JP2011163861A - Portable terminal for determining travel direction of walker using geomagnetic sensor and acceleration sensor, program and method - Google Patents

Portable terminal for determining travel direction of walker using geomagnetic sensor and acceleration sensor, program and method Download PDF

Info

Publication number
JP2011163861A
JP2011163861A JP2010025473A JP2010025473A JP2011163861A JP 2011163861 A JP2011163861 A JP 2011163861A JP 2010025473 A JP2010025473 A JP 2010025473A JP 2010025473 A JP2010025473 A JP 2010025473A JP 2011163861 A JP2011163861 A JP 2011163861A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acceleration
calculating
data
horizontal
geomagnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010025473A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5334131B2 (en
Inventor
Shigeki Muramatsu
茂樹 村松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Original Assignee
KDDI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KDDI Corp filed Critical KDDI Corp
Priority to JP2010025473A priority Critical patent/JP5334131B2/en
Publication of JP2011163861A publication Critical patent/JP2011163861A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5334131B2 publication Critical patent/JP5334131B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a portable terminal held in a nearly fixed posture of the terminal, and correctly determining the travel direction of a walker using an acceleration sensor and a geomagnetic sensor. <P>SOLUTION: The portable terminal comprises: a vertical direction acceleration calculating means for calculating vertical direction acceleration from acceleration data; a walk timing detecting means for detecting walk timing as a local maximal point of vertical direction/upward acceleration; a horizontal direction acceleration calculating means for calculating horizontal direction acceleration orthogonal to the vertical direction acceleration by using the acceleration data and geomagnetic data; an acceleration-per-step segmenting means for segmenting the horizontal direction acceleration per step based on the walk timing; a direction-per-step calculating means for calculating the direction per step from the horizontal direction acceleration per step by using a principal component analysis; a direction-per-step classifying means for alternately classifying the direction per step into an odd step and an even step; and a travel direction calculating means for calculating the travel direction as the direction of a bisector between the direction per step of the odd step and the direction per step of the even step. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、地磁気センサ及び加速度センサを用いて歩行者の進行方向を決定する技術に関する。特に、進行方向をリアルタイムに導出する自律航法技術に関する。   The present invention relates to a technique for determining a traveling direction of a pedestrian using a geomagnetic sensor and an acceleration sensor. In particular, the present invention relates to an autonomous navigation technique for deriving a traveling direction in real time.

従来、加速度センサ及び方位センサを用いて、進行方向及び現在位置をリアルタイムに導出する自律航法技術がある。自律航法技術は、GPS(Global Positioning System)技術と組み合わされて、主にカーナビゲーションシステム(Car Navigation System)に利用されている。カーナビゲーションシステムは、自動車の運転者に対して、正確な進行方向及び現在位置と、目的地への走行経路案内とを、ディスプレイに表示する。   Conventionally, there is an autonomous navigation technique that derives a traveling direction and a current position in real time using an acceleration sensor and a direction sensor. Autonomous navigation technology is combined with GPS (Global Positioning System) technology and is mainly used for a car navigation system. The car navigation system displays, on a display, an accurate traveling direction and current position, and a travel route guide to a destination for a driver of a car.

カーナビゲーションシステムは、GPSによって測位した現在位置情報を、車速パルス又はジャイロのような自律航法技術によって補正する。また、道路地図情報を必要に応じて読み出し、現在の走行経路が道路上と一致するように、進行方向及び現在位置を補正する(投影法によるマップマッチング技術、例えば特許文献1参照)。これにより、センサの誤差によって、現在位置が、道路上でない位置になることを防ぐことができる。   The car navigation system corrects the current position information measured by the GPS by an autonomous navigation technique such as a vehicle speed pulse or a gyro. Further, the road map information is read out as necessary, and the traveling direction and the current position are corrected so that the current travel route coincides with the road (refer to map matching technology based on a projection method, for example, Patent Document 1). As a result, it is possible to prevent the current position from being a position not on the road due to a sensor error.

これに対し、このようなナビゲーション技術を、歩行者の所持する携帯端末に適応したシステムもある。具体的には、検出した歩行者の「歩数」と、その歩行者の「歩幅」とを用いて、始点からの累積的な現在位置を導出する(例えば特許文献2参照)。自律航法技術を歩行者に適応した場合、水平方向の移動以外の加速度成分も検出される。従って、測定される距離は、単純に加速度センサの出力を積分するのではなく、歩数及び歩幅から導出される。   On the other hand, there is a system in which such navigation technology is applied to a portable terminal possessed by a pedestrian. Specifically, a cumulative current position from the starting point is derived using the detected “number of steps” of the pedestrian and the “step length” of the pedestrian (see, for example, Patent Document 2). When the autonomous navigation technology is applied to a pedestrian, acceleration components other than horizontal movement are also detected. Thus, the measured distance is derived from the number of steps and the step length, rather than simply integrating the output of the acceleration sensor.

「歩数」は、携帯端末内の加速度センサによって検出された軸毎の加速度を二乗和の平方根とし(√(x+y+z))、そのピーク−ピーク間を1歩として検出する(例えば特許文献3参照)。「歩幅」は、利用者が予め設定するか、若しくは利用者の身長から推定する。又は、他の技術によれば、歩行者に規定距離を歩行させることによって、その歩幅をキャリブレーションする技術もある(例えば非特許文献1参照)。 The “number of steps” is detected by taking the acceleration for each axis detected by the acceleration sensor in the mobile terminal as the square root of the sum of squares (√ (x 2 + y 2 + z 2 )) and taking the peak-to-peak as one step (for example, (See Patent Document 3). The “step length” is preset by the user or estimated from the height of the user. Alternatively, according to another technique, there is a technique of calibrating the stride by causing a pedestrian to walk a specified distance (see, for example, Non-Patent Document 1).

「進行方向」は、「方位センサ」によって検出される。方位センサとしては、一般に地磁気センサが利用される。水平方向の加速度の分布に基づいて進行方向を決定する技術もある(例えば特許文献8、9参照)。また、端末の姿勢を導出するべく鉛直方向を決定した後に、鉛直方向加速度と進行方向加速度との関係を利用して、歩行者の進行方向を決定する技術もある(例えば特許文献4参照)。更に、歩行者の腕振りの特徴から進行方向を決定する技術もある(例えば非特許文献2参照)。更に、特定時点の端末の姿勢から進行方向を決定する技術もある(例えば特許文献5参照)。更に、進行方向に交差点を介して複数の道路が存在する場合、その交差点を、現在位置とする技術もある(例えば特許文献6参照)。   The “traveling direction” is detected by the “direction sensor”. As the direction sensor, a geomagnetic sensor is generally used. There is also a technique for determining a traveling direction based on a horizontal acceleration distribution (see, for example, Patent Documents 8 and 9). There is also a technique for determining the direction of travel of a pedestrian using the relationship between the acceleration in the vertical direction and the acceleration in the travel direction after determining the vertical direction in order to derive the posture of the terminal (see, for example, Patent Document 4). Furthermore, there is a technique for determining the traveling direction from the characteristics of a pedestrian's arm swing (see, for example, Non-Patent Document 2). Further, there is a technique for determining the traveling direction from the attitude of the terminal at a specific time (see, for example, Patent Document 5). Furthermore, when there are a plurality of roads through an intersection in the traveling direction, there is a technique for setting the intersection as the current position (see, for example, Patent Document 6).

自律航法技術を用いた現在位置の決定について、センサデータの累積的誤差の影響を防ぐために、交差点での右折左折を検出した際に、その交差点を、現在位置の特定のための始点とする技術もある(例えば特許文献7参照)。即ち、方向転換が検出される毎に、センサデータの累積的誤差がリセットされることなり、その後の現在位置の特定に、先の累積的誤差が影響しない。   A technology to determine the current position using autonomous navigation technology, in order to prevent the influence of the cumulative error of sensor data, when the right turn or left turn at the intersection is detected, the intersection is the starting point for specifying the current position (See, for example, Patent Document 7). That is, every time a turn is detected, the cumulative error of the sensor data is reset, and the previous cumulative error does not affect the subsequent specification of the current position.

特開平5−061408号公報JP-A-5-061408 特開平9−089584号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-089584 特開2005−038018号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-038018 特開2008−039619号公報JP 2008-039619 A WO2006/104140WO2006 / 104140 特開平3−099399号公報JP-A-3-099399 特開昭63−011813号公報JP 63-011813 A 特許第4126388号公報Japanese Patent No. 4126388 特開2008−116315号公報JP 2008-116315 A

「Nike+iPodユーザーズガイド」、第27頁、「online」、[平成21年2月3日検索]、インターネット<URL:http://manuals.info.apple.com/ja/nikeipod_users_guide.pdf>"Nike + iPod User's Guide", page 27, "online", [Search February 3, 2009], Internet <URL: http://manuals.info.apple.com/en/nikeipod_users_guide.pdf> 上坂大輔、岩本健嗣、村松茂樹、西山智、「携帯電話における加速度・地磁気センサを用いた位置取得システム」、マルチメディア・分散・協調とモバイルシンポジウム、論文集、pp.761-767、2008年7月Daisuke Uesaka, Kengo Iwamoto, Shigeki Muramatsu, Satoshi Nishiyama, “Position acquisition system using acceleration and geomagnetic sensors in mobile phones”, Multimedia, Distributed, Cooperation and Mobile Symposium, Proceedings, pp.761-767, July 2008 Moon 村松茂樹、上坂大輔、横山浩之、「歩行時の端末姿勢の推定に関する一検討」、株式会社KDDI研究所、FIT2009(第8回情報科学技術フォーラム)、講演論文集、平成21年9月2日、[online]、[平成22年2月3日検索]、インターネット<URL:http://www.sofken.com/FIT2009/pdf/M/M_037.pdf>Shigeki Muramatsu, Daisuke Uesaka, Hiroyuki Yokoyama, “A Study on Estimating Terminal Posture During Walking”, KDDI R & D Laboratories, Inc., FIT2009 (8th Information Science and Technology Forum), Proceedings, September 2, 2009 , [Online], [Search February 3, 2010], Internet <URL: http://www.sofken.com/FIT2009/pdf/M/M_037.pdf>

特許文献4に記載された技術は、所定の閾値を超える加速度が検出された方向を、進行方向の候補とする。しかしながら、加速度の分布が、直線状ではなく幅をもつ場合には、多数の進行方向の候補に対する評価が必要であり、演算量が膨大になる。   In the technique described in Patent Document 4, a direction in which an acceleration exceeding a predetermined threshold is detected is set as a traveling direction candidate. However, when the acceleration distribution is not linear but has a width, it is necessary to evaluate a large number of candidates in the traveling direction, and the amount of calculation is enormous.

