(57)【要約】  ウェアラブル端末は、加速度値を用いて鉛直方向の加速度量を算出する。ウェアラブル端末は、気圧値を用いて気圧値の変化量を算出する。そして、ウェアラブル端末は、鉛直方向の加速度量と気圧値の変化量とを乗算する。その後、ウェアラブル端末は、算出された乗算結果に基づいて、鉛直方向の変化量を検出する。例えば、ウェアラブル端末は、乗算結果がプラス値の場合は、鉛直方向の変化量を０に設定し、乗算結果がマイナス値の場合は、乗算結果を鉛直方向の変化量に設定する。
2016181442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度値を用いて鉛直方向の加速度量を算出する第１算出部と、
気圧値を用いて前記気圧値の変化量を算出する第２算出部と、
前記鉛直方向の加速度量と前記気圧値の変化量とを乗算する乗算部と、
前記乗算部によって算出された乗算結果に基づいて、前記鉛直方向の変化量を検出する検出部と
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記検出部は、前記乗算結果が所定値以上の場合は、前記鉛直方向の変化量を一定値に設定して前記鉛直方向への移動が発生していないと検出し、前記乗算結果が所定値未満の場合は、当該乗算結果を前記鉛直方向の変化量に設定し、前記鉛直方向への移動が発生したと検出することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記乗算部は、前記気圧値の変化量がマイナスの変化量であり、前記鉛直方向の加速度量がプラスの変化量である場合、前記鉛直方向の加速度量と前記気圧値の変化量とを乗算した結果の絶対値を算出し、
前記検出部は、前記絶対値を前記鉛直方向の変化量として検出することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記検出部によって検出された前記鉛直方向の変化量と閾値との比較によって、ユーザの姿勢が立位、臥位、座位のいずれであるかを判別する判別部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記判別部は、前記鉛直方向の変化量が第１の閾値より小さい場合は、前記ユーザの姿勢を前記臥位と検出し、前記鉛直方向の変化量が前記第１の閾値以上かつ第２の閾値未満である場合は、前記ユーザの姿勢を前記座位と検出することを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記乗算部は、前記気圧値の変化量がマイナスの変化量であり、前記鉛直方向の加速度量がプラスの変化量である場合、前記鉛直方向の加速度量と前記気圧値の変化量とを乗算した結果の絶対値を算出し、
前記検出部は、前記絶対値を前記鉛直方向の変化量として検出し、
前記判別部は、前記絶対値が第３の閾値以上である場合に、前記ユーザの姿勢を前記立位と検出することを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項７】
コンピュータが、
加速度値を用いて鉛直方向の加速度量を算出し、
気圧値を用いて前記気圧値の変化量を算出し、
前記鉛直方向の加速度量と前記気圧値の変化量とを乗算し、
乗算結果に基づいて、鉛直方向の変化量を検出する
処理を実行することを特徴とする検出方法。
【請求項８】
コンピュータに、
加速度値を用いて鉛直方向の加速度量を算出し、
気圧値を用いて前記気圧値の変化量を算出し、
前記鉛直方向の加速度量と前記気圧値の変化量とを乗算し、
乗算結果に基づいて、鉛直方向の変化量を検出する
処理を実行させることを特徴とする検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、検出方法および検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯端末やウェアラブル端末などの様々な電子機器には、小型の各種センサが搭載され、各種センサ値を用いて日常生活の変化を振り返るライフログ機能や健康支援機能を実行するアプリケーションが普及している。例えば、電子機器は、加速度を用いて電子機器の水平方向の変化量や鉛直方向の変化量の測定を実施する。【０００３】
