JP6877927B2 - Positioning device, positioning method and computer program - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、測位装置、測位方法及びコンピュータプログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to positioning devices, positioning methods and computer programs.

近年、位置測位サービスの増加に伴い、屋内測位技術に注目が集まっている。現在、GPS(Global Positioning System)を使用できない屋内の測位方法として、歩行者が携行する端末装置で取得した歩行データから位置を推定する方法が存在する。
しかしながら、従来の方法では、個人毎の歩き方の違いにより位置推定の誤差が生じてしまう場合があった。
In recent years, with the increase in positioning services, attention has been focused on indoor positioning technology. Currently, as an indoor positioning method in which GPS (Global Positioning System) cannot be used, there is a method of estimating a position from walking data acquired by a terminal device carried by a pedestrian.
However, in the conventional method, an error in position estimation may occur due to a difference in the way of walking for each individual.

特願2013−235707Japanese Patent Application No. 2013-235707

本発明が解決しようとする課題は、個人毎の歩き方の違いによる位置推定の誤差を低減することができる測位装置、測位方法及びコンピュータプログラムを提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a positioning device, a positioning method, and a computer program capable of reducing an error in position estimation due to a difference in walking method for each individual.

実施形態の測位装置は、歩行動作抽出部と、端末角度推定部と、歩幅推定部と、位置算出部と、補正データ生成部とを持つ。歩行動作抽出部は、端末装置において取得された所定時間分の加速度データから歩行動作毎にデータを抽出する。端末角度推定部は、前記端末装置において取得された角速度データと、抽出された前記データから得られる前記端末装置のユーザの歩行が行われているタイミングを表す歩行タイミングとに基づいて、前記歩行タイミングにおける前記端末装置の角度を推定する。歩幅推定部は、前記データの合成値の大きさの最大値及び最小値と、前記端末装置のユーザに関するパラメータとに基づいて前記歩幅を推定する。位置算出部は、前記歩幅推定部において推定された前記端末装置のユーザの歩幅と、前記端末装置の角度と、個人毎の歩き方の違いによる前記端末装置の角度及び歩幅を補正するためのデータである補正データとを用いて、前記端末装置の現在位置と移動方向を算出する。補正データ生成部は、前記端末装置が、移動方向が既知の基準経路上に位置している場合に前記補正データを生成する。
The positioning device of the embodiment includes a walking motion extraction unit, a terminal angle estimation unit, a stride estimation unit, a position calculation unit, and a correction data generation unit. The walking motion extraction unit extracts data for each walking motion from the acceleration data for a predetermined time acquired by the terminal device. The terminal angle estimation unit is based on the angular velocity data acquired by the terminal device and the walking timing representing the timing when the user of the terminal device is walking, which is obtained from the extracted data. The angle of the terminal device in the above is estimated. The stride estimation unit estimates the stride based on the maximum and minimum values of the combined values of the data and the parameters related to the user of the terminal device. The position calculation unit is data for correcting the user's stride of the terminal device estimated by the stride estimation unit, the angle of the terminal device, and the angle and stride of the terminal device due to the difference in walking method for each individual. The current position and the moving direction of the terminal device are calculated by using the correction data. The correction data generation unit generates the correction data when the terminal device is located on a reference path whose movement direction is known.

第1の実施形態における測位システム100のシステム構成を示す図。The figure which shows the system configuration of the positioning system 100 in 1st Embodiment. 測位装置20による位置推定処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the position estimation processing by a positioning apparatus 20. 加速度の大きさのパターンを示す図。The figure which shows the pattern of the magnitude of acceleration. 測位装置20による補正データ生成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the correction data generation processing by a positioning apparatus 20. 基準経路に関する内容を説明するための図。The figure for demonstrating the contents about a reference route. 第2の実施形態における測位システム100aのシステム構成を示す図。The figure which shows the system configuration of the positioning system 100a in 2nd Embodiment. 測位装置20aによる補正データ生成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the correction data generation processing by a positioning apparatus 20a. 第3の実施形態における測位システム100bのシステム構成を示す図。The figure which shows the system structure of the positioning system 100b in 3rd Embodiment. 測位装置20bによる補正データ生成処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the correction data generation processing by a positioning apparatus 20b. テーブルの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of a table.

以下、実施形態の測位装置、測位方法及びコンピュータプログラムを、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態における測位システム100のシステム構成を示す図である。測位システム100は、端末装置10及び測位装置20を備える。端末装置10及び測位装置20は、ネットワークを介して通信可能に接続される。ネットワークは、どのように構成されたネットワークであってもよい。例えば、ネットワークは、無線LAN(Local Area Network)、有線LAN、Wi−Fi(Wireless Fidelity)(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、3G(3rd Generation)及びWiMAX(登録商標)を用いて構成される。
Hereinafter, the positioning device, the positioning method, and the computer program of the embodiment will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of the positioning system 100 according to the first embodiment. The positioning system 100 includes a terminal device 10 and a positioning device 20. The terminal device 10 and the positioning device 20 are communicably connected via a network. The network may be any configured network. For example, the network is configured using wireless LAN (Local Area Network), wired LAN, Wi-Fi (Wireless Fidelity) (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), 3G (3rd Generation) and WiMAX (registered trademark). To.

端末装置10は、歩行者が携行する装置である。端末装置10は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話及びウェアラブル端末等である。端末装置10は、例えば歩行者の腰に装着される。端末装置10は、3軸の加速度ベクトルの時系列データ(以下、「加速度データ」という。)及び3軸の角速度ベクトルの時系列データ(以下、「角速度データ」という。)を取得する。
測位装置20は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて構成される。測位装置20は、端末装置10から取得した加速度データ及び角速度データに基づいて、端末装置10を測位する。また、測位装置20は、個人毎の歩き方の違いによる位置推定の誤差を補正するための補正データを生成する。測位装置20は、サーバ上で実装されてもよいし、小型のコンピュータに実装され歩行者に装着されてもよい。
The terminal device 10 is a device carried by a pedestrian. The terminal device 10 is, for example, a smartphone, a tablet terminal, a mobile phone, a wearable terminal, or the like. The terminal device 10 is attached to, for example, the waist of a pedestrian. The terminal device 10 acquires time-series data of a three-axis acceleration vector (hereinafter, referred to as “acceleration data”) and time-series data of a three-axis angular velocity vector (hereinafter, referred to as “angle velocity data”).
The positioning device 20 is configured by using an information processing device such as a personal computer. The positioning device 20 positions the terminal device 10 based on the acceleration data and the angular velocity data acquired from the terminal device 10. In addition, the positioning device 20 generates correction data for correcting an error in position estimation due to a difference in walking style for each individual. The positioning device 20 may be mounted on a server, or may be mounted on a small computer and mounted on a pedestrian.

