(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律航法を実行する電子機器において、
前記電子機器の加速度が所定値未満の状態における前記電子機器の角速度である第１の角速度と、前記加速度が所定値以上の状態における前記電子機器の角速度から前記第１の角速度を除去した第２の角速度とを記憶する記憶部と、
前記自律航法実行時に、前記電子機器の角速度を検出する角速度センサによる検出値が前記所定値未満か否かを判定する判定部と、
前記検出値が前記所定値未満と判定された場合、前記検出値から前記第１の角速度を除去し、前記検出値が前記所定値以上と判定された場合、前記検出値から前記第１の角速度および前記第２の角速度を除去する除去部と
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
重力の加速度の方向となる前記電子機器の軸の変化にしたがって、前記電子機器の姿勢の変化を検出する検出部と、
前記検出部によって前記電子機器の姿勢が変化したことが検出された場合、前記電子機器の移動が直進と判断される一定時間内で検出された前記検出値を用いて、前記第２の角速度を推定し、推定した結果で前記記憶部に記憶される前記第２の角速度を更新する更新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３】
前記更新部は、前記一定時間として、前記検出値から前記第１の角速度を除去した後の検出値の変化が閾値未満となる期間を特定し、特定した期間内で算出された前記検出値の平均値で、前記記憶部に記憶される前記第２の角速度を更新することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記更新部は、前記一定時間として、地磁気センサが測定した地磁気のベクトルの変化が閾値未満となる期間を特定し、特定した期間内における前記検出値から前記第１の角速度を除去した後の検出値の平均値で、前記記憶部に記憶される前記第２の角速度を更新することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項５】
前記更新部は、前記一定時間として、前記電子機器の各軸における検出値の累積の傾きが理論上の最大値以下で一定、かつ、所定間隔毎に前記検出値が平均された平均値の変動が閾値以下である期間を特定し、特定した期間内における前記検出値から前記第１の角速度を除去した後の検出値の平均値で、前記記憶部に記憶される前記第２の角速度を更新することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項６】
自律航法を実行する電子機器に、
前記自律航法実行時に、前記電子機器の角速度を検出する角速度センサによる検出値が所定値未満か否かを判定し、
前記電子機器の加速度が前記所定値未満の状態における前記電子機器の角速度である第１の角速度と、前記加速度が所定値以上の状態における前記電子機器の角速度から前記第１の角速度を除去した第２の角速度とを記憶する記憶部を参照し、前記検出値が前記所定値未満と判定された場合は前記検出値から前記第１の角速度を除去し、前記検出値が前記所定値以上と判定された場合は前記検出値から前記第１の角速度および前記第２の角速度を除去する
処理を実行させることを特徴とする角速度情報出力プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器および角速度情報出力プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンをはじめとするスマートデバイスが普及しており、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）による位置測位を用いて自律航法も行うデバイスも普及している。また、ＧＰＳ信号が取得できない屋内においても、角速度センサと加速度センサを用いて自律航法を行うスマートデバイスが普及している。
【０００３】
スマートデバイスに搭載されている小型の振動式角速度センサは、温度や経年変化等で変動する静的バイアス、振動等によって生ずるバイアス（以下、「動的バイアス」と表記する場合がある）によって誤差を生じる。このため、静的バイアスや動的バイアスを除去することが行われている。
【０００４】
