JP2003050140A - デバイスの動きを決定する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デバイスの動きを決定するために、デバイス
との関係において既知の方向でそのデバイスの加速度の
３次元測定値が提供される。 【解決手段】 重力との関係におけるデバイスの傾斜角
度（θ，ψ，γ）を規定できるようにするため、異なる
軸に対して平行な加速度信号（ｘ，ｙ，ｚ）の平均信号
（イ，ロ，ハ）が形成される。異なる軸に対して平行な
そのそれぞれの加速度信号から平均信号を除去すること
によって、加速度変化信号（ｘ_c，ｙ_c，ｚ _c）が形成さ
れる。デバイスの傾斜角度及び加速度変化信号は、デバ
イスの加速度変化の一成分（Ｚ_ztot）を形成するために
使用され、この成分は重力に対し平行でありかつデバイ
スの位置とは独立している。 【外１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デバイスの動きを
決定するための解決法に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯式電子デバイスは、増々多様化する
目的のために使用されている。これらのデバイスの典型
的な例が移動電話及びコンピュータである。デバイス
は、ユーザーについての大量のデータを搬送し、ユーザ
ーにさまざまな情報チャネルに対するアクセスを提供す
る。しかしながら、現在のところ、デバイスの動きに付
随する状態又は状態の変化は、交渉、旅行又はレジャー
活動といったような仕事や余暇に関連するユーザーの活
動に左右されるユーザーの活動コンテキストを認識でき
るようにするものの、より広い範囲に利用されてこなか
った。

【０００３】移動デバイスの動きを測定するか又はユー
ザーの活動コンテキストを決定するための１つの方法
は、１つ又は複数の加速度計を用いて１つ又は複数の方
向でデバイスの加速度を測定することにある。異なる次
元に対して平行な加速度は、活動コンテキストに応じて
変動し、それは各活動コンテキストに特徴的なものであ
る。従って、原則的に、異なる次元に対して平行な加速
度又は動きのデータに基づいて活動コンテキストを識別
することが可能である。例えば、ユーザーが歩いている
か、走っているか、階段を登っているかなどを識別しよ
うと試みることが可能である。しかしながら、これに関
与する問題点は、デバイスの位置が変化したときに加速
度計の信号が変化し、従って、加速度が実際に作用を及
ぼすデバイスの構造的な方向を知ることが不可能である
ことにある。例えば、デバイスの構造に対し平行な軸と
の関係における重力の方向を測定することは不可能であ
り、従って、デバイスが、おおよそであれ正しい位置に
あるか又は逆転しているかを見極めるために測定値を用
いることができない。

【０００４】この問題を解決するための一つの試みは、
つねに同じ位置でユーザーにデバイスを取付けることに
あった。しかしながら、これは、問題を解決せず、デバ
イスの使用を複雑にした。その上、ユーザーの姿勢の変
化がデバイスの位置に影響を及ぼし、かくして加速度の
方向を変更し、このため、デバイスとの関係における重
力の方向を認識することがさらにむずかしくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、デバ
イスの位置とは無関係で重力と平行な動的加速度成分の
決定を行う改良型の方法及び該方法を実施する装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】これは、３次元測定値を
提供するため、デバイスの加速度が少なくとも３つの異
なる方向で測定される、デバイスの動きを決定するため
の方法によって達成される。該方法は、デバイスに対し
て既知の向きにある３つの直交軸に対して平行な加速度
信号を生成する段階、異なる軸に対して平行な加速度信
号の平均信号を生成する段階、該平均信号を用いて重力
方向との関係におけるデバイスの傾斜角度を規定する段
階、該平均信号を異なる軸に対し平行なそのそれぞれの
加速度信号から除去することによって加速度変化信号を
生成する段階、デバイスの傾斜角度及び加速度変化信号
を用いてデバイスの加速度変化の一成分を形成する段階
であって、該成分が重力に対し平行でかつデバイスの位
置とは独立したものである段階、をも有して成る。

【０００７】本発明はまた、３次元測定値を提供するべ
く少なくとも３つの異なる方向でデバイスの加速度を測
定するように配置されている、デバイスの動きを決定す
るための装置にも関する。該装置は、デバイスに対して
既知の向きにある３つの直交軸の方向で加速度信号を測
定し、異なる軸に対して平行な加速度信号の平均信号を
生成し、重力方向との関係におけるデバイスの傾斜角度
を形成するために該平均信号を用い、該平均信号を異な
る軸に対し平行なそのそれぞれの加速度信号から除去す
ることによって加速度変化信号を生成し、デバイスの傾
斜角度及び加速度変化信号を用いてデバイスの加速度変
化の一成分を形成し、該成分は重力に対し平行でかつデ
バイスの位置とは独立したものである、ように配置され
ている。

【０００８】本発明の好ましい実施形態は、従属クレー
ム中で開示されている。

【０００９】本発明の基底にある考え方は、３つの次元
に対し平行なデバイス加速度を測定し、重力方向との関
係におけるデバイスの傾斜角度を決定するために緩慢に
変化する加速度を使用することにある。合計加速度から
緩慢に変化する加速度を除去することにより、急速に変
化する加速度が得られる。デバイスの急速に変化する加
速度及び傾斜角度は、重力に対して平行な急速加速度変
化を決定するために用いられる。

