DE112014006164T5

DE112014006164T5 - Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung, Kartenabgleichsvorrichtung, Fahrrichtungs-Informationsausgabeverfahren und Programm

Info

Publication number: DE112014006164T5
Application number: DE112014006164.6T
Authority: DE
Inventors: Shiro Kobayashi; Masahiro Konda; Yuko Akagi
Original assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2016-09-29
Also published as: US10197402B2; CN105917194B; US20160298972A1; JP6250708B2; WO2015107853A1; JPWO2015107853A1; CN105917194A

Abstract

Zum Schätzen einer genauen Fahrrichtung eines Nutzers basierend auf Sensorsignalen von einer mobilen Vorrichtung, die durch den Nutzer gehalten wird, selbst wenn der Nutzer sich geradeaus bewegt, während die mobile Vorrichtung nach rechts und links bewegt wird, werden eine Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung, ein Fahrrichtungs-Informationsausgabeverfahren und ein Programm bereitgestellt, wobei die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung eine Fahrrichtungs-Schätzeinheit enthält, die eine Fahrrichtung des Nutzers berechnet, sowie eine Rotationsgrößen-Berechnungseinheit, die Rotationsgrößen bezüglich einer Gravitationsachse der durch den Nutzer gehaltenen mobilen Vorrichtung berechnet, und eine Auswahleinheit, die, basierend auf einem integrierten Wert der Rotationsgröße, entweder eine Ausgabe der Fahrrichtungsinformation gemäß der durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit berechneten Fahrrichtung oder eine Ausgabe einer Fahrrichtungsinformation, die eine vorhergehende Fahrrichtungsinformationsausgabe beibehält, auswählt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung, eine Kartenabgleichsvorrichtung, ein Fahrrichtungs-Informationsausgabeverfahren und ein Programm.
Hintergrund
Eine Fahrrichtungs-Schätzeinheit, die eine Fahrrichtung bzw. Reiserichtung (engl. travel direction) eines Nutzers schätzt, der eine mobile Vorrichtung oder dergleichen hält, gemäß einer Ausgabe von Sensoren oder dergleichen, die in der mobilen Vorrichtung angebracht sind, ist herkömmlich bekannt (siehe, zum Beispiel, Patentdokument 1). Eine derartige Fahrrichtungs-Schätzvorrichtung, die die Fahrrichtung des Nutzers schätzt, ist in der mobilen Navigation weit verbreitet.
Stand der Technik Dokument

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012-145457

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Ein Nutzer, der eine mobile Navigation verwendet, läuft oft, während er sich umschaut, ohne eine Fahr- bzw. Lauf- bzw. Reiserichtung zu ändern, um nach einem Zielobjekt zu schauen. Ein mobiles Endgerät, das durch den Nutzer gehalten wird, wird auch nach rechts und links abgelenkt, wenn der Nutzer sich umsieht, und es gibt daher ein Problem in der in Referenz 1 offenbarten Fahrrichtungs-Schätzvorrichtung, die fälschlicherweise den Nutzerbetrieb zum Umhersehen bzw. Umherschauen ohne eine Änderung der Fahr- bzw. Laufrichtung als eine Änderung in der Fahr- bzw. Laufrichtung des Nutzers bestimmt. Wenn eine Position des Nutzers darüber hinaus durch Anwenden eines Kartenabgleichs oder dergleichen geschätzt wird, während es unsicher ist, ob der Nutzer die Fahr- bzw. Laufrichtung geändert hat, gibt es Fälle, in denen eine falsche Straße als eine Straße ausgewählt wurde, in der der Nutzer läuft bzw. fährt, wodurch ein größerer Fehler in einer geschätzten Position verursacht wird.
Mittel zum Lösen der Probleme
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung, ein Fahrrichtungs-Informationsausgabeverfahren und ein Programm bereitgestellt, wobei die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung eine Fahrrichtungs-Schätzeinheit enthält, die eine Fahrrichtung eines Nutzers berechnet, sowie eine Rotationsgrößen-Berechnungseinheit, die Rotationsgrößen bezüglich einer Gravitationsachse einer mobilen Vorrichtung, die durch den Nutzer gehalten wird, berechnet; und eine Auswahleinheit, die, basierend auf einem integrierten Wert der Rotationsgrößen, aus einer Ausgabe einer Fahrrichtungsinformation gemäß der durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit berechneten Fahrrichtung oder eine Ausgabe einer Fahrrichtungsinformation, die eine vorhergehende Fahrrichtungs-Informationsausgabe beibehält, auswählt.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kartenabgleichsvorrichtung bereitgestellt, wobei die Kartenabgleichsvorrichtung die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung umfasst, sowie eine Speichereinheit, die eine Anfangsposition eines Nutzers und eine Karteninformation speichert, und eine Positionsbestimmungseinheit, die eine Position des Nutzers auf einer Karte bestimmt, basierend auf einer Bewegungsgröße gemäß der Fahrrichtungsinformation des Nutzers, die von der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung ausgegeben wird, von der Anfangsposition.
In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrrichtungs-Informationsausgabeverfahren bereitgestellt, wobei das Fahrrichtungs-Informationsausgabeverfahren ein Schätzen einer Fahrrichtung eines Nutzers umfasst, sowie ein Auswählen von einer Ausgabe einer Fahrrichtungsinformation gemäß einer berechneten Fahrrichtung des Nutzers oder einer Ausgabe einer Fahrrichtungsinformation, die eine vorhergehende Fahrrichtungsinformationsausgabe beibehält, basierend darauf, ob oder ob nicht eine mobile Vorrichtung, die durch den Nutzer gehalten wird, zurück und nach vorn in Richtung parallel zu dem Erdboden abgelenkt wird.
Der Zusammenfassungsabschnitt beschreibt nicht notwendigerweise alle notwendigen Merkmale der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Teilkombination der oben beschriebenen Merkmale sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Beispiel einer mobilen Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
2 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 zusammen mit Sensoren 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
3 zeigt einen Betriebsablauf der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
4 zeigt ein Beispiel eines Nutzers 30, der die mobile Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hält.
5 zeigt ein Beispiel eines Betriebs gemäß einer Zeitachse der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
6 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Kartenabgleichsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
7 zeigt ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration eines Computers 1900, der als die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient.
Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
Im Folgenden werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Ausführungsformen beschränken die Erfindung gemäß den Ansprüchen nicht, und alle Kombinationen der Merkmale, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, sind nicht notwendigerweise essentiell für Mittel, die durch Aspekte der Erfindung bereitgestellt werden.
1 zeigt ein Beispiel einer mobilen Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die mobile Vorrichtung 10 weist eine Vielzahl von darin angebrachten Sensoren auf, die die Bewegung, einen Haltestil, eine Position und dergleichen dieser mobilen Vorrichtung 10 detektieren. Die mobile Vorrichtung 10 ist mit einem autonomen Navigationssystem bereitgestellt, das eine gegenwärtige Position der mobilen Vorrichtung 10 anzeigt, sowie eine Route von der gegenwärtigen Position zu einem Ziel, und dergleichen gemäß einer Ausgabe der Sensoren oder dergleichen, die in der mobilen Vorrichtung 10 angebracht sind. Die mobile Vorrichtung 10 ist ferner mit einer Kartenabgleichsfunktion bereitgestellt, und kann als eine Kartenabgleichsvorrichtung dienen.
Die mobile Vorrichtung 10 ist mit einer Kommunikationsfunktion zum Verbinden mit einer externen Vorrichtung, dem Internet oder dergleichen bereitgestellt, sowie einer Datenverarbeitungsfunktion oder dergleichen, mit der zum Beispiel ein Programm ausgeführt werden kann. Die mobile Vorrichtung 10 ist zum Beispiel ein Smartphone, ein Mobiltelefon, ein Tablet-PC (engl. Personal Computer), eine mobile GPS-(engl. Global Positioning System)Vorrichtung, ein Miniatur-PC oder dergleichen. Die mobile Vorrichtung 10 ist mit einer Anzeigeeinheit 12 bereitgestellt.
Die Anzeigeeinheit 12 zeigt einen Bildschirm an, um zum Beispiel Internet-Webpages, E-Mail, Karten oder Dokumente, Audio, Video und Bilder dergleichen gemäß Anweisungen von einem Nutzer zu bedienen. Die Anzeigeeinheit 12 ist darüber hinaus eine Berührungsfeldanzeige, in die zum Beispiel Nutzeranweisungen eingegeben werden, und die Nutzeranweisungen werden in einen Manipulationsbildschirm einer Software, wie zum Beispiel einem Browser, durch eine Berührungseingabe von dem Nutzer eingegeben. Die Nutzeranweisungen können alternativ in die mobile Vorrichtung 10 durch eine Gesteneingabe eingegeben werden. Die Nutzeranweisungen können alternativ in die mobile Vorrichtung 10 durch eine Eingabevorrichtung, wie zum Beispiel eine Tastatur, Maus und/oder einem Joystick oder dergleichen eingegeben werden.
Ein Beispiel der mobilen Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird hier erläutert, wobei eine Oberfläche, die parallel zu einer Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit 12 ist, eine xy-Ebenen-Oberfläche ist, und eine Richtung senkrecht zu der Anzeigeoberfläche eine z-Achse ist. Ein Beispiel der mobilen Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird darüber hinaus erläutert, wobei die Anzeigeeinheit 12 eine vertikal-lang-rechteckige Form aufweist. Unter zwei Paaren von Seiten, die sich in dem Rechteck gegenüber liegen, ist darüber hinaus eine Richtung entlang kürzerer Seiten (transversale Richtung) eine x-Achse, und eine Richtung entlang längerer Seiten (longitudinale Richtung) eine y-Achse.
Das heißt, dass ein Beispiel erläutert wird, bei dem dann, der Nutzer die Anzeigeeinheit 12 betrachtet, während die mobile Vorrichtung 10 in der Hand gehalten wird, die horizontale Richtung im Wesentlichen parallel zu der x-Achsenrichtung ist, und die vertikale Richtung, in der der Nutzer steht (d.h., Gravitationsrichtung) im Wesentlichen parallel zu einer yz-Ebene ist. Wenn der Nutzer in diesem Fall die mobile Vorrichtung 10 als ein Telefon verwendet und die mobile Vorrichtung 10 zu dem Ohr des Nutzers hält, um zu sprechen, ist eine Fahrrichtung, die der Nutzer sieht, im Wesentlichen parallel zu der xy-Ebene, und eine Ebene senkrecht zu der Fahrrichtung ist im Wesentlichen parallel zu der z-Achse.
Eine derartige mobile Vorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform zeigt an der Anzeigeeinheit 12 eine Positionsinformation des Nutzers, der die mobile Vorrichtung 10 hält, unter Verwendung einer Vielzahl von Positionsverfahren und -systemen an. Wenn Signale von einer Vielzahl von GPS-Satelliten empfangen werden können, zeigt die mobile Vorrichtung 10 zum Beispiel die Positionsinformation des Nutzers unter Verwendung einer GPS-Funktion an. Wenn Signale von einer Vielzahl von GPS-Satelliten nicht empfangen werden können, kann die mobile Vorrichtung 10 darüber hinaus von GPS zu dem autonomen Navigationssystem wechseln, und die Positionsinformation, die von dem GPS erfasst wird, als eine Anfangsposition des Nutzers verwenden, und die Schätzung einer Positionsinformation des Nutzers für die Anzeige fortsetzen.
Alternativ kann die mobile Vorrichtung 10 das autonome Navigationssystem ansprechend auf eine Eingabe des Nutzers starten. In diesem Fall kann die mobile Vorrichtung 10 auch eine Information der Anfangsposition des Nutzers durch die Eingabe des Nutzers erfassen. Die mobile Vorrichtung 10 kann darüber hinaus einen Kartenabgleich ausführen, und die Positionsinformation des Nutzers zusammen mit einer Karteninformation anzeigen.
