JP2021148460A - 移動量推定装置、モデル生成装置、移動量推定方法及びプログラム - Google Patents

移動量推定装置、モデル生成装置、移動量推定方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2021148460A
JP2021148460A JP2020045664A JP2020045664A JP2021148460A JP 2021148460 A JP2021148460 A JP 2021148460A JP 2020045664 A JP2020045664 A JP 2020045664A JP 2020045664 A JP2020045664 A JP 2020045664A JP 2021148460 A JP2021148460 A JP 2021148460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
movement amount
cluster
feature
amount estimation
sensor data
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
JP2020045664A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7279669B2 (ja
Inventor
淳一郎 副島
Junichiro Soejima
淳一郎 副島
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.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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 Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP2020045664A priority Critical patent/JP7279669B2/ja
Priority to US17/178,310 priority patent/US11822623B2/en
Publication of JP2021148460A publication Critical patent/JP2021148460A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7279669B2 publication Critical patent/JP7279669B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00Pattern recognition
    • G06F18/20Analysing
    • G06F18/23Clustering techniques
    • G06F18/232Non-hierarchical techniques
    • G06F18/2321Non-hierarchical techniques using statistics or function optimisation, e.g. modelling of probability density functions
    • G06F18/23213Non-hierarchical techniques using statistics or function optimisation, e.g. modelling of probability density functions with fixed number of clusters, e.g. K-means clustering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00Pattern recognition
    • G06F18/20Analysing
    • G06F18/24Classification techniques
    • G06F18/241Classification techniques relating to the classification model, e.g. parametric or non-parametric approaches
    • G06F18/2413Classification techniques relating to the classification model, e.g. parametric or non-parametric approaches based on distances to training or reference patterns
    • G06F18/24133Distances to prototypes
    • G06F18/24137Distances to cluster centroïds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

【課題】ユーザの移動量を高精度に推定するための技術を提供することである。【解決手段】本開示の一態様は、移動中のユーザから取得したセンサデータから特徴量を抽出する特徴量抽出部と、前記特徴量が属するクラスタを決定するクラスタ決定部と、決定された前記クラスタの回帰関数に従って前記特徴量から移動量を推定する移動量推定部と、を有する移動量推定装置に関する。【選択図】図8