次に、端末装置10及び測位装置20の具体的な構成について説明する。まず、端末装置10の機能構成について説明する。端末装置10は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、計測プログラムを実行する。計測プログラムの実行によって、端末装置10は、加速度センサ101、角速度センサ102、通信部103を備える装置として機能する。なお、端末装置10の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、計測プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、計測プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。 Next, a specific configuration of the terminal device 10 and the positioning device 20 will be described. First, the functional configuration of the terminal device 10 will be described. The terminal device 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes a measurement program. By executing the measurement program, the terminal device 10 functions as a device including the acceleration sensor 101, the angular velocity sensor 102, and the communication unit 103. All or part of each function of the terminal device 10 may be realized by using hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), or an FPGA (Field Programmable Gate Array). Further, the measurement program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM (Read Only Memory) or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, the measurement program may be transmitted and received via a telecommunication line.

加速度センサ101は、加速度データを計測する。
角速度センサ102は、角速度データを計測する。
通信部103は、加速度センサ101が計測した加速度データと、角速度センサ102が計測した角速度データとを測位装置20に送信する。
The acceleration sensor 101 measures acceleration data.
The angular velocity sensor 102 measures the angular velocity data.
The communication unit 103 transmits the acceleration data measured by the acceleration sensor 101 and the angular velocity data measured by the angular velocity sensor 102 to the positioning device 20.

次に、測位装置20の機能構成について説明する。測位装置20は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、測位プログラムを実行する。測位プログラムの実行によって、測位装置20は、通信部201、歩行動作抽出部202、端末角度推定部203、ユーザパラメータ記憶部204、歩幅推定部205、位置算出部206、基準経路情報記憶部207、補正データ生成部208を備える装置として機能する。なお、測位装置20の各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、測位プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、測位プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。 Next, the functional configuration of the positioning device 20 will be described. The positioning device 20 includes a CPU, a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes a positioning program. By executing the positioning program, the positioning device 20 uses the communication unit 201, the walking motion extraction unit 202, the terminal angle estimation unit 203, the user parameter storage unit 204, the stride estimation unit 205, the position calculation unit 206, the reference route information storage unit 207, and the like. It functions as a device including the correction data generation unit 208. In addition, all or a part of each function of the positioning apparatus 20 may be realized by using hardware such as ASIC, PLD and FPGA. Further, the positioning program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, the positioning program may be transmitted and received via a telecommunication line.

通信部201は、端末装置10との間で通信を行う。例えば通信部201は、加速度データ及び角速度データを端末装置10から受信する。
歩行動作抽出部202は、受信された加速度データに基づいて歩行動作区間を算出し、算出した歩行動作区間毎に歩行タイミング及び加速度データを抽出する。歩行動作とは、人物が行う動作を構成する最小単位の動作を表す。例えば、歩行動作は、1歩、ジャンプ等の動作である。歩行動作区間は、歩行動作が行われている区間を表す。歩行タイミングは、端末装置10のユーザの歩行が行われているタイミングを表す。
端末角度推定部203は、受信された角速度データに基づいて端末装置10の角度を推定する。
The communication unit 201 communicates with the terminal device 10. For example, the communication unit 201 receives acceleration data and angular velocity data from the terminal device 10.
The walking motion extraction unit 202 calculates a walking motion section based on the received acceleration data, and extracts walking timing and acceleration data for each calculated walking motion section. The walking motion represents the smallest unit of motion that constitutes the motion performed by a person. For example, the walking motion is an motion such as one step or a jump. The walking motion section represents a section in which the walking motion is performed. The walking timing represents the timing at which the user of the terminal device 10 is walking.
The terminal angle estimation unit 203 estimates the angle of the terminal device 10 based on the received angular velocity data.

ユーザパラメータ記憶部204は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。ユーザパラメータ記憶部204は、端末装置10のユーザに関するパラメータ(以下「ユーザパラメータ」という。)を記憶する。ユーザパラメータとしては、例えば係数、身長などが挙げられる。
歩幅推定部205は、歩行動作抽出部202によって抽出された歩行動作区間毎の加速度データと、ユーザパラメータ記憶部204に記憶されているユーザパラメータとに基づいて、歩行者の歩幅を推定する。
The user parameter storage unit 204 is configured by using a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device. The user parameter storage unit 204 stores parameters related to the user of the terminal device 10 (hereinafter, referred to as “user parameters”). Examples of user parameters include coefficients, height, and the like.
The stride estimation unit 205 estimates the stride length of a pedestrian based on the acceleration data for each walking motion section extracted by the walking motion extraction unit 202 and the user parameters stored in the user parameter storage unit 204.

位置算出部206は、歩幅推定部205によって推定された歩行者の歩幅と、端末角度推定部203によって推定された角度と、補正データ生成部208によって生成された補正データとに基づいて、端末装置10の移動方向、移動距離、歩数及び位置を算出する。
基準経路情報記憶部207は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。基準経路情報記憶部207は、移動方向が既知の基準経路に関する情報(以下「基準経路情報」という。)を記憶する。基準経路情報は、基準経路の距離、基準経路の形などである。基準経路の形としては、長方形、8の字形などがある。
補正データ生成部208は、位置算出部206によって算出された移動方向、移動距離及び歩数と、基準経路情報記憶部207に記憶されている基準経路情報とに基づいて、補正データを生成する。補正データは、個人毎の歩き方の違いによる角度及び歩幅を補正するためのデータである。
The position calculation unit 206 is a terminal device based on the pedestrian stride estimated by the stride estimation unit 205, the angle estimated by the terminal angle estimation unit 203, and the correction data generated by the correction data generation unit 208. The movement direction, movement distance, number of steps and position of 10 are calculated.
The reference path information storage unit 207 is configured by using a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device. The reference route information storage unit 207 stores information on a reference route whose movement direction is known (hereinafter, referred to as “reference route information”). The reference route information includes the distance of the reference route, the shape of the reference route, and the like. The shape of the reference path includes a rectangle, a figure eight shape, and the like.
The correction data generation unit 208 generates correction data based on the movement direction, the movement distance, and the number of steps calculated by the position calculation unit 206 and the reference route information stored in the reference route information storage unit 207. The correction data is data for correcting the angle and stride due to the difference in walking style for each individual.

