JP2003302419A - 歩行方向検出方法、歩行方向検出装置、及びプログラム - Google Patents
歩行方向検出方法、歩行方向検出装置、及びプログラムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 歩行による移動体の移動における進行方向の
検出を行なう新たな手法を提供する。 【解決手段】 加速度データ管理部１１は歩行運動に伴
って加速度センサ６で観測された加速度についての鉛直
方向の加速度成分、及び該鉛直方向に直交する方向であ
る水平方向の加速度成分を取得する。垂直成分ピーク検
出部１３はその鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈
した部分及び極小を呈した部分を検出する。水平成分ピ
ーク検出部１４はその鉛直方向の加速度成分の変化が極
大を呈したときと極小を呈したときとの間のときにおい
てその水平方向の加速度成分の変化が極大を呈した部分
を検出する。歩行角度算出部１５はその変化が極大を呈
したときの水平方向の加速度成分が向いている方向を算
出し、角度変換部１５−１がその方向に対応して特定さ
れる方向を歩行による進行方向の検出結果とする。
検出を行なう新たな手法を提供する。 【解決手段】 加速度データ管理部１１は歩行運動に伴
って加速度センサ６で観測された加速度についての鉛直
方向の加速度成分、及び該鉛直方向に直交する方向であ
る水平方向の加速度成分を取得する。垂直成分ピーク検
出部１３はその鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈
した部分及び極小を呈した部分を検出する。水平成分ピ
ーク検出部１４はその鉛直方向の加速度成分の変化が極
大を呈したときと極小を呈したときとの間のときにおい
てその水平方向の加速度成分の変化が極大を呈した部分
を検出する。歩行角度算出部１５はその変化が極大を呈
したときの水平方向の加速度成分が向いている方向を算
出し、角度変換部１５−１がその方向に対応して特定さ
れる方向を歩行による進行方向の検出結果とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体の移動方向
を検出する技術に関し、特に、人などの歩行によって移
動する移動体における歩行による進行の方向を検出する
技術に関する。
を検出する技術に関し、特に、人などの歩行によって移
動する移動体における歩行による進行の方向を検出する
技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の輸送装置の現在位置を取得し
てその位置を地図上に表示し、その地図上における現在
位置から目的地までの経路案内を行なうナビゲーション
装置において、現在位置の取得のためにＧＰＳ（Global
Positioning System ）を利用するものがある。このよ
うな装置では、位置計測のために必要である人工衛星か
らの電波が移動体で受信できない場合、例えばトンネル
内や高層ビルの林立する市街地などの場所を輸送装置が
移動している場合に備え、輸送装置の移動速度を検出す
る速度センサや移動体の移動方向を検出するジャイロセ
ンサなど装備しておき、これらのセンサによって検出さ
れる情報を用いての慣性航法を行なうことによって、上
述したような場所でのナビゲーションを可能としている
ものがある。
てその位置を地図上に表示し、その地図上における現在
位置から目的地までの経路案内を行なうナビゲーション
装置において、現在位置の取得のためにＧＰＳ（Global
Positioning System ）を利用するものがある。このよ
うな装置では、位置計測のために必要である人工衛星か
らの電波が移動体で受信できない場合、例えばトンネル
内や高層ビルの林立する市街地などの場所を輸送装置が
移動している場合に備え、輸送装置の移動速度を検出す
る速度センサや移動体の移動方向を検出するジャイロセ
ンサなど装備しておき、これらのセンサによって検出さ
れる情報を用いての慣性航法を行なうことによって、上
述したような場所でのナビゲーションを可能としている
ものがある。
【０００３】一方、ＧＰＳを利用した位置の測位装置の
小型軽量化が進み、人が携行可能なナビゲーション装置
も市場に登場している。
小型軽量化が進み、人が携行可能なナビゲーション装置
も市場に登場している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】自動車等の輸送装置に
設置されたナビゲーション装置では輸送装置の進行方向
と装置の向きとの間の関係が基本的には予め特定されて
いるが、人が携行するナビゲーション装置ではその装置
がどのように保持されるかは不定である。そのため、ナ
ビゲーション装置の向きを基準としたときの携行者の歩
行による進行方向の推定は困難である。
設置されたナビゲーション装置では輸送装置の進行方向
と装置の向きとの間の関係が基本的には予め特定されて
いるが、人が携行するナビゲーション装置ではその装置
がどのように保持されるかは不定である。そのため、ナ
ビゲーション装置の向きを基準としたときの携行者の歩
行による進行方向の推定は困難である。
【０００５】以上の問題を鑑み、歩行による移動体の移
動における進行方向の検出を行なう新たな手法を提供す
ることが本発明が解決しようとする課題である。
動における進行方向の検出を行なう新たな手法を提供す
ることが本発明が解決しようとする課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、移動体が歩行
運動を行なうことによって移動するときの進行の方向の
検出を行なう方法または装置を前提とする。本発明の態
様のひとつである歩行方向検出方法は、前記歩行運動に
伴って前記移動体で観測された加速度についての鉛直方
向の加速度成分、及び該鉛直方向に直交する方向である
水平方向の加速度成分の取得を行ない、前記鉛直方向の
加速度成分の変化が極大を呈した部分及び極小を呈した
部分の検出を行ない、前記鉛直方向の加速度成分の変化
が極大を呈したときと極小を呈したときとの間のときに
おいて前記水平方向の加速度成分の変化が極大を呈した
部分の検出を行ない、前記水平方向の加速度成分の変化
が極大を呈したときの該水平方向の加速度成分が向いて
いる方向の検出を行ない、前記水平方向の加速度成分が
向いている方向に対応して特定される方向を前記進行の
方向の検出結果とすることによって前述した課題を解決
する。
運動を行なうことによって移動するときの進行の方向の
検出を行なう方法または装置を前提とする。本発明の態
様のひとつである歩行方向検出方法は、前記歩行運動に
伴って前記移動体で観測された加速度についての鉛直方
向の加速度成分、及び該鉛直方向に直交する方向である
水平方向の加速度成分の取得を行ない、前記鉛直方向の
加速度成分の変化が極大を呈した部分及び極小を呈した
部分の検出を行ない、前記鉛直方向の加速度成分の変化
が極大を呈したときと極小を呈したときとの間のときに
おいて前記水平方向の加速度成分の変化が極大を呈した
部分の検出を行ない、前記水平方向の加速度成分の変化
が極大を呈したときの該水平方向の加速度成分が向いて
いる方向の検出を行ない、前記水平方向の加速度成分が
向いている方向に対応して特定される方向を前記進行の
方向の検出結果とすることによって前述した課題を解決
する。
【０００７】通常の移動体の歩行運動において、歩行運
動に伴って移動体で観測された加速度についての鉛直方
向の加速度成分の変化と水平方向の加速度成分の変化と
の関係を調べると、その水平方向の加速度成分の変化が
極大を呈する部分は、その鉛直方向の加速度成分の変化
が極大を呈するときの前若しくは後であって、その極大
を呈する直前若しくは直後にその鉛直方向の加速度成分
の変化が極小を呈するまでの間において発生する。ま
た、移動体の歩行運動では、その水平方向の加速度成分
の変化が極大を呈したときにおけるその水平方向の加速
度成分の向きに対応して特定される方向がその歩行によ
る進行の方向となる。
動に伴って移動体で観測された加速度についての鉛直方
向の加速度成分の変化と水平方向の加速度成分の変化と
の関係を調べると、その水平方向の加速度成分の変化が
極大を呈する部分は、その鉛直方向の加速度成分の変化
が極大を呈するときの前若しくは後であって、その極大
を呈する直前若しくは直後にその鉛直方向の加速度成分
の変化が極小を呈するまでの間において発生する。ま
た、移動体の歩行運動では、その水平方向の加速度成分
の変化が極大を呈したときにおけるその水平方向の加速
度成分の向きに対応して特定される方向がその歩行によ
る進行の方向となる。
【０００８】そこで、上述した方法では、その鉛直方向
の加速度成分の変化が極大を呈したときと極小を呈した
ときとの間のときにおいてその水平方向の加速度成分の
変化が極大を呈した部分の検出を行ない、その水平方向
の加速度成分が極大を呈したときのその水平方向の加速
度成分が向いている方向の検出を行ない、この極大を呈
したときの水平方向の加速度成分の向いている方向に対
応して特定される方向を歩行による進行の方向の検出結
果とする。
の加速度成分の変化が極大を呈したときと極小を呈した
ときとの間のときにおいてその水平方向の加速度成分の
変化が極大を呈した部分の検出を行ない、その水平方向
の加速度成分が極大を呈したときのその水平方向の加速
度成分が向いている方向の検出を行ない、この極大を呈
したときの水平方向の加速度成分の向いている方向に対
応して特定される方向を歩行による進行の方向の検出結
果とする。
【０００９】こうすることにより、その移動体の歩行運
動による移動における進行の方向を検出することが可能
となる。また、水平方向の加速度成分のうちその変化が
極大を呈したときのものに基づいて歩行による進行方向
の検出が行なわれるので、前述したような人が携行可能
なナビゲーション装置でこの方法を使用すると、そのナ
ビゲーション装置の携行状態に拘らず歩行による進行方
向の検出が可能となる。
動による移動における進行の方向を検出することが可能
となる。また、水平方向の加速度成分のうちその変化が
極大を呈したときのものに基づいて歩行による進行方向
の検出が行なわれるので、前述したような人が携行可能
なナビゲーション装置でこの方法を使用すると、そのナ
ビゲーション装置の携行状態に拘らず歩行による進行方
向の検出が可能となる。
【００１０】なお、上述した本発明に係る歩行方向検出
方法において、前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出は、前記鉛直方向の加速度成分の変
化が極大を呈したときから極小を呈したときまでの間の
ときにおいて行なわれ、前記進行の方向の検出結果とさ
れる前記水平方向の加速度成分の向いている方向に対応
して特定される方向は、前記水平方向の加速度成分の向
いている方向に対して正反対の方向であるようにするこ
とができる。
方法において、前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出は、前記鉛直方向の加速度成分の変
化が極大を呈したときから極小を呈したときまでの間の
ときにおいて行なわれ、前記進行の方向の検出結果とさ
れる前記水平方向の加速度成分の向いている方向に対応
して特定される方向は、前記水平方向の加速度成分の向
いている方向に対して正反対の方向であるようにするこ
とができる。
【００１１】通常の移動体の歩行運動において、鉛直方
向の加速度成分の変化において極大を呈したときから極
小を呈したときまでの間のときに検出された、その変化
が極大を呈している水平方向の加速度成分の向きは、そ
の歩行による進行の方向についての減速方向、すなわち
その歩行による進行の方向とは正反対の方向を指してい
る。
向の加速度成分の変化において極大を呈したときから極
小を呈したときまでの間のときに検出された、その変化
が極大を呈している水平方向の加速度成分の向きは、そ
の歩行による進行の方向についての減速方向、すなわち
その歩行による進行の方向とは正反対の方向を指してい
る。
【００１２】そこで、上述した方法では、鉛直方向の加
速度成分の変化において極大を呈したときから極小を呈
したときまでの間のときに検出された、その変化が極大
を呈している水平方向の加速度成分の向きと正反対の方
向を進行の方向の検出結果とする。こうすることによ
り、その移動体の歩行運動による移動における進行の方
向を検出することが可能となる。
速度成分の変化において極大を呈したときから極小を呈
したときまでの間のときに検出された、その変化が極大
を呈している水平方向の加速度成分の向きと正反対の方
向を進行の方向の検出結果とする。こうすることによ
り、その移動体の歩行運動による移動における進行の方
向を検出することが可能となる。
【００１３】なお、このとき、前記水平方向の加速度成
分の変化が極大を呈した部分の検出においては、前記鉛
直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときより後の
所定の間のときにおける前記水平方向の加速度成分を該
検出の対象から除外することができる。
分の変化が極大を呈した部分の検出においては、前記鉛
直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときより後の
所定の間のときにおける前記水平方向の加速度成分を該
検出の対象から除外することができる。
【００１４】通常の歩行運動においては、鉛直方向の加
速度成分の変化において極大を呈したときより後の所定
の間においては水平方向の加速度成分の変化が極大を呈
することのないことが分かっているので、上述したよう
にすることにより、それだけその極大を呈する部分の誤
検出の可能性が低減し、またその検出のための処理量が
削減される。
速度成分の変化において極大を呈したときより後の所定
の間においては水平方向の加速度成分の変化が極大を呈
することのないことが分かっているので、上述したよう
にすることにより、それだけその極大を呈する部分の誤
検出の可能性が低減し、またその検出のための処理量が
削減される。
【００１５】また、前述した本発明に係る歩行方向検出
方法において、前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出は、前記鉛直方向の加速度成分の変
化が極小を呈したときから極大を呈したときまでの間の
ときにおいて行なわれ、前記進行の方向の検出結果とさ
れる前記水平方向の加速度成分の向いている方向に対応
して特定される方向は、前記水平方向の加速度成分の向
いている方向であるようにすることができる。
方法において、前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出は、前記鉛直方向の加速度成分の変
化が極小を呈したときから極大を呈したときまでの間の
ときにおいて行なわれ、前記進行の方向の検出結果とさ
れる前記水平方向の加速度成分の向いている方向に対応
して特定される方向は、前記水平方向の加速度成分の向
いている方向であるようにすることができる。
【００１６】通常の移動体の歩行運動において、鉛直方
向の加速度成分の変化において極小を呈したときから極
大を呈したときまでの間のときに検出された、その変化
が極大を呈している水平方向の加速度成分の向きは、そ
の歩行による進行の方向についての加速方向、すなわち
その歩行による進行の方向を指している。
向の加速度成分の変化において極小を呈したときから極
大を呈したときまでの間のときに検出された、その変化
が極大を呈している水平方向の加速度成分の向きは、そ
の歩行による進行の方向についての加速方向、すなわち
その歩行による進行の方向を指している。
【００１７】そこで、上述した方法では、鉛直方向の加
速度成分の変化において極小を呈したときから極大を呈
したときまでの間のときに検出された、その変化が極大
を呈している水平方向の加速度成分の向きを進行の方向
の検出結果とする。こうすることにより、その移動体の
歩行運動による移動における進行の方向を検出すること
が可能となる。
速度成分の変化において極小を呈したときから極大を呈
したときまでの間のときに検出された、その変化が極大
を呈している水平方向の加速度成分の向きを進行の方向
の検出結果とする。こうすることにより、その移動体の
歩行運動による移動における進行の方向を検出すること
が可能となる。
【００１８】なお、このとき、前記水平方向の加速度成
分の変化が極大を呈した部分の検出においては、前記鉛
直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときより前の
所定の間のときにおける前記水平方向の加速度成分を該
検出の対象から除外することができる。
分の変化が極大を呈した部分の検出においては、前記鉛
直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときより前の
所定の間のときにおける前記水平方向の加速度成分を該
検出の対象から除外することができる。
【００１９】通常の歩行運動においては、鉛直方向の加
速度成分の変化において極大を呈したときより前の所定
の間においては水平方向の加速度成分の変化が極大を呈
することのないことが分かっているので、上述したよう
にすることにより、それだけその極大を呈する部分の誤
検出の可能性が低減し、またその検出のための処理量が
削減される。
速度成分の変化において極大を呈したときより前の所定
の間においては水平方向の加速度成分の変化が極大を呈
することのないことが分かっているので、上述したよう
にすることにより、それだけその極大を呈する部分の誤
検出の可能性が低減し、またその検出のための処理量が
削減される。
【００２０】また、前述した本発明に係る歩行方向検出
方法において、前記極大を呈した部分及び極小を呈した
部分は、平滑微分法に従って検出するようにすることが
できる。こうすることにより、加速度成分の観測値に含
まれ得るノイズ成分の影響が軽減され、加速度成分の変
化の大局的な傾向を捉えた増加・減少の判定に基づく極
