、Y軸方向の加速度曲線の変化率検出について説明する。図7は、加速度の変化率検出を示す説明図である。図7では、Z軸方向の加速度を示す曲線400の値が最小になる時間tminにおける他の軸の加速度を示す曲線510もしくは曲線520の変化率ΔMLを検出する。また、Z軸方向の加速度を示す曲線400の値が0になる時間t0における他の軸の加速度を示す曲線510もしくは曲線520の変化率ΔM0も検出する。
-Acceleration change rate detection Next, the change rate detection of the acceleration curve of a X-axis direction and a Y-axis direction is demonstrated. FIG. 7 is an explanatory diagram showing acceleration change rate detection. In FIG. 7, the rate of change ΔML of the curve 510 or the curve 520 indicating the acceleration of the other axis at the time tmin when the value of the
・ピーク検出
つぎに、X軸方向、Y軸方向の加速度曲線のピーク検出について説明する。図8は、一周期内の各軸のピークを示す説明図である。図8の曲線800は、歩行体100が忍び足歩行をした場合のZ軸方向の加速度の一例をあらわしている。曲線800のように、忍び足の場合は、一周期(しきい値範囲を超えたピーク間隔)の間に複数のピークが出現する。したがって、各ピークは出現順にP1、P2、…、Pnとして検出される。さらに、P2における他の軸の曲線510、520の加速度を特にpeak2AX(X軸方向の場合)、peak2AY(Y軸方向の場合)として検出する。
-Peak detection Next, the peak detection of the acceleration curve of a X-axis direction and a Y-axis direction is demonstrated. FIG. 8 is an explanatory diagram showing peaks of respective axes within one cycle. A curve 800 in FIG. 8 represents an example of acceleration in the Z-axis direction when the walking
・蟹歩き検出
つぎに、蟹歩き検出について説明する。本実施の形態の場合、Y軸方向の加速度曲線が所定の振る舞いを示した場合に、歩行体100による蟹歩き歩行を判別することができる。図9−1は、左方向の蟹歩き判定を示す説明図である。また、図9−2は、右方向の蟹歩き判定を示す説明図である。
-Strolling detection Next, staggering detection will be described. In the case of the present embodiment, when the acceleration curve in the Y-axis direction shows a predetermined behavior, it is possible to discriminate walking on the
図9−1のP910のように、曲線520によってあらわされたY軸方向の加速度の中で、最大値側のピークにおいて歩行間隔の開始時刻との差(曲線400の値との差)がない場合には、つぎの一周期t911は左方向に蟹歩き歩行中であると判別される。なお、つぎのY軸方向の加速度の最小値側のピークと歩行間隔の開始時刻とには差があるため、一周期t912は通常歩行中であると判断される。 As in P910 in FIG. 9A, in the acceleration in the Y-axis direction represented by the curve 520, there is no difference (difference from the value of the curve 400) from the start time of the walking interval at the peak on the maximum value side. In this case, it is determined that the next one cycle t911 is walking while walking in the left direction. Since there is a difference between the next peak on the minimum value side of the acceleration in the Y-axis direction and the start time of the walking interval, it is determined that one cycle t912 is normal walking.
図9−2のP920も同様に、曲線520によってあらわされたY軸方向の加速度の中で、最小値側のピークにおいて歩行間隔の開始時刻との差(曲線400の値との差)がない場合には、つぎの一周期t921は右方向に蟹歩き歩行中であると判別される。ここでも、つぎのY軸方向の加速度の最大値側のピークと歩行間隔の開始時刻とには差があるため、一周期t922は通常歩行中であると判断される。 Similarly, P920 in FIG. 9-2 does not have a difference from the start time of the walking interval (difference from the value of the curve 400) in the peak on the minimum value side in the acceleration in the Y-axis direction represented by the curve 520. In this case, it is determined that the next one cycle t921 is walking while walking in the right direction. Again, since there is a difference between the next peak on the maximum value side of the acceleration in the Y-axis direction and the start time of the walking interval, it is determined that one cycle t922 is normal walking.
以上説明した各検出値は、歩行体100が移動している可能性をポイントしたスコアを算出する際に利用される。また、上述の検出処理に登場したしきい値などの設定値は、あらかじめ設定パラメータ333に記録された値を利用することができる。また、検出された値が具体的にどのように利用され、どのような判断によって方向スコアにポイントが加算されるかを、移動算出処理の手順に沿って説明する。
Each detection value demonstrated above is utilized when calculating the score which pointed the possibility that the walking
(移動方向算出処理の手順)
つぎに、上述した加速度センサの検出値を用いた移動方向算出処理の手順について説明する。図10〜図13は、進行方向算出処理の手順を示すフローチャートである。図10のフローチャートにおいて、まず、Z軸方向の加速度曲線の最大値(+)ピークから次の最大値(+)ピークまでを一歩の歩行間隔をあらわす一周期に設定する(ステップS1001)。以下、この一周期における各軸方向の加速度曲線の検出値を利用した処理をおこなう。
(Movement direction calculation procedure)
Next, the procedure of the moving direction calculation process using the detection value of the acceleration sensor described above will be described. 10 to 13 are flowcharts showing the procedure of the traveling direction calculation process. In the flowchart of FIG. 10, first, from the maximum value (+) peak of the acceleration curve in the Z-axis direction to the next maximum value (+) peak is set as one cycle representing a one-step walking interval (step S1001). Hereinafter, processing using the detected value of the acceleration curve in each axis direction in this one cycle is performed.
つぎに、X軸方向の加速度曲線の面積がY軸方向の加速度曲線の面積よりも大きいか否かを判断する(ステップS1002)。このX軸方向の加速度曲線の面積やY軸方向の加速度曲線の面積を求めるには、図6−1、図6−2にて説明したAXSumMやAYSumMを参照すればよい。 Next, it is determined whether or not the area of the acceleration curve in the X-axis direction is larger than the area of the acceleration curve in the Y-axis direction (step S1002). In order to obtain the area of the acceleration curve in the X-axis direction and the area of the acceleration curve in the Y-axis direction, AXSUMM and AYSUMM described with reference to FIGS. 6A and 6B may be referred to.
ステップS1002において、X軸方向の加速度曲線の面積がY軸方向の加速度曲線の面積よりも大きいと判断された場合(ステップS1002:Yes)、前スコア、後スコアに2ポイント加算し、右斜め前スコア、右斜め後スコア、左斜め後スコア、左斜め前スコアに1ポイント加算する(ステップS1003)。一方、X軸方向の加速度曲線の面積がY軸方向の加速度曲線の面積と等しいまたは小さいと判断された場合(ステップS1002:No)、右スコア、左スコアに2ポイント加算し、右斜め前スコア、右斜め後スコア、左斜め後、左斜め前スコアに1ポイント加算する(ステップS1004)。
In step S1002, when it is determined that the area of the acceleration curve in the X-axis direction is larger than the area of the acceleration curve in the Y-axis direction (step S1002: Yes), 2 points are added to the front score and the back score, and the diagonally right front One point is added to the score, the right oblique rear score, the left oblique rear score, and the left oblique front score (step S1003). On the other hand, when it is determined that the area of the acceleration curve in the X-axis direction is equal to or smaller than the area of the acceleration curve in the Y-axis direction (step S1002: No), 2 points are added to the right score and the left score, and the right diagonally
ここで、図14−1は、前方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度との面積差を示す図表である。また、図14−2は、左方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度との面積差を示す図表である。図14−1のように、歩行体100が前方向に歩くとX軸方向の加速度曲線の面積とY軸方向の加速度曲線の面積との差分は正の値として出力される。したがって、X軸方向の加速度曲線の面積がY軸方向の加速度曲線の面積よりも大きい場合は、前後方向に歩いている可能性が高いため、前後スコアに高ポイントを加算する。
Here, FIG. 14-1 is a chart showing the area difference between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the forward direction. FIG. 14-2 is a chart showing an area difference between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the left direction. As illustrated in FIG. 14A, when the walking
一方、図14−2のように、歩行体100が左方向に歩くとX軸方向の加速度曲線の面積とY軸方向の加速度曲線の面積との差分は負の値として出力される。したがって、X軸方向の加速度曲線の面積がY軸方向の加速度曲線の面積よりも等しいか小さい場合は、左右方向に歩いている可能性が高いため、左右スコアに高ポイントを加算する。
On the other hand, as illustrated in FIG. 14B, when the walking
図10のフローチャートに戻り、つぎに、X軸方向の加速度曲線の振幅がY軸方向の加速度曲線の振幅よりも大きいか否かを判断する(ステップS1005)。X軸方向の加速度曲線の振幅やY軸方向の加速度曲線の振幅を求めるには、図5−1、図5−2にて説明した最大振幅AXPpや最大振幅AYPpを参照すればよい。 Returning to the flowchart of FIG. 10, it is next determined whether the amplitude of the acceleration curve in the X-axis direction is larger than the amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction (step S1005). In order to obtain the amplitude of the acceleration curve in the X-axis direction and the amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction, the maximum amplitude AXPp and the maximum amplitude AYPp described with reference to FIGS.
ステップS1005において、X軸方向の加速度曲線の振幅がY軸方向の加速度曲線の振幅よりも大きいと判断された場合(ステップS1005:Yes)、前スコア、後スコアに2ポイント加算し、右斜め前スコア、右斜め後スコア、左斜め後スコア、左斜め前スコアに1ポイント加算する(ステップS1006)。一方、X軸方向の加速度曲線の振幅がY軸方向の加速度曲線の振幅と等しいまたは小さいと判断された場合(ステップS1005:No)、右スコア、左スコアに2ポイント加算し、右斜め前スコア、右斜め後スコア、左斜め後スコア、左斜め前スコアに1ポイント加算する(ステップS1007)。 In step S1005, when it is determined that the amplitude of the acceleration curve in the X-axis direction is larger than the amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction (step S1005: Yes), two points are added to the previous score and the rear score, and the diagonally right front One point is added to the score, the right oblique rear score, the left oblique rear score, and the left oblique front score (step S1006). On the other hand, when it is determined that the amplitude of the acceleration curve in the X-axis direction is equal to or smaller than the amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction (step S1005: No), 2 points are added to the right score and the left score, and the right diagonally previous score Then, 1 point is added to the right oblique rear score, the left oblique rear score, and the left oblique front score (step S1007).