また、特許文献5、8、9に記載された技術によれば、歩行者の身に着けられた携帯端末の姿勢が大凡一定であれば、歩行の際に検出される水平方向の加速度が、進行方向に分布することを利用している。しかしながら、端末を片手に持って移動するような場合、端末の姿勢が大凡一定であっても、水平方向の加速度が進行方向に分布しないことがある。   Further, according to the techniques described in Patent Documents 5, 8, and 9, if the posture of the mobile terminal worn by the pedestrian is roughly constant, the horizontal acceleration detected during walking is Utilizing the distribution in the direction of travel. However, when moving with the terminal held in one hand, the horizontal acceleration may not be distributed in the traveling direction even if the terminal posture is roughly constant.

図1は、歩行者によって手持ちされた携帯端末の態様を表す説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an aspect of a mobile terminal held by a pedestrian.

図1によれば、歩行者は、携帯端末を手持ちし、その画面を視認している。例えば、携帯端末に地図が表示されており、歩行者は、そのディスプレイを閲覧しながら、歩行している場合が想定される。これは、歩行者にとって最も正確に進行方向を知りたい場合における姿勢である。このとき、歩行中の携帯端末の姿勢は、大凡一定となる。携帯端末の姿勢が大凡一定であれば、携帯端末に搭載された加速度センサ及び地磁気センサを用いて、進行方向を推定することができる。センサは、携帯端末に固定的に内蔵されているために、携帯端末の向きが決まれば、センサの軸の向きも決まる。例えば、図1によれば、x軸はキー面の上から下へ向けて、y軸はキー面の左から右へ向けて、z軸はキー面の裏から表へ向けて、割り当てられている。勿論、センサの座標系の割り当ては、これに限られない。   According to FIG. 1, the pedestrian is holding the mobile terminal and viewing the screen. For example, it is assumed that a map is displayed on the mobile terminal and the pedestrian is walking while browsing the display. This is the posture when the pedestrian wants to know the traveling direction most accurately. At this time, the posture of the mobile terminal while walking is approximately constant. If the attitude of the mobile terminal is roughly constant, the traveling direction can be estimated using an acceleration sensor and a geomagnetic sensor mounted on the mobile terminal. Since the sensor is fixedly incorporated in the mobile terminal, if the orientation of the mobile terminal is determined, the orientation of the sensor axis is also determined. For example, according to FIG. 1, the x-axis is assigned from the top to the bottom of the key surface, the y-axis is directed from the left to the right of the key surface, and the z-axis is assigned from the back of the key surface to the front. Yes. Of course, the assignment of the coordinate system of the sensor is not limited to this.

しかしながら、図1によれば、携帯端末の姿勢は大凡一定しているけれども、歩行に伴って、水平方向及び鉛直方向へ揺れる。また、手持ちされた携帯端末で検出される加速度は、腕によって吸収されることとなる。このような状態で、特許文献4に記載された技術を用いた場合、多数の進行方向の候補に対する評価が必要となり、演算量が膨大になる。   However, according to FIG. 1, although the attitude of the mobile terminal is almost constant, it swings in the horizontal direction and the vertical direction with walking. Further, the acceleration detected by the handheld portable terminal is absorbed by the arm. In such a state, when the technique described in Patent Document 4 is used, it is necessary to evaluate a large number of traveling direction candidates, and the amount of calculation is enormous.

そこで、本発明は、利用者に端末の姿勢が大凡一定となるように所持された携帯端末について、その携帯端末に搭載された加速度センサ及び地磁気センサを用いて、歩行者の進行方向をできる限り正確に決定する携帯端末、プログラム及び方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention uses the acceleration sensor and the geomagnetic sensor mounted on the portable terminal as much as possible for the portable terminal held by the user so that the posture of the terminal is approximately constant. It is an object of the present invention to provide a portable terminal, a program, and a method for accurately determining.

本発明によれば、3軸の加速度データを出力する加速度センサと、3軸の地磁気データを出力する地磁気センサと、加速度データ及び地磁気データから歩行者の進行方向を決定する進行方向決定手段とを有し、歩行者によって所持される携帯端末であって、
進行方向決定手段は、
加速度データから、鉛直方向加速度を算出する鉛直方向加速度算出手段と、
鉛直方向上向き加速度の極大点を歩行タイミングとして検出する歩行タイミング検出手段と、
加速度データ及び地磁気データを用いて、鉛直方向加速度に直交する水平方向加速度を算出する水平方向加速度算出手段と、
歩行タイミングに基づいて、1歩分の水平方向加速度に区分する歩毎加速度区分手段と、
1歩分の水平方向加速度から、歩毎方向を算出する歩毎方向算出手段と、
歩毎方向を、奇数歩目又は偶数歩目に交互に分類する歩毎方向分類手段と、
奇数歩目の歩毎方向と偶数歩目の歩毎方向との二等分線の方向を、進行方向として算出する進行方向算出手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, the acceleration sensor that outputs the triaxial acceleration data, the geomagnetic sensor that outputs the triaxial geomagnetic data, and the traveling direction determination means that determines the traveling direction of the pedestrian from the acceleration data and the geomagnetic data. A portable terminal possessed by a pedestrian,
The direction of travel determination means is
Vertical acceleration calculating means for calculating vertical acceleration from acceleration data;
Walking timing detection means for detecting the maximum point of vertical upward acceleration as walking timing;
Horizontal acceleration calculation means for calculating horizontal acceleration orthogonal to vertical acceleration using acceleration data and geomagnetic data;
Step-by-step acceleration classification means for dividing the horizontal acceleration into one step based on the walking timing;
A step-by-step direction calculating means for calculating a step-by-step direction from a horizontal acceleration for one step;
Step-by-step direction classifying means for alternately classifying the step-by-step directions into odd-numbered steps or even-numbered steps;
It has a traveling direction calculation means for calculating the direction of a bisector between the odd-numbered step-by-step direction and the even-numbered step-by-step direction as the traveling direction.

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、水平方向加速度算出手段は、
加速度センサから出力された軸毎の加速度に基づいて、重力ベクトルGを算出し、
重力ベクトルG及び地磁気ベクトルMを用いて、北向き加速度ANorth及び東向き加速度AEastを算出し、
水平方向加速度を、北向き加速度ANorth及び東向き加速度AEastによって構成することも好ましい。
According to another embodiment of the portable terminal of the present invention, the horizontal acceleration calculating means is
Based on the acceleration for each axis output from the acceleration sensor, the gravity vector G is calculated,
Using the gravity vector G and the geomagnetic vector M, the northward acceleration A North and the eastward acceleration A East are calculated,
It is also preferable that the horizontal acceleration is constituted by a north acceleration A North and an east acceleration A East .

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、水平方向加速度算出手段は、
重力ベクトルG及び地磁気ベクトルMを用いて、G×M/|G×M|によって東向き単位ベクトルeEastを算出し、
東向き単位ベクトルeEastに対する加速度データの内積をとることによって、東向き加速度AEastを算出し、
重力ベクトルG及び地磁気ベクトルMを用いて、G×M×G/|G×M×G|によって北向き単位ベクトルeNorthを算出し、
北向き単位ベクトルeNorthに対する加速度データの内積をとることによって、北向き加速度ANorthを算出することも好ましい。
According to another embodiment of the portable terminal of the present invention, the horizontal acceleration calculating means is
Using the gravity vector G and the geomagnetic vector M, the eastward unit vector e East is calculated by G × M / | G × M |
The eastward acceleration A East is calculated by taking the inner product of the acceleration data for the eastward unit vector e East ,
Using the gravity vector G and the geomagnetic vector M, calculate the north-facing unit vector e North by G × M × G / | G × M × G |
It is also preferable to calculate the northward acceleration A North by taking the inner product of the acceleration data with respect to the northward unit vector e North .

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、歩毎方向算出手段は、1歩分の多数の水平方向加速度を水平面にプロットし、主成分分析を用いて、多数のプロットに対する歩毎方向を算出することも好ましい。   According to another embodiment of the portable terminal of the present invention, the step-by-step direction calculating means plots a large number of horizontal accelerations for one step on a horizontal plane, and uses principal component analysis to calculate the step-by-step directions for the multiple plots. It is also preferable to calculate.

