WO2021053754A1 - 切替り判定装置、切替り判定方法、及び切替り判定プログラム - Google Patents

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continuity counter
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PCT/JP2019/036561
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慶広 落合
瀬下　仁志
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日本電信電話株式会社
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    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the disclosed technology relates to a switching determination device, a switching determination method, and a switching determination program.
  • the intensity of radio waves emitted from sources such as BLE beacons, Wi-Fi (registered trademark) access points, and artificial satellites in satellite positioning systems is not constant and may change over time. Therefore, in an environment where there are many sources of radio waves, the information in the time series data can fluctuate irregularly in a short time. If the information in the time-series data fluctuates irregularly in a short time, it becomes difficult to determine the timing at which the information is switched, which affects, for example, the determination of the position of the mobile terminal.
  • the disclosed technology was made in view of the above points, and is a switching determination device, a switching determination method, and a switching that accurately determine the timing at which information is switched by monitoring the input time series data.
  • the purpose is to provide a judgment program.
  • the first aspect of the present disclosure is a switching determination device, which is an input unit into which time-series data obtained by continuously receiving radio signals is input, and a value at each time of the input time-series data. And the value of the time series data at the time immediately before each time, and if they match, the continuity counter value is increased, and if they do not match, the continuity counter value is reset.
  • the continuity count unit and the value of the time-series data at the time when the continuity counter value becomes equal to or higher than the threshold value are set as holding values, and the holding value is output until the continuity counter value becomes equal to or higher than the threshold value.
  • It is a switching determination device including a value output unit.
  • the second aspect of the present disclosure is a switching determination method, in which time-series data obtained by continuously receiving radio signals is input, and the value of the input time-series data at each time and the time.
  • the value of the series data at the time immediately before each time is compared, and if they match, the continuity counter value is increased, and if they do not match, the continuity counter value is reset, and the continuity is described.
  • the value of the time-series data at the time when the counter value becomes equal to or higher than the threshold value is used as the holding value, and after the continuity counter value is reset, the value is traced back to each time of continuously increasing until the threshold value is reached.
  • This is a switching determination method in which a computer executes a process of outputting a holding value.
  • a third aspect of the present disclosure is a switching determination program in which time-series data obtained by continuously receiving radio signals is input, and the value of the input time-series data at each time and the time.
  • the value of the series data at the time immediately before each time is compared, and if they match, the continuity counter value is increased, and if they do not match, the continuity counter value is reset, and the continuity is described.
  • the value of the time-series data at the time when the counter value becomes equal to or higher than the threshold value is used as the holding value, and after the continuity counter value is reset, the time is traced back to each time of continuous increase until the threshold value is reached.
  • It is a switching judgment program that causes a computer to execute a process of outputting a holding value.
  • the beacon IDs included in the radio waves from various BLE beacons are received one after another, and the mobile terminal receives time-series data. Can be obtained. However, for some reason, the value of the time series data may fluctuate erratically, and it may be unclear which value is appropriate as the value of the time series data.
  • a mobile terminal receives radio waves transmitted from each wireless device and determines the nearest wireless device based on the strength of the received radio waves.
  • the ID of the wireless device observed by the mobile terminal fluctuates erratically, which may make it difficult to determine the nearest wireless device.
  • the reason why the ID of the wireless device observed on the mobile terminal fluctuates unstable is that the strength of the radio wave is not constant. That is, it is conceivable that the intensity of the radio wave transmitted from the wireless device fluctuates unstablely. Further, as a reason why the ID of the wireless device observed by the mobile terminal fluctuates unstablely, it is considered that the transmitted radio wave acts on an environmental element such as a wall or a person. Radio waves transmitted from a wireless device can act on environmental factors to be reflected, diffracted, and attenuated. At the time of reception by the mobile terminal, the direct wave from the wireless device and the reflected wave, the diffracted wave, or the attenuated wave may be superimposed. Therefore, the radio field intensity observed by the mobile terminal may become unstable. Further, when the wireless device is installed indoors, the radio wave intensity observed by the mobile terminal may become unstable due to the existence of pillars, the complexity of the passage shape, and the like.
  • a mobile terminal receives radio waves transmitted from wireless devices installed in each floor and determines which floor it is in based on the strength of the received radio waves in a building having multiple floors. For example, if the mobile terminal can receive radio waves transmitted from wireless devices installed in the upper and lower layers of the current level because it is wide open to the outside, such as the outer passage of a stadium, the determination of the current level is made. May be difficult. Further, in department stores and the like, the same phenomenon may occur around the escalator or stairs.
  • the intensity of radio waves from each wireless device observed by mobile terminals is due to the instability of the radio waves themselves or the instability due to environmental factors, rather than the fluctuation of the intensity due to changes in the observation position.
  • the fluctuation is larger. Therefore, it is not certain that the radio device that emits the strongest radio wave is really the nearest wireless device just by observing the intensity of the radio wave transmitted from the wireless device.
  • the value of the data series with the observed position information fluctuates erratically due to various factors. Therefore, many cases have been observed in which it is unclear which direction is appropriate as the current location and which direction is appropriate as the direction of travel.
  • a mobile terminal such as a smartphone receives a radio wave transmitted from an artificial satellite in GNSS (Global Navigation Satellite System) such as GPS (Global Positioning System) and calculates the current location.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • GPS Global Positioning System
  • the buildings are lined up irregularly or blocking the sky. Therefore, in the urban canyon environment, radio waves from artificial satellites are affected by blocking, reflection, diffraction, etc. by the buildings.
  • the current location indicated by the positioning result on the mobile terminal fluctuates irregularly or unstablely, so that the time when the traveling direction is switched (the time when the vehicle turns) cannot be known.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of the switching determination device 10 of the present embodiment.
  • the switching determination device 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a ROM (Read Only Memory) 12, a RAM (Random Access Memory) 13, a storage 14, an input unit 15, a display unit 16, and communication. It has an interface (I / F) 17.
  • the configurations are connected to each other via a bus 19 so as to be communicable with each other.
  • the CPU 11 is a central arithmetic processing unit that executes various programs and controls each part. That is, the CPU 11 reads the program from the ROM 12 or the storage 14, and executes the program using the RAM 13 as a work area. The CPU 11 controls each of the above configurations and performs various arithmetic processes according to the program stored in the ROM 12 or the storage 14. In the present embodiment, the ROM 12 or the storage 14 stores a language processing program for converting the voice input by the mobile terminal 20 into characters.
  • the ROM 12 stores various programs and various data.
  • the RAM 13 temporarily stores a program or data as a work area.
  • the storage 14 is composed of a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), and stores various programs including an operating system and various data.
  • the input unit 15 includes a pointing device such as a mouse and a keyboard, and is used for performing various inputs.
  • the display unit 16 is, for example, a liquid crystal display and displays various types of information.
  • the display unit 16 may adopt a touch panel method and function as an input unit 15.
  • the communication interface 17 is an interface for communicating with other devices, and for example, standards such as Ethernet (registered trademark), FDDI, and Wi-Fi (registered trademark) are used.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the switching determination device 10.
  • the switching determination device 10 may be provided inside a mobile terminal such as a smartphone, for example.
  • the switching determination device 10 has an input unit 101, a continuity counting unit 102, a holding value output unit 103, and a determination unit 104 as functional configurations.
  • Each functional configuration is realized by the CPU 11 reading the switching determination program stored in the ROM 12 or the storage 14 and expanding and executing the switching determination program in the RAM 13.
  • the input unit 101 inputs time series data.
  • the time-series data consists of, for example, a BLE beacon, a wireless LAN (Local Area Network) access point such as a Wi-Fi (registered trademark) access point, and a predetermined value included in radio waves transmitted from an artificial satellite in a satellite positioning system. ..
  • the value of the time series data is the beacon ID of the BLE beacon that emits the strongest radio wave.
  • the continuity counting unit 102 counts the continuity counter value based on the value of the time series data input to the input unit 101. Specifically, the continuity counting unit 102 compares the value at each time of the input time series data with the value at the time immediately before each time of the time series data. Then, the continuity counting unit 102 increases the continuity counter value by one when a predetermined condition is satisfied. On the other hand, the continuity counting unit 102 resets the continuity counter value to 0 when the predetermined condition is not satisfied.
  • the predetermined condition is, for example, a case where the value at each time of the input time series data and the value at the time immediately before each time of the time series data are the same. As a result, the continuity counting unit 102 monitors the fluctuation of the value of the time series data input to the input unit 101.
  • the continuity counting unit 102 may count different continuity counter values depending on the type of radio signal that is the basis of the time series data input to the input unit 101. For example, consider a case where time-series data input to the input unit 101 is generated based on a radio wave transmitted from an artificial satellite and a radio wave transmitted from a BLE beacon in a satellite positioning system. In this case, the continuity counting unit 102 counts different continuity counter values when the radio wave transmitted from the artificial satellite is received and when the radio wave transmitted from the BLE beacon is received.
  • the determination unit 104 makes various determinations based on the result of processing for the continuity counter value by the continuity counting unit 102.
  • the determination unit 104 has different continuity. Judgment is made based on the result of processing for the sex counter value. For example, consider a case where time-series data input to the input unit 101 is generated based on a radio wave transmitted from an artificial satellite and a radio wave transmitted from a BLE beacon in a satellite positioning system. In this case, the determination unit 104 determines whether the place where the radio wave is received is indoors or outdoors based on the result of processing for different continuity counter values by the continuity counting unit 102.
  • the determination unit 104 determines the location where the radio signal is received based on the result of processing for different continuity counter values by the continuity counting unit 102. Further, the determination unit 104 determines the change in the traveling direction based on the result of processing for the continuity counter value by the continuity counting unit 102. In this case, the time-series data input to the input unit 101 may be generated based on the radio waves transmitted from the artificial satellite in the satellite positioning system.
  • the switching determination device 10 outputs a value in a state where the fluctuation is stable by monitoring the fluctuation of the value included in the time series data.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the switching determination device 10.
  • FIG. 3 shows an example in which a user having a mobile terminal 20 equipped with a switching determination device 10 advances in a traveling direction.
  • BLE beacons 30A to 30E are also shown in FIG.
  • the mobile terminal 20 receives radio waves transmitted from the BLE beacons 30A to 30E, and identifies the ID of the BLE beacon that has transmitted the radio wave having the strongest radio wave strength.
  • the IDs of the BLE beacons 30A to 30E are set to 1 to 5, respectively.
  • the time-series data is the time-series history of the specified ID.
  • the value of the time series data input to the mobile terminal 20 is "5, 3, 5, 5, 3, 5, 3, 3, 3, 4, 3, 5, 3, 3, 2, 2, 3". It is expected to change irregularly like this.
  • the switching determination device 10 is, for example, "5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 3, 3, 3, 3, 3". , 3, 3, 2, 2, 2 ”, and outputs a holding value that makes it clear to switch the value of the time series data.
  • FIG. 4 is a diagram showing an environment in which a plurality of BLE beacons are installed.
  • FIG. 4 shows an example in which a user holds a mobile terminal provided with a switching determination device 10 and proceeds in a traveling direction.
  • FIG. 4 also shows BLE beacons 30A to 30H.
  • the mobile terminal receives radio waves transmitted from the BLE beacons 30A to 30H, and identifies the ID of the BLE beacon that has transmitted the radio wave having the strongest radio wave strength.
  • the IDs of the BLE beacons 30A to 30H are set to 1 to 8, respectively.
  • the time-series data is the time-series history of the specified ID.
  • the solid line and the broken line circle shown in FIG. 4 indicate the fluctuation of the radio wave intensity of each BLE beacon.
  • FIG. 5 is a diagram showing an environment in which a plurality of BLE beasons are installed, and when the user moves in the traveling direction with the mobile terminal in the state where the BLE beasons are installed as shown in FIG. 4, each of them. It is a figure which shows the BLE beacon which showed the maximum radio wave strength at the position of.
  • the BLE beacons 30A to 30H are shown by different figures. Further, in FIG. 5, the BLE beacon observed by the mobile terminal as the maximum radio field intensity is shown in the traveling direction with a figure corresponding to the BLE beacons 30A to 30H.
  • the BLE beacon showing the maximum radio wave intensity in the mobile terminal receiving the radio wave may be different even in the adjacent places.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the switching determination device 10.