例えば、加速度により静止を判断して、その時点での角速度センサの出力値を静的バイアス量として保存し、位置測定時に、角速度センサの出力値から静的バイアス量を除去する技術が知られている。また、カルマンフィルタに推定位置、実位置、加速度、角速度を入力して、上記動的バイアスを含む加速度センサの誤差や角速度センサの誤差を推定し続け、位置測定時に、推定した誤差を加速度センサや角速度センサの出力値から除去する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３００２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０８８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記技術では、動的バイアス量を含む誤差の推定に時間がかかる。具体的には、スマートデバイスを所持するユーザが歩行、停止、移動のいずれの状態であるかを判定し、ユーザの状態に適したパラメータに随時切替えてから誤差の推定を行うので、推定の開始までに時間がかかる。また、誤差が推定されるまでに時間がかかることから、自律航法の精度も低下する。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、自律航法実行時の誤差推定にかかる時間を短縮することができる電子機器および角速度情報出力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】
【０００８】
電子機器は、自律航法を実行する。電子機器は、前記電子機器の加速度が所定値未満の状態における前記電子機器の角速度である第１の角速度と、前記加速度が所定値以上の状態における前記電子機器の角速度から前記第１の角速度を除去した第２の角速度とを記憶する記憶部を有する。電子機器は、前記自律航法実行時に、前記電子機器の角速度を検出する角速度センサによる検出値が前記所定値未満か否かを判定する判定部を有する。電子機器は、前記検出値が前記所定値未満と判定された場合、前記検出値から前記第１の角速度を除去し、前記検出値が前記所定値以上と判定された場合、前記検出値から前記第１の角速度および前記第２の角速度を除去する除去部を有する。
【発明の効果】
【０００９】
１実施形態によれば、自律航法実行時の誤差推定にかかる時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１に係る移動体端末による自律航法を説明する図である。
【図２】図２は、実施例１に係る移動体端末のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施例１に係る移動体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、実施例１に係る移動体端末の処理が実行する流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、静的バイアス量のみを除去する場合の自律航法を示す図である。
【図６】図６は、パラメータを切替えて動的バイアスを除去する場合の自律航法を示す図である。
【図７】図７は、実施例１を用いた場合の自律航法を示す図である。
【図８】図８は、実施例２に係る移動体端末による自律航法を説明する図である。
【図９】図９は、実施例２に係る移動体端末の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】図１０は、移動体端末の持ち替え検出の一例を説明する図である。
【図１１】図１１は、持ち替え検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、動的バイアス更新処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本願の開示する電子機器および角速度情報出力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。
【実施例１】
【００１２】
［移動体端末の自律航法］
図１は、実施例１に係る移動体端末による自律航法を説明する図である。図１に示す移動体端末１は、例えばスマートフォンや携帯電話などの電子機器である。この移動体端末１は、加速度や角速度を用いた自律航法を実行する。例えば、図１に示すように、移動体端末１は、移動体端末１を所持するユーザの歩行軌跡を検出して記録し、ユーザの現在位置を測定することができる。
