JP5786503B2 - 状態検出装置、電子機器、プログラム及び状態検出方法 - Google Patents
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Description
まず本実施形態の手法について説明する。従来、自動車が移動中なのか停止中なのかを判定する手法が知られているほか、歩行中か乗り物に乗っているかを判別する手法も開示されている。なお、加速度センサーの他にマイクやGPS等を併用することで、自動車・バス・電車等のうちどの乗り物に乗っているのかを判別する手法があるが、GPSは地下鉄などでは測位ができず、マイクは環境のノイズの影響を強く受けてしまうという問題があり、その結果誤った判定をしてしまうことがある。また、GPSやマイクを使うことで消費電力が多く必要になってしまうという問題もある。そのため、ここでは加速度センサーのセンサー信号に基づいた車と電車の判別手法を用いるものとする。
図4に本実施形態の状態検出装置を含む検出システムの構成例を示す。図4に示したように、状態検出装置200は、取得部210と、演算部220とを含む。ただし図4の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
次に、第1〜第3の指標値の特性及び算出手法を説明する。ここでは、データの取得レートを16Hz(1秒間に各軸16個のデータを取得)するものとし、1秒を単位区間とする。単位区間20回(20秒)を基本区間とし、基本区間ごとに状態判定が行われる。そして、基本区間3回(60秒)ごとに判定結果が出力されるものとする。ただし、単位区間、基本区間等については上述の区間に限定されるものではない。例えば、2秒(32個のデータ)を単位区間としてもよい。
図3に示したように、車と電車とでは加速・減速の特徴に差が出る。よって、車の加速・減速の特徴と、車に比べて緩やかな電車の加速・減速の特徴とを、数値として表現できれば、車と電車を区別することが可能となる。
上述したように、加速度信号の周波数では、電車においては1〜3Hz程度の低い周波数が現れるのに対して、車ではエンジンの回転数がそのまま加速度信号の周波数に現れるため電車に比べると高い周波数となる。よって、周波数特性を分析することにより車と電車を区別することが可能になる。
第3の指標値としては歩数検出部における歩数の誤カウント情報を用いる。歩数計では、車や電車での移動中にも、乗り物移動による振動を歩数としてカウントしてしまうケースがある。そのため、乗り物移動中であるか歩行中であるかの判別を行い、乗り物移動中と判定された場合には、歩数としてカウントされたとしても当該カウントを誤カウントとして抑圧する処理が行われる。一般的に、電車に比べて車の場合の方が誤カウントの回数は多い。
第1〜第3の指標値が求められたら、求めた指標値を用いて電車か車かの判定を行う。上述したように、第1及び第3の指標値については大きいほど車と判定されやすく、小さいほど電車と判定されやすい。第2の指標値については大きいほど電車と判定されやすく、小さいほど車と判定されやすい。この条件を満たすように、3つの指標値を用いて判定を行う。なお判定は基本区間ごとに1回行われるものとする。一例を下式(9)に示す。
上式(9)が成り立つ場合には電車と判定し、成り立たない場合には車と判定する。式(9)の左辺は第2の指標値が大きいほど、また、第1、第3の指標値が小さいほど大きくなるため、上述した第1〜第3の指標値の特性から、電車であることが予想される場合に左辺が大きくなり、0.7より大きいという条件が成立しやすい。
121 ピーク検出部、123 被評価値算出部、125 閾値判定部、
130 特徴量抽出部、140 判定部、150 歩行時間計測部、
160 歩数カウント部、200 状態検出装置、210 取得部、220 演算部
Claims (13)
- 加速度センサーからの加速度信号のx軸成分、y軸成分及びz軸成分を取得する取得部と、
演算処理を行う演算部と、
