(57)【要約】【課題】  各種センサを用いた歩行経路推定において、ジャイロセンサを用いる場合、ジャイロドリフトによるジャイロセンサの累積誤差によって移動方向の推定誤差が大きくなる。また、方位センサを用いる場合、磁場の影響による方位センサの誤差によって移動方向の推定誤差が大きくなる。【解決手段】  移動体に取り付けられる端末装置は、ジャイロセンサと加速度センサと方位センサと磁力センサを有し、水平方向の移動方向の推定において磁力センサにより計測される磁力の値に応じてジャイロセンサによる移動方向の推定もしくは方位センサによる移動方向の推定のどちらが精度よく推定可能か判定する構成を有する。  この構成により、方位センサから計測される方位とジャイロセンサから計測される角速度の２つを用いたハイブリッドな移動方向の推定が可能となる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に取り付けられる端末装置と、前記端末装置からデータを取得するサーバ装置と、を含む移動経路推定システムであって、
前記端末装置は、ジャイロセンサと、加速度センサと、方位センサと、磁力センサとを有し、
前記サーバ装置は、プロセッサと、前記プロセッサに接続される記憶装置と、を有し、
前記記憶装置は、前記ジャイロセンサによって計測された角速度データと、前記加速度センサによって計測された加速度データと、前記方位センサによって計測された方位データと、前記磁力センサによって計測された磁力データとを保持し、
前記プロセッサは、
前記磁力データの値に基づいて決定される前記角速度データまたは前記方位データのいずれかを用いて水平方向の移動方向を推定し、
前記加速度データに基づいて水平方向の移動量を推定し、
推定された前記移動方向と前記移動量に基づいて、前記移動体の水平方向の移動経路を生成することを特徴とする移動経路推定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の移動経路推定システムであって、
前記プロセッサは、前記磁力データの値が所定の時間継続して所定の範囲内に収まる場合は、前記方位データを用いて水平方向の移動量を推定することを特徴とする移動経路推定システム。
【請求項３】
請求項２に記載の移動経路推定システムであって、
前記所定の範囲内とは、約４４から５０μＴの範囲内または約２５から６５μＴの範囲内であることを特徴とする移動経路推定システム。
【請求項４】
プロセッサと、前記プロセッサに接続される記憶装置と、を有する移動経路推定装置であって、
前記記憶装置は、移動体に取り付けられたジャイロセンサによって計測された角速度データ及び前記移動体に取り付けられた加速度センサによって計測された加速度データ及び前記移動体に取り付けられた方位センサによって計測された方位データ及び前記移動体に取り付けられた磁力センサによって計測された磁力データを保持し、
前記プロセッサは、
前記磁力データの値に基づいて決定される前記角速度データまたは前記方位データのいずれかを用いて水平方向の移動方向を推定し、
前記加速度データに基づいて水平方向の移動量を推定し、
推定された前記移動方向と前記移動量に基づいて、前記移動体の水平方向の移動経路を生成することを特徴とする移動経路推定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の移動経路推定装置であって、
前記プロセッサは、前記磁力データの値が所定の時間継続して所定の範囲内に収まる場合は、前記方位データを用いて水平方向の移動量を推定することを特徴とする移動経路推定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の移動経路推定装置であって、
前記所定の範囲内とは、約４４から５０μＴの範囲内または約２５から６５μＴの範囲内であることを特徴とする移動経路推定装置。
【請求項７】
プロセッサと、前記プロセッサに接続される記憶装置と、を有する移動経路推定装置によって実行される移動経路推定方法であって、
前記記憶装置は、移動体に取り付けられたジャイロセンサによって計測された角速度データ及び前記移動体に取り付けられた加速度センサによって計測された加速度データ及び前記移動体に取り付けられた方位センサによって計測された方位データ及び前記移動体に取り付けられた磁力センサによって計測された磁力データを保持し、
前記移動経路推定方法は、
前記磁力データの値に基づいて決定される前記角速度データまたは前記方位データのいずれかを用いて水平方向の移動方向を推定する第１手順と、
前記加速度データに基づいて水平方向の移動量を推定する第２手順と、