ここで、図15−1は、前方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度との振幅差を示す図表である。また、図15−2は、左方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度との振幅差を示す図表である。図15−1のように、歩行体100が前方向に歩くとX軸方向の加速度曲線の振幅とY軸方向の加速度曲線の振幅との差分は正の値として出力される。したがって、X軸方向の加速度曲線の振幅がY軸方向の加速度曲線の振幅よりも大きい場合は、前後方向に歩いている可能性が高いため、前後スコアに高ポイントを加算する。
Here, FIG. 15A is a chart showing an amplitude difference between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the forward direction. FIG. 15-2 is a chart showing an amplitude difference between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the left direction. As illustrated in FIG. 15A, when the walking
一方、図15−2のように、歩行体100が左方向に歩くとX軸方向の加速度曲線の振幅とY軸方向の加速度曲線の振幅との差分は負の値として出力される。したがって、X軸方向の加速度曲線の面積がY軸方向の加速度曲線の振幅よりも等しいか小さい場合は、左右方向に歩いている可能性が高いため、左右スコアに高ポイントを加算する。
On the other hand, as illustrated in FIG. 15B, when the walking
図10のフローチャートに戻り、続いて、Z軸方向の加速度曲線が最小値(負の値のピーク)の時のX軸方向の加速度曲線の傾きがY軸方向の加速度曲線の傾きよりも大きいか否かを判断する(ステップS1008)。このステップS1008における加速度曲線の傾きは、図7に示したようなtminにおける変化率ΔMLを参照すればよい。 Returning to the flowchart of FIG. 10, is the slope of the acceleration curve in the X-axis direction larger than the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction when the acceleration curve in the Z-axis direction is the minimum value (negative value peak)? It is determined whether or not (step S1008). The slope of the acceleration curve in step S1008 may refer to the rate of change ΔML at tmin as shown in FIG.
ステップS1008において、Z軸方向の加速度曲線が最小値(負の値のピーク)の時のX軸方向の加速度曲線の傾きがY軸方向の加速度曲線の傾きよりも大きい場合(ステップS1008:Yes)、前スコア、後スコアに2ポイント加算し、右斜め前スコア、右斜め後スコア、左斜め後スコア、左斜め前スコアに1ポイント加算する(ステップS1009)。一方、Z軸方向の加速度曲線が最小値(負の値のピーク)の時のX軸方向の加速度曲線の傾きがY軸方向の加速度曲線の傾きと等しいまたは小さいと判断された場合(ステップS1008:No)、右スコア、左スコアに2ポイント加算し、右斜め前スコア、右斜め後スコア、左斜め後スコア、左斜め前スコアに1ポイント加算する(ステップS1010)。 If the slope of the acceleration curve in the X-axis direction is larger than the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction when the acceleration curve in the Z-axis direction is the minimum value (negative value peak) in step S1008 (step S1008: Yes). Then, 2 points are added to the previous score and the rear score, and 1 point is added to the right diagonally front score, the right diagonally rear score, the left diagonally rear score, and the left diagonally front score (step S1009). On the other hand, when it is determined that the slope of the acceleration curve in the X-axis direction when the acceleration curve in the Z-axis direction is the minimum value (negative value peak) is equal to or smaller than the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction (step S1008). : No), 2 points are added to the right score and the left score, and 1 point is added to the right oblique front score, the right oblique rear score, the left oblique rear score, and the left oblique front score (step S1010).
ここで、図16−1は、前方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度との傾斜平方差を示す図表である。また、図16−2は、左方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度との傾斜平方差を示す図表である。ここでは、傾斜を絶対値化するため平方値にして差分を求めている。 Here, FIG. 16A is a chart showing the slope square difference between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the forward direction. FIG. 16-2 is a chart showing the slope square difference between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the left direction. Here, the difference is obtained as a square value in order to convert the inclination into an absolute value.
図16−1のように、歩行体100が前方向に歩くと、X軸加速度とY軸加速度との傾斜平方差が正の値となる。したがって、Z軸方向の加速度曲線が最小値(負の値のピーク)の時のX軸方向の加速度曲線の傾きがY軸方向の加速度曲線の傾きよりも大きい場合は、前後方向に歩いている可能性が高いため、前後スコアに高ポイントを加算する。
As illustrated in FIG. 16A, when the walking
一方、図16−2のように、歩行体100が左方向に歩くとX軸加速度とY軸加速度との傾斜平方差が負の値となる。したがって、Z軸方向の加速度曲線が最小値(負の値のピーク)の時のX軸方向の加速度曲線の傾きがY軸方向の加速度曲線の傾き以下の場合は、左右方向に歩いている可能性が高いため、左右スコアに高ポイントを加算する。
On the other hand, as shown in FIG. 16B, when the walking
つぎに、図11のフローチャートを用いてステップS1101以降の手順について説明する。図11のフローチャートでは、まず、一周期におけるZ軸方向の加速度の頂点数が6以上であるか否かを判断する(ステップS1101)。このステップS1101は、歩行体100が忍び足をしているか否かを判断する処理である。したがって、一周期におけるZ軸方向の加速度の頂点数が6未満である場合は(ステップS1101:No)、忍び足歩行中ではないと判別され、つぎに、X軸方向の加速度曲線の最大振幅時間が、最小振幅時間よりも長いか否かを判断する(ステップS1102)。
Next, the procedure after step S1101 will be described using the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 11, first, it is determined whether or not the number of vertices of acceleration in the Z-axis direction in one cycle is 6 or more (step S1101). This step S1101 is a process of determining whether or not the walking
ステップS1102の判断は、図5−1の正の最大振幅AXPpまでの時間であるΔT1と、負の最大振幅AXPpまでの時間であるΔT2とを参照して比較すればよい。ここで、X軸方向の加速度曲線の最大振幅時間が、最小振幅時間よりも長い場合(ステップS1102:Yes)、前スコア、右斜め前スコア、左斜め前スコアに1ポイント加算する(ステップS1103)。一方、X軸方向の加速度曲線の最大振幅時間が、最小振幅時間と等しいか短い場合(ステップS1102:No)、後スコア、右斜め後スコア、左斜め後スコアに1ポイント加算する(ステップS1104)。 The determination in step S1102 may be made by comparing ΔT1 that is the time to the maximum positive amplitude AXPp and ΔT2 that is the time to the negative maximum amplitude AXPp in FIG. Here, when the maximum amplitude time of the acceleration curve in the X-axis direction is longer than the minimum amplitude time (step S1102: Yes), one point is added to the previous score, the right diagonally front score, and the left diagonally front score (step S1103). . On the other hand, when the maximum amplitude time of the acceleration curve in the X-axis direction is equal to or shorter than the minimum amplitude time (step S1102: No), one point is added to the rear score, the right diagonal rear score, and the left diagonal rear score (step S1104). .
図17−1は、通常歩行時のZ軸加速度の頂点数を示す図表である。また、図17−2は、忍び足歩行時のZ軸加速度の頂点数を示す図表である。図17−1と図17−2との比較から明かであるように、忍び足歩行中は、振幅の小さなピークが多数出現する。なお、頂点数6の設定は一例であり、歩行体100の歩行特徴や癖に応じて、調整してもよい。
FIG. 17A is a chart showing the number of vertices of Z-axis acceleration during normal walking. FIG. 17-2 is a chart showing the number of vertices of the Z-axis acceleration when walking with shinobi. As is clear from the comparison between FIG. 17-1 and FIG. 17-2, a large number of peaks with small amplitudes appear during sneaky foot walking. Note that the setting of the number of vertices 6 is an example, and may be adjusted according to the walking characteristics and wrinkles of the walking
図11のフローチャートに戻り、続いて、Z軸方向の加速度が最小の時のX軸方向の加速度曲線の傾きが0以上か否かを判断する(ステップS1105)。このステップS1105の判断は図7のΔMLを参照すればよい。Z軸方向の加速度が最小の時のX軸方向の加速度曲線の傾きが0以上であると判断された場合(ステップS1105:Yes)、前スコア、右斜め前スコア、左斜め前スコアに1ポイント加算する(ステップS1106)。一方、Z軸方向の加速度が最小の時のX軸方向の加速度曲線の傾きが0未満であると判断された場合(ステップS1105:No)、後スコア、右斜め後スコア、左斜め後スコアに1ポイント加算する(ステップS1107)。 Returning to the flowchart of FIG. 11, subsequently, it is determined whether or not the slope of the acceleration curve in the X-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction is minimum is 0 or more (step S1105). The determination in step S1105 may be referred to ΔML in FIG. When it is determined that the slope of the acceleration curve in the X-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction is the minimum is 0 or more (step S1105: Yes), 1 point for the previous score, the right diagonally front score, and the left diagonally front score Addition is performed (step S1106). On the other hand, when it is determined that the slope of the acceleration curve in the X-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction is the minimum is less than 0 (step S1105: No), the post-score, the diagonally right back score, and the diagonally left diagonal score are obtained. One point is added (step S1107).