近年では、気圧センサを用いて、鉛直方向の変化量を精度よく検知する技術が知られている。例えば、電子機器は、搭載される気圧センサを用いて気圧値を測定し、気圧値の変化から鉛直方向の変化量を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９２９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記技術では、鉛直方向の変化量を誤検出する場合がある。例えば、ドアの開閉などに伴って急激に室内の気圧変化が起こった場合、電子機器が鉛直方向に移動していないにも関わらず、鉛直方向に移動したことを示す変化量が誤検出される場合がある。【０００６】
１つの側面では、鉛直方向の変化量の誤検出を抑制することができる電子機器、検出方法および検出プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の案では、電子機器は、加速度値を用いて鉛直方向の加速度量を算出する第１算出部と、気圧値を用いて前記気圧値の変化量を算出する第２算出部とを有する。電子機器は、前記鉛直方向の加速度量と前記気圧値の変化量とを乗算する乗算部と、前記乗算部によって算出された乗算結果に基づいて、前記鉛直方向の変化量を検出する検出部とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
一実施例では、鉛直方向の変化量の誤検出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例１に係るシステムの全体構成例を示す図である。
【図２】図２は、ウェアラブル端末のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】図３は、ウェアラブル端末の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、閾値ＤＢに記憶される情報の例を示す図である。
【図５】図５は、姿勢判別の例を説明する図である。
【図６】図６は、変化量算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、姿勢判別処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、外乱による誤検出の抑制例を説明する図である。
【図９】図９は、高さ変化量の補正例を説明する図である。
【図１０】図１０は、階段の移動時の検出例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる電子機器、検出方法および検出プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、各実施例は、矛盾のない範囲内で適宜組み合わせることができる。
【実施例１】
【００１１】
［全体構成］
図１は、実施例１に係るシステムの全体構成例を示す図である。図１に示すように、このシステムは、携帯端末１とクラウドサーバ５とがネットワークＮを介して接続され、携帯端末１とウェアラブル端末１０とが近距離無線通信で接続される。【００１２】
なお、ネットワークＮは、有線または無線を問わず、インターネット（Internet）を始め、ＬＡＮ（Local  Area  Network）やＶＰＮ（Virtual  Private  Network）などの任意の種類の通信網を採用できる。また、近距離無線通信には、接触型や非接触型を問わず、ブルートゥース（登録商標）、ＮＦＣ（Near  Field  Communication）などを採用することができる。【００１３】
携帯端末１は、ユーザが所持する移動体端末の一例であり、例えばスマートフォン、ノートパソコンなどである。この携帯端末１は、ウェアラブル端末１０からユーザの姿勢情報などを受信して、クラウドサーバ５に送信する。また、携帯端末１は、クラウドサーバ５から各種情報を受信し、受信した情報をディスプレイ等に表示させる。【００１４】
クラウドサーバ５は、携帯端末１から受信した姿勢情報に基づいて、ユーザの転倒などの異常を検出する。例えば、クラウドサーバ５は、監視対象のユーザの転倒などを検出すると、予め指定されている通知先に、監視対象のユーザが転倒したことを示すメール等を送信する。また、クラウドサーバ５は、監視対象のユーザが転倒したことを示すＷｅｂ画面などを送信することもできる。【００１５】
ウェアラブル端末１０は、携帯端末１を所持するユーザに装着される電子機器の一例であり、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ、気圧センサなどの各種センサを有する。このウェアラブル端末１０は、加速度値を用いて鉛直方向の加速度量を算出し、気圧値を用いて気圧値の変化量を算出する。そして、ウェアラブル端末１０は、鉛直方向の加速度量と気圧値の変化量とを乗算し、乗算結果に基づいて、鉛直方向の変化量を検出する。【００１６】