推定された前記移動方向と前記移動量に基づいて、前記移動体の水平方向の移動経路を生成する第３手順とを含むことを特徴とする移動経路推定方法。
【請求項８】
請求項７に記載の移動経路推定方法であって、
前記第１手順は、前記磁力データの値が所定の時間継続して所定の範囲内に収まる場合は、前記方位データを用いて水平方向の移動量を推定する手順を含むことを特徴とする移動経路推定方法。
【請求項９】
請求項８に記載の移動経路推定方法であって、
前記所定の範囲内とは、約４４から５０μＴの範囲内または約２５から６５μＴの範囲内であることを特徴とする移動経路推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の移動経路を推定する技術に関し、特に方位センサを用いて移動経路の推定精度を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行者ナビゲーションなどを目的とした歩行経路推定(ＰＤＲ：Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ  Ｄｅａｄ  Ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ)という技術が知られている。一般に、ＰＤＲを実現するために、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、地磁気を利用する方位センサ、磁気の強さを計測する磁力センサ、加速度を計測する加速度センサ、角速度を計測するジャイロセンサ等が用いられる。しかし、屋内では、一般に、ＧＰＳは使用できない。このため、屋内でＰＤＲを実現するためにはＧＰＳによる絶対位置情報に依存しない歩行経路を推定する必要がある。
【０００３】
屋内でＰＤＲを実現する方法の一例として、加速度センサを用いて移動距離を推定し、ジャイロセンサを用いて移動方向を推定する方法が考えられる。ジャイロセンサは角速度を検出するため、これを積分することによって初期位置におけるジャイロセンサの向きを基準とする相対方位を求めることができる。しかし、ジャイロセンサの出力値はオフセットを含む(すなわち実際にはセンサが回転していないにもかかわらず出力がゼロにならない)ことが知られている。一般にオフセットの値は非常に小さいが、これを積分した場合には累積するため、最終的に得られる相対方位は大きな誤差を含むことになる。この現象はジャイロドリフトと呼ばれる。オフセットの値は温度等に依存するため、時間によって変化することが知られている。
【０００４】
ジャイロドリフトによる誤差の影響を軽減するために種々のオフセット補正方法が提案されている。特許文献１はその一例である。特許文献１に記載された技術は、端末装置の移動経路推定装置に関する。具体的にはジャイロセンサにより計測された角速度データを平滑化し、加速度センサにより計測された加速度データに基づいて、平滑化された角速度データを慣性系座標系における角速度データに変換し、所定の長さの時間帯における慣性座標系における角速度データのばらつきの大きさが所定の閾値以下であり、かつ、所定の長さの時間帯における角速度データの大きさが閾値以下である場合、角速度データの大きさが角速度のオフセット値として取得される。取得されたオフセット値の値をジャイロセンサの出力から減算することによってオフセット値が補正される。
【０００５】
また、屋内でＰＤＲを実現する方法の一例として、加速度センサを用いて移動距離を推定し、方位センサを用いて移動方向を推定する方法が考えられる。方位センサは方位を計測するため、測定地点の絶対方位を求めることができる。しかし、方位センサが電子機器に近づくと磁場の影響により方位センサが狂う問題が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１１７４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
歩行経路推定のために歩行者に装着させたジャイロセンサを用いる場合、ジャイロドリフトによるジャイロセンサの累積誤差によって移動方向の推定誤差が大きくなる。また、歩行経路推定のために歩行者に装着させた方位センサを用いる場合、磁場の影響による方位センサの誤差によって移動方向の推定誤差が大きくなる。本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、歩行者などの移動経路推定の精度を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明では以下の移動経路推定システム、移動経路推定装置、移動経路推定方法を提供する。