大・極小部分の検出が可能となる。
方法において、前記極大を呈した部分及び極小を呈した
部分は、平滑微分法に従って検出するようにすることが
できる。こうすることにより、加速度成分の観測値に含
まれ得るノイズ成分の影響が軽減され、加速度成分の変
化の大局的な傾向を捉えた増加・減少の判定に基づく極
大・極小部分の検出が可能となる。
【００２１】また、前述した本発明に係る歩行方向検出
方法において、前記進行の方向の検出が繰り返し行なわ
れる度に得られた複数の前記検出結果に基づいて前記進
行の方向の検出結果の決定を行なうようにすることがで
きる。こうすることにより、例えば移動体の進行方向に
ついての複数の検出結果の平均を以って前記進行の方向
の検出結果の決定を行なうようにすることで、複数の検
出結果の傾向が最終的な歩行方向の検出結果とされるの
で、ごく一時的な歩行方向の算出結果の乱れを補償する
ことができる。
方法において、前記進行の方向の検出が繰り返し行なわ
れる度に得られた複数の前記検出結果に基づいて前記進
行の方向の検出結果の決定を行なうようにすることがで
きる。こうすることにより、例えば移動体の進行方向に
ついての複数の検出結果の平均を以って前記進行の方向
の検出結果の決定を行なうようにすることで、複数の検
出結果の傾向が最終的な歩行方向の検出結果とされるの
で、ごく一時的な歩行方向の算出結果の乱れを補償する
ことができる。
【００２２】また、前述した本発明に係る歩行方向検出
方法において、前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出では、前記鉛直方向の加速度成分の
変化が極小を呈したときから極大を呈したときまでの間
のときにおいて該水平方向の加速度成分の変化が極大を
呈した第一の部分の検出、及び該鉛直方向の加速度成分
の変化が該極大を呈したときから次に極小を呈したとき
までの間のときにおいて該水平方向の加速度成分の変化
が極大を呈した第二の部分の検出が行なわれ、前記第一
の部分における前記水平方向の加速度成分の大きさと前
記第二の部分における前記水平方向の加速度成分の大き
さとの比較を行ない、前記進行の方向の検出結果とされ
る前記水平方向の加速度成分の向いている方向に対応し
て特定される方向は、前記比較の結果に基づき、前記第
一の部分における水平方向の加速度成分の大きさの方が
大きいときには該第一の部分における水平方向の加速度
成分の向いている方向であり、前記第二の部分における
水平方向の加速度成分の大きさの方が大きいときには該
第二の部分における水平方向の加速度成分の向いている
方向に対して正反対の方向であるようにすることができ
る。
方法において、前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出では、前記鉛直方向の加速度成分の
変化が極小を呈したときから極大を呈したときまでの間
のときにおいて該水平方向の加速度成分の変化が極大を
呈した第一の部分の検出、及び該鉛直方向の加速度成分
の変化が該極大を呈したときから次に極小を呈したとき
までの間のときにおいて該水平方向の加速度成分の変化
が極大を呈した第二の部分の検出が行なわれ、前記第一
の部分における前記水平方向の加速度成分の大きさと前
記第二の部分における前記水平方向の加速度成分の大き
さとの比較を行ない、前記進行の方向の検出結果とされ
る前記水平方向の加速度成分の向いている方向に対応し
て特定される方向は、前記比較の結果に基づき、前記第
一の部分における水平方向の加速度成分の大きさの方が
大きいときには該第一の部分における水平方向の加速度
成分の向いている方向であり、前記第二の部分における
水平方向の加速度成分の大きさの方が大きいときには該
第二の部分における水平方向の加速度成分の向いている
方向に対して正反対の方向であるようにすることができ
る。
【００２３】こうすることにより、上述した第一の部分
と第二の部分とのうち、その変化がより明瞭に極大を呈
している水平方向の加速度成分に基づいて歩行による進
行方向の検出が行なわれるので、その進行方向の検出の
精度が向上する。また、本発明の別の態様のひとつであ
る歩行方向検出装置は、前記歩行運動に伴って前記移動
体で観測された加速度についての鉛直方向の加速度成
分、及び該鉛直方向に直交する方向である水平方向の加
速度成分が格納される格納手段と、前記鉛直方向の加速
度成分の変化が極大を呈した部分及び極小を呈した部分
の検出を行なう鉛直方向加速度成分ピーク検出手段と、
前記鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときと
極小を呈したときとの間のときにおいて前記水平方向の
加速度成分の変化が極大を呈した部分の検出を行なう水
平方向加速度成分ピーク検出手段と、前記水平方向の加
速度成分の変化が極大を呈したときの該水平方向の加速
度成分が向いている方向の検出を行なう水平方向加速度
成分方向検出手段と、前記水平方向の加速度成分が向い
ている方向に対応して特定される方向を前記進行の方向
の検出結果として出力する結果出力手段と、を有するよ
うに構成することによって前述した課題を解決する。
と第二の部分とのうち、その変化がより明瞭に極大を呈
している水平方向の加速度成分に基づいて歩行による進
行方向の検出が行なわれるので、その進行方向の検出の
精度が向上する。また、本発明の別の態様のひとつであ
る歩行方向検出装置は、前記歩行運動に伴って前記移動
体で観測された加速度についての鉛直方向の加速度成
分、及び該鉛直方向に直交する方向である水平方向の加
速度成分が格納される格納手段と、前記鉛直方向の加速
度成分の変化が極大を呈した部分及び極小を呈した部分
の検出を行なう鉛直方向加速度成分ピーク検出手段と、
前記鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときと
極小を呈したときとの間のときにおいて前記水平方向の
加速度成分の変化が極大を呈した部分の検出を行なう水
平方向加速度成分ピーク検出手段と、前記水平方向の加
速度成分の変化が極大を呈したときの該水平方向の加速
度成分が向いている方向の検出を行なう水平方向加速度
成分方向検出手段と、前記水平方向の加速度成分が向い
ている方向に対応して特定される方向を前記進行の方向
の検出結果として出力する結果出力手段と、を有するよ
うに構成することによって前述した課題を解決する。
【００２４】この構成によれば、前述した本発明に係る
歩行方向検出方法と同様の作用・効果が得られる。ま
た、前述した本発明に係る歩行方向検出方法に相当する
処理をコンピュータに行なわせるためのプログラムであ
っても、そのプログラムをコンピュータに読み込ませて
実行させることによって、前述した本発明に係る歩行方
向検出方法と同様の作用・効果が得られ、前述した課題
が解決される。
歩行方向検出方法と同様の作用・効果が得られる。ま
た、前述した本発明に係る歩行方向検出方法に相当する
処理をコンピュータに行なわせるためのプログラムであ
っても、そのプログラムをコンピュータに読み込ませて
実行させることによって、前述した本発明に係る歩行方
向検出方法と同様の作用・効果が得られ、前述した課題
が解決される。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態においては、人
が携行可能なナビゲーション装置において本発明を実施
する実施例について説明する。
に基づいて説明する。なお、本実施形態においては、人
が携行可能なナビゲーション装置において本発明を実施
する実施例について説明する。
【００２６】なお、本明細書において、「方位」とは地
球の子午線を基準としたときの方向のことを意味するも
のとする。図１は本発明を実施するナビゲーション装置
の構造を示す図であり、（ａ）のその外観を、（ｂ）は
その内部構造の概略を、それぞれ示している。
球の子午線を基準としたときの方向のことを意味するも
のとする。図１は本発明を実施するナビゲーション装置
の構造を示す図であり、（ａ）のその外観を、（ｂ）は
その内部構造の概略を、それぞれ示している。
【００２７】図１（ａ）に示すように、ナビゲーション
装置１は大きく分けて本体２とアンテナ３とより構成さ
れている。本体２の上面部には地図が表示される表示部
４と、ナビゲーション装置１を携行する携行者によって
操作される操作ボタン５とが設けられている。また、ア
ンテナ３はＧＰＳ用の人工衛星から送信された電波の受
信のために設けられている。
装置１は大きく分けて本体２とアンテナ３とより構成さ
れている。本体２の上面部には地図が表示される表示部
４と、ナビゲーション装置１を携行する携行者によって
操作される操作ボタン５とが設けられている。また、ア
ンテナ３はＧＰＳ用の人工衛星から送信された電波の受
信のために設けられている。
【００２８】また、図１（ｂ）に示すように、本体２の
内部には、ナビゲーション装置１に加わっている加速度
を同図に示すＸＹＺの各軸方向の成分として検出する加
速度センサ６と、ナビゲーション装置１の向いている現
在の方位を地磁気に基づいて検出する方位センサ７とが
設けられている。
内部には、ナビゲーション装置１に加わっている加速度
を同図に示すＸＹＺの各軸方向の成分として検出する加
速度センサ６と、ナビゲーション装置１の向いている現
在の方位を地磁気に基づいて検出する方位センサ７とが
設けられている。
【００２９】次に図２について説明する。同図は本発明
を実施するナビゲーション装置１の構成を示す図であ
る。同図において、図１に示した構成要素には同一の符
号を付しており、ここではその説明を省略する。歩行方
向算出部１０は、加速度センサ６の３軸各軸の検出値よ
りナビゲーション装置１を基準としたときの歩行運動に
おける進行方向の算出を行なう。歩行方向算出部１０の
詳細構成は後述する。
を実施するナビゲーション装置１の構成を示す図であ
る。同図において、図１に示した構成要素には同一の符
号を付しており、ここではその説明を省略する。歩行方
向算出部１０は、加速度センサ６の３軸各軸の検出値よ
りナビゲーション装置１を基準としたときの歩行運動に
おける進行方向の算出を行なう。歩行方向算出部１０の
詳細構成は後述する。
【００３０】移動速度算出部２０は、加速度センサ６の
３軸各軸の検出値より歩行ピッチ、すなわち単位時間当
たりの歩数を求め、歩行速度の算出を行なう。装置方位
算出部３０は、方位センサ７の検出値よりナビゲーショ
ン装置１の現在の方位の算出を行なう。
３軸各軸の検出値より歩行ピッチ、すなわち単位時間当
たりの歩数を求め、歩行速度の算出を行なう。装置方位
算出部３０は、方位センサ７の検出値よりナビゲーショ
ン装置１の現在の方位の算出を行なう。
【００３１】移動速度算出部４０は、歩行方向算出部１
０によって算出された歩行方向と、装置方位算出部３０
によって算出された現在の方位より、歩行移動の速度の
算出を行なう。ＧＰＳ電波受信部５０は、アンテナ３で
受信されたＧＰＳ用の人工衛星からの電波を復調してナ
ビゲーション装置１の位置のＧＰＳによる測位のために
必要な情報を含む信号を取得する。
０によって算出された歩行方向と、装置方位算出部３０
によって算出された現在の方位より、歩行移動の速度の
算出を行なう。ＧＰＳ電波受信部５０は、アンテナ３で
受信されたＧＰＳ用の人工衛星からの電波を復調してナ
ビゲーション装置１の位置のＧＰＳによる測位のために
必要な情報を含む信号を取得する。
【００３２】ＧＰＳ測位算出部６０は、ＧＰＳ電波受信
部５０によって復調された信号に含まれている情報に基
づいてナビゲーション装置１の位置の算出を行なう。な
お、以降の説明においてはこの位置を「ＧＰＳ測位位
置」と称することとする。現在位置算出部７０は、ＧＰ
Ｓ測位算出部６０において最近に算出されたＧＰＳ測位
位置と、歩行方向算出部１０によって算出されたそのＧ
ＰＳ測位位置からの歩行方向及び移動速度算出部４０に
よって算出されたそのＧＰＳ測位位置からの歩行移動速
度とに基づいて、ナビゲーション装置１の現在位置の算
出を行なう。
部５０によって復調された信号に含まれている情報に基
づいてナビゲーション装置１の位置の算出を行なう。な
お、以降の説明においてはこの位置を「ＧＰＳ測位位
置」と称することとする。現在位置算出部７０は、ＧＰ
Ｓ測位算出部６０において最近に算出されたＧＰＳ測位
位置と、歩行方向算出部１０によって算出されたそのＧ
ＰＳ測位位置からの歩行方向及び移動速度算出部４０に
よって算出されたそのＧＰＳ測位位置からの歩行移動速
度とに基づいて、ナビゲーション装置１の現在位置の算
出を行なう。
【００３３】地図情報データベース８０は、表示部４に
表示される地図を表現している地図情報データが予め格
納されているデータベースである。地図マッピング制御
部９０は、現在位置算出部７０によって算出されたナビ
ゲーション装置１の現在位置が含まれている地図を表現
している地図情報データを地図情報データベース８０か
ら抽出し、その地図情報データで表現されている地図を
表示部４に表示させると共に、ナビゲーション装置１の
現在位置をその表示部４に表示させた地図上に表示する
制御を行なう。
表示される地図を表現している地図情報データが予め格
納されているデータベースである。地図マッピング制御
部９０は、現在位置算出部７０によって算出されたナビ
ゲーション装置１の現在位置が含まれている地図を表現
している地図情報データを地図情報データベース８０か
ら抽出し、その地図情報データで表現されている地図を
表示部４に表示させると共に、ナビゲーション装置１の
現在位置をその表示部４に表示させた地図上に表示する
制御を行なう。
【００３４】ナビゲーション装置１は以上のように構成
されている。なお、図２に示したナビゲーション装置１
の構成のうち、歩行方向算出部１０、移動速度算出部２
０、装置方位算出部３０、歩行方位算出部４０、及び現
在位置算出部７０は、標準的な構成を有するコンピュー
タ、すなわち、制御プログラムを実行することで各構成
要素を制御するＣＰＵと、ＲＯＭやＲＡＭ及び磁気記憶
装置などからなり、ＣＰＵに各構成要素を制御させる制
御プログラムの記憶やＣＰＵが制御プログラムを実行す
る際のワークエリアあるいは各種データの記憶領域とし
て使用される記憶部と、ユーザによる操作に対応する各
種のデータが取得される入力部と、ディスプレイなどに
各種のデータを提示してユーザに通知する出力部と、ネ
ットワークに接続するためのインタフェース機能を提供
するＩ／Ｆ部とを備えるコンピュータで構成することも
できる。
されている。なお、図２に示したナビゲーション装置１
の構成のうち、歩行方向算出部１０、移動速度算出部２
０、装置方位算出部３０、歩行方位算出部４０、及び現
在位置算出部７０は、標準的な構成を有するコンピュー
タ、すなわち、制御プログラムを実行することで各構成
要素を制御するＣＰＵと、ＲＯＭやＲＡＭ及び磁気記憶
装置などからなり、ＣＰＵに各構成要素を制御させる制
御プログラムの記憶やＣＰＵが制御プログラムを実行す
る際のワークエリアあるいは各種データの記憶領域とし
て使用される記憶部と、ユーザによる操作に対応する各
種のデータが取得される入力部と、ディスプレイなどに
各種のデータを提示してユーザに通知する出力部と、ネ
ットワークに接続するためのインタフェース機能を提供
するＩ／Ｆ部とを備えるコンピュータで構成することも
できる。
【００３５】また、アンテナ３、ＧＰＳ電波受信部５
０、ＧＰＳ測位算出部６０、地図情報データベース８
０、地図マッピング制御部９０及び表示部４は既存のＧ
ＰＳを利用した現在位置の測位装置が有しているもので
あるから、このような測位装置と上述した標準的なコン
ピュータとを組み合わせ、更に加速度センサ６及び方位
センサ７を組み合わせることによってナビゲーション装
置１を構成することもできる。
０、ＧＰＳ測位算出部６０、地図情報データベース８
０、地図マッピング制御部９０及び表示部４は既存のＧ
ＰＳを利用した現在位置の測位装置が有しているもので
あるから、このような測位装置と上述した標準的なコン
ピュータとを組み合わせ、更に加速度センサ６及び方位
センサ７を組み合わせることによってナビゲーション装
置１を構成することもできる。
【００３６】次に歩行方向算出部１０について説明す
る。歩行方向算出部１０は加速度センサ６の３軸各軸の
検出値より歩行運動の進行方向の算出を行なう。まず、
この歩行方向の算出の原理について説明する。歩行運動
では歩行の進行方向において前後振動が存在している。
このことについて図３を参照しながら説明する。
る。歩行方向算出部１０は加速度センサ６の３軸各軸の
検出値より歩行運動の進行方向の算出を行なう。まず、
この歩行方向の算出の原理について説明する。歩行運動
では歩行の進行方向において前後振動が存在している。
このことについて図３を参照しながら説明する。
【００３７】図３（ａ）に示すように、歩行運動のサイ
クルにおける一歩の歩行運動では、まず進行方向の後ろ
側の足が地面を蹴るときに、進行方向に対して前方斜め
上方への推進力が生じる。この推進力を地面に対して垂
直な成分と水平な成分とに分解すると、この水平成分は
進行方向への加速に用いられる。
クルにおける一歩の歩行運動では、まず進行方向の後ろ
側の足が地面を蹴るときに、進行方向に対して前方斜め
上方への推進力が生じる。この推進力を地面に対して垂
直な成分と水平な成分とに分解すると、この水平成分は
進行方向への加速に用いられる。
【００３８】その後、この地面を蹴った足は他方の足よ
りも前方に運ばれて地面に接地する。この足が接地する
と進行方向に対して後方斜め上方への地面抗力が生じ
る。この地面抗力を地面に対して垂直な成分と水平な成
分とに分解すると、この水平成分は進行方向と正反対の
向きへの加速、すなわち進行方向に対する減速に用いら
れる。
りも前方に運ばれて地面に接地する。この足が接地する
と進行方向に対して後方斜め上方への地面抗力が生じ
る。この地面抗力を地面に対して垂直な成分と水平な成
分とに分解すると、この水平成分は進行方向と正反対の
向きへの加速、すなわち進行方向に対する減速に用いら
れる。
【００３９】次に図３（ｂ）について説明する。同図は