【００１０】本発明の方法及び装置は、いくつかの利点
を提供する。これらは、活動コンテキストを識別しなけ
ればならない場合に重要である、重力に対し平行な加速
度及び加速度変化をデバイスの位置とは無関係に決定す
ることを可能にする。

【００１１】

【発明の実施の形態】記述された解決法は、移動電話及
びコンピュータといったような携帯式電子ユーザーデバ
イスにおいて応用可能であるが、これに制限されるわけ
ではない。

【００１２】まず第１に、携帯式ユーザーデバイスの活
動コンテキストに関連するいくつかの態様を検討した
い。ユーザーが持ち運んでいる場合、携帯式デバイスの
位置は通常、それが置かれている状況、時間及び場所に
応じて変動する（移動電話は、ポケットの中で逆さまに
なっているかもしれず、又、水平位置でベルトに取付け
られていることもあり、又手で持っている場合にはわず
かに傾斜していることもある）。デバイスの位置の変化
は、それ自体、デバイスの異なる次元の方向で測定され
る信号の変化をひき起こし、かくしてデバイスの位置及
びその活動コンテキストをきわめて認識し難くする。実
際には、活動コンテキスト認識のための最も重要な前提
条件は、デバイスの位置が少なくとも垂直方向で決定さ
れるということにある。さらに、位置は水平方向でも同
様に決定されるべきである。

【００１３】記述された解決法を詳細に見ていく前に、
この記述された解決法の１つの応用が、無線システムに
接続された携帯式デバイスでのその使用にあることか
ら、図１を参考にした無線システム構造の一例を検討し
たい。無線システムは、例えば、ＧＳＭ又はＵＭＴＳ無
線システムであり得、それは、陸上無線アクセス網２及
びユーザー機器ＵＥ４を有して成る。ユーザー機器４
は、その無線端末がネットワーク２に無線リンクをセッ
トアップするために使用される移動機器ＭＥ６である機
能ユニットと、ユーザーアイデンティティデータを含む
スマートカードであり、かつ標準的に識別アルゴリズム
を実行し暗号化パラメータ及び加入者データを記憶する
ユーザー特定的モジュール、すなわち加入者アイデンテ
ィティモジュールＳＩＭ８と、という２つの部分を有し
て成る。

【００１４】ネットワーク２は、基地局コントローラ１
２及び１つ又は複数の基地局１４を含む無線ネットワー
クサブシステムＲＮＳ１０で構成されている。各々の基
地局コントローラ１２は、それに接続された基地局を通
して無線資源を制御する。

【００１５】図１の例示はかなり一般的なものであるた
め、図２に示されているセルラ無線システムのより詳細
な例によって明瞭とされる。図２は最も基本的なブロッ
クのみを含んでいるが、当業者であれば、従来のセルラ
ー無線ネットワークもまたここでより詳細に記述する必
要のない、その他の機能及び構造をも含むということは
明白であるということを見い出すことだろう。また、図
２に示された構造が単に一例を提供しているにすぎない
ということも留意しておくべきである。

【００１６】かくして、セルラー無線ネットワークは標
準的に、固定されたネットワーク基盤構造、すなわちネ
ットワーク部分２００及び、固定的に取付けられた車両
搭載型又は手持ち式端末装置といったユーザー機器２０
２を含む。該ネットワーク部分２００は、基地局２０４
を含んでいる。複数の基地局２０４がそれ自体基地局と
通信する無線ネットワークコントローラ２０６によって
制御されている。基地局２０４は、トランシーバ２０８
及びマルチプレクサ２１２を含む。

【００１７】基地局２０４はさらに、トランシーバ２０
８及びマルチプレクサ２１２の作動を制御する制御ユニ
ット２１０をも含んでいる。マルチプレクサは、１つの
伝送リンク２１４上の複数のトランシーバ２０８によっ
て使用されるトラヒック及び制御チャネルを配置するた
めに用いられる。

【００１８】基地局２０４のトランシーバ２０８から、
ユーザー機器２０２に双方向無線リンク２１６を提供す
るアンテナユニット２１８に対する接続が存在する。双
方向無線リンク２１６上で転送されるフレームの構造
は、各々のシステムについて別々に定義される。本発明
の好ましい実施形態においては、１つの信号は少なくと
も一部分が、３つ以上の送信アンテナ又は複数の送信ア
ンテナによって提供される３つ以上のビームによって伝
送される。

【００１９】無線ネットワークコントローラ２０６は、
グループ交換フィールド２２０及び制御ユニット２２２
を含む。グループ交換フィールド２２０は、音声及びデ
ータを交換するため及びシグナリング回路を接続するた
めに用いられる。基地局２０４及び無線ネットワークコ
ントローラ２０６で形成された無線ネットワークサブシ
ステム２２４はさらにトランスコーダ２２６を含む。ト
ランスコーダ２２６は通常できるかぎり移動サービス交
換センタ２２８の近くに位置設定されているが、これ
は、このとき音声が、伝送容量を節約するべくセルラ無
線ネットワークの形式で無線ネットワークコントローラ
２０６とトランスコーダ２２６との間で転送可能となる
からである。

【００２０】トランスコーダ２２６は、例えば固定ネッ
トワークのフォーマットからセルラーネットワーク内の
他のフォーマットへ、及びその逆といったように、公衆
交換電話ネットワークと無線電話ネットワークとの間で
用いられる異なるデジタル音声符号化フォーマットを変
換してそれらを互いに互換性あるものとする。制御ユニ
ット２２２は、呼出し制御、移動性の管理、統計的デー
タの収集及びシグナリングを実施する。