【０００９】
移動体に取り付けられる端末装置と、前記端末装置からデータを取得するサーバ装置と、を含む移動経路推定システムであって、
端末装置は、ジャイロセンサと、加速度センサと、方位センサと、磁力センサとを有し、
サーバ装置は、プロセッサと、プロセッサに接続される記憶装置と、を有し、
記憶装置は、ジャイロセンサによって計測された角速度データと、加速度センサによって計測された加速度データと、方位センサによって計測された方位データと、磁力センサによって計測された磁力データとを保持し、
プロセッサは、
磁力データの値に基づいて決定される角速度データまたは方位データのいずれかを用いて水平方向の移動方向を推定し、
加速度データに基づいて水平方向の移動量を推定し、
推定された移動方向と移動量に基づいて、移動体の水平方向の移動経路を生成する移動経路推定システム。
【００１０】
プロセッサと、プロセッサに接続される記憶装置と、を有する移動経路推定装置であって、
記憶装置は、移動体に取り付けられたジャイロセンサによって計測された角速度データ及び移動体に取り付けられた加速度センサによって計測された加速度データ及び移動体に取り付けられた方位センサによって計測された方位データ及び移動体に取り付けられた磁力センサによって計測された磁力データを保持し、
プロセッサは、
磁力データの値に基づいて決定される角速度データまたは方位データのいずれかを用いて水平方向の移動方向を推定し、
加速度データに基づいて水平方向の移動量を推定し、
推定された移動方向と移動量に基づいて、移動体の水平方向の移動経路を生成する移動経路推定装置。
【００１１】
プロセッサと、プロセッサに接続される記憶装置と、を有する移動経路推定装置によって実行される移動経路推定方法であって、
記憶装置は、移動体に取り付けられたジャイロセンサによって計測された角速度データ及び移動体に取り付けられた加速度センサによって計測された加速度データ及び移動体に取り付けられた方位センサによって計測された方位データ及び移動体に取り付けられた磁力センサによって計測された磁力データを保持し、
移動経路推定方法は、
磁力データの値に基づいて決定される角速度データまたは方位データのいずれかを用いて水平方向の移動方向を推定する第１手順と、
加速度データに基づいて水平方向の移動量を推定する第２手順と、
推定された移動方向と移動量に基づいて、移動体の水平方向の移動経路を生成する第３手順とを含む移動経路推定方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、精度のよい移動経路推定を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の歩行経路推定システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の歩行経路推定システムを構成する各部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の端末装置の向きを基準とする座標軸の説明図である。
【図４】本発明の実施形態のサーバ装置が実行する歩行経路推定処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態のサーバ装置が実行する水平方向の移動方向推定処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態の端末装置の磁力センサが取得した磁力データの例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態の磁力センサおよび方位センサが計測する磁力と方位の関係の説明図である。
【図８】本発明の実施形態のサーバ装置によって行われる磁力の正常性確認の説明図である。
【図９】本発明の実施形態のサーバ装置が実行する方位センサによる水平方向の移動方向推定を示すフローチャートである
【図１０】本発明の実施形態の端末装置の方位センサが取得した方位データの例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の方位センサによって計測されたazimuth値の説明図である。
【図１２】本発明の実施形態の方位センサによって計測された移動平均前の方位データの説明図である。
【図１３】本発明の実施形態の方位センサによって計測された移動平均後の方位データの説明図である。
【図１４】本発明の実施形態のサーバ装置によって推定される歩行経路推定結果の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施形態の歩行経路推定システムの構成を示すブロック図である。