歩行運動における歩行者の上体の移動の様子を示したも
のである。同図は一歩の歩行運動の間における上体の位
置を一定の時間間隔で表したものである。同図におい
て、歩行方向に対する減速が行なわれるのは後ろ側の足
が地面を蹴ってからその足が他方の足を追い越すまでの
間であり、歩行方向に対する加速が行なわれるのは地面
を蹴った足が他方の足を追い越してからその足が地面に
着地するまでの間である。
歩行運動における歩行者の上体の移動の様子を示したも
のである。同図は一歩の歩行運動の間における上体の位
置を一定の時間間隔で表したものである。同図におい
て、歩行方向に対する減速が行なわれるのは後ろ側の足
が地面を蹴ってからその足が他方の足を追い越すまでの
間であり、歩行方向に対する加速が行なわれるのは地面
を蹴った足が他方の足を追い越してからその足が地面に
着地するまでの間である。
【００４０】次に、歩行運動における鉛直方向（地面に
対して垂直な方向）の加速度と水平方向（鉛直方向と直
交する方向）の加速度との関係について説明する。ここ
で図４及び図５について説明する。これらの図に示され
ているグラフは、歩行運動における水平方向加速度と垂
直方向加速度との関係を求める実験の結果を示してい
る。この実験は被験者が歩行運動を行なうというもので
あり、この歩行運動の際に被験者の着衣の胸ポケットに
設置されたＸＹＺ３軸の加速度センサによって検出され
た加速度の時間変化をプロットしたものである。なお、
図５は、図４に示したグラフの横軸である時間軸を拡大
したものである。
対して垂直な方向）の加速度と水平方向（鉛直方向と直
交する方向）の加速度との関係について説明する。ここ
で図４及び図５について説明する。これらの図に示され
ているグラフは、歩行運動における水平方向加速度と垂
直方向加速度との関係を求める実験の結果を示してい
る。この実験は被験者が歩行運動を行なうというもので
あり、この歩行運動の際に被験者の着衣の胸ポケットに
設置されたＸＹＺ３軸の加速度センサによって検出され
た加速度の時間変化をプロットしたものである。なお、
図５は、図４に示したグラフの横軸である時間軸を拡大
したものである。
【００４１】なお、この実験においては加速度センサの
Ｚ軸が地面に対して垂直方向を向くように設置した。従
って、地面に対して水平方向の加速度は加速度センサで
検出されるＸ軸方向及びＹ軸方向の加速度を合成したも
のとなる。図４及び図５において、上側のグラフはＺ軸
方向、すなわち地面に対して垂直方向の加速度の測定結
果を示したものである。この加速度の値は被験者が何ら
運動を行なっていない状態にあるときには重力加速度に
相当する「１．００」となる。従って、この加速度がこ
の値よりも大きな値であるときには加速度センサは上向
きの動きが加速若しくは下向きの動きが減速しているこ
ととなり、この加速度がこの値よりも小さな値であると
きには加速度センサは下向きの動きが加速若しくは上向
きの動きが減速していることとなる。
Ｚ軸が地面に対して垂直方向を向くように設置した。従
って、地面に対して水平方向の加速度は加速度センサで
検出されるＸ軸方向及びＹ軸方向の加速度を合成したも
のとなる。図４及び図５において、上側のグラフはＺ軸
方向、すなわち地面に対して垂直方向の加速度の測定結
果を示したものである。この加速度の値は被験者が何ら
運動を行なっていない状態にあるときには重力加速度に
相当する「１．００」となる。従って、この加速度がこ
の値よりも大きな値であるときには加速度センサは上向
きの動きが加速若しくは下向きの動きが減速しているこ
ととなり、この加速度がこの値よりも小さな値であると
きには加速度センサは下向きの動きが加速若しくは上向
きの動きが減速していることとなる。
【００４２】なお、以下の説明においてはこのＺ軸方向
の加速度、すなわち歩行運動によって生じる鉛直方向
（地面に対して垂直方向）の加速度を「垂直加速度」と
称することとする。歩行運動における上体の上下動をこ
のグラフの形状に当てはめて考える。このグラフにおけ
る上方向のピークは、地面を蹴った足が他方の足よりも
前方に運ばれて地面に接地して生じる地面抗力について
の前述した垂直成分によって上体の垂直方向の移動の向
きが下向きから上向きに変化するときに発生するもので
ある。一方、このグラフにおける下方向のピークは、地
面を蹴った足が他方の足を追い越すときに上体の垂直方
向の移動の向きが上向きから下向きに変化するときに発
生するものである。
の加速度、すなわち歩行運動によって生じる鉛直方向
（地面に対して垂直方向）の加速度を「垂直加速度」と
称することとする。歩行運動における上体の上下動をこ
のグラフの形状に当てはめて考える。このグラフにおけ
る上方向のピークは、地面を蹴った足が他方の足よりも
前方に運ばれて地面に接地して生じる地面抗力について
の前述した垂直成分によって上体の垂直方向の移動の向
きが下向きから上向きに変化するときに発生するもので
ある。一方、このグラフにおける下方向のピークは、地
面を蹴った足が他方の足を追い越すときに上体の垂直方
向の移動の向きが上向きから下向きに変化するときに発
生するものである。
【００４３】また、このグラフにおいてほぼ一定である
垂直加速度のピークの間隔が一歩分の歩行運動に要する
時間、すなわち歩行ピッチを示していることは明らかで
ある。一方、図４及び図５において、下方のグラフには
Ｘ軸方向の加速度及びＹ軸方向の加速度を示したものに
加え、Ｘ軸方向の加速度とＹ軸方向の加速度との合成値
を示したグラフを描いている。前述したように、この合
成値は歩行運動時における地面について水平の方向（鉛
直方向と直交する方向）の加速度を表している。
垂直加速度のピークの間隔が一歩分の歩行運動に要する
時間、すなわち歩行ピッチを示していることは明らかで
ある。一方、図４及び図５において、下方のグラフには
Ｘ軸方向の加速度及びＹ軸方向の加速度を示したものに
加え、Ｘ軸方向の加速度とＹ軸方向の加速度との合成値
を示したグラフを描いている。前述したように、この合
成値は歩行運動時における地面について水平の方向（鉛
直方向と直交する方向）の加速度を表している。
【００４４】なお、以降の説明においては、このＸ軸方
向の加速度とＹ軸方向の加速度との合成値を「合成加速
度」と称することとする。これらの図のうち、特に図５
を参照すると分かるように、合成加速度の上向きのピー
クは、垂直加速度の上向きのピークと下向きのピークと
の間であってその上向きのピークからある程度の周期、
例えば歩行ピッチの１／４〜１／５程度の周期だけ遅れ
て生じる。また、図３を用いて説明した歩行運動におけ
る進行方向の前後振動を考慮すれば、この合成加速度の
上向きのピークは、後ろ側の足が地面を蹴ってから他方
の足を追い越すまでの間に発生するものであって、進行
方向への移動に対する減速をもたらすもの、つまり歩行
運動における進行方向とは逆向きの加速度である。
向の加速度とＹ軸方向の加速度との合成値を「合成加速
度」と称することとする。これらの図のうち、特に図５
を参照すると分かるように、合成加速度の上向きのピー
クは、垂直加速度の上向きのピークと下向きのピークと
の間であってその上向きのピークからある程度の周期、
例えば歩行ピッチの１／４〜１／５程度の周期だけ遅れ
て生じる。また、図３を用いて説明した歩行運動におけ
る進行方向の前後振動を考慮すれば、この合成加速度の
上向きのピークは、後ろ側の足が地面を蹴ってから他方
の足を追い越すまでの間に発生するものであって、進行
方向への移動に対する減速をもたらすもの、つまり歩行
運動における進行方向とは逆向きの加速度である。
【００４５】そこで、歩行方向算出部１０は、加速度セ
ンサ６で観測される加速度より、まず垂直加速度の上向
きのピークを見つけ、次にその垂直加速度の上向きのピ
ークに対応して遅れて発生している合成加速度のピーク
を見つけ、地面について水平な平面においてこのピーク
である合成加速度の向いている方向と正反対の方向を歩
行方向として算出するようにする。
ンサ６で観測される加速度より、まず垂直加速度の上向
きのピークを見つけ、次にその垂直加速度の上向きのピ
ークに対応して遅れて発生している合成加速度のピーク
を見つけ、地面について水平な平面においてこのピーク
である合成加速度の向いている方向と正反対の方向を歩
行方向として算出するようにする。
【００４６】このように、地面について水平である面内
においてピークであるときの加速度の向きから歩行方向
が算出されるので、地面に対して垂直の方向（鉛直方
向）さえ知ることができれば、ナビゲーション装置１が
どのような状態で保持されていても、その歩行方向が算
出できるのである。
においてピークであるときの加速度の向きから歩行方向
が算出されるので、地面に対して垂直の方向（鉛直方
向）さえ知ることができれば、ナビゲーション装置１が
どのような状態で保持されていても、その歩行方向が算
出できるのである。
【００４７】ここで図６について説明する。同図は歩行
方向算出部１０の詳細構成を示した図であり、加速度セ
ンサ６の３軸各軸の検出値より歩行方向の算出を上述し
た原理に従って行なうものである。加速度データ管理部
１１は各軸成分算出部１１−１を有している。
方向算出部１０の詳細構成を示した図であり、加速度セ
ンサ６の３軸各軸の検出値より歩行方向の算出を上述し
た原理に従って行なうものである。加速度データ管理部
１１は各軸成分算出部１１−１を有している。
【００４８】各軸成分算出部１１−１は、ナビゲーショ
ン装置１が静止状態にあるときに加速度センサ６で検出
された重力加速度のＸＹＺの３軸成分値に基づき、速度
センサ６における鉛直方向、すなわち地面に対する垂直
方向を予め算出しておく。その後、ナビゲーション装置
１が携行されているときに加速度センサ６によって検出
される加速度のＸＹＺ３軸方向の加速度成分Ａｘ0 、Ａ
ｙ0 、Ａｚ0 よりそのときの加速度センサ６の加速度Ａ
をその加速度Ａの向きと共に算出する。そして、その加
速度Ａの向きと先に求めた速度センサ６における鉛直方
向との角度差を求め、この角度差に基づき、加速度Ａを
地面に対して垂直な方向の成分Ａｚと地面について水平
な平面上における直交成分Ａｘ及びＡｙとに分割する。
ン装置１が静止状態にあるときに加速度センサ６で検出
された重力加速度のＸＹＺの３軸成分値に基づき、速度
センサ６における鉛直方向、すなわち地面に対する垂直
方向を予め算出しておく。その後、ナビゲーション装置
１が携行されているときに加速度センサ６によって検出
される加速度のＸＹＺ３軸方向の加速度成分Ａｘ0 、Ａ
ｙ0 、Ａｚ0 よりそのときの加速度センサ６の加速度Ａ
をその加速度Ａの向きと共に算出する。そして、その加
速度Ａの向きと先に求めた速度センサ６における鉛直方
向との角度差を求め、この角度差に基づき、加速度Ａを
地面に対して垂直な方向の成分Ａｚと地面について水平
な平面上における直交成分Ａｘ及びＡｙとに分割する。
【００４９】加速度データ管理部１１は、各軸成分算出
部１１−１によって以上のようにして算出されたナビゲ
ーション装置１の携行時における加速度Ａについての加
速度成分Ａｘ、Ａｙ、及びＡｚと、ＡｘとＡｙとを合成
した加速度成分Ａｘｙとを加速度データファイル１２に
逐次格納して加速度データファイル１２の管理を行な
う。
部１１−１によって以上のようにして算出されたナビゲ
ーション装置１の携行時における加速度Ａについての加
速度成分Ａｘ、Ａｙ、及びＡｚと、ＡｘとＡｙとを合成
した加速度成分Ａｘｙとを加速度データファイル１２に
逐次格納して加速度データファイル１２の管理を行な
う。
【００５０】加速度データファイル１２の構造は、図７
に示されているように、加速度成分Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ、
及びＡｘｙの各値が各レコードに格納可能であり、各値
が加速度データ管理部１１で一定の時間間隔で取得され
る度に各レコードを特定するための番号と対応付けられ
て格納される。
に示されているように、加速度成分Ａｘ、Ａｙ、Ａｚ、
及びＡｘｙの各値が各レコードに格納可能であり、各値
が加速度データ管理部１１で一定の時間間隔で取得され
る度に各レコードを特定するための番号と対応付けられ
て格納される。
【００５１】なお、図７におけるＭ、Ｋ１、Ｋ２につい
ては後述する。垂直成分ピーク検出部１３は、加速度デ
ータファイル１２に格納されている加速度成分Ａｚにお
ける上方向のピークを検出する。水平成分ピーク検出部
１４は、垂直成分ピーク検出部１３によって求められた
加速度成分Ａｚのピークに基づいて、その加速度成分Ａ
ｚのピークに対応する加速度成分Ａｘｙのピークを加速
度データファイル１２に格納されている加速度成分Ａｘ
ｙについてのデータから検出する。
ては後述する。垂直成分ピーク検出部１３は、加速度デ
ータファイル１２に格納されている加速度成分Ａｚにお
ける上方向のピークを検出する。水平成分ピーク検出部
１４は、垂直成分ピーク検出部１３によって求められた
加速度成分Ａｚのピークに基づいて、その加速度成分Ａ
ｚのピークに対応する加速度成分Ａｘｙのピークを加速
度データファイル１２に格納されている加速度成分Ａｘ
ｙについてのデータから検出する。
【００５２】歩行角度算出部１５はピークであるときの
加速度成分Ａｘｙの向きをこのときの加速度成分Ａｘ及
びＡｙから算出する。この加速度成分Ａｘｙの向きは図
３に示した減速の向きであるから、この向きを角度変換
部１５−１によって反転し、この反転した角度を歩行角
度、すなわち歩行運動における進行方向を示す角度の算
出結果として出力する。
加速度成分Ａｘｙの向きをこのときの加速度成分Ａｘ及
びＡｙから算出する。この加速度成分Ａｘｙの向きは図
３に示した減速の向きであるから、この向きを角度変換
部１５−１によって反転し、この反転した角度を歩行角
度、すなわち歩行運動における進行方向を示す角度の算
出結果として出力する。
【００５３】歩行角度データ管理部１６は、歩行角度算
出部１５から出力された歩行角度を歩行角度データファ
イル１７に逐次格納して歩行角度データファイル１７の
管理を行なう。歩行角度データファイル１７の構造は、
図８（ａ）に示されているように、（ｓｚＭａｘ＋１）
個（図８においては１０個）分のデータ格納領域が用意
されている。なお、歩行角度データファイル１７は後述
する処理によっていわゆるリングバッファとして使用さ
れる。従って、図８（ｂ）に示されているように、歩行
角度データファイル１７として用意されている個数以上
の歩行角度データを格納するときには、最も古くに歩行
角度データが格納された領域に最新の歩行角度データが
上書きされて格納される。
出部１５から出力された歩行角度を歩行角度データファ
イル１７に逐次格納して歩行角度データファイル１７の
管理を行なう。歩行角度データファイル１７の構造は、
図８（ａ）に示されているように、（ｓｚＭａｘ＋１）
個（図８においては１０個）分のデータ格納領域が用意
されている。なお、歩行角度データファイル１７は後述
する処理によっていわゆるリングバッファとして使用さ
れる。従って、図８（ｂ）に示されているように、歩行
角度データファイル１７として用意されている個数以上
の歩行角度データを格納するときには、最も古くに歩行
角度データが格納された領域に最新の歩行角度データが
上書きされて格納される。
【００５４】歩行角度出力部１８は、歩行角度データフ
ァイル１７に格納されている歩行角度データの加算平均
の角度を算出し、この算出結果である角度θA を最終的
な歩行方向の算出結果として出力する。歩行方向算出部
１０は以上のように構成されている。
ァイル１７に格納されている歩行角度データの加算平均
の角度を算出し、この算出結果である角度θA を最終的
な歩行方向の算出結果として出力する。歩行方向算出部
１０は以上のように構成されている。
【００５５】以下、この歩行方向算出部１０で行なわれ
る処理の手順について説明する。図９は歩行方向算出部
１０で行なわれる歩行方向算出処理の処理内容を示すフ
ローチャートである。なお、説明を簡単にするために、
以下の説明においては、予め算出されている鉛直方向と
加速度センサ６によって検出されるＸＹＺ３軸方向の加
速度成分Ａｘ 0 、Ａｙ0 、Ａｚ0 とに基づいて、各軸成
分算出部１１−１によって算出されるナビゲーション装
置１の移動時の加速度Ａについての加速度成分Ａｘ、Ａ
ｙ、及びＡｚが、加速度センサ６から直接出力されるも
のとする。
る処理の手順について説明する。図９は歩行方向算出部
１０で行なわれる歩行方向算出処理の処理内容を示すフ
ローチャートである。なお、説明を簡単にするために、
以下の説明においては、予め算出されている鉛直方向と
加速度センサ６によって検出されるＸＹＺ３軸方向の加
速度成分Ａｘ 0 、Ａｙ0 、Ａｚ0 とに基づいて、各軸成
分算出部１１−１によって算出されるナビゲーション装
置１の移動時の加速度Ａについての加速度成分Ａｘ、Ａ
ｙ、及びＡｚが、加速度センサ６から直接出力されるも
のとする。
【００５６】まず、Ｓ１０１では、垂直成分ピーク検出
部１３において変数Ｙ0pに初期値である「０」が代入さ
れ、更に加速度データ管理部１１において変数Ｎに初期
値である「０」が代入される。Ｓ１０２では、加速度デ
ータ管理部１１によってナビゲーション装置１における
現在の加速度Ａについての加速度成分Ａｘ、Ａｙ、及び
Ａｚが加速度センサ６から読み込まれる。
部１３において変数Ｙ0pに初期値である「０」が代入さ
れ、更に加速度データ管理部１１において変数Ｎに初期
値である「０」が代入される。Ｓ１０２では、加速度デ
ータ管理部１１によってナビゲーション装置１における
現在の加速度Ａについての加速度成分Ａｘ、Ａｙ、及び
Ａｚが加速度センサ６から読み込まれる。
【００５７】Ｓ１０３では、加速度データ管理部１１の
有している計時用のタイマがリセットされる。このタイ
マは一定の時間が経過するごとに１ずつインクリメント
される。Ｓ１０４では、加速度データ管理部１１におい
て√（Ａｘ2 ＋Ａｙ2 ）なる計算によって加速度成分Ａ
ｘとＡｙとの合成加速度成分Ａｘｙが算出される。
有している計時用のタイマがリセットされる。このタイ
マは一定の時間が経過するごとに１ずつインクリメント