ここで、図18−1は、前方向に歩きかつZ軸加速度最小の場合のX軸加速度の傾斜を示す図表である。また、図18−2は、後方向に歩きかつZ軸加速度最小の場合のX軸加速度の傾斜を示す図表である。図18−1のように、歩行体100が前方向に歩きかつZ軸加速度最小の場合は、傾斜値は正の値となる。したがって、Z軸方向の加速度が最小の時のX軸方向の加速度曲線の傾きが0以上の場合は、前方向に歩いている可能性が高いため前スコアに高ポイントを加算する。
Here, FIG. 18A is a chart illustrating the inclination of the X-axis acceleration when walking in the forward direction and the Z-axis acceleration is minimum. FIG. 18-2 is a chart showing the inclination of the X-axis acceleration when walking backward and the Z-axis acceleration is minimum. As illustrated in FIG. 18A, when the walking
一方、図18−2のように、歩行体100が後方向に歩きかつZ軸加速度最小の場合は、傾斜値は負の値となる。したがって、Z軸方向の加速度が最小の時のX軸方向の加速度曲線の傾きが0未満の場合は、後方向に歩いている可能性が高いため後スコアに高ポイントを加算する。
On the other hand, as shown in FIG. 18-2, when the walking
図11のフローチャートに戻り、つぎに、Z軸方向の加速度が最初に0になる時のX軸方向の加速度曲線の傾きが0以下か否かを判断する(ステップS1108)。このステップS1108の判断は図7のΔM0を参照すればよい。Z軸方向の加速度が最初に0になる時のX軸方向の加速度曲線の傾きが0以下であると判断された場合(ステップS1108:Yes)、前スコア、右斜め前スコア、左斜め前スコアに1ポイント加算する(ステップS1109)。一方、Z軸方向の加速度が最初に0になる時のX軸方向の加速度曲線の傾きが0より大きいと判断された場合(ステップS1108:No)、後スコア、右斜め後スコア、左斜め後スコアに1ポイント加算する(ステップS1110)。
Returning to the flowchart of FIG. 11, it is next determined whether or not the slope of the acceleration curve in the X-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction first becomes zero is 0 or less (step S1108). The determination in step S1108 may refer to ΔM0 in FIG. When it is determined that the slope of the acceleration curve in the X-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction first becomes 0 (step S1108: Yes), the previous score, the right front score, and the left
ここで、図19−1は、前方向に歩きかつZ軸加速度=0の場合のX軸加速度の傾斜を示す図表である。また、図19−2は、後方向に歩きかつZ軸加速度=0の場合のX軸加速度の傾斜を示す図表である。図19−1のように、歩行体100が前方向に歩きかつZ軸加速度=0の場合は、傾斜値は負の値となる。したがって、X軸方向の加速度曲線の傾きが0以下の場合は、前方向に歩いている可能性が高いため前スコアに高ポイントを加算する。
Here, FIG. 19A is a chart showing the inclination of the X-axis acceleration when walking forward and the Z-axis acceleration = 0. FIG. 19-2 is a chart showing the inclination of the X-axis acceleration when walking backward and the Z-axis acceleration = 0. As illustrated in FIG. 19A, when the walking
一方、図19−2のように、後方向に歩きかつZ軸加速度=0の場合は、傾斜値は正の値をとる可能性が高い。したがって、X軸方向の加速度曲線の傾きが0よりも大きい場合は、後方向に歩いている可能性が高いため後スコアに高ポイントを加算する。 On the other hand, as shown in FIG. 19-2, when walking backward and the Z-axis acceleration = 0, the inclination value is likely to take a positive value. Therefore, when the slope of the acceleration curve in the X-axis direction is larger than 0, a high point is added to the rear score because the possibility of walking backward is high.
図11のフローチャートに戻り、ステップS1101において、一周期におけるZ軸方向の加速度の頂点数が6以上である場合は(ステップS1101:Yes)、歩行体100は忍び足歩行中であると判別され、つぎに、Z軸の2つ目の頂点におけるX軸方向の加速度が0以上か否かを判断する(ステップS1111)。
Returning to the flowchart of FIG. 11, when the number of vertices of acceleration in the Z-axis direction in one cycle is 6 or more (step S1101: Yes), it is determined that the walking
ステップS1111において、X軸方向の加速度が0以上であると判断された場合(ステップS1111:Yes)、前スコア、右斜め前スコア、左斜め前スコアに3ポイント加算する(ステップS1112)。一方、X軸方向の加速度が0未満であると判断された場合(ステップS1111:No)、後スコア、右斜め後スコア、左斜め後スコアに3ポイント加算する(ステップS1113)。 If it is determined in step S1111 that the acceleration in the X-axis direction is 0 or more (step S1111: Yes), 3 points are added to the previous score, the right diagonally front score, and the left diagonally front score (step S1112). On the other hand, when it is determined that the acceleration in the X-axis direction is less than 0 (step S1111: No), 3 points are added to the rear score, the right diagonal rear score, and the left diagonal rear score (step S1113).
ここで、図20−1は、前方向に忍び足歩行した場合のX軸加速度を示す図表である。また、図20−2は、後方向に忍び足歩行した場合のX軸加速度を示す図表である。図20−1のように、前方向に忍び足歩行した場合は、正の値の出力となる可能性が高い。したがって、X軸方向の加速度が0以上であると判断された場合は、前方向に移動している可能性が高いため前スコアに高ポイントを加算する。一方、図20−2のように、後方向に忍び足歩行した場合は、負の値の出力となる可能性が高い。したがって、X軸方向の加速度が0未満であると判断された場合は、後方向に移動している可能性が高いため後スコアに高ポイントを加算する。 Here, FIG. 20-1 is a chart showing the X-axis acceleration in the case of walking in the forward direction. FIG. 20-2 is a chart showing the X-axis acceleration when walking in the backward direction. As shown in FIG. 20-1, when a sneaky foot is walked forward, there is a high possibility that a positive value will be output. Accordingly, when it is determined that the acceleration in the X-axis direction is 0 or more, a high point is added to the previous score because there is a high possibility of moving in the forward direction. On the other hand, as shown in FIG. 20-2, when the patient steals backwards, the possibility of a negative output is high. Therefore, when it is determined that the acceleration in the X-axis direction is less than 0, a high point is added to the rear score because there is a high possibility of moving in the backward direction.
つぎに、図12のフローチャートを用いてステップS1201以降の処理を説明する。図12のフローチャートにおいて、まず、歩行体100の一歩の開始時点がY軸方向の加速度曲線の最大振幅か否かを判断する(ステップS1201)。一歩の開始時点がY軸方向の加速度曲線の最大振幅でないと判断された場合(ステップS1201:No)、反対に一歩の開始時点がY軸方向の加速度曲線の最小振幅か否かを判断する(ステップS1203)。このステップS1201、S1203の判断は、図5−2のY軸方向の加速度曲線の振幅AYPpを参照すればよい。
Next, the processing after step S1201 will be described using the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 12, first, it is determined whether or not the start time of one step of the walking
ステップS1201において、一歩の開始時点がY軸方向の加速度曲線の最大振幅であると判断された場合(ステップS1201:Yes)、歩行体100は右方向に蟹歩き歩行中であると判別され、右スコア、右斜め前スコア、右斜め後スコアに3ポイント加算され(ステップS1202)、ステップS1301(図13参照)の処理に移行する。また、ステップS1203において、一歩の開始時点がY軸方向の加速度曲線の最小振幅であると判断された場合(ステップS1203:Yes)、歩行体100は左方向に蟹歩き歩行中であると判別され、左スコア、左斜め前スコア、左斜め後スコアに3ポイント加算され(ステップS1204)、ステップS1301(図13参照)の処理に移行する。
If it is determined in step S1201 that the start time of one step is the maximum amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction (step S1201: Yes), it is determined that the walking
ここで、図21は、右方向に蟹歩きした場合のY軸加速度最大値の出力時間を示す図表である。また、図22は、左方向に蟹歩きした場合のY軸加速度最大値の出力時間を示す図表である。図21、図22のように、最大値をとる時間と最小値をとる時間とは近いレベルに集中していることがわかる。 Here, FIG. 21 is a chart showing the output time of the maximum Y-axis acceleration value when walking in the right direction. FIG. 22 is a chart showing the output time of the maximum Y-axis acceleration value when walking in the left direction. As shown in FIGS. 21 and 22, it can be seen that the time for taking the maximum value and the time for taking the minimum value are concentrated at close levels.
図12のフローチャートに戻り、一歩の開始時点がY軸方向の加速度曲線の最大振幅でも、最小振幅でもなかった場合(ステップS1203)、つぎに、Z軸方向の加速度の頂点数が6以上か否かを判断する(ステップS1205)。このステップS1205はステップS1101と同様に、歩行体100が忍び足歩行中か否かを判断する処理である。
Returning to the flowchart of FIG. 12, if the start time of one step is neither the maximum amplitude nor the minimum amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction (step S1203), then whether the number of vertices of acceleration in the Z-axis direction is 6 or more. Is determined (step S1205). This step S1205 is a process for determining whether or not the walking
ステップS1205において、Z軸方向の加速度の頂点数が6未満であると判断された場合(ステップS1205:No)、Y軸方向の加速度曲線の最大振幅時間が最小振幅時間よりも長いか否かを判断する(ステップS1206)。ステップS1206の判断は、図5−2の正の最大振幅AYPpまでの時間であるΔT3と、負の最大振幅AYPpまでの時間であるΔT4とを参照して比較すればよい。 If it is determined in step S1205 that the number of vertices of acceleration in the Z-axis direction is less than 6 (step S1205: No), whether or not the maximum amplitude time of the acceleration curve in the Y-axis direction is longer than the minimum amplitude time. Judgment is made (step S1206). The determination in step S1206 may be compared with reference to ΔT3, which is the time to the maximum positive amplitude AYPp in FIG. 5-2, and ΔT4, which is the time to the negative maximum amplitude AYPp.
ステップS1206において、Y軸方向の加速度曲線の最大振幅時間が、最小振幅時間よりも長い場合(ステップS1206:Yes)、右スコア、右斜め前スコア、右斜め後スコアに1ポイント加算する(ステップS1207)。一方、Y軸方向の加速度曲線の最大振幅時間が、最小振幅時間と等しいか短い場合(ステップS1206:No)、左スコア、左斜め前スコア、左斜め後スコアに1ポイント加算する(ステップS1208)。 In step S1206, when the maximum amplitude time of the acceleration curve in the Y-axis direction is longer than the minimum amplitude time (step S1206: Yes), 1 point is added to the right score, the right diagonally front score, and the right diagonally rear score (step S1207). ). On the other hand, when the maximum amplitude time of the acceleration curve in the Y-axis direction is equal to or shorter than the minimum amplitude time (step S1206: No), 1 point is added to the left score, the left diagonally front score, and the left diagonally rear score (step S1208). .