  • the switching determination device 10 sets the value of the time series data as shown in FIG. 6 when the intensity of the radio wave transmitted from the BLE beacons 30A to 30H may fluctuate unstablely.
  • the purpose is to output a holding value that makes switching clear.
  • FIG. 6 by outputting a holding value that makes it clear that the value of the time series data is switched, the mobile terminal provided with the switching determination device 10 stabilizes the nearest BLE beacon. It becomes possible to judge.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of the switching determination process by the switching determination device 10.
  • the switching determination process is performed by the CPU 11 reading the switching determination program from the ROM 12 or the storage 14, expanding it into the RAM 13 and executing the switching determination program.
  • the CPU 11 retrieves the observation ID at time t of the input time series data (step S101).
  • the initial value of t is 0.
  • the observation ID is the ID of the BLE beacon showing the strongest radio field intensity at the time of reception.
  • step S101 the CPU 11 determines whether or not the observation ID taken out in step S101 is the same as the observation ID taken out one time ago (step S102). If the observation ID taken out in step S101 and the observation ID taken out one time ago are not the same (step S102: No), the CPU 11 resets the continuity counter value to 0 (step S103). The process after step S103 will be described later. On the other hand, if the observation ID taken out in step S101 and the observation ID taken out one time ago are the same (step S102: Yes), the CPU 11 increases the continuity counter value by one (step S104).
  • step S104 the CPU 11 determines whether the continuity counter value is equal to a predetermined threshold value N (step S105). If the continuity counter value is equal to the predetermined threshold value N (step S105: Yes), the CPU 11 changes the holding ID to the observation ID at time t (step S106).
  • the retention ID is an example of a retention value.
  • step S106 the CPU 11 outputs the holding ID from time t-1 to t ⁇ N + 1 (step S107).
  • step S107 the CPU 11 sets the stabilization flag to ON (step S108).
  • the value corresponding to ON of the stabilization flag is, for example, 1.
  • step S105 if the continuity counter value is not equal to the predetermined threshold value N (step S105: No), the CPU 11 determines whether the continuity counter value is larger than the predetermined threshold value N (step S109). .. When the continuity counter value is larger than the predetermined threshold value N, the CPU 11 sets the stabilization flag to ON (step S108). On the other hand, when the continuity counter value is less than the predetermined threshold value N, the CPU 11 sets the stabilization flag to OFF (step S110). The value corresponding to OFF of the stabilization flag is, for example, 0.
  • step S111 the CPU 11 determines whether or not the time t is equal to or greater than a predetermined threshold value N and the stabilization flag has been turned ON even once (step S111). If the time t is equal to or greater than the predetermined threshold value N and the stabilization flag is turned ON even once (step S111: Yes), the CPU 11 outputs the holding ID (step S112). On the other hand, if the time t is less than the predetermined threshold value N, or even if the time t is equal to or more than the predetermined threshold value N, the stabilization flag is not turned ON even once (step S111: No), the CPU 11 will be charged. Since the holding ID does not exist, the process of step S112 is skipped.
  • step S113 determines whether or not all the times of the time series data have been processed. If all the times of the time series data are processed (step S113: Yes), the CPU 11 ends the series of processing. On the other hand, if all the times of the time series data are not processed (step S113: No), the CPU 11 increments the time t by 1 (step S114). Following step S114, the CPU 11 returns to the process of taking out the observation ID at time t of the input time series data in step S101.
  • the switching determination device 10 can stably determine the timing at which the value is switched from the input time series data.
  • the switching determination device 10 can stably determine the timing at which the values are switched, and thus can contribute to, for example, accurate determination of the current position.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a switching determination process by the switching determination device 10.
  • FIG. 8 shows the time, the ID of the BLE beacon acquired by the switching determination device 10 at each time, the continuity counter value, the stabilization flag, and the ID of the BLE beacon finally output by the switching determination device 10. Has been done.
  • the switching determination device 10 omits the above-mentioned step S107 and does not output the ID retroactively in time.
  • the threshold value N is set to 5.
  • the acquired BLE beacon ID becomes a value different from the ID at the previous time, so the CPU 11 sets the stabilization flag to 0 (OFF).
  • the stabilization flag is set to 1 (ON) only when five IDs of the same BLE beacon are consecutive, and the ID of the BLE beacon is output. .. Therefore, there is a delay of at least 5 hours in the output.
  • the CPU 11 If the CPU 11 outputs the ID of the held BLE beacon from the time t-1 to the time t-N + 1 as in step S107 of FIG. 7 at the timing when the stabilization flag is set to 1 (ON), the delay is delayed. It can be resolved.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a switching determination process by the switching determination device 10.
  • FIG. 9 shows the time, the ID of the BLE beacon acquired by the switching determination device 10 at each time, the continuity counter value, the stabilization flag, and the ID of the BLE beacon finally output by the switching determination device 10. Has been done.
  • the threshold value N is set to 5 as in the example of FIG.
  • the switching determination device 10 performs step S107 as in the determination process shown in FIG. 7, and outputs an ID retroactively in time.
  • the CPU 11 outputs the ID of the BLE beacon from the time t-1 to the time t-N + 1 as in step S107 of FIG. It is possible to eliminate the output delay with respect to the input.
  • a mobile terminal receives radio waves transmitted from wireless devices installed in each floor in a building having a plurality of floors, and determines which floor the mobile terminal is in based on the strength of the received radio waves. For example, when it is open to the outside like the outer passage of a stadium, the mobile terminal can receive radio waves transmitted from wireless devices installed in the upper and lower layers of the current layer.
  • the stairs of a department store also have a structure that blows through to the upper and lower floors, so that the mobile terminal can receive radio waves transmitted from wireless devices installed on the upper and lower floors of the current floor. It ends up.
  • the switching determination device 10 can stably determine the current hierarchy by executing the switching determination process described above.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a switching determination process by the switching determination device 10.
  • FIG. 10 shows the elapsed positioning time of the observation data of radio waves transmitted from the BLE beacon or Wi-Fi (registered trademark) access point, the continuity counter value, the stabilization flag, the layer determined in the past, and the final output. The time-series changes associated with this are shown.
  • the value of the observation data is the layer in which the BLE beacon or Wi-Fi (registered trademark) access point that received the maximum intensity radio wave is installed.
  • the threshold value N is set to 3. That is, the CPU 11 sets the stabilization flag to 1 (ON) if the input observation data values are the same for 3 consecutive hours.
  • the CPU 11 sets the stabilization flag to 1 (ON) at the positioning time 3. Then, the CPU 11 outputs the final output as "5".
  • the value of the observation data changed from "5" indicating the 5th floor to "6" indicating the 6th floor.
  • the CPU 11 resets the continuity counter value to 1 and sets the stabilization flag to 0 (OFF). However, the CPU 11 still has the final output of "5" at the positioning time 6.
  • the value of the observation data fluctuates finely until the positioning time of 12. Until the time of positioning time 12, the values of the observation data did not become the same three times in a row. Therefore, the CPU 11 keeps the final output at "5" until the positioning time of 12.
  • the CPU 11 sets the stabilization flag to 1 (ON) at the positioning time of 15. Then, the CPU 11 goes back to the positioning times 13 and 14 at the positioning time 15, and outputs the final output of each positioning time as “6”.
  • the switching determination device 10 detects the switching time of the observation data value and outputs it by determining the timing at which the same observation data is input N times in succession as the switching timing.
  • the value to be used can be stabilized.
  • the switching determination device 10 executes the switching determination process. Therefore, the timing at which the data is switched can be detected with high accuracy.
  • the switching determination device 10 executes the switching determination process to determine the timing at which the data is switched, not only when the data is moved on the stairs but also when the data is moved across the floor by an escalator or an elevator. It can be detected with high accuracy. Then, the switching determination device 10 can contribute to an accurate determination of the current position or the current hierarchy by accurately detecting the timing at which the data is switched.
  • the switching determination process according to the present embodiment requires a small amount of calculation, does not require prior processing, and can be processed in real time. Then, in the switching determination process according to the present embodiment, the switching of the data series after the processing becomes clear. Therefore, by applying the switching process according to the present embodiment to the determination of the position of a person in an environment in which a large number of beacons are arranged on a two-dimensional plane, the nearest beacon is matched to the position and movement of the person. Can be selected.
  • the switching determination device 10 can stably detect the switching time point of the input time series data by using the output of the time series data from another device as an input. For example, when it is desired to detect the traveling direction of the user, it is difficult to detect the time when the user really turns from only the time series data of the traveling direction which fluctuates irregularly. Further, for example, when it is desired to detect the current position of a user, it is difficult to identify the entry / exit to / from the building only from the time series data of the position information that fluctuates irregularly.
  • the switching determination device 10 can stably detect the switching time point of the time-series data of the traveling direction or the position information by inputting the time-series data of the traveling direction or the time-series data of the position information. As a result, the switching determination device 10 can contribute to switching the traveling direction by turning the road, or to identify the entrance / exit at the entrance / exit to the building or the underground mall.
  • a method of stabilizing data whose value fluctuates greatly for example, a method of using an FIR (Finite Impulse Response) filter is known.
  • FIR Finite Impulse Response
  • the current direction By using the data contained in the radio waves transmitted from the artificial satellite in the satellite positioning system, the current direction (bearing value) can be calculated in addition to the current position.
  • a method of stabilizing the fluctuation of the bearing value by passing it through an FIR filter can be considered.
  • FIG. 11 is a graph showing the bearing value and the time change of the bearing value after passing through the 5-point FIR filter.
  • FIG. 12 is a graph showing switching determination in the traveling direction based on the switching determination process in the switching determination device 10. It is difficult to detect the time when the traveling direction is switched only by the bearing value. Therefore, the traveling direction of the pedestrian space network parallel to the traveling direction obtained from the bearing value is extracted. In the switching determination process of the switching determination device 10, the switching time of data is determined by inputting the traveling direction of the walking space network. The places indicated by circles in the graph of FIG. 12 are the places where it is determined that the traveling direction has been switched. In this way, the switching determination device 10 can stably determine the data switching time point. That is, the switching determination device 10 can contribute to accurate determination at the time of switching in the traveling direction.
  • the radio waves of the satellite positioning system arriving from the outside can be received even indoors near the doorway.
  • the radio waves of the BLE beacon or Wi-Fi (registered trademark) access point installed indoors can be received. Therefore, it is difficult to judge indoors and outdoors near the boundary of the building.
  • an underground passage or an entrance / exit to an underground shopping mall is open to the outside. Near the entrance to the underground passage or underground mall, all radio waves from satellite positioning systems, BLE beacons, and Wi-Fi® access points can be received. Therefore, it is not possible to determine the position near the doorway, and it is difficult to determine whether it is indoors or outdoors.
  • glass walls or doors are often used at the entrances and exits of highly public buildings.
  • both the radio waves of the satellite positioning system from the outside and the radio waves of the BLE beacon installed indoors and the Wi-Fi (registered trademark) access point are transmitted and received. Can be done. Therefore, it may not be possible to determine where the glass wall or door is located near the entrance / exit where the door is used, and it may be difficult to determine whether the room is indoors or outdoors.
  • the indoor / outdoor determination becomes clear.
  • the switching determination device 10 can stably output the indoor / outdoor determination result by clarifying the indoor / outdoor determination.
  • the switching determination device 10 determines switching based on the following criteria.
  • the criterion for determining whether or not you are outdoors is, for example, the case where the radio waves transmitted by the satellite positioning system are received three times in a row.
  • the satellite positioning system will be described as GPS.
  • the switching determination device 10 determines that it is outdoors, it sets the outdoor determination flag to 1 and sets the indoor determination flag to 0.
  • the criterion for determining that the person is indoors is the case where the radio wave transmitted by the BLE beacon or the Wi-Fi (registered trademark) access point is received even once.
  • the switching determination device 10 determines that it is indoors, it sets the outdoor determination flag to 0 and the indoor determination flag to 1.
  • the switching determination device 10 discards the positioning result by the satellite positioning system observed from the determination of being indoors to the determination of being outdoors. For other positioning results, the switching determination device 10 outputs according to the indoor / outdoor determination.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of switching determination processing by the switching determination device 10.
