JP2019219187A - 位置計測装置および位置計測方法 - Google Patents
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Description
θ=ΔT√(ω2 u(t)+ω2 v(t)+ω2 w(t)) (2)
q(t)=q(t-ΔT)(cos(θ/2)+n sin(θ/2)) (3)
Average(Ay(t))=0 (8)
Average(Az(t))=G (9)
Sy=Σ{Aby(t)Adz(t)} (13)
歩行位置y[i]=y[i-1]+歩幅[i]sin(進行方向[i]) (16)
vx'(t)=(C√2sin(Ct))/(2(E/m-cos(Ct))1/2)cos(θ) (20)
vy'(t)=(C√2sin(Ct))/(2(E/m-cos(Ct))1/2)sin(θ) (21)
=Σ{(C√2 sin(Ct))/(2(E/m-cos(Ct))1/2)cos(θ) C2 sin(Ct)}
=C3√2 Σ{sin2(Ct)/(2(E/m-cos(Ct))1/2)}cos(θ) (23)
=Σ{(C√2sin(Ct))/(2(E/m-cos(Ct))1/2)sin(θ) C2sin(Ct)}
=C3√2 Σ{sin2(Ct)/(2(E/m-cos(Ct))1/2)}sin(θ) (24)
={C3√2 Σ{sin2(Ct)/(2(E/m-cos(Ct))1/2)}sin(θ)}
/{C3√2 Σ{sin2(Ct)/(2(E/m-cos(Ct))1/2)}cos(θ)}
=sin(θ)/cos(θ)
=θ (25)
max(ωv(t))-min(ωv(t)),
max(ωw(t))-min(ωw(t)) の最大値 (26)
Claims (11)
- 位置計測の対象となる対象者の動作により変化する3軸の角速度をセンシングする角速度センサと、
前記対象者の動作により変化する3軸方向の加速度をセンシングする加速度センサと、
前記3軸の角速度により求められる回転を示す値に基づいて前記3軸方向の加速度をグローバル座標の水平方向および垂直方向に対応するグローバル加速度に変換する座標変換部と、
前記グローバル加速度に基づいて前記グローバル座標の1歩の区間および歩幅を求める歩幅推定部と、
前記1歩の区間における垂直方向の前記グローバル加速度の位相を進めた値と水平方向の前記グローバル加速度の値とに基づいて進行方向を求める進行方向推定部と、
前記歩幅と前記進行方向に基づいて歩行位置を求める位置推定部と、
を備える位置計測装置。 - 前記歩幅推定部は、垂直方向の前記グローバル加速度の値または前記3軸方向の加速度の合計値における変化の1周期を前記1歩の区間とし、この1歩の区間に対応する垂直方向の前記グローバル加速度の値または前記3軸方向の加速度の合計値における最大値および最小値に基づいて前記歩幅を求め、
前記進行方向推定部は、前記1歩の区間における垂直方向の前記グローバル加速度の位相を進めた値と水平方向の前記グローバル加速度の値とを乗算および累積した値を求め、この値の逆正接に基づいて進行方向を求める請求項1に記載の位置計測装置。 - 3軸方向の磁界ベクトルをセンシングする磁界センサを備え、
前記座標変換部は、前記3軸方向の磁界ベクトルを前記グローバル座標の水平方向および垂直方向に対応するグローバル磁界ベクトルに変換し、前記グローバル磁界ベクトルが使用場所の磁界の方向に対応するように前記回転を示す値を補正する請求項1または請求項2に記載の位置計測装置。 - 前記磁界の方向は、地磁気に基づいて求められる請求項3に記載の位置計測装置。
- 前記磁界の方向は、前記使用場所にて予め測定された磁界の値に基づいて求められる請求項3に記載の位置計測装置。
- 前記座標変換部は、前記グローバル加速度の平均値により前記グローバル座標の垂直方向を求め、この垂直方向に基づいて前記進行方向の演算に関する値を補正する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の位置計測装置。
- 前記歩幅推定部は、垂直方向の前記グローバル加速度の値をバンドパスフィルタで処理し、この処理した値がプラスからマイナスになる時点から、次にプラスからマイナスになる時点までを前記1歩の区間として求める請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の位置計測装置。
- 前記進行方向推定部は、垂直方向の前記グローバル加速度の値をバンドパスフィルタで処理し、この処理した値の時間の差分をとることで、前記グローバル加速度の位相を進めた値を求める請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の位置計測装置。
- 前記進行方向推定部は、前記1歩の区間における垂直方向の前記グローバル加速度の最小値が走行判定値以下の場合に、前記対象者が走行していると判定し、前記進行方向を180°変換する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の位置計測装置。
- 前記座標変換部は、一定時間内の前記3軸の角速度の最大値と最小値の差が静止判定値以下の場合に、前記対象者が静止していると判定し、この静止しているときの前記角速度の平均値を求め、この平均値とオフセット値として設定する請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の位置計測装置。
- 位置計測の対象となる対象者の動作により変化する3軸の角速度を角速度センサによりセンシングするステップと、
前記対象者の動作により変化する3軸方向の加速度を加速度センサによりセンシングするステップと、
前記3軸の角速度により求められる回転を示す値に基づいて前記3軸方向の加速度をグローバル座標の水平方向および垂直方向に対応するグローバル加速度に変換するステップと、
前記グローバル加速度に基づいて前記グローバル座標の1歩の区間および歩幅を求めるステップと、
前記1歩の区間における垂直方向の前記グローバル加速度の位相を進めた値と水平方向の前記グローバル加速度の値とに基づいて進行方向を求めるステップと、
前記歩幅と前記進行方向に基づいて歩行位置を求めるステップと、
を含む位置計測方法。
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JP2018114745A JP7059114B2 (ja) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | 位置計測装置および位置計測方法 |
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---|---|---|---|---|
WO2011093447A1 (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 計算装置、計算装置の制御方法、制御プログラム、及び記録媒体 |
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- 2018-06-15 JP JP2018114745A patent/JP7059114B2/ja active Active
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