続いて、Z軸方向の加速度が最小の時のY軸方向の加速度曲線の傾きが0以上か否かを判断する(ステップS1209)。このステップS1209の判断は、図7のΔMLを参照すればよい。Z軸方向の加速度が最小の時のY軸方向の加速度曲線の傾きが0以上であると判断された場合(ステップS1209:Yes)、右スコア、右斜め前スコア、右斜め後スコアに1ポイント加算する(ステップS1210)。一方、Z軸方向の加速度が最小の時のY軸方向の加速度曲線の傾きが0未満であると判断された場合(ステップS1209:No)、左スコア、左斜め前スコア、左斜め後スコアに1ポイント加算する(ステップS1211)。 Subsequently, it is determined whether or not the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction is minimum is 0 or more (step S1209). The determination in step S1209 may be referred to ΔML in FIG. When it is determined that the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction is the minimum is 0 or more (step S1209: Yes), one point is given to the right score, the right diagonally front score, and the right diagonally rear score. Addition is performed (step S1210). On the other hand, when it is determined that the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction is the minimum is less than 0 (step S1209: No), the left score, the left oblique front score, and the left oblique rear score are obtained. One point is added (step S1211).
ここで、図23−1は、右方向に歩きかつZ軸加速度最小の場合のY軸加速度の傾斜を示す図表である。また、図23−2は、左方向に歩きかつZ軸加速度最小の場合のY軸加速度の傾斜を示す図表である。図23−1のように、歩行体100が右方向に歩きかつZ軸加速度最小の場合は、傾斜値は正の値となる。したがって、Z軸方向の加速度が最小の時のY軸方向の加速度曲線の傾きが0以上の場合は、右方向に歩いている可能性が高いため右スコアに高ポイントを加算する。
Here, FIG. 23A is a chart showing the inclination of the Y-axis acceleration when walking in the right direction and the Z-axis acceleration is minimum. FIG. 23-2 is a chart showing the slope of the Y-axis acceleration when walking in the left direction and the Z-axis acceleration is minimum. As shown in FIG. 23A, when the walking
一方、図23−2のように、歩行体100が左方向に歩きかつZ軸加速度最小の場合は、傾斜値は負の値となる。したがって、Z軸方向の加速度が最小の時のY軸方向の加速度曲線の傾きが0未満の場合は、左方向に歩いている可能性が高いため左スコアに高ポイントを加算する。
On the other hand, as shown in FIG. 23-2, when the walking
図12のフローチャートに戻り、つぎに、Z軸方向の加速度が最初に0になる時のY軸方向の加速度曲線の傾きが0以下か否かを判断する(ステップS1212)。このステップS1212の判断は図7のΔM0を参照すればよい。Z軸方向の加速度が0の時のY軸方向の加速度曲線の傾きが0以下であると判断された場合(ステップS1212:Yes)、右スコア、右斜め前スコア、右斜め後スコアに1ポイント加算する(ステップS1213)。一方、Z軸方向の加速度が最初に0になる時のY軸方向の加速度曲線の傾きが0より大きいと判断された場合(ステップS1212:No)、左スコア、左斜め前スコア、左斜め後スコアに1ポイント加算する(ステップS1214)。 Returning to the flowchart of FIG. 12, it is then determined whether or not the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction first becomes zero is 0 or less (step S1212). The determination in step S1212 may be made by referring to ΔM0 in FIG. When it is determined that the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction is 0 is less than or equal to 0 (step S1212: Yes), 1 point is given to the right score, the right diagonally front score, and the right diagonally rear score Addition is performed (step S1213). On the other hand, if it is determined that the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction first becomes 0 (step S1212: No), the left score, the left diagonally front score, and the diagonally left rear One point is added to the score (step S1214).
ここで、図24−1は、右方向に歩きかつZ軸加速度=0の場合のY軸加速度の傾斜を示す図表である。また、図24−2は、左方向に歩きかつZ軸加速度=0の場合のY軸加速度の傾斜を示す図表である。図24−1のように、歩行体100が右方向に歩きかつZ軸加速度=0の場合は、傾斜値は負の値となる可能性が高い。したがって、Y軸方向の加速度曲線の傾きが0以下の場合は、右方向に歩いている可能性が高いため右スコアに高ポイントを加算する。
Here, FIG. 24-1 is a chart showing the slope of the Y-axis acceleration when walking in the right direction and the Z-axis acceleration = 0. FIG. 24-2 is a chart showing the slope of the Y-axis acceleration when walking in the left direction and the Z-axis acceleration = 0. As illustrated in FIG. 24A, when the walking
一方、図24−2のように、左方向に歩きかつZ軸加速度=0の場合は、傾斜値は正の値をとる可能性が高い。したがって、Y軸方向の加速度曲線の傾きが0よりも大きい場合は、左方向に歩いている可能性が高いため左スコアに高ポイントを加算する。 On the other hand, as shown in FIG. 24-2, when the user walks in the left direction and the Z-axis acceleration = 0, the inclination value is likely to take a positive value. Therefore, when the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction is larger than 0, a high point is added to the left score because the possibility of walking in the left direction is high.
図12のフローチャートに戻り、ステップS1205において、Z軸方向の加速度の頂点数が6以上であると判断された場合(ステップS1205:Yes)、歩行体100は忍び足歩行中であると判別され、つぎに、Z軸の2つ目の頂点におけるY軸方向の加速度が0以上か否かを判断する(ステップS1215)。
Returning to the flowchart of FIG. 12, when it is determined in step S1205 that the number of vertices of acceleration in the Z-axis direction is 6 or more (step S1205: Yes), the walking
ステップS1215において、Y軸方向の加速度が0以上であると判断された場合(ステップS1215:Yes)、右スコア、右斜め前スコア、右斜め後スコアに3ポイント加算する(ステップS1216)。一方、Y軸方向の加速度が0未満であると判断された場合(ステップS1215:No)、左スコア、左斜め前スコア、左斜め後スコアに3ポイント加算する(ステップS1217)。 If it is determined in step S1215 that the acceleration in the Y-axis direction is equal to or greater than 0 (step S1215: Yes), 3 points are added to the right score, the right diagonally front score, and the right diagonally rear score (step S1216). On the other hand, when it is determined that the acceleration in the Y-axis direction is less than 0 (step S1215: No), 3 points are added to the left score, the left diagonally front score, and the left diagonally rear score (step S1217).
ここで、図25−1は、右方向に忍び足歩行した場合のY軸加速度を示す図表である。また、図25−2は、左方向に忍び足歩行した場合のY軸加速度を示す図表である。図25−1のように、右方向に忍び足歩行した場合は、正の値の出力となる可能性が高い。したがって、Y軸方向の加速度が0以上であると判断された場合は、右方向に移動している可能性が高いため右スコアに高ポイントを加算する。一方、図25−2のように、左方向に忍び足歩行した場合は、負の値の出力となる可能性が高い。したがって、Y軸方向の加速度が0未満であると判断された場合は、左方向に移動している可能性が高いため左スコアに高ポイントを加算する。 Here, FIG. 25A is a chart showing the Y-axis acceleration when walking in the right direction and walking in the leg. FIG. 25-2 is a chart showing the Y-axis acceleration when walking in the left direction. As shown in FIG. 25-1, when a sneaky leg is walked in the right direction, there is a high possibility that a positive value is output. Therefore, when it is determined that the acceleration in the Y-axis direction is 0 or more, a high point is added to the right score because there is a high possibility that the acceleration is moving in the right direction. On the other hand, as shown in FIG. 25-2, when the sneaky foot is walked in the left direction, there is a high possibility that a negative value is output. Therefore, when it is determined that the acceleration in the Y-axis direction is less than 0, a high point is added to the left score because there is a high possibility of moving in the left direction.
つぎに、図13のフローチャートを用いてステップS1301以降の処理を説明する。図13のフローチャートにおいて、まず、Y軸方向の加速度曲線の振幅が0か否かを判断する(ステップS1301)。ここで、Y軸方向の加速度の振幅が0ではないと判断された場合(ステップS1301:No)、X軸方向の加速度曲線の振幅とY軸方向の加速度曲線の振幅との振幅比を算出する(ステップS1302)。そして、算出された振幅比の大きさを判別する(ステップS1303)。 Next, the processing after step S1301 will be described using the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 13, it is first determined whether or not the amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction is 0 (step S1301). If it is determined that the amplitude of acceleration in the Y-axis direction is not 0 (step S1301: No), the amplitude ratio between the amplitude of the acceleration curve in the X-axis direction and the amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction is calculated. (Step S1302). Then, the magnitude of the calculated amplitude ratio is discriminated (step S1303).
つぎに、ステップS1303によって判別された振幅比に応じて各方向スコアに1ポイントを加算する(ステップS1304)。具体的には、下記のようにポイントが加算される。また、図26は、斜め移動方向の判定しきい値テーブルの一例を示すデータ列である。下記のしきい値は図26を参照する。 Next, 1 point is added to each direction score according to the amplitude ratio determined in step S1303 (step S1304). Specifically, points are added as follows. FIG. 26 is a data string showing an example of the determination threshold value table for the oblique movement direction. Refer to FIG. 26 for the threshold values below.
・振幅比>しきい値1Aの場合:前スコア、後スコアにポイント加算
・振幅比<しきい値1Aかつ振幅比>しきい値1B:右斜め前スコア、右斜め後スコア、左斜め前スコア、左斜め後スコアにポイント加算
・振幅比<しきい値1Bの場合:右スコア、左スコアにポイント加算
When amplitude ratio> threshold 1A: points are added to the previous score and rear score. Amplitude ratio <threshold 1A and amplitude ratio>
ステップS1304によってポイント加算されると、ステップS1306の処理に移行する。また、ステップS1301において、Y軸方向の加速度曲線の振幅が0であると判断された場合(ステップS1301:Yes)、前スコア、後スコアに1ポイント加算して(ステップS1305)、ステップS1306の処理に移行する。 When points are added in step S1304, the process proceeds to step S1306. If it is determined in step S1301 that the amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction is 0 (step S1301: Yes), 1 point is added to the previous score and the rear score (step S1305), and the process of step S1306 is performed. Migrate to
そして、つぎに、Y軸方向の加速度曲線の面積が0か否かを判断する(ステップS1306)。ここで、Y軸方向の加速度曲線の面積が0でないと判断された場合(ステップS1306:No)、X軸方向の加速度曲線の面積とY軸方向の加速度曲線の面積との面積比を算出する(ステップS1307)。そして、算出された面積比の大きさを判別する(ステップS1308)。 Next, it is determined whether or not the area of the acceleration curve in the Y-axis direction is 0 (step S1306). If it is determined that the area of the acceleration curve in the Y-axis direction is not 0 (step S1306: No), the area ratio between the area of the acceleration curve in the X-axis direction and the area of the acceleration curve in the Y-axis direction is calculated. (Step S1307). Then, the size of the calculated area ratio is determined (step S1308).