【００２１】図２はさらに、移動サービス交換センタ２
２８及び、ここでは公衆交換電話ネットワーク２３２に
対するものである移動通信システムの外部接続を担うゲ
ートウェイ移動サービス交換センタ２３０を示してい
る。

【００２２】図３を参照しながら、次にＧＳＭ又はＵＭ
ＴＳ無線システム内の携帯式ユーザー端末の一例につい
て検討していこう。該端末は、端末のソフトウェアルー
チンが中で実行されるプロセッサ２００を有して成る。
プロセッサ２００は、例えばデジタル信号処理を担い、
その他のブロックのオペレーションを制御する。端末表
示装置及びそのキーパッド２０２は、ユーザーインタフ
ェースとして役立ち、プロセッサ２００によって処理さ
れるテキスト及び画像といったような視覚的情報をユー
ザーに表示するために用いられ、ユーザーインタフェー
スはまた、ユーザーがかかる情報を生成することをも可
能にする。プロセッサ２００はまた、ＳＩＭモジュール
２０４のチェックをも実施する。加速度計較正用に必要
とされるデータといったようなプロセッサ２００が必要
とする情報は、メモリー２０６内に記憶されている。加
速度計ブロック２０８は、少なくとも３つの直交方向の
加速度を測定する１つ又は複数の加速度計を含んで成
る。１つの加速度計のみの場合でさえ、それには、３次
元加速度測定を可能にする素子が具備されていなければ
ならない。加速度計によって提供された加速度信号が、
実際の信号処理を実施するプロセッサ２００に供給され
る。コーデックブロック２１０が、プロセッサ２００か
ら来る信号をスピーカ２１２に適したフォーマットへと
変換し、またコーデックブロック２１０は、マイクロホ
ン２１４から来る信号をプロセッサ２００に適したフォ
ーマットに変換する。ＲＦブロック２１６はそれ自体、
プロセッサ２００から受信した送信されるべきデジタル
信号をアナログ無線周波数信号に変換して、それをアン
テナ２１８を通して電磁放射の形で送信できるようにす
る。これに対応して、アンテナ２１８により受信された
無線周波数信号は、より低い周波数へと変換され、信号
がプロセッサ２００に供給される前にＲＦブロック２１
６の中でデジタル化される。

【００２３】加速度は、その加速度に対応する電気信号
をその出力ポールに対して生成する１つ又は複数の加速
度計を用いて測定される。加速度計は、例えば電気機械
式であってよい。その動作は、例えばその中の電荷分布
の変化が結晶に作用する力に比例する圧電結晶に基づく
ものであってよい。

【００２４】次に、図４及び５を参照しながら、開示さ
れた解決法を検討していこう。図４は、記述された解決
法を例示するブロック図であり、図５は、該方法の流れ
図である。加速度計ブロック４００は、３つの互いに直
交する次元の方向での加速度を測定する少なくとも３つ
の加速度計４０２，４０４及び４０６を含んで成る。加
速度計の数は３つ以上であってよい。不可欠なのは、加
速度計の測定信号を、ブロック５００に記されているよ
うに３つの次元全てと平行な加速度信号を形成するため
に使用できるということである。この構造的な解決法
は、当業者にとっては明白であり、従ってこれについて
ここでさらに詳述することはしない。測定された次元に
対して平行な軸は、Ｘ，Ｙ及びＺという文字で記され、
これらは好ましくは、デバイスの構造的な方向Ｘｄ，Ｙ
ｄ及びＺｄと同一であるか、又は少なくともそれらの方
向に対し既知の関係にある。換言すると、軸Ｘ，Ｙ及び
Ｚは、測定軸の方向を表わし、デバイスの構造的な軸の
方向Ｘｄ，Ｙｄ，及びＺｄはデバイスのカバー又はフレ
ームなどの正面又は側面と平行である（デバイスは通
常、矩形プリズムに類似している）。デバイスの構造的
な軸の方向及び測定方向は互いに予め定められた関係に
あり、測定方向とデバイスの構造的な次元との間の依存
性は、θをデバイスの構造的な方向Ｘｄと重力方向ｇと
の間の角度とし、ψをデバイスの構造的な方向Ｙｄと重
力方向ｇとの間の角度とし、γをデバイスの構造的な方
向Ｚｄと重力方向ｇとの間の角度とし、傾斜角度θ，
ψ，γがθ，ψ，γ ∈［−π／２，π／２］内にある
ものとして、θ＝θ₁＋△θ，ψ＝ψ₁＋△ψ及びγ＝γ
₁＋△γという式で表わされる。

【００２５】測定すべき方向は好ましくは、電子デバイ
スの構造的な方向と関係するように、例えば、電子デバ
イスがユーザーに向かって表示装置と垂直な位置にある
とき（ユーザーは文字をその正しい位置で見る）、ユー
ザーに対し直接、Ｚｄ軸が上向きにポイントし、Ｙｄ軸
が水平方向に左から右へポイントし、Ｘｄ軸が水平方向
に前から後ろへとポイントするような形で選択される。
測定された次元の方向はかくして、好ましくは、デバイ
スの構造的な方向と同じ、すなわちＸ＝Ｘｄ，Ｙ＝Ｙｄ
及びＺ＝Ｚｄである。