例えば、ウェアラブル端末１０は、鉛直方向の加速度量と気圧値の変化量の乗算結果がプラス値の場合は鉛直方向の変化量を０とし、マイナス値の場合に鉛直方向の変化量として検出する。この結果、ウェアラブル端末１０は、鉛直方向の変化量の誤検出を抑制することができる。【００１７】
［ハードウェア構成］
図２は、ウェアラブル端末のハードウェア構成例を示す図である。なお、携帯端末１は、一般的な携帯端末と同様のハードウェア構成を有し、クラウドサーバ５は、一般的なサーバと同様のハードウェア構成を有する。【００１８】
図２に示すように、ウェアラブル端末１０は、加速度センサ１０ａ、気圧センサ１０ｂ、通信装置１０ｃ、メモリ１０ｄ、プロセッサ１０ｅを有する。なお、ここで示したハードウェアは例示であり、ディスプレイなどの他のハードウェアを有していてもよい。【００１９】
加速度センサ１０ａは、加速度値（ｍ／ｓ２）を検出するセンサであり、例えば３軸センサである。例えば、加速度センサ１０ａは、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸それぞれの加速度値（加速度ベクトル）を測定して、プロセッサ１０ｅに測定結果を出力する。気圧センサ１０ｂは、気圧値（hpa）を測定するセンサであり、プロセッサ１０ｅに測定結果を出力する。【００２０】
通信装置１０ｃは、近距離無線通信を実行する装置であり、例えばブルートゥース（登録商標）を用いて携帯端末１に接続し、各種情報を送受信する。メモリ１０ｄは、各種データベースやプログラムなどを記憶する記憶装置の一例である。【００２１】
プロセッサ１０ｅは、ウェアラブル端末１０全体を司る処理部であり、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などである。プロセッサ１０ｅは、後述する各処理を実行するプログラムを実行して、後述する処理部と同様の処理を実行する各種プロセスを実行する。【００２２】
［機能構成］
図３は、ウェアラブル端末の機能構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、ウェアラブル端末１０は、加速度データＤＢ１１、気圧データＤＢ１２、閾値ＤＢ１３、算出結果ＤＢ１４、加速度取得部１５、重力加速度算出部１６、線形加速度算出部１７、内積部１８を有する。また、ウェアラブル端末１０は、気圧取得部１９、変化量算出部２０、乗算部２１、判別部２２、通知部２３を有する。【００２３】
なお、加速度データＤＢ１１、気圧データＤＢ１２、閾値ＤＢ１３、算出結果ＤＢ１４は、メモリ１０ｄやハードディスクなどの記憶装置に記憶される。加速度取得部１５、重力加速度算出部１６、線形加速度算出部１７、内積部１８、気圧取得部１９、変化量算出部２０、乗算部２１、判別部２２、通知部２３は、プロセッサ１０ｅが有する電子回路の一例やプロセッサ１０ｅが実行するプロセスの一例である。【００２４】
加速度データＤＢ１１は、加速度センサ１０ａによって測定された３軸の加速度データ（以下、加速度値や加速度ベクトルと記載する場合がある）を記憶するデータベースである。例えば、加速度データＤＢ１１は、測定された３軸の加速度データを時系列で記憶する。【００２５】
気圧データＤＢ１２は、気圧センサ１０ｂによって測定された気圧値を記憶するデータベースである。例えば、気圧データＤＢ１２は、測定された気圧値を時系列で記憶する。【００２６】
閾値ＤＢ１３は、ユーザの姿勢判別に用いられる高さ変化量の閾値、すなわち鉛直方向の変化量の閾値を記憶するデータベースである。図４は、閾値ＤＢに記憶される情報の例を示す図である。図４に示すように、閾値ＤＢ１３は、「項、判定結果、高さ変化量」を対応付けて記憶する。【００２７】
ここで記憶される「項」は、レコードを識別する項番である。「判定結果」は、該当するユーザの姿勢を示す情報である。「高さ変化量」は、ユーザの姿勢判別の閾値である。図４の一例を説明すると、項番１は、高さ変化量が「＋１００」以上の場合、ユーザの姿勢が「立位」と判定されることを示し、項番２は、高さ変化量が「−５０から−１００」の場合、ユーザの姿勢が「座位」と判定されることを示す。【００２８】
算出結果ＤＢ１４は、後述する乗算部２１によって算出された乗算結果を記憶するデータベースである。具体的には、算出結果ＤＢ１４は、乗算部２１によって算出された乗算結果であり、判別部２２によって姿勢判別に使用されるスカラ値を記憶する。また、算出結果ＤＢ１４は、判別された姿勢情報を時系列で記憶することもできる。【００２９】