【００１３】
移動体端末１が有する角速度センサは、一般的に、振動型ジャイロセンサであり、外部からの加速度によって角速度出力にバイアス成分（以下、動的バイアスと表記する場合がある）が現れる。この動的バイアスは、移動体端末１の静止時に現れるバイアス（以下、静的バイアスと表記する場合がある）とは量が異なる。動的バイアスの大きさは外部からの加速度に比例する。例えば、ユーザが胸ポケットに移動体端末１を入れた場合、動的バイアス量は小さく、移動体端末１をズボンポケットに入れた場合、動的バイアス量が大きくなる。移動体端末１は、この動的バイアス量を推定して排除して、自律航法の精度を向上させる。
【００１４】
具体的には、移動体端末１は、移動体端末の加速度が所定値未満の状態における移動体端末１の角速度である静的バイアス量と、加速度が所定値以上の状態における前記移動体端末の角速度から前記第１の角速度を除去した動的バイアス量を記憶する。そして、移動体端末１は、自律航法実行時に、移動体端末１の加速度が所定値未満か否かを判定する。その後、移動体端末１は、加速度が所定値未満と判定された場合、角速度センサによって測定された角速度から、予め記憶する静的バイアス量を除去する。また、移動体端末１は、加速度が所定値以上と判定された場合、角速度センサによって測定された角速度から動的バイアス量を除去する。
【００１５】
つまり、移動体端末１は、静止状態時の静的バイアス量と歩行状態時の動的バイアス量を予め保持し、自律航法時に、移動体端末１の状態に適したバイアス量を選択して角速度を補正する。この結果、移動体端末１は、誤差推定にかかる時間を短縮することができる。
【００１６】
［ハードウェア構成］
図２は、実施例１に係る移動体端末のハードウェア構成例を示す図である。図２に示すように、移動体端末１は、無線部２、オーディオ入出力部３、記憶部４、地磁気センサ５、加速度センサ６、角速度センサ７、タッチセンサ部８、表示部９、プロセッサ１０を有する。
【００１７】
無線部２は、アンテナ２ａを介して、他の端末と無線通信を実行する回路等である。オーディオ入出力部３は、スピーカ３ａから音声を出力し、マイク３ｂで集音された音声に対して各種処理を実行する回路等である。
【００１８】
記憶部４は、プロセッサ１０が実行するプログラムや各種データを記憶する記憶装置であり、例えばメモリやハードディスクなどである。地磁気センサ５は、地磁気を計測するセンサであり、計測した地磁気をプロセッサ１０に入力する。
【００１９】
加速度センサ６は、移動体端末１の加速度（単位：ｍ／ｓ２、Ｇａｌ、Ｇなど）を計測するセンサであり、計測した加速度をプロセッサ１０に入力する。この加速度センサ６は、３軸センサであり、ｘ、ｙ、ｚの各軸の加速度を計測する。角速度センサ７は、移動体端末１の角速度（単位：ｄｐｓ）を計測するジャイロセンサであり、計測した角速度をプロセッサ１０に入力する。この角速度センサ７は、３軸センサであり、ｘ、ｙ、ｚの各軸の角速度を計測する。
【００２０】
タッチセンサ部８は、ユーザの表示部９への操作を検出する回路等であり、表示部９は、各種情報を表示する表示装置である。例えば、タッチセンサ部８と表示部９とによって、タッチパネルなどを提供する。
【００２１】
プロセッサ１０は、移動体端末１の全体を司る電子回路等であり、記憶部４に記憶されるプログラムを読み出して展開し、自律航法などの各種処理を実行する。
【００２２】
［機能構成］
図３は、実施例１に係る移動体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、移動体端末１は、静的バイアスＤＢ１１、動的バイアスＤＢ１２、判定部１３、バイアス除去部１４、自律航法機能部２０を有する。
【００２３】
なお、静的バイアスＤＢ１１、動的バイアスＤＢ１２は、記憶部４などに保持されるデータベースである。判定部１３、バイアス除去部１４、自律航法機能部２０は、プロセッサ１０が有する電子回路の一部やプロセッサ１０が実行するプロセスの一例である。
【００２４】
静的バイアスＤＢ１１は、静的バイアス量を記憶するデータベースである。具体的には、静的バイアスＤＢ１１は、移動体端末１の加速度が所定値未満の状態における移動体端末１の角速度を静的バイアス量として記憶する。すなわち、静的バイアスＤＢ１１は、停止時に角速度センサ７に生じる、３軸の各軸における静的バイアス量を予め記憶する。