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、歩毎方向算出手段は、
歩毎の北向き及び東向きの水平方向加速度について分散Vxx,Vyy及び共分散Vxyを算出し、
分散及び共分散に基づいて、固有値λを算出し、
固有値λを用いて、固有ベクトル[e1,e2]を算出し、
固有ベクトル[e1,e2]を用いて、角度Tan-1(e1/e2)を、歩毎方向として算出することも好ましい。
According to another embodiment of the portable terminal of the present invention, the stepwise direction calculating means is
Calculate variances Vxx, Vyy and covariance Vxy for northward and eastward horizontal acceleration for each step,
Based on the variance and covariance, calculate the eigenvalue λ,
The eigenvector [e 1 , e 2 ] is calculated using the eigenvalue λ,
It is also preferable to calculate the angle Tan −1 (e 1 / e 2 ) as a step-by-step direction using the eigenvector [e 1 , e 2 ].

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、奇数歩目の歩毎方向と偶数歩目の歩毎方向との平均値を、進行方向として算出することも好ましい。   According to another embodiment of the portable terminal of the present invention, it is also preferable to calculate an average value of the odd-numbered steps and the even-numbered steps as the traveling direction.

本発明の携帯端末における他の実施形態によれば、鉛直方向加速度算出手段及び水平方向加速度算出手段は、加速度データに対して、高域周波数成分を遮断するローパスフィルタとして機能することも好ましい。   According to another embodiment of the portable terminal of the present invention, it is also preferable that the vertical acceleration calculation means and the horizontal acceleration calculation means function as a low-pass filter that blocks high frequency components with respect to acceleration data.

本発明によれば、3軸の加速度データを出力する加速度センサと、3軸の地磁気データを出力する地磁気センサとを有する携帯端末に搭載されたコンピュータを、加速度データ及び地磁気データから歩行者の進行方向を決定する進行方向決定手段として機能させるプログラムであって、
進行方向決定手段は、
加速度データから、鉛直方向加速度を算出する鉛直方向加速度算出手段と、
鉛直方向上向き加速度の極大点を歩行タイミングとして検出する歩行タイミング検出手段と、
加速度データ及び地磁気データを用いて、鉛直方向加速度に直交する水平方向加速度を算出する水平方向加速度算出手段と、
歩行タイミングに基づいて、1歩分の水平方向加速度に区分する歩毎加速度区分手段と、
1歩分の水平方向加速度から、歩毎方向を算出する歩毎方向算出手段と、
歩毎方向を、奇数歩目又は偶数歩目に交互に分類する歩毎方向分類手段と、
奇数歩目の歩毎方向と偶数歩目の歩毎方向との二等分線の方向を、進行方向として算出する進行方向算出手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, a computer mounted on a portable terminal having an acceleration sensor that outputs triaxial acceleration data and a geomagnetic sensor that outputs triaxial geomagnetic data can be used as a pedestrian's progression from acceleration data and geomagnetic data. A program that functions as a traveling direction determination means for determining a direction,
The direction of travel determination means is
Vertical acceleration calculating means for calculating vertical acceleration from acceleration data;
Walking timing detection means for detecting the maximum point of vertical upward acceleration as walking timing;
Horizontal acceleration calculation means for calculating horizontal acceleration orthogonal to vertical acceleration using acceleration data and geomagnetic data;
Step-by-step acceleration classification means for dividing the horizontal acceleration into one step based on the walking timing;
A step-by-step direction calculating means for calculating a step-by-step direction from a horizontal acceleration for one step;
Step-by-step direction classifying means for alternately classifying the step-by-step directions into odd-numbered steps or even-numbered steps;
The computer is caused to function as a traveling direction calculation unit that calculates the direction of the bisector of the odd-numbered step-by-step and even-numbered step-by-step directions as the traveling direction.

本発明によれば、3軸の加速度データを出力する加速度センサと、3軸の地磁気データを出力する地磁気センサとを有する携帯端末によって、加速度データ及び地磁気データから歩行者の進行方向を決定する進行方向決定方法であって、
加速度データから、鉛直方向加速度を算出する第1のステップと、
鉛直方向上向き加速度の極大点を歩行タイミングとして検出する第2のステップと、
加速度データ及び地磁気データを用いて、鉛直方向加速度に直交する水平方向加速度を算出する第3のステップと、
歩行タイミングに基づいて、1歩分の水平方向加速度に区分する第4のステップと、
1歩分の水平方向加速度から、歩毎方向を算出する第5のステップと、
歩毎方向を、奇数歩目又は偶数歩目に交互に分類する第6のステップと、
奇数歩目の歩毎方向と偶数歩目の歩毎方向との二等分線の方向を、進行方向として算出する第7のステップと
を有することを特徴とする。
According to the present invention, a portable terminal having an acceleration sensor that outputs triaxial acceleration data and a geomagnetic sensor that outputs triaxial geomagnetic data is used to determine a pedestrian's direction of travel from acceleration data and geomagnetic data. A direction determination method,
A first step of calculating vertical acceleration from acceleration data;
A second step of detecting a maximum point of vertical upward acceleration as a walking timing;
A third step of calculating a horizontal acceleration perpendicular to the vertical acceleration using the acceleration data and the geomagnetic data;
A fourth step of dividing the horizontal acceleration into one step based on the walking timing;
A fifth step of calculating the direction for each step from the horizontal acceleration for one step;
A sixth step of alternately classifying the direction of each step into odd or even steps;
And a seventh step of calculating the direction of the bisector between the odd-numbered step-by-step direction and the even-numbered step-by-step direction as the traveling direction.

本発明の携帯端末、プログラム及び方法によれば、利用者に端末の姿勢が大凡一定となるように所持された携帯端末について、その携帯端末に搭載された加速度センサ及び地磁気センサを用いて、歩行者の進行方向をできる限り正確に決定することができる。   According to the portable terminal, the program, and the method of the present invention, the user walks using the acceleration sensor and the geomagnetic sensor mounted on the portable terminal held by the user so that the attitude of the terminal is approximately constant. It is possible to determine a person's traveling direction as accurately as possible.

歩行者によって手持ちされた携帯端末の態様を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the aspect of the portable terminal hand-held by the pedestrian. 本発明における携帯端末の機能構成図である。It is a functional block diagram of the portable terminal in this invention. 経過時間に応じた軸毎の加速度のグラフである。It is a graph of the acceleration for every axis | shaft according to elapsed time. 経過時間に応じた鉛直方向加速度のグラフである。It is a graph of the vertical direction acceleration according to elapsed time. 水平方向加速度の変化を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the change of a horizontal direction acceleration. 水平方向加速度と鉛直方向加速度との変化の対応を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the response | compatibility of the change of a horizontal direction acceleration and a vertical direction acceleration. 重力G及び地磁気Mに対する方位の関係を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the relationship of the direction with respect to gravity G and geomagnetism M. FIG. 歩毎の方向を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the direction for every step.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図2は、本発明における携帯端末の機能構成図である。   FIG. 2 is a functional configuration diagram of the mobile terminal according to the present invention.

図2によれば、携帯端末1は、利用者によって手持ち可能な端末であって、例えば携帯電話機である。携帯端末1は、進行方向決定部10と、加速度センサ11と、地磁気センサ12と、測位部13と、地図情報記憶部14と、表示制御部15と、ディスプレイ16とを有する。進行方向決定部10、地図情報記憶部14及び表示制御部15は、携帯端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。   According to FIG. 2, the mobile terminal 1 is a terminal that can be held by a user, for example, a mobile phone. The portable terminal 1 includes a traveling direction determination unit 10, an acceleration sensor 11, a geomagnetic sensor 12, a positioning unit 13, a map information storage unit 14, a display control unit 15, and a display 16. The traveling direction determination unit 10, the map information storage unit 14, and the display control unit 15 are realized by executing a program that causes a computer mounted on the portable terminal to function.

加速度センサ11は、x軸、y軸及びz軸毎の加速度を検出する。既存の一般的な携帯電話機の場合、加速度センサを予め搭載しているものも多い。検出された加速度データは、進行方向決定部10へ出力される。   The acceleration sensor 11 detects acceleration for each of the x axis, the y axis, and the z axis. In the case of existing general mobile phones, there are many cases in which an acceleration sensor is mounted in advance. The detected acceleration data is output to the traveling direction determination unit 10.

図3は、経過時間に応じた軸毎の加速度のグラフである。   FIG. 3 is a graph of acceleration for each axis according to elapsed time.

図3によれば、歩行者が、携帯端末を手持ちし、そのディスプレイを視認しながら歩行した場合に、加速度センサによって得られた軸毎の加速度データが表されている。   According to FIG. 3, when a pedestrian holds a mobile terminal and walks while viewing the display, acceleration data for each axis obtained by the acceleration sensor is shown.

地磁気センサ12は、南から北へ向かう地球の磁力線である地磁気を検出する。検出された地磁気の水平面に対する正射影の向きが、「北」となる。3軸の地磁気センサの場合、水平でなくても傾きを検出することによって、方位を検出することができる。検出された地磁気データは、進行方向決定部10へ出力される。   The geomagnetic sensor 12 detects geomagnetism, which is the magnetic field lines of the earth from south to north. The direction of the orthogonal projection of the detected geomagnetism with respect to the horizontal plane is “north”. In the case of a triaxial geomagnetic sensor, the orientation can be detected by detecting the tilt even if it is not horizontal. The detected geomagnetic data is output to the traveling direction determination unit 10.