  • FIG. 13 shows actual data (observation data of radio waves transmitted from a satellite positioning system such as GPS, or a BLE beacon or a Wi-Fi (registered trademark) access point), and a Wi-Fi (registered trademark) / beacon continuity counter. Time-series changes in the value, GPS continuity counter value, indoor judgment flag, outdoor judgment flag, indoor / outdoor judgment (holding value) of only the judgment flag, and final indoor / outdoor judgment result with the passage of positioning time It is shown.
  • the Wi-Fi® / Beacon continuity counter value and the GPS continuity counter value are examples of continuity counter values with different disclosures.
  • the CPU 11 sets the outdoor determination flag to 1. Then, the CPU 11 outputs the indoor / outdoor determination result as "outside”. In the indoor / outdoor determination result with only the determination flag, it is determined as "outside” for the first time at the positioning time 3.
  • the CPU 11 interpolates retroactively to the time points 1 and 2, and outputs the indoor / outdoor determination result as “outside”.
  • the CPU 11 sets the outdoor determination flag to 0 and the indoor determination flag to 1. Then, the CPU 11 outputs the indoor / outdoor determination result as "inside". Since the indoor determination flag has become 1, the CPU 11 discards the data from the satellite positioning system.
  • the CPU 11 outputs the indoor / outdoor determination result as “inside” at the time when the data from the BLE beacon or the Wi-Fi (registered trademark) access point is observed until the positioning time 14.
  • the CPU 11 sets the outdoor determination flag to 1 and the indoor determination flag to 0. Then, the CPU 11 outputs the indoor / outdoor determination result as "outside". In the indoor / outdoor determination result with only the determination flag, it is determined as "outside” for the first time at the positioning time 17.
  • the CPU 11 interpolates retroactively to the time points of the positioning times 15 and 16, and outputs the indoor / outdoor determination result as “outside”.
  • the switching determination process associated with the reception of radio waves from GPS which will be described below, and the BLE beacon or Wi-Fi (registered trademark) access
  • the switching determination process associated with the reception of radio waves from the point is executed in parallel.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of the flow of the switching determination process by the switching determination device 10.
  • the switching determination process is performed by the CPU 11 reading the switching determination program from the ROM 12 or the storage 14, expanding it into the RAM 13 and executing the switching determination program.
  • the process shown in FIG. 14 is a switching determination process associated with the reception of radio waves transmitted from GPS.
  • the CPU 11 takes out the observed value of the input time series data at time t (step S201).
  • the initial value of t is 0.
  • the input time-series data consists of information indicating whether it is a radio wave transmitted from GPS or a radio wave transmitted from a BLE beacon or a Wi-Fi (registered trademark) access point.
  • step S201 the CPU 11 determines whether the observation value taken out in step S201 is the same as the observation value taken out one time ago, that is, both are information indicating radio waves transmitted from GPS (step). S202). If the observed value taken out in step S201 and the observed value taken out one time ago are not the same (step S202: No), the CPU 11 resets the GPS continuity counter value to 0 (step S203). The process after step S203 will be described later. On the other hand, if the observed value taken out in step S201 and the observed value taken out one time ago are the same (step S202: Yes), the CPU 11 increases the GPS continuity counter value by one (step S204).
  • step S204 the CPU 11 determines whether the GPS continuity counter value is equal to the predetermined threshold value N1 (step S205). If the GPS continuity counter value is equal to the predetermined threshold value N1 (step S205: Yes), the CPU 11 changes the holding value to a value corresponding to the observed value at time t, that is, “outside” (step S206). Following step S206, the CPU 11 outputs a holding value from time t-1 to t-N1 + 1 (step S207). Following step S207, the CPU 11 sets the outdoor determination flag to ON and the indoor determination flag to OFF (step S208). The value corresponding to ON of each flag is, for example, 1, and the value corresponding to OFF is, for example, 0.
  • step S205 if the GPS continuity counter value is not equal to the predetermined threshold value N1 (step S205: No), the CPU 11 determines whether the GPS continuity counter value is larger than the predetermined threshold value N1 (step). S209). When the GPS continuity counter value is larger than the predetermined threshold value N1, the CPU 11 sets the outdoor determination flag to ON and the indoor determination flag to OFF (step S208). On the other hand, when the GPS continuity counter value is less than the predetermined threshold value N1, the CPU 11 sets the outdoor determination flag to OFF (step S210).
  • step S208 or step S210 the CPU 11 determines whether or not the time t is equal to or greater than a predetermined threshold value N1 and the stabilization flag has been turned ON even once (step S211). If the time t is equal to or higher than the predetermined threshold value N1 and the stabilization flag is turned ON even once (step S211: Yes), the CPU 11 outputs the holding value (step S212). On the other hand, if the time t is less than the predetermined threshold value N1, or even if the time t is equal to or more than the predetermined threshold value N1, the stabilization flag is not turned ON even once (step S211: No), the CPU 11 will be charged. Since the holding value does not exist, the process of step S212 is skipped.
  • step S213 the CPU 11 determines whether or not all the times of the time series data have been processed. If all the times of the time series data are processed (step S213: Yes), the CPU 11 ends a series of processing. On the other hand, if all the times in the time series data have not been processed (step S213: No), the CPU 11 increments the time t by 1 (step S214). Following step S214, the CPU 11 returns to the process of taking out the observed value at time t of the input time series data in step S201.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of the flow of the switching determination process by the switching determination device 10.
  • the switching determination process is performed by the CPU 11 reading the switching determination program from the ROM 12 or the storage 14, expanding it into the RAM 13 and executing the switching determination program.
  • the process shown in FIG. 15 is a switching determination process associated with reception of radio waves transmitted from a BLE beacon or a Wi-Fi (registered trademark) access point.
  • the CPU 11 takes out the observed value of the input time series data at time t (step S301).
  • the initial value of t is 0.
  • the input time-series data consists of information indicating whether it is a radio wave transmitted from GPS or a radio wave transmitted from a BLE beacon or a Wi-Fi (registered trademark) access point.
  • the CPU 11 has the same observed value extracted in step S301 as the observed value extracted one time ago, that is, both radio waves transmitted from the BLE beacon or the Wi-Fi (registered trademark) access point. It is determined whether or not the information indicates (step S302). If the observed value taken out in step S301 and the observed value taken out one time ago are not the same (step S302: No), the CPU 11 resets the Wi-Fi® / beacon continuity counter value to 0. (Step S303). The process after step S303 will be described later. On the other hand, if the observed value taken out in step S301 and the observed value taken out one time ago are the same (step S302: Yes), the CPU 11 sets the Wi-Fi (registered trademark) / beacon continuity counter value to 1. Increase by one (step S304).
  • the CPU 11 determines whether the Wi-Fi (registered trademark) / beacon continuity counter value is equal to a predetermined threshold value N2 (step S305). If the Wi-Fi® / Beacon continuity counter value is equal to the predetermined threshold N2 (step S305: Yes), the CPU 11 changes the holding value to a value corresponding to the observed value at time t, that is, "inside". (Step S306). Following step S306, the CPU 11 outputs the holding value from time t-1 to t-N2 + 1 (step S307). Following step S307, the CPU 11 sets the indoor determination flag to ON and the outdoor determination flag to OFF (step S308). The value corresponding to ON of each flag is, for example, 1, and the value corresponding to OFF is, for example, 0.
  • step S305 if the Wi-Fi (registered trademark) / beacon continuity counter value is not equal to the predetermined threshold value N2 (step S305: No), the CPU 11 determines the Wi-Fi (registered trademark) / beacon continuity. It is determined whether the sex counter value is larger than the predetermined threshold value N2 (step S309). When the Wi-Fi (registered trademark) / beacon continuity counter value is larger than the predetermined threshold value N2, the CPU 11 sets the indoor determination flag to ON and the outdoor determination flag to OFF (step S308). On the other hand, when the Wi-Fi (registered trademark) / beacon continuity counter value is less than the predetermined threshold value N2, the CPU 11 sets the indoor determination flag to OFF (step S310).
  • step S311 the CPU 11 determines whether or not the time t is equal to or higher than the predetermined threshold value N2 and the stabilization flag is turned ON even once (step S311). If the time t is equal to or higher than the predetermined threshold value N2 and the stabilization flag is turned ON even once (step S311: Yes), the CPU 11 outputs the holding value (step S312). On the other hand, if the time t is less than the predetermined threshold value N2, or even if the time t is equal to or more than the predetermined threshold value N2, the stabilization flag is not turned ON even once (step S311: No), the CPU 11 will be charged. Since the holding value does not exist, the process of step S312 is skipped.
  • step S313 the CPU 11 determines whether or not all the times of the time series data have been processed. If all the times of the time series data are processed (step S313: Yes), the CPU 11 ends the series of processing. On the other hand, if all the times in the time series data have not been processed (step S313: No), the CPU 11 increments the time t by 1 (step S314). Following step S314, the CPU 11 returns to the process of taking out the observed value at time t of the input time series data in step S301.
  • the switching determination device 10 can appropriately determine whether or not it is indoors or outdoors according to the reception state of radio waves.
  • FIG. 17 shows the first candidate and the second candidate of the walking network required for each positioning time.
  • the sidewalk that is close to the current position is the first candidate
  • the sidewalk that is far away is the second candidate.
  • the switching determination device 10 receives the time-series data of the first candidate as an input and determines the timing at which the walking route is switched.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an example of the flow of the switching determination process by the switching determination device 10.
  • the switching determination process is performed by the CPU 11 reading the switching determination program from the ROM 12 or the storage 14, expanding it into the RAM 13 and executing the switching determination program.
  • the time series data to be input is the first candidate route ID selected by map matching here.
  • the CPU 11 takes out the first candidate route ID at time t of the input time series data (step S401).
  • the initial value of t is 0.
  • step S401 the CPU 11 determines whether or not the route ID extracted in step S401 is the same as the route ID extracted one time ago (step S402). If the route ID extracted in step S401 and the route ID extracted one time ago are not the same (step S402: No), the CPU 11 resets the continuity counter value to 0 (step S403). The process after step S403 will be described later. On the other hand, if the route ID extracted in step S401 and the route ID extracted one time ago are the same (step S402: Yes), the CPU 11 increases the continuity counter value by one (step S404).
  • step S404 the CPU 11 determines whether the continuity counter value is equal to a predetermined threshold value N (step S405). If the continuity counter value is equal to the predetermined threshold value N (step S405: Yes), the CPU 11 changes the holding ID to the path ID at time t (step S406).
  • the retention ID is an example of a retention value.
  • the CPU 11 outputs the holding ID from time t-1 to t ⁇ N + 1 (step S407).
  • step S407 the CPU 11 sets the stabilization flag to ON (step S408).
  • the value corresponding to ON of the stabilization flag is, for example, 1.
  • step S405 if the continuity counter value is not equal to the predetermined threshold value N (step S405: No), the CPU 11 determines whether the continuity counter value is larger than the predetermined threshold value N (step S409). .. When the continuity counter value is larger than the predetermined threshold value N, the CPU 11 sets the stabilization flag to ON (step S408). On the other hand, when the continuity counter value is less than the predetermined threshold value N, the CPU 11 sets the stabilization flag to OFF (step S410). The value corresponding to OFF of the stabilization flag is, for example, 0.
  • step S411 determines whether or not the time t is equal to or greater than a predetermined threshold value N and the stabilization flag has been turned ON even once (step S411). If the time t is equal to or greater than the predetermined threshold value N and the stabilization flag is turned ON even once (step S411: Yes), the CPU 11 outputs the holding ID (step S412). On the other hand, if the time t is less than the predetermined threshold value N, or even if the time t is equal to or more than the predetermined threshold value N, the stabilization flag is not turned ON even once (step S411: No), the CPU 11 will be charged. Since the holding ID does not exist, the process of step S412 is skipped.
  • step S411 or step S412 the CPU 11 determines whether or not all the times of the time series data have been processed (step S413). If all the times of the time series data are processed (step S413: Yes), the CPU 11 ends a series of processing. On the other hand, if all the times of the time series data have not been processed (step S413: No), the CPU 11 increments the time t by 1 (step S414). Following step S414, the CPU 11 returns to the process of taking out the path ID at time t of the input time series data in step S401.
  • the switching determination device 10 can stably determine the timing at which the value is switched from the input time series data.
  • the switching determination device 10 can stably determine the timing at which the values are switched, which can contribute to the accurate determination of the walking position of the user.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a switching determination process by the switching determination device 10.
