JP2014178159A - 測定装置、測定方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】慣性センサから得られる慣性情報を用いて位置を測定する測定装置であって、前記慣性情報を用いて当該測定装置の位置を推定する推定部と、当該測位装置が照明装置から受ける光の照度を取得する取得部と、取得した前記照度の変化の周期を検出する検出部と、前記周期の変動が一定の範囲内である場合に得られた前記慣性情報を用いて、推定した前記位置を補正する補正部と、を有する、測定装置を提供する。
【選択図】図3
Description
慣性センサから得られる慣性情報を用いて位置を測定する測定装置であって、
前記慣性情報を用いて当該測定装置の位置を推定する推定部と、
当該測位装置が照明装置から受ける光の照度を取得する取得部と、
取得した前記照度の変化の周期を検出する検出部と、
前記周期の変動が一定の範囲内である場合に得られた前記慣性情報を用いて、推定した前記位置を補正する補正部と、
を有する。
慣性センサから得られる慣性情報を用いて位置を測定する測定方法であって、
前記慣性情報を用いて当該測定装置の位置を推定する推定段階と、
当該測位装置が照明装置から受ける光の照度を取得する取得段階と、
取得した前記照度の変化の周期を検出する検出段階と、
前記周期の変動が一定の範囲内である場合に得られた前記慣性情報を用いて、推定した前記位置を補正する補正段階と、
を有する。
慣性センサから得られる慣性情報を用いて位置を測定する測定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記測定方法は、
前記慣性情報を用いて当該測定装置の位置を推定する推定段階と、
当該測位装置が照明装置から受ける光の照度を取得する取得段階と、
取得した前記照度の変化の周期を検出する検出段階と、
前記周期の変動が一定の範囲内である場合に得られた前記慣性情報を用いて、推定した前記位置を補正する補正段階と、
を有する。
2. ハードウェア構成
3. 機能
4. 動作例
5. 実験結果
まず、図1を用いて、本発明の一実施形態における測定装置1の概要を説明する。図1は、現在位置の測定対象である、当該測定装置1を所持するユーザが、屋外から、天井に照明装置が付された屋内に入り、歩行する様子を表している。
≪ 2. ハードウェア構成 ≫
次に、図2を用いて、本発明の一実施形態における測定装置1のハードウェア構成を説明する。図2は、測定装置1が、スマートフォンのような携帯端末である場合の、ハードウェア構成例である。
次に、図3を用いて、本発明の一実施形態における測定装置1の機能ブロックを説明する。測定装置1は、絶対位置取得部101と、位置記憶部102と、加速度取得部103と、ステップ検出部104と、位置推定部105と、照度取得部106と、周期検出部107と、角速度取得部108と、方向取得部109と、算出部110と、判断部111と、補正部112とを有する。
(1)第一の閾値(maxima)と第二の閾値(minima)の初期値を設定する
(2)第一の閾値を超えた加速度情報の極大値を新たにmaximaに設定する
(3)maximaから所定の値Δを引いた値を新たなminimaに設定する
(4)第二の閾値を下回った加速度情報の極小値を新たにminimaに設定する
(5)minimaに所定の値Δを足した値を新たなmaximaに設定する
(6)maximaが観測されてから、minimaが観測されるまでの時間間隔が120ms-400msである場合に一ステップを検出する
ステップ検出部104は、一ステップが検出された旨と、その時刻とを含む、ステップ情報を、後述する、位置推定部105及び算出部110に渡す。なお、ステップ検出部104は、一定時間内に観測された複数のステップの数と、それぞれが生じた時刻の情報とを、ステップ情報として、位置推定部105及び算出部110に渡してもよい。
−特定されたウィンドウ内の周期情報から得られる照明装置間の距離di(i=0,1,…,n)
−特定されたウィンドウ内のステップ数(歩数)ni(i=0,1,…,n)
−照度の立下りの点(例えば、図7のA及びB)での加速度aのピークの差adiff=amax-amin
ここで、照明装置間の距離dは、例えば、直近の図7における照度の立下り時における推定位置と、それよりさらに前の照度の立下り時における推定位置との間の距離によって求めることができる。