図2は、測位装置20による位置推定処理の流れを示すフローチャートである。
通信部201は、加速度データ及び角速度データを端末装置10から取得する(ステップS101)。通信部201は、取得した加速度データを歩行動作抽出部202に出力する。また、通信部201は、取得した角速度データを端末角度推定部203に出力する。端末角度推定部203は、通信部201から出力された角速度データを積分することによって端末装置10の角度を算出する(ステップS102)。歩行動作抽出部202は、通信部201から出力された所定時間分の加速度データの合成ベクトルを作成し、加速度の大きさを算出する(ステップS103)。ここで、加速度データにおいて時刻tのデータをAccA(t)、AccB(t)、AccC(t)とすると、加速度の大きさは以下の式1のように表される。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of position estimation processing by the positioning device 20.
The communication unit 201 acquires acceleration data and angular velocity data from the terminal device 10 (step S101). The communication unit 201 outputs the acquired acceleration data to the walking motion extraction unit 202. Further, the communication unit 201 outputs the acquired angular velocity data to the terminal angle estimation unit 203. The terminal angle estimation unit 203 calculates the angle of the terminal device 10 by integrating the angular velocity data output from the communication unit 201 (step S102). The walking motion extraction unit 202 creates a composite vector of acceleration data for a predetermined time output from the communication unit 201, and calculates the magnitude of the acceleration (step S103). Here, assuming that the data at time t is AccA (t), AccBB (t), and AccCC (t) in the acceleration data, the magnitude of acceleration is expressed by the following equation 1.

Figure 0006877927
Figure 0006877927

次に、歩行動作抽出部202は、算出した加速度の大きさに基づいて、歩行動作区間を検出したか否か判定する(ステップS104)。歩行動作区間を検出していない場合(ステップS104−NO)、測位装置20はステップS101からステップS103までの処理を繰り返し実行する。
一方、歩行動作区間を検出した場合(ステップS104−YES)、歩行動作抽出部202は、歩行動作区間毎に、歩行タイミング及び加速度データを抽出する(ステップS105)。
Next, the walking motion extraction unit 202 determines whether or not the walking motion section is detected based on the calculated magnitude of the acceleration (step S104). When the walking operation section is not detected (step S104-NO), the positioning device 20 repeatedly executes the processes from step S101 to step S103.
On the other hand, when the walking motion section is detected (step S104-YES), the walking motion extracting unit 202 extracts the walking timing and acceleration data for each walking motion section (step S105).

図3は、加速度の大きさのパターンを示す図である。図3に示されるように、加速度の大きさのパターンは、三角関数の1周期の形状となる。この1周期(時刻t1からt2まで)が1歩に要する時間を表す。歩行動作抽出部202は、所定時間分の加速度データから、加速度の大きさがある閾値(例えば、1G)から次の閾値までの1周期を歩行動作区間のデータとして抽出する。また、歩行動作抽出部202は、歩行動作区間のうち加速度の大きさが閾値となる時刻t3を歩行タイミングとして抽出する。歩行動作抽出部202は、抽出した歩行タイミングを端末角度推定部203に出力する。また、歩行動作抽出部202は、抽出した歩行動作区間のデータを歩幅推定部205に出力する。 FIG. 3 is a diagram showing a pattern of magnitude of acceleration. As shown in FIG. 3, the pattern of the magnitude of acceleration is the shape of one cycle of trigonometric function. This one cycle (time t1 to t2) represents the time required for one step. The walking motion extraction unit 202 extracts one cycle from a certain threshold value (for example, 1G) to the next threshold value as the data of the walking motion section from the acceleration data for a predetermined time. Further, the walking motion extraction unit 202 extracts the time t3 in which the magnitude of acceleration is the threshold value in the walking motion section as the walking timing. The walking motion extraction unit 202 outputs the extracted walking timing to the terminal angle estimation unit 203. Further, the walking motion extraction unit 202 outputs the extracted data of the walking motion section to the stride estimation unit 205.

端末角度推定部203は、歩行動作抽出部202から出力された歩行タイミングと、ステップS102の処理で算出した角度とに基づいて、i歩目(iは1〜nの整数)の端末装置10の角度θiを推定する(ステップS106)。端末角度推定部203は、推定したi歩目の端末装置10の角度θiの情報を位置算出部206に出力する。歩幅推定部205は、ステップS105の処理で抽出された歩行動作区間のデータと、ユーザパラメータとに基づいて、i歩目の歩幅Liを推定する(ステップS107)。歩幅Liの推定方法としては、例えばWeinbergの歩幅モデルが用いられてもよい。Weinbergの歩幅モデルは、以下の式2のように表される。 The terminal angle estimation unit 203 of the terminal device 10 of the i-step (i is an integer of 1 to n) based on the walking timing output from the walking motion extraction unit 202 and the angle calculated in the process of step S102. The angle θi is estimated (step S106). The terminal angle estimation unit 203 outputs the information of the angle θi of the estimated i-step terminal device 10 to the position calculation unit 206. The stride estimation unit 205 estimates the stride Li of the i-step based on the data of the walking motion section extracted in the process of step S105 and the user parameters (step S107). As a method for estimating the stride length Li, for example, a Weinberg stride length model may be used. Weinberg's stride model is expressed by Equation 2 below.

Figure 0006877927
Figure 0006877927

式2において、係数Kは、予めユーザ毎に設定される値である。例えば、係数Kは、ユーザパラメータ記憶部204に記憶されている。また、式2において、amaxは歩行動作区間の加速度の最大値を表し、aminは歩行動作区間の加速度の最小値を表す。歩幅推定部205は、推定したi歩目の歩幅Liの情報を位置算出部206に出力する。位置算出部206は、歩幅推定部205から出力された歩幅Liの情報と、端末角度推定部203から出力された角度θiの情報と、補正データ生成部208によって生成された補正データとを用いてn歩目の移動方向φn、移動距離Dn及び現在位置(xn,yn)を推定する(ステップS108)。 In Equation 2, the coefficient K is a value set in advance for each user. For example, the coefficient K is stored in the user parameter storage unit 204. Further, in Equation 2, a v max represents the maximum value of the acceleration in the walking motion section, and a v min represents the minimum value of the acceleration in the walking motion section. The stride estimation unit 205 outputs the information of the estimated stride length Li of the i-step to the position calculation unit 206. The position calculation unit 206 uses the stride Li information output from the stride estimation unit 205, the angle θi information output from the terminal angle estimation unit 203, and the correction data generated by the correction data generation unit 208. The moving direction φn, the moving distance Dn, and the current position (xn, yn) of the nth step are estimated (step S108).

