JP2014115130A - 移動端末装置及び測位システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】移動端末装置1は、プロセッサ11と、移動端末装置1の加速度を検知する加速度センサ13と、移動端末装置1の移動方向を検知するジャイロセンサ14とを備える。プロセッサ11は、加速度センサ13及びジャイロセンサ14によるセンサデータに基づき、移動端末装置1の移動様態を判定する。また、プロセッサ11は、移動端末装置1の移動様態に応じた測位用パラメータと、センサデータとに基づき位置情報を測定する。パーティクルフィルタを用いる場合は、複数のサンプルを求めるための複数の測位用パラメータの変動幅と刻み幅が、移動様態により異なるようにする。
【選択図】図1
Description
移動する機器側にセンサ類を搭載して測位する自律航法測位は、各機器にセンサが必要であるが、スマートフォンなどセンサ類を搭載した端末が普及してきており、導入コストが低くなりつつある。
また、複数の候補を保持しながら状態変数を推定するパーティクルフィルタが知られている。
この累積誤差を小さくする仕組みとしてパーティクルフィルタが知られている。パーティクルフィルタは、例えば、座標と方向を状態変数とし、移動の複数の候補を推定する。複数の候補のうち、建物の壁の中への移動など移動不可能な候補については除外し、残りの候補を保持する。次の処理タイミングでは、保持された各候補から同様の処理を繰り返して位置を推定する。
本発明は、以上の点に鑑み、処理量の増加を抑えつつ、位置情報を自律航法測位により求める移動端末装置及び測位システムを提供することを目的とする。
移動端末装置の加速度を検知する加速度センサと、
前記移動端末装置の移動方向を検知するジャイロセンサと、
プロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
加速度センサ及びジャイロセンサによるセンサデータに基づき、前記移動端末装置の移動様態を判定し、
前記移動端末装置の移動様態に応じた測位用パラメータと、前記センサデータとに基づき位置情報を測定し、
測定した位置情報と移動端末装置の識別子を、サーバに送信する前記移動端末装置が提供される。
移動端末装置と
サーバと
を備え、
前記移動端末装置は、
該移動端末装置の加速度を検知する加速度センサと、
該移動端末装置の移動方向を検知するジャイロセンサと、
プロセッサと
を有し、
前記プロセッサは、加速度センサ及びジャイロセンサによるセンサデータに基づき、前記移動端末装置の移動様態を判定し、
前記移動端末装置の移動様態に応じた測位用パラメータと、前記センサデータとに基づき位置情報を測定し、
測定した位置情報と前記移動端末装置の識別子を、前記サーバに送信する測位システムが提供される。
本発明の測位システムは、端末が屋内にあっても屋外にあってもよく、以下端末が屋内にいる場合を例に、屋内測位システムとして説明するがこれに限定されるものではない。端末が屋外にいる場合も同様の構成、処理で実現できるため、端末が屋外にいる場合の測位システムも本明細書で開示される。
図1は、第1の実施形態の屋内測位システムの構成図である。
第1の実施の形態の屋内測位システムは、例えば移動端末装置1とサーバ(図示せず)を備える。
移動端末装置1は、プロセッサ11と、メモリ12と、加速度センサ13と、ジャイロセンサ(角速度センサ、方向センサ)14と、補助記憶装置15を有する。メモリ12は、センサデータ取得プログラム16と、屋内測位プログラム17と、パラメータ調整プログラム18と、移動様態認識プログラム19を有する。補助記憶装置15は、センサデータ格納領域20と、測位用パラメータ格納領域21を有する。
プロセッサ11は、メモリ12に記憶された各プログラムを実行し、例えば移動様態に応じた測位パラメータの調整(チューニング)を行う。
加速度センサ13は、移動端末装置1を保持するユーザの移動による移動端末装置1の加速度を測定する。ジャイロセンサ14は、移動端末装置1を保持するユーザの移動方向を測定する。
センサデータ格納領域20は、速度センサ13とジャイロセンサ14の測定データを記憶する。測位用パラメータ格納領域21は、ユーザの移動様態に対応する測位用パラメータが予め記憶される。
センサデータ格納領域20は、例えば、測定時刻に対応して、加速度センサ13で測定された3軸(XYZ)の加速度データと、ジャイロセンサ14で測定された3軸(XYZ)の角速度データとが記憶される。図4は、加速度データ(図4(a))と角速度データ(図4(b))を別に示すが、記憶形態は適宜の形態でよい。測定間隔は予め設定することができる。