測位部13は、GPS(Global Positioning System)衛星からの測位電波を受信し、現在位置の緯度経度データを取得する。その緯度経度データは、表示制御部15へ出力される。   The positioning unit 13 receives a positioning radio wave from a GPS (Global Positioning System) satellite and acquires latitude and longitude data of the current position. The latitude / longitude data is output to the display control unit 15.

地図情報記憶部14は、地図情報を蓄積する。表示制御部15から指示された現在位置に基づいて、その地図情報を表示制御部15へ出力する。   The map information storage unit 14 accumulates map information. Based on the current position instructed from the display control unit 15, the map information is output to the display control unit 15.

表示制御部15は、進行方向決定部10から進行方向データを入力し、測位部13から現在位置情報を入力する。また、表示制御部15は、現在位置情報を地図情報記憶部14へ出力し、現在位置の地図情報を取得する。そして、表示制御部15は、地図の上に現在位置を表示すると共に、その進行方向を矢印で表示した画像を生成する。その画像は、ディスプレイ部16へ出力される。例えば、歩行者用のナビゲーションシステムに用いられる。   The display control unit 15 receives the traveling direction data from the traveling direction determination unit 10 and the current position information from the positioning unit 13. Further, the display control unit 15 outputs the current position information to the map information storage unit 14 and acquires the map information of the current position. And the display control part 15 produces | generates the image which displayed the present position on the map, and displayed the advancing direction with the arrow. The image is output to the display unit 16. For example, it is used for a navigation system for pedestrians.

ディスプレイ14は、表示制御部15からの画像を表示することによって、歩行中のユーザに対してその画像を視認させる。   The display 14 displays an image from the display control unit 15 so that the walking user can visually recognize the image.

進行方向部10は、鉛直方向加速度算出部101と、水平方向加速度算出部102と、歩行タイミング検出部103と、歩毎加速度区分部104と、歩毎方向算出部105と、歩毎方向分類部106と、進行方向算出部107とを有する。以下では、これら機能構成部について、詳細に説明する。   The traveling direction unit 10 includes a vertical direction acceleration calculation unit 101, a horizontal direction acceleration calculation unit 102, a walking timing detection unit 103, a step-by-step acceleration classification unit 104, a step-by-step direction calculation unit 105, and a step-by-step direction classification unit. 106 and a traveling direction calculation unit 107. Hereinafter, these functional components will be described in detail.

[鉛直方向加速度算出部・水平方向加速度算出部]
鉛直方向加速度算出部101は、加速度データを用いて鉛直方向加速度を算出する。また、水平方向加速度算出部102は、加速度データ及び地磁気データを用いて水平方向加速度を算出する。尚、鉛直方向加速度と水平方向加速度とは、互いに直交する。
[Vertical acceleration calculation unit / Horizontal acceleration calculation unit]
The vertical acceleration calculation unit 101 calculates vertical acceleration using acceleration data. Further, the horizontal acceleration calculation unit 102 calculates horizontal acceleration using acceleration data and geomagnetic data. The vertical acceleration and the horizontal acceleration are orthogonal to each other.

図4は、経過時間に応じた鉛直方向加速度のグラフである。   FIG. 4 is a graph of vertical acceleration according to elapsed time.

図4によれば、鉛直方向加速度の上側は、鉛直方向下向きを表し、下側は、鉛直方向上向きを表す。また、鉛直方向加速度の変化は、歩行と一致する周期性を有する。ここで、鉛直方向下向き加速度の極大点は、身体が下がった時点、即ち、地面を離れていた足が接地する時点を表す。一方で、鉛直方向上向き加速度の極大点は、身体が上がった時点、即ち、足が上がった時点を表す。また、鉛直方向下向き加速度の極小点間、即ち、鉛直方向上向き加速度の極大点間は、歩行者の一歩を表す。   According to FIG. 4, the upper side of the vertical acceleration represents the downward direction in the vertical direction, and the lower side represents the upward direction in the vertical direction. In addition, the change in vertical acceleration has a periodicity that coincides with walking. Here, the maximum point of the downward acceleration in the vertical direction represents a time point when the body is lowered, that is, a time point when the foot that has left the ground touches the ground. On the other hand, the maximum point of vertical upward acceleration represents the time when the body is raised, that is, the time when the foot is raised. Further, the interval between the minimum points in the vertical downward acceleration, that is, the interval between the maximum points in the vertical upward acceleration represents one step of the pedestrian.

図5は、水平方向加速度の変化を表す説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing changes in horizontal acceleration.

図5によれば、現実に、歩行者が、図1のような態様で携帯端末を右手で把持して歩行させて取得した水平方向加速度をプロットしたものである。このように、前進加速度は、加速・減速を繰り返すと同時に、前後・上下を繰り返す。ここで明らかになった点として、水平方向加速度の分布は、進行方向とは一致しないことである。図5によれば、奇数歩目及び偶数歩目(右足と左足)がそれぞれ、別々の方向に分布している。また、明らかになった点として、奇数歩目及び偶数歩目それぞれの方向の二等分線の方向は、進行方向に一致する。これによって、進行方向を算出することができる。   According to FIG. 5, the horizontal acceleration actually obtained by the pedestrian gripping the portable terminal with the right hand and walking in the manner shown in FIG. 1 is plotted. As described above, the forward acceleration repeats acceleration / deceleration, and at the same time, repeats forward / backward / up / down. The point that became clear here is that the distribution of horizontal acceleration does not coincide with the traveling direction. According to FIG. 5, odd-numbered steps and even-numbered steps (right foot and left foot) are distributed in different directions. In addition, as a clear point, the directions of the bisectors in the directions of the odd and even steps correspond to the traveling direction. Thereby, the traveling direction can be calculated.

更に、一歩の歩行サイクルの加速度は、以下の順に観測される。
鉛直方向上向きの極大->進行方向後向きの極大->
鉛直方向下向きの極大->進行方向前向きの極大
これによって、加速度の分布方向によって進行方向前方を選別することができる。
Furthermore, the acceleration of a one-step walking cycle is observed in the following order.
Vertical maxima-> Maximum backward direction->
Vertical maximum downward-> forward maximum forward direction This allows the forward direction to be sorted according to the direction of acceleration distribution.

図6は、水平方向加速度と鉛直方向加速度との変化の対応を表す説明図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing correspondence between changes in horizontal acceleration and vertical acceleration.

図6によれば、2歩分の加速度の軌跡が表されている。また、鉛直方向加速度と水平方向加速度とは、互いに直交する。
[t0] 第1歩目について、鉛直方向下向き加速度が極大の時点で、水平方向加速度は進行向き左側に遷移している。
[t1] 第1歩目について、鉛直方向上向き加速度が極大の時点で、水平方向加速度は進行向き右側に遷移している。
[t2] 第2歩目について、鉛直方向下向き加速度が極大の時点で、水平方向加速度は進行向き右側に遷移している。
[t3] 第2歩目について、鉛直方向上向き加速度が極大の時点で、水平方向加速度は進行向き左側に遷移している。
FIG. 6 shows an acceleration locus for two steps. The vertical acceleration and the horizontal acceleration are orthogonal to each other.
[t0] For the first step, when the vertical downward acceleration is at a maximum, the horizontal acceleration has shifted to the left in the traveling direction.
[t1] For the first step, when the vertical upward acceleration is maximum, the horizontal acceleration has shifted to the right in the traveling direction.
[t2] For the second step, when the vertical downward acceleration is maximum, the horizontal acceleration has shifted to the right in the traveling direction.
[t3] With respect to the second step, when the vertical upward acceleration is at a maximum, the horizontal acceleration has shifted to the left in the traveling direction.

図7は、重力G及び地磁気Mに対する方位の関係を表す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship of the orientation with respect to gravity G and geomagnetism M.

重力ベクトルG及び地磁気ベクトルMは、x軸、y軸及びz軸毎に、以下のように表される。尚、歩行中の携帯端末の姿勢は大凡一定であるために、短時間に観測される地磁気データは、ほぼ一定となる。
重力ベクトルG :G=(gx,gy,gz
地磁気ベクトルM:M=(mx,my,mz
The gravity vector G and the geomagnetic vector M are expressed as follows for each of the x-axis, the y-axis, and the z-axis. In addition, since the posture of the portable terminal while walking is roughly constant, the geomagnetic data observed in a short time is almost constant.
Gravity vector G: G = (g x , g y , g z )
Geomagnetic vector M: M = (m x, m y, m z)

最初に、重力ベクトルGを算出する。歩行時における携帯端末の重力方向は、加速度データを用いても、歩行毎に正確に決定することは困難である。そこで、所定時間範囲に検出された多数のx軸、y軸及びz軸の加速度データを用いて、これら各軸の加速度の和のベクトルの向きを、重力方向とみなす。   First, the gravity vector G is calculated. It is difficult to accurately determine the gravitational direction of the mobile terminal during walking even when using acceleration data. Therefore, the direction of the vector of the sum of the accelerations of each axis is regarded as the direction of gravity using a large number of x-axis, y-axis and z-axis acceleration data detected in a predetermined time range.