具体的には、角度ゲインA、角度補正B、歩幅補正C、初期移動方向φ0、初期位置(x0,y0)とすると、位置算出部206は以下の式3に基づいてn歩目の移動方向φn、移動距離Dn及び現在位置(xn,yn)を推定する。 Specifically, assuming that the angle gain A, the angle correction B, the stride correction C, the initial movement direction φ0, and the initial position (x0, y0), the position calculation unit 206 moves the nth step based on the following equation 3. Estimate φn, travel distance Dn, and current position (xn, yn).

Figure 0006877927
Figure 0006877927

図4は、測位装置20による補正データ生成処理の流れを示すフローチャートである。図4の処理において、初期の角度ゲインA=1、角度補正B=0、歩幅補正C=0とする。補正データ生成処理は、歩行者が長方形、8の字形などの移動方向が既知の基準経路を歩行した際に行われる。
位置算出部206は、図2に示す処理により1歩毎の現在位置及び移動方向を推定する(ステップS201)。図5(A)に示すように、長方形の基準経路を歩行者が歩行した場合、図5(B)のように1〜5の移動方向φ、移動距離Dが得られる。位置算出部206は、推定結果(移動方向φn、移動距離Dn及び歩数nの情報)を補正データ生成部208に出力する。補正データ生成部208は、移動方向の変遷から、基準経路の歩行が終了したか否か判定する(ステップS202)。例えば、長方形の基準経路の場合、移動方向が360度となる位置(図5(B)では、“5”)が基準経路の歩行終了を意味する。
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of correction data generation processing by the positioning device 20. In the process of FIG. 4, the initial angle gain A = 1, the angle correction B = 0, and the stride correction C = 0. The correction data generation process is performed when a pedestrian walks on a reference route such as a rectangle or a figure eight whose movement direction is known.
The position calculation unit 206 estimates the current position and the moving direction for each step by the process shown in FIG. 2 (step S201). As shown in FIG. 5 (A), when a pedestrian walks on a rectangular reference path, the moving directions φ and the moving distance D of 1 to 5 are obtained as shown in FIG. 5 (B). The position calculation unit 206 outputs the estimation result (information on the movement direction φn, the movement distance Dn, and the number of steps n) to the correction data generation unit 208. The correction data generation unit 208 determines whether or not walking on the reference route has been completed based on the transition in the moving direction (step S202). For example, in the case of a rectangular reference route, the position where the movement direction is 360 degrees (“5” in FIG. 5 (B)) means the end of walking on the reference route.

基準経路の歩行が終了していない場合(ステップS202−NO)、位置算出部206はステップS201の処理を再度実行する。例えば、長方形の基準経路の場合、移動方向が360度となる位置(図5(B)では、“5”)ではない場合、補正データ生成部208は基準経路の歩行が終了していないと判定する。一方、移動方向が360度となる位置(図5(B)では、“5”)ではある場合、補正データ生成部208は基準経路の歩行が終了したと判定する。 When walking on the reference route is not completed (step S202-NO), the position calculation unit 206 re-executes the process of step S201. For example, in the case of a rectangular reference route, if the movement direction is not at a position of 360 degrees (“5” in FIG. 5 (B)), the correction data generation unit 208 determines that walking on the reference route has not been completed. To do. On the other hand, when the movement direction is 360 degrees (“5” in FIG. 5 (B)), the correction data generation unit 208 determines that walking on the reference route has been completed.

基準経路の歩行が終了した場合(ステップS202−YES)、補正データ生成部208は基準経路の各辺での移動方向のずれから、角度ゲインA及び角度補正Bを算出する(ステップS203)。例えば、基準経路が長方形の場合、各辺は90度の角をなすため、移動方向履歴は90度の整数倍となっているはずである。補正データ生成部208は、1から5の移動方向データに対して最小二乗法を行い、角度ゲインA及び角度補正Bを算出する。 When walking on the reference route is completed (step S202-YES), the correction data generation unit 208 calculates the angle gain A and the angle correction B from the deviations in the movement direction on each side of the reference route (step S203). For example, when the reference path is a rectangle, each side forms an angle of 90 degrees, so the movement direction history should be an integral multiple of 90 degrees. The correction data generation unit 208 performs the least squares method on the movement direction data from 1 to 5 to calculate the angle gain A and the angle correction B.

次に、補正データ生成部208は、基準経路の距離を歩数で除算して基準となる基準歩幅を算出する。そして、補正データ生成部208は、算出した基準歩幅と、歩幅データの平均値との差から歩幅補正Cを算出する(ステップS204)。例えば、補正データ生成部208は、歩幅補正C=基準経路の距離/歩数−移動距離Dn/歩数nを用いて歩幅補正Cを算出する。ここで、移動距離Dn/歩数nが、歩幅データの平均値である。上記のように算出された角度ゲインA、角度補正B及び歩幅補正Cが補正データである。 Next, the correction data generation unit 208 divides the distance of the reference path by the number of steps to calculate the reference reference stride length as a reference. Then, the correction data generation unit 208 calculates the stride correction C from the difference between the calculated reference stride and the average value of the stride data (step S204). For example, the correction data generation unit 208 calculates the stride correction C by using the stride correction C = the distance of the reference path / the number of steps-the moving distance Dn / the number of steps n. Here, the movement distance Dn / number of steps n is the average value of the stride data. The angle gain A, the angle correction B, and the stride correction C calculated as described above are the correction data.

以上のように構成された測位システム100によれば、測位装置20が、端末装置10において取得された所定時間分の加速度データから歩行動作毎にデータを抽出し、端末装置10において取得された角速度データと、データから得られる歩行タイミングとに基づいて、歩行タイミングにおける端末装置10の角度を推定し、データに基づいて推定される端末装置10のユーザの歩幅と、端末装置10の角度と、補正データとを用いて、端末装置10の現在位置と移動方向を算出し、端末装置10が、移動方向が既知の基準経路上に位置している場合に補正データを生成することにより、個人毎の歩き方の違いによる位置推定の誤差を低減することが可能になる。 According to the positioning system 100 configured as described above, the positioning device 20 extracts data for each walking motion from the acceleration data for a predetermined time acquired by the terminal device 10, and the angular velocity acquired by the terminal device 10. Based on the data and the walking timing obtained from the data, the angle of the terminal device 10 at the walking timing is estimated, and the user's stride of the terminal device 10 estimated based on the data, the angle of the terminal device 10, and the correction. By calculating the current position and moving direction of the terminal device 10 using the data and generating correction data when the terminal device 10 is located on a known reference path in the moving direction, each individual It is possible to reduce the error of position estimation due to the difference in walking method.

以下、測位システム100の変形例について説明する。
位置算出部206は、以下の式4に基づいてi歩目の歩幅Liを推定するように構成されてもよい。
Hereinafter, a modified example of the positioning system 100 will be described.
The position calculation unit 206 may be configured to estimate the stride Li of the i-step based on the following equation 4.