  • FIG. 20 shows the time, the first candidate route ID acquired by the switching determination device 10 at each time, the continuity counter value, the stabilization flag, and the route ID finally output by the switching determination device 10. ing.
  • the threshold value N is set to 5.
  • the stabilization flag is set to 1 (ON) for the first time when five identical first candidate route IDs are consecutive, and the route ID is output. Therefore, there is a delay of at least 5 hours in the output.
  • the CPU 11 outputs the retained route ID from the time t-1 to the time t-N + 1 as in step S407 of FIG.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a switching determination process by the switching determination device 10.
  • FIG. 21 shows the time, the first candidate route ID acquired by the switching determination device 10 at each time, the continuity counter value, the stabilization flag, and the route ID finally output by the switching determination device 10. ing.
  • the CPU 11 outputs the route ID from the time t-1 to the time t-N + 1 as in step S407 of FIG. Output delay can be eliminated.
  • various processors other than the CPU may execute the switching determination process executed by the CPU reading the software (program) in each of the above embodiments.
  • the processors include PLD (Programmable Logic Device) whose circuit configuration can be changed after manufacturing FPGA (Field-Programmable Gate Array), and ASIC (Application Specific Integrated Circuit) for executing ASIC (Application Special Integrated Circuit).
  • PLD Programmable Logic Device
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • An example is a dedicated electric circuit or the like, which is a processor having a circuit configuration designed exclusively for the purpose.
  • the switching determination process may be executed by one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a plurality of FPGAs, and a CPU and an FPGA). It may be executed by combination etc.).
  • the hardware structure of these various processors is, more specifically, an electric circuit in which circuit elements such as semiconductor elements are combined.
  • the program is a non-temporary storage medium such as a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), a DVD-ROM (Digital entirely Disk Online Memory), and a USB (Universal Serial Bus) memory. It may be provided in the form. Further, the program may be downloaded from an external device via a network.
  • (Appendix 1) Memory and With at least one processor connected to the memory Including The processor Time series data is entered, The input value of the time-series data at each time is compared with the value of the time-series data at the time immediately before each time, and if they match, the continuity counter value is increased to match. If not, reset the continuity counter value and The value of the time series data at the time when the continuity counter value becomes equal to or higher than the threshold value is used as a holding value, and at each time when the continuity counter value is reset and then continuously increased until the threshold value is reached. The holding value is output retroactively. A switching judgment device configured as such.
  • a non-temporary storage medium that stores a program that can be executed by a computer so as to execute a switching determination process.
  • the switching determination process is Time series data is entered, The input value of the time-series data at each time is compared with the value of the time-series data at the time immediately before each time, and if they match, the continuity counter value is increased to match. If not, reset the continuity counter value and The value of the time series data at the time when the continuity counter value becomes equal to or higher than the threshold value is used as a holding value, and at each time when the continuity counter value is reset and then continuously increased until the threshold value is reached. The holding value is output retroactively.
  • Non-temporary storage medium is

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Abstract

切替り判定装置は、無線信号を連続的に受信して得られる時系列データが入力される入力部と、入力された前記時系列データの各時刻における値と、前記時系列データの前記各時刻の１つ前の時刻における値とを比較して、一致する場合に連続性カウンタ値を増加させ、一致しない場合には前記連続性カウンタ値をリセットする連続性カウント部と、前記連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻における前記時系列データの値を保持値とし、次に連続性カウンタ値が閾値以上となるまで、前記保持値を出力する保持値出力部と、を備える。

Description

切替り判定装置、切替り判定方法、及び切替り判定プログラム
　開示の技術は、切替り判定装置、切替り判定方法、及び切替り判定プログラムに関する。
　多数のＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）　Ｌｏｗ　Ｅｎｅｒｇｙ）ビーコンが設置されている環境において、それぞれのＢＬＥビーコンが発信する電波をスマートフォン等の携帯端末で受信することで位置を推定する技術がある（例えば非特許文献１参照）。この技術では、様々なＢＬＥビーコンからの電波に含まれるビーコンＩＤを次々と受信することで、携帯端末で時系列データを得ることができる。
佐藤　大祐、塩原　寿子、宮本　勝、上田　修功「群集誘導のための人流予測技術」、ＮＴＴ技術ジャーナル２０１８年６月号、インターネット（URL：https://www.ntt.co.jp/journal/1806/files/JN20180638.pdf、２０１９年８月１５日参照）
　ＢＬＥビーコン、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイント、衛星測位システムにおける人工衛星等の発信源から発せられる電波の強度は一定ではなく、時間とともに変化し得る。そのため、電波の発信源が多数存在する環境では、時系列データにおける情報が短時間で不規則に変動し得る。時系列データにおける情報が短時間で不規則に変動すると、情報が切り替わるタイミングの判定が困難となり、例えば、携帯端末の位置の判定に影響を及ぼす。
　開示の技術は、上記の点に鑑みてなされたものであり、入力される時系列データを監視することで情報が切り替わるタイミングを精度良く判定する切替り判定装置、切替り判定方法、及び切替り判定プログラムを提供することを目的とする。
　本開示の第１態様は、切替り判定装置であって、無線信号を連続的に受信して得られる時系列データが入力される入力部と、入力された前記時系列データの各時刻における値と、前記時系列データの前記各時刻の１つ前の時刻における値とを比較して、一致する場合には連続性カウンタ値を増加させ、一致しない場合には前記連続性カウンタ値をリセットする連続性カウント部と、前記連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻における前記時系列データの値を保持値とし、次に連続性カウンタ値が閾値以上となるまで、前記保持値を出力する保持値出力部と、を備える切替り判定装置である。
　本開示の第２態様は、切替り判定方法であって、無線信号を連続的に受信して得られる時系列データが入力され、入力された前記時系列データの各時刻における値と、前記時系列データの前記各時刻の１つ前の時刻における値とを比較して、一致する場合には連続性カウンタ値を増加させ、一致しない場合には前記連続性カウンタ値をリセットし、前記連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻における前記時系列データの値を保持値とし、前記連続性カウンタ値がリセットされて以降、前記閾値になるまで連続的に増加している各時刻に遡って前記保持値を出力する処理をコンピュータが実行する切替り判定方法である。
　本開示の第３態様は、切替り判定プログラムであって、無線信号を連続的に受信して得られる時系列データが入力され、入力された前記時系列データの各時刻における値と、前記時系列データの前記各時刻の１つ前の時刻における値とを比較して、一致する場合には連続性カウンタ値を増加させ、一致しない場合には前記連続性カウンタ値をリセットし、前記連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻における前記時系列データの値を保持値とし、前記連続性カウンタ値がリセットされて以降、前記閾値になるまで連続的に増加している各時刻に遡って前記保持値を出力する処理をコンピュータに実行させる切替り判定プログラムである。
　開示の技術によれば、入力される時系列データを監視することで、情報が切り替わるタイミングを精度良く判定することができる。
本実施形態の切替り判定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 切替り判定装置の機能構成の例を示すブロック図である。 切替り判定装置の作用を説明するための図である。 複数のＢＬＥビーコンが設置されている環境を示す図である。 複数のＢＬＥビーコンが設置されている環境を示す図である。 切替り判定装置の作用を説明するための図である。 切替り判定装置による切替り判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 切替り判定装置による切替り判定処理の一例を説明する図である。 切替り判定装置による切替り判定処理を説明する図である。 切替り判定装置による切替り判定処理を説明する図である。 ベアリング値及び５点ＦＩＲフィルタを通した後のベアリング値の時間変化を示したグラフである。 切替り判定装置での切替り判定処理に基づいた、進行方向の切替り判定を示したグラフである。 切替り判定装置による切替り判定処理の一例を説明する図である。 切替り判定装置による切替り判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 切替り判定装置による切替り判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 マップマッチングによる、ユーザが歩行する歩道の判定処理を説明する図である。 マップマッチングによる、ユーザが歩行する歩道の判定処理を説明する図である。 マップマッチングによる、ユーザが歩行する歩道の判定処理を説明する図である。 切替り判定装置による切替り判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 切替り判定装置による切替り判定処理を説明する図である。 切替り判定装置による切替り判定処理を説明する図である。
　以下、開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一又は等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
　まず、開示の技術の実施形態に至った経緯を説明する。
　ＢＬＥビーコンが発信する電波をスマートフォン等の携帯端末で受信することで位置を推定する技術では、様々なＢＬＥビーコンからの電波に含まれるビーコンＩＤを次々と受信することで、携帯端末で時系列データを得ることができる。しかし、何らかの原因により、時系列データの値が不安定に変動し、どの値が時系列データの値として適正なのかが不明になる場合がある。
　例えば、電波を発信する無線装置が多数設置された環境下で、携帯端末が、各無線装置から発信された電波を受信し、受信した電波の強度によって最も近傍にある無線装置を判定する状況を考える。そのような場所で人などが歩行した際に、携帯端末で観測される無線装置のＩＤが不安定に変動することで、最も近傍にある無線装置の判定が困難になる場合がある。
