KR20160063380A - 방위 추정 장치, 방위 추정 시스템 및 방위 추정 방법 - Google Patents

방위 추정 장치, 방위 추정 시스템 및 방위 추정 방법 Download PDF

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유키오 후지와라
후미오 요시자와
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Abstract

방위 추정 장치는 사용자의 신체의 방위를 나타내는 사용자 방위를 추정한다. 방위 추정 장치는, 사용자가 입력 장치를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 방위로서 미리 정해진 방위를 나타내는 방위 정보를 기억하는 기억 유닛과, 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출하는 검출 유닛과, 사용자가 특정의 자세로 있는 것으로 검출된 경우에, 상기 방위 정보에 기초하여 사용자 방위를 추정하는 추정 유닛을 구비한다.

Description

방위 추정 장치, 방위 추정 시스템 및 방위 추정 방법{DIRECTION ESTIMATING DEVICE, DIRECTION ESTIMATING SYSTEM, AND METHOD OF ESTIMATING DIRECTION}
본 발명은 방위 추정 장치, 방위 추정 시스템 및 방위 추정 방법에 관한 것이다.
종래, 보행자가 3축 가속도 센서 및 3축 지자기 센서 등이 통합된 관성 장치를 착용하고, 관성 장치의 계산에 의해 보행자의 위치 및 방위를 검출하는 보행자용의 관성 항법 기술(PDR; Pedestrian Dead Reckoning)이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 내지 4 참조).
특허문헌 1에 개시된 기술은, 3축 가속도 센서와 3축 지자기 센서가 복합적으로 조합된 보행자용의 관성 항법 기술로서, 지자기에 의한 방위 정보에 기초하여 보행자의 이동 방향(방위)을 결정한다. 따라서, 실내 환경에서는, 환경 지자기의 교란에 기인한 장해의 영향(특히, 철근-콘크리트 구조를 갖는 건물 내에서 현저한 영향)으로 인하여 방위 검출 정밀도가 저하된다는 문제가 있다.
한편, 특허문헌 2 내지 4에 개시된 보행자용의 관성 항법 기술에서는, 3축 가속도 센서와 3축 지자기 센서에 더하여, 3축 자이로(각속도) 센서를 이용한다. 그리고, 예컨대, 기준값으로 되는 지자기에 기초한 환경 지자기의 교란이 검출되고, 검출된 지자기가 신뢰성이 없는 것으로 판단된 경우에는, 각속도를 검출하는 자이로 센서만을 이용한 방위 검출로 전환된다. 따라서 환경 지자기의 교란에 기인한 장해의 영향에 의해 초래되는 방위 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
그러나 자이로 센서만을 이용한 방위 검출에 있어서는, 자이로 센서의 고유의 문제인 제로 포인트 오프셋의 변화(자이로 드리프트), 노이즈 및 적분 오차의 누적에 기인하여, 자세각 추정 정보(사원수 및 오일러각)에 추정 오차가 누적된다. 지자기를 신뢰할 수 없는 경우에, 롤/피치각 둘레의 추정 오차는 가속도 센서의 관측에 의해 해소된다. 그러나 관측 대상의 센서 정보를 얻을 수 없기 때문에, 요우각(방위) 둘레의 오차는 해소할 수 없다. 따라서 신뢰성이 높은 지자기(geomagnetic field)가 검출될 때까지는, 방위의 오차를 보정할 수 없고, 방위 검출 정밀도가 저하된다는 문제가 있다.
이상을 고려하면, 실내 환경에서의 방위 검출 정밀도를 향상시킬 수 있는 방위 추정 장치, 방위 추정 시스템 및 방위 추정 방법을 제공할 필요가 있다.
방위 추정 장치는 사용자의 신체의 방위를 나타내는 사용자 방위를 추정한다. 방위 추정 장치는, 사용자가 입력 장치를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 방위로서 미리 정해진 방위를 나타내는 방위 정보를 기억하는 기억 유닛과, 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출하는 검출 유닛과, 사용자가 특정의 자세로 있는 것으로 검출된 경우에, 상기 방위 정보에 기초하여 사용자 방위를 추정하는 추정 유닛을 구비한다.
도 1은 방위 추정 시스템의 개략 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 제1 실시형태의 방위 추정 장치의 기능적 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 방위 추정 장치의 기억 유닛에 기억된 사용자 정보의 일예를 나타내는 도면이다.
도 4는 방위 추정 장치의 기억 유닛에 기억된 기기 정보의 일예를 나타내는 도면이다.
도 5는 방위 추정 장치의 기억 유닛에 기억된 방위/위치 정보의 일예를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 키보드의 조작 상태로부터 사용자의 자세를 판정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 통신 단말의 기능적 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 제1 실시형태의 방위 추정 시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 9는 통신 단말에 의해 검출된 사용자 방위가 정확한 상태를 나타내는 개략도이다.
도 10은 방위 추정 장치가 기기의 일 기능으로서 실현된 경우의 방위 추정 시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 11은 제2 실시형태의 방위 추정 장치의 기능적 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 제2 실시형태의 방위 추정 시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 13은 통신 단말에 의해 검출된 사용자 방위가 정확한 상태를 나타내는 개략도이다.
도 14는 방위 추정 장치의 하드웨어 구성예를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 실시형태의 방위 추정 장치는 사용자의 신체의 방위(사용자의 신체가 어떤 방향을 향하고 있는가)를 나타내는 사용자 방위를 추정한다. 사용자 방위는 동서남북으로 표시될 수 있는 절대 방위일 수도 있고, 미리 정해진 기준 방위에 대한 상대 방위(각도 등)일 수도 있다. 또한, 실시형태의 방위 추정 장치는 사용자 방위와 함께 사용자 위치를 추정할 수도 있다. 사용자 위치는 지리학적 좌표로 표시될 수 있는 절대 위치일 수도 있고, 미리 정해진 기준 위치에 대한 상대 위치(미터 등)일 수도 있다.
실시형태의 방위 추정 장치는 사용자가 소정의 입력 장치를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 방위로서 미리 정해진 방위를 나타내는 방위 정보를 기억하고 있다. 또한, 실시형태의 방위 추정 장치는 사용자가 소정의 입력 장치를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 위치로서 미리 정해진 위치를 나타내는 위치 정보를 기억하고 있다. 그리고, 실시형태의 방위 추정 장치는, 사용자가 소정의 입력 장치를 특정의 자세로 조작하고 있는 것을 검출하면, 기억된 방위 정보에 기초하여 사용자 방위를 추정하고, 기억된 위치 정보에 기초하여 사용자 위치를 추정한다.
소정의 입력 장치의 일례로는, 예컨대 사용자가 사용하는 개인용 컴퓨터의 키보드를 포함한다. 키보드는 사용자가 양손으로 조작하는 입력 장치로서, 사용자가 자연적으로 (사용자에 대한 부담이 낮고 조작성이 높은 상태로) 키보드를 양손으로 조작하여 입력을 행하는 면에서는 사용자 방위 및 사용자 위치가 어느 정도 고정되어 있다. 사용자가 키보드를 양손으로 조작하는 등의, 소정의 입력 장치를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 방위 및 위치를, 사전의 검증 실험에 의해 각 입력 장치마다 얻어서, 데이터베이스에 저장할 수 있다. 따라서, 예컨대, 사용자가 특정의 자세로 소정의 입력 장치를 조작하고 있는 것을 검출한 경우에, 방위 추정 장치는 사전에 작성한 데이터베이스를 참고로 하여 그 시간의 사용자 방위 및 위치를 추정할 수 있다.