Description

本開示は、移動量推定装置、モデル生成装置、移動量推定方法及びプログラムに関する。
ユーザは、スマートフォンやウェアラブルデバイスなどの携帯端末を利用して、現在位置や移動距離などを容易に確認することができる。典型的には、携帯端末に内蔵されたGPS(Global Positioning System)機能を利用することによって、ユーザの位置を特定することができる。
また、自律航法機能を利用して、ユーザは現在位置や移動距離を確認することが可能である。例えば、ユーザが歩行中であるとき、ユーザの歩数と歩幅に基づき起点からの移動距離を推定することが可能である(例えば、特許文献1)。
特開平7−333000号公報
しかしながら、歩数と歩幅に基づく移動量の推定精度は、ユーザの移動速度などによって変動しうる。例えば、同じ歩数であっても、歩いているときと走っているときでは、移動量に誤差が生じうる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ユーザの移動量を高精度に推定するための技術を提供することである。
上記課題を解決するため、本開示の一態様は、移動中のユーザから取得したセンサデータから特徴量を抽出する特徴量抽出部と、前記特徴量が属するクラスタを決定するクラスタ決定部と、決定された前記クラスタの回帰関数に従って前記特徴量から移動量を推定する移動量推定部と、を有する移動量推定装置に関する。
本開示によると、ユーザの移動量を高精度に推定することができる。
本開示の一実施例によるモデル生成装置及び移動量推定装置を示す概略図である。 本開示の一実施例によるモデル生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本開示の一実施例による移動量推定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本開示の一実施例によるモデル生成処理を示す概略図である。 本開示の一実施例によるモデル生成装置の機能構成を示すブロック図である。 本開示の一実施例による移動時の一例となる加速度データを示す図である。 本開示の一実施例によるモデル生成処理を示すフローチャートである。 本開示の一実施例による移動量推定処理を示す概略図である。 本開示の一実施例による移動量推定装置の機能構成を示すブロック図である。 本開示の一実施例による移動量推定処理を示すフローチャートである。
以下の実施例では、教師データを利用して、センサデータから移動量を推定する回帰モデルを生成するモデル生成装置と、生成された回帰モデルを利用して、移動中のユーザに対して検知されたセンサデータから移動量を推定する移動量推定装置とが開示される。
[本開示の概要]
後述される実施例を概略すると、図1に示されるように、モデル生成装置100は、データベース50からセンサデータと移動量との教師データを取得し、取得したセンサデータ(例えば、加速度データ、角速度データなど)から複数の特徴量(例えば、各種センサデータの極小値、極大値、平均など)を算出する。そして、モデル生成装置100は、算出した特徴量から構成される特徴量ベクトルを特徴量空間上にプロットし、プロットした特徴量ベクトル群をクラスタリングする。そして、モデル生成装置100は、各クラスタに含まれる特徴量ベクトル群と正解移動量とに対して重回帰分析を実行することによって、各クラスタに対して特徴量ベクトルから移動量を推定する回帰関数を導出し、導出したクラスタ毎の回帰関数を移動量推定モデルとして移動量推定装置200に提供する。
移動量推定装置200は、移動中のユーザから取得したセンサデータから特徴量を抽出し、当該特徴量が属するクラスタを決定する。そして、移動量推定装置200は、モデル生成装置100から提供されたクラスタ毎の回帰関数から当該クラスタの回帰関数を利用して、抽出した特徴量からユーザの移動量を推定する。
このようにして、検知したセンサデータのクラスタに対応したクラスタ毎の回帰関数を利用して、移動量をより高精度に推定することが可能になる。
[ハードウェア構成]
ここで、モデル生成装置100は、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバなどの計算装置であってもよく、図2に示されるようなハードウェア構成を有してもよい。すなわち、モデル生成装置100は、バスBを介し相互接続されるドライブ装置101、補助記憶装置102、メモリ装置103、CPU(Central Processing Unit)104、インタフェース装置105及び通信装置106を有する。