を含み、
前記演算部は、
前記取得部が取得した前記x軸成分の平均値、前記y軸成分の平均値及び前記z軸成分の平均値から、水平方向の加速度成分を求めるための座標変換行列を演算し、演算した前記座標変換行列と、前記x軸成分、前記y軸成分及び前記z軸成分とによって第1の指標値を求め、
前記加速度信号の信号強度に基づいて第1の特徴量を求めるとともに、前記信号強度に対して帯域通過フィルター処理を施して第2の特徴量を求め、前記第1の特徴量と前記第2の特徴量から第2の指標値を求め、
前記第1の指標値と前記第2の指標値とに基づいて、第1の種類の乗り物に乗車している第1の状態と、前記第1の種類とは異なる第2の種類の乗り物に乗車している第2の状態とを判別することを特徴とする状態検出装置。 - 請求項1において、
前記演算部は、
前記第1の特徴量と前記第2の特徴量の比から、前記第2の指標値を求めることを特徴とする状態検出装置。 - 請求項2において、
前記演算部は、
N(Nは1以上の整数)個の前記x軸成分、N個の前記y軸成分及びN個の前記z軸成分から前記加速度信号のN個の信号強度を求め、前記N個の信号強度の各信号強度と、前記信号強度の平均値との差分絶対値和から前記第1の特徴量を求め、
N個の前記信号強度に前記帯域通過フィルター処理を施して得られた値の絶対値和から前記第2の特徴量を求めることを特徴とする状態検出装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記演算部は、
前記帯域通過フィルター処理として、1〜3Hzが通過帯域に含まれる前記帯域通過フィルターを施す処理を行うことを特徴とする状態検出装置。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記演算部は、
歩数検出部からの誤カウントの度合いを表す誤カウント情報に基づいて、第3の指標値を求め、前記第1の指標値、前記第2の指標値及び前記第3の指標値に基づいて、前記第1の状態と前記第2の状態とを判別することを特徴とする状態検出装置。 - 請求項5において、
前記演算部は、
歩行状態でないと判断したときの、前記歩数検出部での歩数検出情報を前記誤カウント情報として用いることで、前記第3の指標値を求めることを特徴とする状態検出装置。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記演算部は、
前記座標変換行列と、前記x軸成分の平均値、前記y軸成分の平均値及び前記z軸成分の平均値に基づいて、前記第1の指標値を求めることを特徴とする状態検出装置。 - 加速度センサーからの加速度信号のx軸成分、y軸成分及びz軸成分を取得する取得部と、
演算処理を行う演算部と、
を含み、
前記演算部は、
前記取得部が取得した前記x軸成分の平均値、前記y軸成分の平均値及び前記z軸成分の平均値から、水平方向の加速度成分を求めるための座標変換行列を演算し、
N(Nは1以上の整数)個の前記x軸成分、N個の前記y軸成分及びN個の前記z軸成分を取得する区間を単位区間とする場合に、
前記座標変換行列と、第i(iは1以上の整数)の単位区間での前記x軸成分、前記y軸成分及び前記z軸成分から、第iの水平成分を求めるとともに、前記座標変換行列と、前記第iの単位区間の次の第i+1の単位区間での前記x軸成分、前記y軸成分及び前記z軸成分から、第i+1の水平成分を求め、
得られた前記第iの水平成分と前記i+1の水平成分の差分値を求め、求めた前記差分値の絶対値の累和から第1の指標値を求め、
前記第1の指標値に基づいて、第1の種類の乗り物に乗車している第1の状態と、前記第1の種類とは異なる第2の種類の乗り物に乗車している第2の状態とを判別することを特徴とする状態検出装置。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の状態検出装置を含むことを特徴とする電子機器。
- 加速度センサーからの加速度信号のx軸成分、y軸成分及びz軸成分を取得する取得部と、