Figure 0006877927
Figure 0006877927

式4において、係数P1、P2及びP3は、予めユーザ毎に設定される値である。例えば、係数P1、P2及びP3は、ユーザパラメータ記憶部204に記憶されている。また、式4において、amaxは歩行動作区間の加速度の最大値を表し、aminは歩行動作区間の加速度の最小値を表す。 In Equation 4, the coefficients P1, P2 and P3 are values set in advance for each user. For example, the coefficients P1, P2 and P3 are stored in the user parameter storage unit 204. Further, in Equation 4, a v max represents the maximum value of the acceleration in the walking motion section, and a v min represents the minimum value of the acceleration in the walking motion section.

(第2の実施形態)
図6は、第2の実施形態における測位システム100aのシステム構成を示す図である。測位システム100aは、端末装置10、測位装置20a及び基準位置センサ30を備える。端末装置10、測位装置20a及び基準位置センサ30は、ネットワークを介して通信可能に接続される。ネットワークは、どのように構成されたネットワークであってもよい。例えば、ネットワークは、無線LAN、有線LAN、Wi−Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、3G及びWiMAX(登録商標)を用いて構成される。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a system configuration of the positioning system 100a according to the second embodiment. The positioning system 100a includes a terminal device 10, a positioning device 20a, and a reference position sensor 30. The terminal device 10, the positioning device 20a, and the reference position sensor 30 are communicably connected via a network. The network may be any configured network. For example, the network is configured using wireless LAN, wired LAN, Wi-Fi®, Bluetooth®, 3G and WiMAX®.

測位システム100aは、測位装置20に代えて測位装置20aを備え、基準位置センサ30を新たに備える。
基準位置センサ30は、例えば電波強度による位置検出、マットスイッチ等であり、基準経路上の特定の位置に設置され、歩行者を検出する。基準位置センサ30は、例えば基準経路上の歩行終了を示す位置に設置される。基準位置センサ30は、検出部301及び通信部302を備える。検出部301は、歩行者を検出する。検出部301は、歩行者を検出したことを示す通知を通信部302に出力する。通信部302は、検出部301から出力された通知を測位装置20aに送信する。
The positioning system 100a includes a positioning device 20a instead of the positioning device 20, and newly includes a reference position sensor 30.
The reference position sensor 30 is, for example, a position detection based on radio wave intensity, a mat switch, or the like, and is installed at a specific position on the reference path to detect a pedestrian. The reference position sensor 30 is installed, for example, at a position indicating the end of walking on the reference path. The reference position sensor 30 includes a detection unit 301 and a communication unit 302. The detection unit 301 detects a pedestrian. The detection unit 301 outputs a notification indicating that a pedestrian has been detected to the communication unit 302. The communication unit 302 transmits the notification output from the detection unit 301 to the positioning device 20a.

次に、測位装置20aの機能構成について説明する。測位装置20aは、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、測位プログラムを実行する。測位プログラムの実行によって、測位装置20aは、通信部201a、歩行動作抽出部202、端末角度推定部203、ユーザパラメータ記憶部204、歩幅推定部205、位置算出部206、基準経路情報記憶部207、補正データ生成部208aを備える装置として機能する。なお、測位装置20aの各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、測位プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、測位プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。 Next, the functional configuration of the positioning device 20a will be described. The positioning device 20a includes a CPU, a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes a positioning program. By executing the positioning program, the positioning device 20a has the communication unit 201a, the walking motion extraction unit 202, the terminal angle estimation unit 203, the user parameter storage unit 204, the stride estimation unit 205, the position calculation unit 206, the reference route information storage unit 207, and the like. It functions as a device including the correction data generation unit 208a. In addition, all or a part of each function of the positioning apparatus 20a may be realized by using hardware such as ASIC, PLD and FPGA. Further, the positioning program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, the positioning program may be transmitted and received via a telecommunication line.

測位装置20aは、通信部201及び補正データ生成部208に代えて通信部201a及び補正データ生成部208aを備える点で測位装置20と構成が異なる。測位装置20aは、他の構成については測位装置20と同様である。そのため、測位装置20a全体の説明は省略し、通信部201a及び補正データ生成部208aについて説明する。 The positioning device 20a is different from the positioning device 20 in that the communication unit 201a and the correction data generation unit 208a are provided in place of the communication unit 201 and the correction data generation unit 208. The positioning device 20a is the same as the positioning device 20 in other configurations. Therefore, the description of the positioning device 20a as a whole will be omitted, and the communication unit 201a and the correction data generation unit 208a will be described.

通信部201aは、端末装置10及び基準位置センサ30との間で通信を行う。例えば通信部201aは、3軸の加速度データ及び3軸の角速度データを端末装置10から受信する。また、例えば通信部201aは、通知を基準位置センサ30から受信する。
補正データ生成部208aは、基準位置センサ30から通知が受信されると、位置算出部206によって算出された移動方向、移動距離及び歩数と、基準経路情報記憶部207に記憶されている基準経路情報とに基づいて、補正データを生成する。
The communication unit 201a communicates with the terminal device 10 and the reference position sensor 30. For example, the communication unit 201a receives the acceleration data of the three axes and the angular velocity data of the three axes from the terminal device 10. Further, for example, the communication unit 201a receives the notification from the reference position sensor 30.
When the correction data generation unit 208a receives the notification from the reference position sensor 30, the correction data generation unit 208a has the movement direction, the movement distance and the number of steps calculated by the position calculation unit 206, and the reference route information stored in the reference route information storage unit 207. Based on, the correction data is generated.

図7は、測位装置20aによる補正データ生成処理の流れを示すフローチャートである。図7の処理において、初期の角度ゲインA=1、角度補正B=0、歩幅補正C=0とする。補正データ生成処理は、歩行者が長方形、8の字形などの移動方向が既知の基準経路を歩行した際に行われる。図7において、図4と同様の処理については図4と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップS201の処理が終了すると、補正データ生成部208aは、基準位置センサ30から通知が受信されたか否か判定する(ステップS301)。通知が受信されていない場合(ステップS301−NO)、測位装置20aはステップS201以降の処理を再度実行する。
一方、通知が受信された場合(ステップS301−YES)、補正データ生成部208aはステップS203以降の処理を実行する。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of correction data generation processing by the positioning device 20a. In the process of FIG. 7, the initial angle gain A = 1, the angle correction B = 0, and the stride correction C = 0. The correction data generation process is performed when a pedestrian walks on a reference route such as a rectangle or a figure eight whose movement direction is known. In FIG. 7, the same processing as in FIG. 4 is designated by the same reference numerals as in FIG. 4, and the description thereof will be omitted.
When the process of step S201 is completed, the correction data generation unit 208a determines whether or not the notification has been received from the reference position sensor 30 (step S301). If the notification has not been received (step S301-NO), the positioning device 20a re-executes the processes after step S201.
On the other hand, when the notification is received (step S301-YES), the correction data generation unit 208a executes the processes after step S203.