測位用パラメータ格納領域21は、例えば、予め定められた移動様態の種別に対応して、歩幅情報と、ジャイロセンサオフセットと、歩行方向オフセットが予め記憶される。これらのパラメータは後述するようにセンサデータに基づく測位に用いられる。
測位用パラメータは、例えば、センサデータに基づいて移動端末装置1の移動距離及び移動方向を求めるための情報(例えば歩幅情報)や、センサデータの誤差又は累積誤差を除去するための情報(例えばオフセット情報)である。
移動様態の種別は、例えば、直進歩行、屈折歩行、滞留などを表す。また、用途に応じて例えば台車・カート押しでの移動、しゃがみ行動などが記憶されてもよく、その用途に特有の移動態様を記憶できる。一例として、移動様態は、直進移動、屈折移動及び滞留のうち少なくともふたつを含み(すなわち異なる移動様態が定められ)、移動様態毎に異なる値の測位用パラメータが記憶される。
プロセッサ11は、加速度データ及び角速度データ等のセンサデータを取得する(S41)。例えば、プロセッサ11は、予め定められた時間毎(例えば15秒毎)に、センサデータ格納領域20から、所定範囲(例えば15秒間)の加速度データ及び角速度データを取得する。
プロセッサ11は、取得されたセンサデータに基づき移動様態を認識する(S43)。例えば、プロセッサ11は、加速度データに基づき移動のリズム(例えば、Hzで表す)を求め、予め定められた閾値と比較してユーザの移動を判断する。例えば、ユーザが歩行しているか、滞留しているか等が判断できる。また、プロセッサ11は、角速度データに基づき、角速度のずれ量と予め定められた閾値を比較して、ユーザの移動が直進移動か屈折移動かを判断する。また、加速度データ及び角速度データに基づいて、ユーザが立ち止まって運動しているかどうか、ポケットから取り出して移動端末装置1を閲覧しているかどうかなどを認識してもよい。なお、これら以外にもセンサデータを用いて種々の移動様態を認識してもよい。
プロセッサ11は、センサデータと、取得された測位用パラメータと、前回の処理で求められた移動端末装置1の座標(前回座標)に基づいて、屋内測位を行って現在座標を求める(S47)。プロセッサ11は、測定した位置情報と移動端末装置1の識別子を、適宜のタイミングでサーバに送信する。
図4に示す処理は、予め定められた時間毎に測位処理を実行するが、図5の処理は、移動様態が変化したことを検出したときに、測位等の処理を実行する例である。
まず、プロセッサ11は、センサデータに基づき移動様態を認識する(S51)。例えば、プロセッサ11は、上述と同様に予め定められた時間毎に、センサデータ格納領域20から、加速度データ及び角速度データ等のセンサデータを取得し、取得されたセンサデータに基づき上述と同様に移動様態を認識する。プロセッサ11は、認識された移動様態と、前回の処理で認識された移動様態を比較し、移動様態が変化していなければ次の処理時刻まで待つ。移動様態が変化していれば、ステップS53及びS55に進む。
プロセッサ11は、認識された移動様態に応じた測位用パラメータを取得する(S55)。プロセッサ11は、センサデータと、取得された測位用パラメータと、前回の処理で求められた移動端末装置1の座標(前回座標)に基づいて、屋内測位を行って現在座標を求める(S57)。プロセッサ11は、測定した位置情報と移動端末装置1の識別子を、適宜のタイミングでサーバに送信する。なお、各処理は適宜並列に行ってもよい。
図6に示す処理は、図4及び図5のステップS47及びS57に相当し、屋内測位プログラム17に従ってプロセッサ11が実行する処理である。
プロセッサ11は、加速度データに基づいて歩行解析処理を実行し、歩数データを求める(S61)。プロセッサ11は、角速度データに基づいて相対方位角計算処理を実行し、移動端末装置1の移動方向を求める(S63)。ここで、ジャイロセンサオフセットが考慮され、ジャイロセンサ14で測定された角速度データからジャイロセンサの誤差が除去(低減)される。プロセッサ11は、求められた歩数情報と、求められた移動方向と、前回座標に基づき、歩行軌跡生成処理を実行し、現在位置の座標を求める(S65)。ここで、歩幅パラメータと歩行方向オフセットが用いられる。
歩行速度解析処理71、相対方位角計算処理73及び歩行軌跡生成処理75は、図6の各処理に対応する。本実施の形態では、移動様態に応じた歩幅パラメータ、ジャイロセンサオフセット(ジャイロセンサ誤差)及び歩行方向オフセット(方位パラメータ)が、各処理で用いられる。