加速度取得部１５は、加速度値を取得する処理部である。具体的には、加速度取得部１５は、加速度センサ１０ａが測定したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各加速度値を、加速度センサ１０ａから随時取得して加速度データＤＢ１１に格納する。【００３０】
重力加速度算出部１６は、重力加速度を算出する処理部である。例えば、重力加速度算出部１６は、加速度データＤＢ１１から加速度ベクトルを読出し、ローパスフィルタや移動平均等を用いて、加速度の重力方向の値（バイアス量）のみを算出する。そして、重力加速度算出部１６は、算出結果を重力加速度として内積部１８に出力する。【００３１】
線形加速度算出部１７は、線形加速度を算出する処理部である。例えば、線形加速度算出部１７は、加速度データＤＢ１１から加速度ベクトルを読出し、ハイパスフィルタや線形加速度法等を用いて、加速度の重力方向以外の値を算出する。そして、線形加速度算出部１７は、算出結果を線形加速度として内積部１８に出力する。【００３２】
内積部１８は、重力加速度と線形加速度を内積する処理部である。例えば、内積部１８は、重力加速度算出部１６から受信した重力加速度と、線形加速度算出部１７から受信した線形加速度とを内積して、鉛直方向の加速度量を算出する。そして、内積部１８は、算出した鉛直方向の加速度量を乗算部２１に出力する。【００３３】
気圧取得部１９は、気圧値を取得する処理部である。具体的には、気圧取得部１９は、気圧センサ１０ｂが測定した気圧値を、気圧センサ１０ｂから随時取得して気圧データＤＢ１２に格納する。【００３４】
変化量算出部２０は、気圧値の変化量を算出する処理部である。具体的には、変化量算出部２０は、気圧データＤＢ１２から気圧値を読出し、ローパスフィルタや移動平均等を用いて気圧値の変化量を算出し、算出結果を乗算部２１に出力する。例えば、変化量算出部２０は、現時刻から４秒前までの気圧値を取得して平均値を算出し、平均値の変化量を算出する。また、変化量算出部２０は、４秒前の気圧と現時点（最新）の気圧値との差分から気圧値の変化量を算出することもできる。【００３５】
乗算部２１は、鉛直方向の加速度量と気圧値の変化量を乗算する処理部である。具体的には、内積部１８から受信した鉛直方向の加速度量と、変化量算出部２０から受信した気圧値の変化量とを乗算する。なお、乗算部２１は、遅延回路などを設けることで、同じ時刻の情報に基づいて算出された鉛直方向の加速度量と気圧値の変化量とを選択して乗算する。【００３６】
例えば、乗算部２１は、鉛直方向の加速度量と気圧値の変化量を乗算した結果がプラス値である場合は、高さ変化量を０とし算出し、乗算結果を算出結果ＤＢ１４に格納する。また、乗算部２１は、鉛直方向の加速度量と気圧値の変化量を乗算した結果がマイナス値である場合は、乗算結果を高さ変化量として算出結果ＤＢ１４に格納する。【００３７】
つまり、ユーザが立位から座位や臥位に変化する場合には鉛直方向の加速度量は下向きに発生し、この時の気圧値の変化量は増加する。従って、この時の乗算結果はマイナス量となる。その後、加速度量は上向きに発生し、この時の気圧値の変化量は増加したままとなる。従って、この時の乗算結果はプラス量となる。即ち、センサが鉛直下向きに変位し、加速度が下向きに発生している最中のみその変化量を算出することができる。これにより、例えばドアの開閉に伴い急激に室内の気圧変化が起こった場合でも加速度が変化していなければ、高さ変化量は０となり、風の影響を受けて気圧変化を検出している場合でも加速度が変化していないため、高さ変化量は０となる。【００３８】
また、乗算部２１は、気圧値の変化量がマイナスの変化量であり、鉛直方向の加速度量がプラスの変化量である場合、乗算結果の絶対値を算出し、絶対値を高さ変化量として算出結果ＤＢ１４に格納する。つまり、座位や臥位から立位に変化する場合には、各センサが鉛直上向きに変位し、加速度が上向きに発生している最中にのみその変化量を算出することができる。【００３９】
判別部２２は、乗算部２１による乗算結果にしたがって、ユーザの姿勢を判別する処理部である。具体的には、判別部２２は、算出結果ＤＢ１４に記憶される高さ変化量を読出し、読み出した高さ変化量と閾値ＤＢ１３に記憶される閾値を比較して、ユーザの姿勢を判別する。そして、判別部２２は、判別したユーザの姿勢を通知部２３に通知する。【００４０】