i番目の各軸の加速度を、以下のように表す。
x軸の加速度:ACCx[i]
y軸の加速度:ACCy[i]
z軸の加速度:ACCz[i]
n個の加速度データの和は、以下のように表される。
ACCSx=Σi=1 NACCx[i]
ACCSy=Σi=1 NACCy[i]
ACCSz=Σi=1 NACCz[i]
そして、重力ベクトルGは、以下のように表される。
G=(gx,gy,gz)=(ACCSx,ACCSy,ACCSz)
The acceleration of each i-th axis is expressed as follows.
x-axis acceleration: ACC x [i]
y-axis acceleration: ACC y [i]
z-axis acceleration: ACC z [i]
The sum of n pieces of acceleration data is expressed as follows.
ACCS x = Σ i = 1 N ACC x [i]
ACCS y = Σ i = 1 N ACC y [i]
ACCS z = Σ i = 1 N ACC z [i]
The gravity vector G is expressed as follows.
G = (g x , g y , g z ) = (ACCS x , ACCS y , ACCS z )

次に、図1と同様にx軸、y軸、z軸が右手系であると想定すると、各向きの単位ベクトルは、以下のように表される。
北向き単位ベクトルeNorth:eNorth=(eNx,eNy,eNz)
東向き単位ベクトルeEast :eEast=(eEx,eEy,eEz)
下向き単位ベクトルeDown :eDown =(eDx,eDy,eDz)
また、加速度データは、以下のように表される。
A=(Ax,Ay,Az
Next, assuming that the x-axis, y-axis, and z-axis are right-handed as in FIG. 1, the unit vectors in each direction are expressed as follows.
Northward unit vector e North : e North = (e Nx , e Ny , e Nz )
Eastward unit vector e East : e East = (e Ex , e Ey , e Ez )
Downward unit vector e Down : e Down = (e Dx , e Dy , e Dz )
Further, the acceleration data is expressed as follows.
A = (A x , A y , A z )

図7によれば、重力ベクトルG及び地磁気ベクトルMとした場合、各単位ベクトルは、以下のように表される。
北向き単位ベクトルeNorth:eNorth=G×M×G/|G×M×G|
東向き単位ベクトルeEast :eEast =G×M/|G×M|
下向き単位ベクトルeDown :eDown =G/|G|
×:クロス積(ベクトル積、外積)
According to FIG. 7, when the gravity vector G and the geomagnetic vector M are used, each unit vector is expressed as follows.
North-facing unit vector e North : e North = G × M × G / | G × M × G |
East unit vector e East : e East = G × M / | G × M |
Downward unit vector e Down : e Down = G / | G |
×: Cross product (vector product, outer product)

「G×M」(外積)とは、重力ベクトルGと地磁気ベクトルMとによって作られる平面に対して垂直な方向のベクトルを作る。重力ベクトルGの方向を向いて見ると、地磁気ベクトルMから見て時計回りの方向にG×Mが伸びる。地磁気ベクトルMは、南から北へ向いているので、その軸から時計回りに90度となる方向、即ち、G×Mは、「東」の方位を向く。   “G × M” (outer product) creates a vector in a direction perpendicular to the plane formed by the gravity vector G and the geomagnetic vector M. When viewed in the direction of the gravity vector G, G × M extends in a clockwise direction as viewed from the geomagnetic vector M. Since the geomagnetic vector M is directed from the south to the north, the direction of 90 degrees clockwise from the axis, that is, G × M is directed to the “east” direction.

また、「(G×M)×G」とは、東向きベクトルG×Mと重力ベクトルGとによって作られる平面に対して垂直な方向のベクトルを作る。東向きベクトルG×Mを向いて見ると、重力ベクトルから見て時計回りの方向に(G×M)×Gが伸びる。重力ベクトルは、上から下へ向いているので、その軸から時計回りに90度となる方向、即ち、(G×M)×Gは、「北」の方位を向く。   Also, “(G × M) × G” creates a vector in a direction perpendicular to the plane created by the east vector G × M and the gravity vector G. When looking toward the east vector G × M, (G × M) × G extends in the clockwise direction as viewed from the gravity vector. Since the gravity vector is directed from the top to the bottom, the direction of 90 degrees clockwise from the axis, that is, (G × M) × G is directed to the “north” direction.

そうすると、各向きの加速度ベクトルは、各向きの単位ベクトルeに対して加速度ベクトルAの内積をとることによって算出される。
北向き加速度 :AN=eNx×Ax+eNy×Ay+eNz×Az
東向き加速度 :AE=eEx×Ax+eEy×Ay+eEz×Az
鉛直方向下向き加速度:AD=eDx×Ax+eDy×Ay+eDz×Az
Then, the acceleration vector in each direction is calculated by taking the inner product of the acceleration vector A with respect to the unit vector e in each direction.
Northward acceleration: A N = e Nx × A x + e Ny × A y + e Nz × A z
East acceleration: A E = e Ex × A x + e Ey × A y + e Ez × A z
Vertical downward acceleration: A D = e Dx × A x + e Dy × A y + e Dz × A z

前述したように、鉛直方向加速度算出部101は、重力ベクトルGを算出し、その鉛直方向下向き加速度を歩行タイミング検出部103へ出力する。   As described above, the vertical direction acceleration calculation unit 101 calculates the gravity vector G and outputs the vertical direction downward acceleration to the walking timing detection unit 103.

また、水平方向加速度算出部102は、重力ベクトルGを算出し、重力ベクトルG及びび地磁気ベクトルMを用いて、北向き加速度ANorth及び東向き加速度AEastを算出する。そして、北向き加速度ANorth及び東向き加速度AEastによって構成される水平方向加速度を、歩毎加速度区分部104へ出力する。 Further, the horizontal acceleration calculation unit 102 calculates the gravity vector G, and calculates the northward acceleration A North and the eastward acceleration A East using the gravity vector G and the geomagnetic vector M. Then, the horizontal acceleration constituted by the northward acceleration A North and the eastward acceleration A East is output to the step-by-step acceleration classification unit 104.

尚、鉛直方向加速度算出部101及び水平方向加速度算出部102は、加速度データに対して、高域周波数成分を遮断するローパスフィルタとして機能することも好ましい。これによって、異常値としての加速度データを除去することができ、正確な進行方向を算出することができる。   Note that the vertical direction acceleration calculation unit 101 and the horizontal direction acceleration calculation unit 102 preferably also function as a low-pass filter that blocks high frequency components from acceleration data. As a result, acceleration data as an abnormal value can be removed, and an accurate traveling direction can be calculated.

[歩行タイミング検出部]
歩行タイミング検出部103は、鉛直方向加速度算出部101から出力される鉛直方向加速度から、歩行者の歩行動作によって生じる歩行タイミングを検出する。歩行タイミングは、図4で前述したように、鉛直方向上向き加速度の極大点を抽出する。例えば、図6に記述されているように、鉛直方向下向き加速度が極小点となる毎に、その歩行タイミングを、歩毎加速度区分部104へ出力する。
[Walking timing detector]
The walking timing detection unit 103 detects the walking timing generated by the walking motion of the pedestrian from the vertical acceleration output from the vertical acceleration calculation unit 101. As described above with reference to FIG. 4, the walking timing extracts the maximum point of the vertical upward acceleration. For example, as described in FIG. 6, each time the vertical downward acceleration becomes the minimum point, the walking timing is output to the step-by-step acceleration classification unit 104.

[歩毎加速度区分部]
歩毎加速度区分部104は、歩行タイミング検出部103から出力された歩行タイミングに応じて、歩毎に、水平加速度データ群に区分する。そして、歩毎の水平加速度データ群は、歩毎方向算出部105へ出力される。
[Step-by-step acceleration section]
The step-by-step acceleration classifying unit 104 classifies the step-by-step acceleration into a horizontal acceleration data group according to the walking timing output from the walking timing detecting unit 103. Then, the horizontal acceleration data group for each step is output to the direction calculation unit 105 for each step.

[歩毎方向算出部]
歩毎方向算出部105は、歩毎に、水平加速度データ群(北向き加速度及び東向き加速度の群)から、方向を検出する。検出された歩毎の方向は、歩毎方向分類部106へ出力される。
[Stepwise direction calculation unit]
The step-by-step direction calculation unit 105 detects a direction from a horizontal acceleration data group (a group of northward acceleration and eastward acceleration) for each step. The detected direction for each step is output to the direction classification unit 106 for each step.

図8は、歩毎の方向を表す説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing the direction of each step.

図8に表されているように、歩毎の方向は、例えば主成分分析を用いて決定される。「主成分分析」とは、多数の成分分布の中から、相関関係にある1つ以上の主成分を算出する方法である。その中で最も大きき相関関係を有する主成分が、本発明における歩毎の方向を表す。   As shown in FIG. 8, the direction for each step is determined using principal component analysis, for example. “Principal component analysis” is a method of calculating one or more principal components having a correlation from a large number of component distributions. The principal component having the largest correlation among them represents the direction for each step in the present invention.