つぎに、ステップS1308によって判別された面積比に応じて各方向スコアに1ポイントを加算する(ステップS1309)。具体的には、下記のようにポイントが加算される。ここでも下記のしきい値は図26を参照する。 Next, 1 point is added to each direction score according to the area ratio determined in step S1308 (step S1309). Specifically, points are added as follows. Again, the threshold values below refer to FIG.
・面積比>しきい値2Aの場合:前スコア、後スコアにポイント加算
・面積比<しきい値2Aかつ面積比>しきい値2B:右斜め前スコア、右斜め後スコア、左斜め前スコア、左斜め後スコアにポイント加算
・面積比<しきい値2Bの場合:右スコア、左スコアにポイント加算
When area ratio> threshold value 2A: points are added to previous score and rear score. Area ratio <threshold value 2A and area ratio>
ステップS1309によってポイント加算されると、ステップS1311の処理に移行する。また、ステップS1306において、Y軸方向の加速度曲線の面積が0であると判断された場合(ステップS1306:Yes)、前スコア、後スコアに1ポイント加算して(ステップS1310)、ステップS1311の処理に移行する。 When points are added in step S1309, the process proceeds to step S1311. If it is determined in step S1306 that the area of the acceleration curve in the Y-axis direction is 0 (step S1306: Yes), 1 point is added to the previous score and the rear score (step S1310), and the process of step S1311 is performed. Migrate to
なお、図27は、進行方向判別しきい値の一例を示す説明図である。図27のように。X軸方向の加速度曲線から検出した値(振幅や面積)に基づいて、理論値を求め、実際の振る舞いをフィードバックさせてしきい値を設定する。 FIG. 27 is an explanatory diagram illustrating an example of the traveling direction determination threshold value. As shown in FIG. Based on values (amplitude and area) detected from the acceleration curve in the X-axis direction, a theoretical value is obtained, and a threshold is set by feeding back actual behavior.
また、図28−1は、前方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度の振幅比を示す説明図である。そして、図28−2は、右斜め前方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度の振幅比を示す説明図である。さらに、図28−3は、左方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度の振幅比を示す説明図である。図28−1〜図28−3から明かであるように、X軸加速度とY軸加速度の振幅比は、前方向に歩いた場合、右斜め前方向に歩いた場合および左方向に歩いた場合によってそれぞれ明確に異なる領域に出力値を出現する。したがって、ステップS1304のように、振幅比に応じた方向スコアにポイントを加算することができる。 FIG. 28A is an explanatory diagram of the amplitude ratio between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the forward direction. FIG. 28-2 is an explanatory diagram illustrating the amplitude ratio between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in a diagonally forward right direction. Further, FIG. 28-3 is an explanatory diagram showing an amplitude ratio between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the left direction. As is clear from FIGS. 28-1 to 28-3, the amplitude ratio between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration is determined when walking in the forward direction, when walking in the diagonally forward right direction, and when walking in the left direction. Output values appear in different areas. Therefore, as in step S1304, points can be added to the direction score according to the amplitude ratio.
さらに、図29−1は、前方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度との面積比を示す図表である。また、図29−2は、右斜め前方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度との面積比を示す図表である。そして、図29−3は、左方向に歩いた場合のX軸加速度とY軸加速度との面積比を示す図表である。図29−1〜図29−3においても、X軸加速度とY軸加速度の面積比は、前方向に歩いた場合、右斜め前方向に歩いた場合および左方向に歩いた場合によってそれぞれ明確に異なる領域に出力値を出現する。したがって、ステップS1309のように、面積比に応じた方向スコアにポイントを加算することができる。 Further, FIG. 29A is a chart showing an area ratio between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the forward direction. FIG. 29-2 is a chart showing the area ratio between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the diagonally forward right direction. FIG. 29-3 is a chart showing an area ratio between the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration when walking in the left direction. Also in FIGS. 29-1 to 29-3, the area ratio of the X-axis acceleration and the Y-axis acceleration is clearly different depending on the case of walking in the forward direction, the case of walking in the diagonally forward right direction, and the case of walking in the left direction. Output values appear in different areas. Therefore, points can be added to the direction score according to the area ratio as in step S1309.
図13のフローチャートに戻り、つぎに、前、後、右、左、右斜め前、右斜め後、左斜め前、左斜め後の各スコアを比較し、最大スコア値をもつ方向を歩行体の移動歩行とする(ステップS1311)。図30は、各方向のスコア算出結果の出力例を示す説明図である。図30のように、各ステップによって加算されたポイントが累積されスコアとして算出される。なお、図30の例では、右斜め前が最大スコア値となるため、歩行体100は、右斜め前方向に移動していると判断される。
Returning to the flowchart of FIG. 13, the front, rear, right, left, right diagonally forward, right diagonally rear, left diagonally front, and left diagonally rear scores are compared, and the direction having the maximum score value is determined. It is set as a moving walk (step S1311). FIG. 30 is an explanatory diagram illustrating an output example of score calculation results in each direction. As shown in FIG. 30, the points added in each step are accumulated and calculated as a score. In the example of FIG. 30, since the maximum score value is in front of the right side, it is determined that the walking
図13のフローチャートに戻り、つぎに、歩行体100が駆け足歩行中か否かを判断する(ステップS1312)。ここで、図31−1は、前方向に駆け足しかつZ軸加速度最小の場合のX軸加速度の傾斜を示す図表である。また、図31−2は、前方向に駆け足しかつZ軸加速度=0の場合のX軸加速度の傾斜を示す図表である。通常であれば、前方向に駆け足歩行しかつZ軸加速度最小の場合のX軸加速度の傾斜は、図18のように正の値として出力される。しかしながら、図31−1では、駆け足歩行中であるため、位相が逆転して負の値として出力される。
Returning to the flowchart of FIG. 13, it is next determined whether or not the walking
また、前方向に歩きかつZ軸加速度=0の場合のX軸加速度の傾斜は図19−1のように、負の値として出力される。しかしながら、図31−2では、駆け足歩行中であるため、このような場合も、位相が逆転して正の値として出力される。すなわち、歩行体100は駆け足歩行中であると判別された場合には、出力値が反転していることを考慮して処理しなければならない。
Further, the inclination of the X-axis acceleration when walking in the forward direction and the Z-axis acceleration = 0 is output as a negative value as shown in FIG. However, in FIG. 31-2, since the gait is running, the phase is reversed and output as a positive value even in such a case. That is, when it is determined that the walking
したがって、ステップS1312において、歩行体100が駆け足歩行中であると判断された場合(ステップS1312:Yes)、ステップS1311によって算出された移動方向を180°反転する(ステップS1313)。そして、歩行体100の体の向き情報に移動方向の情報を加えて移動方位を算出して(ステップS1314)、一連の処理を終了する。
Therefore, when it is determined in step S1312 that the walking
上述の歩行体100の体の向き情報は、磁気センサ312、ジャイロセンサ313が搭載されている場合には、これらのセンサの検出値から求めることができる。また、磁気センサ312、ジャイロセンサ313が搭載されていない場合には、歩行体100がみずから体の向き情報を入力してもよい。
When the
なお、ステップS1312では、歩行体100が駆け足歩行中であると判断された場合は、(ステップS1312:Yes)、反転された移動方向が利用され、歩行体100が駆け足歩行中でないと判断された場合は、(ステップS1312:No)、算出したそのままの移動方向が利用される。
In step S1312, if it is determined that the walking
なお、上述したポイント加算の値は、前、後、右、左、右斜め前、右斜め後、左斜め前及び左斜め後の各スコアに一律でもよいが、環境や歩行体100に応じて各判定条件に重みを付けたポイントを加算してもよい。
In addition, although the value of the point addition mentioned above may be uniform for each score of front, back, right, left, right front, right back, left front, and left front, depending on the environment and the
以上説明したように、本実施の形態の移動方向算出装置110では、加速度センサ311は、外部から3軸の加速度のみ検出すればよい。そして、この3軸の加速度の連続値である加速度曲線から所定値の抽出と、抽出した値の比較処理という負荷の少ない処理のみにより前後、左右、右斜め前後、左斜め前後の8方向それぞれについて、歩行体が移動している可能性をスコアとして表現することができる。そして、このスコアを参照することによって、歩行体の移動方向を容易に判別することができる。このように、本実施の形態では、処理負担が軽く、かつ、高精度に歩行体の移動方向算出を実現することができる。
As described above, in the moving
なお、本実施の形態で説明した移動方向算出方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な媒体であってもよい。 The moving direction calculation method described in this embodiment can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk, a CD-ROM, an MO, and a DVD, and is executed by being read from the recording medium by the computer. The program may be a medium that can be distributed via a network such as the Internet.
また、本実施の形態で説明した移動方向算出装置110は、スタンダードセルやストラクチャードASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの特定用途向けIC(以下、単に「ASIC」と称す。)やFPGAなどのPLD(Programmable Logic Device)によっても実現することができる。具体的には、たとえば、上述した移動方向算出装置110の機能(111〜114)をHDL記述によって機能定義し、そのHDL記述を論理合成してASICやPLDに与えることにより、移動方向算出装置110を製造することができる。
Further, the moving
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 The following additional notes are disclosed with respect to the embodiment described above.