실시형태의 방위 추정 장치가 추정한 사용자 방위 및 위치는 사용자 방위 및 위치를 독자적으로 검출하는 통신 단말에 전달되고, 독자적으로 통신 단말이 검출한 사용자 방위 및 위치를 보정하는데 사용될 수 있다. 통신 단말의 일례로는, 예컨대, 사용자가 소지(휴대)하는 측위 단말(가속도/자이로/지자기 센서와 보행자용의 관성 항법 기술(PDR)에 의한 사용자 방위/위치 검출 기능을 탑재한 소형의 실내 측위 장치)을 포함한다. 측위 단말은, 실내 환경에서 장기간 사용했을 때, 특히 방위 추정 오차가 누적되어 방위 검출 정밀도가 저하된다는 문제가 있다. 따라서 측위 단말이 독자적으로 검출한 사용자 방위는 실시형태의 방위 추정 장치가 추정한 사용자 방위에 기초하여 보정된다. 따라서 방위 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
실시형태의 방위 추정 장치가 추정한 사용자 방위 및 위치의 송신 목적지인 (사용자가 소지하는) 통신 단말은, 소정의 입력 장치를 조작하는 사용자를 식별함으로써 특정될 수 있다. 예컨대, 소정의 입력 장치가 개인용 컴퓨터의 키보드인 경우에, 키보드를 조작하는 사용자는 로그인 조작을 실행할 때에 입력되는 로그인 정보로부터 식별될 수 있다. 이어서, 사용자와 결부된 통신 단말은, 실시형태의 방위 추정 장치가 추정한 사용자 방위 및 위치가 송신되는 목적지로서 특정될 수 있다. 사용자와 통신 단말 사이의 대응 관계를 사전에 작성하여 정보로서 저장할 수 있다.
실시형태의 방위 추정 장치는, 소정의 입력 장치를 구비하는 기기 또는 사용자가 소지하는 통신 단말에 통신 가능하게 연결된 서버 장치로서 구현될 수 있다. 또한, 실시형태의 방위 추정 장치는 소정의 입력 장치를 구비하는 기기(예컨대, 개인용 컴퓨터)의 일 기능으로서 구현될 수 있다. 이하에서는, 실시형태의 방위 추정 장치가 서버 장치로서 구현된 예를 설명한다.
(실시형태)
도 1은 실시형태의 방위 추정 장치(100)를 구비하는 방위 추정 시스템의 개략 구성을 나타내는 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 방위 추정 시스템은, 네트워크 상의 서버 장치로서 구성된 방위 추정 장치(100)와, 예컨대 네트워크 케이블을 통하여 방위 추정 장치(100)에 통신 가능하게 접속된 복수의 기기(200_1, 200_2, ... 200_n; n은 임의의 자연수)와, 예컨대 무선 랜을 통하여 방위 추정 장치(100)에 통신 가능하게 접속된 복수의 통신 단말(300_1, 300_2, ... 300_n; n은 임의의 자연수)를 구비한다. 복수의 기기(200_1, 200_2, ... 200_n)와 방위 추정 장치(100) 사이의 접속은 네트워크 케이블을 통한 유선 접속으로 한정되지 않고, 예컨대 무선 LAN 등을 이용한 무선 통신에 의한 접속이 이루어질 수도 있다.
복수의 기기(200_1, 200_2, ... 200_n)는 사용자에 의해 조작되는 입력 장치(210_1, 210_2, ... 210_n)를 각각 포함한다. 이하에서는, 복수의 기기(200_1, 200_2, ... 200_n)를 총괄하여 기기(200)로서 지칭하고, 각 기기(200)의 입력 장치(210_1, 210_2, ... 210_n)를 총괄하여 입력 장치(210)로서 지칭한다. 입력 장치(210)는 특정 자세의 사용자에 의해 조작되고, 무선 또는 유선으로 기기(200)의 본체에 접속된다. 복수의 입력 장치(210)가 하나의 기기(200)에 연결되는 경우가 있다.
기기(200)의 일례로는, 예컨대 개인용 컴퓨터를 포함한다. 입력 장치(210)의 일례로는, 예컨대 개인용 컴퓨터의 본체에 연결된 키보드를 포함한다. 기기(200) 및 입력 장치(210)는 개인용 컴퓨터 및 키보드로 한정되지 않는다. 기기(200) 및 입력 장치(210)는, 사용자가 자연스럽게 (사용자에 대한 부담이 낮고 조작성이 높은 상태로) 입력 장치(210)를 조작할 때에 특정의 자세를 취할 것으로 생각되는 모든 것을 사용할 수 있다.
복수의 통신 단말(300_1, 300_2, ... 300_n)은 각각의 사용자가 소지하는 단말이고, 사용자 방위 및 위치를 독자적으로 검출하는 측위 단말이다. 이하에서는, 복수의 통신 단말(300_1, 300_2, ... 300_n)을 총괄하여 통신 단말(300)로서 지칭한다. 통신 단말(300)의 특정의 구성예를 이하에서 상세하게 설명한다.
방위 추정 장치(100)는, 기기(200)와 연관하여, 기기(200)의 입력 장치(210)를 조작하는 사용자의 사용자 방위 및 위치를 추정한다.
도 2는 제1 실시형태의 방위 추정 장치(100)의 기능적 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 방위 추정 장치(100)는 기억 유닛(110), 제어 유닛(120), 통신 유닛(130), 식별 유닛(140), 자세 검출 유닛(150) 및 추정 유닛(160)을 구비한다.
기억 유닛(110)은, 후술하는 식별 유닛(140) 또는 추정 유닛(160)에서의 처리에서 참조되는 각종 정보를 기억한다. 기억 유닛(110)에 기억된 정보의 예로는, 사용자 정보(111), 기기 정보(112) 및 방위/위치 정보(113)를 포함한다.
사용자 정보(111)는, 방위 추정 시스템을 사용하는 사용자로서 등록된 사용자에 관련한 정보를 저장하는 데이터베이스이다. 사용자 정보(111)의 일례가 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 정보(111)는, 예컨대, 각 사용자에 대하여 고유하게 할당된 사용자 고유 ID, 사용자가 소지하는 통신 단말(300)에 대하여 고유하게 할당된 통신 단말 고유 ID, 통신 단말(300)의 IP 어드레스 및 사용자 이름을 서로 결부시켜 저장하고 있다.
기기 정보(112)는, 방위 추정 시스템에 구비된 기기(200)와 관련한 정보를 저장하는 데이터베이스이다. 기기 정보(112)의 일례가 도 4에 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 기기 정보(112)는, 예컨대, 각 기기(200)에 대하여 고유하게 할당된 기기 고유 ID와, 각 기기(200)에 구비되는 입력 장치(210)에 대하여 고유하게 할당된 입력 장치 고유 ID를 서로 결부시켜 저장하고 있다. 하나의 기기(200)가 복수의 입력 장치(210)를 구비하는 경우에는, 하나의 기기 고유 ID에 대하여 복수의 입력 장치 고유 ID가 결부되어 있다.
방위/위치 정보(113)는, 사용자가 입력 장치(210)를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 방위 및 위치에 관한 정보를 저장하는 데이터베이스이다. 방위/위치 정보(113)의 일례가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 방위/위치 정보(113)는, 각 입력 장치(210)의 입력 장치 고유 ID와, 사용자가 입력 장치(210)를 특정 자세로 조작할 때의 사용자 정보로서 사전에 정해진 방위를 나타내는 방위 정보 및 방위 정보의 오차 범위를 나타내는 방위 오차 정보와, 사용자가 입력 장치(210)를 특정의 자세로 조작할 때의 위치로서 사전에 정해진 위치를 나타내는 위치 정보와, 위치 정보의 오차 범위를 나타내는 위치 오차 정보를, 예컨대 서로 결부시켜 저장한다. 방위/위치 정보(113)는, 전술한 바와 같이, 사전의 검증 시험을 실행함으로써 작성되고, 기억 유닛(110) 내에 기억된다.