【００２６】異なる次元に対して平行なアナログ測定信
号は、Ａ／Ｄ変換器４０８内でデジタル化される。デジ
タル加速度信号のろ波は、ブロック４１０及び５０２で
示されている。これは、静的なものからダイナミックな
動的信号を分離するのに適したHanning ウインドウとい
ったような有限長と適切な周波数コンテンツのウインド
ウ４１２を有限長の信号サンプルシーケンスに乗じるこ
とによって、時間平面上で実施される。さらに、多重ウ
インドウ処理済み信号の平均値は、ブロック４１４で計
算される。実際の平均値を計算する代りに、平均値計
算、低域フィルタ処理又はその他の既知の方法を用い
て、平均化を実施することができる。平均値に基づい
て、静的加速度信号が形成され、これはほとんど絶対に
変化しないか又は緩慢な変化に対してのみ反応する。緩
慢な現象をいかに考慮に入れるべきかは、例えば、平均
値を計算するのに使用されるウインドウを用いて、自由
に選択できる。平均値は、ブロック４１２内で、それ自
体既知の例えばHanningウインドウとして形成されうる
所望の時間ウインドウを用いて計算される。異なる次元
に平行な加速度のためのHanningウインドウは、以下の
数学的形態をとる。

【００２７】

【数１】

【００２８】なお式中、ｘ_i，ｙ_i及びｚ_iは、異なる次
元に対して平行な加速度サンプルであり、ｎはウインド
ウ内のサンプル数であり、ｘ_i ^w、ｙ_i ^w、及びｚ_i ^wは、修
正済みサンプルである。それ自体既知のその他の考えら
れるウインドウとしては、Hamming, Kaiser, Bessel 及
び三角ウインドウがある。平均値は、ブロック４１４に
おいて、例えば式（２）を適用することによって計算可
能である。

【００２９】

【数２】

【００３０】

【外３】

【００３１】なお式中、（イ），（ロ）及び（ハ）は平
均値を表わす。図６は、異なる加速度信号ｘ，ｙ及びｚ
及び平均化された加速度信号（イ），（ロ）及び（ハ）
を示す。図６に示されているように、平均化された信号
（イ），（ロ）及び（ハ）は、或る意味で、測定された
加速度信号の静的ＤＣ信号である。ウインドウ処理され
たサンプルｘ_i ^w、ｙ_i ^w、及びｚ_i ^wから平均値（イ），
（ロ）及び（ハ）を形成することは必要でなく、平均値
（イ），（ロ）及び（ハ）を直接サンプルｘ_i，ｙ_i及び
ｚ_iから計算することも可能である。

【００３２】平均化された信号はさらに、スケーリング
ブロック４１６まで伝播し、ここで、ろ波された信号の
各レベルは、正弦関数偏角（arguments）として使用で
きるような形で互いに正比例するように配置される。平
均化された信号は、一部のケースでは、正弦関数偏角と
して直接適用可能であることから、開示されている解決
法では、スケーリングブロック４１６は絶対に必要なわ
けではない。スケーリングは例えば、加速度計の動作に
ひずみがあった場合それを矯正するために使用される。
メーカーは通常、納入する加速度計の中にスケーリング
ブロック内で実施されるべきオペレーションを包含させ
ている。かくしてスケーリングは、少なくとも連続ベー
スではなく、平均化された加速度が重力加速度を上回る
ことができないように、従って異なる次元で測定された
加速度と重力加速度の比率が、重力方向に対する傾斜角
度の正弦関数の比率に対応する、すなわち（イ）／ｇ＝
sin(θ₁），（ロ）／ｇ＝sin(ψ₁）及び（ハ）／ｇ＝si
n(γ₁）（なお式中θ₁は測定された加速度方向Ｘと重力
方向ｇの間の角度、ψ₁は、測定された加速度方向Ｙと
重力方向ｇの間の角度、そしてγ₁は測定された加速度
方向Ｚと重力方向ｇの間の角度に対応する）となるよう
に、保証する。デバイスの構造的な軸の方向と測定の方
向が互いに正比例していることがわかっているため、角
度θ₁，ψ₁及びγ₁に基づいて、デバイスの構造的な方
向及び重力方向の間の傾斜角度θ，ψ及びγを形成する
ことができる。

【００３３】ブロック４１８では、重力方向からのデバ
イスの異なる構造的な方向の偏差を示す傾斜角度θ，ψ
及びγを形成するため、異なる次元に対して平行でかつ
加速度計によって測定された加速度が使用される。これ
はまた、ブロック５０４でも示されている。デバイスの
構造的な方向が測定された加速度の方向と同じである場
合、△θ＝△ψ＝△γ＝０であり、逆正弦関数 θ₁＝θ
＝arcsin（（イ）／ｇ），ψ₁＝ψ＝arcsin（（ロ）／
ｇ）そしてγ₁＝γ＝arcsin（（ハ）／ｇ）として角度
を形成することができる。そうでなければ、測定された
方向Ｘ，Ｙ，及びＺからの構造的な方向Ｘｄ，Ｙｄ及び
Ｚｄの偏差は、θ＝θ₁＋△θ，ψ＝ψ₁＋△ψ及びγ＝
γ₁＋△γ を計算することによって考慮に入れられなく
てはならない。

