JP6548305B2 - 進行方向推定装置及び進行方向推定方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態に係る移動体の進行方向推定装置の構成を示すブロック図である。
図3は、上記進行方向推定装置の動作を示すフローチャートである。図3に示されるように、本進行方向推定装置はステップS1において前処理を実行するが、図4を参照しつつ本処理を詳しく説明する。
次にステップS13においてバッファ8が、ステップS12で得られた成分をバッファに格納する。次に、ステップS14において1次元FFT演算部9が、ステップS13においてバッファ8に格納されたデータに対して1次元FFT演算を適用する。そして、ステップS15において歩行周波数・位相推定部10が、ステップS14の演算により得られたデータ(FFTデータ)から歩行周波数とその位相を求める。
なお、上記位相差は、両成分の相互相関関数を求める方法により算出することもできる。
3 角速度センサ(3軸)
9、19〜21、39〜41 1次元FFT演算部
50 進行方向ベクトル決定部
Claims (4)
- 移動体が進行する向きを推定する進行方向推定装置であって、
前記進行による前記移動体の加速度を検知する加速度検知手段と、
前記進行による前記移動体の角速度を検知する角速度検知手段と、
前記加速度検知手段により検知された前記加速度及び前記角速度検知手段により検知された前記角速度に基づいて、水平面上で前記進行する向きと直交する向き及び前記進行する向きにおける前記移動体の加速度成分の大きさと、前記直交する向き及び前記進行する向きにおける前記移動体の角速度成分の大きさの少なくとも一方に応じた目的関数を演算し、前記目的関数が最大となる方向を算出すると共に、前記移動体の加速度の鉛直方向成分と前記進行する向きの成分における位相差に基づいて、前記方向のうち前記移動体が進行する向きを決定する進行方向決定手段と、
前記加速度検知手段で検知された前記加速度と前記角速度検知手段で検知された前記角速度を離散フーリエ変換するフーリエ変換手段とを備え、
前記進行方向決定手段は、前記目的関数の演算として、前記フーリエ変換手段により前記加速度の前記進行する向きの成分を離散フーリエ変換して得られる第一の周波数成分の振幅と、前記フーリエ変換手段により前記加速度の前記直交する向きの成分を離散フーリエ変換したときにおける前記第一の周波数の1/2の第二の周波数成分の振幅とに基づいて得られる第一の目的関数と、前記フーリエ変換手段により前記角速度の前記進行する向きの成分を離散フーリエ変換して得られる前記第二の周波数成分の振幅と、前記角速度の前記直交する向きの成分を離散フーリエ変換したときにおける前記第一の周波数成分の振幅とに基づいて得られる第二の目的関数とを重み係数を乗じて加算する進行方向推定装置。 - 前記第一の目的関数は、前記フーリエ変換手段により前記加速度の前記進行する向きの成分を離散フーリエ変換して得られる第一の周波数成分の振幅と、前記フーリエ変換手段により前記加速度の前記直交する向きの成分を離散フーリエ変換したときにおける前記第二の周波数成分の振幅とを共に二乗した上で、重み係数を乗じて加算することにより得られ、
前記第二の目的関数は、前記フーリエ変換手段により前記角速度の前記進行する向きの成分を離散フーリエ変換して得られる前記第二の周波数成分の振幅と、前記角速度の前記直交する向きの成分を離散フーリエ変換したときにおける前記第一の周波数成分の振幅とを共に二乗した上で、重み係数を乗じて加算することにより得られる、請求項1に記載の進行方向推定装置。 - 移動体が進行する向きを推定する進行方向推定方法であって、
水平面上で前記進行する向きと直交する向き及び前記進行する向きにおける前記移動体の加速度成分の大きさと、前記直交する向き及び前記進行する向きにおける前記移動体の角速度成分の大きさの少なくとも一方に応じた目的関数を設定する第一のステップと、
前記目的関数が最大値となる前記移動体が進行する方向を算出する第二のステップと、
前記移動体の加速度の鉛直方向成分と前記進行する向きの成分における位相差に基づいて、前記第二のステップで算出された前記進行する方向のうち前記移動体が進行していると推定される前記向きを決定する第三のステップとを有し、
前記目的関数は、前記加速度成分の関数である第一の目的関数と、前記角速度成分の関数である第二の目的関数にそれぞれ重み係数を乗じて加算したものであり、
前記第一の目的関数は、前記加速度の前記進行する向きの成分を離散フーリエ変換して得られる第一の周波数成分の振幅と、前記加速度の前記直交する向きの成分を離散フーリエ変換したときにおける前記第一の周波数の1/2の第二の周波数成分の振幅とに基づいて得られるものであり、
前記第二の目的関数は、前記角速度の前記進行する向きの成分を離散フーリエ変換して得られる前記第二の周波数成分の振幅と、前記角速度の前記直交する向きの成分を離散フーリエ変換したときにおける前記第一の周波数成分の振幅とに基づいて得られるものである進行方向推定方法。 - 前記第一の目的関数は、前記加速度の前記進行する向きの成分を離散フーリエ変換して得られる第一の周波数成分の振幅と、前記加速度の前記直交する向きの成分を離散フーリエ変換したときにおける前記第一の周波数の1/2の第二の周波数成分の振幅とを共に二乗した上で、重み係数を乗じて加算したものであり、
前記第二の目的関数は、前記角速度の前記進行する向きの成分を離散フーリエ変換して得られる前記第二の周波数成分の振幅と、前記角速度の前記直交する向きの成分を離散フーリエ変換したときにおける前記第一の周波数成分の振幅とを共に二乗した上で、重み係数を乗じて加算したものである、請求項3に記載の進行方向推定方法。
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