도 5에 도시된 예에 있어서, 방위 정보 및 위치 정보는 입력 장치(210) 자체의 방위 및 위치를 포함하지 않는 정보이다. 즉, 사용자가 입력 장치(210)를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 방위 및 위치는 사전의 검증 실험 등에 의해 얻어지고, 방위 정보 및 위치 정보로서 기억된다. 그러나, 방위 정보 및 위치 정보는, 예컨대, 사용자의 자세에 의존하지 않는 입력 장치(210) 자체의 방위 및 위치를 나타내는 정보와, 사용자가 입력 장치(210)를 특정의 자세로 조작할 때의 입력 장치(210)에 대한 상대 방위 및 위치를 나타내는 정보를 조합함으로써 작성 및 저장될 수도 있다.
제어 유닛(120)은 방위 추정 장치(100)의 조작을 총괄적으로 제어한다. 구체적으로, 제어 유닛(120)은 기억 유닛(110)으로부터 필요 정보를 취출하고, 그 정보를 식별 유닛(140) 및 추정 유닛(160)에 전달하거나 추정 유닛(160)이 추정한 사용자 방위 및 위치를 통신 유닛(130)에 전달하고, 통신 단말(300)로 하여금 정보를 송신하게 하는 제어를 행한다. 또한, 제어 유닛(120)은, 방위 추정 장치(100)가 전체로서 기능할 수 있도록 각종의 제어 처리를 실행한다.
통신 유닛(130)은, 제어 유닛(120)의 제어 하에서, 기기(200) 및 통신 단말(300)과 통신하고, 각종 정보를 교환한다. 구체적으로, 통신 유닛(130)은 사용자가 기기(200)에 대하여 로그인 처리를 행할 때에 기기(200)로부터 사용자 고유 ID를 수신하거나, 사용자가 입력 장치(210)를 조작할 때에 기기(200)로부터 조작 정보 및 기기 고유 ID와 입력 장치 고유 ID를 수신한다. 또한, 통신 유닛(130)은 추정 유닛(160)이 추정한 사용자 방위 및 위치를 사용자가 소지하는 통신 단말(300)에 송신한다. 또한, 통신 유닛(130)은, 필요에 따라, 기기(200) 또는 통신 단말(300)과 각종 정보를 교환한다.
식별 유닛(140)은 기기(200)의 입력 장치(210)를 조작하는 사용자를 식별한다. 구체적으로, 식별 유닛(140)은, 기기(200)가 개인용 컴퓨터인 경우, 사용자가 입력한 로그인 정보를 기기(200)로부터 수신하여, 기기(200)의 입력 장치(210)를 조작하고 있는 사용자를 식별한다. 본 실시형태에 있어서, 로그인 처리 시에 사용자가 입력한 로그인 정보는 사용자 고유 ID를 포함한다. 또한, 기기(200)가 현금 자동 출납기(ATM) 또는 자동 개찰기 등과 같이, 사용자의 카드 정보를 읽어 처리를 행하는 것인 경우에, 식별 유닛(140)은 기기(200)로부터 카드 정보를 수신하여 사용자를 식별할 수 있다.
자세 검출 유닛(150)은 입력 장치(210)를 조작하고 있는 사용자의 자세를 판정하고, 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출한다. 구체적으로, 입력 장치(210)가 키보드 등과 같이 양손으로 조작되는 것인 경우에, 자세 검출 유닛(150)은 입력 장치(210)가 양손으로 조작되고 있는가 여부를 판정하고, 입력 장치(210)가 양손으로 조작되고 있는 것을 검출한 때에는, 자세 검출 유닛(150)은 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 판정한다.
여기서, 입력 장치(210)가 키보드인 경우에, 자세 검출 유닛(150)으로 사용자의 자세를 판정하는 방법의 구체예를 설명한다. 사용자가 키보드를 양손으로 조작하고 있는가 여부는 키보드의 조작 상태로부터 판정될 수 있다. 키보드의 조작 상태란, 타이핑된 키의 위치 및/또는 타이핑 시간 간격을 나타내는 상태를 말하고, 이벤트로서 검출된다. 키보드의 조작 상태는 조작 정보로서 기기(200)로부터 방위 추정 장치(100)로 송신된다.
도 6a 및 도 6b는 키보드의 조작 상태로부터 사용자의 자세를 판정하는 방법을 설명하는 도면이다. 도 6(a)는 좌우의 손과 키 위치 사이의 일반적으로 알려져 있는 관계를 나타내고, 도 6(b)는 좌우의 손에 의한 타이핑 횟수의 이동 평균값으로부터 사용자가 키보드를 양손으로 조작하고 있는 것을 검출하는 방법의 구체예를 나타낸다.
자세 검출 유닛(150)은, 기기(200)로부터 전달되는 조작 정보를 기초로 하여, 도 6(a)에 도시된 키보드의 왼손쪽 키의 타이핑 횟수의 소정 시간(예컨대, 5초)당의 이동 평균값과, 오른손쪽의 키의 타이핑 횟수의 소정 시간(예컨대, 5초)당의 이동 평균값을 계산한다. 이어서, 오른손쪽과 왼손쪽 모두에서의 타이핑 횟수의 이동 평균값이 임계치(Tth) 이상의 값을 나타내는 경우에, 자세 검출 유닛(150)은 사용자가 양손으로 키보드를 조작하고 있는 상태, 즉 사용자가 입력 장치(210)를 특정의 자세로 조작하고 있는 상태를 판정한다. 한편, 임계치(Tth)는 사전에 최적의 값으로 설정될 수 있다.
한편, 자세 검출 유닛(150)은 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출할 수 있는 구성을 가질 수 있고, 그 검출 방법은 전술한 예로 한정되지 않는다. 예컨대, 기기(200)가 사용자를 촬상할 수 있는 카메라를 탑재하고 있는 경우에, 자세 검출 유닛(150)은 카메라가 촬상한 화상을 기기(200)로부터 획득하고 분석하여, 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출하는 구성을 가질 수도 있다.
추정 유닛(160)은, 자세 검출 유닛(150)이 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출했을 때, 기억 유닛(110)에 기억된 방위/위치 정보에 기초하여 현재의 사용자 방위 및 위치를 추정한다. 구체적으로, 사용자가 입력 장치(210)를 조작하고 있는 동안에, 자세 검출 유닛(150)이 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출하면, 추정 유닛(160)은 입력 장치(210)의 입력 장치 고유 ID와 결부된 방위 정보가 나타내는 사용자 방위를, 입력 장치(210)를 조작하고 있는 사용자의 현재의 사용자 방위로서 추정한다. 또한, 추정 유닛(160)은, 입력 장치(210)의 입력 장치 고유 ID와 결부된 위치 정보가 표시하는 위치를, 입력 장치(210)를 조작하고 있는 사용자의 현재 위치로서 추정한다.
추정 유닛(160)이 추정한 사용자 방위 및 위치는, 통신 유닛(130)에 의해, 사용자 방위 및 위치의 오차 범위를 나타내는 방위 오차 정보 및 위치 오차 정보와 함께, 입력 장치(210)를 조작하고 있는 사용자가 소지하는 통신 단말(300)에 전달된다.
도 7은 통신 단말(300)의 기능적 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 통신 단말(300)은 기억 유닛(310), 제어 유닛(320), 방위/위치 검출 유닛(330), 통신 유닛(340), 보정 유닛(350) 및 통지 유닛(360)을 구비한다.