例えば、判別部２２は、高さ変化量が＋１００以上である場合、ユーザの姿勢を立位と判定する。また、判別部２２は、高さ変化量が−５０から−１００までの間である場合、ユーザの姿勢を座位と判定し、高さ変化量が−１００から−２００までの間である場合、ユーザの姿勢を臥位と判定する。なお、判別部２２は、上記以外の高さ変化量が検出された場合は、ユーザの姿勢が判別不能であると判定する。【００４１】
ここで具体例を用いて説明する。図５は、姿勢判別の例を説明する図である。図５に示すグラフの縦軸は、気圧値の変化量、鉛直方向の加速度量、高さ変化量であり、横軸は時間である。また、ここでは立位から始める例を説明する。【００４２】
図５に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間、気圧値の変化量がプラス値かつ鉛直方向の加速度量がマイナス値であることから、乗算部２１による乗算結果はマイナス値となる。このとき、判別部２２は、乗算結果である高さ変化量が−１００から−２００までの間であると判定し、ユーザの姿勢が臥位に遷移したと判別する。【００４３】
続いて、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、気圧値の変化量がプラス値かつ鉛直方向の加速度量がプラス値であることから、乗算部２１による乗算結果はプラス値となり、高さ変化量が０となる。このとき、判別部２２は、高さ変化量が０であることから、ユーザの姿勢に変化はなく、臥位と判別する。【００４４】
続いて、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間、気圧値の変化量が約０かつ鉛直方向の加速度量が約０であることから、乗算部２１による乗算結果は０となり、高さ変化量が約０となる。このとき、判別部２２は、高さ変化量が０であることから、ユーザの姿勢に変化はなく、臥位と判別する。【００４５】
さらに、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間、気圧値の変化量がマイナス値かつ鉛直方向の加速度量がプラス値であることから、乗算部２１は、乗算結果の絶対値を高さ変化量として算出する。このとき、判別部２２は、高さ変化量が＋１００以上と判定し、ユーザの姿勢が臥位から立位に遷移したと判別する。【００４６】
続いて、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間、気圧値の変化量がマイナス値かつ鉛直方向の加速度量がマイナス値であることから、乗算部２１による乗算結果はプラス値となり、高さ変化量が０となる。このとき、判別部２２は、高さ変化量が０であることから、ユーザの姿勢に変化はなく、立位と判別する。【００４７】
このように、判別部２２は、乗算部２１によって算出された高さ変化量と閾値とを比較して、ユーザの姿勢を随時判定する。その結果、判別部２２は、ユーザの姿勢の変化を随時検出することができる。【００４８】
図３に戻り、通知部２３は、ユーザの姿勢判別を要求した上位アプリケーションに、判別結果を通知する処理部である。また、通知部２３は、ユーザの姿勢が変化した場合に、姿勢が変化したことを上位アプリケーションに通知するようにしてもよい。上位アプリケーションは、ユーザの姿勢に関する姿勢情報を受信すると、ブルートゥースなどを用いて、当該姿勢情報を携帯端末１に送信する。【００４９】
［処理の流れ］
次に、ウェアラブル端末１０が実行する各種処理について説明する。ここでは、変化量の算出処理と姿勢の判別処理について説明する。【００５０】
（変化量算出処理）
図６は、変化量算出処理の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、ユーザが選択した上位アプリケーションから姿勢判別要求を受信すると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、加速度取得部１５は、加速度値を取得し、気圧取得部１９は、気圧値を取得する（Ｓ１０２）。【００５１】
ここで、前回取得された気圧値または加速度値から変化がない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、Ｓ１０２以降が繰り返される。一方、前回取得された気圧値または加速度値から変化がある場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、鉛直方向の加速度量と気圧値の変化量が算出される（Ｓ１０４）。【００５２】