【００２５】
動的バイアスＤＢ１２は、動的バイアス量を記憶するデータベースである。具体的には、動的バイアスＤＢ１２は、移動体端末１の加速度が所定値以上の状態における移動体端末１の角速度から静的バイアス量を除去した後の角速度を、動的バイアス量として記憶する。すなわち、動的バイアスＤＢ１２は、振動等によって角速度センサ７に生じる、３軸の各軸における動的バイアス量を予め記憶する。
【００２６】
判定部１３は、移動体端末１の状態を判定する処理部である。具体的には、判定部１３は、加速度センサ６によって測定された加速度にしたがって、移動体端末１を所持するユーザが静止中、歩行中、その他のいずれの状態であるかを判定し、その判定結果をバイアス除去部１４に出力する。
【００２７】
例えば、判定部１３は、加速度センサ６が測定したｘ軸の加速度が０から閾値未満の範囲内の値である場合、静止中と判定する。また、判定部１３は、加速度センサ６が測定したｘ軸の加速度が閾値以上の値である場合、歩行中と判定する。なお、状態判定に使用する加速度は、いずれでもよく、各軸の平均など任意に利用することができる。
【００２８】
バイアス除去部１４は、移動体端末１の状態に応じたバイアス量を除去する処理部である。具体的には、バイアス除去部１４は、判定部１３によって静止中またはその他と判定された場合、静的バイアスＤＢ１１に記憶される静的バイアス量を読み出し、角速度センサ７が測定した角速度から、静的バイアス量を除去して、自律航法機能部２０に出力する。
【００２９】
また、バイアス除去部１４は、判定部１３によって歩行中と判定された場合、静的バイアスＤＢ１１に記憶される静的バイアス量と、動的バイアスＤＢ１２に記憶される動的バイアス量とを読み出す。そして、バイアス除去部１４は、角速度センサ７が測定した角速度から、静的バイアス量および動的バイアス量を除去して、自律航法機能部２０に出力する。
【００３０】
自律航法機能部２０は、自律航法を実行する処理部である。具体的には、自律航法機能部２０は、バイアス除去部１４から入力された、バイアス除去後の角速度を用いて、自律航法を実行する。すなわち、自律航法機能部２０は、バイアス除去部１４から入力された安定したジャイロを用いて、自律航法を実行することができる。
【００３１】
例えば、自律航法機能部２０は、バイアス除去後の角速度から移動体端末１の現在位置などを特定する。また、自律航法機能部２０は、特定した現在位置を蓄積して、移動体端末１の軌跡を生成する。さらには、自律航法機能部２０は、移動体端末１の移動距離、移動時間などを生成することもできる。
【００３２】
［処理の流れ］
図４は、実施例１に係る移動体端末が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、移動体端末１の自律航法が開始されると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、加速度センサ６は、移動体端末１の加速度を測定する（Ｓ１０２）。続いて、角速度センサ７は、移動体端末１の角速度を測定する（Ｓ１０３）。
【００３３】
その後、判定部１３は、移動体端末１の加速度から、移動体端末１が歩行中であるかを判定する（Ｓ１０４）。そして、バイアス除去部１４は、判定部１３によって歩行中と判定された場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、角速度センサ７が測定した生の角速度から、静的バイアスＤＢ１１に記憶される静的バイアス量および動的バイアスＤＢ１２に記憶される動的バイアス量を除去する（Ｓ１０５）。
【００３４】
一方、バイアス除去部１４は、判定部１３によって歩行中ではないと判定された場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、Ｓ１０６を実行する。すなわち、バイアス除去部１４は、移動体端末１が静止中または歩行中でも静止中でもないその他の状態と判定されると、角速度センサ７が測定した生の角速度から、静的バイアスＤＢ１１に記憶される静的バイアス量を除去する（Ｓ１０６）。
【００３５】
そして、バイアス除去部１４は、Ｓ１０５またはＳ１０６で該当バイアスが除去された角速度を自律航法機能部２０へ出力する（Ｓ１０７）。
【００３６】
［効果］