기억 유닛(310)은 사용자 정보(311), 단말 정보(312), 방위 정보(313) 및 위치 정보(314) 등의 각종 정보를 기억한다.
사용자 정보(311)는 예컨대 통신 단말(300)을 소지하는 사용자와 관련된 정보로서, 사용자 고유 ID를 포함한다. 단말 정보(312)는 통신 단말(300)과 관련한 정보로서, 통신 단말 고유 ID 및 IP 어드레스를 포함한다.
방위 정보(313)는 후술하는 방위/위치 검출 유닛(330)이 검출한 사용자 방위를 나타내는 시계열 데이터와 그 오차이다. 위치 정보(314)는 후술하는 방위/위치 검출 유닛(330)이 검출한 사용자 위치를 나타내는 시계열 데이터와 그 오차이다.
제어 유닛(320)은 통신 단말(300)의 조작을 총괄적으로 제어한다. 구체적으로, 제어 유닛(320)은, 사용자 방위 및 위치의 검출 명령을 방위/위치 검출 유닛(330)에 발행하고, 방위/위치 검출 유닛(330)이 검출한 사용자 방위 및 위치를 기억 유닛(310)에 저장하는 처리를 실행한다. 또한, 제어 유닛(320)은, 통신 유닛(340)이 방위 추정 장치(100)로부터 수신한 사용자 방위 및 위치와 그 오차 정보(방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위 및 위치와 그 오차 정보)를 보정 유닛(350)에 전달하고, 보정 명령을 발행하고, 보정 유닛(350)이 보정한 사용자 방위 및 위치를 기억 유닛(310)에 저장하는 처리를 실행한다. 또한, 제어 유닛(320)은, 통신 단말(300)이 전체로서 기능하도록 각종의 제어 처리를 실행한다.
방위/위치 검출 유닛(330)은, 예컨대, 3축 가속도 센서, 3축 자이로 센서 및 3축 지자기 센서의 센서 검출값을 이용하여, 보행자용의 관성 항법 기술(PDR)에 의해 사용자 방위 및 위치를 검출한다. 또한, 방위/위치 검출 유닛(330)은 다른 측위 기술을 이용하여, PDR이 검출한 사용자 방위 및 위치를 보정하는 기능을 가질 수도 있다. 다른 측위 기술의 예로는, 예컨대, GPS(Global Positioning System)에 의한 측위, IMES(Indoor Messaging System)에 의한 측위, 블루투스(등록상표)에 의한 측위, 광 비컨(optical beacon)에 의한 측위, 카메라에 의한 측위 및 음파에 의한 측위를 포함한다.
사용자 방위 및 위치와 그 오차 정보가 방위 추정 장치(100)로부터 전달되면, 통신 유닛(340)은 이들 정보를 수신하고 제어 유닛(320)에 통지한다. 또한, 통신 유닛(340)은, 필요에 따라, 제어 유닛(320)의 제어 하에서, 방위 추정 장치(100) 및 기타 외부 장치와 통신하고, 각종 정보를 교환한다.
보정 유닛(350)은, 방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위 및 위치와 그 오차 정보를 기초로 하여, 방위/위치 검출 유닛(330)이 독자적으로 검출한 현재의 사용자 방위 및 위치를 보정하는 처리를 실행한다.
방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위 및 위치의 신뢰성이 높은 경우에, 보정 유닛(350)은, 예컨대, 방위/위치 검출 유닛(330)이 검출한 현재의 사용자 방위 및 위치를, 방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위 및 위치로 대체함으로써 사용자 방위 및 위치를 보정할 수 있다. 또한, 보정 유닛(350)은, 방위/위치 검출 유닛(330)이 검출한 사용자 방위 및 위치와, 방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위 및 위치의 가중 평균을 취하고, 얻어진 사용자 방위 및 위치를 보정된 사용자 방위 및 위치로서 채용할 수 있다.
또한, 보정 유닛(350)은, 방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위 및 위치의 오차 정보와 방위/위치 검출 유닛(330)이 검출한 현재의 사용자 방위 및 위치의 오차 정보를 오차 공분산 행렬(error covariance matrix)로 변환하고, 칼만 필터 틀(Kalman filter framework)에서의 관측 갱신 처리를 실행함으로써 추정한 상태 벡터를, 보정된 사용자 방위 및 위치로서 채용할 수도 있다. 이와 같이 하여, 보정 유닛(350)이 실행하는 보정 처리로서는, 상황에 따라 각종 보정 처리를 적용할 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
방위/위치 검출 유닛(330)이 독자적으로 검출한 현재의 사용자 방위 및 위치가 보정 유닛(350)에 의해 보정된 때에, 통지 유닛(360)은 사용자에게 보정의 결과를 통지한다. 사용자에게 통지된 보정의 결과는 보정이 행해졌는가의 여부에 대한 정보를 포함한다. 또한, 사용자에게 통지된 보정의 결과에, 감소된 오차량, 위치 및 방위의 보정량 및 위치 보정 장치와 관련한 정보 등이 포함될 수도 있다. 통지 방법의 일례로는, 예컨대, 문자 및 도면 등을 표시 유닛 상에 표시하는 방법, 음성으로 결과를 통지하는 방법, 진동자 등에 의한 진동으로 결과를 통지하는 방법이 포함된다. 이들 통지 내용 및 방법은 사용자에 의해 적절하게 선택될 수 있는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 실시형태의 방위 추정 시스템에 있어서의 일련의 동작을 도 8을 참고로 설명한다. 도 8은 방위 추정 시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다. 도 8의 예에서는, 사용자(U)가 실내의 집무 공간에서 자기 좌석을 향하여 걸어서 이동하고, 그 후에, 자기 좌석의 개인용 컴퓨터(기기(200))의 키보드(입력 장치(200))를 양손으로 조작하여, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 방위 및 위치를 보정하는 것으로 상정한다.
사용자(U)가 자기 좌석을 향하여 이동하는 동안에(단계 S101), 사용자(U)가 소지하고 있는 통신 단말(300)은 PDR에 의한 사용자 방위 및 위치를 계속해서 검출하고 있다(단계 S102). 통신 단말(300)에 의해 검출되는 사용자 방위 및 위치는, 그 오차가 누적되는 것으로 한다.
이어서, 사용자가 자기 좌석에 앉고 기기(200)에 대한 로그인 조작을 실행하면(단계 S103), 기기(200)에서 로그인 처리가 실행되고(단계 S104), 사용자(U)에 대응하는 사용자 고유 ID가 기기(200)로부터 방위 추정 장치(100)로 전달된다(단계 S105).
기기(200)로부터 사용자 고유 ID가 전달되면, 방위 추정 장치(100)에서는, 식별 유닛(140)이 사용자 고유 ID를 기억 유닛(110)에 저장된 사용자 정보(111)와 대조하여, 사용자(U)가 누구인가를 식별하는 처리를 실시한다(단계 S106). 사용자 식별 처리에 의하여, 사용자(U)가 소지하는 통신 단말(300)이 특정된다.
이어서, 사용자(U)가 입력 장치(210)를 이용하여 입력 조작을 행하면(단계 S107), 입력 조작에 따른 조작 정보가 기기(200)로부터 방위 추정 장치(100)로 전달된다(단계 S108). 조작 정보는, 사용자(U)가 조작하는 입력 장치(210)에 대응하는 입력 장치 고유 ID와 기기 고유 ID를 포함한다. 여기서, 조작 정보는 사용자(U)가 양손으로 입력 장치(210)를 조작하고 있는 것을 나타내는 것으로 한다.