水平加速度における2変数x、yのi番目のデータをそれぞれ、xi、yiとする。このとき、n個のデータの固有値λは、以下の行列式によって算出される。

Figure 2011163861
(Vxx−λ)・(Vyy−λ)−Vxy・Vxy=0
Vxx・Vyy−Vxx・λ−λ・Vyy+λ2−Vxy2=0 (2つの固有値λが算出) Let the i-th data of the two variables x and y in the horizontal acceleration be x i and y i , respectively. At this time, the eigenvalue λ of the n pieces of data is calculated by the following determinant.
Figure 2011163861
(Vxx−λ) · (Vyy−λ) −Vxy · Vxy = 0
Vxx ・ Vyy−Vxx ・ λ−λ ・ Vyy + λ 2 −Vxy 2 = 0 (Two eigenvalues λ are calculated)

ここで、Vxx、Vyy、Vxyは、分散及び共分散である。
Vxx=1/n・Σi=1 n(xi−x)2
Vyy=1/n・Σi=1 n(yi−y)2
Vxy=1/n・Σi=1 n(xi−x)(yi−y)
Here, Vxx, Vyy, and Vxy are variance and covariance.
Vxx = 1 / n · Σ i = 1 n (x i -x ) 2
Vyy = 1 / n · Σ i = 1 n (y i -y ¯) 2
Vxy = 1 / n · Σ i = 1 n (x i -x ¯) (y i -y ¯)

算出された2つの固有値λのうち、大きい方をλ1とすると、以下の式で固有ベクトルが算出される。

Figure 2011163861
Of the two eigenvalues calculated lambda, when larger one with lambda 1, eigenvector is calculated by the following equation.
Figure 2011163861

歩毎の水平加速度データ群における方向は、以下の式によって算出される。
角度=Tan-1(e2/e1)
The direction in the horizontal acceleration data group for each step is calculated by the following equation.
Angle = Tan -1 (e 2 / e 1 )

尚、歩毎加速度が、鉛直方向下向きの加速度の極小点毎に、歩毎の加速度データ群に区分されている場合、後向きの加速度の極大->前向きの加速度の極大の順に、観測される。   In addition, when the step-by-step acceleration is divided into the acceleration data group for each step for each minimum point of the acceleration in the downward direction in the vertical direction, the acceleration is observed in the order of the maximum of the backward acceleration-> the maximum of the forward acceleration.

このように、歩毎方向算出部105は、歩毎の北向き及び東向きの水平方向加速度について分散Vxx,Vyy及び共分散Vxyを算出する。そして、分散及び共分散に基づいて、固有値λを算出し、固有ベクトル[e1,e2]を算出し、角度Tan-1(e1/e2)を、歩毎方向として算出する。 As described above, the step-by-step direction calculation unit 105 calculates the variances Vxx and Vyy and the covariance Vxy for the northward and eastward horizontal accelerations for each step. Then, the eigenvalue λ is calculated based on the variance and the covariance, the eigenvector [e 1 , e 2 ] is calculated, and the angle Tan −1 (e 1 / e 2 ) is calculated as the stepwise direction.

[歩毎方向分類部]
歩毎方向分類部106は、歩毎方向算出部105から歩毎方向を入力する。そして、歩毎方向分類部106は、歩毎方向を、奇数歩目又は偶数歩目に交互に分類する。ここで、奇数/偶数は、基準点からの奇数歩/偶数歩を意味せず、単に、歩毎方向を交互に格納して出力する。奇数歩目の歩毎方向と、偶数歩目の歩毎方向とが、進行方向算出部107へ出力される。
[Stepwise direction classification unit]
The step direction classification unit 106 inputs the step direction from the step direction calculation unit 105. Then, the step-by-step direction classification unit 106 classifies the step-by-step directions alternately into odd-numbered steps or even-numbered steps. Here, odd / even does not mean odd / even steps from the reference point, but simply stores and outputs the direction of each step alternately. The odd-numbered steps and the even-numbered steps are output to the traveling direction calculation unit 107.

[進行方向算出部]
進行方向算出部107は、奇数歩目の歩毎方向と偶数歩目の歩毎方向とを用いて、両方向の二等分線の方向を進行方向として決定する。例えば、図8に記述されているように、奇数歩目の歩毎方向と偶数歩目の歩毎方向とを平均化するものであってもよい。また、平滑化することも好ましい。「平滑化」とは、連続的な値について、他の値よりも大きく乖離しているデータを除去することによって、合理的に平均化する方法をいう。そして、算出された進行方向は、表示制御部15へ出力される。
[Advancing direction calculation unit]
The traveling direction calculation unit 107 determines the direction of the bisector in both directions as the traveling direction, using the odd-numbered step-by-step direction and the even-numbered step-by-step direction. For example, as described in FIG. 8, the step direction of odd steps and the step direction of even steps may be averaged. Further, smoothing is also preferable. “Smoothing” refers to a method of rationally averaging continuous values by removing data that is significantly different from other values. Then, the calculated traveling direction is output to the display control unit 15.

最後に、歩毎方向算出部105、歩毎方向分類部106及び進行方向算出部107における具体的な算出例を説明する。
[1歩目]
北向きx及び東向きyとし、1歩分の水平方向加速度の分散及び共分散が、以下のような値であったとする。
Vxx=7241.633
Vyy=569.402
Vxy=1798.564
ここで、固有値λを算出する。
Vxx・・'75yy−Vxx・λ−Vyy・λ+λ2−Vxy2=0
7241.633・569.402−7241.633・λ−569.402・λ+λ2−1798.5642=0
大きい方の固有値λ1=7695.570が算出される。
また、固有ベクトル[e1,e2]は、以下の式によって算出される。
-453.937・e1+1798.564・e2=0
[e1,e2]=k[3.962144, 1] (k:任意)
角度は、以下の式によって算出される。
Tan-1(e2/e1)=0.247rad[ラジアン]
Finally, specific calculation examples in the step-by-step direction calculation unit 105, the step-by-step direction classification unit 106, and the traveling direction calculation unit 107 will be described.
[First step]
It is assumed that northward x and eastward y are assumed, and the horizontal acceleration variance and covariance for one step are as follows.
Vxx = 7241.633
Vyy = 569.402
Vxy = 1798.564
Here, the eigenvalue λ is calculated.
Vxx ·· 75y−Vxx · λ−Vyy · λ + λ 2 −Vxy 2 = 0
7241.633 ・ 569.402−7241.633 ・ λ−569.402 ・ λ + λ 2 −1798.564 2 = 0
The larger eigenvalue λ 1 = 7695.5570 is calculated.
The eigenvector [e 1 , e 2 ] is calculated by the following equation.
-453.937 ・ e 1 +1798.564 ・ e 2 = 0
[E 1 , e 2 ] = k [3.962144, 1] (k: arbitrary)
The angle is calculated by the following formula.
Tan −1 (e 2 / e 1 ) = 0.247 rad [radian]

[2歩目]
Vxx=10693.206
Vyy=2633.204
Vxy=-4448.360
ここで、固有値λを算出する。
Vxx・・'75yy−Vyy・λ―'7cVxx・λ+λ2−Vxy2=0
10693.206・2633.204−10693.206・λ−2633.204・λ+λ2−(-4448.360)2=0
大きい方の固有値λ1=12665.606が算出される。
また、固有ベクトル[e1,e2]は、以下の式によって算出される。
-1972.400・e1+(-4448.360)・e2=0
[e1,e2]=k[-2.2553, 1] (k:任意)
角度は、以下の式によって算出される。
Tan-1(e2/e1)=-0.417rad[ラジアン]
[Second step]
Vxx = 10693.206
Vyy = 2633.204
Vxy = -4448.360
Here, the eigenvalue λ is calculated.
Vxx · · '75yy-Vyy · λ-' 7c Vxx · λ + λ 2- Vxy 2 = 0
10693.206 ・ 2633.204−10693.206 ・ λ−2633.204 ・ λ + λ 2 − (-4448.360) 2 = 0
The larger eigenvalue λ 1 = 12665.606 is calculated.
The eigenvector [e 1 , e 2 ] is calculated by the following equation.
-1972.400 ・ e 1 + (-4448.360) ・ e 2 = 0
[E 1 , e 2 ] = k [−2.2553, 1] (k: arbitrary)
The angle is calculated by the following formula.
Tan −1 (e 2 / e 1 ) = − 0.417 rad [radians]

[進行方向]
1歩目が0.247radで、2歩目が-0.417radであるので、進行向きは、以下のように平均値となる。
(0.247+(-0.417))/2=-0.085rad[ラジアン]
これによって、前述の算出例では、その進行方向は、-0.085radとなる。
[Direction]
Since the first step is 0.247 rad and the second step is -0.417 rad, the traveling direction is an average value as follows.
(0.247 + (-0.417)) / 2 = -0.085rad [radians]
Thus, in the above-described calculation example, the traveling direction is −0.085 rad.

以上、詳細に説明したように、本発明の携帯端末、プログラム及び方法によれば、利用者に端末の姿勢が大凡一定となるように所持された携帯端末について、その携帯端末に搭載された加速度センサ及び地磁気センサを用いて、歩行者の進行方向をできる限り正確に決定することができる。   As described above in detail, according to the mobile terminal, the program, and the method of the present invention, the acceleration mounted on the mobile terminal held by the user so that the attitude of the terminal is approximately constant. Using the sensor and the geomagnetic sensor, the direction of travel of the pedestrian can be determined as accurately as possible.

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。   Various changes, modifications, and omissions of the above-described various embodiments of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.