上述したように、移動体端末１は、予め測定した静的バイアス量と動的バイアス量とを保持しておき、移動体端末１の状態に応じて、適切なバイアス量を選択して除去することができるので、自律航法実行時の誤差推定にかかる時間を短縮することができる。また、移動体端末１は、誤差推定にかかる時間を短縮できるので、自律航法の精度低下を抑制できる。
【００３７】
ここで、従来の自律航法と実施例１に係る自律航法を比較する。図５は、静的バイアス量のみを除去する場合の自律航法を示す図である。図５に示すように、ユーザが歩行中、すなわち移動体端末１が移動中の場合、動的バイアスが発生し続けるが、静的バイアス量しか除去されない。その結果、移動体端末１の自律航法による軌跡は、動的バイアス量が累積され続けるので、ユーザの実際の軌跡である実軌跡と大きく異なる軌跡を生成する。
【００３８】
図６は、パラメータを切替えて動的バイアスを除去する場合の自律航法を示す図であり、バイアスの時間変化を示す。図６に示す例では、移動体端末１を保持するユーザが歩行、停止、歩行、停止、歩行を繰り返す。したがって、発生するバイアス量は、動的バイアス、静的バイアス、動的バイアス、静的バイアス、動的バイアスとなる。
【００３９】
ここで、移動体端末１は、動的バイアス用のパラメータを用いてバイアス量の削除を実行している状態で、移動体端末１が停止した場合、停止時用のパラメータを指定する。このとき、指定誤りや指定までに時間がかかると、実軌跡がまっすぐにも関わらず、自律航法の軌跡が曲がってしまう。また、移動体端末１は、移動体端末１が移動中であるにも関わらず、静的バイアス用のパラメータを用いてバイアス量の削除を実行していると、実軌跡がまっすぐにも関わらず、自律航法の軌跡が曲がってしまう。
【００４０】
これに対して、図７は、実施例１を用いた場合の自律航法を示す図であり、バイアスの時間変化を示す。図７に示すように、実施例１に係る移動体端末１は、移動体端末１を保持するユーザが歩行、停止、歩行、停止、歩行を繰り返した場合であっても、適切なバイアス量を即座に選択して除去することができる。このため、移動体端末１の自律航法による軌跡と、移動体端末１のユーザの実軌跡との誤差が小さくなり、移動体端末１は、信頼性の高い自律航法を実現できる。
【実施例２】
【００４１】
ところで、実施例１では、動的バイアス量と静的バイアス量を予め測定して保存しておく例について説明したが、動的バイアス量は適宜更新することもできる。例えば、移動体端末１は、動的バイアス量を予め測定した時の姿勢から変化があった場合に、動的バイアス量を更新することもできる。
【００４２】
そこで、一例として、実施例２では、移動体端末１が、自律航法開始時に動的バイアス量および静的バイアス量を測定した姿勢情報を保持しておき、移動体端末１の持ち替えにより姿勢が変化した場合に、動的バイアス量は更新する例について説明する。なお、姿勢情報としては、例えば軸の情報や振動の方向などである。また、移動体端末１のハードウェア構成は、図１と同様なので、詳細な説明は省略する。
【００４３】
［移動体端末の自律航法］
図８は、実施例２に係る移動体端末による自律航法を説明する図である。図８に示すように、移動体端末１は、ユーザに保持されて移動しながら、予め保持する静的バイアス量および動的バイアス量を用いて角速度を補正しながら、自律航法を実行する。
【００４４】
そして、移動体端末１は、ユーザが移動体端末１を持ち替えたことを検出すると、動的バイアス量を推定し直して、保持する動的バイアス量を更新する。その後、移動体端末１は、予め保持する静的バイアス量と、更新後の動的バイアス量とを用いて角速度を補正しながら、自律航法を実行する。
【００４５】
［機能構成］
図９は、実施例２に係る移動体端末の機能構成を示す機能ブロック図である。図９に示すように、移動体端末１は、静的バイアスＤＢ１１、動的バイアスＤＢ１２、判定部１３、バイアス除去部１４、持ち替え検出部１５、静的バイアス推定部１６、動的バイアス推定部１７、自律航法機能部２０を有する。
【００４６】
なお、静的バイアスＤＢ１１、動的バイアスＤＢ１２、判定部１３、バイアス除去部１４、自律航法機能部２０は、実施例１と同様の構成を有するので、詳細な説明は省略する。また、移動体端末１は、自律航法開始時に動的バイアス量および静的バイアス量を測定した姿勢情報をメモリ等に保持しておく。
【００４７】