される。Ｓ１０４では、加速度データ管理部１１におい
て√（Ａｘ2 ＋Ａｙ2 ）なる計算によって加速度成分Ａ
ｘとＡｙとの合成加速度成分Ａｘｙが算出される。
【００５８】Ｓ１０５では、上述したＳ１０４及びＳ１
０５の処理によって得られた加速度成分Ａｘ、Ａｙ、Ａ
ｚ、及びＡｘｙの各データが加速度データファイル１２
における変数Ｎの値をレコード番号とするレコードに加
速度データ管理部１１によって格納される。
０５の処理によって得られた加速度成分Ａｘ、Ａｙ、Ａ
ｚ、及びＡｘｙの各データが加速度データファイル１２
における変数Ｎの値をレコード番号とするレコードに加
速度データ管理部１１によって格納される。
【００５９】Ｓ１０６では、変数Ｎの値がＫ１×２の積
算結果よりも大きいか否かが加速度データ管理部１１に
よって判別される。そして、この判別結果がＹｅｓなら
ばＳ１０７に処理が進み、ＮｏならばＳ１１４に処理が
進む。このＳ１０６の処理を更に説明する。後に行なわ
れるＳ１０８のピーク検出処理では、変数Ｐによって特
定されるデータαがピークであるか否かの判断を行なう
ためにはそのデータαの前Ｋ１＋１サンプル分とそのデ
ータαの後Ｋ１サンプル分との合計である２×Ｋ１＋１
サンプル分のデータを必要とする。そこで、その判断の
ために必要なデータ数が加速度データファイル１２に格
納されたかどうかをピーク検出処理が行なわれる前にＳ
１０６の処理によって予め確認しているのである。な
お、加速度データファイル１２にはレコード番号が
「０」であるレコードの格納領域が用意されているの
で、Ｓ１０６の判別処理においては変数Ｎと２×Ｋ１＋
１との比較ではなく、変数Ｎと２×Ｋ１との比較が行な
われる。
算結果よりも大きいか否かが加速度データ管理部１１に
よって判別される。そして、この判別結果がＹｅｓなら
ばＳ１０７に処理が進み、ＮｏならばＳ１１４に処理が
進む。このＳ１０６の処理を更に説明する。後に行なわ
れるＳ１０８のピーク検出処理では、変数Ｐによって特
定されるデータαがピークであるか否かの判断を行なう
ためにはそのデータαの前Ｋ１＋１サンプル分とそのデ
ータαの後Ｋ１サンプル分との合計である２×Ｋ１＋１
サンプル分のデータを必要とする。そこで、その判断の
ために必要なデータ数が加速度データファイル１２に格
納されたかどうかをピーク検出処理が行なわれる前にＳ
１０６の処理によって予め確認しているのである。な
お、加速度データファイル１２にはレコード番号が
「０」であるレコードの格納領域が用意されているの
で、Ｓ１０６の判別処理においては変数Ｎと２×Ｋ１＋
１との比較ではなく、変数Ｎと２×Ｋ１との比較が行な
われる。
【００６０】Ｓ１０７では、Ｎ−Ｋ１なる減算が垂直成
分ピーク検出部１３において行なわれてこの計算結果が
変数Ｐに代入される。Ｓ１０８では、加速度データファ
イル１２に格納されているレコード番号がＰである加速
度成分Ａｚについてのピーク検出処理が垂直成分ピーク
検出部１３によって行なわれる。このピーク検出処理の
詳細は後述する。
分ピーク検出部１３において行なわれてこの計算結果が
変数Ｐに代入される。Ｓ１０８では、加速度データファ
イル１２に格納されているレコード番号がＰである加速
度成分Ａｚについてのピーク検出処理が垂直成分ピーク
検出部１３によって行なわれる。このピーク検出処理の
詳細は後述する。
【００６１】Ｓ１０９では、前述したＳ１０８のピーク
検出処理によって加速度成分Ａｚについてのプラス方向
のピーク、すなわち極大であるピークが検出されたか否
かが垂直成分ピーク検出部１３によって判別される。そ
して、この判別結果がＹｅｓならばＳ１１０に処理が進
み、ＮｏならばＳ１１２に処理が進む。
検出処理によって加速度成分Ａｚについてのプラス方向
のピーク、すなわち極大であるピークが検出されたか否
かが垂直成分ピーク検出部１３によって判別される。そ
して、この判別結果がＹｅｓならばＳ１１０に処理が進
み、ＮｏならばＳ１１２に処理が進む。
【００６２】Ｓ１１０では、垂直成分ピーク検出部１３
において、加速度成分Ａｚについてのプラス方向のピー
クが検出されたか否かを示すフラグであるピーク検出フ
ラグが「１」にセットされ、加速度成分Ａｚについての
プラス方向のピークが検出されたことが示される。
において、加速度成分Ａｚについてのプラス方向のピー
クが検出されたか否かを示すフラグであるピーク検出フ
ラグが「１」にセットされ、加速度成分Ａｚについての
プラス方向のピークが検出されたことが示される。
【００６３】Ｓ１１１では垂直成分ピーク検出部１３に
おいて変数Ｐの値が変数Ｍに代入され、その後はＳ１１
４に処理が進む。このＳ１１１の処理によって変数Ｍに
代入されたＰの値は、図７に示すように、Ｓ１０８のピ
ーク検出処理によってプラス方向のピークが検出された
ときにおけるそのピークである加速度成分Ａｚのデータ
が格納されている加速度データファイル１２におけるレ
コード番号を示している。
おいて変数Ｐの値が変数Ｍに代入され、その後はＳ１１
４に処理が進む。このＳ１１１の処理によって変数Ｍに
代入されたＰの値は、図７に示すように、Ｓ１０８のピ
ーク検出処理によってプラス方向のピークが検出された
ときにおけるそのピークである加速度成分Ａｚのデータ
が格納されている加速度データファイル１２におけるレ
コード番号を示している。
【００６４】ところで、Ｓ１０９の判別処理の結果がＮ
ｏであったときには、Ｓ１１２において加速度成分Ａｚ
についてのプラス方向のピークが既に検出されていたか
否か、すなわち前述したピーク検出フラグが「１」にセ
ットされているか否かが垂直成分ピーク検出部１３にお
いて判別される。そして、この判別結果がＹｅｓならば
Ｓ１１３に処理が進み、ＮｏならばＳ１１４に処理が進
む。
ｏであったときには、Ｓ１１２において加速度成分Ａｚ
についてのプラス方向のピークが既に検出されていたか
否か、すなわち前述したピーク検出フラグが「１」にセ
ットされているか否かが垂直成分ピーク検出部１３にお
いて判別される。そして、この判別結果がＹｅｓならば
Ｓ１１３に処理が進み、ＮｏならばＳ１１４に処理が進
む。
【００６５】Ｓ１１３では、前述したＳ１０８のピーク
検出処理によって加速度成分Ａｚについてのマイナス方
向のピーク、すなわち極小であるピークが検出されたか
否かが垂直成分ピーク検出部１３によって判別される。
そして、この判別結果がＹｅｓならばＳ１１６に処理が
進み、ＮｏならばＳ１１４に処理が進む。
検出処理によって加速度成分Ａｚについてのマイナス方
向のピーク、すなわち極小であるピークが検出されたか
否かが垂直成分ピーク検出部１３によって判別される。
そして、この判別結果がＹｅｓならばＳ１１６に処理が
進み、ＮｏならばＳ１１４に処理が進む。
【００６６】以上のＳ１１２及びＳ１１３の処理によ
り、加速度成分Ａｚについてのプラス方向のピークとマ
イナス方向のピークとの両方が検出されたときにのみＳ
１１６に処理が進み、そうでないときにはＳ１１４に処
理が進む。Ｓ１１４では、加速度データ管理部１１にお
いて変数Ｎの現在の値に「１」が加算され、その結果が
改めて変数Ｎに代入される。
り、加速度成分Ａｚについてのプラス方向のピークとマ
イナス方向のピークとの両方が検出されたときにのみＳ
１１６に処理が進み、そうでないときにはＳ１１４に処
理が進む。Ｓ１１４では、加速度データ管理部１１にお
いて変数Ｎの現在の値に「１」が加算され、その結果が
改めて変数Ｎに代入される。
【００６７】Ｓ１１５では、前述したＳ１０３の処理に
よってリセットされたタイマが所定の値になるまで一連
の処理処理がウェイト（一時停止）され、このタイマが
所定の値となったときにはＳ１０２へ処理が戻って上述
した処理が繰り返される。このタイマの計時に基づくウ
ェイトによって、ナビゲーション装置１の移動時の加速
度Ａについての加速度成分Ａｘ、Ａｙ、及びＡｚの所定
時間間隔でのサンプリングが行なわれる。なお、このサ
ンプリングの時間間隔は短くするほど急激な加速度の変
化に追従できるようになるが、それだけナビゲーション
装置１におけるこの歩行方向算出処理のための処理負担
が増大してしまうので、この関係に留意して設定するこ
とが望ましい。なお、本実施の形態においてはこのサン
プリングの時間間隔を１０ｍｓとする。
よってリセットされたタイマが所定の値になるまで一連
の処理処理がウェイト（一時停止）され、このタイマが
所定の値となったときにはＳ１０２へ処理が戻って上述
した処理が繰り返される。このタイマの計時に基づくウ
ェイトによって、ナビゲーション装置１の移動時の加速
度Ａについての加速度成分Ａｘ、Ａｙ、及びＡｚの所定
時間間隔でのサンプリングが行なわれる。なお、このサ
ンプリングの時間間隔は短くするほど急激な加速度の変
化に追従できるようになるが、それだけナビゲーション
装置１におけるこの歩行方向算出処理のための処理負担
が増大してしまうので、この関係に留意して設定するこ
とが望ましい。なお、本実施の形態においてはこのサン
プリングの時間間隔を１０ｍｓとする。
【００６８】ところで、前述したＳ１１３の判別処理の
結果がＹｅｓであったときには、Ｓ１１６において歩行
角度算出処理が行なわれる。この処理の詳細は後述す
る。Ｓ１１７では、加速度データ管理部１１において前
述したピーク検出フラグが「０」にセットされ、更に、
加速度データ管理部１１によって加速度データファイル
１２に格納されている全てのデータがクリア（消去）さ
れる。これらの処理を終えた後にはＳ１０１へと処理が
戻って上述した処理が繰り返される。
結果がＹｅｓであったときには、Ｓ１１６において歩行
角度算出処理が行なわれる。この処理の詳細は後述す
る。Ｓ１１７では、加速度データ管理部１１において前
述したピーク検出フラグが「０」にセットされ、更に、
加速度データ管理部１１によって加速度データファイル
１２に格納されている全てのデータがクリア（消去）さ
れる。これらの処理を終えた後にはＳ１０１へと処理が
戻って上述した処理が繰り返される。
【００６９】以上までの処理が歩行方向算出処理であ
る。次に、図９に示した歩行方向算出処理におけるＳ１
０８の処理において行なわれるピーク検出処理の詳細に
ついて説明する。この処理は、あるデータ列に属するひ
とつのデータがそのデータ列をグラフで表現した曲線に
おけるピーク（極大点若しくは極小点）であるか否かを
判定するものである。
る。次に、図９に示した歩行方向算出処理におけるＳ１
０８の処理において行なわれるピーク検出処理の詳細に
ついて説明する。この処理は、あるデータ列に属するひ
とつのデータがそのデータ列をグラフで表現した曲線に
おけるピーク（極大点若しくは極小点）であるか否かを
判定するものである。
【００７０】図１０はピーク検出処理の処理内容を示す
フローチャートである。まず、Ｓ２０１では、加速度デ
ータファイル１２に格納されているレコード番号がＰで
あるピーク検出対象の加速度成分データを加速度データ
管理部１１に読み出させ、読み出された加速度成分デー
タについての平滑微分法によるピーク判定の基礎となる
判定値Ｙp を算出する。
フローチャートである。まず、Ｓ２０１では、加速度デ
ータファイル１２に格納されているレコード番号がＰで
あるピーク検出対象の加速度成分データを加速度データ
管理部１１に読み出させ、読み出された加速度成分デー
タについての平滑微分法によるピーク判定の基礎となる
判定値Ｙp を算出する。
【００７１】ここで、平滑微分法によるピーク判定の手
法について説明する。今、あるデータ列に属する判定対
象のデータをＡ（ｎ）とし、そのデータ列においてＡ
（ｎ）の前ｑ番目のデータをＡ（ｎ−ｑ）、後ｑ番目の
データをＡ（ｎ＋ｑ）と表現する。
法について説明する。今、あるデータ列に属する判定対
象のデータをＡ（ｎ）とし、そのデータ列においてＡ
（ｎ）の前ｑ番目のデータをＡ（ｎ−ｑ）、後ｑ番目の
データをＡ（ｎ＋ｑ）と表現する。
【００７２】このとき、下記の式にに従って判定値Ｙ
（ｎ）を算出する。
（ｎ）を算出する。
【００７３】
【数１】
【００７４】上記の［数１］式において中括弧で括られ
ている部分に注目する。この部分は隣接データ間の差分
を算出している。従って、その差分に乗算される値ｋを
常に１とすると上記の式は差分の総和を算出しているも
のとなる。この場合であればこのＹ（ｎ）の値が正であ
ればこのデータ列は全体として増加傾向を示し、Ｙ
（ｎ）の値が負であればこのデータ列は全体として減少
傾向を示していることは容易に理解できる。そこで、こ
の場合においてはデータ列におけるＡ（ｎ）の直前のデ
ータＡ（ｎ−１）についての判定値Ｙ（ｎ−１）を求め
ておくことにより、Ａ（ｎ）がそのデータ列をグラフで
表現した曲線におけるピークであるかどうかを判定する
ことが可能となる。
ている部分に注目する。この部分は隣接データ間の差分
を算出している。従って、その差分に乗算される値ｋを
常に１とすると上記の式は差分の総和を算出しているも
のとなる。この場合であればこのＹ（ｎ）の値が正であ
ればこのデータ列は全体として増加傾向を示し、Ｙ
（ｎ）の値が負であればこのデータ列は全体として減少
傾向を示していることは容易に理解できる。そこで、こ
の場合においてはデータ列におけるＡ（ｎ）の直前のデ
ータＡ（ｎ−１）についての判定値Ｙ（ｎ−１）を求め
ておくことにより、Ａ（ｎ）がそのデータ列をグラフで
表現した曲線におけるピークであるかどうかを判定する
ことが可能となる。
【００７５】すなわち、この場合であれば、Ｙ（ｎ）＞
０且つＹ（ｎ−１）＜０ならばＡ（ｎ）は下向きのピー
クの値、すなわち極小値であるということができ、ま
た、Ｙ（ｎ）＜０且つＹ（ｎ−１）＞０ならばＡ（ｎ）
は上向きのピークの値、すなわち極大値であるというこ
とができる。
０且つＹ（ｎ−１）＜０ならばＡ（ｎ）は下向きのピー
クの値、すなわち極小値であるということができ、ま
た、Ｙ（ｎ）＜０且つＹ（ｎ−１）＞０ならばＡ（ｎ）
は上向きのピークの値、すなわち極大値であるというこ
とができる。
【００７６】なお、上記の［数１］式において中括弧で
括られている部分に乗算されている値ｋはその差分値に
重みを与えているものである。この重みを与えることに
よって判定対象である測定データＡ（ｎ）に含まれ得る
ノイズ成分の影響が軽減されるので、判定値Ｙ（ｎ）に
よってデータ列の全体における大局的な増加・減少の傾
向が表現されるようになるのである。
括られている部分に乗算されている値ｋはその差分値に
重みを与えているものである。この重みを与えることに
よって判定対象である測定データＡ（ｎ）に含まれ得る
ノイズ成分の影響が軽減されるので、判定値Ｙ（ｎ）に
よってデータ列の全体における大局的な増加・減少の傾
向が表現されるようになるのである。
【００７７】上述した平滑微分法によるピーク判定が図
１０に示すピーク検出処理において採用されている。Ｓ
２０１の説明に戻る。加速度データファイル１２に格納
されているレコード番号がＰであるピーク検出対象の加
速度成分データをＡ（ｐ）とすると、Ｓ２０１では下記
の式の計算が行なわれて判定値Ｙp が算出される。
１０に示すピーク検出処理において採用されている。Ｓ
２０１の説明に戻る。加速度データファイル１２に格納
されているレコード番号がＰであるピーク検出対象の加
速度成分データをＡ（ｐ）とすると、Ｓ２０１では下記
の式の計算が行なわれて判定値Ｙp が算出される。
【００７８】
【数２】
【００７９】Ｓ２０２では、ピーク検出処理が前回行な
われたときの判定値、すなわちＡ（ｐ−１）についての
ピーク判定の判定値が格納されている変数Ｙ0pの値が取
得される。Ｓ２０３では、Ｓ２０１の処理によって算出
された判定値Ｙp と「０」とが比較されて大小関係が判
別される。そして、この結果、Ｙp ＞０、すなわちＹp
が正であればＳ２０４に、Ｙp ＜０、すなわちＹp が負
であればＳ２０６に、Ｙp＝０、すなわちＹp が０であ
ればＳ２０８に、それぞれ処理が進む。
われたときの判定値、すなわちＡ（ｐ−１）についての
ピーク判定の判定値が格納されている変数Ｙ0pの値が取
得される。Ｓ２０３では、Ｓ２０１の処理によって算出
された判定値Ｙp と「０」とが比較されて大小関係が判
別される。そして、この結果、Ｙp ＞０、すなわちＹp
が正であればＳ２０４に、Ｙp ＜０、すなわちＹp が負
であればＳ２０６に、Ｙp＝０、すなわちＹp が０であ
ればＳ２０８に、それぞれ処理が進む。
【００８０】Ｓ２０４では、変数Ｙ0p＜０、すなわち変
数Ｙ0pの値が負であるか否かが判別され、この判別結果
がＹｅｓならばＳ２０５に、ＮｏならばＳ２０８に、そ
れぞれ処理が進む。Ｓ２０５では、Ｓ２０１の処理によ
って算出された判定値Ｙp の値が変数Ｙ0pに代入され
る。この変数Ｙ0pの値は次回に行なわれるピーク検出処
理で使用される。
数Ｙ0pの値が負であるか否かが判別され、この判別結果
がＹｅｓならばＳ２０５に、ＮｏならばＳ２０８に、そ
れぞれ処理が進む。Ｓ２０５では、Ｓ２０１の処理によ
って算出された判定値Ｙp の値が変数Ｙ0pに代入され
る。この変数Ｙ0pの値は次回に行なわれるピーク検出処
理で使用される。
【００８１】Ｓ２０５の処理を終えた後にはこのピーク
検出処理が終了し、元の処理へと戻る。なお、Ｓ２０３
及びＳ２０４の判別処理の作用により、このＳ２０５の
処理はＹp ＞０且つＹ0p＜０であるとき、すなわちＡ
（ｐ）が下向きのピークであると判断されたときに行な
われるので、元の処理へはこの判断結果を示す値「−
１」を返すようにする。
検出処理が終了し、元の処理へと戻る。なお、Ｓ２０３
及びＳ２０４の判別処理の作用により、このＳ２０５の
処理はＹp ＞０且つＹ0p＜０であるとき、すなわちＡ
（ｐ）が下向きのピークであると判断されたときに行な
われるので、元の処理へはこの判断結果を示す値「−
１」を返すようにする。
【００８２】ところで、Ｓ２０３の処理によってＹp ＜
０、すなわちＹp が負であると判別されたときには、Ｓ
２０６において変数Ｙ0p＞０、すなわち変数Ｙ0pの値が
正であるか否かが判別され、この判別結果がＹｅｓなら
ばＳ２０７に、ＮｏならばＳ２０８に、それぞれ処理が
進む。
０、すなわちＹp が負であると判別されたときには、Ｓ
２０６において変数Ｙ0p＞０、すなわち変数Ｙ0pの値が
正であるか否かが判別され、この判別結果がＹｅｓなら