モデル生成装置100における後述される各種機能及び処理を実現するプログラム又は命令を含む各種コンピュータプログラムは、CD−ROM(Compact Disk−Read Only Memory)などの記録媒体107によって提供されてもよい。プログラムを記憶した記録媒体107がドライブ装置101にセットされると、プログラムが記録媒体107からドライブ装置101を介して補助記憶装置102にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体107により行う必要はなく、ネットワークなどを介し何れかの外部装置からダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置102は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータなどを格納する。メモリ装置103は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置102からプログラムやデータを読み出して格納する。補助記憶装置102及びメモリ装置103は、プログラム又は命令を格納する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体として実現される。プロセッサとして機能するCPU104は、メモリ装置103に格納されたプログラムやプログラムを実行するのに必要なパラメータなどの各種データに従って、モデル生成装置100の各種機能及び処理を実行する。インタフェース装置105は、キーボード、マウスなどの入力装置、ディスプレイなどの出力装置などであり、ユーザとのユーザインタフェースとして用いられる。通信装置106は、外部装置と通信するための各種通信処理を実行する。
また、移動量推定装置200は、例えば、携帯機器であってもよく、図3に示されるようなハードウェア構成を有してもよい。すなわち、移動量推定装置200は、CPU201、メモリ装置202、補助記憶装置203、センサ204、通信装置205及び操作手段206を有する。
移動量推定装置200における後述される各種機能及び処理を実現するプログラム又は命令を含む各種コンピュータプログラムは、補助記憶装置203にインストールされ、メモリ装置202は、移動量推定装置200の起動指示があった場合に、補助記憶装置203からプログラムやデータを読み出して格納する。補助記憶装置203及びメモリ装置202は、プログラム又は命令を格納する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体として実現される。プロセッサとして機能するCPU201は、メモリ装置202に格納されたプログラムやプログラムを実行するのに必要なパラメータなどの各種データに従って、センサ204から取得したセンサデータに基づき移動量推定装置200の各種機能及び処理を実行する。センサ204は、加速度センサ、ジャイロセンサなどであってもよく、ユーザの移動に関連する各種データを検知する。通信装置205は、センサデータから推定した移動量をスマートフォン、スマートウォッチなどの他の情報端末に送信する。操作手段206は、移動量推定装置200の電源オン/オフのためのスイッチ、電源オン/オフ状態を示すランプ、設定ボタン、表示パネルなどであってもよい。
しかしながら、モデル生成装置100及び移動量推定装置200は、上述したハードウェア構成に限定されるものでなく、例えば、移動量推定装置200による機能及び処理の1つ以上を実現する1つ以上の回路などの他の何れか適切なハードウェア構成により実現されてもよい。
[モデル生成装置]
次に、図4〜6を参照して、本開示の一実施例によるモデル生成装置100を説明する。図4は、本開示の一実施例によるモデル生成処理を示す概略図である。
図4に示されるように、モデル生成装置100は、データベース50に格納されている訓練用センサデータと正解移動量との教師データを利用して、クラスタ毎の回帰関数を導出する。より詳細には、モデル生成装置100は、訓練用センサデータから複数種別の特徴量(例えば、各種センサデータの極小値、極大値、平均、標準偏差など)を抽出し、抽出した複数種別の特徴量から構成された特徴量ベクトル群をクラスタリングする。そして、モデル生成装置100は、各クラスタの特徴ベクトル群と正解移動量とに対して重回帰分析を実行し、クラスタ毎の回帰関数を導出する。
図5は、本開示の一実施例によるモデル生成装置100の機能構成を示すブロック図である。図5に示されるように、モデル生成装置100は、特徴量抽出部110、クラスタリング部120及び重回帰分析部130を有する。
特徴量抽出部110は、センサデータから特徴量を抽出する。例えば、センサデータは、様々な被験者が所定のいくつかの速度によって移動した際にセンサによって測定された加速度データ、角速度データなどの時系列データであり、当該移動による被験者の移動量と関連付けて教師データとして取得される。
また、特徴量は、センサデータから抽出可能な各種統計量などであってもよい。具体的には、訓練用センサデータが所定の速度による移動中の被験者の時系列の加速度データである場合、特徴量抽出部110は、加速度データを一歩の区間によって分割し、各区間における加速度データの極小値、極大値、平均、標準偏差などの複数の特徴量を抽出する。典型的には、加速度データは3軸方向の加速度から構成されているが、特徴量抽出部110は、一歩の区間の決定に際して、例えば、地表に対して垂直方向の加速度(図6参照)に着目し、当該垂直方向の加速度の極小値または極大値において被験者が接地したと想定し、図6に示されるように各区間(一の縦破線から隣の縦破線の間)を決定する。