以上のように構成された測位システム100aによれば、第1の実施形態と同様の効果得ることができる。
また、測位装置20aは、端末装置10を携行している歩行者が基準経路上の歩行終了を示す位置(基準経路のゴール地点)を通過した場合に補正データの生成が行われる。これにより、歩行者が基準経路上を最後まで歩いてから補正データが生成される。そのため、より精度の高い補正データを作成することができる。
According to the positioning system 100a configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
Further, the positioning device 20a generates correction data when a pedestrian carrying the terminal device 10 passes a position indicating the end of walking on the reference route (goal point of the reference route). As a result, the correction data is generated after the pedestrian walks to the end on the reference route. Therefore, it is possible to create correction data with higher accuracy.

(第3の実施形態)
図8は、第3の実施形態における測位システム100bのシステム構成を示す図である。測位システム100bは、端末装置10、測位装置20b及び生体センサ40を備える。端末装置10、測位装置20b及び生体センサ40は、ネットワークを介して通信可能に接続される。ネットワークは、どのように構成されたネットワークであってもよい。例えば、ネットワークは、無線LAN、有線LAN、Wi−Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、3G及びWiMAX(登録商標)を用いて構成される。
(Third Embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing a system configuration of the positioning system 100b according to the third embodiment. The positioning system 100b includes a terminal device 10, a positioning device 20b, and a biosensor 40. The terminal device 10, the positioning device 20b, and the biosensor 40 are communicably connected via a network. The network may be any configured network. For example, the network is configured using wireless LAN, wired LAN, Wi-Fi®, Bluetooth®, 3G and WiMAX®.

測位システム100bは、測位装置20に代えて測位装置20bを備え、生体センサ40を新たに備える。
生体センサ40は、端末装置10のユーザの脈拍数、血圧などの生体情報を検出する。生体センサ40は、例えば端末装置10のユーザの腕に装着される。生体センサ40は、検出部401及び通信部402を備える。検出部401は、歩行者の生体情報を検出する。検出部401は、検出した生体情報を含む通知を通信部402に出力する。通信部402は、検出部401から出力された通知を測位装置20bに送信する。
The positioning system 100b includes a positioning device 20b instead of the positioning device 20, and newly includes a biosensor 40.
The biological sensor 40 detects biological information such as the pulse rate and blood pressure of the user of the terminal device 10. The biosensor 40 is attached to, for example, the user's arm of the terminal device 10. The biosensor 40 includes a detection unit 401 and a communication unit 402. The detection unit 401 detects pedestrian biometric information. The detection unit 401 outputs a notification including the detected biological information to the communication unit 402. The communication unit 402 transmits the notification output from the detection unit 401 to the positioning device 20b.

次に、測位装置20bの機能構成について説明する。測位装置20bは、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、測位プログラムを実行する。測位プログラムの実行によって、測位装置20bは、通信部201、歩行動作抽出部202、端末角度推定部203、ユーザパラメータ記憶部204、歩幅推定部205、位置算出部206、基準経路情報記憶部207、補正データ生成部208bを備える装置として機能する。なお、測位装置20bの各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、測位プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、測位プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。 Next, the functional configuration of the positioning device 20b will be described. The positioning device 20b includes a CPU, a memory, an auxiliary storage device, and the like connected by a bus, and executes a positioning program. By executing the positioning program, the positioning device 20b has the communication unit 201, the walking motion extraction unit 202, the terminal angle estimation unit 203, the user parameter storage unit 204, the stride estimation unit 205, the position calculation unit 206, the reference route information storage unit 207, and the like. It functions as a device including the correction data generation unit 208b. In addition, all or a part of each function of the positioning apparatus 20b may be realized by using hardware such as ASIC, PLD and FPGA. Further, the positioning program may be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, the positioning program may be transmitted and received via a telecommunication line.

測位装置20bは、通信部201及び補正データ生成部208に代えて通信部201b及び補正データ生成部208bを備える点で測位装置20と構成が異なる。測位装置20bは、他の構成については測位装置20と同様である。そのため、測位装置20b全体の説明は省略し、通信部201b及び補正データ生成部208bについて説明する。 The positioning device 20b is different from the positioning device 20 in that the communication unit 201b and the correction data generation unit 208b are provided in place of the communication unit 201 and the correction data generation unit 208. The positioning device 20b is the same as the positioning device 20 in other configurations. Therefore, the description of the positioning device 20b as a whole will be omitted, and the communication unit 201b and the correction data generation unit 208b will be described.

通信部201bは、端末装置10及び生体センサ40との間で通信を行う。例えば通信部201bは、3軸の加速度データ及び3軸の角速度データを端末装置10から受信する。また、例えば通信部201bは、通知を生体センサ40から受信する。 The communication unit 201b communicates with the terminal device 10 and the biosensor 40. For example, the communication unit 201b receives the acceleration data of the three axes and the angular velocity data of the three axes from the terminal device 10. Further, for example, the communication unit 201b receives the notification from the biosensor 40.

図9は、測位装置20bによる補正データ生成処理の流れを示すフローチャートである。図9の処理において、初期の角度ゲインA=1、角度補正B=0、歩幅補正C=0とする。補正データ生成処理は、歩行者が長方形、8の字形などの移動方向が既知の基準経路を歩行した際に行われる。図9において、図4と同様の処理については図4と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップS201から204までの処理が終了すると、補正データ生成部208bは算出した角度ゲインA、角度補正B及び歩幅補正Cと、端末装置10から通知された生体情報(例えば、脈拍)とを対応付けてテーブルに保存する(ステップS401)。
FIG. 9 is a flowchart showing the flow of correction data generation processing by the positioning device 20b. In the process of FIG. 9, the initial angle gain A = 1, the angle correction B = 0, and the stride correction C = 0. The correction data generation process is performed when a pedestrian walks on a reference route such as a rectangle or a figure eight whose movement direction is known. In FIG. 9, the same processing as in FIG. 4 is designated by the same reference numerals as in FIG. 4, and the description thereof will be omitted.
When the processes from steps S201 to 204 are completed, the correction data generation unit 208b associates the calculated angle gain A, angle correction B, and stride correction C with the biological information (for example, pulse) notified from the terminal device 10. And save it in the table (step S401).