방위 추정 장치(100)에 있어서, 기기(200)로부터 조작 정보가 전달되면, 자세 검출 유닛(150)은 조작 정보에 기초하여 사용자(U)의 자세를 판정하고, 사용자(U)가 특정의 자세로 있는 것(여기서는, 사용자(U)가 양손으로 입력 장치(210)를 조작하고 있는 것)을 검출한다(단계 S109). 그리고, 사용자(U)가 특정의 자세로 있는 것이 검출되면, 추정 유닛(160)은, 기억 유닛(110)에 저장된 방위/위치 정보(113) 중에서, 조작 정보에 포함된 입력 장치 고유 ID와 결부된 방위 정보 및 위치 정보를 기초로 하여, 입력 장치(210)를 조작하고 있는 사용자(U)의 현재의 사용자 방위 및 위치를 추정한다(단계 S110). 그리고, 통신 유닛(130)은 단계 S110에서 추정된 사용자(U)의 현재의 사용자 방위 및 위치를 단계 S106의 사용자 식별 처리에서 식별된 통신 단말(300)에 전달한다(단계 S111).
통신 단말(300)에 있어서, 사용자의 추정된 현재의 사용자 방위 및 위치가 방위 추정 장치(100)로부터 전달되면, 보정 유닛(350)은, 방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위 및 위치와 그 오차 정보를 기초로 하여, 방위/위치 검출 유닛(330)이 독자적으로 검출한 현재의 사용자 방위 및 위치를 보정한다(단계 S112). 그리고, 통지 유닛(360)은 단계 S112에서의 보정의 결과를 사용자(U)에게 통지하는 처리를 실행한다(단계 S113). 따라서 정확한 지자기 정보를 얻을 수 없는 실내의 환경에서도, 사용자(U)의 현재의 사용자 방위 및 위치를 정확하게 검출할 수 있다.
도 9는, 도 8의 시퀀스도로 나타낸 동작 신(scene)에서, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 방위를 보정하는 상태를 나타내는 개략도이다.
도 9(a)에 도시된 바와 같이, 통신 단말(300)을 소지하는 사용자(U)는 실내의 집무 공간에서 자신의 좌석을 향해 걸어서 이동한다. 이 때에, 통신 단말(300)은 PDR에 의해 독자적으로 사용자(U)의 사용자 방위를 계속해서 검출한다. 그러나 방위 추정 오차의 누적으로 인하여 추정 정밀도는 저하된다.
이어서, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 사용자(U)가 자신의 좌석에 앉고, 자신의 좌석의 개인용 컴퓨터(기기(200))의 키보드(입력 장치(210))를 조작하면, 방위 추정 장치(100)는 사용자(U)의 자세에 대응하는 현재의 사용자 방위를 추정한다. 그 후, 방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위는 사용자(U)가 소지하는 통신 단말(300)에 전달된다. 통신 단말(300)은, 방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위를 기초로 하여, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 방위를 보정한다. 그 결과, 통신 단말(300)에 의한 방위 추정 정밀도가 향상된다.
이어서, 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 사용자(U)는 자신의 좌석을 벗어나 걸어서 이동한다. 이 때에, 통신 단말(300)은 PDR에 의해 독자적으로 사용자(U)의 사용자 방위를 계속해서 검출하지만, 사용자(U)가 자신의 좌석의 개인용 컴퓨터(기기(200))의 키보드(입력 장치(210))를 양손으로 조작할 때에, 방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위에 기초하여 보정을 행하기 때문에 사용자 방위의 추정 정밀도가 향상된다.
구체예를 참고로 상세하게 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 방위 추정 시스템에 있어서, 방위 추정 장치(100)는, 사용자가 기기(200)의 입력 장치(210)를 특정의 자세로 조작할 때에 현재의 사용자 방위를 추정한다. 이어서, 방위 추정 장치(100)는, 추정된 사용자 방위에 기초하여, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 정보를 보정한다. 따라서, 본 실시형태의 방위 추정 시스템에 따르면, 실내 환경에서의 방위 검출 정밀도가 향상될 수 있다.
(변형예)
전술한 방위 추정 장치(100)는 서버 장치로서 구현된 일례이지만, 본 실시형태의 방위 추정 장치(100)는, 전술한 바와 같이, 기기(200)의 일 기능으로서 구현될 수 있다. 이 경우에, 도 2에 도시된 기능적 구성 요소는 기기(200)에서 구현된다. 그러나, 기억 유닛(110)에 저장된 기기 정보(112) 및 방위/위치 정보(113)로서, 자신의 기기와 관련한 정보만이 저장될 수도 있다. 또한, 통신 유닛(130)은, 통신 단말(300)과 통신하는 기능만을 가질 수도 있다.
도 10은 방위 추정 장치(100)가 기기(200)의 일 기능으로서 실현된 경우의 방위 추정 시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다. 도 10의 예는 도 8의 예와 동일한 신을 상정하고 있다. 이하, 방위 추정 장치(100)의 기능을 갖는 기기(200)를 기기(200A)로서 표기한다.
사용자(U)가 자기 좌석을 향하여 이동하는 동안에(단계 S201), 사용자(U)가 소지하고 있는 통신 단말(300)은 PDR에 의한 사용자 방위 및 위치를 계속해서 검출하고 있다(단계 S202). 통신 단말(300)에 의해 검출되는 사용자 방위 및 위치는, 그 오차가 누적되는 것으로 한다.
이어서, 사용자(U)가 자신의 좌석에 앉아서 기기(200A)에 대한 로그인 조작을 실행하면(단계 S203), 기기(200A)는 로그인 처리를 행하고(단계 S204), 사용자(U)에 대응하는 사용자 고유 ID를 획득한다. 이어서, 식별 유닛(140)은 사용자 고유 ID와 기억 유닛(110)에 저장된 사용자 정보(111)를 대조하여, 사용자(U)가 누구인가를 식별하는 처리를 실행한다(단계 S205). 사용자 식별 처리에 의하여, 사용자(U)가 소지하는 통신 단말(300)이 특정된다.
이어서, 사용자(U)가 양손으로 입력 장치(210)를 조작하여 입력을 행할 때(단계 S206), 자세 검출 유닛(150)은 입력 조작에 따른 조작 정보에 기초하여 사용자(U)의 자세를 판정하고, 사용자(U)가 특정의 자세로 있는 것(여기서는, 사용자(U)가 양손으로 입력 장치(210)를 조작하고 있는 것)을 검출한다(단계 S207). 그리고, 자세 검출 유닛(150)이 사용자(U)가 특정의 자세로 있는 것을 검출하면, 추정 유닛(160)은, 기억 유닛(110)에 저장된 방위/위치 정보(113) 중에서, 조작 정보에 포함된 입력 장치 고유 ID와 결부된 방위 정보 및 위치 정보를 기초로 하여, 입력 장치(210)를 조작하고 있는 사용자(U)의 현재의 사용자 방위 및 위치를 추정한다(단계 S208). 그리고, 통신 단말(130)은 단계 S208에서 추정된 사용자(U)의 현재의 사용자 방위 및 위치를 단계 S205의 사용자 식별 처리에서 식별된 통신 단말(300)에 전달한다(단계 S209).