演算処理を行う演算部として、
コンピューターを機能させ、
前記演算部は、
前記取得部が取得した前記x軸成分の平均値、前記y軸成分の平均値及び前記z軸成分の平均値から、水平方向の加速度成分を求めるための座標変換行列を演算し、演算した前記座標変換行列と、前記x軸成分、前記y軸成分及び前記z軸成分とによって第1の指標値を求め、
前記加速度信号の信号強度に基づいて第1の特徴量を求めるとともに、前記信号強度に対して帯域通過フィルター処理を施して第2の特徴量を求め、前記第1の特徴量と前記第2の特徴量から第2の指標値を求め、
前記第1の指標値と前記第2の指標値とに基づいて、第1の種類の乗り物に乗車している第1の状態と、前記第1の種類とは異なる第2の種類の乗り物に乗車している第2の状態とを判別することを特徴とするプログラム。 - 加速度センサーからの加速度信号のx軸成分、y軸成分及びz軸成分を取得する取得部と、
演算処理を行う演算部として、
コンピューターを機能させ、
前記演算部は、
前記取得部が取得した前記x軸成分の平均値、前記y軸成分の平均値及び前記z軸成分の平均値から、水平方向の加速度成分を求めるための座標変換行列を演算し、
N(Nは1以上の整数)個の前記x軸成分、N個の前記y軸成分及びN個の前記z軸成分を取得する区間を単位区間とする場合に、
前記座標変換行列と、第i(iは1以上の整数)の単位区間での前記x軸成分、前記y軸成分及び前記z軸成分から、第iの水平成分を求めるとともに、前記座標変換行列と、前記第iの単位区間の次の第i+1の単位区間での前記x軸成分、前記y軸成分及び前記z軸成分から、第i+1の水平成分を求め、
得られた前記第iの水平成分と前記i+1の水平成分の差分値を求め、求めた前記差分値の絶対値の累和から第1の指標値を求め、
前記第1の指標値に基づいて、第1の種類の乗り物に乗車している第1の状態と、前記第1の種類とは異なる第2の種類の乗り物に乗車している第2の状態とを判別することを特徴とするプログラム。 - 加速度センサーからの加速度信号のx軸成分、y軸成分及びz軸成分を取得し、
取得した前記x軸成分の平均値、前記y軸成分の平均値及び前記z軸成分の平均値から、水平方向の加速度成分を求めるための座標変換行列を演算し、
演算した前記座標変換行列と、前記x軸成分、前記y軸成分及び前記z軸成分とによって第1の指標値を求め、
前記加速度信号の信号強度に基づいて第1の特徴量を求めるとともに、前記信号強度に対して帯域通過フィルター処理を施して第2の特徴量を求め、前記第1の特徴量と前記第2の特徴量から第2の指標値を求め、
前記第1の指標値と前記第2の指標値とに基づいて、第1の種類の乗り物に乗車している第1の状態と、前記第1の種類とは異なる第2の種類の乗り物に乗車している第2の状態とを判別することを特徴とする状態検出方法。 - 加速度センサーからの加速度信号のx軸成分、y軸成分及びz軸成分を取得し、
前記取得部が取得した前記x軸成分の平均値、前記y軸成分の平均値及び前記z軸成分の平均値から、水平方向の加速度成分を求めるための座標変換行列を演算し、
N(Nは1以上の整数)個の前記x軸成分、N個の前記y軸成分及びN個の前記z軸成分を取得する区間を単位区間とする場合に、
前記座標変換行列と、第i(iは1以上の整数)の単位区間での前記x軸成分、前記y軸成分及び前記z軸成分から、第iの水平成分を求めるとともに、前記座標変換行列と、前記第iの単位区間の次の第i+1の単位区間での前記x軸成分、前記y軸成分及び前記z軸成分から、第i+1の水平成分を求め、
得られた前記第iの水平成分と前記i+1の水平成分の差分値を求め、求めた前記差分値の絶対値の累和から第1の指標値を求め、
前記第1の指標値に基づいて、第1の種類の乗り物に乗車している第1の状態と、前記第1の種類とは異なる第2の種類の乗り物に乗車している第2の状態とを判別することを特徴とする状態検出方法。
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