図２は、本発明の実施形態の歩行経路システムを構成する各部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００１５】
本実施形態の歩行経路推定システムは、端末装置１０１、サーバ装置１０３およびそれらを接続するネットワーク１０２からなる。
【００１６】
端末装置１０１は、歩行者が携帯する端末であり、例えば、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｅｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ)２０７、ならびに、それに接続されたジャイロセンサ２０１、加速度センサ２０２、方位センサ２０３、温度センサ２０４、磁力センサ２０５、ＧＰＳ２０６、メモリ２０８、記憶媒体２０９、通信部２１０および入出力部２１１を備える。
【００１７】
ジャイロセンサ２０１は、端末装置１０１の角速度を計測する。具体的には、ジャイロセンサ２０１は、端末装置１０１の向きを基準とするＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの軸周りの角速度を計測する。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態の端末装置１０１の向きを基準とする座標軸の説明図である。端末装置１０１の液晶画面３０１に対して左右の向きがＸ軸３０２、端末装置１０１の液晶画面３０１に対して上下の向きがＹ軸３０３、端末装置１０１の影響画面３０１に対して手前、奥の向きがＺ軸３０４となる。Ｘ軸３０２、Ｙ軸３０３、Ｚ軸３０４はそれぞれ直交する。
【００１９】
加速度センサ２０２は、端末装置１０１の加速度を計測する。具体的には、加速度センサ２０２は、端末装置１０１の向きを基準とするＸ軸３０２、Ｙ軸３０３、Ｚ軸３０４それぞれの軸方向の加速度を計測する。
【００２０】
方位センサ２０３は、地磁気を計測し、それに基づいて絶対方位を計測する。
【００２１】
温度センサ２０４は、端末装置１０１の内部または周囲の温度を計測する。ジャイロセンサ２０１のオフセット量の温度依存性が明らかである場合には、温度センサ２０４によって計測された温度を用いて、ジャイロセンサ２０１が計測した角速度を補正しても良い。
【００２２】
磁力センサ２０５は、端末装置１０１周辺の磁力を計測する。具体的には、磁力センサ２０５は、端末装置１０１の向きを基準とするＸ軸３０２、Ｙ軸３０３、Ｚ軸３０４それぞれの軸方向の磁力を計測する。
【００２３】
ＧＰＳ２０６は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、それに基づいて端末装置１０１の絶対位置を計測する。
【００２４】
例えば、端末装置１０１は、ＧＰＳ２０６を使用できる環境ではＧＰＳ２０６を使用し、使用できない環境(例えば屋内)ではジャイロセンサ２０１、加速度センサ２０２、方位センサ２０３、磁力センサ２０５を使用して、歩行経路推定のために必要なデータを収集しても良い。後述するように、本発明はジャイロセンサ２０１、加速度センサ２０２、方位センサ２０３、磁力センサ２０５を使用した歩行経路推定に関する。このため、本実施形態の端末装置１０１は、ジャイロセンサ２０１、加速度センサ２０２、方位センサ２０３、磁力センサ２０５を備える必要があるが、温度センサ２０４およびＧＰＳ２０６は必ずしも備えなくて良い。
【００２５】
ＣＰＵ２０７は、メモリ２０８に格納されたプログラムに従って、端末装置１０１を制御する。
【００２６】
メモリ２０８は、例えば半導体メモリであり、ＣＰＵ２０７によって実行されるプログラム、ＣＰＵ２０７によって参照されるデータ、及び、ＣＰＵ２０７が実行する処理の結果として取得されたデータ等を格納する。記憶媒体２０９に格納されたプログラム及びデータの少なくとも一部が、必要に応じてメモリ２０８にコピーされてもよいし、取得されたデータが必要に応じてメモリ２０８から記憶媒体２０９にコピーされてもよい。
【００２７】
記憶媒体２０９は、例えばフラッシュメモリのような不揮発性の記憶媒体である。
【００２８】
通信部２１０は、ネットワーク１０２に接続され、サーバ装置１０３と通信するインターフェースである。
【００２９】
入出力部２１１は、端末装置１０１を装着した歩行者からの入力を受ける入力装置、及び、その歩行者に情報を出力する出力装置を含む。例えば、入出力部２１１は、入力装置としてキーボード、ボタンまたはポインティングデバイス等を備え、出力装置として画像表示装置等を備えてもよいし、それらと同等の機能を有するいわゆるタッチパネル等を備えてもよい。