통신 단말(300)에 있어서, 사용자(U)의 추정된 현재의 사용자 방위 및 위치가 방위 추정 장치(100)로부터 전달되면, 보정 유닛(350)은, 방위 추정 장치(100)가 추정한 사용자 방위 및 위치와 그 오차 정보를 기초로 하여, 방위/위치 검출 유닛(330)이 독자적으로 검출한 현재의 사용자 방위 및 위치를 보정한다(단계 S210). 그리고, 통지 유닛(360)은 단계 S210에서의 보정의 결과를 사용자(U)에게 통지하는 처리를 실행한다(단계 S211). 따라서 정확한 지자기 정보를 얻을 수 없는 실내의 환경에서도, 사용자(U)의 현재의 사용자 방위 및 위치를 정확하게 검출할 수 있다.
전술한 바와 같이, 방위 추정 장치(100)가 기기(200)의 일 기능으로서 구현되면, 기기(200A)는, 사용자가 기기(200A)의 입력 장치(210)를 조작할 때에 현재의 사용자 방위를 추정한다. 이어서, 기기(200A)는, 추정된 사용자 방위에 기초하여, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 정보를 보정한다. 따라서, 방위 추정 장치(100)가 기기(200)의 일 기능으로서 구현되는 경우에도, 방위 추정 장치(100)가 서버 장치로서 구현되는 경우와 유사하게, 실내 환경에서의 방위 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(제2 실시형태)
다음으로, 제2 실시형태의 방위 추정 장치(100A)를 설명한다. 제2 실시형태의 방위 추정 장치(100A)는, 사용자가 특정의 자세를 취하는 것을 촉진하는 통지를 실행하고, 이 통지에 대한 응답이 있을 때, 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출하여 사용자 방위 및 위치를 추정한다. 그 외의 구성 및 조작은 제1 실시형태에서 설명한 것과 동일하다는 점에 유의한다. 따라서, 이하에서는, 제1 실시형태와 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 병기하고, 중복 설명을 생략하며, 제2 실시형태의 특징 부분만을 설명한다.
도 11은 제2 실시형태의 방위 추정 장치(100A)의 기능적 구성예를 나타내는 블록도이다. 제2 실시형태의 방위 추정 장치(100A)는, 제1 실시형태의 방위 추정 장치(100)의 구성에 더하여, 통지 유닛(170)을 구비한다. 또한, 제2 실시형태의 방위 추정 장치(100A)는, 제1 실시형태의 방위 추정 장치(100)의 자세 검출 유닛(150) 대신에, 자세 검출 유닛(150A)을 구비한다.
통지 유닛(170)은 사용자가 특정의 자세를 취하는 것을 촉진하는 통지를 실행한다. 구체적으로, 통지 유닛(170)은, 기기(200)의 표시 장치에, 사용자가 특정의 자세를 취하는 것을 촉진하는 메시지를 표시하거나, 기기(200)의 스피커로부터, 사용자가 특정의 자세를 취하는 것을 촉진하는 음성 가이던스를 출력하는 등의 소정의 통지 조작을 실행한다. 통지 유닛(170)에 의한 통지는, 예컨대 사용자가 소지하는 통신 단말(300)에 의한 사용자 방위 또는 위치의 검출 정밀도가 낮을 때 또는 사용자가 소지하는 통신 단말(300)에 있어서 사용자 방위 또는 위치가 명확하지 않을 때(사용자가 통신 단말(300)을 사용하기 시작했을 때)에 실행된다.
구체적으로, 예컨대 사용자가 기기(200)에 대한 로그인 조작을 실행하고, 사용자 고유 ID가 방위 추정 장치(100A)에 전달되면, 방위 추정 장치(100A)의 제어 유닛(120)이 사용자 고유 ID로부터 사용자가 소지하는 통신 단말(300)을 식별한다. 이어서, 방위 추정 장치(100A)의 제어 유닛(120)은 식별된 통신 단말(300)에 사용자 방위 및 위치를 전달할 것을 요청하며, 이 요청에 따라 통신 단말(300)로부터 전달된 사용자 방위 및 위치를 검증하고, 사용자 방위 또는 위치의 검출 정밀도가 낮은지 여부 또는 사용자 방위 또는 위치가 명확하지 않은 상태로 있는지 여부를 판단한다. 이어서, 방위 추정 장치(100A)의 제어 유닛(120)은, 통신 단말(300)에 의한 사용자 방위 또는 위치의 검출 정밀도가 낮을 때 또는 통신 단말(300)에 있어서 사용자 방위 또는 위치가 명확하지 않을 때에, 통지 유닛(170)을 기동시키고, 통지 유닛(170)에 의한 통지 동작을 실행시킨다.
통지 유닛(170)에 의한 통지 동작에 대하여 사용자의 응답이 있는 경우에, 자세 검출 유닛(150A)은 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출한다. 통지 동작에 대한 사용자로부터의 응답과 관련하여, 사용자가 특정의 자세를 취하고 있을 때에 동작하도록 특정된 소정의 버튼 조작 또는 키 조작 등의 소정의 방법이 사전에 결정될 수도 있다.
본 실시형태의 방위 추정 시스템에 있어서의 일련의 동작을 도 12를 참고로 설명한다. 도 12는 방위 추정 시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다. 도 12의 예에서는, 사용자(U)가 실내의 집무 공간에서 자기 좌석을 향하여 걸어서 이동하고, 자기 좌석의 개인용 컴퓨터(기기(200))에 대한 로그인 조작을 행한 후에, 기기(200)를 이용하여 실행되는 통지에 따라 특정의 자세를 취하여, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 방위 및 위치를 보정하는 것으로 상정한다.
사용자(U)가 자기 좌석을 향하여 이동하는 동안에(단계 S301), 사용자(U)가 소지하고 있는 통신 단말(300)은 PDR에 의한 사용자 방위 및 위치를 계속해서 검출하고 있다(단계 S302). 통신 단말(300)에 의해 검출되는 사용자 방위 및 위치는, 그 오차가 누적되는 것으로 한다.
이어서, 사용자(U)가 자기 좌석에 앉고 기기(200)에 대한 로그인 조작을 실행하면(단계 S303), 기기(200)에서 로그인 처리가 실행되고(단계 S304), 사용자(U)에 대응하는 사용자 고유 ID가 기기(200)로부터 방위 추정 장치(100A)로 전달된다(단계 S305).
기기(200)로부터 사용자 고유 ID가 전달되면, 방위 추정 장치(100A)에서는, 식별 유닛(140)이 사용자 고유 ID를 기억 유닛(110)에 저장된 사용자 정보(111)와 대조하여, 사용자(U)가 누구인가를 식별하는 처리를 실시한다(단계 S306). 사용자 식별 처리에 의하여, 사용자(U)가 소지하는 통신 단말(300)이 특정된다.
다음으로, 방위 추정 장치(100A)의 제어 유닛(120)은 단계 S306의 사용자 인식 처리에서 식별된 통신 단말(300)에, 그 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 방위 및 위치를 전달할 것을 요청한다(단계 S307). 요청에 응답하여, 통신 단말(300)은 독자적으로 검출한 사용자 방위 및 위치를 방위 추정 장치(100A)에 전달한다(단계 S308).
다음으로, 방위 추정 장치(100A)의 제어 유닛(120)은, 통신 단말(300)로부터 전달된 사용자 방위 및 위치를 기초로 하여, 통신 단말(300)에서의 사용자 방위 및 위치의 검출 정밀도를 판정한다(단계 S309). 여기서, 통신 단말(300)에서의 사용자 방위 및 위치의 검출 정밀도는 낮은 것으로 한다. 따라서, 방위 추정 장치(100A)의 통지 유닛(170)은, 사용자(U)가 특정의 자세(예컨대, 기기(200)의 표시 장치에 직접 마주하는 자세)를 취하는 것을 촉진하는 통지를 실행하도록 기기(200)에 통지 정보를 전달한다(단계 S310). 방위 추정 장치(100A)의 통지 유닛(170)으로부터의 통지 정보에 기초하여, 기기(200)는 사용자(U)가 특정의 자세를 취하도록 촉진하는 메시지를 표시 장치에 표시하거나, 사용자가 특정의 자세를 취하도록 촉진하는 음성 가이던스를 스피커로부터 출력하여, 사용자(U)에 대한 통지를 실행한다(단계 S311). 한편, 통신 단말(300)에 있어서의 사용자 방위 또는 위치의 검출 정밀도가 낮을 때 뿐 아니라, 통신 단말(300)에서 사용자 방위 또는 위치가 불명확한 상태로 있을 때에도, 사용자(U)에 대한 통지 동작을 실행할 수 있다.