各区間に対する各種特徴量を抽出すると、特徴量抽出部110は、各区間の各種特徴量をベクトル空間上の点によって表す。例えば、加速度や角速度のセンサデータの複数軸から極小値、極大値、平均、標準偏差、等の複数種類の特徴量を抽出した場合、各区間は抽出した特徴量の種類の数の次元のベクトル空間上の点として表すことができる。
クラスタリング部120は、抽出した特徴量をクラスタリングする。具体的には、クラスタリング部120は、様々な被験者が所定のいくつかの速度によって移動することによって取得した訓練用センサデータに対して、上述したように複数の特徴量を抽出し、抽出した特徴量に基づき各区間を特徴量ベクトルとして表す。準備された訓練用センサデータから特徴量ベクトル群を取得すると、クラスタリング部120は、各特徴量ベクトルをベクトル空間上にプロットし、プロットされた特徴量ベクトル群をクラスタリングする。例えば、当該クラスタリングは、k−Means法などの何れか適当なクラスタリングアルゴリズムに従って実行されてもよい。ここで、クラスタ数kは、訓練用センサデータのバリエーションに応じて設定されてもよい。典型的には、各クラスタは、特定タイプの被験者(例えば、体格が類似した被験者など)が同一速度で移動した際に取得されたセンサデータから抽出された特徴量から構成されると考えられうる。
重回帰分析部130は、各クラスタの回帰関数を導出する。具体的には、クラスタリング部120によって特徴量ベクトル群がクラスタリングされると、重回帰分析部130は、データベース50から対応する正解移動量を取得し、各クラスタの特徴量ベクトル群と取得した正解移動量とに対して重回帰分析を実行する。典型的には、正解移動量は、収集された時系列のセンサデータの測定期間における移動量である。従って、例えば、当該クラスタが特定タイプの被験者の特定の速度による移動の際に取得されたセンサデータに対応している場合、重回帰分析部130は、当該時系列のセンサデータに対応する正解移動量を区間数によって除算することによって、区間あたりの移動量、すなわち、一歩あたりの移動量を算出し、各区間と区間あたりの移動量とを対応付けすることができる。各クラスタの各区間と当該区間の移動量とが対応付けされると、重回帰分析部130は、当該クラスタ内の特徴量ベクトル群に対して重回帰分析を実行し、特徴量ベクトルから移動量を推定する回帰関数を導出することができる。
例えば、重回帰分析部130は、線形重回帰分析を実行し、線形回帰関数を導出してもよい。例えば、n種類の特徴量x〜xから線形重回帰分析によって移動量yを推定する場合、
y=a+a+・・・+a+a
の線形回帰式が導出されてもよい。ただし、a〜aは係数である。
このようにして、重回帰分析部130は、各クラスタに対して回帰関数を導出し、クラスタ毎の回帰関数を取得する。重回帰分析部130は、取得したクラスタ毎の回帰関数を移動量推定装置200に提供する。
[モデル生成処理]
次に、図7を参照して、本開示の一実施例によるモデル生成処理を説明する。当該モデル生成処理は、上述したモデル生成装置100によって実現され、例えば、モデル生成装置100のプロセッサがプログラム又は命令を実行することによって実現されてもよい。図7は、本開示の一実施例によるモデル生成処理を示すフローチャートである。
図7に示されるように、ステップS101において、モデル生成装置100は、訓練用センサデータを取得する。例えば、訓練用センサデータは、被験者の移動中の動きを示す時系列のセンサデータであってもよく、具体的には、加速度センサによって検知された加速度データ、ジャイロセンサによって検知された角速度データなどであってもよい。また、訓練用センサデータは、被験者の測定期間における移動量と関連付けてデータベース50に格納される。例えば、複数の被験者に所定のいくつかの速度で移動するよう指示し、移動中の被験者の動きを検知し、当該測定期間における移動量を測定することによって、様々な被験者の様々な速度のセンサデータと移動量とのペアを取得することができる。
ステップS102において、モデル生成装置100は、センサデータから特徴量を抽出する。例えば、訓練用センサデータが時系列の加速度データである場合、モデル生成装置100は、地表面に対して垂直方向の加速度データの極小値又は極大値に基づき被験者の一歩の区間を特定し、特定された区間によって加速度データを分割する。そして、モデル生成装置100は、各区間の加速度データに対して、極小値、極大値、平均、標準偏差などの所定の特徴量を抽出する。
ステップS103において、モデル生成装置100は、特徴量をクラスタリングする。具体的には、モデル生成装置100は、ステップS102において各区間に対して抽出した特徴量から構成される特徴量ベクトルを特徴量空間上の点としてプロットする。抽出された全ての特徴量ベクトルを特徴量空間上にプロットすると、モデル生成装置100は、特徴量空間上にプロットされた特徴量ベクトル群をクラスタリングすることができる。例えば、モデル生成装置100は、k−means法に従って特徴量ベクトル群をクラスタリングしてもよい。ここで、定数kは、例えば、被験者及び/又は移動速度のバリエーションに応じて設定されてもよい。