【００３０】
例えば、歩行者がこれから歩行経路推定を行おうとする対象領域(例えば特定の建物)に入るときに、データ取得の開始の指示を入出力部２１１に入力し、その対象領域から出るときに、データ取得の終了の指示を入出力部２１１に入力してもよい。ＣＰＵ２０７は、データ取得の開始を指示されてから、終了を指示されるまでの間、ジャイロセンサ２０１、加速度センサ２０２、方位センサ２０３及び磁力センサ２０５を制御して、例えば定期的に角速度、加速度、磁力及び方位を計測し、計測の結果として取得されたデータ（角速度データ、加速度データ、磁力データ及び方位データ等）をメモリ２０８に格納する。その間に歩行者が対象領域内を歩き回ると、その歩行に起因する角速度、加速度、磁力及び方位が計測され、記録される。
【００３１】
サーバ装置１０３は、ＣＰＵ２１３、並びに、それに接続された通信部２１２、メモリ２１４、記憶媒体２１５及び入出力部２１６を備える計算機である。
【００３２】
ＣＰＵ２１３は、メモリ２１４に格納されたプログラムに従って、例えば後述する歩行経路推定処理を実行する。
【００３３】
メモリ２１４は、例えば半導体メモリであり、ＣＰＵ２１３によって実行されるプログラム、ＣＰＵ２１３によって参照されるデータ、及び、ＣＰＵ２１３が実行する処理の結果として取得されたデータ等を格納する。記憶媒体２１５に格納されたプログラム及びデータの少なくとも一部が、必要に応じてメモリ２１４にコピーされてもよいし、取得されたデータが必要に応じてメモリ２１４から記憶媒体２１５にコピーされてもよい。
【００３４】
記憶媒体２１５は、例えばハードディスクまたはフラッシュメモリのような不揮発性の記憶媒体である。
【００３５】
通信部２１２は、ネットワーク１０２に接続され、端末装置１０１と通信するインターフェースである。
【００３６】
入出力部２１６は、サーバ装置１０３のユーザから入力を受ける入力装置、及び、ユーザに情報を出力する出力装置を含む。例えば、入出力部２１６は、入力装置としてキーボード、ボタンまたはポインティングデバイス等を備え、出力装置として画像表示装置等を備えてもよい。
【００３７】
ネットワーク１０２は、それを介して、端末装置１０１からサーバ装置１０３にデータを転送できるものである限り、どのようなものであってもよい。例えば、ネットワーク１０２は、ＬＡＮであってもよいし、広域ネットワークであってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。あるいは、ネットワーク１０２がＵＳＢ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ)のようなデータ伝送路であってもよい。
【００３８】
なお、図１及び図２には、歩行経路推定システムの典型的な例として、端末装置１０１及びサーバ装置１０３がネットワーク１０２を介したデータを通信する構成を示したが、ネットワークを介したデータ通信の代わりに、記憶媒体を用いてデータをやり取りすることもできる。例えば、ジャイロセンサ２０１等によって計測されたデータを、端末装置１０１に接続されたメモリカードのような架け替え可能な記憶媒体に書き込み、その記憶媒体をサーバ装置１０３の設置場所まで運搬してサーバ装置１０３に接続し、書き込まれたデータを記憶媒体２１５またはメモリ２１４にコピーしてもよい。
【００３９】
あるいは、サーバ装置１０３の代わりに、端末装置１０１自身が後述する歩行経路推定を行ってもよい。その場合、ネットワーク１０２及びサーバ装置１０３は不要である。
【００４０】
図４は、本発明の実施形態のサーバ装置１０３が実行する歩行経路推定処理を示すフローチャートである。
【００４１】
既に説明したように、端末装置１０１は、ジャイロセンサ２０１、加速度センサ２０２、方位センサ２０３及び磁力センサ２０５によって計測された角速度、加速度、磁力及び方位の各データをメモリ２０８または記憶媒体２０９に格納し、ネットワーク１０２を介してサーバ装置１０３に送信する。例えば、複数のフロアを有する建物全体が歩行経路推定の対象領域である場合、端末装置１０１を装着した歩行者がその建物に入り各フロアを順次歩き回る。その間に取得された角速度、加速度、磁力及び方位の各データが記憶媒体２０９等に格納される。歩行者が全フロアを歩き回った後、端末装置１０１は、記憶媒体２０９等に格納されたデータをサーバ装置１０３に送信する。サーバ装置１０３は、端末装置１０１から受信した角速度、加速度、磁力及び方位の各データを記憶媒体２１５等に格納して、図４に示す歩行経路推定処理を実行する。