(付記1)歩行体の正面方向となるX軸と、前記正面方向に対して直角に交わる当該歩行体の左右方向となるY軸と、当該歩行体の垂直方向となるZ軸との3軸方向の加速度とを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定する歩行間隔特定手段と、
前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔における前記各軸方向の加速度曲線を用いて、前記歩行体が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後8方向の各方向に移動しているかの可能性をポイント化したスコアを算出する方向算出手段と、
前記8方向のうち、前記方向算出手段によって算出されたスコアが最も大きい方向を前記歩行体の移動方向と判別する方向判別手段と、
前記方向判別手段によって判別された方向を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする移動方向算出装置。
(Supplementary Note 1) Three axes: an X-axis that is the front direction of the walking body, a Y-axis that is the left-right direction of the walking body that intersects at right angles to the front direction, and a Z-axis that is the vertical direction of the walking body Detecting means for detecting the acceleration in the direction;
A walking interval specifying unit that specifies a peak interval of an acceleration curve representing a continuous value of acceleration in the Z-axis direction detected by the detecting unit as a walking interval of the walking body;
Using the acceleration curve in each axial direction at the walking interval specified by the walking interval specifying means, it is possible that the walking body is moving in each direction of front and rear, left and right, right and left diagonally front and back, left and right front and rear 8 directions Direction calculating means for calculating a score that points to sex;
Direction discriminating means for discriminating, as the moving direction of the walking body, a direction having the largest score calculated by the direction calculating means among the eight directions;
Output means for outputting the direction determined by the direction determination means;
A moving direction calculation device comprising:
(付記2)前記歩行間隔特定手段は、前記Z軸方向の加速度曲線の振幅がしきい値以上となるピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定することを特徴とする付記1に記載の移動方向算出装置。
(Supplementary note 2) The movement according to
(付記3)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記X軸方向の加速度曲線の絶対値の積分値と、前記Y軸方向の加速度曲線の絶対値の積分値との差分に応じて、前後方向のスコアと、左右方向のスコアとのいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1または2に記載の移動方向算出装置。
(Supplementary note 3) The direction calculating means integrates the absolute value of the acceleration curve in the X-axis direction and the absolute value of the acceleration curve in the Y-axis direction at the walking interval specified by the walking interval specifying means. The moving direction according to
(付記4)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記X軸方向の加速度曲線の振幅と、前記Y軸方向の加速度曲線の振幅との差分に応じて、前後方向のスコアと、左右方向のスコアとのいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Supplementary Note 4) The direction calculation means, according to the difference between the amplitude of the acceleration curve in the X-axis direction and the amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction in the walking interval specified by the walking interval specifying means, 4. The moving direction calculation apparatus according to any one of
(付記5)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記Z軸方向の加速度が最小となる際の、前記X軸方向の加速度曲線の傾斜の平方値と、前記Y軸方向の加速度曲線の傾斜の平方値との差分に応じて、前後方向のスコアと、左右方向のスコアとのいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Supplementary Note 5) The direction calculation means includes a square value of the slope of the acceleration curve in the X-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction is minimized in the walking interval specified by the walking interval specifying means; A point addition process is performed to increase the score in either the front-rear direction score or the left-right direction score in accordance with the difference from the square value of the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction. The moving direction calculation device according to any one of
(付記6)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置から前記X軸方向の加速度曲線の最大値側のピーク位置までの時間と、前記歩行間隔の開始位置から前記X軸方向の加速度曲線の最小値側のピーク位置までの時間との差分に応じて、前方向のスコアと、後方向のスコアとのいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1〜5のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Additional remark 6) The said direction calculation means is the maximum value of the acceleration curve of the said X-axis direction from the start position of the said walking interval of the acceleration curve of the said Z-axis direction in the walking interval specified by the said walking interval specification means. According to the difference between the time to the peak position and the time from the start position of the walking interval to the peak position on the minimum value side of the acceleration curve in the X-axis direction, the forward score and the backward score 6. The moving direction calculation device according to any one of
(付記7)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記Z軸方向の加速度が最小となる際の、前記X軸方向の加速度曲線の傾斜が正の値か負の値かに応じて、前方向のスコアと、後方向とのスコアとのいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1〜6のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Supplementary note 7) The direction calculation means determines whether the slope of the acceleration curve in the X-axis direction is a positive value when the acceleration in the Z-axis direction is minimized in the walking interval specified by the walking interval specifying means. Any one of
(付記8)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記Z軸方向の加速度が最初に0となる際の、前記X軸方向の加速度曲線の傾斜が正の値か負の値かに応じて、前方向のスコアと、後方向のスコアとのいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1〜7のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Additional remark 8) The said direction calculation means is positive in the inclination of the acceleration curve of the said X-axis direction when the acceleration of the said Z-axis direction becomes 0 initially in the walk interval specified by the said walk interval specific | specification means. Any one of
(付記9)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置から前記Y軸方向の加速度曲線の最大値側のピーク位置までの時間と、前記歩行間隔の開始位置から前記Y軸方向の加速度曲線の最小値側のピーク位置までの時間との差分に応じて、右方向ポイントのスコアと、左方向のスコアととのいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1〜8のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Supplementary Note 9) In the walking interval specified by the walking interval specifying unit, the direction calculating unit may be configured such that the Z-axis direction acceleration curve is located on the maximum value side of the Y-axis direction acceleration curve from the start position of the walking interval. Depending on the difference between the time to the peak position and the time from the start position of the walking interval to the peak position on the minimum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction, the score of the right direction point and the score of the left direction The moving direction calculation device according to any one of
(付記10)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記Z軸方向の加速度が最小となる際の、前記Y軸方向の加速度曲線の傾斜が正の値か負の値かに応じて、右方向のスコアと、左方向のスコアとのいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1〜9のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Supplementary Note 10) The direction calculation means determines whether the slope of the acceleration curve in the Y-axis direction is a positive value when the acceleration in the Z-axis direction is minimized in the walking interval specified by the walking interval specifying means. Any one of
(付記11)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記Z軸方向の加速度が最初に0となる際の、前記Y軸方向の加速度曲線の傾斜が負の値か正の値に応じて、右方向のスコアと、左方向のスコアとのいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1〜10のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Supplementary Note 11) The direction calculation means has a negative slope of the acceleration curve in the Y-axis direction when the acceleration in the Z-axis direction first becomes 0 in the walking interval specified by the walking interval specifying means. Any one of
(付記12)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記X軸方向の加速度曲線の振幅と、前記Y軸方向の加速度曲線の振幅との比率に応じて前後方向、左右方向および斜め方向のいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1〜11のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Additional remark 12) The said direction calculation means is back and forth according to the ratio between the amplitude of the acceleration curve in the X-axis direction and the amplitude of the acceleration curve in the Y-axis direction in the walking interval specified by the walking interval specifying means. The moving direction calculation apparatus according to any one of
(付記13)前記方向算出手段は、前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記X軸方向の加速度曲線の絶対値の積分値と、前記Y軸方向の加速度曲線の加速度曲線の絶対値の積分値との比率に応じて前後方向、左右方向および斜め方向のいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記1〜12のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Additional remark 13) The said direction calculation means is the absolute value of the integral value of the absolute value of the acceleration curve of the said X-axis direction, and the acceleration curve of the acceleration curve of the said Y-axis direction in the walk interval specified by the said walk interval specification means. According to any one of
(付記14)前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔において、前記Z軸方向の加速度曲線のピーク数が所定以上であった場合、前記歩行体が忍び足歩行していると判別する歩き方判別手段を備え、
前記出力手段は、前記判別手段の判別結果に応じて前記歩行体が忍び足歩行中である旨の情報を出力することを特徴とする付記1〜13のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Supplementary Note 14) In the walking interval specified by the walking interval specifying means, when the number of peaks in the acceleration curve in the Z-axis direction is greater than or equal to a predetermined value, the walking method determination that determines that the walking body is walking steadily With means,
14. The moving direction calculation device according to any one of
(付記15)前記方向算出手段は、前記歩き方判別手段によって、前記歩行体が忍び足歩行をしていると判別された場合、前記ポイント加算処理に替わって、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置のつぎに出現したピークに応じて前後方向、左右方向および斜め方向のいずれかの方向のスコアを大きくするためのポイント加算処理をおこなうことを特徴とする付記14に記載の移動方向算出装置。
(Supplementary Note 15) When the walking method determining unit determines that the walking body is stealthy and walking, the direction calculating unit replaces the point addition process with the acceleration curve in the Z-axis direction. 15. The movement according to
(付記16)前記方向算出手段は、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最大値側のピークとなる場合、右方向のスコアを大きくするポイント加算処理をおこない、
前記方向判別手段は、前記方向算出手段によるポイント加算処理において、最も大きいスコアとなる方向を前記歩行体の移動方向と判別し、
前記歩き方判別手段は、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最大値側のピークとなる場合、前記歩行体が蟹歩き歩行をしていると判別し、
前記出力手段は、前記方向判別手段によって判別された方向とともに、前記歩き方判別手段の判別結果に応じて前記歩行体が蟹歩き歩行中である旨の情報を出力することを特徴とすることを特徴とする付記14または15に記載の移動方向算出装置。
(Supplementary Note 16) The direction calculating means increases the rightward score when the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the maximum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction. Addition processing,
In the point addition process by the direction calculation unit, the direction determination unit determines a direction having the largest score as a moving direction of the walking body,
When the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the maximum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction, the walking method determining unit is walking on the gait. And
The output means outputs information indicating that the walking body is walking in a staggered manner according to the determination result of the walking method determination means together with the direction determined by the direction determination means. 16. The moving direction calculation device according to
(付記17)
前記方向算出手段は、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最小値側のピークとなる場合、左方向ポイントを大きくするポイント加算処理をおこない、
前記方向判別手段は、前記方向算出手段によるポイント加算処理において、最も大きいスコアとなる方向を前記歩行体の移動方向と判別し、
前記歩き方判別手段は、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最小値側のピークとなる場合、前記歩行体が蟹歩き歩行をしていると判別し、
前記出力手段は、前記方向判別手段によって判別された方向とともに、前記歩き方判別手段の判別結果に応じて前記歩行体が忍び足歩行中である旨の情報を出力することを特徴とする付記14〜16のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Appendix 17)
The direction calculation means performs a point addition process for increasing the left direction point when the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the minimum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction,
In the point addition process by the direction calculation unit, the direction determination unit determines a direction having the largest score as a moving direction of the walking body,
When the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the minimum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction, the walking method determining unit is walking on the gait. And
The output means outputs information indicating that the walking body is stealthy and walking with the direction determined by the direction determining means, according to the determination result of the walking method determining means. The moving direction calculation device according to any one of 16.