【００３４】ブロック４２０では、平均化された加速度
（イ），（ロ）及び（ハ）は、長さがサンプルウィンド
ウと等しいシーケンス内の異なる次元に平行な、測定さ
れた加速度ｘ，ｙ，及びｚから減算され、かくして、加
速度内の連続的変化を表わす変化信号ｘ_c，ｙ_c及びｚ_c
が形成される。このことは、ブロック５０６に示されて
いる。これらの加速度変化信号ｘ_c，ｙ_c及びｚ_cは、往
々にして規則的でもあり得、かつ例えばユーザーの活動
コンテキストに関係する急速な加速度変化を表わす。図
７は、自由に選択されたスケール上の時間の関数として
デバイスの構造的な軸の異なる方向に対して平行な加速
度変化信号ｘ_c，ｙ_c及びｚ_cを示している。デバイスの
動きの状態は、軸の異なる方向でかなり著しく変動す
る。図６及び７に示されているように、加速度変化信号
は、ある意味では、測定された加速度信号の動的ＡＣ信
号である。減算は、平均化された加速度の否定−
（イ），−（ロ）及び−（ハ）が加速度ｘ，ｙ及びｚに
加算される合計ブロック４２２，４２４及び４２６内
で、各次元について別々に実施される。

【００３５】ブロック５０８に従うと、デバイスの加速
度変化信号及び傾斜角度θ，ψ及びγは、デバイスの加
速度変化の成分Ｚ_ztotを形成するためにブロック４２８
内で使用することができ、該成分は、地球の重力加速度
に対して平行であり、デバイスに作用する重力と平行な
連続的に変化する垂直加速度を表わす。ここで基本的な
着目点は、垂直方向において、デバイスの加速度変化成
分Ｚ_ztotを、デバイスの位置とは無関係に決定できると
いう点にある。

【００３６】Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zの垂直加速度変化サブ成
分は、 （３）ｓｇｎ（θ）≧０，ｓｇｎ（ψ）≧０及びｓｇｎ
（γ）≧０である場合に、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、及び ｓｇｎ（θ）＜０，ｓｇｎ（ψ）＜０ 及び ｓｇｎ
（γ）＜０である場合に、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜、 である、というとり決めに従ってデバイスの傾斜角度
θ，ψ及びγの正弦関数を加速度変化信号 ｘ_c，ｙ_c及
びｚ_cに乗じることによって形成され、式中ｓｇｎ
（ ）は角度が正か負かに関わらず正負符号関数を表わ
し、｜θ｜，｜ψ｜及び｜γ｜は角度θ，ψ及びγの絶
対値を表わす。重力に平行な加速度変化成分Ｚ_{zt ot}は、
デバイスの加速度変化のサブ成分の和、すなわち、Ｚ
_ztot＝Ｘ_z＋Ｙ_z＋Ｚ _zである。

【００３７】図８〜１５を参照しながら、ここで、デバ
イスのために地球の重力に対し平行な加速度変化成分を
形成する１つの代替的方法について検討したい。この実
施形態においては、図８〜１５に立方体として描かれて
いる空間は、立方体のコーナーとの関係において８つの
部分に分割される。３本の軸Ｘ，Ｙ，Ｚの各々との関係
における重力方向は、２つの値π／４±π／４又は−
（π／４±π／４）を得る可能性があり、かくして部分
の数は２³＝８である。この実施形態においては、重力
ベクトルの方向はまず最初に傾斜角度θ，ψ及びγの正
負符号に基づいて決定される。正負符号が決定された時
点で、適切な計算式が選択される。この手順は、式
（３）と完全に同等である。

【００３８】図８において、重力方向ｇは、立方体の右
上前方コーナーの方向に作用しており、かくして傾斜角
度θ及びψについて、ｓｇｎ（θ）＜０，ｓｇｎ（ψ）
＜０が有効である。さらに角度γはｓｇｎ（γ）≧０と
して定義される。こうして、垂直方向の加速度変化成分
について以下の計算式１／８が得られる。

【００３９】 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）。

【００４０】図９では、重力ベクトルは、立方体の左上
後方コーナーをポイントしており、かくして傾斜角度
θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓｇｎ
（ψ）≧０及びｓｇｎ（γ）≧０が有効である。こうし
て垂直方向の加速度変化成分について、以下の計算式２
／８が得られる。

【００４１】 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）。

【００４２】図１０において、重力方向ｇは、立方体の
左上前方コーナーの方向に作用しており、かくして傾斜
角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）＜０，ｓｇｎ
（ψ）≧０及びｓｇｎ（γ）≧０が有効である。こうし
て垂直方向の加速度変化成分について、以下の計算式３
／８が得られる。

【００４３】 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）。

【００４４】図１１において、重力方向ｇは、立方体の
右上後方コーナーの方向に作用しており、かくして傾斜
角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓｇｎ
（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）０≧０が有効である。こう
して垂直方向の加速度変化成分について、以下の計算式
４／８が得られる。

【００４５】 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）。

【００４６】図１２において、重力方向ｇは、立方体の
右下前方コーナーの方向に作用しており、かくして傾斜
角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）＜０，ｓｇｎ
（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である。こうし
て、垂直方向の加速度変化成分について、以下の計算式
５／８が得られる。

【００４７】 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜。

【００４８】図１３において、重力方向ｇは、立方体の
左下後方コーナーの方向に作用しており、かくして傾斜
角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓｇｎ
（ψ）≧０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である。こうし
て垂直方向の加速度変化成分について、以下の計算式６
／８が得られる。