ばＳ２０７に、ＮｏならばＳ２０８に、それぞれ処理が
進む。
【００８３】Ｓ２０７では、Ｓ２０１の処理によって算
出された判定値Ｙp の値が変数Ｙ0pに代入される。Ｓ２
０７の処理を終えた後にはこのピーク検出処理が終了
し、元の処理へと戻る。なお、Ｓ２０３及びＳ２０６の
判別処理の作用により、このＳ２０７の処理はＹp ＜０
且つＹ0p＞０であるとき、すなわちＡ（ｐ）が上向きの
ピークであると判断されたときに行なわれるので、元の
処理へはこの判断結果を示す値「＋１」を返すようにす
る。
出された判定値Ｙp の値が変数Ｙ0pに代入される。Ｓ２
０７の処理を終えた後にはこのピーク検出処理が終了
し、元の処理へと戻る。なお、Ｓ２０３及びＳ２０６の
判別処理の作用により、このＳ２０７の処理はＹp ＜０
且つＹ0p＞０であるとき、すなわちＡ（ｐ）が上向きの
ピークであると判断されたときに行なわれるので、元の
処理へはこの判断結果を示す値「＋１」を返すようにす
る。
【００８４】ところで、Ｓ２０３の処理によってＹp ＝
０、すなわちＹp が０であると判別されたとき、又はＳ
２０４若しくはＳ２０６の判定処理の結果がＮｏである
ときには、Ｓ２０８において、Ｓ２０１の処理によって
算出された判定値Ｙp の値が変数Ｙ0pに代入される。
０、すなわちＹp が０であると判別されたとき、又はＳ
２０４若しくはＳ２０６の判定処理の結果がＮｏである
ときには、Ｓ２０８において、Ｓ２０１の処理によって
算出された判定値Ｙp の値が変数Ｙ0pに代入される。
【００８５】Ｓ２０８の処理を終えた後にはこのピーク
検出処理が終了し、元の処理へと戻る。なお、Ｓ２０
３、Ｓ２０４、及びＳ２０６の判別処理の作用により、
このＳ２０７の処理はＡ（ｐ）がピークではないと判断
されたときに行なわれるので、元の処理へはこの判断結
果を示す値「０」を返すようにする。
検出処理が終了し、元の処理へと戻る。なお、Ｓ２０
３、Ｓ２０４、及びＳ２０６の判別処理の作用により、
このＳ２０７の処理はＡ（ｐ）がピークではないと判断
されたときに行なわれるので、元の処理へはこの判断結
果を示す値「０」を返すようにする。
【００８６】以上までの処理がピーク検出処理である。
なお、図９に示した歩行方向算出処理におけるＳ１０８
の処理においてこのピーク検出処理が行なわれるときに
は、ピーク検出の対象であるデータは加速度成分Ａｚに
ついてのものであり、この場合には垂直成分ピーク検出
部１３においてこのピーク検出処理が行なわれる。
なお、図９に示した歩行方向算出処理におけるＳ１０８
の処理においてこのピーク検出処理が行なわれるときに
は、ピーク検出の対象であるデータは加速度成分Ａｚに
ついてのものであり、この場合には垂直成分ピーク検出
部１３においてこのピーク検出処理が行なわれる。
【００８７】次に、図９に示した歩行方向算出処理にお
けるＳ１１６の処理において行なわれる歩行角度算出処
理について説明する。この処理は、歩行算出処理によっ
て既に取得された加速度成分Ａｚのピークに対応して遅
れて発生する加速度成分Ａｘｙのピークを検出し、この
ピークであるＡｘｙのＸＹ成分に基づいて歩行の進行方
向を示す歩行角度を算出し、算出された歩行角度を歩行
角度データファイル１７に登録する処理である。
けるＳ１１６の処理において行なわれる歩行角度算出処
理について説明する。この処理は、歩行算出処理によっ
て既に取得された加速度成分Ａｚのピークに対応して遅
れて発生する加速度成分Ａｘｙのピークを検出し、この
ピークであるＡｘｙのＸＹ成分に基づいて歩行の進行方
向を示す歩行角度を算出し、算出された歩行角度を歩行
角度データファイル１７に登録する処理である。
【００８８】図１１は歩行角度算出処理の処理内容を示
すフローチャートである。まず、Ｓ３０１では、水平成
分ピーク検出部１４において変数Ｙ0pに初期値である
「０」が代入され、更にＭ＋Ｋ２なる加算が水平成分ピ
ーク検出部１４において行なわれてこの計算結果が変数
Ｐに代入される。
すフローチャートである。まず、Ｓ３０１では、水平成
分ピーク検出部１４において変数Ｙ0pに初期値である
「０」が代入され、更にＭ＋Ｋ２なる加算が水平成分ピ
ーク検出部１４において行なわれてこの計算結果が変数
Ｐに代入される。
【００８９】ここで、Ｓ３０１の処理においてその計算
結果が変数Ｐに代入される変数Ｍと定数Ｋ２との加算に
ついて説明する。変数Ｍの値は、図９に示した歩行方向
算出処理におけるＳ１１１の処理での変数Ｐのそのとき
の値、すなわちＳ１０８の処理として行なわれたピーク
検出処理によってプラス方向のピークが検出されたとき
におけるそのピークである加速度成分Ａｚのデータが格
納されている加速度データファイル１２におけるレコー
ド番号を示している。従って、このＭの値と定数Ｋ２と
の加算結果が代入される変数Ｐの値をレコード番号とし
て指し示される加速度データファイル１２における加速
度成分は、図７に示すように、地面に対して垂直な加速
度成分Ａｚの上向きのピークからＫ２サンプル遅れたも
のとなる。
結果が変数Ｐに代入される変数Ｍと定数Ｋ２との加算に
ついて説明する。変数Ｍの値は、図９に示した歩行方向
算出処理におけるＳ１１１の処理での変数Ｐのそのとき
の値、すなわちＳ１０８の処理として行なわれたピーク
検出処理によってプラス方向のピークが検出されたとき
におけるそのピークである加速度成分Ａｚのデータが格
納されている加速度データファイル１２におけるレコー
ド番号を示している。従って、このＭの値と定数Ｋ２と
の加算結果が代入される変数Ｐの値をレコード番号とし
て指し示される加速度データファイル１２における加速
度成分は、図７に示すように、地面に対して垂直な加速
度成分Ａｚの上向きのピークからＫ２サンプル遅れたも
のとなる。
【００９０】ところで、歩行運動において、地面につい
て水平方向の加速度成分の上向きのピークは、地面に対
して垂直方向の加速度の上向きのピークある程度の周期
だけ遅れて生じることは前に説明した。つまり、上向き
ピークである垂直方向加速度成分と同時刻に検出された
ものからある程度の時間が経過するまでの水平方向加速
度成分には上向きピークとなるものは存在し得ないので
ある。
て水平方向の加速度成分の上向きのピークは、地面に対
して垂直方向の加速度の上向きのピークある程度の周期
だけ遅れて生じることは前に説明した。つまり、上向き
ピークである垂直方向加速度成分と同時刻に検出された
ものからある程度の時間が経過するまでの水平方向加速
度成分には上向きピークとなるものは存在し得ないので
ある。
【００９１】以上の考察から、加速度成分Ａｚの上向き
ピークの検出時と同時刻のものからある程度の時間が経
過するまでに取得された加速度成分Ａｘｙのデータを、
次に行なうピーク検出の対象から除外するために導入し
たものがこの定数Ｋ２なのである。こうすることによ
り、Ｋ２サンプル分の加速度成分Ａｘｙのデータが上向
きピークの検出対象から除外されるので、それだけピー
クの誤検出の可能性が低減し、またピーク検出のための
処理量が削減される。
ピークの検出時と同時刻のものからある程度の時間が経
過するまでに取得された加速度成分Ａｘｙのデータを、
次に行なうピーク検出の対象から除外するために導入し
たものがこの定数Ｋ２なのである。こうすることによ
り、Ｋ２サンプル分の加速度成分Ａｘｙのデータが上向
きピークの検出対象から除外されるので、それだけピー
クの誤検出の可能性が低減し、またピーク検出のための
処理量が削減される。
【００９２】図１１の説明に戻る。Ｓ３０２では、加速
度データファイル１２に格納されているレコード番号が
Ｐである加速度成分Ａｘｙのデータについてのピーク検
出処理が水平成分ピーク検出部１４によって行なわれ
る。このピーク検出処理の処理内容は図１０に示したも
のと同様であるが、ピーク検出の対象であるデータが加
速度成分Ａｘｙについてのものである点と、水平成分ピ
ーク検出部１４においてこの処理が行なわれる点におい
て、図９に示した歩行方向算出処理におけるＳ１０８の
処理においてこのピーク検出処理が行なわれる場合と異
なっている。
度データファイル１２に格納されているレコード番号が
Ｐである加速度成分Ａｘｙのデータについてのピーク検
出処理が水平成分ピーク検出部１４によって行なわれ
る。このピーク検出処理の処理内容は図１０に示したも
のと同様であるが、ピーク検出の対象であるデータが加
速度成分Ａｘｙについてのものである点と、水平成分ピ
ーク検出部１４においてこの処理が行なわれる点におい
て、図９に示した歩行方向算出処理におけるＳ１０８の
処理においてこのピーク検出処理が行なわれる場合と異
なっている。
【００９３】Ｓ３０３では、前述したＳ３０２のピーク
検出処理によって加速度成分Ａｘｙについてのプラス方
向のピーク、すなわち極大であるピークが検出されたか
否かが水平成分ピーク検出部１４によって判別される。
そして、この判別結果がＹｅｓならばＳ３０６に処理が
進み、ＮｏならばＳ３０４に処理が進む。
検出処理によって加速度成分Ａｘｙについてのプラス方
向のピーク、すなわち極大であるピークが検出されたか
否かが水平成分ピーク検出部１４によって判別される。
そして、この判別結果がＹｅｓならばＳ３０６に処理が
進み、ＮｏならばＳ３０４に処理が進む。
【００９４】Ｓ３０４では、水平方向データ管理部１４
において変数Ｐの現在の値に「１」が加算され、その結
果が改めて変数Ｐに代入される。Ｓ３０５では、変数Ｐ
の値と変数Ｎの値とが一致するか否かが水平方向データ
管理部１４で判別され、この判別結果がＹｅｓならばこ
のままこの歩行角度算出処理が終了し、元の処理へ戻
る。一方、この判別結果がＮｏならばＳ３０２へ処理が
戻って上述した処理が繰り返される。
において変数Ｐの現在の値に「１」が加算され、その結
果が改めて変数Ｐに代入される。Ｓ３０５では、変数Ｐ
の値と変数Ｎの値とが一致するか否かが水平方向データ
管理部１４で判別され、この判別結果がＹｅｓならばこ
のままこの歩行角度算出処理が終了し、元の処理へ戻
る。一方、この判別結果がＮｏならばＳ３０２へ処理が
戻って上述した処理が繰り返される。
【００９５】このＳ３０５の判別結果がＹｅｓとなる場
合は、加速度データファイル１２に格納されている加速
度成分Ａｘｙのデータに上方向のピークを呈するものが
存在しなかった場合であり、この場合には歩行角度デー
タの算出が行なえないので、そのときに加速度データフ
ァイル１２に格納されていたデータからの歩行角度デー
タの算出は行なわないようにすべくこのＳ３０５の判別
処理が設けられている。
合は、加速度データファイル１２に格納されている加速
度成分Ａｘｙのデータに上方向のピークを呈するものが
存在しなかった場合であり、この場合には歩行角度デー
タの算出が行なえないので、そのときに加速度データフ
ァイル１２に格納されていたデータからの歩行角度デー
タの算出は行なわないようにすべくこのＳ３０５の判別
処理が設けられている。
【００９６】ところでＳ３０３の判別処理の結果がＹｅ
ｓであるときには、Ｓ３０６において、Ｓ３０２のピー
ク検出処理によってプラス方向のピークが検出されたと
きにおけるそのピークである加速度成分Ａｘｙの向きθ
ｒの算出が歩行角度算出部１５において行なわれる。こ
のθｒは、加速度データファイル１２のレコード番号Ｐ
のレコードに格納されている、そのピークである加速度
成分ＡｘｙについてのＸ軸方向成分Ａｘ及びＹ軸方向成
分Ａｙを取得し、
ｓであるときには、Ｓ３０６において、Ｓ３０２のピー
ク検出処理によってプラス方向のピークが検出されたと
きにおけるそのピークである加速度成分Ａｘｙの向きθ
ｒの算出が歩行角度算出部１５において行なわれる。こ
のθｒは、加速度データファイル１２のレコード番号Ｐ
のレコードに格納されている、そのピークである加速度
成分ＡｘｙについてのＸ軸方向成分Ａｘ及びＹ軸方向成
分Ａｙを取得し、
【００９７】
【数３】
【００９８】なる式の計算を行なうことによって算出さ
れる。ここで、θｒは地面について水平な平面上に定義
されているＸＹ直交軸におけるＸ軸と加速度成分Ａｘｙ
とのなす角の角度である。Ｓ３０７では、前ステップの
処理によって算出されたθｒが角度変換部１５−１によ
って１８０°反転され、加速度成分Ａｘｙと逆向きの方
向、すなわち歩行運動の進行方向を示す角度θが取得さ
れる。なお、ここで、角度θの取り得る値の範囲を０°
≦θ≦３６０゜とする。
れる。ここで、θｒは地面について水平な平面上に定義
されているＸＹ直交軸におけるＸ軸と加速度成分Ａｘｙ
とのなす角の角度である。Ｓ３０７では、前ステップの
処理によって算出されたθｒが角度変換部１５−１によ
って１８０°反転され、加速度成分Ａｘｙと逆向きの方
向、すなわち歩行運動の進行方向を示す角度θが取得さ
れる。なお、ここで、角度θの取り得る値の範囲を０°
≦θ≦３６０゜とする。
【００９９】Ｓ３０８では、以上のようにして取得され
た歩行運動の進行方向を示す角度θを歩行角度データ管
理部１６が歩行角度データファイル１７へ登録する歩行
角度登録処理が行なわれ、その後はこの歩行角度算出処
理が終了し、元の処理へ戻る。歩行角度登録処理の詳細
は次に述べる。
た歩行運動の進行方向を示す角度θを歩行角度データ管
理部１６が歩行角度データファイル１７へ登録する歩行
角度登録処理が行なわれ、その後はこの歩行角度算出処
理が終了し、元の処理へ戻る。歩行角度登録処理の詳細
は次に述べる。
【０１００】以上までの処理が歩行角度算出処理であ
る。次に、上述した図１１の歩行角度算出処理における
Ｓ３０８の処理である歩行角度登録処理の詳細について
説明する。図１２は歩行角度データ管理部１６によって
行なわれる歩行角度登録処理の処理内容を示すフローチ
ャートである。
る。次に、上述した図１１の歩行角度算出処理における
Ｓ３０８の処理である歩行角度登録処理の詳細について
説明する。図１２は歩行角度データ管理部１６によって
行なわれる歩行角度登録処理の処理内容を示すフローチ
ャートである。
【０１０１】まずＳ４０１において、歩行角度算出処理
のＳ３０７の処理によって取得された角度θが、歩行角
度データファイル１７における変数ｐｏｓＮの値をレコ
ード番号とするレコード（θｄａｔａ［ｐｏｓＮ］）に
格納される。なお、変数ｐｏｓＮは、図９に示した歩行
方向算出処理の実行が開始される前に「０」が代入され
て初期化されている。
のＳ３０７の処理によって取得された角度θが、歩行角
度データファイル１７における変数ｐｏｓＮの値をレコ
ード番号とするレコード（θｄａｔａ［ｐｏｓＮ］）に
格納される。なお、変数ｐｏｓＮは、図９に示した歩行
方向算出処理の実行が開始される前に「０」が代入され
て初期化されている。
【０１０２】Ｓ４０２では、変数ｐｏｓＮの現在の値に
「１」が加算され、その結果が改めて変数ｐｏｓＮに代
入される。Ｓ４０３では、変数ｐｏｓＮの現在の値が、
歩行角度データファイル１７に用意されている角度θの
格納のためのレコードに付されている最大のレコード番
号を示す定数ｓｚＭａｘ（図８参照）よりも小さいか否
かが判別され、この判別結果がＮｏのときのみ、Ｓ４０
４において変数ｐｏｓＮに「０」が代入される。このＳ
４０３及びＳ４０４の処理によって、歩行角度データフ
ァイル１７における角度θの格納領域がリングバッファ
として機能するようになる。
「１」が加算され、その結果が改めて変数ｐｏｓＮに代
入される。Ｓ４０３では、変数ｐｏｓＮの現在の値が、
歩行角度データファイル１７に用意されている角度θの
格納のためのレコードに付されている最大のレコード番
号を示す定数ｓｚＭａｘ（図８参照）よりも小さいか否
かが判別され、この判別結果がＮｏのときのみ、Ｓ４０
４において変数ｐｏｓＮに「０」が代入される。このＳ
４０３及びＳ４０４の処理によって、歩行角度データフ
ァイル１７における角度θの格納領域がリングバッファ
として機能するようになる。
【０１０３】Ｓ４０５では、変数ｓｚＢｕｆの現在の値
が、前述した定数ｓｚＭａｘよりも大きいか否かが判別
され、この判別結果がＮｏのときのみ、Ｓ４０６におい
て変数ｓｚＢｕｆの現在の値に「１」が加算されてその
結果が改めて変数ｓｚＢｕｆに代入される。なお、この
変数ｓｚＢｕｆは、歩行角度データファイル１７に格納
されている角度θのデータ数を示すものであり、歩行角
度データファイル１７における角度θの格納領域全てに
データが一旦格納されるとその後はこの値はｓｚＭａｘ
＋１、すなわち歩行角度データファイル１７に用意され
ている角度θの格納のためのレコード数に固定される。
なお、変数ｓｚＢｕｆは、図９に示した歩行方向算出処
理の実行が開始される前に「０」が代入されて初期化さ
れている。
が、前述した定数ｓｚＭａｘよりも大きいか否かが判別
され、この判別結果がＮｏのときのみ、Ｓ４０６におい
て変数ｓｚＢｕｆの現在の値に「１」が加算されてその
結果が改めて変数ｓｚＢｕｆに代入される。なお、この
変数ｓｚＢｕｆは、歩行角度データファイル１７に格納
されている角度θのデータ数を示すものであり、歩行角
度データファイル１７における角度θの格納領域全てに
データが一旦格納されるとその後はこの値はｓｚＭａｘ
＋１、すなわち歩行角度データファイル１７に用意され
ている角度θの格納のためのレコード数に固定される。
なお、変数ｓｚＢｕｆは、図９に示した歩行方向算出処
理の実行が開始される前に「０」が代入されて初期化さ
れている。
【０１０４】以上のＳ４０５及びＳ４０６の処理を終え
た後はこの歩行角度登録処理が終了し、元の処理へ戻
る。以上までの処理が歩行角度登録処理である。次に図
１３にフローチャートで示す処理について説明する。こ
の処理は、歩行角度出力部１８によって行なわれる歩行
角度決定処理である。この処理は、歩行角度データファ
イル１７に格納されている歩行角度データの加算平均の
角度を算出し、この算出結果である角度θA を最終的な
歩行方向の算出結果として出力する処理であり、この処
理を行なうことによって繰り返し算出された歩行方向の
算出結果の傾向が最終的な歩行方向の検出結果とされる
ので、ごく一時的な歩行方向の算出結果の乱れを補償す
ることができる。
た後はこの歩行角度登録処理が終了し、元の処理へ戻
る。以上までの処理が歩行角度登録処理である。次に図
