JPWO2018088042A1 - 情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記制御部は、空間内で運動する検出対象の3軸方向の加速度から抽出された前記検出対象の動的加速度成分と静的加速度成分とに基づいて、上記静的加速度成分に対する上記動的加速度成分の時間変化を算出し、上記動的加速度成分の時間変化に基づいて上記検出対象の動きを判定する。
あるいは、上記第2の加速度検出部は、上記可動部に設けられた静電容量式の加速度検出素子を含んでもよい。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
図1は、本技術の一実施形態に係る行動パターン認識システムの概略構成を示すブロック図である。図2は、行動パターン認識システムの適用例を説明する模式図である。
図3は、行動パターン認識システム1のシステム構成図であり、図4はその主要部分の基本構成を示すブロック図である。行動パターン認識システム1は、センサデバイス1Aと端末装置1Bとを含む。
センサデバイス1Aは、検出部40と、制御部50と、送受信部101と、内部電源102と、メモリ103と、電源スイッチ(図示略)を有する。
端末装置1Bは、典型的には携帯情報端末で構成され、CPU401と、メモリ402と、内部電源403と、送受信部404と、カメラ405と、位置情報取得部(GPS(Global Positioning System)装置)406と、表示部407とを有する。
図5の各図は、加速度センサ素子を有するセンサデバイスをユーザが携帯した場合の加速度センサ素子が検出する、例えばX軸方向の検出加速度の時間波形等を示す。
次に、本実施形態に係る検出部(慣性センサ)40の詳細について説明する。図6は、本技術の一実施形態に係る検出部(慣性センサ)40の構成を示すブロック図である。
ここで、動的加速度成分とは、典型的には、上記加速度のAC成分を意味し、典型的には、上記物体の運動加速度(並進加速度、遠心加速度、接線加速度など)に相当する。一方、静的加速度成分とは、上記加速度のDC成分を意味し、典型的には、重力加速度あるいは重力加速度と推定される加速度に相当する。
続いて、検出部(慣性センサ)40を構成する加速度センサ素子10の詳細について説明する。
x軸方向の加速度検出信号(Acc-AC-x)は、検出素子11x1の出力(ax1)と検出素子11x2の出力(ax2)との差分信号(ax1−ax2)に相当する。y軸方向の加速度検出信号(Acc-AC-y)は、検出素子11y1の出力(ay1)と検出素子11y2の出力(ay2)との差分信号(ay1−ay2)に相当する。そして、z軸方向の加速度検出信号(Acc-AC-z)は、検出素子11x1〜11y2の出力の総和(ax1+ax2+ay1+ay2)に相当する。
x軸方向の加速度検出信号(Acc-DC-x)は、検出素子12x1の出力(bx1)と検出素子12x2の出力(bx2)との差分信号(bx1−bx2)に相当する。y軸方向の加速度検出信号(Acc-DC-y)は、検出素子12y1の出力(by1)と検出素子12y2の出力(by2)との差分信号(by1−by2)に相当する。そして、z軸方向の加速度検出信号(Acc-DC-z)は、検出素子12x1〜12y2の出力の総和(bx1+bx2+by1+by2)に相当する。
続いて、コントローラ(信号処理回路)20について説明する。
なお、第2の加速度検出信号(Acc-DC-x)は、その符号が反転されることなく、後段の加算回路23へ出力される。符号反転回路22は、その前段のゲイン調整回路21と共通に構成されてもよい。
β=1/(√((Gr-x)2+(Gr-y)2+(Gr-z)2))
続いて、以上のように構成される行動パターン認識システム1の典型的な動作について図20及び図21を用いて説明する。図21は、行動パターン認識システム1の動作例を説明するフローチャートである。
(1) 空間内で運動する検出対象の3軸方向の加速度から抽出された前記検出対象の動的加速度成分と静的加速度成分とに基づいて、前記静的加速度成分に対する前記動的加速度成分の時間変化を算出し、前記動的加速度成分の時間変化に基づいて前記検出対象の動きを判定する制御部
を具備する情報処理装置。
(2)上記(1)に記載の情報処理装置であって、
前記制御部は、
前記動的加速度成分を重力方向で正規化した正規化動的加速度を算出する演算部と、
前記正規化動的加速度に基づいて前記検出対象の動きを判定するパターン認識部と、を有する
情報処理装置。
(3)上記(2)に記載の情報処理装置であって、
前記演算部は、前記3軸まわりの角速度に関連する情報に基づいて、前記検出対象の姿勢角度をさらに算出し、
前記パターン認識部は、前記正規化動的加速度と前記姿勢角度とに基づいて前記検出対象の動きを判定する
情報処理装置。
(4)上記(2)又は(3)に記載の情報処理装置であって、
前記パターン認識部は、前記検出対象の動きに基づいて前記検出対象の行動クラスを判定する
情報処理装置。
(5)上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載の情報処理装置であって、
前記検出対象に取り付けられ前記加速度を検出する検出部をさらに具備する
情報処理装置。
(6)上記(5)に記載の情報処理装置であって、
前記検出部は、前記加速度に応じた交流波形を有する第1の検出信号と、前記加速度に応じた交流成分が直流成分に重畳した出力波形を有する第2の検出信号とに基づいて、前記3軸方向各々について動的加速度成分および静的加速度成分を抽出する加速度演算部を有する。
情報処理装置。
(7)上記(6)に記載の情報処理装置であって、