【００４９】 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜。

【００５０】図１４において、重力方向ｇは、立方体の
左下前方コーナーの方向に作用しており、かくして傾斜
角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓｇｎ
（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である。こうし
て垂直方向の加速度変化成分について、以下の計算式７
／８が得られる。

【００５１】 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜。

【００５２】図１５において、重力方向ｇは、立方体の
右下後方コーナーの方向に作用しており、かくして傾斜
角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）＜０，ｓｇｎ
（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である。こうし
て、垂直方向の加速度変化成分について、以下の計算式
８／８が得られる。

【００５３】 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜。

【００５４】またこの場合、重力に対して平行な加速度
変化成分Ｚ_ztotは、各変化成分の和、すなわち、Ｚ_ztot
＝Ｘ_z＋Ｙ_z＋Ｚ_zである。

【００５５】ブロック４３０では、垂直合計加速度Ｚ
_ztotは、変化信号ｘ_c，ｙ_c及びｚ_cから除去され、かく
して、水平方向においてデバイスに作用する変化する加
速度を表わす水平加速度変化成分Ｚ_htotが形成される。
これが実施される数学的形態は減算である、すなわち
Ｚ_Htot＝（ｘ_c＋ｙ_c＋ｚ_c）−Ｚ_ztotである。しかしな
がら、この計算は、水平加速度変化成分の方向をより詳
細に決定することを可能にするものではない。

【００５６】記述された解決法はまたコンパスを利用す
ることもでき、これは、磁針に基づく通常のコンパス又
はジャイロコンパスであってよい。コンパスは、２本の
直交軸との関係において水平方向をアレンジするために
用いられる。こうして地球の磁場との関係におけるデバ
イスの位置を、加速度情報と同時に精確に規定すること
が可能となる。水平軸を選択するための好ましい方法
は、第１の軸Ｘ_nsが南北方向にあり、第２の軸Ｙ_ewが東
西方向にあるものである。これらの軸は、軸の予測（pr
ojections）として役立つ変化の水平サブ成分Ｚ_ns及び
Ｚ_ewを用いて、ブロック４３０中に形成された水平加速
度変化成分Ｚ_htotを決定することを可能にする。

【００５７】ブロック４３２では、加速度計内の非線形
性を補正するために用いられる加速度計較正値が記憶さ
れる。較正の例としては、クローリング、温度変化、地
球の異なる緯度における重力の大きさなどがある。

【００５８】本発明について以上では添付図面の中で示
された例を基準にして記述しているが、本発明がそれに
制限されず、特許請求の範囲内で開示された進歩性ある
着想の範囲内で数多くの形で変形しうるものであるとい
うことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動電話システムの構造を例示する図である。

【図２】セルラー無線システムを例示する図である。

【図３】移動電話を例示するブロック図である。

【図４】記述された装置のブロック図である。

【図５】記述された装置の流れ図である。

【図６】３つの異なる次元に対し平行な緩慢に変化する
加速度と急速に変化する加速度を示す図である。

【図７】３つの異なる次元に対し平行な急速に変化する
加速度を示す図である。

【図８】デバイスの構造的な軸に基づいて規定された空
間の右上前方コーナーに向かう方向に作用する重力を示
す図である。

【図９】デバイスの構造的な軸に基づいて規定された空
間の左上後方コーナーに向かう方向に作用する重力を示
す図である。

【図１０】デバイスの構造的な軸に基づいて規定された
空間の左上前方コーナーに向かう方向に作用する重力を
示す図である。

【図１１】デバイスの構造的な軸に基づいて規定された
空間の右上後方コーナーに向かう方向に作用する重力を
示す図である。

【図１２】デバイスの構造的な軸に基づいて規定された
空間の右下前方コーナーに向かう方向に作用する重力を
示す図である。

【図１３】デバイスの構造的な軸に基づいて規定された
空間の左下後方コーナーに向かう方向に作用する重力を
示す図である。

【図１４】デバイスの構造的な軸に基づいて規定された
空間の左下前方コーナーに向かう方向に作用する重力を
示す図である。

【図１５】デバイスの構造的な軸に基づいて規定された
空間の右下後方コーナーに向かう方向に作用する重力を
示す図である。

【符号の説明】

４００…加速度計ブロック ４１２…ウィンドウ ４１４…平均計算ブロック ４１６…スケーリングブロック ４１８…傾斜角度形成ブロック ４２８…垂直動的加速度成分形成ブロック ４３０…水平動的加速度成分形成ブロック ４３２…較正ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パヌ コルピパー フィンランド国，エフイーエン−90500 オウル，クイバスティエ 10 ベー 67 Ｆターム(参考） 2F029 AA07 AC03 AC13