図10は、テーブルの具体例を示す図である。図10に示すように、テーブルは、レコードを複数有する。レコードは、脈拍、角度ゲインA、角度補正B及び歩幅補正Cの各値を有する。テーブルには、測位装置20がステップS201からステップS205までの処理を繰り返した回数分(所定の回数分)のデータが蓄積される。補正データ生成部208bは、ステップS201からステップS205までの処理を所定の回数実行したか否か判定する(ステップS402)。 FIG. 10 is a diagram showing a specific example of the table. As shown in FIG. 10, the table has a plurality of records. The record has values for pulse rate, angle gain A, angle correction B, and stride correction C. Data for the number of times (predetermined number of times) that the positioning device 20 repeats the processes from step S201 to step S205 is accumulated in the table. The correction data generation unit 208b determines whether or not the processes from step S201 to step S205 have been executed a predetermined number of times (step S402).

所定の回数実行していない場合(ステップS402−NO)、測位装置20bはステップS201以降の処理を再度実行する。
一方、所定の回数実行した場合(ステップS402−YES)、補正データ生成部208bはテーブルの脈拍の項目を参照し、脈拍の値に所定の閾値以上の変化があったか否か判定する(ステップS403)。所定の閾値以上の変化がなかった場合(ステップS403−NO)、測位装置20bは補正データ生成処理を終了する。
If the predetermined number of times has not been executed (step S402-NO), the positioning device 20b re-executes the processes after step S201.
On the other hand, when the execution is performed a predetermined number of times (step S402-YES), the correction data generation unit 208b refers to the pulse item in the table and determines whether or not the pulse value has changed by a predetermined threshold value or more (step S403). .. When there is no change of the predetermined threshold value or more (step S403-NO), the positioning device 20b ends the correction data generation process.

一方、所定の閾値以上の変化があった場合(ステップS403−YES)、補正データ生成部208bは所定の回数分のデータが蓄積されたテーブルに基づいて新たに角度ゲインA、角度補正B及び歩幅補正Cを算出する(ステップS404)。例えば、補正データ生成部208bは、所定の回数分のデータを用いて、角度ゲインAの平均値、角度補正Bの平均値及び歩幅補正Cの平均値を新たな角度ゲインA、角度補正B及び歩幅補正Cとしてもよいし、その他の統計値に基づいて新たな角度ゲインA、角度補正B及び歩幅補正Cを算出してもよい。 On the other hand, when there is a change of a predetermined threshold value or more (step S403-YES), the correction data generation unit 208b newly sets the angle gain A, the angle correction B, and the stride length based on the table in which the data for the predetermined number of times is accumulated. The correction C is calculated (step S404). For example, the correction data generation unit 208b uses the data for a predetermined number of times to change the average value of the angle gain A, the average value of the angle correction B, and the average value of the stride correction C into the new angle gain A, the angle correction B, and the angle correction B. The stride correction C may be used, or new angle gain A, angle correction B, and stride correction C may be calculated based on other statistical values.

以上のように構成された測位システム100bによれば、第1の実施形態と同様の効果得ることができる。
また、測位装置20bは、端末装置10を携行している歩行者の生体情報に変化があった場合に補正データの生成が行われる。生体情報に変化があった場合には歩行者の状態に何らかの変化が生じている可能性が高い。そこで、複数のデータを用いて、その統計値から補正データを作成することにより、より精度の高い補正データを作成することができる。
According to the positioning system 100b configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
Further, the positioning device 20b generates correction data when there is a change in the biological information of the pedestrian carrying the terminal device 10. If there is a change in the biological information, there is a high possibility that some change has occurred in the pedestrian's condition. Therefore, by using a plurality of data and creating correction data from the statistical values, it is possible to create correction data with higher accuracy.

以下、測位システム100bの変形例について説明する。
本実施形態では、テーブルに使用する生体情報として脈拍を例に説明したが、テーブルには脈拍以外の生体情報が登録されてもよい。
Hereinafter, a modified example of the positioning system 100b will be described.
In the present embodiment, the pulse is described as an example of the biological information used in the table, but the biological information other than the pulse may be registered in the table.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、端末装置10において取得された所定時間分の加速度データから歩行動作毎にデータを抽出する歩行動作抽出部202と、端末装置10において取得された角速度データと、データから得られる端末装置10のユーザの歩行が行われているタイミングを表す歩行タイミングとに基づいて、歩行タイミングにおける端末装置10の角度を推定する端末角度推定部203と、データに基づいて推定される端末装置10のユーザの歩幅と、端末装置10の角度と、補正データとを用いて、端末装置10の現在位置と移動方向を算出する位置算出部206と、端末装置10が、移動方向が既知の基準経路上に位置している場合に補正データを生成する補正データ生成部208を持つことにより、個人毎の歩き方の違いによる誤差を低減することができる。 According to at least one embodiment described above, the walking motion extraction unit 202 that extracts data for each walking motion from the acceleration data for a predetermined time acquired by the terminal device 10 and the angular velocity data acquired by the terminal device 10 Based on the data, the terminal angle estimation unit 203 that estimates the angle of the terminal device 10 at the walking timing based on the walking timing that represents the timing at which the user of the terminal device 10 is walking obtained from the data, and the data. The position calculation unit 206 for calculating the current position and movement direction of the terminal device 10 using the estimated user stride of the terminal device 10, the angle of the terminal device 10, and the correction data, and the terminal device 10 move. By having the correction data generation unit 208 that generates correction data when the direction is located on a known reference path, it is possible to reduce an error due to a difference in walking method for each individual.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

10…端末装置,20…測位装置,30…基準位置センサ,40…生体センサ,101…加速度センサ,102…角速度センサ,103…通信部,201…通信部,202…歩行動作抽出部,203…端末角度推定部,204…ユーザパラメータ記憶部,205…歩幅推定部,206…位置算出部,207…基準経路情報記憶部,208、208a、208b…補正データ生成部,301…検出部,302…通信部 10 ... Terminal device, 20 ... Positioning device, 30 ... Reference position sensor, 40 ... Biological sensor, 101 ... Accelerometer, 102 ... Angular velocity sensor, 103 ... Communication unit, 201 ... Communication unit, 202 ... Walking motion extraction unit, 203 ... Terminal angle estimation unit, 204 ... User parameter storage unit, 205 ... Stride estimation unit, 206 ... Position calculation unit, 207 ... Reference route information storage unit, 208, 208a, 208b ... Correction data generation unit, 301 ... Detection unit, 302 ... Communication department

Claims (7)