(1)特定されたウィンドウ内のdiの平均値daveを計算する
(2)daveとniから、特定されたウィンドウ内の歩幅の平均値SLaveを計算する
(3)特定されたウインドウ内のadiffの平均値aaveを計算する
(4)数4に基づいてkを求める
そして、補正部112は、算出したkaveを用いて歩幅を推定するよう、位置推定部105に指示する。位置推定部105は、受け取ったkaveを用いて、位置推定を行う。
−特定されたウィンドウの始点の時刻における方向情報θ
−特定されたウインドウ内の角速度ωの平均値ωave
そして、補正部112は、新たな方向情報θ'=(θ+ωave×ウィンドウサイズ)を用いて位置を推定するよう、位置推定部105に指示する。位置推定部105は、受け取った方向情報θ'を用いて、位置推定を行う。
−特定されたウィンドウの始点の時刻における位置(x'、y')
−特定されたウィンドウ内の歩数ni
−上記のように計算された、特定されたウィンドウ内の歩幅の平均値SLave
−上記のように計算された、新たな方向情報θ'
補正部は、以下の式により求まる位置を用いて、位置記憶部102に記憶された推定位置を補正する。
次に、図4を用いて、本発明の一実施形態における測定装置1の処理フローを説明する。図4に記載されたステップS101−S106は、繰り返し実行される。
図11−図13を用いて、本発明の一実施形態における測定装置1を用いた実験結果を説明する。
11 CPU
12 RAM
13 ROM
14 加速度センサ
15 角速度センサ
16 地磁気センサ
17 照度センサ
18 通信装置
19 GPS受信装置
20 ディスプレイ
21 タッチパネル
101 絶対位置取得部
102 位置記憶部
103 加速度取得部
104 ステップ検出部
105 位置推定部
106 照度取得部
107 周期検出部
108 角速度取得部
109 方向取得部
110 算出部
111 判断部
112 補正部
Claims (6)
- 慣性センサから得られる慣性情報を用いて位置を測定する測定装置であって、
前記慣性情報を用いて当該測定装置の位置を推定する推定部と、
当該測位装置が照明装置から受ける光の照度を取得する取得部と、
取得した前記照度の変化の周期を検出する検出部と、
前記周期の変動が一定の範囲内である場合に得られた前記慣性情報を用いて、推定した前記位置を補正する補正部と、
を有する、測定装置。 - 前記慣性情報を用いて、当該測定装置の測定対象の歩行動作に係る一のステップを検出するステップ検出部
を有し、
前記補正部は、前記周期の変動が一定の範囲内であり、かつ、前記ステップの周期の変動が一定の範囲内である場合に得られた前記慣性情報を用いて、推定した前記位置を補正する、
請求項1に記載の測定装置。 - 前記補正部は、前記周期の変動が一定の範囲内であり、前記ステップの周期の変動が一定の範囲内であり、かつ、前記慣性センサから得られる角速度の変動が一定の範囲内である場合に得られた前記慣性情報を用いて、推定した前記位置を補正する、
請求項2に記載の測定装置。 - 前記補正部は、前記慣性情報とともに、取得した前記照度を用いて、推定した前記位置を補正する、
請求項1乃至3何れか一項に記載の測定装置。 - 慣性センサから得られる慣性情報を用いて位置を測定する測定方法であって、
前記慣性情報を用いて当該測定装置の位置を推定する推定段階と、
当該測位装置が照明装置から受ける光の照度を取得する取得段階と、
取得した前記照度の変化の周期を検出する検出段階と、
前記周期の変動が一定の範囲内である場合に得られた前記慣性情報を用いて、推定した前記位置を補正する補正段階と、
を有する、測定方法。 - 慣性センサから得られる慣性情報を用いて位置を測定する測定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記測定方法は、
前記慣性情報を用いて当該測定装置の位置を推定する推定段階と、
当該測位装置が照明装置から受ける光の照度を取得する取得段階と、
取得した前記照度の変化の周期を検出する検出段階と、
前記周期の変動が一定の範囲内である場合に得られた前記慣性情報を用いて、推定した前記位置を補正する補正段階と、
を有する、プログラム。
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