ステップS104において、モデル生成装置100は、各クラスタの特徴量ベクトル群に対して重回帰分析を実行する。具体的には、モデル生成装置100は、データベース50から正解移動量を取得し、取得した正解移動量に基づき各区間に対応する移動量を算出する。そして、ステップS105において、モデル生成装置100は、各クラスタに対して、当該クラスタ内の各特徴量ベクトルと算出した移動量との対応関係に基づき重回帰分析を実行し、当該クラスタの回帰関数を導出する。例えば、線形重回帰分析によって回帰関数が導出される場合、モデル生成装置100は、特徴量ベクトルx=(x,x,・・・,x)に対して線形回帰式
y=a+a+・・・+a+a
を導出する。ここで、yは区間における移動量であり、a〜aは係数である。
ステップS105において、各クラスタに対して上述したように回帰関数を導出すると、モデル生成装置100は、取得したクラスタ毎の回帰関数を移動量推定装置200に提供する。
[移動量推定装置]
次に、図8及び9を参照して、本開示の一実施例による移動量推定装置200を説明する。典型的には、移動量推定装置200は、ユーザによって携行され、移動中のユーザから検知されたセンサデータからユーザの移動量を推定する。
図8に示されるように、移動量推定装置200は、モデル生成装置100から提供されたクラスタ毎の回帰関数を利用して、処理対象のセンサデータから移動量を推定する。より詳細には、移動量推定装置200は、処理対象のセンサデータから複数種別の特徴量(例えば、各種センサデータの極小値、極大値、平均、標準偏差など)を抽出し、抽出した特徴量から構成される特徴量ベクトルが何れのクラスタに属するか決定する。そして、移動量推定装置200は、決定したクラスタに対応する回帰関数を利用して、特徴量ベクトルから移動量を算出する。
図9は、本開示の一実施例による移動量推定装置200の機能構成を示すブロック図である。図9に示されるように、移動量推定装置200は、特徴量抽出部210、クラスタ決定部220及び移動量推定部230を有する。
特徴量抽出部210は、センサデータから特徴量を抽出する。具体的には、センサから移動中のユーザの動きを示すセンサデータを取得すると、特徴量抽出部110と同様に、特徴量抽出部210は、取得したセンサデータから一歩の区間を特定し、特定した区間によってセンサデータを分割する。特徴量抽出部210は、各区間のセンサデータから所定の種別の特徴量(例えば、極小値、極大値、平均、標準偏差など)を抽出する。当該特徴量の種別は、モデル生成装置100の特徴量抽出110が抽出した特徴量と同種別の特徴量であり、モデル生成装置100から提供されたクラスタ毎の回帰関数の引数として選択された特徴量の種別に対応する。
クラスタ決定部220は、特徴量が属するクラスタを決定する。具体的には、クラスタ決定部220は、各区間のセンサデータから抽出された特徴量ベクトルが特徴量空間上のk個のクラスタの何れに属するか判断する。特徴量空間上のクラスタはモデル生成装置100によって決定され、クラスタ決定部220は、特徴量空間上の複数のクラスタの各重心と特徴量ベクトルとの間の距離に基づき、当該特徴量ベクトルが属するクラスタを決定してもよい。例えば、クラスタ決定部220は、特徴量ベクトルに最も近い重心を有するクラスタを当該特徴量ベクトルが属するクラスタとして決定してもよい。決定されるクラスタは、モデル生成装置100のクラスタリング部120がクラスタリングした何れかのクラスタに決定される。
移動量推定部230は、当該クラスタの回帰関数に従って特徴量から移動量を推定する。具体的には、移動量推定部230は、クラスタ決定部220によって決定されたクラスタに対応する回帰関数に特徴量ベクトルを入力し、移動量を算出する。算出された移動量は、当該区間におけるユーザの推定移動量である。移動量推定部230は、測定期間における連続する各区間に対して移動量を算出し、算出した移動量の累積値を測定期間におけるユーザの推定移動量として提供することができる。
なお、移動量推定部230は、算出した各区間の移動量を、ユーザが携行するスマートフォン、スマートウォッチなどの他のデバイスに送信し、当該デバイスが、各区間の移動量の累積値を算出し、測定期間におけるユーザの推定移動量を推定してもよい。
[移動量推定処理]
次に、図10を参照して、本開示の一実施例による移動量推定処理を説明する。当該移動量推定処理は、上述した移動量推定装置200によって実現され、例えば、移動量推定装置200のプロセッサがプログラム又は命令を実行することによって実現されてもよい。図10は、本開示の一実施例による移動量推定処理を示すフローチャートである。
図10に示されるように、ステップS201において、移動量推定装置200は、処理対象のセンサデータを取得する。例えば、処理対象のセンサデータは、移動量推定装置200を携行するユーザの移動中の動きを示す時系列データであってもよく、具体的には、加速度センサによって検知された加速度データ、ジャイロセンサによって検知された角速度データなどであってもよい。