(付記18)前記方向判別手段は、前記歩き方別手段によって前記歩行体が駆け足歩行していると判別された場合に、前記方向算出手段によって算出されたスコアが最も大きい方向の逆方向を前記歩行体の移動方向と判別するとともに、前記判別手段の判別結果に応じて前記歩行体が駆け足歩行中である旨の情報ことを特徴とする付記14〜17のいずれか一つに記載の移動方向算出装置。
(Additional remark 18) When the said direction discrimination means determines that the said walking body is rushing and walking by the said way-of-walking means, the reverse direction of the direction with the largest score calculated by the said direction calculation means is said The moving direction according to any one of
(付記19)歩行体に装着された加速度センサに装着された加速度センサからの出力を受け付けるコンピュータを、
前記歩行体の正面方向となるX軸と、前記正面方向に対して直角に交わる当該歩行体の左右方向となるY軸と、当該歩行体の垂直方向となるZ軸との3軸方向の加速度を検出する検出手段、
前記検出手段によって検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定する歩行間隔特定手段、
前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔における前記各軸方向の加速度曲線を用いて、前記歩行体が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後の8方向の各方向に移動しているかの可能性をポイント化したスコアを算出する方向算出手段、
前記8方向のうち、前記方向算出手段によって算出されたスコアが最も大きい方向を前記歩行体の移動方向と判別する方向判別手段、
前記方向判別手段によって判別された方向を出力する出力手段、
として機能させることを特徴とする移動方向算出プログラム。
(Supplementary note 19) A computer for receiving an output from an acceleration sensor attached to an acceleration sensor attached to a walking body,
Acceleration in the three-axis direction of the X axis that is the front direction of the walking body, the Y axis that is the left-right direction of the walking body that intersects at right angles to the front direction, and the Z axis that is the vertical direction of the walking body Detecting means for detecting
Walking interval specifying means for specifying a peak interval of an acceleration curve representing a continuous value of acceleration in the Z-axis direction detected by the detecting means as a walking interval of the walking body;
Whether the walking body is moving in each of the eight directions of front and rear, left and right, right and left front and rear, left and right front and rear, using the acceleration curve in each axis direction at the walking interval specified by the walking interval specifying means. Direction calculating means for calculating a score that points to possibility;
Direction discriminating means for discriminating, as the moving direction of the walking body, a direction having the largest score calculated by the direction calculating unit among the eight directions;
Output means for outputting the direction determined by the direction determination means;
It is made to function as a moving direction calculation program characterized by the above-mentioned.
(付記20)歩行体に装着された加速度センサに装着された加速度センサからの出力を受け付ける装置が、
前記歩行体の正面方向となるX軸と、前記正面方向に対して直角に交わる当該歩行体の左右方向となるY軸と、当該歩行体の垂直方向となるZ軸との3軸方向の加速度を検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定する歩行間隔特定工程と、
前記歩行間隔特定工程によって特定された歩行間隔における前記各軸方向の加速度曲線を用いて、前記歩行体が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後の8方向の各方向に移動しているかの可能性をポイント化したスコアを算出する方向算出工程と、
前記8方向のうち、前記方向算出工程によって算出されたスコアが最も大きい方向を前記歩行体の移動方向と判別する方向判別工程と、
前記方向判別工程によって判別された方向を出力する出力工程と、
を含むことを特徴とする移動方向算出方法。
(Appendix 20) A device for receiving an output from an acceleration sensor attached to an acceleration sensor attached to a walking body,
Acceleration in the three-axis direction of the X axis that is the front direction of the walking body, the Y axis that is the left-right direction of the walking body that intersects at right angles to the front direction, and the Z axis that is the vertical direction of the walking body A detection step for detecting
A walking interval specifying step of specifying a peak interval of an acceleration curve representing a continuous value of acceleration in the Z-axis direction detected by the detecting step as a walking interval of the walking body;
Whether or not the walking body is moving in each of eight directions of front and rear, left and right, right and left diagonally front and rear, and left and right diagonal front and rear, using the acceleration curve in each axial direction at the walking interval specified by the walking interval specifying step. A direction calculation step of calculating a score that points to possibility;
A direction discriminating step for discriminating a direction in which the score calculated by the direction calculating step is the largest among the eight directions as a moving direction of the walking body;
An output step for outputting the direction determined by the direction determination step;
The moving direction calculation method characterized by including.
100 歩行体
110 移動方向算出装置
111 検出部
112 歩行間隔特定部
113 方向算出部
114 判別部
201 CPU
202 ROM
203 RAM
204 HDD
205 HD
206 メモリドライブ
207 リムーバブルメモリ
208 ディスプレイ
209 入力I/F
210 各種センサ
211 ネットワークI/F
220 バス
230 ネットワーク(NET)
310 センサ部
311 加速度センサ
312 磁気センサ
313 ジャイロセンサ
320 演算処理部
330 記憶部
331 入力情報
332 出力情報
333 設定パラメータ
334 判定テーブル
335 演算アルゴリズム
340 表示部
350 通信部
DESCRIPTION OF
202 ROM
203 RAM
204 HDD
205 HD
206
210
220
310 sensor unit 311
Claims (9)
前記検出手段によって検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定する歩行間隔特定手段と、
前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔における前記各軸方向の加速度曲線から、前記各軸方向の加速度曲線を特徴付ける値を抽出する抽出手段と、
前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最大値側のピークとなる場合、前記歩行体が蟹歩き歩行をしていると判別する歩き方判別手段と、
前記歩行体が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後8方向の各方向に移動していると判断する一以上の条件のうち、前記抽出手段によって抽出された値が満たす条件の数を、各方向に移動している可能性を表すスコアとして算出するとともに、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最大値側のピークとなる場合、右方向のスコアを大きくするポイント加算処理をおこなう方向算出手段と、
前記8方向のうち、前記方向算出手段によって算出されたスコアが最も大きい方向を前記歩行体の移動方向と判別する方向判別手段と、
前記方向判別手段によって判別された方向とともに、前記歩き方判別手段の判別結果に応じて前記歩行体が蟹歩き歩行中である旨の情報を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする移動方向算出装置。 A three-axis acceleration of an X-axis that is the front direction of the walking body, a Y-axis that is the left-right direction of the walking body that intersects at right angles to the front direction, and a Z-axis that is the vertical direction of the walking body Detecting means for detecting
A walking interval specifying unit that specifies a peak interval of an acceleration curve representing a continuous value of acceleration in the Z-axis direction detected by the detecting unit as a walking interval of the walking body;
Extraction means for extracting a value characterizing the acceleration curve in each axial direction from the acceleration curve in each axial direction in the walking interval specified by the walking interval specifying means;
A walking method determining means for determining that the walking body is walking in a staggered manner when the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the maximum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction. When,
Among one or more conditions for determining that the walking body is moving in each direction of front and rear, left and right, right and left front and rear, and eight left and right front and rear, the number of conditions satisfied by the value extracted by the extraction unit, Calculated as a score representing the possibility of moving in each direction, and when the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the maximum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction, Direction calculation means for performing point addition processing for increasing the score of the direction;
Direction discriminating means for discriminating, as the moving direction of the walking body, a direction having the largest score calculated by the direction calculating means among the eight directions;
An output unit that outputs information indicating that the walking body is walking in a staggered manner according to a determination result of the walking method determining unit together with the direction determined by the direction determining unit;
A moving direction calculation device comprising:
前記検出手段によって検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定する歩行間隔特定手段と、A walking interval specifying unit that specifies a peak interval of an acceleration curve representing a continuous value of acceleration in the Z-axis direction detected by the detecting unit as a walking interval of the walking body;
前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔における前記各軸方向の加速度曲線から、前記各軸方向の加速度曲線を特徴付ける値を抽出する抽出手段と、Extraction means for extracting a value characterizing the acceleration curve in each axial direction from the acceleration curve in each axial direction in the walking interval specified by the walking interval specifying means;
前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最小値側のピークとなる場合、前記歩行体が蟹歩き歩行をしていると判別する歩き方判別手段と、A walking method determining means for determining that the walking body is walking in a staggered manner when the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis is a peak on the minimum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction. When,
前記歩行体が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後8方向の各方向に移動していると判断する一以上の条件のうち、前記抽出手段によって抽出された値が満たす条件の数を、各方向に移動している可能性を表すスコアとして算出するとともに、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最小値側のピークとなる場合、左方向ポイントを大きくするポイント加算処理をおこなう方向算出手段と、Among one or more conditions for determining that the walking body is moving in each direction of front and rear, left and right, right and left front and rear, and eight left and right front and rear, the number of conditions satisfied by the value extracted by the extraction unit, When calculating as a score indicating the possibility of moving in each direction, and the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the minimum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction, Direction calculation means for performing point addition processing to increase the direction point;
前記8方向のうち、前記方向算出手段によって算出されたスコアが最も大きい方向を前記歩行体の移動方向と判別する方向判別手段と、Direction discriminating means for discriminating, as the moving direction of the walking body, a direction having the largest score calculated by the direction calculating means among the eight directions;
前記方向判別手段によって判別された方向とともに、前記歩き方判別手段の判別結果に応じて前記歩行体が忍び足歩行中である旨の情報を出力する出力手段と、An output unit that outputs information indicating that the walking body is stealthy and walking according to a determination result of the walking method determination unit together with the direction determined by the direction determination unit;
を備えることを特徴とする移動方向算出装置。A moving direction calculation device comprising:
前記出力手段は、前記歩き方判別手段の判別結果に応じて前記歩行体が忍び足歩行中である旨の情報を出力することを特徴とする請求項3に記載の移動方向算出装置。4. The moving direction calculation apparatus according to claim 3, wherein the output means outputs information indicating that the walking body is sneaky and walking on the basis of a determination result of the walking way determination means.