1 携帯端末
10 進行方向決定部
101 鉛直方向加速度算出部
102 水平方向加速度算出部
103 歩行タイミング検出部
104 歩毎加速度区分部
105 歩毎方向算出部
106 歩毎方向分類部
107 進行方向算出部
11 加速度センサ
12 地磁気センサ
13 測位部
14 地図情報記憶部
15 表示制御部
16 ディスプレイ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Portable terminal 10 Travel direction determination part 101 Vertical direction acceleration calculation part 102 Horizontal direction acceleration calculation part 103 Walking timing detection part 104 Step acceleration classification part 105 Step direction calculation part 106 Step direction classification part 107 Travel direction calculation part 11 Acceleration Sensor 12 Geomagnetic sensor 13 Positioning unit 14 Map information storage unit 15 Display control unit 16 Display

Claims (9)

3軸の加速度データを出力する加速度センサと、3軸の地磁気データを出力する地磁気センサと、前記加速度データ及び前記地磁気データから歩行者の進行方向を決定する進行方向決定手段とを有し、歩行者によって所持される携帯端末であって、
前記進行方向決定手段は、
前記加速度データから、鉛直方向加速度を算出する鉛直方向加速度算出手段と、
鉛直方向上向き加速度の極大点を歩行タイミングとして検出する歩行タイミング検出手段と、
前記加速度データ及び前記地磁気データを用いて、前記鉛直方向加速度に直交する水平方向加速度を算出する水平方向加速度算出手段と、
前記歩行タイミングに基づいて、1歩分の水平方向加速度に区分する歩毎加速度区分手段と、
前記1歩分の水平方向加速度から、歩毎方向を算出する歩毎方向算出手段と、
前記歩毎方向を、奇数歩目又は偶数歩目に交互に分類する歩毎方向分類手段と、
前記奇数歩目の歩毎方向と前記偶数歩目の歩毎方向との二等分線の方向を、進行方向として算出する進行方向算出手段と
を有することを特徴とする携帯端末。
An acceleration sensor that outputs triaxial acceleration data; a geomagnetic sensor that outputs triaxial geomagnetic data; and a traveling direction determination means that determines a traveling direction of a pedestrian from the acceleration data and the geomagnetic data. A portable terminal owned by a person,
The traveling direction determination means includes
Vertical acceleration calculation means for calculating vertical acceleration from the acceleration data;
Walking timing detection means for detecting the maximum point of vertical upward acceleration as walking timing;
Horizontal acceleration calculation means for calculating horizontal acceleration orthogonal to the vertical acceleration using the acceleration data and the geomagnetic data;
Based on the walking timing, step-by-step acceleration dividing means for dividing into horizontal acceleration for one step;
A step-by-step direction calculating means for calculating a step-by-step direction from the horizontal acceleration for one step;
Step-by-step direction classification means for alternately classifying the step-by-step directions into odd-numbered steps or even-numbered steps;
A portable terminal, comprising: a traveling direction calculation means for calculating a direction of a bisector between the odd-numbered step-by-step direction and the even-numbered step-by-step direction as a traveling direction.
前記水平方向加速度算出手段は、
前記加速度センサから出力された軸毎の加速度に基づいて、重力ベクトルGを算出し、
前記重力ベクトルG及び前記地磁気ベクトルMを用いて、北向き加速度ANorth及び東向き加速度AEastを算出し、
前記水平方向加速度を、前記北向き加速度ANorth及び前記東向き加速度AEastによって構成する
ことを特徴とする請求項1に記載の携帯端末。
The horizontal acceleration calculating means includes
Based on the acceleration for each axis output from the acceleration sensor, the gravity vector G is calculated,
Using the gravity vector G and the geomagnetic vector M, the northward acceleration A North and the eastward acceleration A East are calculated,
The mobile terminal according to claim 1, wherein the horizontal acceleration is configured by the north acceleration A North and the east acceleration A East .
前記水平方向加速度算出手段は、
前記重力ベクトルG及び前記地磁気ベクトルMを用いて、G×M/|G×M|によって東向き単位ベクトルeEastを算出し、
前記東向き単位ベクトルeEastに対する加速度データの内積をとることによって、前記東向き加速度AEastを算出し、
前記重力ベクトルG及び前記地磁気ベクトルMを用いて、G×M×G/|G×M×G|によって北向き単位ベクトルeNorthを算出し、
前記北向き単位ベクトルeNorthに対する加速度データの内積をとることによって、前記北向き加速度ANorthを算出する
ことを特徴とする請求項2に記載の携帯端末。
The horizontal acceleration calculating means includes
Using the gravity vector G and the geomagnetic vector M, an eastward unit vector e East is calculated by G × M / | G × M |
The eastward acceleration A East is calculated by taking the inner product of acceleration data with respect to the eastward unit vector e East ,
Using the gravity vector G and the geomagnetic vector M, a north-facing unit vector e North is calculated by G × M × G / | G × M × G |
Wherein by taking the inner product of the acceleration data to the north unit vector e North, portable terminal according to claim 2, characterized in that to calculate the northward acceleration A North.
前記歩毎方向算出手段は、1歩分の多数の水平方向加速度を水平面にプロットし、主成分分析を用いて、多数のプロットに対する歩毎方向を算出することを特徴とする請求項1から3のいずれ1項に記載の携帯端末。   4. The step-by-step direction calculating means plots a number of horizontal accelerations for one step on a horizontal plane, and calculates a step-by-step direction for the number of plots using principal component analysis. The mobile terminal according to any one of the above. 前記歩毎方向算出手段は、
歩毎の北向き及び東向きの水平方向加速度について分散Vxx,Vyy及び共分散Vxyを算出し、
前記分散及び共分散に基づいて、固有値λを算出し、
前記固有値λを用いて、固有ベクトル[e1,e2]を算出し、
前記固有ベクトル[e1,e2]を用いて、角度Tan-1(e1/e2)を、歩毎方向として算出する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の携帯端末。
The stepwise direction calculating means includes
Calculate variances Vxx, Vyy and covariance Vxy for northward and eastward horizontal acceleration for each step,
Based on the variance and covariance, calculate the eigenvalue λ,
The eigenvector [e 1 , e 2 ] is calculated using the eigenvalue λ,
5. The angle Tan −1 (e 1 / e 2 ) is calculated as a step-by-step direction using the eigenvector [e 1 , e 2 ], according to any one of claims 1 to 4. Mobile device.
前記奇数歩目の歩毎方向と前記偶数歩目の歩毎方向との平均値を、進行方向として算出することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の携帯端末。   6. The mobile terminal according to claim 1, wherein an average value of the odd-numbered steps and the even-numbered steps is calculated as a traveling direction. 前記鉛直方向加速度算出手段及び水平方向加速度算出手段は、前記加速度データに対して、高域周波数成分を遮断するローパスフィルタとして機能することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の携帯端末。   The said vertical direction acceleration calculation means and a horizontal direction acceleration calculation means function as a low-pass filter which interrupts | blocks a high frequency component with respect to the said acceleration data, The any one of Claim 1 to 6 characterized by the above-mentioned. Mobile devices. 3軸の加速度データを出力する加速度センサと、3軸の地磁気データを出力する地磁気センサとを有する携帯端末に搭載されたコンピュータを、前記加速度データ及び前記地磁気データから歩行者の進行方向を決定する進行方向決定手段として機能させるプログラムであって、
前記進行方向決定手段は、
前記加速度データから、鉛直方向加速度を算出する鉛直方向加速度算出手段と、
鉛直方向上向き加速度の極大点を歩行タイミングとして検出する歩行タイミング検出手段と、
前記加速度データ及び前記地磁気データを用いて、前記鉛直方向加速度に直交する水平方向加速度を算出する水平方向加速度算出手段と、
前記歩行タイミングに基づいて、1歩分の水平方向加速度に区分する歩毎加速度区分手段と、
前記1歩分の水平方向加速度から、歩毎方向を算出する歩毎方向算出手段と、
前記歩毎方向を、奇数歩目又は偶数歩目に交互に分類する歩毎方向分類手段と、
前記奇数歩目の歩毎方向と前記偶数歩目の歩毎方向との二等分線の方向を、進行方向として算出する進行方向算出手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする携帯端末用のプログラム。
A computer mounted on a portable terminal having an acceleration sensor that outputs triaxial acceleration data and a geomagnetic sensor that outputs triaxial geomagnetic data is used to determine the direction of travel of a pedestrian from the acceleration data and the geomagnetic data. A program that functions as a direction of travel determination means,
The traveling direction determination means includes
Vertical acceleration calculation means for calculating vertical acceleration from the acceleration data;
Walking timing detection means for detecting the maximum point of vertical upward acceleration as walking timing;
Horizontal acceleration calculation means for calculating horizontal acceleration orthogonal to the vertical acceleration using the acceleration data and the geomagnetic data;
Based on the walking timing, step-by-step acceleration dividing means for dividing into horizontal acceleration for one step;
A step-by-step direction calculating means for calculating a step-by-step direction from the horizontal acceleration for one step;
Step-by-step direction classification means for alternately classifying the step-by-step directions into odd-numbered steps or even-numbered steps;
A function of a computer as a traveling direction calculating means for calculating a direction of a bisector between a stepwise direction of the odd steps and a stepwise direction of the even steps as a traveling direction. program.
3軸の加速度データを出力する加速度センサと、3軸の地磁気データを出力する地磁気センサとを有する携帯端末によって、前記加速度データ及び前記地磁気データから歩行者の進行方向を決定する進行方向決定方法であって、
前記加速度データから、鉛直方向加速度を算出する第1のステップと、
鉛直方向上向き加速度の極大点を歩行タイミングとして検出する第2のステップと、
前記加速度データ及び前記地磁気データを用いて、前記鉛直方向加速度に直交する水平方向加速度を算出する第3のステップと、
前記歩行タイミングに基づいて、1歩分の水平方向加速度に区分する第4のステップと、
前記1歩分の水平方向加速度から、歩毎方向を算出する第5のステップと、
前記歩毎方向を、奇数歩目又は偶数歩目に交互に分類する第6のステップと、
前記奇数歩目の歩毎方向と前記偶数歩目の歩毎方向との二等分線の方向を、進行方向として算出する第7のステップと
を有することを特徴とする携帯端末の進行方向決定方法。
A traveling direction determining method for determining a traveling direction of a pedestrian from the acceleration data and the geomagnetic data by a portable terminal having an acceleration sensor that outputs triaxial acceleration data and a geomagnetic sensor that outputs triaxial geomagnetic data. There,
A first step of calculating vertical acceleration from the acceleration data;
A second step of detecting a maximum point of vertical upward acceleration as a walking timing;
A third step of calculating a horizontal acceleration orthogonal to the vertical acceleration using the acceleration data and the geomagnetic data;
A fourth step of dividing the horizontal acceleration into one step based on the walking timing;
A fifth step of calculating a step-by-step direction from the horizontal acceleration of the one step;
A sixth step of alternately classifying the step-by-step directions into odd-numbered steps or even-numbered steps;
And a seventh step of calculating a direction of a bisector between the odd-numbered step-by-step direction and the even-numbered step-by-step direction as a traveling direction. Method.
JP2010025473A 2010-02-08 2010-02-08 Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using geomagnetic sensor and acceleration sensor Expired - Fee Related JP5334131B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010025473A JP5334131B2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using geomagnetic sensor and acceleration sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010025473A JP5334131B2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using geomagnetic sensor and acceleration sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011163861A true JP2011163861A (en) 2011-08-25
JP5334131B2 JP5334131B2 (en) 2013-11-06