１３にフローチャートで示す処理について説明する。こ
の処理は、歩行角度出力部１８によって行なわれる歩行
角度決定処理である。この処理は、歩行角度データファ
イル１７に格納されている歩行角度データの加算平均の
角度を算出し、この算出結果である角度θA を最終的な
歩行方向の算出結果として出力する処理であり、この処
理を行なうことによって繰り返し算出された歩行方向の
算出結果の傾向が最終的な歩行方向の検出結果とされる
ので、ごく一時的な歩行方向の算出結果の乱れを補償す
ることができる。
【０１０５】この処理は、ナビゲーション装置１の動作
の開始と共に開始される。まず、Ｓ５０１において、角
度θA の出力を歩行方位算出部４０から要求されたか否
かが判別され、この判別結果がＹｅｓとなるまでこのＳ
５０１の処理が繰り返される。
の開始と共に開始される。まず、Ｓ５０１において、角
度θA の出力を歩行方位算出部４０から要求されたか否
かが判別され、この判別結果がＹｅｓとなるまでこのＳ
５０１の処理が繰り返される。
【０１０６】Ｓ５０１の判別結果がＹｅｓとなると、Ｓ
５０２において歩行角度データファイル１７の各レコー
ドに格納されている角度θを全て読み出してその総和を
算出し、算出されたその総和を前述した変数ｓｚＢｕｆ
で除算することによって角度θA が算出される。
５０２において歩行角度データファイル１７の各レコー
ドに格納されている角度θを全て読み出してその総和を
算出し、算出されたその総和を前述した変数ｓｚＢｕｆ
で除算することによって角度θA が算出される。
【０１０７】Ｓ５０３では、前ステップの処理によって
算出された角度θA が歩行方位算出部４０へと出力さ
れ、その後はＳ５０１へと処理が戻って上述した処理が
繰り返される。以上までの処理が歩行角度決定処理であ
る。
算出された角度θA が歩行方位算出部４０へと出力さ
れ、その後はＳ５０１へと処理が戻って上述した処理が
繰り返される。以上までの処理が歩行角度決定処理であ
る。
【０１０８】以上までに説明した図９から図１３にかけ
ての処理が歩行方向算出部１０において行なわれること
によって、加速度センサ６の３軸各軸の検出値に基づい
た歩行運動における進行方向の算出が実現される。この
後、歩行方向算出部４０では、図１４（ａ）に例示する
ような地面について水平な平面上に定義されているＸＹ
直交軸におけるＸ軸を基準として歩行方向算出部１０で
算出された歩行角度θA と、図１４（ｂ）に例示するよ
うな磁北を基準として装置方位算出部２０で算出された
そのＸ軸の方位角度θB 、すなわちナビゲーション装置
１の方位角度とを加算することにより、図１４（ｃ）に
例示するよな磁北を基準としたときの歩行運動における
歩行方向の方位、すなわち歩行方位が算出される。
ての処理が歩行方向算出部１０において行なわれること
によって、加速度センサ６の３軸各軸の検出値に基づい
た歩行運動における進行方向の算出が実現される。この
後、歩行方向算出部４０では、図１４（ａ）に例示する
ような地面について水平な平面上に定義されているＸＹ
直交軸におけるＸ軸を基準として歩行方向算出部１０で
算出された歩行角度θA と、図１４（ｂ）に例示するよ
うな磁北を基準として装置方位算出部２０で算出された
そのＸ軸の方位角度θB 、すなわちナビゲーション装置
１の方位角度とを加算することにより、図１４（ｃ）に
例示するよな磁北を基準としたときの歩行運動における
歩行方向の方位、すなわち歩行方位が算出される。
【０１０９】次に、今までに説明した歩行方向算出部１
０による加速度センサ６の３軸各軸の検出値に基づいた
歩行運動における進行方向の算出の別の手法について説
明する。なお、これより説明する手法と区別するため
に、以下の説明ではここまでで説明した歩行運動におけ
る進行方向の算出の手法を「第一実施例」と称すること
とする。
０による加速度センサ６の３軸各軸の検出値に基づいた
歩行運動における進行方向の算出の別の手法について説
明する。なお、これより説明する手法と区別するため
に、以下の説明ではここまでで説明した歩行運動におけ
る進行方向の算出の手法を「第一実施例」と称すること
とする。
【０１１０】まず第二実施例について説明する。先に示
した図４及び図５においての合成加速度のグラフでは歩
行運動における進行方向に対して減速方向の合成加速度
の上向きのピークが明瞭であったが、被験者の違い、歩
行運動を行なう路面の違い、あるいは加速度センサの設
置位置の違い等により、他方の足を追い越した足が地面
に着地するまでに生じる合成加速度の上向きのピーク、
すなわち歩行運動における進行方向に対して加速方向の
合成加速度の上向きのピークの方がむしろ明瞭に観測さ
れる場合がある。また、この加速方向の合成加速度の上
向きのピークは、垂直加速度の下向きのピークと上向き
のピークとの間であってその上向きのピークからある程
度の周期、例えば歩行ピッチの１／４〜１／５程度の周
期だけ前に生じる。
した図４及び図５においての合成加速度のグラフでは歩
行運動における進行方向に対して減速方向の合成加速度
の上向きのピークが明瞭であったが、被験者の違い、歩
行運動を行なう路面の違い、あるいは加速度センサの設
置位置の違い等により、他方の足を追い越した足が地面
に着地するまでに生じる合成加速度の上向きのピーク、
すなわち歩行運動における進行方向に対して加速方向の
合成加速度の上向きのピークの方がむしろ明瞭に観測さ
れる場合がある。また、この加速方向の合成加速度の上
向きのピークは、垂直加速度の下向きのピークと上向き
のピークとの間であってその上向きのピークからある程
度の周期、例えば歩行ピッチの１／４〜１／５程度の周
期だけ前に生じる。
【０１１１】そこで、第二実施例では、歩行方向算出部
１０が加速度センサ６で観測される加速度よりまず垂直
加速度の上向きのピークを見つけ、次にその垂直加速度
の上向きのピークに対応してその前に発生していた合成
加速度のピークを見つけ、地面について水平な平面にお
いてこのピークである合成加速度の向いている方向をそ
のまま歩行方向として算出するようにする。
１０が加速度センサ６で観測される加速度よりまず垂直
加速度の上向きのピークを見つけ、次にその垂直加速度
の上向きのピークに対応してその前に発生していた合成
加速度のピークを見つけ、地面について水平な平面にお
いてこのピークである合成加速度の向いている方向をそ
のまま歩行方向として算出するようにする。
【０１１２】この第二実施例を実施するナビゲーション
装置の構造は図１に示したものと同様でよい。また、第
二実施例を実施するナビゲーション装置の構成は図２及
び図６に示したものと同様でよいが、図６における角度
変換部１５−１は不要である。
装置の構造は図１に示したものと同様でよい。また、第
二実施例を実施するナビゲーション装置の構成は図２及
び図６に示したものと同様でよいが、図６における角度
変換部１５−１は不要である。
【０１１３】以下、図２及び図６に示した構成を有する
ナビゲーション装置１においてこの第二実施例を実施す
るときに歩行方向算出部１０で行なわれる処理の手順に
ついて説明する。まず図１５について説明する。同図
は、この第二実施例を実施するために歩行方向算出部１
０で行なわれる歩行方向算出処理の第二の例の処理内容
を示すフローチャートである。同図において、図９に示
した処理と同一の処理には同一のステップ名を付してい
る。
ナビゲーション装置１においてこの第二実施例を実施す
るときに歩行方向算出部１０で行なわれる処理の手順に
ついて説明する。まず図１５について説明する。同図
は、この第二実施例を実施するために歩行方向算出部１
０で行なわれる歩行方向算出処理の第二の例の処理内容
を示すフローチャートである。同図において、図９に示
した処理と同一の処理には同一のステップ名を付してい
る。
【０１１４】なお、図９について行なった説明と同様、
説明を簡単にするために、以下の説明においては、予め
算出されている地面に対する垂直方向と加速度センサ６
によって検出されるＸＹＺ３軸方向の加速度成分Ａ
ｘ0 、Ａｙ0 、Ａｚ0 とに基づいて各軸成分算出部１１
−１によって算出されるナビゲーション装置１の移動時
の加速度Ａについての加速度成分Ａｘ、Ａｙ、及びＡｚ
が、加速度センサ６から直接出力されるものとする。
説明を簡単にするために、以下の説明においては、予め
算出されている地面に対する垂直方向と加速度センサ６
によって検出されるＸＹＺ３軸方向の加速度成分Ａ
ｘ0 、Ａｙ0 、Ａｚ0 とに基づいて各軸成分算出部１１
−１によって算出されるナビゲーション装置１の移動時
の加速度Ａについての加速度成分Ａｘ、Ａｙ、及びＡｚ
が、加速度センサ６から直接出力されるものとする。
【０１１５】図１５において、Ｓ１０１からＳ１０８に
かけての処理は図９に示した処理と全く同一である。Ｓ
１０８の処理である、加速度成分Ａｚを対象として行な
われる図１０に示したピーク検出処理が完了すると、続
くＳ６０１では、このピーク検出処理によって加速度成
分Ａｚについてのマイナス方向のピーク、すなわち極小
であるピークが検出されたか否かが垂直成分ピーク検出
部１３によって判別される。そして、この判別結果がＹ
ｅｓならばＳ６０２に処理が進み、ＮｏならばＳ６０３
に処理が進む。
かけての処理は図９に示した処理と全く同一である。Ｓ
１０８の処理である、加速度成分Ａｚを対象として行な
われる図１０に示したピーク検出処理が完了すると、続
くＳ６０１では、このピーク検出処理によって加速度成
分Ａｚについてのマイナス方向のピーク、すなわち極小
であるピークが検出されたか否かが垂直成分ピーク検出
部１３によって判別される。そして、この判別結果がＹ
ｅｓならばＳ６０２に処理が進み、ＮｏならばＳ６０３
に処理が進む。
【０１１６】Ｓ６０２では、垂直成分ピーク検出部１３
において、加速度成分Ａｚについてのマイナス方向のピ
ークが検出されたか否かを示すフラグであるピーク検出
フラグが「１」にセットされて加速度成分Ａｚについて
のマイナス方向のピークが検出されたことが示され、そ
の後はＳ１１４に処理が進む。
において、加速度成分Ａｚについてのマイナス方向のピ
ークが検出されたか否かを示すフラグであるピーク検出
フラグが「１」にセットされて加速度成分Ａｚについて
のマイナス方向のピークが検出されたことが示され、そ
の後はＳ１１４に処理が進む。
【０１１７】ところで、Ｓ６０１の判別処理の結果がＮ
ｏであったときには、Ｓ６０３において加速度成分Ａｚ
についてのマイナス方向のピークが既に検出されていた
か否か、すなわち前述したピーク検出フラグが「１」に
セットされているか否かが垂直成分ピーク検出部１３に
おいて判別される。そして、この判別結果がＹｅｓなら
ばＳ６０４に処理が進み、ＮｏならばＳ１１４に処理が
進む。
ｏであったときには、Ｓ６０３において加速度成分Ａｚ
についてのマイナス方向のピークが既に検出されていた
か否か、すなわち前述したピーク検出フラグが「１」に
セットされているか否かが垂直成分ピーク検出部１３に
おいて判別される。そして、この判別結果がＹｅｓなら
ばＳ６０４に処理が進み、ＮｏならばＳ１１４に処理が
進む。
【０１１８】Ｓ６０４では、前述したＳ１０８のピーク
検出処理によって加速度成分Ａｚについてのプラス方向
のピーク、すなわち極大であるピークが検出されたか否
かが垂直成分ピーク検出部１３によって判別される。そ
して、この判別結果がＹｅｓならばＳ６０５に処理が進
み、ＮｏならばＳ１１４に処理が進む。
検出処理によって加速度成分Ａｚについてのプラス方向
のピーク、すなわち極大であるピークが検出されたか否
かが垂直成分ピーク検出部１３によって判別される。そ
して、この判別結果がＹｅｓならばＳ６０５に処理が進
み、ＮｏならばＳ１１４に処理が進む。
【０１１９】以上のＳ６０５及びＳ６０６の処理によ
り、加速度成分Ａｚについてのマイナス方向のピークと
プラス方向のピークとの両方が検出されたときにのみＳ
６０５に処理が進み、そうでないときにはＳ１１４に処
理が進む。Ｓ１１４及びＳ１１５の処理はは図９に示し
た処理と全く同一である。
り、加速度成分Ａｚについてのマイナス方向のピークと
プラス方向のピークとの両方が検出されたときにのみＳ
６０５に処理が進み、そうでないときにはＳ１１４に処
理が進む。Ｓ１１４及びＳ１１５の処理はは図９に示し
た処理と全く同一である。
【０１２０】ところで、前述したＳ６０４の判別処理の
結果がＹｅｓであったときには、Ｓ６０５において垂直
成分ピーク検出部１３において変数Ｐの値を変数Ｍに代
入する処理が垂直成分ピーク検出部１３において行なわ
れる。この処理によって変数Ｍに代入されたＰの値は、
図９におけるＳ１１１の処理の結果として得られるＰの
値と同様に、Ｓ１０８のピーク検出処理によってプラス
方向のピークが検出されたときにおけるそのピークであ
る加速度成分Ａｚのデータが格納されている加速度デー
タファイル１２におけるレコード番号を示している。
結果がＹｅｓであったときには、Ｓ６０５において垂直
成分ピーク検出部１３において変数Ｐの値を変数Ｍに代
入する処理が垂直成分ピーク検出部１３において行なわ
れる。この処理によって変数Ｍに代入されたＰの値は、
図９におけるＳ１１１の処理の結果として得られるＰの
値と同様に、Ｓ１０８のピーク検出処理によってプラス
方向のピークが検出されたときにおけるそのピークであ
る加速度成分Ａｚのデータが格納されている加速度デー
タファイル１２におけるレコード番号を示している。
【０１２１】Ｓ６０６では歩行角度算出処理が行なわれ
る。この処理は、図９のＳ１１６において行なわれるも
のとは若干異なる処理である。この処理の詳細は後述す
る。Ｓ６０６に続いて行なわれるＳ１１７の処理はは図
９に示した処理と全く同一である。
る。この処理は、図９のＳ１１６において行なわれるも
のとは若干異なる処理である。この処理の詳細は後述す
る。Ｓ６０６に続いて行なわれるＳ１１７の処理はは図
９に示した処理と全く同一である。
【０１２２】以上までの処理が歩行方向算出処理の第二
の例である。次に、図１５に示した歩行方向算出処理に
おけるＳ６０６の処理において行なわれる歩行角度算出
処理について説明する。この処理は、歩行算出処理によ
って既に取得された加速度成分Ａｚのピークに対応して
その前に発生していた加速度成分Ａｘｙのピークを検出
し、このピークであるＡｘｙのＸＹ成分に基づいて歩行
の進行方向を示す歩行角度を算出し、算出された歩行角
度を歩行角度データファイル１７に登録する処理であ
る。
の例である。次に、図１５に示した歩行方向算出処理に
おけるＳ６０６の処理において行なわれる歩行角度算出
処理について説明する。この処理は、歩行算出処理によ
って既に取得された加速度成分Ａｚのピークに対応して
その前に発生していた加速度成分Ａｘｙのピークを検出
し、このピークであるＡｘｙのＸＹ成分に基づいて歩行
の進行方向を示す歩行角度を算出し、算出された歩行角
度を歩行角度データファイル１７に登録する処理であ
る。
【０１２３】なお、図９のＳ１１６において行なわれる
図１１に示した歩行角度算出処理と区別するため、これ
より説明する処理を「歩行角度算出処理の第二の例」と
称することとし、図１１に示した歩行角度算出処理を
「歩行角度算出処理の第一の例」と称することとする。
図１１に示した歩行角度算出処理と区別するため、これ
より説明する処理を「歩行角度算出処理の第二の例」と
称することとし、図１１に示した歩行角度算出処理を
「歩行角度算出処理の第一の例」と称することとする。
【０１２４】ここで図１６について説明する。同図は歩
行角度算出処理の第二の例の処理内容を示すフローチャ
ートである。まず、Ｓ７０１では、水平成分ピーク検出
部１４において変数Ｙ0pに初期値である「０」が代入さ
れ、更にＭ＋Ｋ３なる加算が水平成分ピーク検出部１４
において行なわれてこの計算結果が変数Ｐに代入され
る。
行角度算出処理の第二の例の処理内容を示すフローチャ
ートである。まず、Ｓ７０１では、水平成分ピーク検出
部１４において変数Ｙ0pに初期値である「０」が代入さ
れ、更にＭ＋Ｋ３なる加算が水平成分ピーク検出部１４
において行なわれてこの計算結果が変数Ｐに代入され
る。
【０１２５】ここで、変数Ｍは、図１５に示した歩行方
向算出処理におけるＳ６０５の処理での変数Ｐのそのと
きの値、すなわちＳ１０８の処理として行なわれたピー
ク検出処理によってプラス方向のピークが検出されたと
きにおけるそのピークである加速度成分Ａｚのデータが
格納されている加速度データファイル１２におけるレコ
ード番号を示している。
向算出処理におけるＳ６０５の処理での変数Ｐのそのと
きの値、すなわちＳ１０８の処理として行なわれたピー
ク検出処理によってプラス方向のピークが検出されたと
きにおけるそのピークである加速度成分Ａｚのデータが
格納されている加速度データファイル１２におけるレコ
ード番号を示している。
【０１２６】また、定数Ｋ３は、加速度成分Ａｚの上向
きピークの検出時からある程度の時間だけ前の時刻から
その上向きピークの検出時までの時間内に取得された加
速度成分Ａｘｙのデータを、次に行なうピーク検出の対
象から除外し、その時間よりも以前に取得された加速度
成分Ａｘｙのデータをその対象とするために導入したも
のである。これにより、Ｋ３サンプル分の加速度成分Ａ
ｘｙのデータが上向きピークの検出対象から除外される
ので、それだけピークの誤検出の可能性が低減し、また
ピーク検出のための処理量が削減される。
きピークの検出時からある程度の時間だけ前の時刻から
その上向きピークの検出時までの時間内に取得された加
速度成分Ａｘｙのデータを、次に行なうピーク検出の対
象から除外し、その時間よりも以前に取得された加速度
成分Ａｘｙのデータをその対象とするために導入したも
のである。これにより、Ｋ３サンプル分の加速度成分Ａ
ｘｙのデータが上向きピークの検出対象から除外される
ので、それだけピークの誤検出の可能性が低減し、また
ピーク検出のための処理量が削減される。
【０１２７】Ｓ７０２では、第一の例におけるＳ３０２
と同様の処理である、加速度成分Ａｘｙを対象として行
なわれる図１０に示したピーク検出処理が水平成分ピー
ク検出部１４において行なわれ、続くＳ７０３におい
て、このピーク検出処理によって加速度成分Ａｘｙにつ