本実施の形態によると、処理量の増加を抑えつつ、位置情報を自律航法測位により求めることができる。また、本実施の形態によると、移動態様に応じて適切な歩幅、ジャイロセンサオフセット及び歩行方向オフセットを用い、精度の高い測位ができる。例えば直進移動と屈折移動では歩幅が異なる場合があるが、本実施の形態では直進移動と屈折移動で別々の歩幅情報を用いて位置情報を測定できる。
第2の実施の形態は、パーティクルフィルタを用いる例である。パーティクルフィルタに関する測位パラメータも移動様態に応じて変更することができる。例えば、移動様態に応じて歩幅、ジャイロセンサオフセット、絶対方位を変更するとともに、それぞれのサンプリング範囲(パーティクルの変動幅)、サンプリング間隔(隣り合うパーティクルの間隔、刻み幅)を移動様態に応じて変更することができる。
本実施の形態の移動端末装置1のメモリ12は、パーティクルフィルタプログラム81をさらに有する。補助記憶装置15は、パーティクル格納領域82と、建物データ格納領域83をさらに有する。
第2の実施形態の測位用パラメータ格納領域81は、例えば、予め定められた移動様態の種別に対応して、歩幅情報と、ジャイロセンサオフセット情報と、歩行方向オフセット情報が予め記憶される。移動様態の種別は、第1の実施の形態と同様である。
歩幅情報、ジャイロセンサオフセット情報、歩行方向オフセット情報のそれぞれは、複数の測位用パラメータを求めるための情報を含む。例えば、歩幅情報は、歩幅の初期値(基準値)と、歩幅サンプリング間隔と、歩幅サンプル数を含む。
同様に、ジャイロセンサオフセット情報は、ジャイロセンサオフセットの初期値と、ジャイロセンサオフセットのサンプリング間隔と、ジャイロセンサオフセットのサンプル数を含む。また、歩行方向オフセット情報は、歩行方向オフセットの初期値と、歩行方向オフセットのサンプリング間隔と、歩行方向オフセットのサンプル数を含む。
サンプリング間隔とサンプル数は、移動様態毎に異なる値とすることができる。例えば、移動様態が直進歩行であれば、各情報のサンプリング間隔を広く設定し、サンプル範囲を狭く設定する(サンプル数を小さく設定する)。また、移動様態が屈折歩行であれば、各情報のサンプリング間隔を狭く設定し、サンプル範囲を広く設定する(サンプル数を大きく設定する)。なお、ここでの広く、狭く、大きく、小さく等の用語は、他の移動様態に対する相対的なものとすることができる。例えば、歩行移動を表す移動様態に対応して、第1サンプリング間隔と第1サンプル数が記憶され、屈折移動を表す移動様態に対応して、第2サンプリング間隔と第2サンプル数が記憶され、屈折移動に対する第2サンプリング間隔は歩行移動に対する第1サンプリング間隔より小さく、及び/又は、屈折移動に対する第2サンプル数は歩行移動に対する第1サンプル数より大きくすることができる。なお、サンプリング間隔とサンプル数の一方が移動様態により異なるようにしてもよい。
各様態に対応する各パラメータは予め定められ、測位用パラメータ格納領域81に記憶されている。歩幅サンプル数と、ジャイロセンサオフセットのサンプル数と、歩行方向オフセットのサンプル数の積で後述するサンプル数が決まる。また、パーティクル数の上限が予め定められても良い。
プロセッサ11は、複数の測位用パラメータに従い、位置情報の候補である複数のサンプルを求め、該サンプルの中から所定の条件に合致する位置情報の示すパーティクルを求める。
パーティクル格納領域82は、求められたサンプルを評価して、建物の壁内部への移動などを除外した、次回の処理へ残すパーティクルを記憶する。例えば、時刻情報に対応して、パーティクルの座標と方向、残していくパーティクルの誤差を含む。パーティクルの誤差は、残すパーティクルの幅を表す。
建物データ格納領域83は、例えば、建物IDと、オブジェクトのIDと、オブジェクトの種別と、属性情報と、所属フロア情報と、オブジェクトの名称と、座標を含む。例えば、座標はXYの2次元で表され、所属フロアがZ方向に相当する。座標は、オブジェクトの領域を特定する複数の座標を含んでもよい。
プロセッサ11は、加速度データ及び角速度データ等のセンサデータに基づき移動様態を判別する(S121)。また、プロセッサ11は、加速度データに基づいて歩行解析処理を実行し、歩数データを求める(S123)。プロセッサ11は、認識された移動様態に応じた測位用パラメータを求める(S125)。例えば、プロセッサ11は、認識された移動様態の種別に基づき測位用パラメータ格納領域83を参照して、対応する歩幅情報、ジャイロセンサオフセット情報及び歩行方向オフセット情報の各パラメータを取得する。ここで、取得されたパラメータは、例えば、歩幅情報について、歩幅の初期値、サンプリング範囲及びサンプリング間隔が定められており、これらの情報から複数の歩幅が決まる。ジャイロセンサオフセット及び歩行方向についても同様に複数のャイロセンサオフセット及び歩行方向が決まる。これらの組み合わせ(例えば歩幅、ジャイロセンサオフセット及び歩行方向がそれぞれ10個であれば1000通り)のパラメータが求まる。求められたサンプルは適宜の記憶部に記憶できる。