そして、気圧値の変化量がマイナス値かつ鉛直方向の加速度量がプラス値である場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、乗算部２１は、気圧値の変化量と鉛直方向の加速度量とを乗算し（Ｓ１０６）、乗算結果の絶対値を算出結果ＤＢ１４に、高さ変化量として保存する（Ｓ１０７）。その後、後述するＳ１１２が実行される。【００５３】
一方、気圧値の変化量がマイナス値かつ鉛直方向の加速度量がプラス値の条件を満たさない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、乗算部２１は、気圧値の変化量と鉛直方向の加速度量とを乗算する（Ｓ１０８）。【００５４】
そして、乗算結果がマイナス値である場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、乗算部２１は、乗算結果を高さ変化量として、算出結果ＤＢ１４に保存する（Ｓ１１０）。一方、乗算結果がプラス値である場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）、乗算部２１は、高さ変化量を０として算出結果ＤＢ１４に保存する（Ｓ１１１）。【００５５】
その後、判別部２２による判別処理が実行され（Ｓ１１２）、ユーザの姿勢に変化がある場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）、通知部２３は、ユーザの姿勢が変化したことを要求元の上位アプリケーションに通知する（Ｓ１１４）。なお、ユーザの姿勢に変化がない場合（Ｓ１１３：Ｎｏ）、処理が終了する。【００５６】
（姿勢判別処理）
図７は、姿勢判別処理の流れを示すフローチャートである。図７に示すように、判別部２２は、現在の姿勢が立位以外であり（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、高さ変化量が閾値以上である場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、ユーザの姿勢を立位と判定する（Ｓ２０３）。なお、判別部２２は、現在の姿勢が立位以外であり、高さ変化量が閾値以上ではない場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、判別不能として処理を終了する。【００５７】
一方、判別部２２は、現在の姿勢が立位であり（Ｓ２０１：Ｎｏ）、高さ変化量が第１の閾値から第２の閾値の範囲である場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、ユーザの姿勢を座位と判定する（Ｓ２０５）。【００５８】
一方、判別部２２は、現在の姿勢が立位であり、高さ変化量が第１の閾値から第２の閾値の範囲でもなく（Ｓ２０４：Ｎｏ）、高さ変化量が第２の閾値と第３の閾値の間である場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、ユーザの姿勢を臥位と判定する（Ｓ２０７）。なお、判別部２２は、高さ変化量が第３の閾値以下である場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、判別不能として処理を終了する。【００５９】
［効果］
このように、ウェアラブル端末１０は、ユーザの姿勢変化に伴う鉛直方向の加速度発生中の気圧の変化量を算出でき、ユーザの姿勢が鉛直方向に変化しておらず、鉛直方向の加速度が発生していない場合には姿勢変化の判別は行わない。このため、ウェアラブル端末１０は、室内の気圧変化や風の影響等により気圧値が変化による姿勢変化の誤検知を抑制でき、判別精度を向上させることができる。また、ウェアラブル端末１０は、どの様な向きでウェアラブル端末１０を装着していても、一様に重力方向に対する鉛直方向の加速度量の算出ができ、装着向きに依存せず姿勢の判別が実行できる。【００６０】
また、ウェアラブル端末１０は、座位や臥位から立位に変化する場合、気圧値が鉛直上向きに変位し、加速度が上向きに発生している最中のみその変化量を算出することができる。また、ウェアラブル端末１０は、立位から座位に変化する場合と立位から臥位に変化する場合では、高さ変位量によって判別することができる。【００６１】
ここで、外乱による誤検出の抑制例を説明する。図８は、外乱による誤検出の抑制例を説明する図である。図８に示すグラフの説明は図５と同様なので省略する。【００６２】