いてのプラス方向のピーク、すなわち極大であるピーク
が検出されたか否かが水平成分ピーク検出部１４によっ
て判別される。そして、この判別結果がＹｅｓならばＳ
７０４に処理が進み、ＮｏならばＳ７０６に処理が進
む。
と同様の処理である、加速度成分Ａｘｙを対象として行
なわれる図１０に示したピーク検出処理が水平成分ピー
ク検出部１４において行なわれ、続くＳ７０３におい
て、このピーク検出処理によって加速度成分Ａｘｙにつ
いてのプラス方向のピーク、すなわち極大であるピーク
が検出されたか否かが水平成分ピーク検出部１４によっ
て判別される。そして、この判別結果がＹｅｓならばＳ
７０４に処理が進み、ＮｏならばＳ７０６に処理が進
む。
【０１２８】Ｓ７０４では、水平方向データ管理部１４
において変数Ｐの現在の値から「１」が減算され、その
結果が改めて変数Ｐに代入される。図１１に示した第一
の例におけるＳ３０４の処理と異なり、このＳ７０４の
処理では減算を行なっているが、この減算は、Ｓ７０２
のピーク検出処理によってプラス方向のピークを検出す
る対象とする加速度成分Ａｘｙのデータが読み出される
加速度データファイル１２におけるレコード番号の値
を、加速度成分Ａｚの上向きピークが格納されていたレ
コードから１サンプルずつ遡る方向に変化させるために
なされている。
において変数Ｐの現在の値から「１」が減算され、その
結果が改めて変数Ｐに代入される。図１１に示した第一
の例におけるＳ３０４の処理と異なり、このＳ７０４の
処理では減算を行なっているが、この減算は、Ｓ７０２
のピーク検出処理によってプラス方向のピークを検出す
る対象とする加速度成分Ａｘｙのデータが読み出される
加速度データファイル１２におけるレコード番号の値
を、加速度成分Ａｚの上向きピークが格納されていたレ
コードから１サンプルずつ遡る方向に変化させるために
なされている。
【０１２９】Ｓ７０５では、変数Ｐの値が前述した変数
Ｋ１を下回ったか否かが水平方向データ管理部１４で判
別され、この判別結果がＹｅｓならばこのままこの歩行
角度算出処理が終了し、元の処理へ戻る。一方、この判
別結果がＮｏならばＳ７０２へ処理が戻って上述した処
理が繰り返される。
Ｋ１を下回ったか否かが水平方向データ管理部１４で判
別され、この判別結果がＹｅｓならばこのままこの歩行
角度算出処理が終了し、元の処理へ戻る。一方、この判
別結果がＮｏならばＳ７０２へ処理が戻って上述した処
理が繰り返される。
【０１３０】このＳ７０５の判別結果がＹｅｓとなる場
合は、Ｓ７０２のピーク検出処理によってピークの検出
を行なうことのできる範囲内において加速度データファ
イル１２に格納されている加速度成分Ａｘｙのデータに
上方向のピークを呈するものが存在しなかった場合であ
り、この場合には歩行角度データの算出が行なえないの
で、そのときに加速度データファイル１２に格納されて
いたデータからの歩行角度データの算出は行なわないよ
うにすべくこのＳ７０５の判別処理が設けられている。
合は、Ｓ７０２のピーク検出処理によってピークの検出
を行なうことのできる範囲内において加速度データファ
イル１２に格納されている加速度成分Ａｘｙのデータに
上方向のピークを呈するものが存在しなかった場合であ
り、この場合には歩行角度データの算出が行なえないの
で、そのときに加速度データファイル１２に格納されて
いたデータからの歩行角度データの算出は行なわないよ
うにすべくこのＳ７０５の判別処理が設けられている。
【０１３１】ところでＳ７０３の判別処理の結果がＹｅ
ｓであるときには、Ｓ７０６において、前述したＳ７０
２のピーク検出処理によってプラス方向のピークが検出
されたときにおけるそのピークである加速度成分Ａｘｙ
の向きθの算出が歩行角度算出部１５において行なわれ
る。このθの算出式は先に示した［数３］式でのθｒの
算出式と同一である。
ｓであるときには、Ｓ７０６において、前述したＳ７０
２のピーク検出処理によってプラス方向のピークが検出
されたときにおけるそのピークである加速度成分Ａｘｙ
の向きθの算出が歩行角度算出部１５において行なわれ
る。このθの算出式は先に示した［数３］式でのθｒの
算出式と同一である。
【０１３２】図１１に示した第一の例においては、Ｓ３
０６の処理とＳ３０８の処理との間に、θｒを角度変換
部１５−１によって１８０°反転するＳ３０７の処理が
設けられていたが、第二実施例においては、Ｓ７０２の
ピーク検出処理によってプラス方向のピークが検出され
たときにおけるそのピークである加速度成分Ａｘｙの向
きがそのまま歩行運動の進行方向を示すので、図１６の
処理においては図１１のＳ３０７に相当する処理は不要
である。
０６の処理とＳ３０８の処理との間に、θｒを角度変換
部１５−１によって１８０°反転するＳ３０７の処理が
設けられていたが、第二実施例においては、Ｓ７０２の
ピーク検出処理によってプラス方向のピークが検出され
たときにおけるそのピークである加速度成分Ａｘｙの向
きがそのまま歩行運動の進行方向を示すので、図１６の
処理においては図１１のＳ３０７に相当する処理は不要
である。
【０１３３】Ｓ７０７では、以上のようにして取得され
た歩行運動の進行方向を示す角度θをそのまま歩行角度
データ管理部１６が歩行角度データファイル１７へ登録
する歩行角度登録処理が行なわれ、その後はこの歩行角
度算出処理が終了し、元の処理へ戻る。この歩行角度登
録処理は図１２に示したものと同一の処理でよい。
た歩行運動の進行方向を示す角度θをそのまま歩行角度
データ管理部１６が歩行角度データファイル１７へ登録
する歩行角度登録処理が行なわれ、その後はこの歩行角
度算出処理が終了し、元の処理へ戻る。この歩行角度登
録処理は図１２に示したものと同一の処理でよい。
【０１３４】以上までの処理が歩行角度算出処理の第二
の例である。なお、この第二実施例を図２及び図６に示
す構成を有するナビゲーション装置１で実施するときで
あっても、歩行角度出力部１８は図１３に示したものと
同様の歩行角度決定処理を行なえばよい。
の例である。なお、この第二実施例を図２及び図６に示
す構成を有するナビゲーション装置１で実施するときで
あっても、歩行角度出力部１８は図１３に示したものと
同様の歩行角度決定処理を行なえばよい。
【０１３５】以上までに説明した図１５及び図１６並び
に図１０及び図１２、そして図１３の処理が歩行方向算
出部１０において行なわれることによって、第二実施例
による加速度センサ６の３軸各軸の検出値に基づいた歩
行運動における進行方向の算出が実現される。
に図１０及び図１２、そして図１３の処理が歩行方向算
出部１０において行なわれることによって、第二実施例
による加速度センサ６の３軸各軸の検出値に基づいた歩
行運動における進行方向の算出が実現される。
【０１３６】次に第三実施例について説明する。この第
三実施例は、加速度成分Ａｘｙについて、前述した第一
実施例のようにして検出されるプラス方向のピークを呈
している値、すなわち歩行運動の減速方向の加速度のピ
ークである値と、前述した第二実施例のようにして検出
されるピークを呈している値、すなわち歩行運動の加速
方向の加速度のピークである値とを比較し、その加速度
成分の値の大きい方をそのピークが明瞭であるとみなし
て進行方向の判定基準として用いることによって歩行方
向の算出を行なうというものであり、こうすることによ
って、前述した第一及び第二実施例によるものよりも算
出される歩行方向の精度が向上する。
三実施例は、加速度成分Ａｘｙについて、前述した第一
実施例のようにして検出されるプラス方向のピークを呈
している値、すなわち歩行運動の減速方向の加速度のピ
ークである値と、前述した第二実施例のようにして検出
されるピークを呈している値、すなわち歩行運動の加速
方向の加速度のピークである値とを比較し、その加速度
成分の値の大きい方をそのピークが明瞭であるとみなし
て進行方向の判定基準として用いることによって歩行方
向の算出を行なうというものであり、こうすることによ
って、前述した第一及び第二実施例によるものよりも算
出される歩行方向の精度が向上する。
【０１３７】この第三実施例を実施するナビゲーション
装置の構造は図１に示したものと同様でよく、また、第
三実施例を実施するナビゲーション装置の構造は図２及
び図６に示したものと同様でよい。以下、図２及び図６
に示した構成を有するナビゲーション装置１においてこ
の第三実施例を実施するときに歩行方向算出部１０で行
なわれる処理の手順について説明する。
装置の構造は図１に示したものと同様でよく、また、第
三実施例を実施するナビゲーション装置の構造は図２及
び図６に示したものと同様でよい。以下、図２及び図６
に示した構成を有するナビゲーション装置１においてこ
の第三実施例を実施するときに歩行方向算出部１０で行
なわれる処理の手順について説明する。
【０１３８】まず、第三実施例を実施するときに歩行方
向算出部１０で行なわれる歩行方向算出処理は、図９に
示した第一実施例におけるものと同様の処理を行なえば
よいが、同図におけるＳ１１６の処理である歩行角度算
出処理は、図１１に示したものとは異なる処理を行なう
必要がある。
向算出部１０で行なわれる歩行方向算出処理は、図９に
示した第一実施例におけるものと同様の処理を行なえば
よいが、同図におけるＳ１１６の処理である歩行角度算
出処理は、図１１に示したものとは異なる処理を行なう
必要がある。
【０１３９】ここで図１７について説明する。同図は、
第三実施例を実施するときに図９に示した歩行方向算出
処理のＳ１１６の処理として行なわれる、歩行角度算出
処理の第三の例の処理内容を示すフローチャートであ
る。同図において、図１１に示した第一の例における処
理若しくは図１６に示した第二の例における処理と同一
の処理には同一のステップ名を付している。
第三実施例を実施するときに図９に示した歩行方向算出
処理のＳ１１６の処理として行なわれる、歩行角度算出
処理の第三の例の処理内容を示すフローチャートであ
る。同図において、図１１に示した第一の例における処
理若しくは図１６に示した第二の例における処理と同一
の処理には同一のステップ名を付している。
【０１４０】図１７に示す処理の概要を説明すると、Ｓ
７０１からＳ７０５にかけて並びにＳ８０１及びＳ８０
２の処理が図１６に示す第二の例の処理と同様の処理で
あり、Ｓ３０１からＳ３０５にかけて並びにＳ８０３及
びＳ８０４の処理が図１１に示す第一の例の処理と同様
の処理である。
７０１からＳ７０５にかけて並びにＳ８０１及びＳ８０
２の処理が図１６に示す第二の例の処理と同様の処理で
あり、Ｓ３０１からＳ３０５にかけて並びにＳ８０３及
びＳ８０４の処理が図１１に示す第一の例の処理と同様
の処理である。
【０１４１】図１７において、Ｓ７０１からＳ７０５に
かけての処理は、Ｓ７０３の判別処理の結果がＹｅｓな
らばＳ８０１に処理が進むこと、及びＳ７０５の判別処
理の結果がＹｅｓならばＳ３０１に処理が進むことを除
けば図１６に示した処理と同様の処理である。
かけての処理は、Ｓ７０３の判別処理の結果がＹｅｓな
らばＳ８０１に処理が進むこと、及びＳ７０５の判別処
理の結果がＹｅｓならばＳ３０１に処理が進むことを除
けば図１６に示した処理と同様の処理である。
【０１４２】Ｓ７０３の判別処理の結果がＹｅｓである
ときには、Ｓ８０１において、前述した加速度成分Ａｘ
ｙを対象としてＳ７０２で行なわれた図１０に示したピ
ーク検出処理によってプラス方向のピークが検出された
ときにおけるそのピークである加速度成分Ａｘｙの向き
θａの算出が、歩行角度算出部１５において図１６のＳ
７０６の処理と同様に行なわれる。このθａの算出式は
先に示した［数３］式でのθｒの算出式と同一である。
ときには、Ｓ８０１において、前述した加速度成分Ａｘ
ｙを対象としてＳ７０２で行なわれた図１０に示したピ
ーク検出処理によってプラス方向のピークが検出された
ときにおけるそのピークである加速度成分Ａｘｙの向き
θａの算出が、歩行角度算出部１５において図１６のＳ
７０６の処理と同様に行なわれる。このθａの算出式は
先に示した［数３］式でのθｒの算出式と同一である。
【０１４３】Ｓ８０２では、Ｓ７０３の判別処理によっ
てプラス方向のピークであると判別されたときの加速度
成分Ａｘｙの値が変数Ａｘｙａに代入され、その後はＳ
３０１に処理が進む。Ｓ８０２に続いて行なわれる、若
しくはＳ７０５の判別処理の結果がＹｅｓであるときに
行なわれるＳ３０１からＳ３０６にかけての処理は、Ｓ
３０５の判別処理の結果がＹｅｓならばＳ８０５に処理
が進むこと、及びＳ３０６の処理に続いてＳ８０３の処
理が行なわれることを除けば図１１に示した処理と同様
の処理である。
てプラス方向のピークであると判別されたときの加速度
成分Ａｘｙの値が変数Ａｘｙａに代入され、その後はＳ
３０１に処理が進む。Ｓ８０２に続いて行なわれる、若
しくはＳ７０５の判別処理の結果がＹｅｓであるときに
行なわれるＳ３０１からＳ３０６にかけての処理は、Ｓ
３０５の判別処理の結果がＹｅｓならばＳ８０５に処理
が進むこと、及びＳ３０６の処理に続いてＳ８０３の処
理が行なわれることを除けば図１１に示した処理と同様
の処理である。
【０１４４】Ｓ３０６の処理に続いて行なわれるＳ８０
３では、Ｓ３０６の処理によって算出されたθｒが角度
変換部１５−１によって１８０°反転されて加速度成分
Ａｘｙと逆向きの方向、すなわち歩行運動の進行方向を
示す角度θｂの取得を行なう処理が図１１のＳ３０７と
同様に行なわれる。
３では、Ｓ３０６の処理によって算出されたθｒが角度
変換部１５−１によって１８０°反転されて加速度成分
Ａｘｙと逆向きの方向、すなわち歩行運動の進行方向を
示す角度θｂの取得を行なう処理が図１１のＳ３０７と
同様に行なわれる。
【０１４５】Ｓ８０４では、加速度成分Ａｘｙを対象と
してＳ３０２で行なわれた図１０に示したピーク検出処
理によってプラス方向のピークであるとＳ３０３の判別
処理において判別されたときの加速度成分Ａｘｙの値が
変数Ａｘｙｂに代入される。Ｓ８０５では、変数Ａｘｙ
ａの値が変数Ａｘｙｂの値以上であるか否かが判別さ
れ、この判別結果がＹｅｓならば、Ｓ８０６において、
前述した角度θａを歩行角度データ管理部１６が歩行角
度データファイル１７へ登録する歩行角度登録処理が行
なわれる。一方、Ｓ８０５の判定処理の結果がＮｏなら
ば、Ｓ８０７において、前述した角度θｂを歩行角度デ
ータ管理部１６が歩行角度データファイル１７へ登録す
る歩行角度登録処理が行なわれる。このＳ８０６及びＳ
８０７で行なわれる歩行角度算出処理は、歩行角度デー
タファイル１７へ登録する対象のデータがθａとθｂと
で異なることを除けば、どちらの処理においても図１２
に示したものが行なわれる。
してＳ３０２で行なわれた図１０に示したピーク検出処
理によってプラス方向のピークであるとＳ３０３の判別
処理において判別されたときの加速度成分Ａｘｙの値が
変数Ａｘｙｂに代入される。Ｓ８０５では、変数Ａｘｙ
ａの値が変数Ａｘｙｂの値以上であるか否かが判別さ
れ、この判別結果がＹｅｓならば、Ｓ８０６において、
前述した角度θａを歩行角度データ管理部１６が歩行角
度データファイル１７へ登録する歩行角度登録処理が行
なわれる。一方、Ｓ８０５の判定処理の結果がＮｏなら
ば、Ｓ８０７において、前述した角度θｂを歩行角度デ
ータ管理部１６が歩行角度データファイル１７へ登録す
る歩行角度登録処理が行なわれる。このＳ８０６及びＳ
８０７で行なわれる歩行角度算出処理は、歩行角度デー
タファイル１７へ登録する対象のデータがθａとθｂと
で異なることを除けば、どちらの処理においても図１２
に示したものが行なわれる。
【０１４６】このＳ８０５の判別処理では、変数Ａｘｙ
ａの値と変数Ａｘｙｂの値との大小比較を行なうことに
よって、加速度成分Ａｘｙについて、歩行運動における
減速方向の加速度のピークと加速方向の加速度のピーク
とのうちどちらが明瞭であるとみなせるかの判定が行な
われ、その判定結果に応じて選択されて行なわれるＳ８
０６若しくはＳ８０７の歩行角度算出処理によって、角
度θａ若しくは角度θｂのうち、そのピークが明瞭であ
るとみなされた方で算出されたものが信頼度の高い歩行
角度であるとして歩行角度データファイル１７に格納さ
れる。
ａの値と変数Ａｘｙｂの値との大小比較を行なうことに
よって、加速度成分Ａｘｙについて、歩行運動における
減速方向の加速度のピークと加速方向の加速度のピーク
とのうちどちらが明瞭であるとみなせるかの判定が行な
われ、その判定結果に応じて選択されて行なわれるＳ８
０６若しくはＳ８０７の歩行角度算出処理によって、角
度θａ若しくは角度θｂのうち、そのピークが明瞭であ
るとみなされた方で算出されたものが信頼度の高い歩行
角度であるとして歩行角度データファイル１７に格納さ
れる。
【０１４７】このＳ８０６若しくはＳ８０７のうちのい
ずれかの処理を終えた後にはこの歩行角度算出処理が終
了し、元の処理へ戻る。以上までの処理が歩行角度算出
処理の第三の例である。なお、この第三実施例を図２及
び図６に示す構成を有するナビゲーション装置１で実施
するときであっても、歩行角度出力部１８は図１３に示
したものと同様の歩行角度決定処理を行なえばよい。
ずれかの処理を終えた後にはこの歩行角度算出処理が終
了し、元の処理へ戻る。以上までの処理が歩行角度算出
処理の第三の例である。なお、この第三実施例を図２及
び図６に示す構成を有するナビゲーション装置１で実施
するときであっても、歩行角度出力部１８は図１３に示
したものと同様の歩行角度決定処理を行なえばよい。
【０１４８】以上までに説明した図９及び図１７並びに
図１０及び図１２、そして図１３の処理が歩行方向算出
部１０において行なわれることによって、第三実施例に
よる加速度センサ６の３軸各軸の検出値に基づいた歩行
運動における進行方向の算出が実現される。
図１０及び図１２、そして図１３の処理が歩行方向算出
部１０において行なわれることによって、第三実施例に
よる加速度センサ６の３軸各軸の検出値に基づいた歩行
運動における進行方向の算出が実現される。
【０１４９】なお、前述した図９から図１３にかけて及
び図１５から図１７にかけて示した各種の処理を前述し
たような標準的な構成を有するコンピュータに行なわせ
るための制御プログラムを作成し、その制御プログラム