Family

ID=44594724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010025473A Expired - Fee Related JP5334131B2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using geomagnetic sensor and acceleration sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5334131B2 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012021870A (en) * 2010-07-14 2012-02-02 Kddi Corp Portable terminal, program and method for determining moving direction of pedestrian by using acceleration sensor and geomagnetic sensor
WO2012157652A1 (en) * 2011-05-17 2012-11-22 ソニー株式会社 Travel orientation calculation apparatus, travel orientation calculation method, travel orientation calculation program, and navigation apparatus
JP2013160670A (en) * 2012-02-07 2013-08-19 Seiko Epson Corp State detector, electronic apparatus, and program
JP2013160671A (en) * 2012-02-07 2013-08-19 Seiko Epson Corp State detector, electronic apparatus, and program
JP2014130107A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Kddi Corp Portable terminal, program, and method of determining a vertical downward direction during walk by utilizing terrestrial magnetism
CN104197935A (en) * 2014-05-29 2014-12-10 成都旗客科技有限公司 Indoor localization method based on mobile intelligent terminal
CN105806333A (en) * 2014-12-31 2016-07-27 中国科学院深圳先进技术研究院 Method for judging indoor moving direction and mobile terminal
JP2016181210A (en) * 2015-03-25 2016-10-13 株式会社 ウェブテクノロジ Number-of-steps detection device, number-of-steps detection method, and computer program
JPWO2014129166A1 (en) * 2013-02-22 2017-02-02 旭化成株式会社 Holding state determination device and program
JP2017228091A (en) * 2016-06-22 2017-12-28 日本電信電話株式会社 Walking state learning method, walking state estimation method, road surface condition comprehension method, device and program
US10048087B2 (en) 2014-09-02 2018-08-14 Casio Computer Co., Ltd. Measurement apparatus, measurement method and non-transitory computer readable recording medium with program stored thereon
JP2020140743A (en) * 2020-06-15 2020-09-03 日本電信電話株式会社 Walking state learning method, walking state estimation method, road surface condition comprehension method, device and program
US10765347B2 (en) * 2011-10-31 2020-09-08 Tdk Corporation Gait analysis device and computer program product

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105917241B (en) * 2014-01-07 2018-11-13 旭化成株式会社 Direction of travel decision maker, map matching means, direction of travel determination method and program

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007041143A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Portable device and drawing process control method for the same
JP2009156660A (en) * 2007-12-26 2009-07-16 Kddi Corp Portable terminal, program and method for determining traveling direction of pedestrian by using acceleration sensor and geomagnetic sensor
JP2009223744A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Omron Healthcare Co Ltd Pedometer
JP2010008103A (en) * 2008-06-24 2010-01-14 Kddi Corp Portable terminal, program, and method for determining traveling direction of pedestrian using acceleration sensor and geomagnetic sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007041143A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Portable device and drawing process control method for the same
JP2009156660A (en) * 2007-12-26 2009-07-16 Kddi Corp Portable terminal, program and method for determining traveling direction of pedestrian by using acceleration sensor and geomagnetic sensor
JP2009223744A (en) * 2008-03-18 2009-10-01 Omron Healthcare Co Ltd Pedometer
JP2010008103A (en) * 2008-06-24 2010-01-14 Kddi Corp Portable terminal, program, and method for determining traveling direction of pedestrian using acceleration sensor and geomagnetic sensor

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012021870A (en) * 2010-07-14 2012-02-02 Kddi Corp Portable terminal, program and method for determining moving direction of pedestrian by using acceleration sensor and geomagnetic sensor
WO2012157652A1 (en) * 2011-05-17 2012-11-22 ソニー株式会社 Travel orientation calculation apparatus, travel orientation calculation method, travel orientation calculation program, and navigation apparatus
US10765347B2 (en) * 2011-10-31 2020-09-08 Tdk Corporation Gait analysis device and computer program product
JP2013160670A (en) * 2012-02-07 2013-08-19 Seiko Epson Corp State detector, electronic apparatus, and program
JP2013160671A (en) * 2012-02-07 2013-08-19 Seiko Epson Corp State detector, electronic apparatus, and program
JP2014130107A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Kddi Corp Portable terminal, program, and method of determining a vertical downward direction during walk by utilizing terrestrial magnetism
JPWO2014129166A1 (en) * 2013-02-22 2017-02-02 旭化成株式会社 Holding state determination device and program
CN104197935A (en) * 2014-05-29 2014-12-10 成都旗客科技有限公司 Indoor localization method based on mobile intelligent terminal
US10048087B2 (en) 2014-09-02 2018-08-14 Casio Computer Co., Ltd. Measurement apparatus, measurement method and non-transitory computer readable recording medium with program stored thereon
CN105806333A (en) * 2014-12-31 2016-07-27 中国科学院深圳先进技术研究院 Method for judging indoor moving direction and mobile terminal
CN105806333B (en) * 2014-12-31 2019-04-05 中国科学院深圳先进技术研究院 A kind of method and mobile terminal judging indoor moving direction
JP2016181210A (en) * 2015-03-25 2016-10-13 株式会社 ウェブテクノロジ Number-of-steps detection device, number-of-steps detection method, and computer program
JP2017228091A (en) * 2016-06-22 2017-12-28 日本電信電話株式会社 Walking state learning method, walking state estimation method, road surface condition comprehension method, device and program
JP2020140743A (en) * 2020-06-15 2020-09-03 日本電信電話株式会社 Walking state learning method, walking state estimation method, road surface condition comprehension method, device and program
JP7036154B2 (en) 2020-06-15 2022-03-15 日本電信電話株式会社 Walking state learning method, walking state estimation method, road surface condition understanding method, device, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP5334131B2 (en) 2013-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5334131B2 (en) Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using geomagnetic sensor and acceleration sensor
JP5464706B2 (en) Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using acceleration sensor and geomagnetic sensor
JP4931241B2 (en) Mobile terminal and program for determining direction change of pedestrian&#39;s direction of travel
JP4993758B2 (en) Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using acceleration sensor
JP5695436B2 (en) Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using acceleration data during swing phase
JP5072093B2 (en) Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using acceleration sensor and geomagnetic sensor
Zhang et al. Indoor localization using a smart phone
JP5036001B2 (en) Mobile terminal and program for determining pedestrian terminal holding state using geomagnetic sensor
JP6152511B2 (en) Portable terminal device, program, and correction method
JP5176145B2 (en) Direction detection method and apparatus, and movement history calculation method and apparatus
Combettes et al. Comparison of misalignment estimation techniques between handheld device and walking directions
JP5294983B2 (en) Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using acceleration sensor and geomagnetic sensor
US10533874B2 (en) Inertial positioning and navigation device featuring a novel walk detection method
JP5072105B2 (en) Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using acceleration sensor and geomagnetic sensor
EP2988097B1 (en) Driving support system, method, and program
JP5742794B2 (en) Inertial navigation device and program
JP5072100B2 (en) Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using acceleration sensor and geomagnetic sensor
JP6867254B2 (en) Measuring devices, navigation systems, measuring methods and programs
JP5105598B2 (en) Portable terminal, program and method for determining direction of travel of pedestrian using only geomagnetic sensor
JP2009133691A (en) Portable terminal, program, and method for determining traveling direction of pedestrian by using acceleration sensor and geomagnetic sensor
JP5957906B2 (en) Detection apparatus, detection program, and detection method
JP2009093440A (en) Portable terminal and program for complementing number of steps of pedestrian detected by acceleration sensor
JP2009236535A (en) Mobile terminal , program and method for deciding walk timing of walker by using acceleration sensor
JP5008200B2 (en) Portable terminal, program, and method for determining change of traveling direction using acceleration sensor and geomagnetic sensor
JP5995319B2 (en) Portable terminal, program and method for determining vertical downward direction during walking using geomagnetism

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120809

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130724

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130724

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5334131

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees