JP2018151193A - Information processor, method for information processing, and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a vertical direction with a high precision.SOLUTION: The present invention includes: a triaxial geomagnetic sensor 18; and a CPU 13 for plotting magnetic data for a three-dimensional space output from the triaxial geomagnetic sensor 18 associated with movement of a device 10, into a virtual three-dimensional space, calculating an approximate equation of a circle from a point row of a plurality of plotted pieces of magnetic data, and acquiring a direction of a center axis of a circle as a vertical direction from the obtained approximate equation of the circle.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、特に、ユーザの動的な変化を利用するようなアプリケーションプログラムをインストールした装置等に好適な情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。   The present invention particularly relates to an information processing apparatus, an information processing method, and a program suitable for an apparatus in which an application program that uses a dynamic change of a user is installed.

より適切に進行方向を推定するべく、加速度センサで取得した加速度情報を用いて基本姿勢における鉛直方向を推定するようにした技術が提案されている。(例えば、特許文献1)   In order to estimate the traveling direction more appropriately, a technique has been proposed in which the vertical direction in the basic posture is estimated using acceleration information acquired by an acceleration sensor. (For example, Patent Document 1)

特開2016−218047号公報JP 2016-218047 A

上記特許文献に記載された技術を含めて、一般に加速度センサによって重力加速度の方向、すなわち鉛直方向を推定することが一般的に行なわれているが、加速度センサによる鉛直方向の推定は、大きな動作を伴うスポーツやゲーム等で使用するプログラムでは、検出する鉛直方向の精度が確保できないという課題がある。   In general, estimation of the direction of gravitational acceleration using an acceleration sensor, that is, the vertical direction is generally performed including the techniques described in the above-mentioned patent documents. In a program used in accompanying sports or games, there is a problem that the accuracy in the detected vertical direction cannot be ensured.

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、鉛直方向を高い精度で安定して検出することが可能な情報処理装置、情報処理方法及びプログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an information processing apparatus, an information processing method, and a program capable of stably detecting a vertical direction with high accuracy. There is.

本発明の一態様は、磁気センサと、移動に伴って上記磁気センサが出力する3次元空間に対応した磁気データを仮想3次元空間にプロットするデータプロット手段と、上記データプロット手段で仮想3次元空間にプロットした複数の磁気データの点列から円の近似式を算出する近似式算出手段と、上記近似式算出手段で得た円の近似式から円の中心軸方向を鉛直方向として取得する鉛直方向取得手段と、を備える。   One aspect of the present invention includes a magnetic sensor, data plotting means for plotting in a virtual three-dimensional space magnetic data corresponding to the three-dimensional space output by the magnetic sensor as it moves, and virtual three-dimensional data by the data plotting means. Approximate expression calculation means for calculating an approximate expression of a circle from a sequence of a plurality of magnetic data plotted in space, and a vertical direction in which the central axis direction of the circle is obtained as a vertical direction from the approximate expression of the circle obtained by the approximate expression calculation means. Direction acquisition means.

本発明の他の態様は、磁気センサと、移動に伴って上記磁気センサが出力する磁気データに基づいて鉛直方向を推定する第1の鉛直方向推定手段と、加速度センサと、移動に伴って上記加速度センサが出力する加速度データに基づいて鉛直方向を推定する第2の鉛直方向推定手段と、所定時間内に上記第1の鉛直方向推定手段で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第1の分散度判定手段と、所定時間内に上記第2の鉛直方向推定手段で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第2の分散度判定手段と、上記第1及び第2の分散度判定手段の少なくとも一方の判定結果に基づいて鉛直方向を特定する鉛直方向特定手段と、を備える。   According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic sensor, a first vertical direction estimating unit that estimates a vertical direction based on magnetic data output from the magnetic sensor along with movement, an acceleration sensor, and the above-described movement along with the movement. A second vertical direction estimating means for estimating a vertical direction based on acceleration data output from the acceleration sensor; and a plurality of vertical degrees of dispersion estimated by the first vertical direction estimating means within a predetermined time. 1 dispersity determining means, a second dispersity determining means for determining a plurality of vertical dispersities estimated by the second vertical direction estimating means within a predetermined time, and the first and second dispersions Vertical direction specifying means for specifying the vertical direction based on the determination result of at least one of the degree determination means.

本発明によれば、鉛直方向を常に高い精度、且つ安定して検出することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to always detect the vertical direction with high accuracy and stability.

本発明の第1の実施形態に係るマルチデータロガーを装着する装着者の検出内容を示す図。The figure which shows the detection content of the wearer who wears the multi data logger which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係るマルチデータロガーの機能回路の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the functional circuit of the multi data logger which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る鉛直方向を検出する処理内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing content which detects the perpendicular direction which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る3軸地磁気センサの出力を仮想X、Y、Z空間にプロットした点列を例示する図。The figure which illustrates the point sequence which plotted the output of the triaxial geomagnetic sensor which concerns on the embodiment in virtual X, Y, Z space. 本発明の第2の実施形態に係るポータブルナビゲーション装置の機能回路の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the functional circuit of the portable navigation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態に係る鉛直方向を検出する処理内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing content which detects the perpendicular direction which concerns on the embodiment.

以下本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
本実施形態を、装着者の行動を多方面から記録するためのマルチデータロガーに適用した第1の実施形態について説明する。
[First Embodiment]
A first embodiment in which the present embodiment is applied to a multi-data logger for recording a wearer's behavior from various directions will be described.

図1は、マルチデータロガー10とその装着者PSを示すものである。装着者PSは、マルチデータロガー10を例えば腰部など、自身の動作による変動量が少なく、且つ装着により動作に支障が出ないような、安定した部位に装着する。   FIG. 1 shows a multi-data logger 10 and its wearer PS. The wearer PS wears the multi-data logger 10 on a stable part such as a waist where the fluctuation amount due to his / her movement is small and the movement does not hinder the movement.

同図では、マルチデータロガー10内に、後述する地磁気センサ及び加速度センサを有するものとする。装着者PSが円状の矢印Cに示すように水平面内での移動や回転を行なった場合に、マルチデータロガー10内では、上記地磁気センサの検出出力から磁北方向への地磁気ベクトルTMを算出すると共に、この地磁気ベクトルTMと直交する鉛直方向VTを推定するものとする。   In the figure, the multi-data logger 10 has a geomagnetic sensor and an acceleration sensor, which will be described later. When the wearer PS moves or rotates in the horizontal plane as indicated by the circular arrow C, the multi-data logger 10 calculates the geomagnetic vector TM in the magnetic north direction from the detection output of the geomagnetic sensor. At the same time, the vertical direction VT orthogonal to the geomagnetic vector TM is estimated.

こうして推定された鉛直方向VTを元に、装着者PSの姿勢角度等が適宜記録されるものとなる。   Based on the vertical direction VT thus estimated, the posture angle of the wearer PS and the like are appropriately recorded.

図2は、上記マルチデータロガー10の機能回路の構成を示すブロック図である。このマルチデータロガー10において、GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)アンテナ11で受信した、図示しない複数のGPS衛星からの到来電波に基づき、GPS受信部12が現在位置の3次元座標、すなわち、緯度、経度、高度と、現在時刻とを算出し、バスB1を介してCPU13へ送出する。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the functional circuit of the multi-data logger 10. In this multi-data logger 10, based on incoming radio waves from a plurality of GPS satellites (not shown) received by a GPS (Global Positioning System) antenna 11, the GPS receiving unit 12 has three-dimensional coordinates of the current position, that is, The latitude, longitude, altitude and current time are calculated and sent to the CPU 13 via the bus B1.

CPU13は、このマルチデータロガー10全体の動作制御を、バスB1を介して接続されたメインメモリ14及びSSD(Solid State Drive)15を使用して実行する。   The CPU 13 performs operation control of the entire multi-data logger 10 by using a main memory 14 and an SSD (Solid State Drive) 15 connected via the bus B1.

メインメモリ14は、例えばSDRAMで構成され、CPU13がプログラムを実行する際のワークメモリとなる。SSD15は、不揮発性メモリで構成され、このマルチデータロガー10の動作時の各種データの記録動作に必要な動作プログラムと、各種固定データ等を格納、記憶するもので、それらの記憶内容は適宜CPU13によって上記メインメモリ14へ読出される。   The main memory 14 is composed of, for example, SDRAM, and becomes a work memory when the CPU 13 executes a program. The SSD 15 is composed of a non-volatile memory, and stores and stores an operation program necessary for recording various data during operation of the multi-data logger 10, various fixed data, and the like. Is read into the main memory.

また上記バスB1はさらに、表示部16、スピーカ17、3軸地磁気センサ18、3軸加速度センサ19、3軸ジャイロセンサ20、キー操作部21、及び外部デバイスインタフェイス(I/F)22と接続される。   The bus B1 is further connected to a display unit 16, a speaker 17, a 3-axis geomagnetic sensor 18, a 3-axis acceleration sensor 19, a 3-axis gyro sensor 20, a key operation unit 21, and an external device interface (I / F) 22. Is done.

表示部16は、例えばモノクロの液晶パネルとそれらの駆動回路とで構成される。   The display unit 16 includes, for example, a monochrome liquid crystal panel and a drive circuit thereof.

スピーカ17は、マルチデータロガー10における操作音や動作状況に応じたビープ音等を発生して放音させる。   The speaker 17 generates and emits an operation sound in the multi-data logger 10 or a beep sound according to the operation status.

3軸地磁気センサ18は、互いに直交する3軸方向それぞれの地磁気を検出するもので、磁北の方向に基づいてその時点でこのマルチデータロガー10の方位が検出できる。   The triaxial geomagnetic sensor 18 detects the geomagnetism in each of the three axial directions orthogonal to each other, and can detect the orientation of the multi-data logger 10 at that time based on the magnetic north direction.

3軸加速度センサ19は、互いに直交する3軸方向それぞれの加速度を検出するもので、重力加速度の方向により、マルチデータロガー10の姿勢を検出できる。   The triaxial acceleration sensor 19 detects accelerations in the three axial directions orthogonal to each other, and can detect the attitude of the multi-data logger 10 based on the direction of gravity acceleration.

3軸ジャイロセンサ20は、互いに直交する3軸方向に配置された振動型ジャイロスコープで構成され、上記3軸加速度センサ19と組み合わせて、このマルチデータロガー10を所持、装着しているユーザの動作を解析して、上記GPSアンテナ11、GPS受信部12からの出力による現在位置の認識ができない状態でも、3軸加速度センサ19との協働により自律航法による現在位置の更新動作を実行するために用いる。   The triaxial gyro sensor 20 is composed of a vibration gyroscope arranged in three axial directions orthogonal to each other, and in combination with the triaxial acceleration sensor 19, the operation of the user who owns and wears the multi-data logger 10 In order to execute the update operation of the current position by autonomous navigation in cooperation with the three-axis acceleration sensor 19 even when the current position cannot be recognized by the output from the GPS antenna 11 and the GPS receiver 12. Use.

キー操作部21は、このマルチデータロガー10の筐体に設けられる、電源キーやモードキー、カーソルキー、エンターキー等からなり、それらのキー操作に応じたキー操作信号をバスB1を介して上記CPU13へ送出する。   The key operation unit 21 includes a power key, a mode key, a cursor key, an enter key, and the like provided in the casing of the multi-data logger 10. The key operation signal corresponding to the key operation is transmitted via the bus B1. Send to CPU13.

外部デバイスインタフェイス22は、ヘッドホンジャック23、マイクロUSB端子24、及びメモリカードスロット25を介して、例えばヘッドホンやイヤホン、USB機器、及びメモリカードをそれぞれ接続または装着可能とする。   The external device interface 22 can connect or mount, for example, a headphone, an earphone, a USB device, and a memory card via a headphone jack 23, a micro USB terminal 24, and a memory card slot 25, respectively.

次に上記実施形態の動作について説明する。
図3は、マルチデータロガー10の移動位置や姿勢等を含む各種データの記録時に、その一指標となる鉛直方向を検出する際の処理内容を抽出して示すフローチャートである。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing extracted processing contents when detecting the vertical direction as one index when various data including the movement position and posture of the multi-data logger 10 are recorded.

その当初にCPU13においては、3軸地磁気センサ18から予め設定した単位時間、例えば10.0[秒]間に連続して得られる複数回分のX、Y、Z各座標軸空間における検出値x、y、zの3成分から鉛直方向Aを推定算出する(ステップS101)。   Initially, in the CPU 13, the detected values x, y in the X, Y, Z coordinate axis spaces for a plurality of times obtained continuously from the triaxial geomagnetic sensor 18 for a preset unit time, for example, 10.0 [seconds]. , Z is estimated and calculated from the three components (step S101).

ここで、上記図1に示したように装着者PSが水平面上で体の向きを変更し、あるいは移動するような、マルチデータロガー10の傾き状態を変えない動作を行なう過程においては、3軸地磁気センサ18から得られる3次元空間中でのX、Y、Z成分を仮想的なX、Y、Z軸空間にプロットすると、図4に示すような、円ELを描いた点列が得られることになる。   Here, in the process in which the wearer PS changes the direction of the body or moves on the horizontal plane as shown in FIG. When the X, Y, and Z components in the three-dimensional space obtained from the geomagnetic sensor 18 are plotted in a virtual X, Y, and Z axis space, a point sequence depicting a circle EL as shown in FIG. 4 is obtained. It will be.

したがって、例えば最小二乗法などでこの円ELの近似式を算出することにより、原点位置から、算出した円ELの中心を通る中心軸Aを鉛直方向を示すものとして推定する。   Therefore, for example, by calculating an approximate expression of this circle EL by the least square method or the like, the center axis A passing through the center of the calculated circle EL is estimated from the origin position as indicating the vertical direction.

次いでCPU13は、上記近似式で算出した円ELからそれぞれの点列がどの程度分散しているのかを示す積算値として分散度σaを算出する(ステップS102)。   Next, the CPU 13 calculates the degree of dispersion σa as an integrated value indicating how much each point sequence is dispersed from the circle EL calculated by the above approximate expression (step S102).

CPU13は、この算出した分散度σaが予め用意している閾値Tha以下であるか否かにより、上記推定した鉛直方向が、装着者PSの安定した動作下において推定された、充分に精度の高いか否かを判断する(ステップS103)。   The CPU 13 is sufficiently accurate that the estimated vertical direction is estimated under the stable operation of the wearer PS depending on whether or not the calculated degree of dispersion σa is equal to or less than a threshold value Tha prepared in advance. Whether or not (step S103).

ここで分散度σaが閾値Tha以下であり、充分に精度の高いと判断した場合(ステップS103のYes)、CPU13はそのまま上記中心軸Aを鉛直方向であるものと確定して(ステップS104)、この図3の処理を終了すると共に、得た鉛直方向Aを他の各種データの指標として活用する。   Here, when the degree of dispersion σa is equal to or less than the threshold value Tha and it is determined that the accuracy is sufficiently high (Yes in Step S103), the CPU 13 determines that the central axis A is in the vertical direction as it is (Step S104). At the same time as the processing of FIG. 3 is completed, the obtained vertical direction A is used as an index of other various data.

また上記ステップS103において、算出した分散度σaが予め用意している閾値Thaより大きく、必要な精度を有していないと判断した場合(ステップS103のNo)、CPU13は上記中心軸Aが不確かであり、鉛直方向が不定であるものとした上で(ステップS105)、この図3の処理を終了し、推定で得た鉛直方向Aは破棄して、他の各種データを算出するための一指標としては用いないものとする。   If it is determined in step S103 that the calculated dispersion σa is greater than the threshold value Tha prepared in advance and does not have the required accuracy (No in step S103), the CPU 13 is uncertain about the central axis A. Yes, assuming that the vertical direction is indefinite (step S105), the process of FIG. 3 is terminated, and the vertical direction A obtained by the estimation is discarded, and one index for calculating other various data It shall not be used.

このようにCPU13は、所定時間毎に上記鉛直方向Aの推定算出を継続し、得た充分精度が高いと思われる鉛直方向Aを用いて、他の各種データの指標として活用する。   In this way, the CPU 13 continues to estimate and calculate the vertical direction A every predetermined time, and uses the obtained vertical direction A that seems to have sufficiently high accuracy as an index for other various data.

この場合、装着者PSが特に上記3軸加速度センサ19による出力の変化が激しいような動きをとっている場合にも、3軸地磁気センサ18の出力により鉛直方向をより安定した状態で推定できる。   In this case, the vertical direction can be estimated in a more stable state by the output of the triaxial geomagnetic sensor 18 even when the wearer PS is taking a movement that causes a significant change in the output of the triaxial acceleration sensor 19.

以上詳述した如く本実施形態によれば、鉛直方向を高い精度で安定して検出することが可能となる。   As described above in detail, according to the present embodiment, it is possible to stably detect the vertical direction with high accuracy.

加えて上記実施形態では、上記図4に示したように仮想的なX、Y、Z軸空間にプロットされた3軸地磁気センサ18の出力のx、y、z成分からなる点列から、最小二乗法で円ELの近似式を算出するものとして、空間の原点位置から算出した円ELの中心を通る中心軸Aを鉛直方向として得るようにしたので、3軸地磁気センサ18の出力に多少のばらつきを生じた場合でも、全体でそのばらつきを吸収して、比較的安定した鉛直方向の推定を実行できる。   In addition, in the above embodiment, as shown in FIG. 4 above, from the point sequence consisting of the x, y, z components of the output of the triaxial geomagnetic sensor 18 plotted in the virtual X, Y, Z axis space, the minimum Since the center axis A passing through the center of the circle EL calculated from the origin position of the space is obtained as a vertical direction as an approximate expression of the circle EL by the square method, the output of the triaxial geomagnetic sensor 18 is somewhat Even if variations occur, the variations can be absorbed as a whole, and a relatively stable estimation of the vertical direction can be executed.

[第2の実施形態]
本実施形態を、地図データを半導体メモリに記録し、バッテリ駆動で動作するポータブルナビゲーション装置(PND)に適用した第2の実施形態について説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described in which this embodiment is applied to a portable navigation device (PND) that records map data in a semiconductor memory and operates by battery drive.

図5は、このPND30の機能回路の構成を示すブロック図である。このPND30において、GPSアンテナ31で受信した複数のGPS衛星からの到来電波に基づき、GPS受信部32が現在位置の3次元座標、すなわち、緯度、経度、高度と、現在時刻とを算出し、バスB2を介してCPU33へ送出する。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the functional circuit of the PND 30. As shown in FIG. In this PND 30, the GPS receiver 32 calculates the three-dimensional coordinates of the current position, that is, the latitude, longitude, altitude, and current time, based on the incoming radio waves from the plurality of GPS satellites received by the GPS antenna 31, and the bus The data is sent to the CPU 33 via B2.

CPU33は、このPND30全体の動作制御を、バスB2を介して接続されたメインメモリ34及びSSD35を使用して実行する。   The CPU 33 executes the operation control of the entire PND 30 using the main memory 34 and the SSD 35 connected via the bus B2.

メインメモリ34は、例えばSDRAMで構成され、CPU33がプログラムを実行する際のワークメモリとなる。SSD35は、不揮発性メモリで構成され、ナビゲーション動作に必要な各種動作プログラムと、地図データ35Aを含む各種固定データ等を格納、記憶するもので、それらの記憶内容は適宜CPU33によって上記メインメモリ34へ読出される。   The main memory 34 is composed of, for example, SDRAM, and becomes a work memory when the CPU 33 executes a program. The SSD 35 is composed of a non-volatile memory, and stores and stores various operation programs necessary for navigation operations, various fixed data including the map data 35A, etc., and the stored contents are appropriately transferred to the main memory 34 by the CPU 33. Read out.

また上記バスB2はさらに、表示部36、タッチ入力部37、音声処理部38、3軸地磁気センサ39、3軸加速度センサ40、3軸ジャイロセンサ41、気圧センサ42、キー操作部43、近距離無線通信部44、及び外部デバイスインタフェイス(I/F)45と接続される。   The bus B2 further includes a display unit 36, a touch input unit 37, a voice processing unit 38, a triaxial geomagnetic sensor 39, a triaxial acceleration sensor 40, a triaxial gyro sensor 41, an atmospheric pressure sensor 42, a key operation unit 43, a short distance. A wireless communication unit 44 and an external device interface (I / F) 45 are connected.

表示部36は、バックライト付きのカラー液晶パネルとそれらの駆動回路とで構成される。この表示部36に対して、透明電極膜を用いたタッチ入力部37が一体に構成される。タッチ入力部37は、ユーザのタッチ操作に応じた時系列の座標信号をデジタル化し、タッチ操作信号として上記CPU33へ送出する。   The display unit 36 includes a color liquid crystal panel with a backlight and their drive circuits. A touch input unit 37 using a transparent electrode film is integrally formed with the display unit 36. The touch input unit 37 digitizes a time-series coordinate signal corresponding to a user's touch operation and sends it to the CPU 33 as a touch operation signal.

音声処理部38は、PCM音源等の音源回路を備え、与えられる音声データに応じてアナログの音声信号を発生し、スピーカ46から拡声放音させる。   The sound processing unit 38 includes a sound source circuit such as a PCM sound source, generates an analog sound signal in accordance with applied sound data, and emits a loud sound from the speaker 46.

3軸地磁気センサ39は、互いに直交する3軸方向それぞれの地磁気を検出するもので、磁北の方向に基づいてその時点でこのPND30を向けている方位が検出できる。   The triaxial geomagnetic sensor 39 detects the geomagnetism in each of the three axial directions orthogonal to each other, and can detect the azimuth of the PND 30 at that time based on the magnetic north direction.

3軸加速度センサ40は、互いに直交する3軸方向それぞれの加速度を検出するもので、このPND30自体の動きや与えられている外力等を検出できる。   The triaxial acceleration sensor 40 detects accelerations in the three axial directions orthogonal to each other, and can detect the movement of the PND 30 itself, a given external force, and the like.

3軸ジャイロセンサ41は、互いに直交する3軸方向に配置された振動型ジャイロスコープで構成され、上記3軸加速度センサ40の出力と組み合わせて、このPND30を所持、装着しているユーザの動作を解析して、上記GPSアンテナ31、GPS受信部32からの出力による現在位置の認識ができない状態でも、3軸加速度センサ40との協働により自律航法による現在位置の更新動作を実行するために用いる。   The triaxial gyro sensor 41 is composed of a vibration gyroscope arranged in three axial directions orthogonal to each other, and in combination with the output of the triaxial acceleration sensor 40, the operation of the user who owns and wears the PND 30 Analyzed and used to execute the update operation of the current position by autonomous navigation in cooperation with the three-axis acceleration sensor 40 even when the current position cannot be recognized by the outputs from the GPS antenna 31 and the GPS receiver 32. .

気圧センサ42は、その時点の気圧を検出するもので、上記GPSアンテナ31、GPS受信部32による現在位置の測定精度が高い場合の高度情報に基づいて気圧情報を高度情報に変換することで、その後の移動に伴ってGPSアンテナ31、GPS受信部32によって取得できる現在位置の位置精度が低下した場合でも、その時点で得られる気圧情報から、測定精度が高かった位置での気圧情報を基準として、相対的に現在位置の高度情報を算出することができる。   The atmospheric pressure sensor 42 detects atmospheric pressure at that time, and converts atmospheric pressure information into altitude information based on altitude information when the measurement accuracy of the current position by the GPS antenna 31 and the GPS receiving unit 32 is high. Even when the position accuracy of the current position that can be acquired by the GPS antenna 31 and the GPS receiving unit 32 is lowered with the subsequent movement, the pressure information at the position where the measurement accuracy is high is used as a reference from the pressure information obtained at that time. The altitude information of the current position can be calculated relatively.

キー操作部43は、このPND30の筐体に設けられる、電源キーや現在位置キー、目的地キー、カーソルキー、エンターキー等からなり、それらのキー操作に応じたキー操作信号をバスB2を介して上記CPU33へ送出する。   The key operation unit 43 includes a power key, a current position key, a destination key, a cursor key, an enter key, and the like provided in the housing of the PND 30, and sends a key operation signal corresponding to the key operation via the bus B2. To the CPU 33.

近距離無線通信部44は、例えばBluetooth(登録商標) SMARTまたはANT+により、近距離通信アンテナ47を介して、予めペアリング設定された外部の機器と無線接続する。   The short-range wireless communication unit 44 wirelessly connects to an external device that has been paired in advance via the short-range communication antenna 47 by, for example, Bluetooth (registered trademark) SMART or ANT +.

外部デバイスインタフェイス45は、ヘッドホンジャック48、マイクロUSB端子49、及びメモリカードスロット50を介して、例えばヘッドホンやイヤホン、USB機器、及びメモリカードをそれぞれ接続または装着可能とする。   The external device interface 45 can connect or mount, for example, a headphone, an earphone, a USB device, and a memory card via the headphone jack 48, the micro USB terminal 49, and the memory card slot 50, respectively.

次に上記実施形態の動作について説明する。
なお、このポータブルナビゲーション装置30は、例えば登山者等がバックパックのショルダハーネス部等に固定するなどの場合において、主に地表面を移動する際に用いられるものとする。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
The portable navigation device 30 is mainly used when moving on the ground surface, for example, when a climber or the like is fixed to a shoulder harness portion of a backpack or the like.

図6は、上記ポータブルナビゲーション装置30による現在位置を認識した上でのガイド動作時に、位置情報と併せて記録する姿勢情報の一指標として、鉛直方向を検出する際の処理内容を抽出して示すフローチャートである。   FIG. 6 shows extracted processing contents when detecting the vertical direction as an index of posture information to be recorded together with the position information during the guide operation after the current position is recognized by the portable navigation device 30. It is a flowchart.

その当初にCPU33においては、3軸地磁気センサ39から予め設定した単位時間、例えば10.0[秒]間に連続して得られる複数回分の3軸地磁気センサ39のX、Y、Z各座標軸空間における検出値x、y、zの3成分から鉛直方向Aを推定算出する(ステップS201)。   Initially, in the CPU 33, the X, Y, and Z coordinate axis spaces of the triaxial geomagnetic sensor 39 for a plurality of times obtained continuously from a triaxial geomagnetic sensor 39 for a preset unit time, for example, 10.0 [seconds]. The vertical direction A is estimated and calculated from the three components of detected values x, y, and z (step S201).

ここで、ポータブルナビゲーション装置30の傾き状態を変えない動作を行なう過程においては、3軸地磁気センサ39から得られる3次元空間中でのx、y、z成分を仮想的なX、Y、Z軸空間にプロットすると、上記図4に示したような、円を描いた点列が得られることになる。   Here, in the process of performing the operation without changing the tilt state of the portable navigation device 30, the x, y, and z components in the three-dimensional space obtained from the three-axis geomagnetic sensor 39 are virtual X, Y, and Z axes. When plotted in space, a point sequence depicting a circle as shown in FIG. 4 is obtained.

したがって、例えば最小二乗法などでこの円ELの近似式を算出することにより、原点位置から、算出した円ELの中心を通る中心軸Aを鉛直方向を示すものとして推定する。   Therefore, for example, by calculating an approximate expression of this circle EL by the least square method or the like, the center axis A passing through the center of the calculated circle EL is estimated from the origin position as indicating the vertical direction.

次いでCPU33は、上記近似式で算出した円からそれぞれの点列がどの程度分散しているのかを示す積算値として分散度σaを算出する(ステップS202)。   Next, the CPU 33 calculates the degree of dispersion σa as an integrated value indicating how much each point sequence is dispersed from the circle calculated by the above approximate expression (step S202).

さらにCPU33は、3軸加速度センサ40から予め設定した単位時間、例えば10.0[秒]間に連続して得られる複数回分のX、Y、Z各座標軸空間における検出値x、y、zの3成分から重力加速度に相当する鉛直方向Bを推定算出する(ステップS203)。   Further, the CPU 33 obtains detection values x, y, and z in a plurality of X, Y, and Z coordinate axis spaces obtained continuously from the triaxial acceleration sensor 40 for a preset unit time, for example, 10.0 [seconds]. The vertical direction B corresponding to the gravitational acceleration is estimated and calculated from the three components (step S203).

ここで、ポータブルナビゲーション装置30の傾き状態を変えない動作を行なう過程においては、3軸加速度センサ40から得られる3次元空間中でのx、y、z成分を仮想的なX、Y、Z軸空間にプロットすると、特定の一方向に重力加速度に応じた値となる多数のプロット位置が収束して得られることになる。   Here, in the process of performing the operation without changing the tilt state of the portable navigation device 30, the x, y, and z components in the three-dimensional space obtained from the three-axis acceleration sensor 40 are virtual X, Y, and Z axes. When plotting in space, a large number of plot positions having values corresponding to the gravitational acceleration are converged in a specific direction.

したがって、CPU33はそれらの収束したプロット位置の点列を取得し、仮想的なX、Y、Z軸空間にプロットされた各成分の平均を算出することにより、鉛直方向Bを推定結果として算出できる。   Therefore, the CPU 33 can calculate the vertical direction B as the estimation result by acquiring the point sequence of the converged plot positions and calculating the average of each component plotted in the virtual X, Y, Z axis space. .

さらにCPU33は、この収束したプロット位置の点列に対しても、それぞれの点列がどの程度分散しているのかを示す積算値として分散度σbを算出する(ステップS204)。   Further, the CPU 33 calculates the degree of dispersion σb as an integrated value indicating how much each point sequence is dispersed with respect to the point sequence of the converged plot positions (step S204).

次にCPU33は、上記ステップS202で算出した地磁気の分散度σaが予め用意している閾値Tha以下であり、且つ上記ステップS204で算出した加速度の分散度σbが予め用意している閾値Thb以下であるか否かにより、地磁気と加速度の推定が共に安定した高い精度で算出されたものであるか否かを判断する(ステップS205)。   Next, the CPU 33 determines that the geomagnetic dispersion σa calculated in step S202 is equal to or less than the threshold value Tha prepared in advance, and the acceleration dispersion σb calculated in step S204 is equal to or less than the threshold value Thb prepared in advance. It is determined whether or not both the geomagnetism and the acceleration are calculated with stable and high accuracy depending on whether or not there is (step S205).

ここで2つの分散値がそれぞれ対応する閾値以下であり、地磁気と加速度の推定が共に安定した高い精度で算出されたものであると判断した場合(ステップS205のYes)、CPU33は地磁気での推定結果を優先するものとして、上記ステップS202で得た上記中心軸Aを鉛直方向であるものと確定して(ステップS207)、この図6の処理を終了すると共に、得た鉛直方向Aを他のデータの指標として活用する。   If it is determined that the two variance values are equal to or less than the corresponding threshold values and both the geomagnetism and the acceleration are calculated with stable and high accuracy (Yes in step S205), the CPU 33 estimates the geomagnetism. As a result, the center axis A obtained in step S202 is determined to be the vertical direction (step S207), and the processing of FIG. Use as an index of data.

また上記ステップS205において、2つの分散値の双方が、それぞれ対応する閾値以下ではないと判断した場合(ステップS205のNo)、CPU33は次に少なくとも地磁気の分散度σaが、予め用意している閾値Tha以下であるか否かを判断する(ステップS206)。   In step S205, when it is determined that both of the two dispersion values are not equal to or less than the corresponding threshold values (No in step S205), the CPU 33 next sets at least the threshold value prepared in advance for the geomagnetic dispersion degree σa. It is determined whether or not Tha or less (step S206).

ここで地磁気の分散度σaが閾値Tha以下であり、地磁気から推定した鉛直方向Aは安定した高い精度で算出されたものであると判断した場合(ステップS206のYes)、地磁気での推定結果により得た上記中心軸Aを鉛直方向であるものと確定して(ステップS207)、この図6の処理を終了すると共に、得た鉛直方向Aを他のデータの指標として活用する。   Here, when it is determined that the geomagnetic dispersion σa is equal to or less than the threshold value Tha and the vertical direction A estimated from the geomagnetism is calculated with stable high accuracy (Yes in step S206), the estimation result based on the geomagnetism is used. The obtained central axis A is determined to be the vertical direction (step S207), the process of FIG. 6 is terminated, and the obtained vertical direction A is used as an index of other data.

さらに上記ステップS206において、地磁気の分散度σaが閾値Thaを超えており、地磁気での鉛直方向の推定は安定した高い精度で算出されたものではないと判断した場合(ステップS206のNo)、次にCPU33は加速度での分散度σbが、予め用意している閾値Thb以下であるか否かを判断する(ステップS208)。   Furthermore, when it is determined in step S206 that the geomagnetic dispersion σa exceeds the threshold value Tha and the estimation of the vertical direction by the geomagnetism is not calculated with stable high accuracy (No in step S206), Further, the CPU 33 determines whether or not the degree of dispersion σb in acceleration is equal to or less than a threshold value Thb prepared in advance (step S208).

ここで加速度の分散度σbが閾値Thb以下であり、加速度から推定した鉛直方向Bは安定した高い精度で算出されたものであると判断した場合(ステップS208のYes)、CPU33は加速度での推定結果により得た鉛直方向Bを確定して(ステップS209)、この図6の処理を終了すると共に、得た鉛直方向Bを他のデータの指標として活用する。   Here, when the degree of dispersion of acceleration σb is equal to or less than the threshold Thb and it is determined that the vertical direction B estimated from the acceleration is calculated with stable high accuracy (Yes in step S208), the CPU 33 estimates with acceleration. The vertical direction B obtained from the result is determined (step S209), the process of FIG. 6 is terminated, and the obtained vertical direction B is used as an index for other data.

また上記ステップS208において、算出した加速度の分散度σbが予め用意している閾値Thbより大きく、加速度の推定結果も必要な精度を有していないと判断した場合、CPU33は鉛直方向が不定であるものとした上で(ステップS210)、この図6の処理を終了し、推定で得た鉛直方向A、Bを共に破棄して、他の各種データを算出するための一指標としては用いないものとする。   In step S208, if the CPU 33 determines that the calculated degree of acceleration dispersion σb is greater than the threshold value Thb prepared in advance and the acceleration estimation result does not have the required accuracy, the CPU 33 has an indefinite vertical direction. After that (step S210), the processing of FIG. 6 is terminated, and the vertical directions A and B obtained by the estimation are both discarded and not used as one index for calculating other various data. And

このようにCPU33は、所定時間毎に上記地磁気による鉛直方向Aの推定算出と加速度による鉛直方向Bの推定算出とをそれぞれ継続し、得た充分精度が高いと思われる鉛直方向を用いて、他の各種データの指標として活用する。   As described above, the CPU 33 continues the estimation calculation of the vertical direction A by the geomagnetism and the estimation calculation of the vertical direction B by acceleration every predetermined time, and uses the obtained vertical direction that seems to be sufficiently accurate. Use as an index of various data.

以上詳述した如く本実施形態によれば、鉛直方向を高い精度で安定して検出することが可能となる。   As described above in detail, according to the present embodiment, it is possible to stably detect the vertical direction with high accuracy.

また上記実施形態においては、地磁気により推定した鉛直方向Aと、加速度により推定した鉛直方向Bについて、それぞれ予め用意した閾値と各分散度を比較することで、精度の判断を行なうものとしたので、必要とする精度の検証が容易であり、CPU33の処理負担を軽減できる。   In the above embodiment, since the vertical direction A estimated by the geomagnetism and the vertical direction B estimated by the acceleration are respectively compared with thresholds prepared in advance and the respective degrees of dispersion, the accuracy is determined. The required accuracy can be easily verified, and the processing load on the CPU 33 can be reduced.

さらに上記実施形態では、地磁気により推定した鉛直方向Aと、加速度により推定した鉛直方向Bとが共に充分な精度を有しているものと判断した場合に、地磁気により推定した鉛直方向Aの方を優先して結果として利用するものとしたので、特にポータブルナビゲーション装置30の使用者が3軸加速度センサ19による出力の変化が比較的大きいような動きをとっている場合にも、3軸地磁気センサ18の出力により鉛直方向をより安定した状態で推定できる。   Further, in the above embodiment, when it is determined that both the vertical direction A estimated by geomagnetism and the vertical direction B estimated by acceleration have sufficient accuracy, the vertical direction A estimated by geomagnetism is As the result is used preferentially, the triaxial geomagnetic sensor 18 is also used even when the user of the portable navigation device 30 is taking a movement in which the change in the output from the triaxial acceleration sensor 19 is relatively large. Can be estimated in a more stable state in the vertical direction.