図８に示す時刻ｔ１０からｔ１１までの間は、例えば窓の開閉などにより瞬間的に気圧だけが変化した場合である。この場合、ウェアラブル端末１０は、気圧値の変化量がプラス値かつ鉛直方向の加速度量が約０もしくはプラス値であることから、高さ変化量を０と算出する。このように、ウェアラブル端末１０は、気圧だけが変化した場合、ユーザの姿勢に変化がないと検出することができる。【００６３】
また、図８に示す時刻ｔ１１からｔ１２までの間は、例えばウェアラブル端末１０が装着されるリストを瞬間的に動かした場合である。この場合、ウェアラブル端末１０は、気圧値の変化量が約０かつ鉛直方向の加速度量がプラス値であることから、高さ変化量を０と算出する。同様に、図８に示す時刻ｔ１２からｔ１３までの間は、例えばウェアラブル端末１０が装着されるリストを瞬間的に動かした場合である。この場合、ウェアラブル端末１０は、気圧値の変化量が０かつ鉛直方向の加速度量がマイナス値であることから、高さ変化量を０と算出する。このように、ウェアラブル端末１０は、鉛直方向の加速度量だけが変化した場合、ユーザの姿勢に変化がないと検出することができる。【００６４】
上述したように、ウェアラブル端末１０は、高さ変化量の大きさに基づいて姿勢を判別することができ、装着向きに依存せず、室内の圧力変化や風の影響等も受けずに高精度に姿勢を判別することができる。
【実施例２】
【００６５】
例えば、ウェアラブル端末１０は、各種センサの誤検出等により、物理的に根拠のないセンサ値を取得することがあるが、このような場合でも高さ変化量を適切に補正し、ユーザ姿勢の誤検出を抑制することができる。そこで、ここでは高さ変化量の補正について説明する。【００６６】
図９は、高さ変化量の補正例を説明する図である。図９に示すグラフの説明は図５と同様なので省略する。図９に示すように、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２の間で、ウェアラブル端末１０は、プラス値の気圧値の変化量かつプラス値の鉛直方向の加速度量を検出したことから、高さ変化量を０と算出する。【００６７】
続いて、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３の間で、ウェアラブル端末１０は、プラス値の気圧値の変化量かつマイナス値の鉛直方向の加速度量を検出し、乗算結果を高さ変化量として算出する。しかし、気圧値の変化量がプラス値であるにも関わらず、鉛直方向の加速度量がマイナス値になる現象は、物理的に可能性が低い。つまり、立位から座位や臥位、座位から臥位に変化する場合、一般的に鉛直方向の加速度量がマイナス値に変化した後にプラス値に変化する。また、座位や臥位から立位に変化する場合、一般的に鉛直方向の加速度量がプラス値に変化した後にマイナス値に変化するが、その時の気圧値の変化量はマイナス値である。したがって、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３の間の各センサの変化量は、意図しないセンサ値であり、このままではユーザ姿勢の誤検出に繋がる。【００６８】
そこで、ウェアラブル端末１０は、気圧の変化量かつ鉛直方向の加速度量がともに０であり、次に気圧の変化量かつ鉛直方向の加速度量としてともにプラス値が検出された後に、プラス値の気圧の変化量かつマイナス値の加速度量が検出された場合、これらの期間の高さ変化量を０とする。図９の例では、ウェアラブル端末１０は、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３の間の高さ変化量を０とする。このようにすることで、ウェアラブル端末１０は、意図しないセンサ値が検出された場合でも、ユーザ姿勢の誤検出を抑制できる。
【実施例３】
【００６９】
上記実施例では、ウェアラブル端末１０が立位、座位、臥位のいずれであるかを判別する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ウェアラブル端末１０は、階段を移動中であることを検出することもできる。そこで、実施例３では、階段の検出について説明する。【００７０】
図１０は、階段の移動時の検出例を説明する図である。図１０に示すグラフの説明は図５と同様なので省略する。図１０に示すように、ウェアラブル端末１０は、時刻ｔ３１から時刻ｔ３２までの間、一定量の気圧値の変化量を検出する。さらに、ウェアラブル端末１０は、その期間に、マイナス値とプラス値とを繰り返す鉛直方向の加速度量を検出する。この場合、ウェアラブル端末１０は、時刻ｔ３１から時刻ｔ３２までの間、定期的に高さ変化量を検出する。【００７１】