プロセッサ11は、取得されたパラメータと、歩数情報と、角速度データと、前回の処理で残したパーティクル(図10)に基づきサンプリングして、複数のサンプルを求める(S127)。複数の測位用パラメータのそれぞれ(上述の例では1000通り)について、図7に示す歩行軌跡生成処理等を行い、現在位置の推定結果を示すサンプルを求める。
プロセッサ11は、各サンプルについて、建物データ格納領域83に記憶された建物データを用いて評価し、次回の処理へ残すパーティクルを選別する(S129)。
プロセッサ11は、複数のサンプル(n個、nは整数)のそれぞれを、前回計算された複数のパーティクル(s個、sは整数)に配置し、N個(n×s個)の処理対象サンプルを生成する(S131)。プロセッサ11は、変数P=1とする(S133)。プロセッサ11は、処理対象サンプルからP番目の候補を選択する(S135)。
プロセッサ11は、選択された候補軌跡の各座標が歩行可能エリアに存在するか判定する(S137)。すなわち、移動端末装置1が歩行可能エリア内を移動しているか判定する。例えば、建物データに基づいて、移動端末装置1の移動が壁や柱を通過していれば、歩行可能エリア内の移動ではないと判定する。歩行可能エリア内の移動であれば(S139、Yes)、プロセッサ11は、選択された候補を次回の処理へ残すパーティクルとして保持する(S141)。例えば、プロセッサ11は、時刻情報に対応して座標と方向をパーティクル格納領域82に記憶する。その後、ステップS143へ移る。一方、歩行可能エリア内の移動でなければ(S139、No)、ステップS143へ移る。
ステップS143では、プロセッサ11は、全処理対象サンプル(N個)について処理が完了したか判断する(S143)。全処理対象サンプル(N個)について処理が完了していなければ(P143、No)、プロセッサ11は、P=P+1とし(S145)、ステップS135以降の処理を繰り返す。全処理対象サンプル(N個)について処理が完了していれば(P143、Yes)、処理を終了する。
移動端末装置1の初期位置は、例えば、IMES(Indoor MEssaging System)やWiFiなど、環境側に設置された機器からの信号を受信して測定されることができる。
移動端末装置1を保持するユーザが直進する場合、上述のように歩幅、ジャイロセンサオフセット、歩行方向オフセットなどの各情報のサンプリング間隔は広く、サンプル範囲は狭い(サンプル数が小さい)。また、移動端末装置1を保持するユーザが直進する場合、各情報のサンプリング間隔は狭く、サンプル範囲は広い(サンプル数は大きい)。
さらに、移動様態に応じて測位の処理間隔を変えても良い。例えば、直進移動では処理間隔を長くし、屈折移動では処理間隔を短くしてもよい。
このように、誤差が生じやすい箇所では、サンプリング間隔を狭くし、さらにサンプル数を多くして精度の高い処理を行い、誤差が生じにくい箇所ではサンプリング間隔を広くし、さらにサンプル数を少なくして、全体の処理負荷を軽減できる。
第3の実施形態では、環境側に設置された測位機器と連携して移動端末装置1の位置が特定できる場合には(例えば測位機器からの無線信号を受信できる場合には)、以降の測位を測位機器との無線信号に基づくものに移行する。
図15は、第3の実施形態の屋内測位システムの構成図である。
本実施の形態の移動端末装置1は、第1又は第2の実施の形態の構成に対して、無線信号受信機151をさらに有する。図15は、第1の実施の形態の構成に対して無線信号受信機151をさらに備えた構成を示す。無線信号受信機151は、環境側に設置された測位機器から無線信号(電波)を受信して移動端末装置1の位置を特定する。例えばIMES等の緯度情報と経度情報を含む位置情報を直接受信するシステムに用いることができる。
プロセッサ11は、無線信号受信機151が受信した無線信号により位置情報が特定されると、屋内測位プログラム17による処理を停止し、以降は無線信号に基づいて移動端末装置1の位置を測定する。
本実施の形態によると、測位機器と連携して移動端末装置1の位置が特定できる場合には、センサデータに基づく測位を停止し、処理負荷を減らすことができる。
第4の実施形態では、環境側に設置された測位機器として基地局を用い、基地局と連携して移動端末装置1の位置が特定できる場合には(例えば基地局からの無線信号を受信できる場合には)、以降の測位を基地局との無線信号に基づくものに移行する。例えば、WiFiなどのシステムに適用できる。