前記歩行体の正面方向となるX軸と、前記正面方向に対して直角に交わる当該歩行体の左右方向となるY軸と、当該歩行体の垂直方向となるZ軸との3軸方向の加速度を検出する検出手段、Acceleration in the three-axis direction of the X axis that is the front direction of the walking body, the Y axis that is the left-right direction of the walking body that intersects at right angles to the front direction, and the Z axis that is the vertical direction of the walking body Detecting means for detecting
前記検出手段によって検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定する歩行間隔特定手段、Walking interval specifying means for specifying a peak interval of an acceleration curve representing a continuous value of acceleration in the Z-axis direction detected by the detecting means as a walking interval of the walking body;
前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔における前記各軸方向の加速度曲線から、前記各軸方向の加速度曲線を特徴付ける値を抽出する抽出手段、Extraction means for extracting a value characterizing the acceleration curve in each axial direction from the acceleration curve in each axial direction in the walking interval specified by the walking interval specifying means;
前記歩行体が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後8方向の各方向に移動していると判断する一以上の条件のうち、前記抽出手段によって抽出された値が満たす条件の数を、各方向に移動している可能性を表すスコアとして算出するとともに、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最大値側のピークとなる場合、右方向のスコアを大きくするポイント加算処理をおこなう方向算出手段、Among one or more conditions for determining that the walking body is moving in each direction of front and rear, left and right, right and left front and rear, and eight left and right front and rear, the number of conditions satisfied by the value extracted by the extraction unit, Calculated as a score representing the possibility of moving in each direction, and when the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the maximum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction, Direction calculation means for performing point addition processing for increasing the direction score;
前記8方向のうち、前記方向算出手段によって算出されたスコアが最も大きい方向を前記歩行体の移動方向と判別する方向判別手段、Direction discriminating means for discriminating, as the moving direction of the walking body, a direction having the largest score calculated by the direction calculating unit among the eight directions;
前記方向判別手段によって判別された方向とともに、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最大値側のピークとなる場合、前記歩行体が蟹歩き歩行をしていると判別した判別結果に応じて前記歩行体が蟹歩き歩行中である旨の情報を出力する出力手段、When the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the maximum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction together with the direction determined by the direction determining means, the walking body is walking Output means for outputting information indicating that the walking body is walking on the basis of a determination result determined to be
として機能させることを特徴とする移動方向算出プログラム。It is made to function as a moving direction calculation program characterized by the above-mentioned.
前記歩行体の正面方向となるX軸と、前記正面方向に対して直角に交わる当該歩行体の左右方向となるY軸と、当該歩行体の垂直方向となるZ軸との3軸方向の加速度を検出する検出手段、
前記検出手段によって検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定する歩行間隔特定手段、
前記歩行間隔特定手段によって特定された歩行間隔における前記各軸方向の加速度曲線から、前記各軸方向の加速度曲線を特徴付ける値を抽出する抽出手段、
前記歩行体が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後8方向の各方向に移動していると判断する一以上の条件のうち、前記抽出手段によって抽出された値が満たす条件の数を、各方向に移動している可能性を表すスコアとして算出するとともに、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最小値側のピークとなる場合、左方向ポイントを大きくするポイント加算処理をおこなう方向算出手段、
前記8方向のうち、前記方向算出手段によって算出されたスコアが最も大きい方向を前記歩行体の移動方向と判別する方向判別手段、
前記方向判別手段によって判別された方向とともに、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最小値側のピークとなる場合、前記歩行体が蟹歩き歩行をしていると判別した判別結果に応じて前記歩行体が忍び足歩行中である旨の情報を出力する出力手段、
として機能させることを特徴とする移動方向算出プログラム。 A computer that receives the output from the acceleration sensor attached to the acceleration sensor attached to the walking body,
Acceleration in the three-axis direction of the X axis that is the front direction of the walking body, the Y axis that is the left-right direction of the walking body that intersects at right angles to the front direction, and the Z axis that is the vertical direction of the walking body Detecting means for detecting
Walking interval specifying means for specifying a peak interval of an acceleration curve representing a continuous value of acceleration in the Z-axis direction detected by the detecting means as a walking interval of the walking body;
Extraction means for extracting a value characterizing the acceleration curve in each axial direction from the acceleration curve in each axial direction in the walking interval specified by the walking interval specifying means;
Among one or more conditions for determining that the walking body is moving in each direction of front and rear, left and right, right and left front and rear, and eight left and right front and rear, the number of conditions satisfied by the value extracted by the extraction unit, When calculating as a score indicating the possibility of moving in each direction, and the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the minimum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction, Direction calculation means for performing point addition processing to increase the direction point ,
Direction discriminating means for discriminating, as the moving direction of the walking body, a direction having the largest score calculated by the direction calculating unit among the eight directions;
When the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the minimum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction together with the direction determined by the direction determining means , the walking body is walking Output means for outputting information indicating that the walking body is sneaky and walking according to the determination result determined to be
It is made to function as a moving direction calculation program characterized by the above-mentioned.
前記歩行体の正面方向となるX軸と、前記正面方向に対して直角に交わる当該歩行体の左右方向となるY軸と、当該歩行体の垂直方向となるZ軸との3軸方向の加速度を検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定する歩行間隔特定工程と、
前記歩行間隔特定工程によって特定された歩行間隔における前記各軸方向の加速度曲線から、前記各軸方向の加速度曲線を特徴付ける値を抽出する抽出工程と、
前記歩行体が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後8方向の各方向に移動していると判断する一以上の条件のうち、前記抽出工程によって抽出された値が満たす条件の数を、各方向に移動している可能性を表すスコアとして算出するとともに、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最大値側のピークとなる場合、右方向のスコアを大きくするポイント加算処理をおこなう方向算出工程と、
前記8方向のうち、前記方向算出工程によって算出されたスコアが最も大きい方向を前記歩行体の移動方向と判別する方向判別工程と、
前記方向判別工程によって判別された方向とともに、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最大値側のピークとなる場合、前記歩行体が蟹歩き歩行をしていると判別した判別結果に応じて前記歩行体が蟹歩き歩行中である旨の情報を出力する出力工程と、
を含むことを特徴とする移動方向算出方法。 A device that receives an output from an acceleration sensor attached to an acceleration sensor attached to a walking body,
Acceleration in the three-axis direction of the X axis that is the front direction of the walking body, the Y axis that is the left-right direction of the walking body that intersects at right angles to the front direction, and the Z axis that is the vertical direction of the walking body A detection step for detecting
A walking interval specifying step of specifying a peak interval of an acceleration curve representing a continuous value of acceleration in the Z-axis direction detected by the detecting step as a walking interval of the walking body;
An extraction step for extracting a value characterizing the acceleration curve in each axial direction from the acceleration curve in each axial direction in the walking interval specified by the walking interval specifying step;
Among one or more conditions for determining that the walking body is moving in each direction of front and rear, left and right, diagonally right and left, and diagonally left and right, the number of conditions satisfied by the value extracted by the extraction step, Calculated as a score representing the possibility of moving in each direction, and when the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the maximum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction, A direction calculation step for performing point addition processing for increasing the direction score ;
A direction discriminating step for discriminating a direction in which the score calculated by the direction calculating step is the largest among the eight directions as a moving direction of the walking body;
When the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction becomes a peak on the maximum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction together with the direction determined by the direction determination step , the walking body walks and walks An output step for outputting information indicating that the walking body is walking in a staggered manner according to the determination result determined to be
The moving direction calculation method characterized by including.
前記歩行体の正面方向となるX軸と、前記正面方向に対して直角に交わる当該歩行体の左右方向となるY軸と、当該歩行体の垂直方向となるZ軸との3軸方向の加速度を検出する検出工程と、Acceleration in the three-axis direction of the X axis that is the front direction of the walking body, the Y axis that is the left-right direction of the walking body that intersects at right angles to the front direction, and the Z axis that is the vertical direction of the walking body A detection step for detecting
前記検出工程によって検出されたZ軸方向の加速度の連続値をあらわす加速度曲線のピーク間隔を前記歩行体の歩行間隔として特定する歩行間隔特定工程と、A walking interval specifying step of specifying a peak interval of an acceleration curve representing a continuous value of acceleration in the Z-axis direction detected by the detecting step as a walking interval of the walking body;
前記歩行間隔特定工程によって特定された歩行間隔における前記各軸方向の加速度曲線から、前記各軸方向の加速度曲線を特徴付ける値を抽出する抽出工程と、An extraction step for extracting a value characterizing the acceleration curve in each axial direction from the acceleration curve in each axial direction in the walking interval specified by the walking interval specifying step;
前記歩行体が前後、左右、右斜め前後、左斜め前後8方向の各方向に移動していると判断する一以上の条件のうち、前記抽出工程によって抽出された値が満たす条件の数を、各方向に移動している可能性を表すスコアとして算出するとともに、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最小値側のピークとなる場合、左方向ポイントを大きくするポイント加算処理をおこなう方向算出工程と、Among one or more conditions for determining that the walking body is moving in each direction of front and rear, left and right, diagonally right and left, and diagonally left and right, the number of conditions satisfied by the value extracted by the extraction step, When calculating as a score indicating the possibility of moving in each direction, and the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the minimum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction, A direction calculation step for performing point addition processing to increase the direction point;
前記8方向のうち、前記方向算出工程によって算出されたスコアが最も大きい方向を前記歩行体の移動方向と判別する方向判別工程と、A direction discriminating step for discriminating a direction in which the score calculated by the direction calculating step is the largest among the eight directions as a moving direction of the walking body;
前記方向判別工程によって判別された方向とともに、前記Z軸方向の加速度曲線の前記歩行間隔の開始位置が前記Y軸方向の加速度曲線の最小値側のピークとなる場合、前記歩行体が蟹歩き歩行をしていると判別した判別結果に応じて前記歩行体が忍び足歩行中である旨の情報を出力する出力工程と、When the start position of the walking interval of the acceleration curve in the Z-axis direction is a peak on the minimum value side of the acceleration curve in the Y-axis direction together with the direction determined by the direction determination step, the walking body walks and walks An output step for outputting information indicating that the walking body is walking in a sneaky manner according to the determination result determined to be
を含むことを特徴とする移動方向算出方法。The moving direction calculation method characterized by including.
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