　携帯端末で観測される無線装置のＩＤが不安定に変動する理由として、電波の強度は一定ではないことが挙げられる。即ち、無線装置から発信される電波の強度の不安定な変動が考えられる。また、携帯端末で観測される無線装置のＩＤが不安定に変動する理由として、発信される電波の、壁又は人等の環境要素への作用等が考えられる。無線装置から発信された電波は、環境要素に作用して反射、回折、減衰し得る。携帯端末での受信時には、無線装置からの直接波と、反射波、回折波、又は減衰波とが重畳され得る。そのため、携帯端末が観測する電波強度は不安定になり得る。また、屋内に無線装置が設置された場合、柱の存在及び通路形状の複雑さ等に起因して、携帯端末が観測する電波強度は不安定になり得る。
　また、複数の階層がある建物において、携帯端末が、各階層に設置された無線装置から発信された電波を受信し、受信した電波の強度によってどの階層に居るかを判定する状況を考える。例えば、スタジアムの外周通路のように、外部に大きく開けており、現在の階層の上下の階層に設置された無線装置から送信される電波を携帯端末で受信できてしまう場合、現在の階層の判定が困難になる場合がある。また、デパート等では、エスカレータ又は階段の周辺でも同様の事象が起こり得る。
　このような要因から、携帯端末で観測される各無線装置からの電波の強度は、観測位置の変化による強度の変動よりも、電波自体の不安定さ、又は環境要素に基づく不安定さに起因する変動の方が大きい。従って、無線装置から発信された電波の強度を観測するだけでは、強度が最も強い電波を発する無線装置が本当に最寄りの無線装置であるかどうか確実ではない。
　また、観測された位置情報をもつデータ系列の値が、様々な要因により不安定に変動する。その為、どこが現在地として適切なのか、また、どの方向が進行方向として適切なのかが不明確になる事例が、多く観察されている。例えば、スマートフォン等の携帯端末が、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）等のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ；全地球航法衛星システム）における人工衛星から発信される電波を受信し、現在地を算出するケースを考える。高いビル群が立ち並ぶ、所謂アーバンキャニオン環境では、ビル群が天空を遮蔽したり不規則に立ち並んだりする。そのため、アーバンキャニオン環境では、人工衛星からの電波が、ビル群による遮断、反射、又は回折等の影響を受ける。その結果、携帯端末での位置測位結果が示す現在地が、不規則又は不安定に変動する為、進行方向が切替った時点（曲がった時点）が分からない。
　人工衛星に加え、又は人工衛星に替えて、ＢＬＥビーコン、又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイント等が設置された環境下で、これらの電波に基づき、位置を推定するケースを考える。このケースにおいても、電波の不安定性、及び、建物の壁などの構造物の形状による電波の反射、回折、減衰等により、スマートフォン等での位置測位結果が示す現在地が不安定に変動する。従って、建物又は地下通路への出入り時点が不明確になる。
　そこで、本実施形態では時系列データに含まれる値の変動を監視し、変動が安定している状態の値を出力することで、情報が切り替わるタイミングを精度良く判定することが可能な技術について説明する。
　図１は、本実施形態の切替り判定装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
　図１に示すように、切替り判定装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１３、ストレージ１４、入力部１５、表示部１６及び通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１７を有する。各構成は、バス１９を介して相互に通信可能に接続されている。
　ＣＰＵ１１は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はストレージ１４からプログラムを読み出し、ＲＡＭ１３を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はストレージ１４に記憶されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ＲＯＭ１２又はストレージ１４には、携帯端末２０により入力された音声を文字に変換するための言語処理プログラムが格納されている。
　ＲＯＭ１２は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ１３は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ１４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。
　入力部１５は、マウス等のポインティングデバイス、及びキーボードを含み、各種の入力を行うために使用される。
　表示部１６は、例えば、液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示する。表示部１６は、タッチパネル方式を採用して、入力部１５として機能しても良い。
　通信インタフェース１７は、他の機器と通信するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の規格が用いられる。
　次に、切替り判定装置１０の機能構成について説明する。
　図２は、切替り判定装置１０の機能構成の例を示すブロック図である。本実施形態に係る切替り判定装置１０は、例えば、スマートフォン等の携帯端末の内部に設けられ得る。
　図２に示すように、切替り判定装置１０は、機能構成として、入力部１０１、連続性カウント部１０２、保持値出力部１０３、及び判定部１０４を有する。各機能構成は、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２又はストレージ１４に記憶された切替り判定プログラムを読み出し、ＲＡＭ１３に展開して実行することにより実現される。
　入力部１０１は、時系列データを入力する。時系列データは、例えば、ＢＬＥビーコン、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイント等の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）アクセスポイント、衛星測位システムにおける人工衛星から発信された電波に含まれる所定の値からなる。例えば、ＢＬＥビーコンの場合では、時系列データの値は、最も強度が強い電波を発したＢＬＥビーコンのビーコンＩＤである。
　連続性カウント部１０２は、入力部１０１に入力された時系列データの値に基づいて連続性カウンタ値をカウントする。具体的に、連続性カウント部１０２は、入力された時系列データの各時刻における値と、時系列データの各時刻の１つ前の時刻における値とを比較する。そして、連続性カウント部１０２は、所定の条件を満たす場合に、連続性カウンタ値を１つ増加させる。一方、連続性カウント部１０２は、所定の条件を満たさない場合に、連続性カウンタ値を０にリセットする。所定の条件とは、例えば、入力された時系列データの各時刻における値と、時系列データの各時刻の１つ前の時刻における値とが同一の場合である。これにより、連続性カウント部１０２は、入力部１０１に入力された時系列データの値の変動を監視する。
　連続性カウント部１０２は、入力部１０１に入力された時系列データの基となる無線信号の種類に応じて、異なる連続性カウンタ値をカウントしてもよい。例えば、衛星測位システムにおける人工衛星から発信された電波及びＢＬＥビーコンから発信された電波に基づいて、入力部１０１に入力される時系列データが生成される場合を考える。この場合、連続性カウント部１０２は、人工衛星から発信された電波を受信したときと、ＢＬＥビーコンから発信された電波を受信したときとで、異なる連続性カウンタ値をカウントする。
　保持値出力部１０３は、連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻における時系列データの値を保持値とする。そして、保持値出力部１０３は、連続性カウンタ値がリセットされて以降、上記閾値になるまで連続的に増加している各時刻に遡って、保持値を出力する。例えば、閾値が３であった場合において、時刻ｔ＝Ｎ－３の時点で連続性カウンタ値が０であり、時刻ｔ＝Ｎになるまで連続して連続性カウンタ値が増加したとする。保持値出力部１０３は、時刻ｔ＝Ｎにおける時系列データの値を保持値とする。そして、保持値出力部１０３は、時刻ｔ＝Ｎ－３の時点まで遡って保持値を出力する。これにより、保持値出力部１０３は、変動が安定している状態の値を出力することができる。
　判定部１０４は、連続性カウント部１０２による連続性カウンタ値に対する処理の結果に基づいて、種々の判定を行う。
　例えば、連続性カウント部１０２が、入力部１０１に入力された時系列データの基となる無線信号の種類に応じて、異なる連続性カウンタ値をカウントしている場合、判定部１０４は、異なる連続性カウンタ値に対する処理の結果に基づいた判定を行う。例えば、衛星測位システムにおける人工衛星から発信された電波及びＢＬＥビーコンから発信された電波に基づいて、入力部１０１に入力される時系列データが生成される場合を考える。この場合、判定部１０４は、連続性カウント部１０２による異なる連続性カウンタ値に対する処理の結果に基づいて、電波を受信した場所が屋内であるか屋外であるかを判定する。
　また、判定部１０４は、連続性カウント部１０２による異なる連続性カウンタ値に対する処理の結果に基づいて、無線信号を受信した場所を判定する。また、判定部１０４は、連続性カウント部１０２による連続性カウンタ値に対する処理の結果に基づいて、進行方向の変化を判定する。この場合、入力部１０１に入力された時系列データは、衛星測位システムにおける人工衛星から発信された電波に基づいて生成されたものであり得る。
　次に、切替り判定装置１０の作用について説明する。
　本実施形態に係る切替り判定装置１０は、時系列データに含まれる値の変動を監視することで、変動が安定している状態の値を出力する。
　図３は、切替り判定装置１０の作用を説明するための図である。図３には、切替り判定装置１０を備える携帯端末２０を持ったユーザが、進行方向に沿って進む例が示されている。図３には、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０Ｅも併せて示されている。携帯端末２０は、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０Ｅから発信される電波を受信し、電波強度が最も強い電波を発信したＢＬＥビーコンのＩＤを特定する。ここでは、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０ＥのＩＤをそれぞれ１～５とする。特定されたＩＤの時間ごとの経緯が時系列データである。
　携帯端末２０を持ったユーザが、進行方向に沿って移動する場合、上述した様々な要因によって、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０Ｅから発信される電波の強度の不安定な変動が起こり得る。従って、携帯端末２０に入力される時系列データの値が「５，３，５，５，３，５，３，３，３，４，３，５，３，３，２，２，３」のように不規則に変化することが想定される。
　切替り判定装置１０は、このように時系列データの値が不規則に変化し得る場合において、例えば「５，５，５，５，５，５，３，３，３，３，３，３，３，３，２，２，２」のような、時系列データの値の切替りが明確となる保持値を出力する。
　図４は、複数のＢＬＥビーコンが設置されている環境を示す図である。図４には、ユーザが、切替り判定装置１０を備える携帯端末を持って、進行方向に沿って進む例が示されている。図４には、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０Ｈも併せて示されている。携帯端末は、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０Ｈから発信される電波を受信し、電波強度が最も強い電波を発信したＢＬＥビーコンのＩＤを特定する。ここでは、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０ＨのＩＤをそれぞれ１～８とする。特定されたＩＤの時間ごとの経緯が時系列データである。
　図４に示した実線及び破線の円は、各ＢＬＥビーコンの電波強度の変動を示している。時刻ｔ＝１において携帯端末が符号ｔ１で示した場所にいた場合、各ＢＬＥビーコンの電波強度が破線の状態であれば、携帯端末は、ＢＬＥビーコン３０Ｅの電波強度が最も大きいと判定する。従って、携帯端末は、時刻ｔ＝１の時点での最近傍のＢＬＥビーコンはＢＬＥビーコン３０Ｅと判断する。
　その後、時刻ｔ＝２において携帯端末が符号ｔ２で示した場所にいた場合、各ＢＬＥビーコンの電波強度が実線の状態であれば、携帯端末は、ＢＬＥビーコン３０Ａの電波強度が最も大きいと判定する。従って、携帯端末は、時刻ｔ＝２の時点での最近傍のＢＬＥビーコンはＢＬＥビーコン３０Ａと判断する。このように、各ＢＬＥビーコンの電波強度は一定ではなく、実際の距離は携帯端末から最も近いにも関わらず、最近傍のＢＬＥビーコンから発信される電波が、携帯端末において最大の電波強度を示さないことが起こり得る。
　図５は、複数のＢＬＥビーコンが設置されている環境を示す図であり、ＢＬＥビーコンが図４のように設置された状態で、ユーザが携帯端末を持って進行方向に進んだ際に、それぞれの位置で最大の電波強度を示したＢＬＥビーコンを示す図である。図５では、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０Ｈが、それぞれ異なる図形で示されている。また、図５では、最大の電波強度として携帯端末で観測されたＢＬＥビーコンが、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０Ｈに対応する図形で、進行方向上に示されている。携帯端末を持ったユーザが、進行方向に沿って移動する場合、上述した様々な要因によって、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０Ｈから発信される電波の強度の不安定な変動が起こり得る。従って、図５に示したように、隣り合う場所であっても、電波を受信する携帯端末において最大の電波強度を示したＢＬＥビーコンは異なることが起こり得る。
　図６は、切替り判定装置１０の作用を説明するための図である。図６では、図５と同様に、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０Ｈが、それぞれ異なる図形で示されている。切替り判定装置１０は、図５のように、ＢＬＥビーコン３０Ａ～３０Ｈから発信される電波の強度の不安定な変動が起こり得る場合において、図６に示したように、時系列データの値の切替りが明確となるような保持値を出力することを目的とする。図６に示したように、時系列データの値の切替りが明確となるような保持値を出力することで、切替り判定装置１０を備えた携帯端末は、最も近傍のＢＬＥビーコンを安定して判定することが可能となる。
　図７は、切替り判定装置１０による切替り判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２又はストレージ１４から切替り判定プログラムを読み出して、ＲＡＭ１３に展開して実行することにより、切替り判定処理が行なわれる。
　ＣＰＵ１１は、入力される時系列データの時刻ｔの観測ＩＤを取り出す（ステップＳ１０１）。ｔの初期値は０とする。入力される時系列データが、ＢＬＥビーコンのＩＤからなる場合、観測ＩＤは、受信時に最も強い電波強度を示したＢＬＥビーコンのＩＤである。
　ステップＳ１０１に続いて、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１０１で取り出した観測ＩＤが、１時刻前に取り出した観測ＩＤと同一であるかどうか判定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０１で取り出した観測ＩＤと、１時刻前に取り出した観測ＩＤとが同一でなければ（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、連続性カウンタ値を０にリセットする（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の後の処理は後述する。一方、ステップＳ１０１で取り出した観測ＩＤと、１時刻前に取り出した観測ＩＤとが同一であれば（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、連続性カウンタ値を１つ増加する（ステップＳ１０４）。
　ステップＳ１０４に続いて、ＣＰＵ１１は、連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎと等しいかどうか判定する（ステップＳ１０５）。連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎと等しければ（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、保持ＩＤを時刻ｔの観測ＩＤに変更する（ステップＳ１０６）。保持ＩＤは保持値の一例である。ステップＳ１０６に続いて、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ－１からｔ－Ｎ＋１において、保持ＩＤを出力する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７に続いて、ＣＰＵ１１は、安定化フラグをＯＮに設定する（ステップＳ１０８）。安定化フラグのＯＮに対応する値は、例えば１である。