図16は、第4の実施形態の屋内測位システムの構成図である。本実施の形態の移動端末装置1は、第3の実施形態の構成に対して、補助記憶装置15に基地局座標データ格納領域161をさらに有する。
基地局座標データ格納領域161は、基地局IDに対応して、その基地局が設置された位置のX座標及びY座標と、設置された階の識別情報(Z軸の情報に相当)とが記憶される。
プロセッサ11は、無線信号受信機151が受信した無線信号に含まれる基地局IDに基づいて基地局座標データ格納領域161を参照し、対応するX座標及びY座標と、設置された階の識別情報を取得する。また、プロセッサ11は、無線信号受信機151が受信した電波の受信強度を求めて基地局からの距離を推定し、取得した基地局のX座標及びY座標と、推定した距離から移動端末装置1の位置を推定してもよい。
本実施の形態によると、基地局等と連携して移動端末装置1の位置が特定できる場合には、センサデータに基づく測位を停止し、処理負荷を減らすことができる。
第5の実施の形態では、複数の基地局からの電波受信強度を用いて、移動端末装置1の位置を特定する。
図18は、第5の実施形態の屋内測位システムの構成図である。本実施の形態の移動端末装置1は、第3又は第4の実施形態の構成に対して、補助記憶装置15に、信号強度分布データ格納領域181をさらに有する。
信号強度分布データ格納領域181は、移動端末装置1のX座標及びY座標と、階の識別情報(Z軸の情報に相当)と、複数の基地局(AP1、AP2・・・)からの電波受信強度が対応して記憶される。
無線信号受信機151は複数の基地局からの電波を受信する。受信される電波は基地局を識別する情報を含む。プロセッサ11は、各基地局からの電波受信強度を求め、求められた電波受信強度の組に基づき信号強度分布データ格納領域181を参照して、対応するX座標及びY座標と、階の識別情報を求める。
本実施の形態によると、基地局等と連携して移動端末装置1の位置が特定できる場合には、センサデータに基づく測位を停止し、処理負荷を減らすことができる。また、複数の基地局からの電波により、位置情報を特定できる。
第6の実施の形態は、移動様態に対応する測位用パラメータをユーザ(管理者)が設定できる構成を備える。
図20は、第6の実施形態の屋内測位システムの構成図である。
本実施の形態の移動端末装置1は、上述の各実施形態の構成に対して、ユーザインタフェース202をさらに有する。図20は、第1の実施の形態の構成に対してユーザインタフェース202をさらに備えた構成を示す。また、メモリ12は、測位用パラメータ設定プログラム201をさらに有する。プロセッサ11は、測位用パラメータ設定プログラム201に従い、ユーザインタフェース202を介して入力した移動様態毎の測位用パラメータを、測位用パラメータ格納領域21に記憶する。
なお、サーバ側にユーザインタフェースを設け、ユーザインタフェースを介して入力した移動様態毎の測位用パラメータを、サーバから受信するようにしてもよい。
本実施の形態によると、ユーザ(管理者)の操作によりユーザインタフェースを介して測位用パラメータをすることができる。
第7の実施形態では、複数の測位用パラメータをユーザ毎に学習する。複数の測位用パラメータにより得られたサンプルのうち、評価を通過しなかったものと評価を通過して残したパーティクルがあるが、例えば評価を通過したパーティクルと、測位用パラメータの関係(パーティクルの評価され度合い)を学習する。学習結果に基づき、サンプリング範囲など測位用パラメータを調整する。これにより、ユーザ毎に測位パラメータを最適化し、より高精度でかつ処理負荷を抑えた測位ができる。
図21は、第7の実施形態の屋内測位システムの構成図である。
メモリ12は、上述の各実施形態の構成に対して、パラメータ学習プログラム211を有する。図21は、第1の実施の形態の構成に対してユーザインタフェース202をさらに備えた構成を示す
ステップS121〜S129までの処理は上述の実施形態と同様である。ステップS221において、プロセッサ11は、複数の測位用パラメータのうち、どの測位用パラメータが最終的にパーティクルとして残っているかを学習する。なお、パーティクルが、どの測位用パラメータに基づくものであるかを予め対応づけておく。例えば、パーティクルが備える情報として、測位用パラメータの識別情報を含むようにしてもよい。学習結果は、メモリ12や補助記憶装置15等の適宜の記憶領域に記憶できる。
プロセッサ11は、学習結果に従い、測位用パラメータを調整する。一例として、測位用パラメータの幅の中で、最終的にパーティクルとして残っている測位用パラメータが一方向側に偏っている場合には、測位用パラメータの幅の中心を該方向にずらすなど、分布を調整する。