【００４２】
最初にサーバ装置１０３は、記憶媒体２１５等に格納された角速度、加速度、磁力及び方位の各データに基づいて水平方向の移動方向を推定する(Ｓ４０１)。この処理の詳細については図５等を参照して後述する。
【００４３】
次にサーバ装置１０３は、加速度データに基づいて水平方向の移動量を推定する(Ｓ４０２)。この推定は従来から知られている方法によって行うことができる。例えば、サーバ装置１０３は、三次元の加速度から水平方向成分(すなわち鉛直方向に直交する成分)を抽出し、それを積分することによって水平方向の移動量を推定してもよいし、加速度データに基づいて歩行者が歩行しているか否かを判定し、歩行している場合には、歩数に推定される歩幅を乗じることによって移動量を推定してもよい。
【００４４】
なお、上記のように、複数フロアを含む建物全体における加速度などが取得された場合には、サーバ装置１０３は、そのデータをフロアごとに分割し、フロアごとに水平方向の移動量を推定する。歩行者がフロア間を移動したことは、例えば階段を昇降したときに特有の加速度のパターン、または、エレベータを利用したときに特有の加速度のパターンに基づいて判断できる。あるいは、歩行者が階段などを利用してフロア間を移動するときに、フロアの区切りを端末装置１０１に手動で入力してもよい。
【００４５】
次にサーバ装置１０３は、Ｓ４０１において推定された移動方向及びＳ４０２において推定された移動量に基づいて、歩行者の移動軌跡（移動経路）を生成する(Ｓ４０３)。生成された移動軌跡を示すデータは、メモリ２１４又は記憶媒体２１５に格納され、さらに、例えば移動軌跡を示す画面が入出力部２１６によって表示されてもよい。
以上で歩行経路推定処理が終了する。
【００４６】
図５は、本発明の実施形態のサーバ装置１０３が実行する水平方向の移動方向推定処理を示すフローチャートである。この処理は、図４に示す歩行経路推定処理のＳ４０１において実行される。
【００４７】
最初にサーバ装置１０３は、磁力データが所定の閾値Ａ５０４以上かつ閾値Ｂ５０５以下の状態が一定時間継続しているかを判定する(Ｓ５０１)。
【００４８】
次にＳ５０１を満たす場合は、磁力センサ２０５が計測した磁力データが正常な値を示しているため、方位センサ２０３が電子機器などによる磁力の影響を受けておらず、方位センサ２０３が計測した方位データの信頼性が高いと判断し、方位センサ２０３が計測した方位データを用いた移動方向の推定を行う(Ｓ５０２)。この処理の詳細については図９等を参照して後述する。なお、地球上での地磁気は一般に極地方で大きな値を示し、赤道付近の低緯度地方で小さな値を示す傾向があり、日本では約４４から５０μＴ（マイクロテスラ）の範囲内に収まり、世界的にも約２５から６５μＴの範囲内に収まる。このため、地域に応じてこれらの範囲内の値を閾値Ａ５０４および閾値Ｂ５０５として採用することで、磁力データが正常な値を示しているかを判断することができる。
【００４９】
反対にＳ５０１を満たさない場合は、方位センサ２０３が電子機器などによる磁力の影響を受けているため、方位センサ２０３が計測した方位データの信頼性が低いと判断し、ジャイロセンサ２０１が計測した角速度データを用いた移動方向の推定を行う(Ｓ５０３)。なお、ジャイロセンサ２０１が計測した角速度データを用いた移動方向の推定手法は、特許文献１などが知られている。
【００５０】
図６は、本発明の実施形態の端末装置１０１の磁力センサ２０５が取得した磁力データの例を示す図である。磁力センサ２０５が取得した磁力データは、計測された時間６０１、Ｘ軸３０２方向の磁力６０２、Ｙ軸３０３方向の磁力６０３、Ｚ軸３０４方向の磁力６０４を含んでいる。なお図５のステップＳ５０１において閾値Ａ５０４および閾値Ｂ５０５と比較される磁力データは、Ｘ軸３０２方向の磁力６０２の絶対値、Ｙ軸３０３方向の磁力６０３の絶対値、及び、Ｚ軸３０４方向の磁力６０４の絶対値の加算値である。
【００５１】
図７は、本発明の実施形態の端末装置１０１の磁力センサ２０５および方位センサ２０３が計測する磁力と方位の関係の説明図である。磁力７０１は一点鎖線で、方位センサ２０３で計測された方位７０２は細線７０２で、実際の方位７０４は太線でそれぞれ図示されている。端末装置１０１が周辺の電子機器に近づいた場合等、磁力センサ２０５から計測される磁力７０１が大きくなり方位センサ２０３から計測される方位７０２が狂うことがある。一方、正常に磁力センサ２０５が動作していない場合等、磁力センサ２０５から計測される磁力７０１が低くなり方位センサ２０３から計測される方位７０２が狂うことがある。また、磁力７０１が所定の閾値Ａ５０４（破線）以上かつ閾値Ｂ５０５（破線）以下の範囲に収まる場合でも方位センサ２０３で計測された方位７０２が実際の方位７０４に収束するまでには一定時間７０３を要する。このため、図５のステップ５０１では、磁力データが所定の閾値Ａ５０４以上かつ閾値Ｂ５０５以下の状態が一定時間継続しているかを判定しているのである。