をそのコンピュータに読み込ませて実行させることによ
り、上述した第一、第二、若しくは第三実施例における
歩行方向算出部１０に相当する機能をそのようなコンピ
ュータに行なわせることも可能である。また、このよう
な制御プログラムをコンピュータで読み取り可能な記録
媒体に記録させ、そのプログラムを記録媒体からコンピ
ュータに読み出させて実行させることによってこれらの
第一、第二、若しくは第三実施例における歩行方向算出
部１０に相当する機能をこのようなコンピュータに行な
わせることも可能である。
び図１５から図１７にかけて示した各種の処理を前述し
たような標準的な構成を有するコンピュータに行なわせ
るための制御プログラムを作成し、その制御プログラム
をそのコンピュータに読み込ませて実行させることによ
り、上述した第一、第二、若しくは第三実施例における
歩行方向算出部１０に相当する機能をそのようなコンピ
ュータに行なわせることも可能である。また、このよう
な制御プログラムをコンピュータで読み取り可能な記録
媒体に記録させ、そのプログラムを記録媒体からコンピ
ュータに読み出させて実行させることによってこれらの
第一、第二、若しくは第三実施例における歩行方向算出
部１０に相当する機能をこのようなコンピュータに行な
わせることも可能である。
【０１５０】記録させた制御プログラムをコンピュータ
で読み取ることの可能な記録媒体の例を図１８に示す。
同図に示すように、記録媒体としては、例えば、コンピ
ュータ１００１に内蔵若しくは外付けの付属装置として
備えられるＲＯＭやハードディスク装置などの記憶装置
１００２、あるいはフレキシブルディスク、ＭＯ（光磁
気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどとい
った携帯可能記録媒体１００３等が利用できる。また、
記録媒体はネットワーク１００４を介してコンピュータ
１００１と接続される、プログラムサーバ１００５とし
て機能するコンピュータが備えている記憶装置１００６
であってもよい。この場合には、制御プログラムを表現
するデータ信号で搬送波を変調して得られる伝送信号
を、プログラムサーバ１００５から伝送媒体であるネッ
トワーク１００４を通じて伝送するようにし、コンピュ
ータ１００１では受信した伝送信号を復調して制御プロ
グラムを再生することで当該制御プログラムを実行でき
るようになる。
で読み取ることの可能な記録媒体の例を図１８に示す。
同図に示すように、記録媒体としては、例えば、コンピ
ュータ１００１に内蔵若しくは外付けの付属装置として
備えられるＲＯＭやハードディスク装置などの記憶装置
１００２、あるいはフレキシブルディスク、ＭＯ（光磁
気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどとい
った携帯可能記録媒体１００３等が利用できる。また、
記録媒体はネットワーク１００４を介してコンピュータ
１００１と接続される、プログラムサーバ１００５とし
て機能するコンピュータが備えている記憶装置１００６
であってもよい。この場合には、制御プログラムを表現
するデータ信号で搬送波を変調して得られる伝送信号
を、プログラムサーバ１００５から伝送媒体であるネッ
トワーク１００４を通じて伝送するようにし、コンピュ
ータ１００１では受信した伝送信号を復調して制御プロ
グラムを再生することで当該制御プログラムを実行でき
るようになる。
【０１５１】その他、本発明は、上述した実施形態に限
定されることなく、種々の改良・変更が可能である。例
えば、前述した第三実施例で使用している定数Ｋ２及び
定数Ｋ３には大差ない値が設定される場合が多いので、
この変数を共通化してもよく、こうすることにより図１
５に示す処理の実行のために予め用意しておく必要のあ
る定数の個数を減らすことができる。
定されることなく、種々の改良・変更が可能である。例
えば、前述した第三実施例で使用している定数Ｋ２及び
定数Ｋ３には大差ない値が設定される場合が多いので、
この変数を共通化してもよく、こうすることにより図１
５に示す処理の実行のために予め用意しておく必要のあ
る定数の個数を減らすことができる。
【０１５２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
歩行運動に伴って移動体で観測された加速度についての
鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときと極小
を呈したときとの間のときにおいてその鉛直方向に直交
する水平方向の加速度成分の変化が極大を呈した部分の
検出を行ない、その変化が極大を呈したときの水平方向
の加速度成分が向いている方向に対応して特定される方
向を前記進行の方向の検出結果とすることで、移動体が
歩行運動を行なうことによって移動するときの進行の方
向の検出を行なう。
歩行運動に伴って移動体で観測された加速度についての
鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときと極小
を呈したときとの間のときにおいてその鉛直方向に直交
する水平方向の加速度成分の変化が極大を呈した部分の
検出を行ない、その変化が極大を呈したときの水平方向
の加速度成分が向いている方向に対応して特定される方
向を前記進行の方向の検出結果とすることで、移動体が
歩行運動を行なうことによって移動するときの進行の方
向の検出を行なう。
【０１５３】こうすることにより、その移動体の歩行運
動による移動における進行の方向を検出することが可能
となり、また、人が携行可能なナビゲーション装置等で
この方法を使用すると、そのナビゲーション装置の携行
状態に拘らず歩行による進行方向の検出が可能となる効
果を奏する。
動による移動における進行の方向を検出することが可能
となり、また、人が携行可能なナビゲーション装置等で
この方法を使用すると、そのナビゲーション装置の携行
状態に拘らず歩行による進行方向の検出が可能となる効
果を奏する。
【図１】本発明を実施するナビゲーション装置の構造を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明を実施するナビゲーション装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図３】歩行運動における前後振動を説明する図であ
る。
る。
【図４】歩行運動における水平方向加速度と垂直方向加
速度との関係を求める実験の結果をグラフで示した図
（その１）である。
速度との関係を求める実験の結果をグラフで示した図
（その１）である。
【図５】歩行運動における水平方向加速度と垂直方向加
速度との関係を求める実験の結果をグラフで示した図
（その２）である。
速度との関係を求める実験の結果をグラフで示した図
（その２）である。
【図６】歩行方向算出部の詳細構成を示す図である。
【図７】加速度データファイルの構造を示す図である。
【図８】歩行角度データファイルの構造を示す図であ
る。
る。
【図９】歩行方向算出処理の処理内容を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図１０】ピーク検出処理の処理内容を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図１１】歩行角度算出処理の処理内容を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１２】歩行角度登録処理の処理内容を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１３】歩行角度決定処理を示す図である。
【図１４】歩行方位の算出法を説明する図である。
【図１５】歩行方向算出処理の第二の例の処理内容を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図１６】歩行角度算出処理の第二の例の処理内容を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図１７】歩行方向算出処理の第三の例の処理内容を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図１８】記録させた制御プログラムをコンピュータで
読み取ることの可能な記録媒体の例を示す図である。
読み取ることの可能な記録媒体の例を示す図である。
１ ナビゲーション装置
２ 本体
３ アンテナ
４ 表示部
５ 操作ボタン
６ 加速度センサ
７ 方位センサ
１０ 歩行方向算出部
１１ 加速度データ管理部
１１−１ 各軸成分算出部
１２ 加速度データファイル
１３ 垂直成分ピーク検出部
１４ 水平成分ピーク検出部
１５ 歩行角度算出部
１５−１ 角度変換部
１６ 歩行角度データ管理部
１７ 歩行角度データファイル
１８ 歩行角度出力部
２０ 移動速度算出部
３０ 装置方位算出部
４０ 歩行方位算出部
５０ ＧＰＳ電波受信部
６０ ＧＰＳ測位算出部
７０ 現在位置算出部
８０ 地図情報データベース
９０ 地図マッピング制御部
１００１ コンピュータ
１００２、１００６ 記憶装置
１００３ 携帯可能記録媒体
１００４ ネットワーク
１００５ プログラムサーバ
Claims (10)
- 【請求項１】 移動体が歩行運動を行なうことによって
移動するときの進行の方向の検出を行なう方法であっ
て、 前記歩行運動に伴って前記移動体で観測された加速度に
ついての鉛直方向の加速度成分、及び該鉛直方向に直交
する方向である水平方向の加速度成分の取得を行ない、 前記鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈した部分及
び極小を呈した部分の検出を行ない、 前記鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときと
極小を呈したときとの間のときにおいて前記水平方向の
加速度成分の変化が極大を呈した部分の検出を行ない、 前記水平方向の加速度成分の変化が極大を呈したときの
該水平方向の加速度成分が向いている方向の検出を行な
い、 前記水平方向の加速度成分が向いている方向に対応して
特定される方向を前記進行の方向の検出結果とする、 ことを特徴とする歩行方向検出方法。 - 【請求項２】 前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出は、前記鉛直方向の加速度成分の変
化が極大を呈したときから極小を呈したときまでの間の
ときにおいて行なわれ、 前記進行の方向の検出結果とされる前記水平方向の加速
度成分の向いている方向に対応して特定される方向は、
前記水平方向の加速度成分の向いている方向に対して正
反対の方向である、 ことを特徴とする請求項１に記載の歩行方向検出方法。 - 【請求項３】 前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出においては、前記鉛直方向の加速度
成分の変化が極大を呈したときより後の所定の間のとき
における前記水平方向の加速度成分を該検出の対象から
除外することを特徴とする請求項２に記載の歩行方向検
出方法。 - 【請求項４】 前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出は、前記鉛直方向の加速度成分の変
化が極小を呈したときから極大を呈したときまでの間の
ときにおいて行なわれ、 前記進行の方向の検出結果とされる前記水平方向の加速
度成分の向いている方向に対応して特定される方向は、
前記水平方向の加速度成分の向いている方向である、 ことを特徴とする請求項１に記載の歩行方向検出方法。 - 【請求項５】 前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出においては、前記鉛直方向の加速度
成分の変化が極大を呈したときより前の所定の間のとき
における前記水平方向の加速度成分を該検出の対象から
除外することを特徴とする請求項４に記載の歩行方向検
出方法。 - 【請求項６】 前記極大を呈した部分及び極小を呈した
部分は、平滑微分法に従って検出することを特徴とする
請求項１に記載の歩行方向検出方法。 - 【請求項７】 前記進行の方向の検出が繰り返し行なわ
れる度に得られた複数の前記検出結果に基づいて前記進
行の方向の検出結果の決定を行なうことを特徴とする請
求項１に記載の歩行方向検出方法。 - 【請求項８】 前記水平方向の加速度成分の変化が極大
を呈した部分の検出では、前記鉛直方向の加速度成分の
変化が極小を呈したときから極大を呈したときまでの間
のときにおいて該水平方向の加速度成分の変化が極大を
呈した第一の部分の検出、及び該鉛直方向の加速度成分
の変化が該極大を呈したときから次に極小を呈したとき
までの間のときにおいて該水平方向の加速度成分の変化
が極大を呈した第二の部分の検出が行なわれ、 前記第一の部分における前記水平方向の加速度成分の大
きさと前記第二の部分における前記水平方向の加速度成
分の大きさとの比較を行ない、 前記進行の方向の検出結果とされる前記水平方向の加速
度成分の向いている方向に対応して特定される方向は、
前記比較の結果に基づき、前記第一の部分における水平
方向の加速度成分の大きさの方が大きいときには該第一
の部分における水平方向の加速度成分の向いている方向
であり、前記第二の部分における水平方向の加速度成分
の大きさの方が大きいときには該第二の部分における水
平方向の加速度成分の向いている方向に対して正反対の
方向である、 ことを特徴とする請求項１に記載の歩行方向検出方法。 - 【請求項９】 移動体が歩行運動を行なうことによって
移動するときの進行の方向の検出を行なう装置であっ
て、 前記歩行運動に伴って前記移動体で観測された加速度に
ついての鉛直方向の加速度成分、及び該鉛直方向に直交
する方向である水平方向の加速度成分が格納される格納
手段と、 前記鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈した部分及
び極小を呈した部分の検出を行なう鉛直方向加速度成分
ピーク検出手段と、 前記鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときと
極小を呈したときとの間のときにおいて前記水平方向の
加速度成分の変化が極大を呈した部分の検出を行なう水
平方向加速度成分ピーク検出手段と、 前記水平方向の加速度成分の変化が極大を呈したときの
該水平方向の加速度成分が向いている方向の検出を行な
う水平方向加速度成分方向検出手段と、 前記水平方向の加速度成分が向いている方向に対応して
特定される方向を前記進行の方向の検出結果として出力
する結果出力手段と、 を有することを特徴とする歩行方向検出装置。 - 【請求項１０】 移動体が歩行運動を行なうことによっ
て移動するときの進行の方向の検出を行なう処理をコン
ピュータに行なわせるためのプログラムであって、 前記歩行運動に伴って前記移動体で観測された加速度に
ついての鉛直方向の加速度成分、及び該鉛直方向に直交
する方向である水平方向の加速度成分の取得を行なう処
理と、 前記鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈した部分及
び極小を呈した部分の検出を行なう処理と、 前記鉛直方向の加速度成分の変化が極大を呈したときと
極小を呈したときとの間のときにおいて前記水平方向の
加速度成分の変化が極大を呈した部分の検出を行なう処
理と、 前記水平方向の加速度成分の変化が極大を呈したときの
該水平方向の加速度成分が向いている方向の検出を行な
う処理と、 前記水平方向の加速度成分の向いている方向に対応して
特定される方向を前記進行の方向の検出結果とする処理
と、 をコンピュータに行なわせるためのプログラム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002104804A JP4126388B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 歩行方向検出装置及びプログラム |
| US10/407,045 US6820002B2 (en) | 2002-04-08 | 2003-04-04 | Moving direction detection method, moving direction detection apparatus, and program code |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002104804A JP4126388B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 歩行方向検出装置及びプログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003302419A true JP2003302419A (ja) | 2003-10-24 |
| JP4126388B2 JP4126388B2 (ja) | 2008-07-30 |
Family
ID=28672341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002104804A Expired - Fee Related JP4126388B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 歩行方向検出装置及びプログラム |
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| Country | Link |
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| US (1) | US6820002B2 (ja) |
| JP (1) | JP4126388B2 (ja) |
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