ステップS202において、移動量推定装置200は、センサデータから特徴量を抽出する。例えば、処理対象のセンサデータが時系列の加速度データである場合、移動量推定装置200は、地表面に対して垂直方向の加速度データの極小値又は極大値に基づき被験者の一歩の区間を特定し、特定された区間によって加速度データを分割する。そして、移動量推定装置200は、各区間の加速度データに対して、極小値、極大値、平均、標準偏差などの所定の特徴量を抽出する。
ステップS203において、移動量推定装置200は、特徴量が属するクラスタを決定する。具体的には、移動量推定装置200は、各区間のセンサデータから抽出された特徴量から構成される特徴量ベクトルと各クラスタの重心との間の距離を決定し、最短距離のクラスタに当該特徴ベクトルを分類する。
ステップS204において、移動量推定装置200は、決定したクラスタに対応する回帰関数を適用して、当該特徴量ベクトルから移動量を算出する。移動量推定装置200は、測定期間にわたって算出した移動量を累積し、当該測定期間におけるユーザの移動量を推定してもよい。あるいは、移動量推定装置200は、各区間に対して算出した移動量を外部デバイスに送信し、当該外部デバイスが、測定期間におけるユーザの移動量を推定してもよい。
本願発明は、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、各実施形態は可能な限り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。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な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、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている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。
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。
[付記]
本開示の一態様では、
移動中のユーザから取得したセンサデータから特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記特徴量が属するクラスタを決定するクラスタ決定部と、
決定された前記クラスタの回帰関数に従って前記特徴量から移動量を推定する移動量推定部と、
を有する移動量推定装置が提供される。
一実施例では、前記センサデータは、時系列の加速度データを含み、
前記特徴量抽出部は、前記加速度データの極値に基づき前記加速度データを区間に分割し、各区間に対して特徴量を抽出してもよい。
一実施例では、前記クラスタ決定部は、特徴量空間上の複数のクラスタの各重心と前記特徴量との間の距離に基づき、前記特徴量が属するクラスタを決定してもよい。
一実施例では、前記複数のクラスタは、k−means法に従って決定してもよい。
一実施例では、前記特徴量から前記移動量を推定するクラスタ毎の回帰関数が、重回帰分析に従って推定してもよい。
一実施例では、前記移動量推定部は、前記特徴量が属するクラスタに対応するクラスタ毎の回帰関数を利用して、前記特徴量から前記移動量を推定してもよい。
一実施例では、前記移動量推定部は、各区間に対して推定された移動量の時系列の移動量データに基づき、測定期間における移動量を推定してもよい。
一実施例では、前記回帰関数は、訓練用センサデータから特徴量を抽出し、抽出された前記特徴量をクラスタリングし、重回帰分析によって各クラスタの回帰関数を導出するモデル生成装置が生成した回帰関数であってもよい。
本開示の他の態様では、
プロセッサが、移動中のユーザから取得したセンサデータから特徴量を抽出するステップと、
前記プロセッサが、前記特徴量が属するクラスタを決定するステップと、
前記プロセッサが、決定された前記クラスタの回帰関数に従って前記特徴量から移動量を推定するステップと、
を有する移動量推定方法が提供される。
本開示の他の態様では、
移動中のユーザから取得したセンサデータから特徴量を抽出する処理と、
前記特徴量が属するクラスタを決定する処理と、
決定された前記クラスタの回帰関数に従って前記特徴量から移動量を推定する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
本開示の他の態様では、
訓練用センサデータから特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
抽出された前記特徴量をクラスタリングするクラスタリング部と、
重回帰分析によって各クラスタの回帰関数を導出する重回帰分析部と、
を有するモデル生成装置が提供される。
50 データベース
100 モデル生成装置
110 特徴量抽出部
120 クラスタリング部
130 重回帰分析部
200 移動量推定装置
210 特徴量抽出部
220 クラスタ決定部
230 移動量推定部