다음으로, 사용자(U)가 단계 S311에서의 통지에 따라 자세를 변경하고(단계 S312), 소정의 버튼 조작 또는 키 조작 등의 응답을 행하면(단계 S313), 사용자(U)의 응답이 기기(200)로부터 방위 추정 장치(100A)로 통지된다(단계 S311). 이러한 통지는, 사용자(U)가 로그인 조작을 실행하는 기기(200)의 기기 고유 ID와 입력 장치(210)의 입력 장치 고유 ID를 포함한다.
방위 추정 장치(100A)에서, 자세 검출 유닛(150A)은, 사용자(U)의 응답에 반응하여, 사용자가 특정의 자세(예컨대, 기기(200)의 표시 장치에 직접 마주하는 자세)로 있는 것을 검출한다(단계 S315). 그리고, 사용자가 특정의 자세로 있는 것으로 검출되면, 추정 유닛(160)은, 기억 유닛(110)에 기억되어 있는 방위/위치 정보(113) 중에서, 사용자의 응답의 통지에 포함되는 입력 장치 고유 ID와 결부된 방위 정보 및 위치 정보에 기초하여, 사용자(U)의 현재의 사용자 방위 및 위치를 추정한다(단계 S316). 그리고, 통신 유닛(130)은 단계 S316에서 추정된 사용자(U)의 현재의 사용자 방위 및 위치를 단계 S306의 사용자 식별 처리에서 식별된 통신 단말(300)에 전달한다(단계 S317).
통신 단말(300)에 있어서, 사용자(U)의 추정된 현재의 사용자 방위 및 위치가 방위 추정 장치(100A)로부터 전달되면, 보정 유닛(350)은, 방위 추정 장치(100A)가 추정한 사용자 방위 및 위치와 그 오차 정보를 기초로 하여, 방위/위치 검출 유닛(330)이 독자적으로 검출한 현재의 사용자 방위 및 위치를 보정한다(단계 S318). 그리고, 통지 유닛(360)은 단계 S318에서의 보정의 결과를 사용자(U)에게 통지하는 처리를 실행한다(단계 S319). 따라서 정확한 지자기 정보를 얻을 수 없는 실내의 환경에서도, 사용자(U)의 현재의 사용자 방위 및 위치를 정확하게 검출할 수 있다.
도 13은, 도 12의 시퀀스도로 나타낸 동작 신에서, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 방위를 보정하는 상태를 나타내는 개략도이다. 통신 단말(300)은, 사용자(U)가 걸어서 자신의 좌석으로 이동하는 동안에 PDR에 의한 사용자(U)의 사용자 방위를 독자적으로 계속해서 검출한다. 그러나 방위 추정 오차의 누적으로 인하여 사용자 방위의 추정 정밀도는 저하된다.
도 13(a)에 도시된 바와 같이, 통신 단말(300)을 소지하고 있는 사용자(U)가 자신의 좌석에 앉아서, 자신의 좌석의 개인용 컴퓨터(기기(200))에 대한 로그인 조작을 실행하면, 사용자가 표시 장치에 직접적으로 대면하는 자세를 취하도록 촉진하는 메시지가 기기(200)의 표시 장치에 표시된다. 이 때에, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 방위 및 위치는 실제의 사용자 방위 및 위치로부터 벗어난다.
다음으로, 도 13(b)에 도시된 바와 같이, 사용자(U)가 기기(200)의 표시 장치에 표시된 메시지에 따라 표시 장치에 직접적으로 대면하는 자세를 취하고 "OK" 버튼을 조작하면, 방위 추정 장치(100A)는 사용자(U)의 자세에 따른 현재의 사용자 방위 및 위치를 추정한다. 이어서, 방위 추정 장치(100A)는, 추정된 사용자 방위 및 위치를 사용자(U)가 소지한 통신 단말(300)에 전달한다. 통신 단말(300)은, 방위 추정 장치(100A)가 추정한 사용자 방위 및 위치를 기초로 하여, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 방위 및 위치를 보정한다. 그 결과, 통신 단말(300)에 의한 방위 추정 정밀도 및 위치 추정 정밀도가 향상된다.
이어서, 도 13(c)에 도시된 바와 같이, 보정 완료의 메시지가 기기(200)의 표시 장치에 표시된다. 이어서, 사용자(U)가 "닫기" 버튼을 누르면, 기기(200)를 이용한 통지 동작이 종료된다. 그 후, 통신 단말(300)은, 방위 추정 장치(100A)가 추정한 사용자 방위 및 위치를 기초로 하여, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 방위 및 위치를 보정한다. 따라서, 사용자 방위 및 위치의 추정 정밀도가 향상된다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태의 방위 추정 시스템에 있어서는, 방위 추정 장치(100A)가 기기(200)를 이용하여 행하는 통지 동작에 따라 사용자가 특정의 자세를 취하고 있으면, 방위 추정 장치(100A)는 현재의 사용자 방위를 추정한다. 이어서, 통신 단말(300)이 독자적으로 검출한 사용자 방위는 방위 추정 장치(100A)가 추정한 사용자 방위에 기초하여 보정된다. 따라서, 본 실시형태의 방위 추정 시스템에 따르면, 제1 실시형태와 마찬가지로, 실내 환경에서의 방위 검출 정밀도가 향상될 수 있다.
한편, 본 실시형태의 방위 추정 장치(100A)는, 제1 실시형태의 방위 추정 장치(100)와 조합되어 구현될 수 있다. 즉, 통지 동작에 대한 사용자의 응답이 있는 경우에 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출하는 것에 더하여, 방위 추정 장치(100A)의 자세 검출 유닛(150A)은, 사용자가 입력 장치(210)를 조작할 때의 조작 정보에 기초하여 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출할 수도 있다.
또한, 본 실시형태의 방위 추정 장치(100A)는, 제1 실시형태의 변형예와 마찬가지로, 서버 장치 뿐 아니라, 기기(200)의 일 기능으로서 구현될 수도 있다.
이제, 실시형태의 방위 추정 장치(100; 100A)의 하드웨어 구성예를 설명한다. 도 14는 전술한 실시형태의 방위 추정 장치(100; 100A)의 하드웨어 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 방위 추정 장치(100; 100A)는 CPU(10) 등의 제어 장치, ROM(20) 및 RAM(30) 등의 기억 장치, 네트워크에 접속되어 통신을 행하는 통신 I/F(40), HDD 또는 CD 드라이브 장치 등의 외부 장치(도시 생략), 및 유닛들을 연결하는 버스(50)를 구비하고, 통상의 컴퓨터를 이용한 하드웨어 구성을 갖는다. 방위 추정 장치(100; 100A)의 기능은, 상기 하드웨어 구성에서 소정의 프로그램을 실행함으로써 구현될 수 있다.