本実施の形態によると、複数の測位用パラメータの、パーティクルへの影響を学習でき、測位用パラメータの調整に利用できる。
第8の実施形態は、複数ユーザの履歴を利用して、測位用パラメータと得られるパーティクルの関係を学習する。
図23は、第8の実施形態の屋内測位システムの構成図である。
本実施の形態の屋内測位システムは、複数の移動端末装置1とサーバ3を備える。各移動端末装置1とサーバ3は、ネットワークを介して通信する。なお、図23は煩雑さをさけるため、移動端末装置1はひとつだけ示している。
本実施の形態の移動端末装置1は、上述の各実施形態の移動端末装置に対して、ネットワークとのインタフェースである通信インタフェース232をさらに有する。また、補助記憶装置15は、ユーザの属性情報格納領域232をさらに有する。ユーザの属性情報格納領域232には、ユーザの年齢層、身長、体重等の属性情報が予め記憶される。
プロセッサ311は、サーバ3での各処理を実行する。通信インタフェース314は、ネットワークとのインタフェースである。パラメータ学習プログラム315は、プロセッサ311により実行され、移動端末装置1からの情報から測位用パラメータと得られるパーティクルの関係を学習するプログラムである。ここでの学習は、ユーザの属性情報毎にグループ分けして学習する。移動軌跡データ格納領域316は、各移動端末装置1から取得した移動軌跡データを格納する。建物データ格納領域317及び測位用パラメータ格納領域318は、移動端末装置1の対応する構成と同様である。学習データ格納領域319は、測位用パラメータと得られるパーティクルの関係を、ユーザの属性情報毎にグループ分けして記憶する領域である。
サーバ3は、パラメータ学習プログラム315に従い、第7の実施形態における移動端末装置1と同様に測位用パラメータと得られるパーティクルの関係を学習する。サーバ3は、得られた学習結果を、ユーザ属性情報毎にグループ分けして学習データ格納領域319に記憶する。
一例として、移動端末装置1が上述の第7の実施の形態と同様に測位用パラメータと得られるパーティクルの関係を学習し、学習結果と属性情報をサーバ3に送信してもよい。また、サーバ3で移動端末装置1の屋内測位の処理を行い測位用パラメータと得られるパーティクルの関係を学習してもよいし、サーバ3が測位用パラメータと得られるパーティクルの関係を学習するための情報(例えばパーティクルと測位用パラメータの識別情報)を移動端末装置1から受信して学習してもよい。
サーバ3は、学習結果に従い、測位用パラメータを調整する。従って、調整された測定用パラメータは、ユーザの属性情報毎に記憶されることになる。調整されたパラメータは、各ユーザへフィードバックされてもよい。
本実施の形態によると、複数の測位用パラメータの、パーティクルへの影響をユーザの属性情報毎に学習でき、ユーザの属性情報に応じた測位用パラメータの調整に利用できる。例えば、新たなユーザが屋内測位システムに登録された場合、該新たなユーザの属性情報に基づき、学習結果を反映した測位用パラメータを該新たなユーザに通知できる。
第9の実施形態では、サーバ3は移動端末装置1の位置情報に基づき、移動端末装置1のナビゲーション情報を移動端末装置1に提供する。ナビゲーション情報は、例えば店舗情報を含む。
図24は、第9の実施形態の屋内測位システムの構成図である。
移動端末装置1のメモリ12は、サービスプログラム243をさらに有する。サーバ3は、プロセッサ311と、メモリ312と、補助記憶装置313と、通信インタフェース314とを有する。メモリ312は、ナビゲーションプログラム241を含む。補助記憶装置313は、建物データ格納領域317と、店舗情報データ格納領域242を含む。
移動端末装置1は測位した位置情報をサーバ3に送信する。サーバ3は、ナビゲーションプログラム241に従い、例えば、移動端末装置1から受信し位置情報の周辺の店舗情報を店舗情報データ242から取得して移動端末装置1に提供する。また、周辺の店舗情報に代えて、又は、周辺の店舗情報とともに、所望の店舗までの道順を提供してもよい。さらに、建物データを併せて提供し、端末にマップ表示されるようにしてもよい。
本実施の形態によると、移動端末装置1にナビゲーション情報を提供できる。
図25は、第10の実施形態の屋内測位システムの構成図である。
本実施の形態のサーバ3のメモリ312は作業分析プログラム251を有する。サーバ3の補助記憶装置317は、建物データ格納領域317と、物品情報データ格納領域252と、行動履歴データ格納領域253と、作業者データ254格納領域を有する。