なお、3軸地磁気センサ18の出力から直接検出できるのは地表面に沿った磁北の方向であり、所定の時間内に渡って地表面を移動し、あるいは対向する方向を変化した場合に得られる3軸地磁気センサ18の出力の一連のプロット結果は同一円周上に配列されるものとなるので、プロットされた点列から円の近似式を算出し、算出した円の近似式から円の中心軸方向を推定することで、より精度の高い鉛直方向を推定できる。   Note that the direction of magnetic north along the ground surface can be directly detected from the output of the triaxial geomagnetic sensor 18 and is obtained when the ground surface is moved over a predetermined time or the facing direction is changed. Since a series of plot results of the outputs of the triaxial geomagnetic sensor 18 are arranged on the same circumference, an approximate expression of the circle is calculated from the plotted point sequence, and the center of the circle is calculated from the calculated approximate expression of the circle. By estimating the axial direction, a more accurate vertical direction can be estimated.

また、上記第1の実施形態ではマルチデータロガーに適用した場合、第2の実施形態ではポータブルナビゲーション装置(PND)に適用した場合について図面を参照して説明したが、本発明はこれらに限るものではなく、他の装置等にも同様に適用することが可能である。   In the first embodiment, the case where the present invention is applied to a multi-data logger and the case where the second embodiment is applied to a portable navigation device (PND) has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited thereto. However, the present invention can be similarly applied to other devices.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the implementation stage, it can change variously in the range which does not deviate from the summary. Further, the embodiments may be implemented in combination as appropriate, and in that case, the combined effect can be obtained. Furthermore, the present invention includes various inventions, and various inventions can be extracted by combinations selected from a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if several constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the problem can be solved and an effect can be obtained, the configuration from which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[請求項1]
磁気センサと、
移動に伴って上記磁気センサが出力する3次元空間に対応した磁気データを仮想3次元空間にプロットするデータプロット手段と、
上記データプロット手段で仮想3次元空間にプロットした複数の磁気データの点列から円の近似式を算出する近似式算出手段と、
上記近似式算出手段で得た円の近似式から円の中心軸方向を鉛直方向として取得する鉛直方向取得手段と、
を備える情報処理装置。
[請求項2]
上記近似式算出手段は、上記データプロット手段で仮想3次元空間にプロットした複数の磁気データの点列から最小二乗法を用いて円の近似式を算出する、請求項1記載の情報処理装置。
[請求項3]
磁気センサと、
移動に伴って上記磁気センサが出力する磁気データに基づいて鉛直方向を推定する第1の鉛直方向推定手段と、
加速度センサと、
移動に伴って上記加速度センサが出力する加速度データに基づいて鉛直方向を推定する第2の鉛直方向推定手段と、
所定時間内に上記第1の鉛直方向推定手段で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第1の分散度判定手段と、
所定時間内に上記第2の鉛直方向推定手段で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第2の分散度判定手段と、
上記第1及び第2の分散度判定手段の少なくとも一方の判定結果に基づいて鉛直方向を特定する鉛直方向特定手段と、
を備える情報処理装置。
[請求項4]
上記鉛直方向特定手段は、上記第1の分散度判定手段で判定した複数の鉛直方向の分散度と上記第2の分散度判定手段で判定した複数の鉛直方向の分散度とをそれぞれ予め設定された閾値と比較し、その比較結果に基づいて鉛直方向を特定する請求項3記載の情報処理装置。
[請求項5]
上記鉛直方向特定手段は、上記第1の分散度判定手段での判定結果を上記第2の分散度判定手段での判定結果より優先して鉛直方向を特定する請求項3または4記載の情報処理装置。
[請求項6]
上記第1の鉛直方向推定手段は、移動に伴って上記磁気センサが出力する3次元空間に対応した磁気データを仮想3次元空間にプロットし、プロットした複数の磁気データの点列から円の近似式を算出し、算出した円の近似式から円の中心軸方向を推定する、請求項3乃至5いずれか記載の情報処理装置。
[請求項7]
磁気センサを備える装置での情報処理方法であって、
移動に伴って上記磁気センサが出力する3次元空間に対応した磁気データを仮想3次元空間にプロットするデータプロット工程と、
上記データプロット工程で仮想3次元空間にプロットした複数の磁気データの点列から円の近似式を算出する近似式算出工程と、
上記近似式算出工程で得た円の近似式から円の中心軸方向を鉛直方向として取得する鉛直方向取得工程と、
を有する情報処理方法。
[請求項8]
磁気センサと加速度センサとを備えた装置での情報処理方法であって、
移動に伴って上記磁気センサが出力する磁気データに基づいて鉛直方向を推定する第1の鉛直方向推定工程と、
移動に伴って上記加速度センサが出力する加速度データに基づいて鉛直方向を推定する第2の鉛直方向推定工程と、
所定時間内に上記第1の鉛直方向推定工程で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第1の分散度判定工程と、
所定時間内に上記第2の鉛直方向推定工程で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第2の分散度判定工程と、
上記第1及び第2の分散度判定工程の少なくとも一方の判定結果に基づいて鉛直方向を特定する鉛直方向特定工程と、
を有する情報処理方法。
[請求項9]
磁気センサを備える装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
移動に伴って上記磁気センサが出力する3次元空間に対応した磁気データを仮想3次元空間にプロットするデータプロット手段、
上記データプロット手段で仮想3次元空間にプロットした複数の磁気データの点列から円の近似式を算出する近似式算出手段、及び
上記近似式算出手段で得た円の近似式から円の中心軸方向を鉛直方向として取得する鉛直方向取得手段、
として機能させるプログラム。
[請求項10]
磁気センサと加速度センサとを備えた装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
移動に伴って上記磁気センサが出力する磁気データに基づいて鉛直方向を推定する第1の鉛直方向推定手段、
移動に伴って上記加速度センサが出力する加速度データに基づいて鉛直方向を推定する第2の鉛直方向推定手段、
所定時間内に上記第1の鉛直方向推定手段で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第1の分散度判定手段、
所定時間内に上記第2の鉛直方向推定手段で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第2の分散度判定手段、及び
上記第1及び第2の分散度判定手段の少なくとも一方の判定結果に基づいて鉛直方向を特定する鉛直方向特定手段、
として機能させるプログラム。
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[Claim 1]
A magnetic sensor;
Data plotting means for plotting in a virtual three-dimensional space magnetic data corresponding to the three-dimensional space output by the magnetic sensor as it moves;
An approximate expression calculating means for calculating an approximate expression of a circle from a sequence of a plurality of magnetic data plotted in a virtual three-dimensional space by the data plotting means;
Vertical direction acquisition means for acquiring the central axis direction of the circle as the vertical direction from the approximate expression of the circle obtained by the approximate expression calculation means;
An information processing apparatus comprising:
[Claim 2]
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the approximate expression calculation unit calculates an approximate expression of a circle using a least square method from a plurality of points of magnetic data plotted in a virtual three-dimensional space by the data plotting unit.
[Claim 3]
A magnetic sensor;
First vertical direction estimating means for estimating a vertical direction based on magnetic data output by the magnetic sensor as it moves,
An acceleration sensor;
Second vertical direction estimating means for estimating a vertical direction based on acceleration data output by the acceleration sensor as it moves,
First dispersion degree determination means for determining a plurality of vertical dispersion degrees estimated by the first vertical direction estimation means within a predetermined time;
Second dispersity determining means for determining a plurality of vertical dispersities estimated by the second vertical direction estimating means within a predetermined time;
A vertical direction specifying means for specifying a vertical direction based on a determination result of at least one of the first and second dispersion degree determination means;
An information processing apparatus comprising:
[Claim 4]
The vertical direction specifying means is preset with a plurality of vertical dispersion degrees determined by the first dispersion degree determination means and a plurality of vertical dispersion degrees determined by the second dispersion degree determination means. The information processing apparatus according to claim 3, wherein the vertical direction is specified based on the comparison result.
[Claim 5]
5. The information processing according to claim 3, wherein the vertical direction specifying unit specifies the vertical direction in preference to the determination result of the first dispersity determination unit over the determination result of the second dispersity determination unit. apparatus.
[Claim 6]
The first vertical direction estimating means plots magnetic data corresponding to the three-dimensional space output by the magnetic sensor in accordance with movement in a virtual three-dimensional space, and approximates a circle from a point sequence of the plurality of plotted magnetic data. The information processing apparatus according to claim 3, wherein the information processing apparatus calculates an expression and estimates a central axis direction of the circle from the calculated approximate expression of the circle.
[Claim 7]
An information processing method in an apparatus including a magnetic sensor,
A data plotting step of plotting in the virtual three-dimensional space magnetic data corresponding to the three-dimensional space output by the magnetic sensor along with the movement;
An approximate expression calculating step of calculating an approximate expression of a circle from a sequence of a plurality of magnetic data plotted in a virtual three-dimensional space in the data plotting step;
A vertical direction acquisition step of acquiring the center axis direction of the circle as a vertical direction from the approximate equation of the circle obtained in the approximate equation calculation step;
An information processing method comprising:
[Claim 8]
An information processing method in an apparatus including a magnetic sensor and an acceleration sensor,
A first vertical direction estimating step for estimating a vertical direction based on magnetic data output by the magnetic sensor in accordance with movement;
A second vertical direction estimating step for estimating the vertical direction based on the acceleration data output by the acceleration sensor in accordance with the movement;
A first dispersion degree determination step of determining a plurality of vertical dispersion degrees estimated in the first vertical direction estimation step within a predetermined time;
A second dispersion degree determination step of determining a plurality of vertical dispersion degrees estimated in the second vertical direction estimation step within a predetermined time;
A vertical direction specifying step of specifying a vertical direction based on the determination result of at least one of the first and second dispersion degree determination steps;
An information processing method comprising:
[Claim 9]
A program executed by a computer built in an apparatus including a magnetic sensor, wherein the computer is
Data plotting means for plotting, in a virtual three-dimensional space, magnetic data corresponding to the three-dimensional space output by the magnetic sensor with movement;
An approximate expression calculating means for calculating an approximate expression of a circle from a sequence of a plurality of magnetic data plotted in a virtual three-dimensional space by the data plotting means; and
Vertical direction acquisition means for acquiring the central axis direction of the circle as the vertical direction from the approximate expression of the circle obtained by the approximate expression calculation means,
Program to function as.
[Claim 10]
A program executed by a computer built in a device including a magnetic sensor and an acceleration sensor, wherein the computer is
First vertical direction estimating means for estimating a vertical direction based on magnetic data output by the magnetic sensor as it moves;
Second vertical direction estimating means for estimating a vertical direction based on acceleration data output by the acceleration sensor as the vehicle moves;
First dispersion degree determination means for determining a plurality of vertical dispersion degrees estimated by the first vertical direction estimation means within a predetermined time;
Second dispersion degree determination means for determining a plurality of vertical dispersion degrees estimated by the second vertical direction estimation means within a predetermined time; and
A vertical direction specifying means for specifying a vertical direction based on a determination result of at least one of the first and second dispersion degree determination means;
Program to function as.

10…マルチデータロガー
11…GPSアンテナ
12…GPS受信部
13…CPU
14…メインメモリ
15…SSD
16…表示部
17…スピーカ
18…3軸地磁気センサ
19…3軸加速度センサ
20…3軸ジャイロセンサ
21…キー操作部
22…外部デバイスインタフェイス(I/F)
23…ヘッドホンジャック
24…マイクロUSB端子
25…メモリカードスロット
30…ポータブルナビゲーション装置(PND)
31…GPSアンテナ
32…GPS受信部
33…CPU
34…メインメモリ
35…SSD
35A…地図データ
36…表示部
37…タッチ入力部
38…音声処理部
39…3軸地磁気センサ
40…3軸加速度センサ
41…3軸ジャイロセンサ
42…気圧センサ
43…キー操作部
44…近距離無線通信部
45…外部デバイスインタフェイス(I/F)
46…スピーカ
47…近距離通信アンテナ
48…ヘッドホンジャック
49…マイクロUSB端子
50…メモリカードスロット
B1、B2…バス
PS…装着者
TM…地磁気ベクトル
VT…鉛直方向
10 ... multi-data logger 11 ... GPS antenna 12 ... GPS receiver 13 ... CPU
14 ... Main memory 15 ... SSD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Display part 17 ... Speaker 18 ... 3-axis geomagnetic sensor 19 ... 3-axis acceleration sensor 20 ... 3-axis gyro sensor 21 ... Key operation part 22 ... External device interface (I / F)
23 ... Headphone jack 24 ... Micro USB terminal 25 ... Memory card slot 30 ... Portable navigation device (PND)
31 ... GPS antenna 32 ... GPS receiver 33 ... CPU
34 ... Main memory 35 ... SSD
35A ... Map data 36 ... Display unit 37 ... Touch input unit 38 ... Audio processing unit 39 ... 3-axis geomagnetic sensor 40 ... 3-axis acceleration sensor 41 ... 3-axis gyro sensor 42 ... Barometric pressure sensor 43 ... Key operation unit 44 ... Short-range wireless Communication unit 45 ... External device interface (I / F)
46 ... Speaker 47 ... Short-range communication antenna 48 ... Headphone jack 49 ... Micro USB terminal 50 ... Memory card slot B1, B2 ... Bus PS ... Wearer TM ... Geomagnetic vector VT ... Vertical direction

Claims (10)

磁気センサと、
移動に伴って上記磁気センサが出力する3次元空間に対応した磁気データを仮想3次元空間にプロットするデータプロット手段と、
上記データプロット手段で仮想3次元空間にプロットした複数の磁気データの点列から円の近似式を算出する近似式算出手段と、
上記近似式算出手段で得た円の近似式から円の中心軸方向を鉛直方向として取得する鉛直方向取得手段と、
を備える情報処理装置。
A magnetic sensor;
Data plotting means for plotting in a virtual three-dimensional space magnetic data corresponding to the three-dimensional space output by the magnetic sensor as it moves;
An approximate expression calculating means for calculating an approximate expression of a circle from a sequence of a plurality of magnetic data plotted in a virtual three-dimensional space by the data plotting means;
Vertical direction acquisition means for acquiring the central axis direction of the circle as the vertical direction from the approximate expression of the circle obtained by the approximate expression calculation means;
An information processing apparatus comprising:
上記近似式算出手段は、上記データプロット手段で仮想3次元空間にプロットした複数の磁気データの点列から最小二乗法を用いて円の近似式を算出する、請求項1記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, wherein the approximate expression calculation unit calculates an approximate expression of a circle using a least square method from a plurality of points of magnetic data plotted in a virtual three-dimensional space by the data plotting unit. 磁気センサと、
移動に伴って上記磁気センサが出力する磁気データに基づいて鉛直方向を推定する第1の鉛直方向推定手段と、
加速度センサと、
移動に伴って上記加速度センサが出力する加速度データに基づいて鉛直方向を推定する第2の鉛直方向推定手段と、
所定時間内に上記第1の鉛直方向推定手段で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第1の分散度判定手段と、
所定時間内に上記第2の鉛直方向推定手段で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第2の分散度判定手段と、
上記第1及び第2の分散度判定手段の少なくとも一方の判定結果に基づいて鉛直方向を特定する鉛直方向特定手段と、
を備える情報処理装置。
A magnetic sensor;
First vertical direction estimating means for estimating a vertical direction based on magnetic data output by the magnetic sensor as it moves,
An acceleration sensor;
Second vertical direction estimating means for estimating a vertical direction based on acceleration data output by the acceleration sensor as it moves,
First dispersion degree determination means for determining a plurality of vertical dispersion degrees estimated by the first vertical direction estimation means within a predetermined time;
Second dispersity determining means for determining a plurality of vertical dispersities estimated by the second vertical direction estimating means within a predetermined time;
A vertical direction specifying means for specifying a vertical direction based on a determination result of at least one of the first and second dispersion degree determination means;
An information processing apparatus comprising:
上記鉛直方向特定手段は、上記第1の分散度判定手段で判定した複数の鉛直方向の分散度と上記第2の分散度判定手段で判定した複数の鉛直方向の分散度とをそれぞれ予め設定された閾値と比較し、その比較結果に基づいて鉛直方向を特定する請求項3記載の情報処理装置。   The vertical direction specifying means is preset with a plurality of vertical dispersion degrees determined by the first dispersion degree determination means and a plurality of vertical dispersion degrees determined by the second dispersion degree determination means. The information processing apparatus according to claim 3, wherein the vertical direction is specified based on the comparison result. 上記鉛直方向特定手段は、上記第1の分散度判定手段での判定結果を上記第2の分散度判定手段での判定結果より優先して鉛直方向を特定する請求項3または4記載の情報処理装置。   5. The information processing according to claim 3, wherein the vertical direction specifying unit specifies the vertical direction in preference to the determination result of the first dispersity determination unit over the determination result of the second dispersity determination unit. apparatus. 上記第1の鉛直方向推定手段は、移動に伴って上記磁気センサが出力する3次元空間に対応した磁気データを仮想3次元空間にプロットし、プロットした複数の磁気データの点列から円の近似式を算出し、算出した円の近似式から円の中心軸方向を推定する、請求項3乃至5いずれか記載の情報処理装置。   The first vertical direction estimating means plots magnetic data corresponding to the three-dimensional space output by the magnetic sensor in accordance with movement in a virtual three-dimensional space, and approximates a circle from a point sequence of the plurality of plotted magnetic data. The information processing apparatus according to claim 3, wherein the information processing apparatus calculates an expression and estimates a central axis direction of the circle from the calculated approximate expression of the circle. 磁気センサを備える装置での情報処理方法であって、
移動に伴って上記磁気センサが出力する3次元空間に対応した磁気データを仮想3次元空間にプロットするデータプロット工程と、
上記データプロット工程で仮想3次元空間にプロットした複数の磁気データの点列から円の近似式を算出する近似式算出工程と、
上記近似式算出工程で得た円の近似式から円の中心軸方向を鉛直方向として取得する鉛直方向取得工程と、
を有する情報処理方法。
An information processing method in an apparatus including a magnetic sensor,
A data plotting step of plotting in the virtual three-dimensional space magnetic data corresponding to the three-dimensional space output by the magnetic sensor along with the movement;
An approximate expression calculating step of calculating an approximate expression of a circle from a sequence of a plurality of magnetic data plotted in a virtual three-dimensional space in the data plotting step;
A vertical direction acquisition step of acquiring the center axis direction of the circle as a vertical direction from the approximate equation of the circle obtained in the approximate equation calculation step;
An information processing method comprising:
磁気センサと加速度センサとを備えた装置での情報処理方法であって、
移動に伴って上記磁気センサが出力する磁気データに基づいて鉛直方向を推定する第1の鉛直方向推定工程と、
移動に伴って上記加速度センサが出力する加速度データに基づいて鉛直方向を推定する第2の鉛直方向推定工程と、
所定時間内に上記第1の鉛直方向推定工程で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第1の分散度判定工程と、
所定時間内に上記第2の鉛直方向推定工程で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第2の分散度判定工程と、
上記第1及び第2の分散度判定工程の少なくとも一方の判定結果に基づいて鉛直方向を特定する鉛直方向特定工程と、
を有する情報処理方法。
An information processing method in an apparatus including a magnetic sensor and an acceleration sensor,
A first vertical direction estimating step for estimating a vertical direction based on magnetic data output by the magnetic sensor in accordance with movement;
A second vertical direction estimating step for estimating the vertical direction based on the acceleration data output by the acceleration sensor in accordance with the movement;
A first dispersion degree determination step of determining a plurality of vertical dispersion degrees estimated in the first vertical direction estimation step within a predetermined time;
A second dispersion degree determination step of determining a plurality of vertical dispersion degrees estimated in the second vertical direction estimation step within a predetermined time;
A vertical direction specifying step of specifying a vertical direction based on the determination result of at least one of the first and second dispersion degree determination steps;
An information processing method comprising:
磁気センサを備える装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
移動に伴って上記磁気センサが出力する3次元空間に対応した磁気データを仮想3次元空間にプロットするデータプロット手段、
上記データプロット手段で仮想3次元空間にプロットした複数の磁気データの点列から円の近似式を算出する近似式算出手段、及び
上記近似式算出手段で得た円の近似式から円の中心軸方向を鉛直方向として取得する鉛直方向取得手段、
として機能させるプログラム。
A program executed by a computer built in an apparatus including a magnetic sensor, wherein the computer is
Data plotting means for plotting, in a virtual three-dimensional space, magnetic data corresponding to the three-dimensional space output by the magnetic sensor with movement;
An approximate expression calculating means for calculating an approximate expression of a circle from a sequence of a plurality of magnetic data plotted in a virtual three-dimensional space by the data plotting means, and a central axis of the circle from the approximate expression of the circle obtained by the approximate expression calculating means Vertical direction acquisition means for acquiring the direction as the vertical direction;
Program to function as.
磁気センサと加速度センサとを備えた装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
移動に伴って上記磁気センサが出力する磁気データに基づいて鉛直方向を推定する第1の鉛直方向推定手段、
移動に伴って上記加速度センサが出力する加速度データに基づいて鉛直方向を推定する第2の鉛直方向推定手段、
所定時間内に上記第1の鉛直方向推定手段で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第1の分散度判定手段、
所定時間内に上記第2の鉛直方向推定手段で推定した複数の鉛直方向の分散度を判定する第2の分散度判定手段、及び
上記第1及び第2の分散度判定手段の少なくとも一方の判定結果に基づいて鉛直方向を特定する鉛直方向特定手段、
として機能させるプログラム。
A program executed by a computer built in a device including a magnetic sensor and an acceleration sensor, wherein the computer is
First vertical direction estimating means for estimating a vertical direction based on magnetic data output by the magnetic sensor as it moves;
Second vertical direction estimating means for estimating a vertical direction based on acceleration data output by the acceleration sensor as the vehicle moves;
First dispersion degree determination means for determining a plurality of vertical dispersion degrees estimated by the first vertical direction estimation means within a predetermined time;
Determination of at least one of the first and second degree-of-dispersion determination means; second degree-of-dispersion determination means for determining a plurality of vertical direction dispersion degrees estimated by the second vertical direction estimation means within a predetermined time; Vertical direction specifying means for specifying the vertical direction based on the result,
Program to function as.
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