Es gibt Fälle, bei denen dann, wenn der Nutzer läuft, während eine derartige mobile Vorrichtung 10 gehalten wird, die mobile Vorrichtung 10 sich in eine Richtung bewegt, die sich von der Fahrrichtung des Nutzers unterscheidet. Es gibt zum Beispiel Fälle, bei denen dann, wenn der Nutzer geht, während eine Karte überprüft wird, die an der Anzeigeeinheit 12 angezeigt wird, oder wenn der Nutzer durch eine Einkaufsstraße oder dergleichen geht, die an beiden Seiten Geschäfte aufweist, während Waren bzw. Artikel betrachtet werden, sich der Nutzer geradeaus bewegt, während die Position der mobilen Vorrichtung 10 nach rechts und links verschoben wird. Wenn der Nutzer darüber hinaus in einer Zickzackbewegung geht, geht die Position der mobilen Vorrichtung 10 in Richtung der Fahrrichtung sowie nach rechts und links relativ zu der Fahrrichtung.
Wenn die Fahrrichtung der mobilen Vorrichtung 10 auf diese Art und Weise auf Grundlage von Sensorsignalen von der mobilen Vorrichtung 10 geschätzt wird, die sich in eine Richtung bewegt, die sich von der Fahrrichtung unterscheidet, ändert sich die Fahrrichtung in Abhängigkeit von der Richtung der mobilen Vorrichtung 10 in jedem Moment. Das heißt, dass sich die Fahrrichtung nacheinander in einer Richtung ändert, die sich von der Fahrrichtung des Nutzers unterscheidet, und daher eine Schätzungsgenauigkeit abnimmt, wodurch ein Fehler von der tatsächlichen gegenwärtigen Position verursacht wird.
Wenn darüber hinaus die mobile Vorrichtung 10 die Kartenabgleichsfunktion ausführt, bestimmt die Funktion eine Straße, in der der Nutzer läuft, gemäß einer geschätzten Fahrrichtung, und es gibt daher Fälle, bei denen ein Schätzungsfehler der gegenwärtigen Position des Nutzers weiter ansteigt. Die mobile Vorrichtung 10 der vorliegenden ausführungsform ist daher mit einer Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung bereitgestellt, die eine Verringerung der Schätzgenauigkeit der Fahrrichtung verhindert, selbst dann, wenn die mobile Vorrichtung 10 die Richtung in eine Richtung ändert, die sich von der Fahrrichtung unterscheidet.
2 zeigt eine beispielhafte Konfiguration der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 10 zusammen mit Sensoren 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Jeder Sensor 20 kann zumindest eines von Winkelgeschwindigkeitssensoren, Beschleunigungsmessern und Geomagnetischen Sensoren enthalten, die in der mobilen Vorrichtung 10 angebracht sind, oder eine Kombination davon. Jeder Sensor 20 gibt zum Beispiel ein Detektionsresultat einer Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit und/oder Geomagnetismus relativ zu zumindest zwei Achsen der drei xyz-Achsen (x-Achse, y-Achse und z-Achse) eines orthogonalen Koordinatensystems aus, wobei dessen Ursprung an der mobilen Vorrichtung liegt, die die darin angebrachten Sensoren aufweist.
Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 10 gibt eine Fahrrichtungsinformation gemäß der Fahrrichtung des Nutzers aus, der die mobile Vorrichtung 10 hält. Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 10 ist mit einer Erfassungseinheit 110, einer Speichereinheit 120, einer Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130, einer Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140, einer Drehungsbeurteilungseinheit 150 und einer Auswahleinheit 160 bereitgestellt.
Die Erfassungseinheit 110 ist mit einer Vielzahl der Sensoren 20 verbunden und erfasst Sensorsignale von den Sensoren 20. Die Erfassungseinheit 110 erfasst die Sensorsignale von den Signalen 20 gemäß einem Bewegungszustand des Nutzers, wie zum Beispiel eine Bewegung und Ruhe der mobilen Vorrichtung 10. Die Erfassungseinheit 110 erfasst von den Sensoren 20, zum Beispiel, die Sensorsignale gemäß der Bewegung der mobilen Vorrichtung 10, die damit einhergehen, dass der Nutzer läuft, wenn der Nutzer läuft, während die mobile Vorrichtung 10 getragen wird. Die Erfassungseinheit 110 speichert die erfassten Sensorsignale in der Speichereinheit 120.
Die Speichereinheit 120 ist mit der Erfassungseinheit 110 verbunden, und speichert die von der Erfassungseinheit 110 empfangenen Sensorsignale. Die Speichereinheit 120 stellt Anforderungsmittel, wie zum Beispiel der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 und der Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140, auf Anforderung die gespeicherten Sensorsignale von jeder Einheit bereit.
Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 schätzt die Fahrrichtung des Nutzers. Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 ist mit der Speichereinheit 120 verbunden, gibt die Sensorsignale von den Sensoren 20 ein, mit denen die mobile Vorrichtung 10 ausgestattet ist, und schätzt die Fahrrichtung des Nutzers basierend auf den Sensorsignalen. Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 schätzt die Fahrrichtung des Nutzers, indem eine Signalanalyse oder ein Musterabgleich oder dergleichen an den Sensorsignalen durchgeführt wird, um ein Mustersignal zu detektieren, das mit dem Laufen des Nutzers einhergeht, und durch eine Analyse der Fahrrichtungsabhängigkeit des Mustersignals. Ein derartiges Verfahren zum Schätzen der Fahrrichtung des Nutzers basierend auf den Sensorsignalen, die erhalten werden, wenn der Nutzer läuft, ist in der autonomen Navigation bekannt. Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 kann die Fahrrichtung des Nutzers durch ein bekanntes Fahrrichtungs-Schätzverfahren schätzen, das für die autonome Navigation auf diese Art und Weise verwendet wird.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 berechnet eine Rotationsgröße bezüglich einer Gravitationsachse der mobilen Vorrichtung 10, die durch den Nutzer gehalten wird. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 ist mit der Speichereinheit 120 verbunden, gibt die Sensorsignale von den Sensoren 20 ein, mit denen die mobile Vorrichtung 10 ausgestattet ist, und berechnet die Rotationsgröße der mobilen Vorrichtung 10 in einer Gravitationsachsenrichtung basierend auf den Sensorsignalen. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 berechnet die Rotationsgröße bezüglich der Gravitationsachse durch ein Synthetisieren einer Vielzahl der Sensorsignale von den Winkelgeschwindigkeitssensoren und/oder den Beschleunigungsmessern und führt, als Beispiel, eine Achsenwandlung durch.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 gibt darüber hinaus eine integrierte Größe aus, wobei die Rotationsgrößen, die während einer vorbestimmten Berechnungsperiode berechnet werden, integriert werden, als die Rotationsgröße der mobilen Vorrichtung 10 in der Berechnungsperiode. Es wird hier ein Beispiel erläutert, bei dem jede Rotationsgröße der vorliegenden Ausführungsform ein Plus-/Minus-Vorzeichen gemäß dessen Rotationsrichtung aufweist, und die integrierte Größe als Null berechnet wird, wenn die mobile Vorrichtung 10 über den gleichen Winkel in unterschiedliche Richtungen rotiert wird. D.h., dass die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die Rotationsgröße der mobilen Vorrichtung 10 in der Berechnungsperiode berechnet, über die die Integration durchgeführt wurde, indem die Rotationsgrößen der mobilen Vorrichtung, erhalten aus den Sensorsignalen, integriert wird.
Wenn der Nutzer zum Beispiel die mobile Vorrichtung 10 um 40 Grad im Uhrzeigersinn relativ zu der Gravitationsachsenrichtung rotiert, und um 75 Grad in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zu der Gravitationsachsenrichtung in der vorbestimmten Berechnungsperiode, gibt die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 35 Grad aus, erhalten durch die Integration von jeder Rotationsgröße, als die Rotationsgröße der mobilen Vorrichtung 10 in der Berechnungsperiode. Die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn wurde hier als eine Plusrichtung erläutert.
Die Drehungsbeurteilungseinheit 150 ist mit der Rotationsgrößenberechnungseinheit 140 verbunden, und beurteilt, ob oder ob nicht der Nutzer die Fahrrichtung geändert hat, gemäß der Rotationsgröße der mobilen Vorrichtung 10 in einer vorbestimmten Periode. Die Drehungsbeurteilungseinheit 150 stellt der Auswahleinheit 160 ein beurteiltes Resultat bereit.
Die Auswahleinheit 160 ist mit der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 und der Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 verbunden, und wählt, basierend auf einem integrierten Wert der Rotationsgrößen, die durch die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 berechnet, entweder ein Ausgeben einer Fahrrichtungsinformation gemäß der Fahrrichtung, die durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 berechnet wird, oder ein Ausgeben einer Fahrrichtungsinformation, welche eine vorhergehende Fahrrichtungsinformation beibehält. Die Auswahleinheit 160 wechselt zwischen Verfahren zum Detektieren einer Änderung in der Fahrrichtung des Nutzers gemäß einer Detektion, dass der Nutzer einen Laufbetrieb fortsetzt, während die mobile Vorrichtung 10 in der rechten und linken Richtung bewegt wird und anderen Fällen.
Die Auswahleinheit 160 ist darüber hinaus mit der Drehungsbeurteilungseinheit 150 verbunden, und wählt eine Ausgabe der Fahrrichtungsinformation gemäß der Fahrrichtung, die durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 geschätzt wird, gemäß einer Beurteilung durch die Drehungsbeurteilungseinheit 150 bezüglich einer Änderung in der Fahrrichtung des Nutzers. Die Auswahleinheit 160 gibt die ausgewählte Fahrrichtungsinformation nach außen aus.
Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform, wie oben erläutert, wählt zwischen einer Ausgabe eines vorhergehenden Schätzresultats der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 oder einer Ausgabe eines aktualisierten letzten Schätzresultats der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 gemäß einem Laufzustand des Nutzers. Ein Betrieb der Fahrrichtungs-Informationsausgabeeinheit 100 wird in 3 erläutert.
3 zeigt einen Betriebsablauf der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 gibt ein Schätzresultat der Fahrrichtung des Nutzers, der die mobile Vorrichtung 10 trägt, durch Ausführen des in 3 gezeigten Betriebsablaufs aus.
Die Erfassungseinheit 110 erfasst zuerst eine Ausgabe von einer Vielzahl der Sensoren 20, die mit der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 verbunden sind (S210). Die Erfassungseinheit 110 speichert die Erfassungssensorsignale in der Speichereinheit 120. Die Erfassungseinheit 110 kann kontinuierlich eine Erfassung der Sensorsignale und Speichern der Sensorsignale in der Speichereinheit 120 synchron mit einem Ausgabezeitpunkt der Sensorsignale von den Sensoren 20 ausführen. Alternativ kann diese ebenso kontinuierlich eine Erfassung der Sensorsignale und ein Speichern der Sensorsignale in der Speichereinheit 120 in einem vorbestimmten Zyklus ausführen.
Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 schätzt als nächstes die Fahrrichtung des Nutzers basierend auf den Sensorsignalen (S320). Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 kann die Fahrrichtung des Nutzers aus zumindest einem Sensorsignal unter den Winkelgeschwindigkeitssensoren, den Beschleunigungsmessern und den geomagnetischen Sensoren, oder einer diesbezüglichen Kombination schätzen. Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 kann die Fahrrichtung des Nutzers durch ein bekanntes Fahrrichtungs-Schätzverfahren schätzen, das für die autonome Navigation verwendet wird, wie zum Beispiel im Patentdokument 1 offenbart.
Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 kann darüber hinaus zum Beispiel die Fahrrichtung des Nutzers basierend auf den Sensorsignalen von den Sensoren, die die Winkelgeschwindigkeitssensoren und/oder die Beschleunigungsmesser enthalten, schätzen, und in diesem Fall schätzt diese die Fahrrichtung des Nutzers gemäß der Änderung in der Fahrrichtung, die durch jeden Sensor detektiert wird. Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 akkumuliert zum Beispiel Änderungen von einem Anfangswert in der Fahrrichtung des Nutzers und schätzt die Fahrrichtung des Nutzers.
Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 kann darüber hinaus zum Beispiel die Fahrrichtung des Nutzers basierend auf den Sensorsignalen von den Sensoren schätzen, welche die geomagnetischen Sensoren enthalten, und in diesem Fall schätzt diese die Fahrrichtung des Nutzers unter Verwendung einer absoluten Koordinate gemäß einer Differenz von Geomagnetismus. Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 führt eine kontinuierliche Schätzung der Fahrrichtung des Nutzers in einem vorbestimmten Zeitpunkt durch, und stellt der Auswahleinheit 160 ein Schätzresultat bereit.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 berechnet als nächstes einen integrierten Wert der Rotationsgrößen bezüglich der Gravitationsachse während einer vorbestimmten ersten Berechnungsperiode Δt₁ als eine erste integrierte Rotationsgröße (S330). Es wird ein Beispiel erläutert, bei dem die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die Rotationsgröße bezüglich der Gravitationsachse gemäß einer Vielzahl der Sensorsignale von den Beschleunigungsmessern und den Winkelgeschwindigkeitssensoren in der vorliegenden Ausführungsform berechnet.
4 zeigt ein Beispiel des Nutzers 30, der die mobile Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hält. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem der Nutzer 30, der die mobile Vorrichtung 10 hält, auf einer horizontalen Ebene 40 geht. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem die Gravitationsrichtung als g gezeigt ist, und die mobile Vorrichtung 10 Winkel von θ Grad, θ + 90 Grad und 90 Grad mit der z-Achse, der y-Achse bzw. der x-Achse relativ zu der Gravitationsrichtung g ausbildet.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 berechnet Winkel, die zwischen den jeweiligen Achsen der mobilen Vorrichtung 10 und der Gravitationsrichtung g ausgebildet werden, zum Beispiel basierend auf einer Vielzahl der Beschleunigungsmesser-Sensorsignale. Die Gravitationsbeschleunigung ist als 1G bekannt, und es ist daher möglich, die Winkel zu berechnen, die zwischen den jeweiligen Achsen der mobilen Vorrichtung 10 und der Gravitationsrichtung g ausgebildet werden, aus einem Grad von 1G, der an den xyz-Achsen der mobilen Vorrichtung 10 einwirkt. D.h., dass die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die Winkelausbildung von θ Grad, θ + 90 Grad und 90 Grad mit der z-Achse, der y-Achse bzw. der x-Achse der mobilen Vorrichtung 10 relativ zu der Gravitationsrichtung g berechnen kann.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 berechnet darüber hinaus eine Rotationsgröße W_g bezüglich der Gravitationsachse basierend auf den Sensorsignalen von den Winkelgeschwindigkeitssensoren entsprechend jeder Achse der xyz-Achsen der mobilen Vorrichtung 10. In dem Beispiel von 4 kann die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die Rotationsgröße W_g bezüglich der Gravitationsachse gemäß einer Rotationsgröße W_y bezüglich einer y-Achsenrichtung und einer Rotationsgröße W_z bezüglich einer z-Achsenrichtung berechnen, die beide von den Sensorsignalen erhalten werden, wie in der folgenden Gleichung gezeigt. W_g = W_ysinθ + W_zcosθ (Gleichung 1)
Es ist hier vergleichbar oft der Fall, dass dann, wenn der Nutzer 30 die mobile Vorrichtung 10 hält, eine Achse der xyz-Achsen in Richtung der vertikalen Richtung relativ zu der Gravitationsrichtung g ausgerichtet ist. Wenn zum Beispiel, wie in 4 gezeigt, der Nutzer 30 die Anzeigeeinheit 12 der mobilen Vorrichtung 10 betrachtet, ist eine x-Achsenrichtung in Richtung der im Wesentlichen vertikalen Richtung relativ zu der Gravitationsrichtung g ausgerichtet. Wenn darüber hinaus der Nutzer 30 die Anzeigeeinheit 12 betrachtet, während die mobile Vorrichtung 10 in einer transversalen Richtung gehalten wird, ist die y-Achsenrichtung in Richtung der im Wesentlichen vertikalen Richtung relativ zu der Gravitationsrichtung g ausgerichtet. Wenn darüber hinaus der Nutzer 30 die mobile Vorrichtung 10 zu dem Ohr des Nutzers hält, um zu sprechen, sind die x-Achsenrichtung und die y-Achsenrichtung in Richtung der im Wesentlichen vertikalen Richtung in Richtung der Gravitationsrichtung g ausgerichtet.
Wenn der Nutzer 30 auf diese Art und Weise die mobile Vorrichtung hält, ist zumindest eine Achse der xyz-Achsen in Richtung der im Wesentlichen vertikalen Richtung relativ zu der Gravitationsrichtung g ausgerichtet, und die Sensorsignale von den Winkelgeschwindigkeitssensoren entsprechend der Achse in Richtung der vertikalen Richtung werden somit keine Komponenten enthalten, die als die Rotationsgröße W_g bezüglich der Gravitationsachse berechnet werden. Eine Rotationsgröße W_x bezüglich der x-Achsenrichtung von 4 ist zum Beispiel nicht in der Gleichung (1) enthalten.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 kann entsprechend zwei Rotationsgrößen W_max und W_2nd der größten und zweitgrößten Komponenten der Gravitationsrichtung unter den drei Sensorsignalen (Rotationsgrößen) von den Winkelgeschwindigkeitssensoren entsprechend den xyz-Achsen auswählen, und kann die Rotationsgröße W_g bezüglich der Gravitationsachse unter Verwendung dieser Rotationsgrößen W_max und W_2nd berechnen. In diesem Fall berechnet die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die Rotationsgröße W_g bezüglich der Gravitationsachse aus der folgenden Gleichung. W_g = W_maxsinθ + W_2ndcosθ (Gleichung 2)
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 wählt zum Beispiel zwei Achsen der größten und zweitgrößten mittleren Werte der Sensorsignale von den Beschleunigungsmessern jeweils entsprechend den xyz-Achsen aus. Ein mittlerer Wert der Sensorsignale, ausgegeben von den Winkelgeschwindigkeitssensoren, wird hier zu einem Offset-Wert, der approximativ eine Gravitationskomponenten-Beschleunigung repräsentiert. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 wählt daher zwei entsprechende Achsen der größten und zweitgrößten mittleren Werte der Sensorsignale, und nimmt die zwei Sensorsignale (Rotationsgrößen) von den Winkelgeschwindigkeitssensoren bezüglich der Achsen als die Rotationsgrößten W_max und W_2nd.
Die Rotationsgrößten-Berechnungseinheit 140 kann die Rotationsgröße W_g bezüglich der Gravitationsachse aus den Komponenten der zwei Rotationsgrößen, wie oben erläutert, berechnen, wenn eine Differenz zwischen den Komponenten der Gravitationsrichtung der drei Rotationsgrößen der Winkelgeschwindigkeitssensoren, die jeweils den xyz-Achsen entsprechend, auftritt, so dass deren Reihenfolge bestimmt werden kann. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 berechnet die Rotationsgröße W_g bezüglich der Gravitationsachse unter Verwendung von Gleichung (2), wenn zum Beispiel ein Wert des kleinsten Absolutwerts in den Komponenten der Gravitationsrichtung der drei Ausgabewerte der Winkelgeschwindigkeitssensoren kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 kann dadurch die Rotationsgröße W_g leichter und schneller berechnen, verglichen mit dem Fall der Berechnung der Rotationsgröße W_g bezüglich der Gravitationsachse basierend auf den drei Rotationsgrößen der Winkelgeschwindigkeitssensoren, die jeweils den xyz-Achsen entsprechen.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 integriert dann eine Vielzahl der Rotationsgrößen W_g bezüglich der Gravitationsachse, berechnet während der vorbestimmten ersten Berechnungsperiode Δt₁, und berechnet die integrierte Größe als die erste integrierte Rotationsgröße. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 berechnet darüber hinaus die erste integrierte Rotationsgröße zu jedem ersten Auswahlintervall Δit₁.
5 zeigt ein Beispiel des Betriebs gemäß einer Zeitachse der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 5 zeigt Wellenformen, die schematisch einen Prozess zeigen, bei dem die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 der vorliegenden Ausführungsform die Rotationsgrößen W_g bezüglich der Gravitationsachse integrieren, wobei die Zeitachse als eine horizontale Achse verwendet wird. Wellenform a₀ bis Wellenform a_n von 5 zeigen zum Beispiel, dass die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die Rotationsgrößen W_g integriert, wenn die Wellenformen in einem hohen Zustand sind, und die Rotationsgrößen W_g nicht integriert, wenn die Wellenformen in einem tiefen Zustand sind. D.h., dass die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 eine Integration während der ersten Berechnungsperiode Δt₁ zum Zeitpunkt t₀ startet, die Integration zum Zeitpunkt t₂ beendet, und die erste integrierte Rotationsgröße (die Wellenform a₀) berechnet.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 startet darüber hinaus die Integration während der ersten Berechnungsperiode Δt₁ zum Zeitpunkt t₁, beendet die Integration zur Zeit t₃ und berechnet die erste integrierte Rotationsgröße (Wellenform a₁). Auf diese Art und Weise berechnet die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 sequentiell die erste integrierte Rotationsgröße in jedem ersten Auswahlintervall Δit₁ (die Wellenform a₀ bis die Wellenform a_n).
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 kann hier das erste Auswahlintervall Δit₁ zu einer kürzeren Periode machen, verglichen mit der ersten Berechnungsperiode Δt₁. In diesem Fall kann die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 eine Berechnung einer Vielzahl der jeweiligen ersten integrierten Rotationsgrößen parallel ausführen. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 das erste Auswahlintervall Δit₁ im Wesentlichen zu 1/2 der ersten Berechnungsperiode Δt₁ macht.
Wenn die erste integrierte Rotationsgröße während der vorbestimmten ersten Berechnungsperiode Δt₁ eine vorbestimmte erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt (S340: JA), wählt die Auswahleinheit 160 aus, eine vorhergehende Fahrrichtungs-Informationsausgabe beizubehalten (S342). Wenn zum Beispiel ein Integrationsresultat während der ersten Berechnungsperiode Δt₁ von der Zeit t₀ bis zu der Zeit t₂ die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, behält die Auswahleinheit 160 eine vorhergehende Fahrrichtungs-Informationsausgabe durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 vor der Zeit t₀. Es gibt hier Fälle, in denen es keinen signifikanten Unterschied in den Integrationswerten der Rotationsgrößen zwischen den zwei Fällen gibt, in denen der Nutzer pausenlos umher schaut (wenn der Nutzer sich geradeaus bewegt, während die mobile Vorrichtung 10 in einer Rechts- und Linksrichtung bewegt), in einer Zeitperiode, die approximativ die erste Berechnungsperiode Δt₁ ist, und in der der Nutzer eine Drehung (in die rechte oder linke Richtung) in einer Zeitperiode macht, die approximativ die erste Berechnungsperiode Δt₁ ist, und es schwierig ist, zu unterscheiden, ob der Nutzer pausenlos herumschaut oder der Nutzer eine Wendung bzw. Drehung gemacht hat. Es ist daher wünschenswert, dass die Fahrrichtung nicht aktualisiert wird, bis durch die Detektion über einer längeren Zeitperiode als die erste Berechnungsperiode Δt₁ bestätigt wird, ob der Nutzer pausenlos herumschaut oder der Nutzer eine Drehung gemacht hat.
Die erste Berechnungsperiode Δt₁ kann hier approximativ eine Zeitperiode sein, die erforderlich ist, damit der Nutzer einen Schritt oder mehr macht, und im Wesentlichen zehn Schritte oder weniger. Es ist wünschenswert, dass die erste Berechnungsperiode Δt₁ approximativ eine Zeitperiode ist, in der der Nutzer im Wesentlichen einige Schritte macht. Es ist erwünscht, die erste Berechnungsperiode Δt₁ approximativ auf eine Zeitperiode einzustellen, in der der Nutzer von einem bis sechs Schritte macht, zum Beispiel, approximativ 0,5 bis 30, Sekunden. Es ist wünschenswerter, die erste Berechnungsperiode Δt₁ approximativ auf eine Zeitperiode einzustellen, in der der Nutzer von zwei bis vier Schritte macht, zum Beispiel, approximativ 1,0 bis 2,0 Sekunden. Die erste Berechnungsperiode Δt₁ kann darüber hinaus gemäß dem Nutzer eingestellt werden. Ein erster Referenzwinkel kann darüber hinaus ein Winkel von 10 Grad oder mehr, zum Beispiel, approximativ 20 Grad sein. Darüber hinaus wird bevorzugt, dass der erste Referenzwinkel ein Winkel von ca. 30 Grad ist. Der erste Referenzwinkel kann darüber hinaus gemäß dem Nutzer eingestellt sein.
Das heißt, dass die Auswahleinheit 160 beurteilt, dass der Nutzer einen Betrieb zur Geradeausbewegung gestartet hat, während die mobile Vorrichtung 10 in der rechten und linken Richtung bewegt wird, wenn detektiert wird, dass der integrierte Wert der Rotationsgrößen W_g bezüglich der Gravitationsachse der erste Referenzwinkel oder mehr während der ersten Berechnungsperiode Δt₁ ist, in der der Nutzer zum Beispiel approximativ einige Schritte gehen wird. die Auswahleinheit 160 behält die Fahrrichtungs-Informationsausgabe unmittelbar vor einem Start des Betriebs bei, solange der Nutzer diesen Betriebe fortsetzt, in Bezug auf eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Nutzer nur in Richtung nach rechts und links relativ zu der Fahrrichtung blickt, und die Fahrrichtung während dieser Periode nicht ändert. Die Auswahleinheit 160 gibt dann diese Fahrrichtungsinformation aus.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 startet als nächstes die Integration der Rotationsgrößen bezüglich der Gravitationsachse zur Berechnung der Rotationsgröße während einer vorbestimmten zweiten Berechnungsperiode Δt₂ (S350). Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 integriert die Rotationsgrößen W_g bezüglich der Gravitationsachse während der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ in jedem zweiten Auswahlintervall Δit₂ und berechnet eine integrierte Rotationsgröße. Es wird hier angenommen, dass die zweite Berechnungsperiode Δt₂ und das zweite Auswahlintervall Δit₂ im Wesentlichen die gleiche Berechnungsperiode sind.
Wellenform b₀ bis Wellenform b₂ von 5 zeigen zum Beispiel, dass die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die Rotationsgrößen W_g integriert, wenn die Wellenformen in einem hohen Zustand sind, und die Rotationsgrößen W_g nicht integriert, wenn die Wellenformen in einem tiefen Zustand sind. In dem Fall der Wellenform b₀ integriert die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die Rotationsgrößen W_g von der Zeit t₀ bis zu der Zeit t₅, wobei es sich um das Ende der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ handelt, und gibt einen integrierten Rotationswert W_g0 aus, wobei es sich um ein Integrationsresultat als eine zweite integrierte Rotationsgröße handelt.
Im Fall von Wellenform b₁ startet die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die Integration während der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ zur Zeit t₅, integriert die Rotationsgröße W_g bis zur Zeit t₁₀, wobei es sich um das Ende der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ handelt, und berechnet eine integrierte Rotationsgröße W_g1. Eine integrierte Rotationsgröße, die erhalten wird durch Addieren von W_g0 und W_g1, wird dann als die zweite integrierte Rotationsgröße ausgegeben. Auf diese Art und Weise berechnet die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die integrierte Rotationsgröße durch Integrieren der Rotationsgrößen W_g in der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ in jedem zweiten Auswahlintervall Δit₂, und gibt die integrierte Rotationsgröße, zu der eine in der Vergangenheit berechnet integrierte Rotationsgröße addiert wird, als die zweite integrierte Rotationsgröße aus (die Wellenform b₀ bis zur Wellenform b₂).
In dem oben erwähnten Beispiel ist die Berechnungsperiode von der Zeit t₀ bis zu der Zeit t₅ eine zweite Berechnungsperiode Δt₂, und die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 integriert die Rotationsgrößen W_g in der Berechnungsperiode, die zweimal so groß ist wie die zweite Berechnungsperiode Δt₂ (Berechnungsperiode von der Zeit t0 bis zu der Zeit t₁₀) an der Wellenform b₁ als ein Ergebnis, und gibt ein Integrationsresultat als die zweite integrierte Rotationsgröße aus. Unter der Annahme, dass die Berechnungsperiode von der Zeit t₀ bis zu der Zeit t₁₀ zum Beispiel als die zweite Berechnungsperiode Δt₂ definiert ist, gibt die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 alternativ das Integrationsresultat der Rotationsgrößen W_g in der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ als die zweite integrierte Rotationsgröße aus, integriert die Rotationsgrößen während der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ in jedem zweiten Auswahlintervall Δit₂ (das im Wesentlichen äquivalent zu der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ ist), addiert das Integrationsresultat zu der zweiten integrierten Rotationsgröße, die zu dem vorhergehenden Zeitpunkt berechnet wurde, und gibt dann den erhaltenen Wert als eine neue zweite integrierte Rotationsgröße aus.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 macht hier die zweite Berechnungsperiode Δt₂ zu einer längeren Periode verglichen mit der ersten Berechnungsperiode Δt₁. D.h., dass in dem Prozess, bei dem die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die zweiten integrierten Rotationsgrößen integriert, die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 eine Berechnung einer Vielzahl der ersten integrierten Rotationsgrößen parallel ausführen wird. eine Beurteilung durch eine Vielzahl der ersten integrierten Rotationsgrößen wird somit ausgeführt, während die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die zweiten integrierten Rotationsgrößen integriert, und die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 wird daher die Integration der zweiten integrierten Rotationsgrößen fortsetzen, wenn eine Vielzahl von Beurteilungsresultaten alle die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigen. Eine Startzeit und eine Endzeit der ersten Berechnungsperiode Δt₁, die unter einer Vielzahl der integrierten Werte der Rotationsgröße, die zu jedem ersten Auswahlintervall Δit₁ berechnet werden, die zumindest einem integrierten Wert der Rotationsgrößen entsprechen, sind auf diese Art und Weise zwischen der Startzeit und der Endzeit der zweiten Berechnungsperiode Δt₂.
Auf diese Art und Weise beurteilt die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140, dass der Nutzer die Operation zur Bewegung nach vorn gestartet hat, während die mobile Vorrichtung 10 in der Recht- und Linksrichtung bewegt wird, gemäß der Beobachtung, dass die erste integrierte Rotationsgröße die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, und startet die Integration der zweiten integrierten Rotationsgrößen. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 kann darüber hinaus die Integration der zweiten integrierten Rotationsgrößen fortsetzen, bis der Betrieb endet.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 kann hier die zweite integrierte Rotationsgröße als Null ausgeben, wenn die Zeit t für eine Integrationszeit der zweiten integrierten Rotationsgrößen nicht ausreichend ist. Wenn zum Beispiel durch ein Berechnungsresultat der ersten integrierten Rotationsgrößen zur Zeit t2 beurteilt wird, dass der Nutzer den Betrieb zur Bewegung nach vorn gestartet hat, während die mobile Vorrichtung 10 in der Rechts- und Linksrichtung bewegt wird, ist die Integrationszeit nicht ausreichend zur Berechnung der zweiten integrierten Rotationsgrößen in Zeitphasen, die die Zeit t2 und die Zeit t3 enthalten, und die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 kann somit die zweite integrierte Rotationsgröße als Null ausgeben.
Als nächstes beurteilt die Drehungsbeurteilungseinheit 150, ob oder ob nicht die zweite integrierte Rotationsgröße, wobei es sich um einen integrierten Wert der Rotationsgrößen während der vorbestimmten zweiten Berechnungsperiode Δt₂ handelt, eine vorbestimmte zweite integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt (S360). Wenn die zweite integrierte Rotationsgröße hier geringer ist als die zweite integrierte Referenzrotationsgröße, beurteilt die Drehungsbeurteilungseinheit 150, dass der Nutzer die Fahrrichtung nicht geändert hat, und der Fluss kehrt zu einem Schätzungsschritt S320 zum Schätzen der Fahrrichtung des Nutzers durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 zurück (S360: NEIN). Die Auswahleinheit 160 wählt eine Ausgabe der Fahrrichtungsinformation, welche die vorhergehende Fahrrichtungs-Informationsausgabe beibehält, gemäß der Beurteilung durch die Drehungsbeurteilungseinheit 150, dass sich die Fahrrichtung des Nutzers nicht geändert hat. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 stellt hier die zweite integrierte Rotationsgröße auf Null, wenn die Zeit t nicht ausreichend für die Integrationszeit der zweiten integrierten Rotationsgrößen ist, und der Fluss kehrt somit ebenso zu dem Schätzungsschritt S320 zum Schätzen der Fahrrichtung des Nutzers in diesem Fall zurück.
Wenn die Fahrrichtungsinformation, die bereits durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 ausgegeben wird, weiter beibehalten wird (d.h., wenn der Integrationswert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode Δt₁ die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt), beurteilt die Drehungsbeurteilungseinheit 150, dass der Nutzer die Fahrrichtung geändert hat, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der vorbestimmten zweiten Berechnungsperiode Δt₂ die vorbestimmte zweite integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt (S360: JA). Auf diese Art und Weise beurteilt die Drehungsbeurteilungseinheit 150, dass der Nutzer die Fahrrichtung geändert hat, wenn ein Zustand, in dem die erste integrierte Rotationsgröße die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, über einer Zeitperiode fortgesetzt wird, die länger ist als eine Zeitperiode, in der die zweite integrierte Rotationsgröße berechnet werden kann, und auch dann, wenn die berechnete zweite integrierte Rotationsgröße die zweite integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt. In diesem Fall kann die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 die Fahrrichtungsinformation nicht beibehalten, bis die erste integrierte Rotationsgröße geringer ist als die nächste erste integrierte Referenzrotationsgröße, selbst dann, wenn die erste integrierte Rotationsgröße die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, bezüglich einer fortgesetzten Änderung der Fahrrichtung. Aufgrund der Detektionszeit der zweiten Berechnungsperiode Δt₂, die länger braucht, verglichen mit der Detektionszeit der ersten Berechnungsperiode Δt₁, ist die integrierte Rotationsgröße hier im Wesentlichen Null, wenn der Nutzer pausenlos umher schaut (da keine Änderung für die Fahrrichtung erfolgt), wohingegen die integrierte Rotationsgröße durch eine Größe der geänderten Fahrrichtung integriert wird, wenn der Nutzer eine Drehung durchführt. Es ist daher möglich, zwischen diesen zwei Situationen zu unterscheiden. D.h. die Drehungsbeurteilungseinheit 150 kann, unter Verwendung der Periode der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ beurteilen, ob der Nutzer pausenlos herum schaut oder der Nutzer eine Drehung durchgeführt hat, und wenn beurteilt wird, dass der Nutzer eine Drehung durchgeführt hat, kann eine genaue Progression und Laufinformation durch Wiedergabe der integrierten Rotationsgröße entsprechend einer Größe der Änderung der Richtung ausgegeben werden.
Selbst wenn der Nutzer den Betrieb fortsetzt, und geradeaus läuft, während die mobile Vorrichtung 10 in der Rechts- und Linksrichtung bewegt wird, kann die Drehungsbeurteilungseinheit 150 die Änderung der Fahrrichtung gemäß der Bewegung in der Rechts- und Linksrichtung zurück nehmen, indem die Summe der Rotationsgrößen W_g bezüglich der Gravitationsachse der mobilen Vorrichtung 10 während der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ genommen wird. Die Drehungsbeurteilungseinheit 150 kann dann beurteilen, dass der Nutzer die Fahrrichtung geändert hat, wenn eine Differenz zwischen der Summe der Rotationsgrößen W_g und der Fahrrichtung auftritt (d.h., zum Beispiel, Null Grad).
Die zweite Berechnungsperiode Δt₂ kann hier eine Zeitperiode sein, die circa 1,5 Mal länger und 10 Mal kürzer als die erste Berechnungsperiode Δt₁ ist. D.h., dass die zweite Berechnungsperiode Δt₂ bevorzugt eine Berechnungsperiode entsprechend der Anzahl von Schritten ist, in denen der Nutzer das Laufen fortsetzt, während in die Rechts- und Linksrichtung geblickt wird, um die Fahrrichtung zu ändern.
Die erste Berechnungsperiode Δt₁ wird bevorzugt auf approximativ eine Zeitperiode eingestellt, in der ein bis sechs Schritte genommen werden, zum Beispiel, approximativ 0,5 bis 3,0 Sekunden. Die erste Berechnungsperiode Δt₁ wird bevorzugter auf approximativ eine Zeitperiode eingestellt, in der zwei bis vier Schritte genommen werden, zum Beispiel, circa 1,0 bis 2,0 Sekunden.
Die zweite Berechnungsperiode Δt₂ wird bevorzugt auf approximativ eine Zeitperiode eingestellt, die dafür erforderlich ist, dass der Nutzer drei bis 15 Schritte macht, zum Beispiel, circa 1,5 bis 7,5 Sekunden. Die zweite Berechnungsperiode Δt₂ wird bevorzugter ferner auf approximativ eine Zeitperiode eingestellt, die erforderlich ist, dass der Nutzer von vier bis zehn Schritte macht, zum Beispiel, circa 2,0 bis 5,0 Sekunden. Die zweite Berechnungsperiode Δt₂ kann darüber hinaus gemäß dem Nutzer eingestellt werden, vergleichbar zu der ersten Berechnungsperiode Δt₁.
Ein zweiter Referenzwinkel kann darüber hinaus ein Winkel von 10 Grad oder mehr sein, zum Beispiel, circa 20 Grad. Es wird bevorzugt, dass der erste Referenzwinkel ein Winkel von approximativ 30 Grad ist. Der zweite Referenzwinkel kann ein Winkel sein, der im Wesentlichen gleich zu dem ersten Referenzwinkel ist. Der zweite Referenzwinkel kann darüber hinaus gemäß dem Nutzer eingestellt sein.
Die Drehungsbeurteilungseinheit 150 kann darüber hinaus die Änderung in der Fahrrichtung des Nutzers ferner bezüglich der Bedingung beurteilen, dass die Rotationsrichtung der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode Δt₁, die in der zweiten Berechnungsperiode Δt₂ enthalten ist, alle in eine Richtung zeigen. Es gibt Fälle, in denen, wenn der Nutzer läuft, während in die Rechts- und Linksrichtung geblickt wird, um die Fahrrichtung zu ändern, der Nutzer die Fahrrichtung allmählich ändert.
Die Drehungsbeurteilungseinheit 150 beurteilt daher, dass der Nutzer die Fahrrichtung geändert hat, wenn ein Zustand, in dem die erste integrierte Rotationsgröße die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, fortgesetzt wird, und auch dann, wenn positive und negative Vorzeichen der ersten integrierten Rotationsgröße alle identisch sind, und auch dann, wenn die zweite integrierte Rotationsgröße die zweite integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt. Die Drehungsbeurteilungseinheit 150 kann dadurch die Änderung in der Richtung des Nutzers über eine lange Zeitperiode detektieren, die schwierig zu detektieren ist.
Die Drehungsbeurteilungseinheit 150 stellt der Auswahleinheit 160 eine Fahrrichtung bereit, wobei die zweite integrierte Rotationsgröße zu der Fahrrichtung hinzugefügt wird, die bereits als die Fahrrichtungsinformation ausgegeben wird, die ausgewählt werden soll, wenn diese die Änderung in der Fahrrichtung des Nutzers beurteilt. Ansprechend auf einen Empfang von der Drehungsbeurteilungseinheit 150 der Fahrrichtungsinformation, die ausgewählt werden soll, gibt die Auswahleinheit 160 die Fahrrichtungsinformation aus und aktualisiert die Fahrrichtung (S370).
Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 kann dadurch, durch eine Integration, das Schätzungsresultat, das unabhängig von der Fahrrichtung zu schätzen ist, zurück nehmen, selbst dann, wenn der Nutzer läuft, während in die Rechts- und Linksrichtung geblickt wird, und die Fahrrichtung ändert. Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 kann darüber hinaus eine genauere Fahrrichtungsinformation berechnen, indem, zu der Fahrrichtung, die unmittelbar vor der Integration ausgegeben wird, die Änderung in der Fahrrichtung hinzugefügt wird, die die zweite integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, und kann die berechnete Fahrrichtungsinformation ausgeben.
Wenn die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 die Fahrrichtung des Nutzers durch die absolute Koordinate unter Verwendung der Sensorsignale von den Sensoren einschließlich der geomagnetischen Sensoren schätzt, kann die Drehungsbeurteilungseinheit 150 alternativ der Auswahleinheit 160 ein zuletzt erhaltenes Schätzresultat der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 als die Fahrrichtungsinformation bereitstellen, die ausgewählt werden soll.
Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 beendet den Prozess der autonomen Navigation gemäß der Eingabe der Anweisung zum Beenden des Nutzerprozesses (S380: JA). Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 kann darüber hinaus den Prozess der autonomen Navigation gemäß einer Einrichtung von Kommunikationen mit dem GPS-Satelliten, oder dergleichen, und einer Erfassung der gegenwärtigen Positionsinformation beenden. Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 setzt darüber hinaus den Prozess fort, indem zu dem Schätzungsschritt S320 zum Schätzen der Fahrrichtung zurückgekehrt wird, bis die Anweisungen zum Stopp oder Aufheben des Prozesses eingegeben werden (S380: NEIN).
In diesem Fall kann die Auswahleinheit 160 die Auswahl der Fahrrichtungsinformation sequentiell ausführen, die zu jedem vorbestimmten ersten Auswahlintervall Δit₁ ausgegeben werden soll, synchron mit der Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140. Die Auswahleinheit 160 kann darüber hinaus das erste Auswahlintervall Δit₁ zu einer kürzeren Berechnungsperiode, verglichen mit der ersten Berechnungsperiode Δt₁ machen. Das heißt, dass die Auswahleinheit 160 die vorhergehende Fahrinformationsausgabe beibehalten wird, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode Δt₁ die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt.
Die Drehungsbeurteilungseinheit 150 kann darüber hinaus beurteilen, ob oder ob nicht der Nutzer die Fahrrichtung geändert hat, zu jedem vorbestimmten zweiten Auswahlintervall Δit₂, synchron mit der Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140, wenn die Fahrrichtungsinformation, die durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 bereits ausgegeben wird, beibehalten wird (d.h., wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode Δt₁ die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt).
In der oben erläuterten Beschreibung wurde ein Fall beschrieben, bei dem die erste integrierte Rotationsgröße die vorbestimmte erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt. Die Auswahleinheit 160 wählt unterdessen die Ausgabe der Fahrrichtungsinformation gemäß der Fahrrichtung, geschätzt durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130, bezüglich der Bedingung aus, dass der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode Δt₁ geringer ist als die erste integrierte Referenzrotationsgröße (S340: NEIN).
Die Auswahleinheit 160 beurteilt somit, dass der Nutzer sich nicht geradeaus bewegt, während die mobile Vorrichtung 10 in der Rechts- und Linksrichtung bewegt wird, oder den Fahrbetrieb zur Bewegung der mobilen Vorrichtung 10 in der Rechts- und Linksrichtung beendet hat, wenn die erste integrierte Rotationsgröße, während der Nutzer circa einige Schritte läuft, geringer ist als der erste Referenzwinkel. Wenn die Auswahleinheit 160 darüber hinaus die Fahrrichtungs-Informationsausgabe unmittelbar vor dem Start des Betriebs beibehält, wird das Beibehalten der Information gestoppt.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 berechnet darüber hinaus den integrierten Wert der Rotationsgrößen bezüglich der Gravitationsachse während einer dritten Berechnungsperiode Δt₃ als eine dritte integrierte Rotationsgröße (S390). Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 integriert eine Vielzahl der Rotationsgrößen W_g bezüglich der Gravitationsachse, berechnet während der dritten Berechnungsperiode Δt₃, und berechnet die integrierte Größe als die dritte integrierte Rotationsgröße.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 nimmt, als die dritte Berechnungsperiode Δt₃, eine Periode, von der detektiert wird, dass die erste integrierte Rotationsgröße die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, bis eine unterschiedliche erste integrierte Rotationsgröße geringer als die erste integrierte Referenzrotationsgröße wird. D.h., dass die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 die dritte Berechnungsperiode Δt₃ gemäß dem Betrieb des Nutzers definiert. Wie zum Beispiel in der Wellenform c₀ von 5 gezeigt, nimmt die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140, für die dritte Berechnungsperiode Δt₃ eine Periode zwischen einer Startzeit t₀ der ersten Berechnungsperiode Δt₁, in der die erste integrierte Rotationsgröße den ersten Referenzwinkel übersteigt, und einer Endzeit t_n+2 der ersten Berechnungsperiode Δt₁, in der die erste integrierte Rotationsgröße geringer ist als der erste Referenzwinkel. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 integriert die Rotationsgrößen W_g der Periode, und berechnet die dritte integrierte Rotationsgröße. Das heißt, dass die dritte Berechnungsperiode Δt₃ sich gemäß dem Betrieb des Nutzers ändert, und die Zeit, in der die dritte Berechnungsperiode Δt₃ endet, und die Zeit, in der die zweite Berechnungsperiode Δt₂ endet, nicht übereinstimmen können.
Als nächstes beurteilt die Drehungsbeurteilungseinheit 150, ob oder ob nicht die dritte integrierte Rotationsgröße eine vorbestimmte dritte integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt (S400). Die Drehungsbeurteilungseinheit 150 beurteilt hier, dass der Nutzer die Fahrrichtung nicht geändert hat, wenn die dritte integrierte Rotationsgröße geringer ist als die dritte integrierte Referenzrotationsgröße, und stellt der Auswahleinheit 160 ein Beurteilungsresultat bereit (S400: NEIN). Ansprechend auf den Empfang des Beurteilungsresultats wählt die Auswahleinheit 160 das zuletzt bestimmte Schätzresultat durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130, und gibt zum Beispiel das zuletzt ausgewählte Schätzresultat als die Fahrrichtungsinformation des Nutzers aus (S410). Die dritte integrierte Referenzrotationsgröße kann darüber hinaus ein unterschiedlicher Wert oder der gleiche Wert wie die zweite integrierte Referenzrotationsgröße sein.