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元測定値を提供するため、デバイス
   の加速度が少なくとも３つの異なる方向で測定される、
   デバイスの動きを決定するための方法であって、 デバイスに対して既知の向きにある３本の直交軸に対し
   て平行な加速度信号（ｘ，ｙ，ｚ）を生成する段階（５
   ００）、 異なる軸に対して平行な加速度信号の平均信号（イ，
   ロ，ハ）を生成する段階（５０２）、 該平均信号（イ，ロ，ハ）を用いて重力方向（ｇ）との
   関係におけるデバイスの傾斜角度（θ，ψ，γ）を規定
   する段階（５０４）、 異なる軸に対し平行なそのそれぞれの加速度信号（ｘ，
   ｙ，ｚ）から平均信号（イ，ロ，ハ）を除去することに
   よって加速度変化信号（ｘ_c，ｙ_c，ｚ_c）を生成する段
   階（５０６）、 デバイスの傾斜角度（θ，ψ，γ）及び加速度変化信号
   （ｘ_c，ｙ_c，ｚ_c）を用いてデバイスの加速度変化の一
   成分（Ｚ_ztot）を形成する段階であって、該成分が重力
   に対し平行でかつデバイスの位置とは独立したものであ
   る段階（５０８）、を有して成ることを特徴とする方
   法。 【外１】
2. 【請求項２】 加速度変化信号から重力に対し平行な加
   速度変化成分を除去することによって水平加速度変化成
   分（Ｚ_Htot）を形成することを特徴とする請求項１に記
   載の方法。
3. 【請求項３】 直交軸が、デバイスの構造的な方向との
   関係において既知の向きにあること及び、重力方向との
   関係におけるデバイスの構造的な方向の傾斜角度が平均
   信号を用いて形成されることを特徴とする請求項１に記
   載の方法。
4. 【請求項４】 加速度変化成分 Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zは、 ｓｇｎ（θ）≧０，ｓｇｎ（ψ）≧０及びｓｇｎ（γ）
   ≧０である場合に、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、又は ｓｇｎ（θ）＜０，ｓｇｎ（ψ）＜０ 及び ｓｇｎ
   （γ）＜０である場合に、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜ である、というとり決めに従ってデバイスの傾斜角度
   θ，ψ及びγの正弦関数を加速度変化信号 ｘ_c，ｙ_c及
   びｚ_cに乗じることによって形成され、ここでｓｇｎ
   （ ）は正負符号関数を表わし、｜θ｜，｜ψ｜及び｜
   γ｜は角度θ，ψ及びγの絶対値を表わすこと、及び重
   力に平行な加速度変化信号 Ｚ_ztotが加速度変化のサブ
   成分の和として形成される、すなわち、Ｚ_ztot＝Ｘ_z＋
   Ｙ_z＋Ｚ_zであることを特徴とする請求項１に記載の方
   法。
5. 【請求項５】 軸により規定された空間的方向が複数の
   部分に分割され、各部分について垂直加速度変化成分を
   形成するために別々の公式が決定されること、 重力が作用する方向の部分が、傾斜角度を用いて決定さ
   れること、及び当該デバイス部分に従って垂直加速度変
   化成分が形成されること、を特徴とする請求項１に記載
   の方法。
6. 【請求項６】 軸により規定された空間的方向が、３つ
   の測定された軸方向の各々との関係における重力方向が
   値（π／４±π／４）又は−（π／４±π／４）を得る
   ような形で８つの部分に分割され、各部分についての垂
   直加速度変化のサブ成分を形成するために別々の公式が
   決定され、かつ傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ
   （θ）＜０，ｓｇｎ（ψ）＜０ 及びｓｇｎ（γ）≧０
   が有効である場合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及び
   Ｚ_zが、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、 といったように形成され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓ
   ｇｎ（ψ）≧０及びｓｇｎ（γ）≧０が有効である場
   合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zが、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、 といったように形成され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）＜０，ｓ
   ｇｎ（ψ）≧０及びｓｇｎ（γ）≧０が有効である場
   合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zが、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、 といったように形成され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓ
   ｇｎ（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）≧０が有効である場
   合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zが、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、 といったように形成され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）＜０，ｓ
   ｇｎ（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である場
   合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zが、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜、 といったように形成され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓ
   ｇｎ（ψ）≧０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である場
   合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zが、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜、 といったように形成され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓ
   ｇｎ（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である場
   合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zが、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜、 といったように形成され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）＜０，ｓ
   ｇｎ（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である場
   合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zが、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜、 といったように形成され、 デバイスの加速度変化成分 Ｚ_ztotが、各変化成分の和
   として重力に対して平行に形成される、すなわち、Ｚ
   _ztot＝Ｘ_z＋Ｙ_z＋Ｚ_zであることを特徴とする請求項５
   に記載の方法。
7. 【請求項７】 加速度変化信号から重力に対し平行な加
   速度変化成分を除去することによって水平加速度変化成
   分を形成する段階、 コンパスを用いて水平平面内の２つの互いに直交する方
   向を決定する段階、及び直交軸と平行な水平加速度変化
   成分の予測として加速度変化のサブ成分を決定する段
   階、をさらに有して成ることを特徴とする請求項１に記
   載の方法。
8. 【請求項８】 平均信号が形成される前に、所望のウィ
   ンドウ機能を用いて、加速度信号がウィンドウ処理され
   ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】 ３次元測定値を提供するべく少なくとも