Claims (11)

  1. 移動中のユーザから取得したセンサデータから特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
    前記特徴量が属するクラスタを決定するクラスタ決定部と、
    決定された前記クラスタの回帰関数に従って前記特徴量から移動量を推定する移動量推定部と、
    を有する移動量推定装置。
  2. 前記センサデータは、時系列の加速度データを含み、
    前記特徴量抽出部は、前記加速度データの極値に基づき前記加速度データを区間に分割し、各区間に対して特徴量を抽出する、請求項1記載の移動量推定装置。
  3. 前記クラスタ決定部は、特徴量空間上の複数のクラスタの各重心と前記特徴量との間の距離に基づき、前記特徴量が属するクラスタを決定する、請求項1又は2記載の移動量推定装置。
  4. 前記複数のクラスタは、k−means法に従って決定される、請求項3記載の移動量推定装置。
  5. 前記特徴量から前記移動量を推定するクラスタ毎の回帰関数が、重回帰分析に従って推定される、請求項1乃至4何れか一項記載の移動量推定装置。
  6. 前記移動量推定部は、前記特徴量が属するクラスタに対応するクラスタ毎の回帰関数を利用して、前記特徴量から前記移動量を推定する、請求項5記載の移動量推定装置。
  7. 前記移動量推定部は、各区間に対して推定された移動量の時系列の移動量データに基づき、測定期間における移動量を推定する、請求項1乃至6何れか一項記載の移動量推定装置。
  8. 前記回帰関数は、訓練用センサデータから特徴量を抽出し、抽出された前記特徴量をクラスタリングし、重回帰分析によって各クラスタの回帰関数を導出するモデル生成装置が生成した回帰関数である、請求項1乃至7何れか一項記載の移動量推定装置。
  9. プロセッサが、移動中のユーザから取得したセンサデータから特徴量を抽出するステップと、
    前記プロセッサが、前記特徴量が属するクラスタを決定するステップと、
    前記プロセッサが、決定された前記クラスタの回帰関数に従って前記特徴量から移動量を推定するステップと、
    を有する移動量推定方法。
  10. 移動中のユーザから取得したセンサデータから特徴量を抽出する処理と、
    前記特徴量が属するクラスタを決定する処理と、
    決定された前記クラスタの回帰関数に従って前記特徴量から移動量を推定する処理と、
    をコンピュータに実行させるプログラム。
  11. 訓練用センサデータから特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
    抽出された前記特徴量をクラスタリングするクラスタリング部と、
    重回帰分析によって各クラスタの回帰関数を導出する重回帰分析部と、
    を有するモデル生成装置。
JP2020045664A 2020-03-16 2020-03-16 移動量推定装置、モデル生成装置、移動量推定方法及びプログラム Active JP7279669B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020045664A JP7279669B2 (ja) 2020-03-16 2020-03-16 移動量推定装置、モデル生成装置、移動量推定方法及びプログラム
US17/178,310 US11822623B2 (en) 2020-03-16 2021-02-18 Traveling amount estimation apparatus, model generation apparatus, traveling amount estimation method and recording medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020045664A JP7279669B2 (ja) 2020-03-16 2020-03-16 移動量推定装置、モデル生成装置、移動量推定方法及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021148460A true JP2021148460A (ja) 2021-09-27
JP7279669B2 JP7279669B2 (ja) 2023-05-23