Wenn die erste integrierte Rotationsgröße hier geringer ist als die erste integrierte Referenzrotationsgröße seit der ersten Messung, kann die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 das Schätzresultat der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 wie es ist, ausgeben. Auf diese Art und Weise gibt die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 das Schätzresultat, wenn beurteilt wird, dass der Nutzer sich nicht geradeaus bewegt, während die mobile Vorrichtung in der Rechts- und Linksrichtung bewegt wird, bezüglich dem Schätzresultat der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 als zuverlässig aus. Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 gibt darüber hinaus auch das Schätzresultat, wenn beurteilt wird, dass der Nutzer den Betrieb zur Geradeausbewegung beendet hat, während die mobile Vorrichtung 10 in der Rechts- und Linksrichtung bewegt wird, und auch wenn der Nutzer die Fahrrichtung nicht geändert hat, während der Betrieb fortgesetzt wird bezüglich dem Schätzresultat der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130, als zuverlässig aus.
Die Drehungsbeurteilungseinheit 140 beurteilt ferner, dass der Nutzer die Fahrrichtung geändert hat, wenn, nach einem Beibehalten der vorhergehenden Fahrrichtungsinformationsausgabe durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 (S400: JA), der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode Δt₁ geringer wird als die erste integrierte Referenzrotationsgröße, und der integrierte Wert der Rotationsgrößen während einer Zeitperiode, die von einem Zeitpunkt startet, zu dem der integrierte Wert der Rotationsgrößen währen der ersten Berechnungsperiode Δt₁ die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, von einem Zustand, in dem dieser geringer ist als die erste integrierte Referenzrotationsgröße, und einem anderen Zeitpunkt, bei dem der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode Δt₁ geringer wird als die erste integrierte Referenzrotationsgröße, die dritte integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt. Auf diese Art und Weise kann die Drehungsbeurteilungseinheit 150 die Änderung detektieren, selbst dann, wenn der Nutzer die Fahrrichtung in der Berechnungsperiode geändert hat, die länger ist als die zweite Berechnungsperiode Δt₂.
Wenn der Nutzer den Betrieb zur Geradeausbewegung beendet hat, während die mobile Vorrichtung 10 in der Rechts- und Linksrichtung bewegt wird, beurteilt die Drehungsbeurteilungseinheit 150, ob oder ob nicht der Nutzer die Fahrrichtung während einer Periode des kontinuierlichen Betriebs geändert hat, gemäß einer Differenz zwischen der Summer der Rotationsgrößen W_g bezüglich der Gravitationsachse in der Periode des kontinuierlichen Betriebs und der Fahrrichtung (das heißt, Null Grad).
Auf diese Art und Weise kann die Drehungsbeurteilungseinheit 150 die Änderung in der Orientierung des Nutzers über einer Periode detektieren, die länger ist als die zweite Berechnungsperiode Δt₂. Selbst wenn ein Weglassen der Detektion oder dergleichen auftritt bei der Detektion der Drehung durch die zweite integrierte Rotationsgröße kann die Drehungsbeurteilungseinheit 150 darüber hinaus die Änderung in der Orientierung des Nutzers in der Drehungsdetektion durch die dritte integrierte Rotationsgröße detektieren.
Die Drehungsbeurteilungseinheit 150 stellt der Auswahleinheit 160 eine Fahrrichtung bereit, bei der die dritte integrierte Rotationsgröße zu der Fahrrichtung hinzugefügt wird, die bereits als die Fahrrichtungsinformation ausgegeben wird, die ausgewählt werden soll, wenn diese die Änderung in der Fahrrichtung des Nutzers in der Drehungsdetektion durch die dritte integrierte Rotationsgröße beurteilt. Ansprechend darauf, dass von der Drehungsbeurteilungseinheit 150 die Fahrrichtungsinformation empfangen wird, die ausgewählt werden soll, wählt die Auswahleinheit 160 die Fahrrichtungsinformation aus, und aktualisiert die Fahrrichtung (S420).
Alternativ kann die Drehungsbeurteilungseinheit 150 darüber hinaus der Auswahleinheit 160 das letzte Schätzresultat der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 als die Fahrrichtungsinformation bereitstellen, die ausgewählt werden soll, wenn die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 die Fahrrichtung des Nutzers durch die absolute Koordinate unter Verwendung der Sensorsignale von den Sensoren einschließlich der geomagnetischen Sensoren schätzt.
Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform schätzt, wie oben erläutert, die Fahrrichtung des Nutzers, und wählt, auf Grundlage darauf, ob oder ob nicht die mobile Vorrichtung 10, die durch den Nutzer gehalten wird, in einer Richtung parallel zu dem Erdboden nach vorn und zurück gelenkt wird, entweder die Ausgabe der Fahrrichtungsinformation gemäß der berechneten Fahrrichtung des Nutzers oder die Ausgabe der Fahrrichtungsinformation, die die vorhergehende Fahrrichtungsinformation beibehält. D.h., dass gemäß dem Nutzer, der sich geradeaus bewegt, während die mobile Vorrichtung 10 in der Rechts- und Linksrichtung bewegt wird, die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 das Schätzresultat der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 aufhebt und die Ausgabe des Schätzresultats vor dem Betrieb beibehält. Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 kann dadurch einen Schätzfehler der Fahrrichtung verhindern, der dadurch verursacht wird, dass das Schätzresultat der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 gemäß dem Betrieb, in dem der Nutzer in eine Rechts- und Linksrichtung blickt, unmittelbar angenommen wird.
Darüber hinaus kann die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 die Fahrrichtung des Nutzers genau beurteilen und eine Route schätzen, entlang der sich der Nutzer nach vorn bewegt, während die Bewegung der Rechts- und Linksrichtung, die ohne Beziehung zu der Fahrrichtung des Nutzers ist, zurückgenommen wird, basierend auf den Rotationsgrößen bezüglich der Gravitationsachse, die erhalten werden durch eine Vielzahl von unterschiedlichen Integrationsberechnungsperioden, wie zum Beispiel die erste integrierte Rotationsgröße, die zweite integrierte Rotationsgröße und die dritte integrierte Rotationsgröße.
Es wurde erläutert, dass die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform die Rotationsgrößen bezüglich der Gravitationsachse basierend auf den Sensorsignalen von den Winkelgeschwindigkeitssensoren, die durch die Erfassungseinheit 110 erfasst werden, berechnet. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 kann alternativ die Rotationsgrößen bezüglich der Gravitationsachse basierend auf den Sensorsignalen von den geomagnetischen Sensoren berechnen. Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 kann die Rotationsgrößen bezüglich der Gravitationsachse basierend auf der zeitlichen Änderung von jedem Winkel berechnen, der durch jede der xyz-Achsen der mobilen Vorrichtung 10 und der geomagnetischen Richtung ausgebildet werden.
Die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 kann alternativ die Rotationsgröße anderweitig erfassen. Die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 kann zum Beispiel die Rotationsgrößen bezüglich der Gravitationsachse auch sekundär berechnen, wenn diese die Sensorsignale analysiert und eine Schätzung der Fahrrichtung ausführt. In einem derartigen Fall kann die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140 eine Verarbeitungsgeschwindigkeit verbessern, indem die Rotationsgrößen bezüglich der Gravitationsachse von der Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130 erfasst und integriert werden.
Wie oben erläutert, kann die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform genau die Fahrrichtung des Nutzers beurteilen, und kann daher die Position des Nutzers an der Karte genau schätzen, selbst dann, wenn diese für einen Kartenabgleich angewendet wird. 6 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Kartenabgleichsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der Kartenabgleichsvorrichtung 200 der vorliegenden Ausführungsform sind ausbildenden Elementen mit demselben Betrieb, der im Wesentlichen identisch zu jenen der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 gemäß der in 2 gezeigten vorliegenden Ausführungsform ist, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen und eine diesbezügliche Erläuterung wird nicht wiederholt. Die Kartenabgleichsvorrichtung 200 ist ferner mit einer Eingabeeinheit 210 und einer Positionsbestimmungseinheit 220 bereitgestellt.
Die Eingabeeinheit 210 gibt eine Anfangsposition des Nutzers ein. Die Eingabeeinheit 210 kann darüber hinaus Anweisungen zum Start des Prozesses einer Kartenabgleichsfunktion starten. Die Kartenabgleichsvorrichtung 200 kann zum Beispiel die Anfangsposition des Nutzers eingeben und einen Start der Kartenabgleichsfunktion durch Anzeigen einer Karteninformation an der Anzeigeeinheit 12 der mobilen Vorrichtung 10 eingeben, und bewirken, dass der Nutzer die gegenwärtige Position bezeichnet. In diesem Fall kann die Eingabeeinheit 210 eine Eingabevorrichtung wie zum Beispiel ein Berührungsfeld in Kombination mit der Anzeigeeinheit 12 sein.
Die Speichereinheit 120 speichert eine Karteninformation, die an der Anzeigeeinheit 12 anzuzeigen ist. Die Speichereinheit 120 kann darüber hinaus die Anfangsposition des Nutzers speichern, die von der Eingabeeinheit 210 eingegeben wird.
Die Positionsbestimmungseinheit 220 bestimmt die Position des Nutzers auf der Karte basierend auf einer Bewegungsgröße gemäß der Fahrrichtungsinformation des Nutzers von der Anfangsposition, die von der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 ausgegeben wird. Die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 kann, als Fahrrichtungsinformation, die Fahrrichtung des Nutzers ausgeben, wobei der Fehler reduziert ist, und die Positionsbestimmungseinheit 220 kann daher genau die Position des Nutzers auf der Karte bestimmen.
Die Kartenabgleichsvorrichtung 200 kann hier ferner mit einem Laufdetektionsabschnitt bereitgestellt sein, der einen Laufbetrieb des Nutzers detektiert. Die Positionsbestimmungseinheit 220 kann in diesem Fall den Laufdetektionsabschnitt aufweisen. Wenn zum Beispiel der Laufdetektionsabschnitt detektiert, dass der Nutzer läuft, zählt dieser die Anzahl von Pulsen periodischer Signale, die das Laufen begleiten, und detektiert ebenso eine Information bezüglich der Anzahl von Schritten, die durch den Nutzer genommen werden. Die Positionsbestimmungseinheit 220 kann dadurch die Bewegungsgröße (die Anzahl von Schritten x Schrittweite) des Nutzers unter Verwendung der Information der Anzahl von Schritten, die durch den Nutzer genommen werden, und einer Information der Schrittweite des Nutzers berechnen. Die Speichereinheit 120 kann hier eine Information bezüglich der Schrittweite des Nutzers vorab speichern.
Die Positionsbestimmungseinheit 220 zeigt die bestimmte Position des Nutzers an der Anzeigeeinheit 12 zusammen mit der Karteninformation an. Der Nutzer kann dadurch die Position des Nutzers selbst auf der Karte überprüfen, selbst dann, wenn der Nutzer die mobile Vorrichtung in der Rechts- und Linksrichtung unabhängig von der Fahrrichtung bewegt.
7 zeigt ein Beispiel einer Hardwarekonfiguration eines Computers 1900, der als die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform arbeitet. Der Computer 1900 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel in der mobilen Vorrichtung 10 angebracht. Der Computer 1900 kann alternativ außerhalb der mobilen Vorrichtung bereitgestellt sein, eine Ausgabe von den Sensoren der mobilen Vorrichtung 10 empfangen, und ein Ausgaberesultat oder dergleichen der Fahrrichtung an die mobile Vorrichtung 10 übertragen. In diesem Fall kommuniziert der Computer 1900 zum Beispiel drahtlos mit der mobilen Vorrichtung 10.