作業分析プログラム251は、プロセッサ311により実行され、本実施の形態の処理を実現する。例えば、移動端末装置1を保持するユーザ(例えば展示会場の入場者や倉庫などでの作業者)が、展示会場や倉庫内を移動した軌跡を生成する。また、展示会場に配置された物やブース、倉庫内に置かれた物の情報と位置情報が対応した物品情報データを参照し、移動端末装置1の位置情報に基づきある商品を運搬した軌跡など、各作業者の作業効率を定量化する。
本実施の形態は、例えば、展示会場や倉庫内の軌跡生成(後処理)、軌跡の時空間検索に利用できる。また、例えば、ある商品を運搬した軌跡などを得ることができる。そして、各作業者の作業効率の定量化に利用できる。端末は予めユーザに配布してもよいし、ユーザが所持する端末にサービスプログラムをダウンロードしてもよい。
第11の実施形態は、ユーザが施設内でどのような行動をしたかを分析する。
図26は、第11の実施形態の屋内測位システムの構成図である。
本実施の形態のサーバ3のメモリ312は顧客行動分析プログラム261を有する。サーバ3の補助記憶装置317は、建物データ格納領域317と、商品情報データ262と、行動履歴データ格納領域253を有する。
顧客行動分析プログラム261は、プロセッサ311により実行され、本実施の形態の処理を実現する。例えば、移動端末装置1を保持するユーザ(例えば商業施設の利用者)が、施設内を移動した軌跡を生成する。また、商業施設の店舗や商品と位置情報が対応した商品情報データを参照し、移動端末装置1の位置情報に基づきある店舗や商品の効果測定など、顧客行動分析を行う。商品情報データ格納領域262は、商品の識別子と、その商品が置かれている位置が対応して予め記憶される。なお、複数の店舗を有する商業施設で用いる場合、店舗の識別子が、商品情報データ格納領域262にさらに記憶されてもよい。建物データ格納領域317及び行動履歴データ格納領域253は、上述の実施形態と同様である。
本実施の形態は、例えば、商業施設の利用率評価(後処理)、例えば店舗や商品の効果測定に利用できる。また、商業施設の顧客行動分析に利用できる。端末は予めユーザに配布してもよいし、ユーザが所持する端末にサービスプログラムをダウンロードしてもよい。
第12の実施の形態は、施設が複数のユーザにどのように利用されているかを分析する。
図27は、第12の実施形態の屋内測位システムの構成図である。
サーバ3の補助記憶装置271は、上述の第11実施形態の構成に対して、顧客履歴データ272をさらに有する。例えば、会員制サービスを提供する場合、会員の顧客データや、利用状況などが記憶される。本実施の形態のサーバ3の顧客行動分析プログラム261は、各移動端末装置1についての行動履歴データに基づいて、予め定められた顧客行動分析処理を行う。
本実施の形態は、例えば、商業施設の利用率評価(後処理)、例えば店舗や商品の効果測定に利用できる。端末はユーザが所持するサービスプログラムをダウンロードしてもよい。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
3 サーバ
11、311 プロセッサ
12、312 メモリ
13 加速度センサ
14 ジャイロセンサ
15、313 補助記憶装置
16 センサデータ取得プログラム
17 屋内測位プログラム
18 パラメータ調整プログラム
19 移動様態認識プログラム
20 センサデータ格納領域
21、81 測位用パラメータ格納領域
82 パーティクル格納領域
83 建物データ格納領域
151 無線信号受信機
161 基地局座標データ格納領域
181 信号強度分布データ格納領域
202 ユーザインタフェース
319 学習データ格納領域
242 店舗情報データ格納領域
252 物品情報データ格納領域
253 行動履歴データ格納領域
262 商品情報データ格納領域
Claims (15)
- 移動端末装置の加速度を検知する加速度センサと、
前記移動端末装置の移動方向を検知するジャイロセンサと、
プロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
加速度センサ及びジャイロセンサによるセンサデータに基づき、前記移動端末装置の移動様態を判定し、
前記移動端末装置の移動様態に応じた測位用パラメータと、前記センサデータとに基づき位置情報を測定し、
測定した位置情報と移動端末装置の識別子を、サーバに送信する前記移動端末装置。 - 測位用パラメータが移動様態毎に記憶された測位用パラメータ格納領域
をさらに備え、
前記プロセッサは、移動様態に基づき前記測位用パラメータ格納領域を参照して、測位用パラメータを取得する請求項1に記載の移動端末装置。 - 前記測位用パラメータ格納領域は、移動様態毎に、異なる値の測位用パラメータが記憶される請求項1に記載の移動端末装置。