したがって、ウェアラブル端末１０は、一定量の気圧値の変化量が検出されている時間帯で、例えば−１００から−２００の間の高さ変化量が例えば３回以上検出された場合に、ユーザが階段を移動中または脚立を昇降中と判定する。【００７２】
さらに、ウェアラブル端末１０は、一定量の気圧値の変化量が検出されている時間帯で、例えば−５００以下の高さ変化量が例えば３回以上検出された場合に、ユーザがエレベータに乗車中と判定する。【００７３】
このように、ウェアラブル端末１０は、一定量の気圧値の変化量が検出されている間の高さ変化量を用いて、階段による移動中やエレベータによる移動中を検出することができる。
【実施例４】
【００７４】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。【００７５】
［一定値］
上記実施例では、ウェアラブル端末１０は、気圧値の変化量と鉛直方向の加速度量の乗算結果がプラス値の場合は、高さ変化量を０にする例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、０は例示であり、予め指定した高さ変化量に設定することもできる。また、上記実施例で約０と記載しているが、０と判別する範囲は任意に設定することができる。例えば、加速度値の場合、０から±５（ｍ／ｓ２）を０とすることもでき、気圧値の場合、０から±２０（hpa）を０とすることもできる。【００７６】
［機能の分担・統合］
上記実施例では、ウェアラブル端末１０がセンサ値の測定、高さ変化量の算出、姿勢の判別を実行する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ウェアラブル端末１０、携帯端末１、クラウドサーバ５それぞれに、図３で説明した処理部を配備することで、任意に機能を分担させることもできる。【００７７】
具体的には、ウェアラブル端末１０がセンサ値を測定して高さ変化量を算出して携帯端末１０に送信し、携帯端末１０が姿勢を判別することもできる。また、ウェアラブル端末１０がセンサ値を測定して携帯端末１０に送信し、携帯端末１０が高さ変化量を算出してクラウドサーバ５に送信し、クラウドサーバ５が姿勢を判別することもできる。このように、任意に処理を分散および統合することができる。【００７８】
［システム］
また、図示した装置の各構成は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、任意の単位で分散または統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。【００７９】
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。【００８０】
また、ウェアラブル端末１０は、プログラムを読み出して実行することで高さ変化量検出方法を実行する情報処理装置として動作する。つまり、ウェアラブル端末１０は、加速度取得部１５、重力加速度算出部１６、線形加速度算出部１７、内積部１８、気圧取得部１９、変化量算出部２０、乗算部２１、判別部２２、通知部２３と同様の機能を実行するプログラムを実行する。この結果、ウェアラブル端末１０は、加速度取得部１５、重力加速度算出部１６、線形加速度算出部１７、内積部１８、気圧取得部１９、変化量算出部２０、乗算部２１、判別部２２、通知部２３と同様の機能を実行するプロセスを実行することができる。なお、この他の実施例でいうプログラムは、ウェアラブル端末１０によって実行されることに限定されるものではない。例えば、他のコンピュータまたはサーバがプログラムを実行する場合や、これらが協働してプログラムを実行するような場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  携帯端末
５  クラウドサーバ
１０  ウェアラブル端末
１１  加速度データＤＢ
１２  気圧データＤＢ
１３  閾値ＤＢ
１４  算出結果ＤＢ
１５  加速度取得部
１６  重力加速度算出部
１７  線形加速度算出部
１８  内積部
１９  気圧取得部
２０  変化量算出部
２１  乗算部
２２  判別部
２３  通知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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