Der Computer 1900 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer CPU-Umgebung bereitgestellt, die eine CPU 2000, einen RAM 2020, eine Grafiksteuerung 2075 und eine Anzeigevorrichtung 2080 enthält, die jeweils miteinander durch einen Host-Controller 2082, einer Kommunikationsschnittstelle 2030, einer Speichereinheit 2040 und einer Eingabe-/Ausgabe-Einheit 2060 verbunden sind, die jeweils mit dem Host-Controller 2082 durch eine Eingabe-/Ausgabe-Steuerung 2084, einen ROM 2010, einen Card-Slot 2050 und einen Eingabe-/Ausgabe-Chip 2070 verbunden sind.
Der Host-Controller 2082 ist mit dem RAM 2020 verbunden und ist ebenfalls mit der CPU 2000 und der Grafiksteuerung 2075 verbunden, mit einem Zugriff des RAM 2020 bei einer hohen Transferrate. Die CPU 2000 arbeitet basierend auf Programmen, die in dem ROM 2010 und dem RAM 2020 gespeichert sind, und führen eine Steuerung von jeder Einheit durch. Die Grafiksteuerung 2075 erfasst Bilddaten, die durch die CPU 2000 oder dergleichen erzeugt werden, an einem Frame-Puffer, der in dem RAM 2020 angeordnet ist, und zeigt die Bilddaten in der Anzeigevorrichtung 2080 an. Die Grafiksteuerung 2075 kann alternativ intern den Frame-Puffer enthalten, der die durch die CPU 2000 erzeugten Bilddaten oder dergleichen speichert.
Die Eingabe-/Ausgabe-Steuerung 2084 verbindet die Kommunikationsschnittstelle 2030, die als eine Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtung mit einer relativ hohen Geschwindigkeit dient, und die Speichereinheit 2040 und die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 2060 mit dem Host-Controller 2082. Die Kommunikationsschnittstelle 2030 kommuniziert mit anderen Vorrichtungen über ein Netzwerk. Die Speichereinheit 2040 speichert die Programme und Daten, die durch die CPU 2000 verwendet werden, die sich in dem Computer 1900 befindet. Die Speichereinheit 2040 ist ein nicht flüchtiger Speicher und kann zum Beispiel ein Flash-Speicher, eine Festplatte oder dergleichen sein.
Die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 2060 ist mit einem Verbindungsmittel 2095 verbunden, sendet und empfängt Programme oder Daten an bzw. von außen, und stellt die Programme oder Daten der Speichereinheit 2040 über den RAM 2020 bereit. Die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 2060 kann mit der Außenseite unter Verwendung eines standardisierten Verbindungs- und Kommunikationsverfahrens kommunizieren, und in diesem Fall kann die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 2060 einen Standard, wie zum Beispiel USB, IEEE 1394, HDMI (registrierte Marke) oder Thunderbolt (registrierte Marke) verwenden. Die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 2060 kann mit der Außenseite unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsstandards, wie zum Beispiel Bluetooth (registrierte Marke) kommunizieren.
Die Eingabe-/Ausgabe-Steuerung 2084 ist ferner mit dem ROM 2010 verbunden, und ist ebenso mit dem Card-Slot 2050 und dem Eingabe-/Ausgabe-Chip 2070 verbunden, der als eine Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtung mit einer relativ geringen Geschwindigkeit dient. Der ROM 2010 speichert ein Boot-Programm, das durchgeführt wird, wenn der Computer 1900 hochstartet, ein Programm, das auf die Hardware des Computers 1900 angewiesen ist, und dergleichen. Der Card-Slot 2050 liest Programme oder Daten von einer Speicherkarte 2090 und stellt die gelesene Information der Speichereinheit 2040 über den RAM 2020 bereit. Der Eingabe-/Ausgabe-Chip 2070 verbindet den Card-Slot 2050 mit der Eingabe-/Ausgabe-Steuerung 2084 zusammen mit jeder der Eingabe-/Ausgabe-Vorrichtungen über einen parallelen Port, einen seriellen Port, einen Tastatur-Port, einen Maus-Port oder dergleichen.
Die Programme, die der Speichereinheit 2040 über den RAM 2020 bereitgestellt werden, werden durch einen Nutzer über die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 2060 bereitgestellt, oder werden in einem Speichermedium, wie zum Beispiel der Speicherkarte 2090 gespeichert. Die Programme werden von einem Speichermedium gelesen, das in der Speichereinheit 2040 in dem Computer 1900 installiert ist, über den RAM 2020, und durch die CPU 2000 ausgeführt.
Die Programme sind in dem Computer 1900 installiert und bewirken, dass der Computer 1900 als die Erfassungseinheit 110, die Speichereinheit 120, die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130, die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140, die Drehungsbeurteilungseinheit 150, die Auswahleinheit 160 oder dergleichen arbeitet.
Die Informationsprozesse, die in den Programmen aufgezeichnet sind, werden durch den Computer 1900 gelesen, um zu bewirken, dass der Computer 1900 als die Erfassungseinheit 110, die Speichereinheit 120, die Fahrrichtungs-Schätzeinheit 130, die Rotationsgrößen-Berechnungseinheit 140, die Drehungsbeurteilungseinheit 150, die Auswahleinheit 160 oder dergleichen arbeitet, wobei es sich jeweils um konkrete Mittel handelt, bei denen eine Software und verschiedene Arten von Hardware-Ressourcen, wie oben erläutert, miteinander zusammen arbeiten. Mit diesen spezifischen Mitteln kann eine spezifische Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung 100, die für die beabsichtigte Verwendung geeignet ist, konfiguriert werden, indem die Kalkulationen oder Berechnungen realisiert werden, die für die beabsichtigte Verwendung des Computers 1900 der vorliegenden Ausführungsform geeignet sind.
Wenn es zum Beispiel eine Kommunikation zwischen dem Computer 1900 und einer externen Vorrichtung oder dergleichen gibt, führt die CPU 2000 das Kommunikationsprogramm durch, das in dem RAM 2020 geladen ist, und stellt der Kommunikationsschnittstelle 2030 Kommunikationsverarbeitungsanweisungen basierend auf dem Inhalt des Prozesses, der in dem Kommunikationsprogramm aufgezeichnet ist, bereit. Die Kommunikationsschnittstelle 2030 wird durch die CPU 2000 gesteuert, um die Übertragungsdaten zu lesen, die in dem RAM 2020, der Speichereinheit 2040, der Speicherkarte 2090 oder einem Übertragungspufferbereich oder dergleichen, bereitgestellt für eine Speichervorrichtung, die über die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 2060 verbunden ist, gespeichert sind, und sendet diese Übertragungsdaten an das Netzwerk, oder um Empfangsdaten, die von dem Netzwerk empfangen werden, in einen Empfangspufferbereich oder dergleichen an der Speichervorrichtung zu schreiben. Auf diese Art und Weise kann die Kommunikationsschnittstelle 2030 Daten an und von der Speichervorrichtung über einen DMA (engl. Direct Memory Access) übertragen, und die CPU 2000 kann alternativ die Daten übertragen durch Auslegen der Daten von der Speichervorrichtung oder Kommunikationsschnittstelle 2030, wobei es sich um den Ursprung der übertragenen Daten handelt, und Schreiben der Daten in die Kommunikationsschnittstelle 2030 oder der Speichervorrichtung, wobei es sich um die Ziele der Übertragung handelt.
Die CPU 2000 kann verschiedene Prozesse an den Daten in dem RAM 2020 durchführen, durch Einlesen in den RAM 2020 über eine DMA-Übertragung oder dergleichen der gesamten oder eines notwendigen Abschnitts der Datenbank oder Dateien, die in der Speichereinheit 2040, der Speicherkarte 2090 oder der Speichervorrichtung oder dergleichen, verbunden über die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 2060, gespeichert sind. Die CPU 2000 schreibt die verarbeiteten Daten zurück in die externe Vorrichtung über eine DMA-Übertragung oder dergleichen. In diesem Prozess wird der RAM 2020 als eine Einheit betrachtet, die temporär den Inhalt der Speichervorrichtung speichert, und der RAM 2020, die Speichervorrichtung und dergleichen in der vorliegenden Ausführungsform werden daher als ein Speicher, eine Speichereinheit oder eine Speichervorrichtung bezeichnet. Die Vielzahl der Information in der vorliegenden Ausführungsform, wie zum Beispiel die Vielzahl von Programmen, Daten, Tabellen, Datenbanken und dergleichen sind in der Speichervorrichtung als ein Ziel der Informationsverarbeitung gespeichert. Die CPU 2000 kann einen Abschnitt des RAM 2002 in einem Cache-Speicher halten und den Cache-Speicher auslesen oder darin schreiben. Mit einer derartigen Konfiguration ist der Cache-Speicher ebenso ein Teil der Funktion des RAM 2020, und der Cache-Speicher ist daher in dem RAM 2020, dem Speicher und/oder der Speichervorrichtung der vorliegenden Erfindung enthalten, wenn kein Unterschied gemacht wird.
Die CPU 2000 führt die verschiedenen Prozesse, wie zum Beispiel die Berechnung, Informationsverarbeitung, Bedingungsbeurteilung, Suche nach/Ersetzen von Information und dergleichen, die in der vorliegenden Ausführungsform enthalten sind, für die Daten durch, die von dem RAM 2020 gelesen werden, wie durch die Anweisungssequenz des Programms vorgegeben, und schreibt das Resultat zurück in den RAM 2020. Wenn zum Beispiel die Bedingungsbeurteilung durchgeführt wird, beurteilt die CPU 2000, ob eine Variable eines beliebigen Typs, gezeigt in der vorliegenden Ausführungsform, eine Bedingung erfüllt, bei der diese größer als, kleiner als, nicht größer als, nicht kleiner als oder gleich zu einer anderen Variable oder Konstanten ist. Wenn die Bedingung erfüllt ist oder nicht erfüllt ist, verzweigt die CPU 2000, in Abhängigkeit von den Umständen, in eine unterschiedliche Anweisungssequenz oder erfasst eine Subroutine.
Die CPU 2000 kann darüber hinaus nach Information suchen, die in einer Datei in der Speichervorrichtung, der Datenbank und dergleichen gespeichert ist. Wenn zum Beispiel eine Vielzahl von Einträgen, die jeweils mit einem ersten Typ eines Werts und einem zweiten Typ eines Werts assoziiert sind, in der Speichervorrichtung gespeichert sind, kann die CPU 2000 nach Einträgen suchen, die eine Bedingung erfüllen, die durch den ersten Typ des Werts bestimmt ist, unter der Vielzahl von Einträgen, die in der Speichervorrichtung gespeichert sind. Die CPU 2000 kann dann den zweiten Typ des Werts erhalten, in Assoziation mit dem ersten Typ des Werts, der die vorbestimmte Bedingung erfüllt, indem der zweite Typ des Werts, gespeichert in demselben Eintrag, gelesen wird.
Die oben gezeigten Programme und Module können ebenso in einem externen Speichermedium gespeichert werden. Ein optisches Speichermedium, wie zum Beispiel eine DVD, Blue-Ray (registrierte Marke) oder CD, ein magneto-optisches Speichermedium, ein Bandmedium, ein Halbleiterspeicher, wie zum Beispiel eine IC-Card oder dergleichen können als Speichermedium anstelle der Speicher-Karte 2090 verwendet werden. Eine Speichervorrichtung, wie zum Beispiel eine Festplatte oder RAM, bereitgestellt mit einem Server-System, das mit dem Internet oder einem speziellen Kommunikationsnetzwerk verbunden ist, kann darüber hinaus verwendet werden, um die Programme für den Computer 1900 über das Netzwerk bereitzustellen.
Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert wurden, ist der technische Umfang der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann erkennt, dass verschiedene Änderungen und Verbesserungen zu den oben erläuterten Ausführungsformen hinzugefügt werden können. Es ist ebenso aus dem Umfang der Ansprüche ersichtlich, dass die Ausführungsformen, die mit derartigen Änderungen oder Verbesserungen versehen sind, in dem technischen Umfang der Erfindung enthalten sein können.
Die Operationen, Prozeduren, Schritte und Stufen von jedem Prozess, durchgeführt durch eine Vorrichtung, System, Programm und Verfahren, wie in den Ansprüchen, Ausführungsformen oder Diagrammen gezeigt, können in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden, solang die Reihenfolge nicht als „vorausgehende“, „vor“ oder dergleichen angezeigt ist, und solang die Ausgabe von einem vorhergehenden Prozess nicht in einem späteren Prozess verwendet wird. Selbst dann, wenn der Prozessfluss unter Verwendung von Ausdrücken, wie zum Beispiel „erster“ oder „nächster“ in den Ansprüchen, Ausführungsformen oder Diagrammen erläutert ist, bedeutet dies nicht notwendigerweise, dass der Prozess in dieser Reihenfolge durchgeführt werden muss.
Beschreibung der Bezugszeichen

10 Mobile Vorrichtung, 12 Anzeigeeinheit, 20 Sensor, 30 Nutzer, 40 Erdboden, 100 Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung, 110 Erfassungseinheit, 120 Speichereinheit, 130 Fahrrichtungs-Schätzeinheit, 140 Rotationsgrößen-Berechnungseinheit, 150 Drehungsbeurteilungseinheit, 160 Auswahleinheit, 200 Kartenabgleichsvorrichtung, 210 Eingabeeinheit, 220 Positionsbestimmungseinheit, 1900 Computer 2000, CPU, 2010 ROM, 2020 RAM, 2030 Kommunikationsschnittstelle, 2040 Speichereinheit, 2050 Card-Slot, 2060 Eingabe-/Ausgabe-Einheit, 2070 Eingabe-/Ausgabe-Chip, 2075 Grafiksteuerung, 2080 Anzeigevorrichtung, 2082 Host-Controller, 2084 Eingabe-/Ausgabe-Steuerung, 2090 Speicherkarte, 2095 Verbindungsmittel

Claims

Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung, umfassend: eine Fahrrichtungs-Schätzeinheit, die eine Fahrrichtung eines Nutzers schätzt; eine Rotationsgrößen-Berechnungseinheit, die Rotationsgrößen bezüglich einer Gravitationsachse einer mobilen Vorrichtung berechnet, die durch den Nutzer gehalten wird; und eine Auswahleinheit, die, basierend auf einem integrierten Wert der Rotationsgrößen, entweder eine Ausgabe einer Fahrrichtungsinformation gemäß der durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit berechneten Fahrrichtung oder ein Beibehalten einer vorhergehenden Fahrrichtungs-Informationsausgabe auswählt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrrichtungs-Schätzeinheit Sensorsignale von Sensoren, mit denen die mobile Vorrichtung ausgestattet ist, erfasst und die Fahrrichtung des Nutzers basierend auf den Sensorsignalen schätzt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Sensoren zumindest eines von Winkelgeschwindigkeitssensoren, Beschleunigungsmessern und geomagnetischen Sensoren enthalten.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Auswahleinheit ein Beibehalten einer vorhergehenden Fahrrichtungs-Informationsausgabe auswählt, und ein Ausgeben der Fahrrichtungsinformation gemäß der durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit geschätzten Fahrrichtung auswählt, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während einer ersten Berechnungsperiode geringer als eine erste integrierte Referenzrotationsgröße ist.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Auswahleinheit sequentiell, in jedem vorbestimmten ersten Auswahlintervall, eine Auswahl einer auszugebenden Fahrrichtungsinformation ausführt, und die vorhergehende Fahrrichtungsausgabe weiter beibehält, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Auswahleinheit eine kürzere Zeit für das erste Auswahlintervall aufweist, verglichen mit der ersten Berechnungsperiode.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 4–6, mit einer Drehungsbeurteilungseinheit, die dann, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, eine vorbestimmte zweite integrierte Referenzrotationsgröße mit dem integrierten Wert der Rotationsgrößen während einer vorbestimmten zweiten Berechnungsperiode vergleicht, die länger ist als die erste Berechnungsperiode, wobei die Auswahleinheit, basierend auf einer Ausgabe der Drehungsbeurteilungseinheit, entweder eine Ausgabe der Fahrrichtungsinformation gemäß der durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit berechneten Fahrrichtung oder ein Beibehalten einer vorhergehenden Fahrrichtungsinformationsausgabe auswählt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Drehungsbeurteilungseinheit beurteilt, dass dann, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, beurteilt, dass der Nutzer die Fahrrichtung geändert hat, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der zweiten Berechnungsperiode die zweite integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Drehungsbeurteilungseinheit eine Änderung der Fahrrichtung des Nutzers ferner beurteilt, wenn Rotationsrichtungen der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode, die in der zweiten Berechnungsperiode enthalten ist, in einer Richtung sind.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Auswahleinheit die Ausgabe der Fahrrichtungsinformation gemäß der durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit geschätzten Fahrrichtung auswählt, wenn die Drehungsbeurteilungseinheit die Änderung in der Fahrrichtung des Nutzers beurteilt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 8–10, wobei die Drehungsbeurteilungseinheit dann, wenn die Drehungsbeurteilungseinheit die Änderung der Fahrrichtung des Nutzers beurteilt, der Auswahleinheit mit einer Fahrrichtung bereitstellt, wobei der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der zweiten Berechnungsperiode zu der vorhergehenden Fahrrichtung hinzugefügt ist, als die Fahrrichtungsinformation, die ausgewählt werden soll.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 8–11, wobei die Drehungsbeurteilungseinheit beurteilt, ob oder ob nicht der Nutzer die Fahrrichtung geändert hat, in jedem vorbestimmten zweiten Auswahlintervall, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 8–12, wobei die Drehungsbeurteilungseinheit ferner beurteilt, dass der Nutzer die Fahrrichtung geändert hat, wenn, nachdem die vorhergehende Fahrrichtungsinformationsausgabe durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit kontinuierlich beibehalten wird, der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode kleiner wird als die erste integrierte Referenzrotationsgröße, und auch dann, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während einer Zeitperiode, die zwischen einem Zeitpunkt ist, zu dem der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, und einem anderen Zeitpunkt, zu dem der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode geringer wird als die erste integrierte Referenzrotationsgröße, eine dritte integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 7–13, wobei die Drehungsbeurteilungseinheit beurteilt, dass der Nutzer die Fahrrichtung nicht geändert hat, unter der Bedingung, dass der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der zweiten Berechnungsperiode geringer ist als die zweite integrierte Referenzrotationsgröße, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Auswahleinheit, gemäß der Beurteilung durch die Drehungsbeurteilungseinheit, dass die Fahrrichtung des Nutzers sich nicht geändert hat, die Auswahl der Fahrrichtungsinformation auswählt, die die vorhergehende Fahrrichtungsinformationsausgabe beibehält.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 7–15, wobei die erste Berechnungsperiode kürzer ist als die zweite Berechnungsperiode; die Auswahleinheit sequentiell eine Auswahl der Fahrrichtungsinformation ausführt, die ausgegeben werden soll, zu jedem vorbestimmten ersten Auswahlintervall; und eine Startzeit und Endzeit der ersten Berechnungsperiode entsprechend, unter einer Vielzahl der integrierten Werte der Rotationsgrößen, die zu jedem ersten Auswahlintervall berechnet werden, zumindest einem integrierten Wert der Rotationsgrößen zwischen der Startzeit und der Endzeit der zweiten Berechnungsperiode.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die Auswahleinheit entweder eine Ausgabe der Fahrrichtungsinformation gemäß der durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit berechneten Fahrrichtung oder ein Beibehalten der vorhergehenden Fahrrichtungsinformationsausgabe auswählt, basierend auf dem integrierten Wert der Rotationsgrößen während einer vorbestimmten ersten Berechnungsperiode, und auf dem integrierten Wert der Rotationsgrößen während einer vorbestimmten zweiten Berechnungsperiode, die länger als die erste Berechnungsperiode ist.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Auswahleinheit die Fahrrichtungsinformation ausgibt, die die vorhergehende Fahrrichtungs-Informationsausgabe beibehält, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode eine erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt, und auch der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der zweiten Berechnungsperiode geringer als eine zweite integrierte Referenzrotationsperiode ist, und die Fahrrichtungsinformation gemäß der durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit berechneten Fahrrichtung ausgibt, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt und der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der zweiten Berechnungsperiode die zweiten integrierten Referenzrotationsgrößen übersteigt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Auswahleinheit für die Fahrrichtungsinformation gemäß der durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit berechneten Fahrrichtung die Fahrrichtung ausgibt, in der der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der zweiten Berechnungsperiode zu der vorhergehenden Fahrrichtungsausgabe hinzugefügt ist, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode die erste integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt und auch der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der zweiten Berechnungsperiode die zweite integrierte Referenzrotationsgröße übersteigt.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 17–19, wobei die Auswahleinheit die Fahrrichtungsinformation gemäß der durch die Fahrrichtungs-Schätzeinheit geschätzten Fahrrichtung ausgibt, wenn der integrierte Wert der Rotationsgrößen während der ersten Berechnungsperiode geringer ist als eine erste integrierte Referenzrotationsgröße.
Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 17–20, wobei die Auswahleinheit sequentiell eine Auswahl der Fahrrichtungsinformation, die ausgegeben werden soll, zu jedem vorbestimmten ersten Auswahlintervall ausführt, und wobei eine Startzeit und eine Endzeit der ersten Berechnungsperiode entsprechend, unter einer Vielzahl der integrierten Werte der Rotationsgrößen, die zu jedem ersten Auswahlintervall berechnet werden, zumindest einem integrierten Wert der Rotationsgrößen zwischen der Startzeit der zweiten Berechnungsperiode sind.
Kartenabgleichsvorrichtung, umfassend: die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach Anspruch 1; eine Speichereinheit, die eine Anfangsposition des Nutzers und eine Karteninformation speichert; und eine Positionsbestimmungseinheit, die eine Position des Nutzers an einer Karte bestimmt, basierend auf einer Bewegungsgröße gemäß der Fahrrichtungsinformation des Nutzers, die von der Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung ausgegeben wird, von der Anfangsposition.
Fahrrichtungs-Informationsausgabeverfahren, umfassend: Schätzen einer Fahrrichtung eines Nutzers; Berechnen eines integrierten Werts von Rotationsgrößen bezüglich einer Gravitationsachse einer mobilen Vorrichtung, die durch den Nutzer gehalten werden; und Auswählen, basierend auf dem integrierten Wert der Rotationsgrößen, entweder aus einer Ausgabe einer Fahrrichtungsinformation gemäß einer berechneten Fahrrichtung des Nutzers oder einer Ausgabe einer Fahrrichtungsinformation, die eine vorhergehende Fahrrichtungsinformation beibehält.
Fahrrichtungs-Informationsausgabeverfahren, umfassend: Schätzen einer Fahrrichtung eines Nutzers; und Auswählen aus einer Ausgabe einer Fahrrichtungsinformation gemäß einer berechneten Fahrrichtung des Nutzers oder einer Ausgabe einer Fahrrichtungsinformation, die eine vorhergehende Fahrrichtungsinformation beibehält, basierend darauf, ob oder ob nicht eine mobile Vorrichtung, die durch den Nutzer gehalten wird, zurück und nach vorn in einer Richtung parallel zu dem Erdboden bewegt wird.
Programm, welches bewirkt, dass ein Computer als die Fahrrichtungs-Informationsausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1–21 arbeitet.