前記加速度演算部は、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との差分信号に基づいて、前記加速度から前記静的加速度成分を抽出する演算回路を有する
情報処理装置。
(8)上記(7)に記載の情報処理装置であって、
前記加速度演算部は、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号とが同一レベルとなるように各信号のゲインを調整するゲイン調整回路をさらに有する
情報処理装置。
(9)上記(7)又は(8)に記載の情報処理装置であって、
前記加速度演算部は、前記差分信号に基づいて補正係数を算出し、前記補正係数を用いて前記第1の検出信号および前記第2の検出信号のいずれか一方を補正する補正回路をさらに有する
情報処理装置。
(10)上記(5)〜(9)のいずれか1つに記載の情報処理装置であって、
前記検出部は、前記検出対象に非固定可能で携帯可能である
情報処理装置。
(11)上記(5)〜(10)のいずれか1つに記載の情報処理装置であって、
前記検出部は、
加速度を受けて運動可能な可動部を有する素子本体と、前記可動部に作用する3軸方向の加速度に関連する情報を含む第1の検出信号を出力する圧電型の第1の加速度検出部と、前記可動部に作用する前記3軸方向の加速度に関連する情報を含む第2の検出信号を出力する非圧電型の第2の加速度検出部と、を有するセンサ素子を含む
情報処理装置。
(12)上記(11)に記載の情報処理装置であって、
前記第2の加速度検出部は、前記可動部に設けられたピエゾ抵抗式の加速度検出素子を含む
情報処理装置。
(13)上記(11)に記載の情報処理装置であって、
前記第2の加速度検出部は、前記可動部に設けられた静電容量式の加速度検出素子を含む
情報処理装置。
1A…センサデバイス
1B…端末装置
3…ペンダント
10…加速度センサ素子
11…第1の加速度検出部
12…第2の加速度検出部
40…検出部(慣性センサ)
50…制御部
20…コントローラ
110…素子本体
120…可動板(可動部)
200…加速度演算部
Claims (13)
- 空間内で運動する検出対象の3軸方向の加速度から抽出された前記検出対象の動的加速度成分と静的加速度成分とに基づいて、前記静的加速度成分に対する前記動的加速度成分の時間変化を算出し、前記動的加速度成分の時間変化に基づいて前記検出対象の動きを判定する制御部
を具備する情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記制御部は、
前記動的加速度成分を重力方向で正規化した正規化動的加速度を算出する演算部と、
前記正規化動的加速度に基づいて前記検出対象の動きを判定するパターン認識部と、を有する
情報処理装置。 - 請求項2に記載の情報処理装置であって、
前記演算部は、前記3軸まわりの角速度に関連する情報に基づいて、前記検出対象の姿勢角度をさらに算出し、
前記パターン認識部は、前記正規化動的加速度と前記姿勢角度とに基づいて前記検出対象の動きを判定する
情報処理装置。 - 請求項2に記載の情報処理装置であって、
前記パターン認識部は、前記検出対象の動きに基づいて前記検出対象の行動クラスを判定する
情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記検出対象に取り付けられ前記加速度を検出する検出部をさらに具備する
情報処理装置。 - 請求項5に記載の情報処理装置であって、
前記検出部は、前記加速度に応じた交流波形を有する第1の検出信号と、前記加速度に応じた交流成分が直流成分に重畳した出力波形を有する第2の検出信号とに基づいて、前記3軸方向各々について動的加速度成分および静的加速度成分を抽出する加速度演算部を有する
情報処理装置。 - 請求項6に記載の情報処理装置であって、
前記加速度演算部は、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との差分信号に基づいて、前記加速度から前記静的加速度成分を抽出する演算回路を有する
情報処理装置。 - 請求項7に記載の情報処理装置であって、
前記加速度演算部は、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号とが同一レベルとなるように各信号のゲインを調整するゲイン調整回路をさらに有する
情報処理装置。 - 請求項7に記載の情報処理装置であって、
前記加速度演算部は、前記差分信号に基づいて補正係数を算出し、前記補正係数を用いて前記第1の検出信号および前記第2の検出信号のいずれか一方を補正する補正回路をさらに有する
情報処理装置。 - 請求項5に記載の情報処理装置であって、
前記検出部は、前記検出対象に非固定で携帯可能に構成される
情報処理装置。 - 請求項5に記載の情報処理装置であって、
前記検出部は、
加速度を受けて運動可能な可動部を有する素子本体と、前記可動部に作用する3軸方向の加速度に関連する情報を含む第1の検出信号を出力する圧電型の第1の加速度検出部と、前記可動部に作用する前記3軸方向の加速度に関連する情報を含む第2の検出信号を出力する非圧電型の第2の加速度検出部と、を有するセンサ素子を含む
情報処理装置。 - 請求項11に記載の情報処理装置であって、
前記第2の加速度検出部は、前記可動部に設けられたピエゾ抵抗式の加速度検出素子を含む
情報処理装置。 - 請求項11に記載の情報処理装置であって、
前記第2の加速度検出部は、前記可動部に設けられた静電容量式の加速度検出素子を含む
情報処理装置。
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