【００５２】
図８は、本発明の実施形態のサーバ装置１０３によって行われる磁力の正常性確認の説明図である。図５のステップＳ５０１において磁力センサ２０５で計測した磁力７０１が所定の閾値Ａ５０４以上かつ閾値Ｂ５０５以下である状態が一定時間継続している場合８０１は、方位センサ２０３による移動方向の推定を行うＳ５０２。反対に条件を見たさない場合８０２は、ジャイロセンサ２０１による移動方向の推定を行うＳ５０３。
【００５３】
図９は、本発明の実施形態のサーバ装置１０３が実行する方位センサによる水平方向の移動方向の推定を示すフローチャートである。この処理は、図５に示す水平方向の移動方向の推定処理のＳ５０２において実行される。
【００５４】
最初にサーバ装置１０３は、方位センサ２０３により計測された方位データの移動平均を行う(Ｓ９０１)。方位センサ２０３によって計測された方位データは、瞬時変動による急激な方位のぶれを含むため、移動平均を行うことにより瞬時変動の影響を低減する。
【００５５】
図１０は、本発明の実施形態の端末装置１０１の方位センサ２０３が取得した方位データの例を示す図である。方位センサ２０３が取得した方位データは、計測された時間１００１と方位を示すazimuth１００２を含んでいる。
【００５６】
図１１は、本発明の実施形態の方位センサ２０３によって計測されたazimuth１００２の説明図である。azimuthは０〜３６０までの範囲で値を取得する。azimuth１００２が０を示す場合、方位は北１１０１方向、azimuth１００２が９０を示す場合、方位は東１１０２方向、azimuth１００２が１８０を示す場合、方位は南１１０３方向、azimuth１００２が２７０を示す場合、方位は西１１０４方向を示している。
【００５７】
図１２は、本発明の実施形態の方位センサ２０３によって計測された移動平均前の方位データの説明図である。移動平均前の方位１２０１は瞬時的なぶれを含んでいるため、方位が安定していないのがわかる。
【００５８】
図１３は、本発明の実施形態の方位センサ２０３によって計測された方位データの移動平均後の方位データの説明図である。移動平均後の方位１３０１は瞬時的なぶれを含まないため、方位が安定しているのがわかる。
【００５９】
図９に戻って説明を続ける。次にサーバ装置１０３は、移動平均された方位データの値を取得し、水平方向の移動方向を推定する(Ｓ９０２)。以上により、方位センサ２０３による移動方向の推定が完了する。
【００６０】
図１４は、本発明の実施形態の端末装置１０１によって実際に測定されたデータを使いサーバ装置１０３で歩行経路推定を行った結果の説明図である。図１４の左側が実際の歩行経路１４０１を示しており、右側が本実施形態の歩行経路推定結果１４０２を示している。両者の誤差は非常に少なく、本実施形態の歩行経路推定手法により精度よく測定端末の歩行経路推定を行うことが可能となる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態における移動経路推定システムでは、歩行者などの移動体に取り付けられる端末装置は、ジャイロセンサと加速度センサと方位センサと磁力センサを有し、水平方向の移動方向の推定において磁力センサにより計測される磁力の値に応じてジャイロセンサによる移動方向の推定もしくは方位センサによる移動方向の推定のどちらが精度よく推定可能か判定することが可能となる。この構成により、方位センサから計測される方位とジャイロセンサから計測される角速度の２つを用いたハイブリッドな移動方向および移動経路の推定が可能となる。
【符号の説明】
【００６２】
１０１  端末装置
１０２  ネットワーク
１０３  サーバ装置
２０１  ジャイロセンサ
２０２  加速度センサ
２０３  方位センサ
２０４  温度センサ
２０５  磁力センサ
２０６  ＧＰＳ
２０７  ＣＰＵ
２０８  メモリ
２０９  記憶媒体
２１０  通信部
２１１  入出力部
２１２  通信部
２１３  ＣＰＵ
２１４  メモリ
２１５  記憶媒体
２１６  入出力部
３０１  液晶画面
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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