- 前記移動様態は、直進移動、屈折移動及び滞留のうち少なくともふたつを含み、
前記測位用パラメータ格納領域は、移動様態毎に、異なる値の測位用パラメータが記憶される請求項1に記載の移動端末装置。 - 複数の測位用パラメータを得るための情報を含む測位用パラメータ格納領域
をさらに備え、
前記プロセッサは、複数の測位用パラメータに従い、位置情報の候補である複数のサンプルを求め、該サンプルの中から所定の条件に合致する位置情報の示すパーティクルを求め、
前記複数の測位用パラメータの変動幅と刻み幅の一方又は双方が、移動様態により異なる請求項1に記載の移動端末装置。 - 前記複数の測位用パラメータを得るための情報は、基準値と、測位用パラメータの前記刻み幅を示すサンプリング間隔と、測位用パラメータの前記変動幅を示すサンプル数を含み、
該基準値からサンプリング間隔の刻みで、サンプル数分の測位用パラメータが得られる請求項5に記載の移動端末装置。 - 歩行移動を表す移動様態に対応して、第1サンプリング間隔と第1サンプル数が記憶され、
屈折移動を表す移動様態に対応して、第2サンプリング間隔と第2サンプル数が記憶され、
前記第2サンプリング間隔は第1サンプリング間隔より小さく、及び/又は第2サンプル数は第1サンプル数より大きい請求項6に記載の移動端末装置。 - 測位機器からの無線信号を受信する無線信号受信機
をさらに備え、
前記プロセッサは、前記無線信号受信機が前記測位機器からの無線信号を受信すると、前記センサデータに基づく位置情報の測定から、該測位機器からの無線信号に基づく位置情報の測定に移行する請求項1に記載の移動端末装置。 - 基地局から、送信元の基地局の識別子を含む無線信号を受信する無線信号受信機と
基地局の識別子と、該基地局が配置された位置を示す基地局位置情報が記憶された基地局座標データ格納領域と
をさらに備え、
前記プロセッサは、前記無線信号受信機が前記基地局から前記無線信号を受信すると、前記センサデータに基づく位置情報の測定から、該基地局からの無線信号と前記基地局座標データ格納領域の基地局位置情報に基づく位置情報の測定に移行する請求項1に記載の移動端末装置。 - 複数の基地局からの無線信号を受信する無線信号受信機と、
各基地局からの無線信号の受信信号強度と、移動端末装置の位置情報が予め記憶された信号強度分布データ格納領域と
をさらに備え、
前記プロセッサは、前記無線信号受信機が前記複数の基地局からの無線信号を受信すると、前記センサデータに基づく位置情報の測定から、該複数の基地局からの無線信号と前記信号強度分布データ格納領域の位置情報に基づく位置情報の測定に移行する請求項1に記載の移動端末装置。 - 移動様態毎の測位用パラメータをユーザの操作により入力して設定するためのユーザインタフェース
をさらに備える請求項1に記載の移動端末装置。 - 前記プロセッサは、複数の測位用パラメータにより得られる前記複数のサンプルのうち所定の条件に合致した前記パーティクルと、該測位用パラメータの関係を学習する請求項1に記載の移動端末装置。
- 移動端末装置と
サーバと
を備え、
前記移動端末装置は、
該移動端末装置の加速度を検知する加速度センサと、
該移動端末装置の移動方向を検知するジャイロセンサと、
プロセッサと
を有し、
前記プロセッサは、加速度センサ及びジャイロセンサによるセンサデータに基づき、前記移動端末装置の移動様態を判定し、
前記移動端末装置の移動様態に応じた測位用パラメータと、前記センサデータとに基づき位置情報を測定し、
測定した位置情報と前記移動端末装置の識別子を、前記サーバに送信する測位システム。 - 前記移動端末装置は、
複数の測位用パラメータを得るための情報を含む測位用パラメータ格納領域
をさらに備え、
前記プロセッサは、複数の測位用パラメータに従い、位置情報の候補である複数のサンプルを求め、該サンプルの中から所定の条件に合致する位置情報の示すパーティクルを求め、
測位用パラメータにより得られる前記複数のサンプルのうち所定の条件に合致したパーティクルと、該測位用パラメータの関係を学習し、
自移動端末装置を使用するユーザの属性情報と、該学習結果を前記サーバに送信し、
前記サーバは、該学習結果を、属性情報に従いグループ分けして学習する請求項13に記載の測位システム。 - 前記サーバは、
前記移動端末装置から受信した該移動端末装置の位置情報に基づくナビゲーション情報を前記端末に提供し、又は、前記移動端末装置から受信した該移動端末装置の位置情報に基づき行動履歴を記憶する請求項13に記載の測位システム。
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