　ステップＳ１０５での判定の結果、連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎと等しくなければ（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎより大きいかどうか判定する（ステップＳ１０９）。連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎより大きい場合は、ＣＰＵ１１は、安定化フラグをＯＮに設定する（ステップＳ１０８）。一方、連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ未満の場合は、ＣＰＵ１１は、安定化フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ１１０）。安定化フラグのＯＦＦに対応する値は、例えば０である。
　ステップＳ１０３、ステップＳ１０８、又はステップＳ１１０に続いて、ＣＰＵ１１は、時刻ｔが所定の閾値Ｎ以上であり、かつ、一度でも安定化フラグをＯＮにしたかどうか判定する（ステップＳ１１１）。時刻ｔが所定の閾値Ｎ以上であり、かつ、一度でも安定化フラグをＯＮにしていれば（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、保持ＩＤを出力する（ステップＳ１１２）。一方、時刻ｔが所定の閾値Ｎ未満であれば、又は、時刻ｔが所定の閾値Ｎ以上であっても、一度でも安定化フラグをＯＮにしていなければ（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、保持ＩＤが存在しないので、ステップＳ１１２の処理をスキップする。
　ステップＳ１１１、又はステップＳ１１２に続いて、ＣＰＵ１１は、時系列データの全ての時刻を処理したかどうか判定する（ステップＳ１１３）。時系列データの全ての時刻を処理していれば（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、一連の処理を終了する。一方、時系列データの全ての時刻を処理していなければ（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、時刻ｔを１増加する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４に続いて、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１０１の、入力される時系列データの時刻ｔの観測ＩＤを取り出す処理に戻る。
　切替り判定装置１０は、図７に示した一連の動作を実行することで、入力される時系列データから、値が切り替わるタイミングを安定して判定することができる。切替り判定装置１０は、値が切り替わるタイミングを安定して判定できることで、例えば、現在位置の正確な判定に寄与することができる。
　図８は、切替り判定装置１０による切替り判定処理の一例を説明する図である。図８には、時刻、切替り判定装置１０が各時刻において取得したＢＬＥビーコンのＩＤ、連続性カウンタ値、安定化フラグ、及び切替り判定装置１０が最終的に出力するＢＬＥビーコンのＩＤが示されている。なお、図８に示す判定処理の一例では、切替り判定装置１０は、上述のステップＳ１０７を省略し、時間を遡ってＩＤを出力しない。
　図８に示した例において、閾値Ｎを５とする。時刻ｔ＝１～５において、ＣＰＵ１１が取得したＢＬＥビーコンのＩＤは「１１１８１」で全て同一である。従って、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝５の時点で、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定し、ＢＬＥビーコンのＩＤ「１１１８１」を出力する。続く時刻ｔ＝６の時点で、取得したＢＬＥビーコンのＩＤが、前時刻のＩＤと異なる値となったため、ＣＰＵ１１は、安定化フラグを０（ＯＦＦ）に設定する。しかし、出力されるＢＬＥビーコンのＩＤに変化はない。その後、ＢＬＥビーコンのＩＤが細かく変化するが、ＣＰＵ１１は、出力値の不安定な切替りを抑制し、時刻ｔ＝５の時点におけるＢＬＥビーコンのＩＤである「１１１８１」を出力し続ける。
　その後、時刻ｔ＝１２～１６において、ＣＰＵ１１が取得したＢＬＥビーコンのＩＤは「１１１８２」で全て同一となる。すると、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝１６の時点で、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定する。そして、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝１６の時点でＢＬＥビーコンのＩＤの出力を「１１１８１」から「１１１８２」に切り替える。
　図８に示した例では、閾値Ｎが５であるため、同一のＢＬＥビーコンのＩＤが５つ連続した時点で初めて安定化フラグが１（ＯＮ）に設定され、ＢＬＥビーコンのＩＤが出力される。従って、出力には最低でも５時刻分の遅れが発生する。
　ＣＰＵ１１は、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定したタイミングで、図７のステップＳ１０７のように、時刻ｔ－１から時刻ｔ－Ｎ＋１において、保持したＢＬＥビーコンのＩＤを出力すれば、遅れを解消できる。
　図９は、切替り判定装置１０による切替り判定処理を説明する図である。図９には、時刻、切替り判定装置１０が各時刻において取得したＢＬＥビーコンのＩＤ、連続性カウンタ値、安定化フラグ、及び切替り判定装置１０が最終的に出力するＢＬＥビーコンのＩＤが示されている。閾値Ｎは、図８の例と同様に５とする。図９に示す判定処理の例では、切替り判定装置１０は、図７に示す判定処理の通り、ステップＳ１０７を行い、時間を遡ってＩＤを出力する。
　図９の例において、図８の例と同様に、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝５の時点で、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定する。そして、この時点で、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝１～４に遡り、時刻ｔ＝１～４における出力として、ＢＬＥビーコンのＩＤ「１１１８１」を出力する。
　また、図９の例において、図８の例と同様に、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝１６の時点で、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定する。そして、この時点で、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝１２～１５に遡り、時刻ｔ＝１２～１５における出力として、ＢＬＥビーコンのＩＤ「１１１８２」を出力する。すなわち、時刻ｔ＝１２～１５では、一旦、ＢＬＥビーコンのＩＤ「１１１８１」が出力され、ＢＬＥビーコンのＩＤ「１１１８２」の安定化が判断された時刻ｔ＝１６で、ＢＬＥビーコンのＩＤ「１１１８２」が上書きされる。
　このように、ＣＰＵ１１が、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定したタイミングで、図７のステップＳ１０７のように、時刻ｔ－１から時刻ｔ－Ｎ＋１においてＢＬＥビーコンのＩＤを出力することで、入力に対する出力の遅れをなくすことができる。
　以下では、様々なユースケースの例を挙げて、切替り判定装置１０の効果を説明する。
　（電波の受信による現在の階層の判定）
　まず、無線信号を受信した場所として、複数の階層（フロア）の中のどの階層にいるのかを判定する例を説明する。複数の階層を有する建物において、携帯端末が、各階層に設置された無線装置から発信された電波を受信し、受信した電波の強度によってどの階層に居るかを判定する状況を考える。例えば、スタジアムの外周通路のように、外部に開けている場合、現在の階層の上下の階層に設置された無線装置から送信される電波を携帯端末で受信できてしまう。また、例えば、デパートの階段においても、上の階及び下の階に吹き抜ける構造となっており、現在の階層の上下の階層に設置された無線装置から送信される電波を携帯端末で受信できてしまう。
　そのような場合において、切替り判定装置１０が、上述した切替り判定処理を実行することで、現在の階層を安定して判定することが可能となる。
　図１０は、切替り判定装置１０による切替り判定処理を説明する図である。図１０には、ＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントから発信される電波の観測データ、連続性カウンタ値、安定化フラグ、過去に判断した階層、及び最終出力の、測位時刻の経過に伴う時系列的な変化が示されている。観測データの値は、最大強度の電波を受信したＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントが設置されている階層である。
　図１０に示した例では、閾値Ｎを３とする。即ち、ＣＰＵ１１は、入力した観測データの値が３時刻続けて同じであれば、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定する。
　図１０に示したように、測位時刻１～３において、観測データはいずれも５階を示す「５」であった。従って、ＣＰＵ１１は、測位時刻３の時点で安定化フラグを１（ＯＮ）に設定する。そして、ＣＰＵ１１は、最終出力を「５」として出力する。
　その後、測位時刻６の時点で観測データの値が５階を示す「５」から６階を示す「６」に変動した。測位時刻６の時点で、ＣＰＵ１１は、連続性カウンタ値を１にリセットし、安定化フラグを０（ＯＦＦ）に設定する。しかし、ＣＰＵ１１は、測位時刻６の時点での最終出力は「５」のままである。
　その後、測位時刻１２の時点までは観測データの値が細かく変動する。測位時刻１２の時点までは、観測データの値が３回続けて同じになることはなかった。従って、ＣＰＵ１１は、測位時刻１２の時点まで最終出力を「５」のままにしている。
　続いて、測位時刻１３～１５において、観測データはいずれも「６」であった。従って、ＣＰＵ１１は、測位時刻１５の時点で安定化フラグを１（ＯＮ）に設定する。そして、ＣＰＵ１１は、測位時刻１５の時点で、測位時刻１３及び１４に遡り、各測位時刻の最終出力を「６」として出力する。
　このように、切替り判定装置１０は、Ｎ回連続して同一の観測データが入力されたタイミングを切替りのタイミングと判定することで、観測データの値の切替り時点を検出して、出力する値を安定させることができる。
　例えば、多数のＢＬＥビーコンが設置されている環境であったり、階層（フロア）毎にＢＬＥビーコンが設置されている環境であったりする場合に、切替り判定装置１０は、切替り判定処理を実行して、データが切替ったタイミングを精度よく検出することができる。階段での移動に限らず、エスカレータ又はエレベータ等によって階層（フロア）を跨いで移動した場合も同様に、切替り判定装置１０は、切替り判定処理を実行して、データが切替ったタイミングを精度よく検出することができる。そして、切替り判定装置１０は、データが切替ったタイミングを精度よく検出することで、現在の位置、又は現在の階層の正確な判定に寄与することが出来る。
　入力される時系列データの値が時間の経過とともに変動し得る場合、平滑化フィルタやカルマンフィルタを用いて変動によるノイズを除去する技術が知られている。
　入力される時系列データのノイズ除去に平滑化フィルタを用いた場合、計算量は少なく済み、事前処理は不要であり、かつ、リアルタイム処理が可能である。一方、ノイズ除去に平滑化フィルタを用いた場合、フィルタ処理後のデータ系列の切替りが更に不明瞭になる。従って、２次元平面上に多数のビーコンが配置された環境下での人の位置を判断する際に、平滑化フィルタを用いてノイズ除去を行った場合、最近傍ではない平均的な位置のビーコンが選定されてしまう。従って、平滑化フィルタを用いた場合、人の位置は判断できない。
　入力される時系列データのノイズ除去にカルマンフィルタを用いた場合、リアルタイム処理は可能ではあるが、計算量が多くなり、事前にモデルパラメータの推定が必要となる。カルマンフィルタを用いてノイズ除去を行った場合、フィルタ処理後のデータ系列の切替りが、ノイズ除去の効果により、ある程度は明確になる。２次元平面上に多数のビーコンが配置された環境下での人の位置を判断する際に、カルマンフィルタを用いてノイズ除去を行った場合、人の大凡の位置を検出することはできる。しかし、カルマンフィルタを用いてノイズ除去を行った場合、比較的近くのビーコンが選定されるだけであって、最近傍のビーコンの選定はできない。カルマンフィルタを用いてノイズ除去を行った場合、人は様々な動きをする為、一般的な歩行モデルの構築は困難である。
　これらのフィルタに対し、本実施形態に係る切替り判定処理は、計算量は少なく済み、事前処理は不要であり、かつ、リアルタイム処理が可能である。そして、本実施形態に係る切替り判定処理は、処理後のデータ系列の切替りが明確になる。従って、２次元平面上に多数のビーコンが配置された環境下での人の位置の判断に本実施形態に係る切替り処理を適用することで、人の位置及び移動に合わせて最近傍のビーコンを選定することができる。
　（進行方向の切替りの判定）
　切替り判定装置１０は、他の装置からの時系列データの出力を入力として、入力した時系列データの切替り時点を安定して検出することができる。例えば、ユーザの進行方向を検出したい場合、不規則に変動する進行方向の時系列データのみから、ユーザが本当に曲がった時点を検出することは困難である。また、例えば、ユーザの現在位置を検出したい場合、不規則に変動する位置情報の時系列データのみから、建物への出入りを識別することは困難である。切替り判定装置１０は、進行方向の時系列データ、又は位置情報の時系列データを入力として、進行方向又は位置情報の時系列データの切替り時点を安定して検出することができる。これにより、切替り判定装置１０は、道路を曲がったことによる進行方向の切替り、又は、建物若しくは地下街への出入り口での出入りの識別等に寄与することができる。
　値が大きく変動するデータを安定化させる方法として、例えば、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ　Ｉｍｐｕｌｓｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを用いる方法が知られている。衛星測位システムにおける人工衛星から発信された電波に含まれるデータを用いることで、現在位置に加えて、現在の方向（ベアリング値）を計算することができる。ベアリング値が大きく変動する場合、ＦＩＲフィルタを通すことでベアリング値の変動を安定される方法が考えられる。
　図１１は、ベアリング値及び５点ＦＩＲフィルタを通した後のベアリング値の時間変化を示したグラフである。このように、ベアリング値が大きく変動するような環境では、５点ＦＩＲフィルタを用いても、ベアリング値の変動の影響を抑えることが難しい。
　図１２は、切替り判定装置１０での切替り判定処理に基づいた、進行方向の切替り判定を示したグラフである。ベアリング値のみでは、進行方向の切替り時点の検出が困難である。従って、ベアリング値から求まる進行方向と平行している、歩行空間ネットワークの進行方向を抽出する。切替り判定装置１０での切替り判定処理は、歩行空間ネットワークの進行方向を入力として、データの切替り時点を判定する。図１２のグラフにおいて丸で示した場所が、進行方向が切替ったと判定した場所である。このように、切替り判定装置１０は、データの切替り時点を安定して判定することができる。すなわち、切替り判定装置１０は、進行方向の切替り時点の正確な判定に寄与することができる。
　（建物又は地下通路への出入り判定）
　衛星測位システム、ＢＬＥビーコン、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイント等からの電波の受信により、現在位置をスマートフォンなどで判定する場合を考える。このような環境下で現在位置を判定する場合、電波の不安定性、及び、建物の壁などの構造物の形状による電波の反射、回折、減衰等により、スマートフォン等での位置測位結果が示す現在地が不安定に変動する。従って、建物又は地下通路への出入り時点が不明確になる。
　例えば、一般の建物では、出入口付近の屋内でも、屋外から届く衛星測位システムの電波が受信できる。逆に、屋外でも、屋内に設置したＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントの電波が受信できる。このため、建物の境界付近では屋内外の判定が困難である。また、例えば、地下通路又は地下街への出入口では、屋外に向かって開放となる。地下通路又は地下街への出入口付近では、衛星測位システム、ＢＬＥビーコン、及びＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントの電波が全て受信され得る。そのため、出入口付近ではどの位置にいるのか判別できず、屋内外の判定が困難である。また、例えば、公共性の高い建物の出入口では、ガラスの壁又は扉が利用されることが多い。ガラスの壁又は扉が利用された出入口付近では、屋外からの衛星測位システムの電波、並びに、屋内に設置されたＢＬＥビーコン及びＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントの電波の両方が透過して受信され得る。そのため、ガラスの壁又は扉が利用された出入口付近ではどの位置にいるのか判別できず、屋内外の判定が困難な場合があり得る。
　このような場合に、切替り判定装置１０での切替り判定処理を用いることで、屋内外の判定が明確になる。切替り判定装置１０は、屋内外の判定が明確になることで、屋内外の判定結果を安定して出力することができる。本実施形態では、切替り判定装置１０は以下の基準で切替りの判定を行う。
　屋外にいることを判定する基準は、例えば、衛星測位システムが発信する電波を連続して３回受信した場合とする。以下では、衛星測位システムはＧＰＳであるとして説明する。切替り判定装置１０は、屋外に居ると判定すると、屋外判定フラグを１に設定し、屋内判定フラグを０に設定する。屋内にいることを判定する基準は、ＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントが発信する電波を１回でも受信した場合とする。切替り判定装置１０は、屋内に居ると判定すると、屋外判定フラグを０に設定し、屋内判定フラグを１に設定する。切替り判定装置１０は、屋内にいると判定した後、屋外にいると判定するまでに観測された、衛星測位システムによる測位結果は破棄する。その他の測位結果については、切替り判定装置１０は、屋内外の判定に従い出力する。
　図１３は、切替り判定装置１０による切替り判定処理の一例を説明する図である。図１３には、実データ（ＧＰＳ等の衛星測位システム、又はＢＬＥビーコン若しくはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントから発信される電波の観測データ）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）／ビーコン連続性カウンタ値、ＧＰＳ連続性カウンタ値、屋内判定フラグ、屋外判定フラグ、判定フラグのみの屋内外判定（保持値）、及び最終的な屋内外判定結果の、測位時刻の経過に伴う時系列的な変化が示されている。Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）／ビーコン連続性カウンタ値及びＧＰＳ連続性カウンタ値は、開示の異なる連続性カウンタ値の一例である。
　図１３に示したように、測位時刻１～３において、実データはいずれも衛星測位システムからのデータであった。従って、測位時刻３の時点でＣＰＵ１１は、屋外判定フラグを１に設定する。そして、ＣＰＵ１１は、屋内外判定結果を「外」として出力する。判定フラグのみの屋内外判定結果では、測位時刻３の時点で初めて「外」と判定される。ここで、ＣＰＵ１１は、測位時刻１及び２の時点まで遡って補間し、屋内外判定結果を「外」として出力する。
　続く測位時刻５の時点で、実データはいずれもＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントからのデータであった。従って、測位時刻５の時点でＣＰＵ１１は、屋外判定フラグを０に設定するとともに、屋内判定フラグを１に設定する。そして、ＣＰＵ１１は、屋内外判定結果を「内」として出力する。ＣＰＵ１１は、屋内判定フラグが１になったので、衛星測位システムからのデータを破棄する。
　その後、測位時刻１４の時点までは観測データの値が細かく変動する。測位時刻１４の時点までは、衛星測位システムからのデータが３回続けて観測されることはなかった。従って、ＣＰＵ１１は、測位時刻１４の時点まで、ＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントからのデータを観測した時刻において、屋内外判定結果を「内」として出力する。
　その後、測位時刻１５～１７において、実データはいずれも衛星測位システムからのデータであった。従って、測位時刻１７の時点でＣＰＵ１１は、屋外判定フラグを１に設定するとともに、屋内判定フラグを０に設定する。そして、ＣＰＵ１１は、屋内外判定結果を「外」として出力する。判定フラグのみの屋内外判定結果では、測位時刻１７の時点で初めて「外」と判定される。ここで、ＣＰＵ１１は、測位時刻１５及び１６の時点まで遡って補間し、屋内外判定結果を「外」として出力する。
　切替り判定装置１０は、屋内と屋外のどちらに居るかを判定する場合、以下で説明する、ＧＰＳからの電波の受信に伴う切替り判定処理と、ＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントからの電波の受信に伴う切替り判定処理と、を並行して実行する。
　図１４は、切替り判定装置１０による切替り判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２又はストレージ１４から切替り判定プログラムを読み出して、ＲＡＭ１３に展開して実行することにより、切替り判定処理が行なわれる。
　図１４に示した処理は、ＧＰＳから発信された電波の受信に伴う切替り判定処理である。ＣＰＵ１１は、入力される時系列データの時刻ｔの観測値を取り出す（ステップＳ２０１）。ｔの初期値は０とする。ここでは、入力される時系列データは、ＧＰＳから発信された電波であるか、ＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントから発信された電波であるか、を示す情報から成る。
　ステップＳ２０１に続いて、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２０１で取り出した観測値が、１時刻前に取り出した観測値と同一、つまり、どちらもＧＰＳから発信された電波を示す情報であるかどうか判定する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０１で取り出した観測値と、１時刻前に取り出した観測値とが同一でなければ（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ連続性カウンタ値を０にリセットする（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３の後の処理は後述する。一方、ステップＳ２０１で取り出した観測値と、１時刻前に取り出した観測値とが同一であれば（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ連続性カウンタ値を１つ増加する（ステップＳ２０４）。
　ステップＳ２０４に続いて、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ１と等しいかどうか判定する（ステップＳ２０５）。ＧＰＳ連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ１と等しければ（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、保持値を時刻ｔの観測値に相当する値、すなわち「外」に変更する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６に続いて、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ－１からｔ－Ｎ１＋１において、保持値を出力する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７に続いて、ＣＰＵ１１は、屋外判定フラグをＯＮに設定し、屋内判定フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ２０８）。それぞれのフラグのＯＮに対応する値は、例えば１であり、ＯＦＦに対応する値は、例えば０である。
　ステップＳ２０５での判定の結果、ＧＰＳ連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ１と等しくなければ（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ１より大きいかどうか判定する（ステップＳ２０９）。ＧＰＳ連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ１より大きい場合は、ＣＰＵ１１は、屋外判定フラグをＯＮに設定し、屋内判定フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ２０８）。一方、ＧＰＳ連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ１未満の場合は、ＣＰＵ１１は、屋外判定フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ２１０）。
　ステップＳ２０３、ステップＳ２０８又はステップＳ２１０に続いて、ＣＰＵ１１は、時刻ｔが所定の閾値Ｎ１以上であり、かつ、一度でも安定化フラグをＯＮにしたかどうか判定する（ステップＳ２１１）。時刻ｔが所定の閾値Ｎ１以上であり、かつ、一度でも安定化フラグをＯＮにしていれば（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、保持値を出力する（ステップＳ２１２）。一方、時刻ｔが所定の閾値Ｎ１未満であれば、又は、時刻ｔが所定の閾値Ｎ１以上であっても、一度でも安定化フラグをＯＮにしていなければ（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、保持値が存在しないので、ステップＳ２１２の処理をスキップする。
　ステップＳ２１１、又はステップＳ２１２に続いて、ＣＰＵ１１は、時系列データの全ての時刻を処理したかどうか判定する（ステップＳ２１３）。時系列データの全ての時刻を処理していれば（ステップＳ２１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、一連の処理を終了する。一方、時系列データの全ての時刻を処理していなければ（ステップＳ２１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、時刻ｔを１増加する（ステップＳ２１４）。ステップＳ２１４に続いて、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２０１の、入力される時系列データの時刻ｔの観測値を取り出す処理に戻る。
　図１５は、切替り判定装置１０による切替り判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２又はストレージ１４から切替り判定プログラムを読み出して、ＲＡＭ１３に展開して実行することにより、切替り判定処理が行なわれる。
　図１５に示した処理は、ＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントから発信された電波の受信に伴う切替り判定処理である。ＣＰＵ１１は、入力される時系列データの時刻ｔの観測値を取り出す（ステップＳ３０１）。ｔの初期値は０とする。ここでは、入力される時系列データは、ＧＰＳから発信された電波であるか、ＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントから発信された電波であるか、を示す情報から成る。
　ステップＳ３０１に続いて、ＣＰＵ１１は、ステップＳ３０１で取り出した観測値が、１時刻前に取り出した観測値と同一、つまり、どちらもＢＬＥビーコン又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイントから発信された電波を示す情報であるかどうか判定する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０１で取り出した観測値と、１時刻前に取り出した観測値とが同一でなければ（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）／ビーコン連続性カウンタ値を０にリセットする（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３の後の処理は後述する。一方、ステップＳ３０１で取り出した観測値と、１時刻前に取り出した観測値とが同一であれば（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）／ビーコン連続性カウンタ値を１つ増加する（ステップＳ３０４）。
　ステップＳ３０４に続いて、ＣＰＵ１１は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）／ビーコン連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ２と等しいかどうか判定する（ステップＳ３０５）。Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）／ビーコン連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ２と等しければ（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、保持値を時刻ｔの観測値に相当する値、すなわち「内」に変更する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０６に続いて、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ－１からｔ－Ｎ２＋１において、保持値を出力する（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７に続いて、ＣＰＵ１１は、屋内判定フラグをＯＮに設定し、屋外判定フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ３０８）。それぞれのフラグのＯＮに対応する値は、例えば１であり、ＯＦＦに対応する値は、例えば０である。
　ステップＳ３０５での判定の結果、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）／ビーコン連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ２と等しくなければ（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）／ビーコン連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ２より大きいかどうか判定する（ステップＳ３０９）。Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）／ビーコン連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ２より大きい場合は、ＣＰＵ１１は、屋内判定フラグをＯＮに設定し、屋外判定フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ３０８）。一方、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）／ビーコン連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ２未満の場合は、ＣＰＵ１１は、屋内判定フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ３１０）。
　ステップＳ３０３、ステップＳ３０８又はステップＳ３１０に続いて、ＣＰＵ１１は、時刻ｔが所定の閾値Ｎ２以上であり、かつ、一度でも安定化フラグをＯＮにしたかどうか判定する（ステップＳ３１１）。時刻ｔが所定の閾値Ｎ２以上であり、かつ、一度でも安定化フラグをＯＮにしていれば（ステップＳ３１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、保持値を出力する（ステップＳ３１２）。一方、時刻ｔが所定の閾値Ｎ２未満であれば、又は、時刻ｔが所定の閾値Ｎ２以上であっても、一度でも安定化フラグをＯＮにしていなければ（ステップＳ３１１：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、保持値が存在しないので、ステップＳ３１２の処理をスキップする。
　ステップＳ３１１、又はステップＳ３１２に続いて、ＣＰＵ１１は、時系列データの全ての時刻を処理したかどうか判定する（ステップＳ３１３）。時系列データの全ての時刻を処理していれば（ステップＳ３１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、一連の処理を終了する。一方、時系列データの全ての時刻を処理していなければ（ステップＳ３１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、時刻ｔを１増加する（ステップＳ３１４）。ステップＳ３１４に続いて、ＣＰＵ１１は、ステップＳ３０１の、入力される時系列データの時刻ｔの観測値を取り出す処理に戻る。
　以上により、切替り判定装置１０は、電波の受信状態に応じて屋内と屋外のどちらにいるかどうかを適切に判定することができる。
　（歩行通路の判定）
　衛星測位システムから発信される電波をスマートフォン等の携帯端末で受信して現在位置を求め、その現在位置に対してマップマッチングを実施することで、道路の両端の歩道のうち、どちらの歩道をユーザが歩いているかを判定する場合を考える。図１６～図１８は、マップマッチングによる、ユーザが歩行する歩道の判定処理を説明する図である。図１６～図１８には、２つの建物、それぞれの建物側に沿って設けられる歩道、ＧＰＳ等の衛星測位システムによる測位結果の軌跡が示されている。ここで、図１６に示したような測位結果の軌跡が得られる際に、マップマッチングを実施することでユーザがどちらの歩道を歩行したか判定する場合を考える。
　図１７には、測位時刻毎に求められる歩行ネットワークの第１候補及び第２候補が示されている。ここでは、現在位置との距離が近い歩道を第１候補とし、遠い歩道を第２候補としている。切替り判定装置１０は、第１候補の時系列データを入力として、歩行経路が切り替わるタイミングを判定する。図１８には、切替り判定装置１０による切替り判定によって、全ての測位時刻において、ユーザがリンクＩＤ＝１の歩道を歩行したと判定した例が示されている。
　図１９は、切替り判定装置１０による切替り判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２又はストレージ１４から切替り判定プログラムを読み出して、ＲＡＭ１３に展開して実行することにより、切替り判定処理が行なわれる。
　入力される時系列データは、ここではマップマッチングにより選択された第１候補経路ＩＤである。ＣＰＵ１１は、入力される時系列データの時刻ｔの第１候補経路ＩＤを取り出す（ステップＳ４０１）。ｔの初期値は０とする。
　ステップＳ４０１に続いて、ＣＰＵ１１は、ステップＳ４０１で取り出した経路ＩＤが、１時刻前に取り出した経路ＩＤと同一であるかどうか判定する（ステップＳ４０２）。ステップＳ４０１で取り出した経路ＩＤと、１時刻前に取り出した経路ＩＤとが同一でなければ（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、連続性カウンタ値を０にリセットする（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の後の処理は後述する。一方、ステップＳ４０１で取り出した経路ＩＤと、１時刻前に取り出した経路ＩＤとが同一であれば（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、連続性カウンタ値を１つ増加する（ステップＳ４０４）。
　ステップＳ４０４に続いて、ＣＰＵ１１は、連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎと等しいかどうか判定する（ステップＳ４０５）。連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎと等しければ（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、保持ＩＤを時刻ｔの経路ＩＤに変更する（ステップＳ４０６）。保持ＩＤは保持値の一例である。ステップＳ１０６に続いて、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ－１からｔ－Ｎ＋１において、保持ＩＤを出力する（ステップＳ４０７）。ステップＳ４０７に続いて、ＣＰＵ１１は、安定化フラグをＯＮに設定する（ステップＳ４０８）。安定化フラグのＯＮに対応する値は、例えば１である。
　ステップＳ４０５での判定の結果、連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎと等しくなければ（ステップＳ４０５：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎより大きいかどうか判定する（ステップＳ４０９）。連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎより大きい場合は、ＣＰＵ１１は、安定化フラグをＯＮに設定する（ステップＳ４０８）。一方、連続性カウンタ値が所定の閾値Ｎ未満の場合は、ＣＰＵ１１は、安定化フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ４１０）。安定化フラグのＯＦＦに対応する値は、例えば０である。
　ステップＳ４０３、ステップＳ４０８又はステップＳ４１０に続いて、ＣＰＵ１１は、時刻ｔが所定の閾値Ｎ以上であり、かつ、一度でも安定化フラグをＯＮにしたかどうか判定する（ステップＳ４１１）。時刻ｔが所定の閾値Ｎ以上であり、かつ、一度でも安定化フラグをＯＮにしていれば（ステップＳ４１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、保持ＩＤを出力する（ステップＳ４１２）。一方、時刻ｔが所定の閾値Ｎ未満であれば、又は、時刻ｔが所定の閾値Ｎ以上であっても、一度でも安定化フラグをＯＮにしていなければ（ステップＳ４１１：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、保持ＩＤが存在しないので、ステップＳ４１２の処理をスキップする。
　ステップＳ４１１、又はステップＳ４１２に続いて、ＣＰＵ１１は、時系列データの全ての時刻を処理したかどうか判定する（ステップＳ４１３）。時系列データの全ての時刻を処理していれば（ステップＳ４１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、一連の処理を終了する。一方、時系列データの全ての時刻を処理していなければ（ステップＳ４１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、時刻ｔを１増加する（ステップＳ４１４）。ステップＳ４１４に続いて、ＣＰＵ１１は、ステップＳ４０１の、入力される時系列データの時刻ｔの経路ＩＤを取り出す処理に戻る。
　切替り判定装置１０は、図１９に示した一連の動作を実行することで、入力される時系列データから、値が切り替わるタイミングを安定して判定することができる。切替り判定装置１０は、値が切り替わるタイミングを安定して判定できることで、ユーザの歩行位置の正確な判定に寄与することができる。
　図２０は、切替り判定装置１０による切替り判定処理を説明する図である。図２０には、時刻、切替り判定装置１０が各時刻において取得した第１候補経路ＩＤ、連続性カウンタ値、安定化フラグ、及び切替り判定装置１０が最終的に出力する経路ＩＤが示されている。
　図２０に示した例において、閾値Ｎを５とする。時刻ｔ＝１～５において、ＣＰＵ１１が取得した第１候補経路ＩＤは「１１１８１」で全て同一である。従って、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝５の時点で、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定し、経路ＩＤ「１１１８１」を出力する。続く時刻ｔ＝６の時点で、取得した第１候補経路ＩＤが、前時刻のＩＤと異なる値となったため、ＣＰＵ１１は、安定化フラグを０（ＯＦＦ）に設定する。しかし、出力される経路ＩＤに変化はない。その後、第１候補経路ＩＤが細かく変化するが、ＣＰＵ１１は、出力値の不安定な切替りを抑制し、時刻ｔ＝５の時点における経路ＩＤである「１１１８１」を出力し続ける。
　その後、時刻ｔ＝１２～１６において、ＣＰＵ１１が取得した第１候補経路ＩＤは「１１１８２」で全て同一となる。すると、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝１６の時点で、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定する。そして、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝１６の時点で経路ＩＤの出力を「１１１８１」から「１１１８２」に切り替える。
　図２０に示した例では、閾値Ｎが５であるため、同一の第１候補経路ＩＤが５つ連続して、初めて安定化フラグが１（ＯＮ）に設定され、経路ＩＤが出力される。従って、出力には最低でも５時刻分の遅れが発生する。
　そこで、ＣＰＵ１１は、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定したタイミングで、図１９のステップＳ４０７のように、時刻ｔ－１から時刻ｔ－Ｎ＋１において、保持した経路ＩＤを出力する。
　図２１は、切替り判定装置１０による切替り判定処理を説明する図である。図２１には、時刻、切替り判定装置１０が各時刻において取得した第１候補経路ＩＤ、連続性カウンタ値、安定化フラグ、及び切替り判定装置１０が最終的に出力する経路ＩＤが示されている。
　図２１の例において、図２０の例と同様に、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝５の時点で、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定する。そして、この時点で、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝１～４における出力として、経路ＩＤ「１１１８１」を出力する。
　また、図２１の例において、図８の例と同様に、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝１６の時点で、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定する。そして、この時点で、ＣＰＵ１１は、時刻ｔ＝１２～１５における出力として、経路ＩＤ「１１１８２」を出力する。
　このように、ＣＰＵ１１が、安定化フラグを１（ＯＮ）に設定したタイミングで、図１９のステップＳ４０７のように、時刻ｔ－１から時刻ｔ－Ｎ＋１において経路ＩＤを出力することで、入力に対する出力の遅れをなくすことができる。
　なお、上記各実施形態でＣＰＵがソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した切替り判定処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、切替り判定処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
　また、上記各実施形態では、切替り判定プログラムがストレージ１４に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｋ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）メモリ等の非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記憶媒体に記憶された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
　以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
　（付記項１）
　メモリと、
　前記メモリに接続された少なくとも１つのプロセッサと、
　を含み、
　前記プロセッサは、
　時系列データが入力され、
　入力された前記時系列データの各時刻における値と、前記時系列データの前記各時刻の１つ前の時刻における値とを比較して、一致する場合には連続性カウンタ値を増加させ、一致しない場合には前記連続性カウンタ値をリセットし、
　前記連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻における前記時系列データの値を保持値とし、前記連続性カウンタ値がリセットされて以降、前記閾値になるまで連続的に増加している各時刻に遡って前記保持値を出力する、
　ように構成されている切替り判定装置。
　（付記項２）
　切替り判定処理を実行するようにコンピュータによって実行可能なプログラムを記憶した非一時的記憶媒体であって、
　前記切替り判定処理は、
　時系列データが入力され、
　入力された前記時系列データの各時刻における値と、前記時系列データの前記各時刻の１つ前の時刻における値とを比較して、一致する場合には連続性カウンタ値を増加させ、一致しない場合には前記連続性カウンタ値をリセットし、
　前記連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻における前記時系列データの値を保持値とし、前記連続性カウンタ値がリセットされて以降、前記閾値になるまで連続的に増加している各時刻に遡って前記保持値を出力する、
　非一時的記憶媒体。
１０　切替り判定装置
１０１　入力部
１０２　連続性カウンタ値
１０３　保持値出力部
１０４　判定部

Claims (8)

  1. 　無線信号を連続的に受信して得られる時系列データが入力される入力部と、
    　入力された前記時系列データの各時刻における値と、前記時系列データの前記各時刻の１つ前の時刻における値とを比較して、一致する場合には連続性カウンタ値を増加させ、一致しない場合には前記連続性カウンタ値をリセットする連続性カウント部と、
    　前記連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻における前記時系列データの値を保持値とし、次に連続性カウンタ値が閾値以上となるまで、前記保持値を出力する保持値出力部と、
    を備える切替り判定装置。
  2. 　前記保持値出力部は、前記連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻から前記閾値分の時刻を遡って前記保持値を出力する請求項１記載の切替り判定装置。
  3. 　前記連続性カウント部は、前記無線信号の種類に応じて異なる前記連続性カウンタ値に対する処理を行い、
    　前記連続性カウント部による異なる前記連続性カウンタ値に対する処理の結果に基づいて、前記無線信号を受信した場所が屋内であるか屋外であるかを判定する判定部をさらに備える請求項１又は請求項２に記載の切替り判定装置。
  4. 　前記判定部は、衛星測位システムから送信された無線信号に対する前記連続性カウンタ値の処理によって前記連続性カウンタ値が第１閾値以上となった場合は場所が屋外であると判定し、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）　Ｌｏｗ　Ｅｎｅｒｇｙ）信号又は無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）アクセスポイントからの無線信号に対する前記連続性カウンタ値の処理によって前記連続性カウンタ値が第２閾値以上となった場合は場所が屋内であると判定する請求項３に記載の切替り判定装置。
  5. 　前記連続性カウント部による異なる前記連続性カウンタ値に対する処理の結果に基づいて、前記無線信号を受信した場所を判定する判定部をさらに備える、請求項１又は請求項２に記載の切替り判定装置。
  6. 　前記無線信号は衛星測位システムから送信された無線信号であり、
    　前記連続性カウント部による前記連続性カウンタ値に対する処理の結果に基づいて、進行方向の変化を判定する判定部をさらに備える請求項２に記載の切替り判定装置。
  7. 　無線信号を連続的に受信して得られる時系列データが入力され、
    　入力された前記時系列データの各時刻における値と、前記時系列データの前記各時刻の１つ前の時刻における値とを比較して、一致する場合には連続性カウンタ値を増加させ、一致しない場合には前記連続性カウンタ値をリセットし、
    　前記連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻における前記時系列データの値を保持値とし、前記連続性カウンタ値がリセットされて以降、前記閾値になるまで連続的に増加している各時刻に遡って前記保持値を出力する、
    処理をコンピュータが実行する切替り判定方法。
  8. 　無線信号を連続的に受信して得られる時系列データが入力され、
    　入力された前記時系列データの各時刻における値と、前記時系列データの前記各時刻の１つ前の時刻における値とを比較して、一致する場合には連続性カウンタ値を増加させ、一致しない場合には前記連続性カウンタ値をリセットし、
    　前記連続性カウンタ値が閾値以上となった時刻における前記時系列データの値を保持値とし、前記連続性カウンタ値がリセットされて以降、前記閾値になるまで連続的に増加している各時刻に遡って前記保持値を出力する、
    処理をコンピュータに実行させる切替り判定プログラム。
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