실시형태의 방위 추정 장치(100; 100A)에서 실행되는 프로그램은, 인스톨 가능한 형식의 파일 또는 실행 가능한 형식의 파일로, CD-ROM, 플렉시블 디스크(FD), CD-R 또는 DVD 등과 같이 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체에 기록되어 제공된다. 또한, 실시형태의 방위 추정 장치(100; 100A)에서 실행되는 프로그램은, ROM(20) 등에 내장되어 제공될 수도 있다.
또한, 실시형태의 방위 추정 장치(100; 100A)에서 실행되는 프로그램은, 인터넷 등의 네트워크에 접속된 컴퓨터에 저장되고 네트워크를 통하여 다운로드됨으로써 제공될 수도 있다. 또한, 실시형태의 방위 추정 장치(100; 100A)에서 실행되는 프로그램은, 인터넷 등의 네트워크를 통하여 제공되거나 배포될 수도 있다.
실시형태의 방위 추정 장치(100; 100A)에서 실행되는 프로그램은, 전술한 유닛(제어 유닛(120), 통신 유닛(130), 식별 유닛(140), 자세 검출 유닛(150)(자세 검출 유닛(150A)), 추정 유닛(160)(통지 유닛(170)))을 포함하는 모듈 구성을 포함한다. 실제의 하드웨어로서는, CPU(10; 프로세서)가 기억 매체로부터 검출 프로그램을 독출하여 프로그램을 실행시킴으로써, 각각의 유닛이 RAM(30; 주기억) 상에 로딩되고 RAM(30) 상에서 생성된다.
전술한 실시형태에 있어서는, 사용자가 사용하는 개인용 컴퓨터를 기기(200)로서 상정하고, 키보드를 입력 장치(210)로서 상정하고 있다. 그러나, 사용자가 자연스럽게 (사용자에 대한 부담이 낮고 조작성이 높은 상태로) 어떤 동작을 행할 때에 특정의 자세를 취할 것으로 상정되는 기기(입력 장치)를 사용하는 경우에, 본 발명을 광범위하게 적용할 수 있다.
구체적으로, 예컨대, 오피스 환경에서의 복합기 등의 오피스 기기, 은행에 설치되는 현금 자동 출납기(ATM), 역에 설치되는 자동 개찰기는, 이들 기기를 사용자가 자연스럽게 조작할 때에 특정의 자세를 취할 것으로 상정된다. 따라서, 본 발명은 이들 기기를 실시형태의 기기(200)로서 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 기기(200)는, 소정의 위치에 고정된 것 이외에, 이동체(mobile body)일 수도 있다. 예컨대, 상점에서 사용되는 쇼핑 카트는, 사용자가 양손으로 카트를 밀어서 이동시킬 때에 사용자가 특정의 자세를 취하게 한다. 또한, 자동차는, 사용자가 핸들을 잡고 가속/제동 동작을 행할 때에 사용자가 특정의 자세를 취하게 한다. 따라서, 본 발명은 이들 카트 및 자동차를 전술한 실시형태의 기기(200)로서 사용하여 구현될 수 있다.
실시형태에 따르면, 실내 환경에서의 방위 검출 정밀도를 향상시키는 효과가 발휘된다.
완벽하고 명백한 개시를 위하여 본 발명을 특정의 실시형태와 관련하여 설명하였지만, 첨부의 청구범위가 그러한 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 본원 명세서에서 설명하는 기본 교시 내에서 당업자가 알 수도 있는 모든 변형 및 대안의 구조를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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100, 100A 방위 추정 장치
110 기억 유닛
113 방위/위치 정보
120 제어 유닛
130 통신 유닛
140 식별 유닛
150, 150A 자세 검출 유닛
160 추정 유닛
170 통지 유닛
200 기기
210 입력 장치
300 통신 단말
320 제어 유닛
330 방위/위치 검출 유닛
340 통신 유닛
350 보정 유닛
360 통지 유닛

Claims (8)

  1. 사용자의 신체의 방위를 나타내는 사용자 방위를 추정하는 방위 추정 장치로서,
    사용자가 입력 장치를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 방위로서 미리 정해진 방위를 나타내는 방위 정보를 기억하는 기억 유닛과,
    사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출하는 검출 유닛과,
    사용자가 특정의 자세로 있는 것으로 검출된 경우에, 상기 방위 정보에 기초하여 사용자 방위를 추정하는 추정 유닛
    을 구비하는 방위 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 장치는 사용자가 양손으로 조작하는 입력 장치이고,
    상기 검출 유닛은, 상기 특정의 자세로서 사용자가 양손으로 입력 장치를 조작하고 있는 것을 검출하는 것인 방위 추정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    사용자가 특정의 자세를 취하는 것을 촉진하는 통지를 실행하는 통지 유닛을 더 구비하고,
    상기 검출 유닛은 통지에 대한 사용자의 응답이 있는 경우에 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출하는 것인 방위 추정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기억 유닛은, 사용자가 입력 장치를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 위치로서 미리 정해진 위치를 나타내는 위치 정보를 기억하고,
    상기 추정 유닛은, 사용자가 특정의 자세로 있는 것으로 검출된 경우에, 상기 위치 정보에 기초하여 사용자 위치를 추정하는 것인 방위 추정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    사용자를 식별하는 식별 유닛과,
    추정 유닛이 추정한 사용자 방위를 상기 식별 유닛이 식별한 사용자가 소지하고 있는 통신 단말에 송신하는 송신 유닛을 더 구비하는 방위 추정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 통신 단말은 싱기 송신 유닛이 송신한 사용자 방위를 수신하는 기능과, 관성 항법을 이용하여 사용자 방위를 검출하는 기능과, 검출된 방위를 수신된 사용자 방위에 기초하여 보정하는 기능을 갖는 것인 방위 추정 장치.
  7. 사용자의 신체의 방위를 나타내는 사용자 방위를 추정하는 방위 추정 장치와 사용자가 소지하고 있는 통신 단말이 통신 가능하게 연결되어 있는 방위 추정 시스템으로서,
    상기 방위 추정 장치는,
    사용자가 입력 장치를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 방위로서 미리 정해진 방위를 나타내는 방위 정보를 기억하는 기억 유닛과,
    사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출하는 제1 검출 유닛과,
    사용자가 특정의 자세로 있는 것으로 검출된 경우에, 상기 방위 정보에 기초하여 사용자 방위를 추정하는 추정 유닛과,
    사용자를 식별하는 식별 유닛과,
    추정 유닛이 추정한 사용자 방위를 상기 식별 유닛이 식별한 사용자가 소지하고 있는 통신 단말에 송신하는 송신 유닛을 구비하고,
    상기 통신 단말은,
    상기 송신 유닛이 송신한 사용자 방위를 수신하는 수신 유닛과,
    관성 항법을 이용하여 사용자 방위를 검출하는 제2 검출 유닛과,
    수신된 사용자 방위에 기초하여 검출된 사용자 방위를 보정하는 보정 유닛을 구비하는 것인 방위 추정 시스템.
  8. 사용자의 신체의 방위를 나타내는 사용자 방위를 추정하는 방위 추정 장치에서 실행되는 방위 추정 방법으로서,
    상기 방위 추정 장치는, 사용자가 입력 장치를 특정의 자세로 조작할 때의 사용자 방위로서 미리 정해진 방위를 나타내는 방위 정보를 기억하는 기억 유닛을 구비하고,
    상기 방위 추정 방법은,
    상기 방위 추정 장치에 의해, 사용자가 특정의 자세로 있는 것을 검출하는 검출 단계와,
    상기 방위 추정 장치에 의해, 사용자가 특정의 자세로 있는 것으로 검출된 경우에, 상기 방위 정보에 기초하여 사용자 방위를 추정하는 추정 단계
    를 포함하는 것인 방위 추정 방법.
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