Family

ID=77664542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020045664A Active JP7279669B2 (ja) 2020-03-16 2020-03-16 移動量推定装置、モデル生成装置、移動量推定方法及びプログラム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11822623B2 (ja)
JP (1) JP7279669B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11860974B2 (en) * 2020-11-05 2024-01-02 Oracle International Corporation Maximizing the operational range for training parameters while selecting training vectors for a machine-learning model

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013533481A (ja) * 2010-07-09 2013-08-22 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 歩行者の歩幅を推定する方法及びそのための携帯端末
JP2015184159A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 セイコーエプソン株式会社 相関係数補正方法、運動解析方法、相関係数補正装置及びプログラム
JP2019165658A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 株式会社セラク 植物生育指標測定装置、方法およびプログラム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3598352B2 (ja) 1994-06-08 2004-12-08 カシオ計算機株式会社 携帯用電子機器
JP4877395B2 (ja) * 2010-01-19 2012-02-15 セイコーエプソン株式会社 歩幅推測方法及び歩幅推測装置
US8831909B2 (en) * 2011-09-22 2014-09-09 Microsoft Corporation Step detection and step length estimation
US11147459B2 (en) * 2018-01-05 2021-10-19 CareBand Inc. Wearable electronic device and system for tracking location and identifying changes in salient indicators of patient health

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013533481A (ja) * 2010-07-09 2013-08-22 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 歩行者の歩幅を推定する方法及びそのための携帯端末
JP2015184159A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 セイコーエプソン株式会社 相関係数補正方法、運動解析方法、相関係数補正装置及びプログラム
JP2019165658A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 株式会社セラク 植物生育指標測定装置、方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20210285982A1 (en) 2021-09-16
JP7279669B2 (ja) 2023-05-23
US11822623B2 (en) 2023-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102216050B1 (ko) 운동경로 추천 시스템 및 방법
Klein et al. Pedestrian dead reckoning with smartphone mode recognition
US10267646B2 (en) Method and system for varying step length estimation using nonlinear system identification
JP4126485B2 (ja) ナビゲート装置及びプログラム
US20120089330A1 (en) System and method for wavelet-based gait classification
KR20160031246A (ko) 보행 환경 인식 방법 및 장치
CN103366221A (zh) 信息处理装置及信息处理方法
Abadleh et al. Noise segmentation for step detection and distance estimation using smartphone sensor data
KR101718392B1 (ko) 신발에 부착된 관성 센서를 이용하여 보폭 정보를 계산하는 휴대 단말 및 그 방법
JP6085375B2 (ja) 進行方向判定装置、マップマッチング装置、進行方向判定方法、およびプログラム
JP7279669B2 (ja) 移動量推定装置、モデル生成装置、移動量推定方法及びプログラム
JP4229146B2 (ja) ナビゲート装置及びプログラム
JP6329915B2 (ja) 測位システム
US11423771B1 (en) Automatic detection of ritual travel
JP6033418B2 (ja) オフセット推定装置、オフセット推定方法、およびプログラム
Wahdan et al. Varying step length estimation using nonlinear system identification
CN108120450B (zh) 一种静止状态的判断方法及装置
KR101819179B1 (ko) 이동거리 측정 장치 및 시스템
JP7173673B2 (ja) 半導体装置、携帯端末装置、歩幅導出方法及びプログラム
JP7222385B2 (ja) 測定装置、測定方法及びプログラム
JP6718166B1 (ja) 情報処理システム、情報処理装置、プログラム、及び情報処理方法
JP6804087B2 (ja) 歩数計測プログラム及び携帯端末
US20240035826A1 (en) Information processing device, electronic device, information processing method, and recording medium
JP7061642B2 (ja) 情報処理装置、プログラム、及び、情報処理方法
US11313683B2 (en) Information processing device and information processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210617

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220517

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221227

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: 20230411

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230424

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7279669

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150