   ３つの異なる方向でデバイスの加速度を測定するように
   配置されている、デバイスの動きを決定するための装置
   であって、 デバイスに対して既知の向きにある３つの直交軸に対し
   て平行な加速度信号（ｘ，ｙ，ｚ）を測定し、 異なる軸に対して平行な加速度信号の平均信号（イ，
   ロ，ハ）を生成し、 該平均信号（イ，ロ，ハ）を用いて重力方向（ｇ）との
   関係におけるデバイスの傾斜角度（θ，ψ，γ）を規定
   し、 該平均信号（イ，ロ，ハ）を異なる軸に対して平行なそ
   のそれぞれの加速度信号（ｘ，ｙ，ｚ）から除去するこ
   とによって加速度変化信号（ｘ_c，ｙ_c，ｚ_c）を生成
   し、 デバイスの傾斜角度（θ，ψ，γ）及び加速度変化信号
   （ｘ_c，ｙ_c，ｚ_c）を用いてデバイスの加速度変化の一
   成分（Ｚ_ztot）を形成し、ここで、該成分は重力に対し
   平行で、かつデバイスの位置とは独立したものである、
   ように配置されていることを特徴とする装置。 【外２】
10. 【請求項１０】 加速度変化信号から重力に対し平行な
    加速度変化成分を除去することによって水平加速度変化
    成分を形成するように配置されていることを特徴とする
    請求項９に記載の装置。
11. 【請求項１１】 直交軸が、デバイスの構造的な方向と
    の関係において既知の向きにあること及び、平均信号を
    用いて重力方向との関係におけるデバイスの構造的な方
    向の傾斜角度を形成するように配置されていることを特
    徴とする請求項９に記載の装置。
12. 【請求項１２】 ｓｇｎ（θ）≧０，ｓｇｎ（ψ）≧０
    及びｓｇｎ（γ）≧０である場合に、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、又は ｓｇｎθ＜０，ｓｇｎ（ψ）＜０ 及び ｓｇｎ（γ）＜
    ０である場合に、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜、 である、というとり決めに従って、デバイスの傾斜角度
    θ，ψ及びγの正弦関数を加速度変化信号 ｘ_c，ｙ_c及
    びｚ_cに乗じることによって加速度変化のサブ成分Ｘ_z，
    Ｙ_z及びＺ_zを形成するように配置され、ここでｓｇｎ
    （ ）は正負符号関数を表わし、｜θ｜，｜ψ｜及び｜
    γ｜は角度θ，ψ及びγの絶対値を表わすこと、及び重
    力に平行な加速度変化成分Ｚ_ztotを加速度変化のサブ成
    分の和として形成する、すなわち、Ｚ_ztot＝Ｘ_z＋Ｙ_z＋
    Ｚ_zとなるように配置されていることを特徴とする請求
    項９に記載の装置。
13. 【請求項１３】 軸により規定された空間的方向が複数
    の部分に分割され、各部分について１つの垂直加速度変
    化成分を形成するために別々の公式が決定されること、 傾斜角度を用いて重力が作用する方向の部分を決定する
    ように配置されていること、及び当該デバイス部分に従
    って垂直加速度変化成分を形成するように配置されてい
    ること、を特徴とする請求項９に記載の装置。
14. 【請求項１４】 軸により規定された空間的方向が、３
    つの測定された軸方向の各々との関係における重力方向
    が値（π／４±π／４）又は−（π／４±π／４）を得
    るような形で８つの部分に分割され、垂直加速度変化の
    サブ成分を形成するために各部分について別々の公式が
    規定され、かつ傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ
    （θ）＜０，ｓｇｎ（ψ）＜０ 及びｓｇｎ（γ）≧０
    が有効である場合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及び
    Ｚ_zを、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、 といったように形成するべく配置され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓ
    ｇｎ（ψ）≧０及びｓｇｎ（γ）≧０が有効である場
    合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zを、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、 といったように形成するべく配置され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）＜０，ｓ
    ｇｎ（ψ）≧０及びｓｇｎ（γ）≧０が有効である場
    合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zを、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、 といったように形成するべく配置され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓ
    ｇｎ（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）≧０が有効である場
    合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zを、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝−ｚ_c sin（γ）、 といったように形成するべく配置され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）＜０，ｓ
    ｇｎ（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である場
    合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zを、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝ｙ_c sin｜ψ｜ Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜、 といったように形成するべく配置され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓ
    ｇｎ（ψ）≧０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である場
    合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zを、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜、 といったように形成するべく配置され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）≧０，ｓ
    ｇｎ（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である場
    合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zを、 Ｘ_z＝ｘ_c sin｜θ｜ Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜、 といったように形成するべく配置され、 傾斜角度θ，ψ及びγについて、ｓｇｎ（θ）＜０，ｓ
    ｇｎ（ψ）＜０及びｓｇｎ（γ）＜０が有効である場
    合、加速度変化のサブ成分Ｘ_z，Ｙ_z及びＺ_zを、 Ｘ_z＝−ｘ_c sin（θ） Ｙ_z＝−ｙ_c sin（ψ） Ｚ_z＝ｚ_c sin｜γ｜、 といったように形成するべく配置され、 変化成分の和として重力に対して平行にデバイスの加速
    度変化成分 Ｚ_ztotを形成する、すなわち、Ｚ_ztot＝Ｘ_z
    ＋Ｙ_z＋Ｚ_zとなるように配置されていることを特徴とす
    る請求項１３に記載の装置。
15. 【請求項１５】 加速度変化信号から重力に対し平行な
    加速度変化成分を除去することによって水平加速度変化
    成分を形成するように配置されていること、 コンパスを用いて水平平面内の２つの互いに直交する方
    向を決定するように配置されていること、及び直交軸と
    平行な水平加速度変化成分の予測として加速度変化のサ
    ブ成分を決定するように配置されていること、を特徴と
    する請求項９に記載の装置。
16. 【請求項１６】 平均信号が形成される前に、所望のウ
    ィンドウ機能を用いて、加速度信号をウィンドウ処理す
    るように配置されていることを特徴とする請求項９に記
    載の装置。