端末装置において取得された所定時間分の加速度データから歩行動作毎にデータを抽出する歩行動作抽出部と、
前記端末装置において取得された角速度データと、抽出された前記データから得られる前記端末装置のユーザの歩行が行われているタイミングを表す歩行タイミングとに基づいて、前記歩行タイミングにおける前記端末装置の角度を推定する端末角度推定部と、
前記データの合成値の大きさの最大値及び最小値と、前記端末装置のユーザに関するパラメータとに基づいて前記歩幅を推定する歩幅推定部と、
前記歩幅推定部において推定された前記端末装置のユーザの歩幅と、前記端末装置の角度と、個人毎の歩き方の違いによる前記端末装置の角度及び歩幅を補正するためのデータである補正データとを用いて、前記端末装置の現在位置と移動方向を算出する位置算出部と、
前記端末装置が、移動方向が既知の基準経路上に位置している場合に前記補正データを生成する補正データ生成部と、
を備える測位装置。
A walking motion extraction unit that extracts data for each walking motion from acceleration data for a predetermined time acquired by the terminal device, and a walking motion extraction unit.
The angle of the terminal device at the walking timing is based on the angular velocity data acquired by the terminal device and the walking timing indicating the timing at which the user of the terminal device is walking, which is obtained from the extracted data. And the terminal angle estimation unit that estimates
A stride estimation unit that estimates the stride based on the maximum and minimum values of the combined values of the data and parameters related to the user of the terminal device.
Correction data that is data for correcting the user's stride of the terminal device estimated by the stride estimation unit, the angle of the terminal device, and the angle and stride of the terminal device due to the difference in walking method for each individual. A position calculation unit that calculates the current position and movement direction of the terminal device using
A correction data generation unit that generates the correction data when the terminal device is located on a reference path whose movement direction is known.
Positioning device equipped with.
歩行動作抽出部は、前記加速度データの合成値の大きさのパターンから前記歩行動作を抽出する、請求項1に記載の測位装置。 The positioning device according to claim 1, wherein the walking motion extracting unit extracts the walking motion from a pattern of the magnitude of a composite value of the acceleration data. 前記端末角度推定部は、前記角速度データを積分して角度とし、前記歩行タイミングで積分した角度を前記端末装置の角度とする、請求項1又は2に記載の測位装置。 The positioning device according to claim 1 or 2 , wherein the terminal angle estimation unit integrates the angular velocity data to obtain an angle, and the angle integrated at the walking timing is used as the angle of the terminal device. 補正データ生成部は、前記基準経路上の所定の位置に設置されたセンサから取得された場合に前記補正データを生成する、請求項1からのいずれか一項に記載の測位装置。 The positioning device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the correction data generation unit generates the correction data when acquired from a sensor installed at a predetermined position on the reference path. 補正データ生成部は、前記ユーザに装着された生体センサから取得される生体情報に基づいて前記補正データを生成する、請求項1からのいずれか一項に記載の測位装置。 The positioning device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the correction data generation unit generates the correction data based on the biometric information acquired from the biosensor attached to the user. 端末装置において取得された所定時間分の加速度データから歩行動作毎にデータを抽出する歩行動作抽出ステップと、
前記端末装置において取得された角速度データと、抽出された前記データから得られる前記端末装置のユーザの歩行が行われているタイミングを表す歩行タイミングとに基づいて、前記歩行タイミングにおける前記端末装置の角度を推定する端末角度推定ステップと、
前記データの合成値の大きさの最大値及び最小値と、前記端末装置のユーザに関するパラメータとに基づいて前記歩幅を推定する歩幅推定ステップと、
前記歩幅推定ステップにおいて推定された前記端末装置のユーザの歩幅と、前記端末装置の角度と、個人毎の歩き方の違いによる前記端末装置の角度及び歩幅を補正するためのデータである補正データとを用いて、前記端末装置の現在位置と移動方向を算出する位置算出ステップと、
前記端末装置が、移動方向が既知の基準経路上に位置している場合に前記補正データを生成する補正データ生成ステップと、
を有する測位方法。
A walking motion extraction step that extracts data for each walking motion from acceleration data for a predetermined time acquired by the terminal device, and a walking motion extraction step.
The angle of the terminal device at the walking timing is based on the angular velocity data acquired by the terminal device and the walking timing indicating the timing at which the user of the terminal device is walking, which is obtained from the extracted data. And the terminal angle estimation step to estimate
A stride estimation step for estimating the stride based on the maximum and minimum values of the combined values of the data and parameters relating to the user of the terminal device.
Correction data that is data for correcting the user's stride of the terminal device estimated in the stride estimation step, the angle of the terminal device, and the angle and stride of the terminal device due to the difference in walking method for each individual. A position calculation step for calculating the current position and moving direction of the terminal device using
A correction data generation step that generates the correction data when the terminal device is located on a reference path whose movement direction is known.
Positioning method having.
端末装置において取得された所定時間分の加速度データから歩行動作毎にデータを抽出する歩行動作抽出ステップと、
前記端末装置において取得された角速度データと、抽出された前記データから得られる前記端末装置のユーザの歩行が行われているタイミングを表す歩行タイミングとに基づいて、前記歩行タイミングにおける前記端末装置の角度を推定する端末角度推定ステップと、
前記データの合成値の大きさの最大値及び最小値と、前記端末装置のユーザに関するパラメータとに基づいて前記歩幅を推定する歩幅推定ステップと、
前記歩幅推定ステップにおいて推定された前記端末装置のユーザの歩幅と、前記端末装置の角度と、個人毎の歩き方の違いによる前記端末装置の角度及び歩幅を補正するためのデータである補正データとを用いて、前記端末装置の現在位置と移動方向を算出する位置算出ステップと、
前記端末装置が、移動方向が既知の基準経路上に位置している場合に前記補正データを生成する補正データ生成ステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
A walking motion extraction step that extracts data for each walking motion from acceleration data for a predetermined time acquired by the terminal device, and a walking motion extraction step.
The angle of the terminal device at the walking timing is based on the angular velocity data acquired by the terminal device and the walking timing indicating the timing at which the user of the terminal device is walking, which is obtained from the extracted data. And the terminal angle estimation step to estimate
A stride estimation step for estimating the stride based on the maximum and minimum values of the combined values of the data and parameters relating to the user of the terminal device.
Correction data that is data for correcting the user's stride of the terminal device estimated in the stride estimation step, the angle of the terminal device, and the angle and stride of the terminal device due to the difference in walking method for each individual. A position calculation step for calculating the current position and moving direction of the terminal device using
A correction data generation step that generates the correction data when the terminal device is located on a reference path whose movement direction is known.
A computer program that lets a computer run.
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