持ち替え検出部１５は、移動体端末１の持ち替えを検出する処理部である。具体的には、持ち替え検出部１５は、重力の加速度の方向となる移動体端末１の軸の変化にしたがって、移動体端末１が持ち替えられたことを検出する。例えば、持ち替え検出部１５は、移動体端末１が受ける重力の加速度の方向と大きさに変化があった場合に、持ち替えを検出する。
【００４８】
図１０は、移動体端末の持ち替え検出の一例を説明する図である。移動体端末１の横軸をｘ軸、縦軸をｙ軸、奥行きをｚ軸とする。そして、移動体端末１が動的バイアス量を予め推定した状態が図１０の左図に示す状態であり、ｙ軸のマイナス方向に重力を受ける状態である。この状態から、移動体端末１が図１０の右図に示すように、移動体端末１が、ｘ軸のマイナス方向に重力を受ける状態に持ち替えられたとする。
【００４９】
つまり、持ち替え検出部１５は、自律航法が開始されると、開始時の移動体端末１が重力を受ける方向と大きさとを保持しておき、定期的に、移動体端末１が重力を受ける方向と大きさを測定する。そして、持ち替え検出部１５は、移動体端末１が重力を受ける方向や重力の大きさに変化があった場合に、持ち替え発生と判定して、動的バイアス推定部１７にリセット信号を送信する。
【００５０】
例えば、持ち替え検出部１５は、重力を受ける移動体端末１の軸が変わった場合、軸は同じだが重力の大きさが変わった場合、軸も大きさも変わった場合に、持ち替え発生を検出する。
【００５１】
また、持ち替え検出部１５は、自律航法実行中の間、持ち替え検出を繰り返す。つまり、持ち替え検出部１５は、移動体端末１の持ち替えを検出した場合、その時の姿勢情報を保持し、その後の持ち替え判定に利用する。そして、持ち替え検出部１５は、前回の持ち替えから、新たに持ち替えが発生するたびに、動的バイアス推定部１７にリセット信号を送信する。
【００５２】
静的バイアス推定部１６は、移動体端末１が移動していない状態で、角速度センサ７が受けるバイアスを推定する処理部である。具体的には、静的バイアス推定部１６は、移動体端末１の加速度が所定値以下の停止状態時に、角速度センサ７が測定した角速度を静的バイアス量として推定し、静的バイアスＤＢ１１に格納する。
【００５３】
なお、静的バイアス量は軸による変化が小さいが、定期的に静的バイアス量を推定して更新することもできる。例えば、静的バイアス推定部１６は、移動体端末１の電源が投入されるタイミング、自律航法を開始するタイミング、自律航法が実行されていないタイミングなど、任意のタイミングで静的バイアス量を推定することができる。
【００５４】
動的バイアス推定部１７は、移動体端末１の持ち替えが発生した場合に、動的バイアス量を推定して、動的バイアスＤＢ１２を更新する処理部である。具体的には、動的バイアス推定部１７は、持ち替え検出部１５からリセット信号が入力されると、移動体端末１の移動が直進と判断される一定時間内で測定された移動体端末１の角速度を用いて、動的バイアス量を推定する。
【００５５】
例えば、動的バイアス推定部１７は、角速度センサ７が測定した角速度から静的バイアス量を除去した除去後の角速度が一定値または除去後の角速度が所定の範囲内に収まる期間を、移動体端末１が直進している状態と判定する。また、動的バイアス推定部１７は、地磁気センサ５が測定した地磁気のベクトルの変化が閾値未満となる期間を、移動体端末１が直進している状態と判定する。
【００５６】
別の方法としては、動的バイアス推定部１７は、移動体端末１の各軸の角速度の累積の増加の傾きが理論上の最大値以下で一定、かつ、所定間隔毎に前記角速度が平均された平均値の変動が閾値以下である期間を、移動体端末１が直進している状態と判定することもできる。
【００５７】
例えば、動的バイアス推定部１７は、１０秒おきに角速度の平均値を算出する。つまり、動的バイアス推定部１７は、角速度の移動平均を算出する。具体的には、動的バイアス推定部１７は、期間Ａの角速度の平均値Ａを算出し、次の１０秒間の期間Ｂについて角速度の平均値Ｂを算出し、さらに次の１０秒間の期間Ｃについて角速度の平均値Ｃを算出する。
【００５８】
そして、動的バイアス推定部１７は、平均値Ａと平均値Ｂとの差が閾値以下、かつ、平均値Ｂと平均値Ｃとの差が閾値以下となり、期間Ａから期間Ｃまでの角速度の累積の傾きが理論上の最大値以下で一定となるとき、期間Ａから期間Ｃまで移動体端末１が直進している期間と特定する。この結果、動的バイアス推定部１７は、期間Ａから期間Ｃまでの角速度の平均値を算出し、算出した平均値を動的バイアス量と推定して動的バイアスＤＢ１２に記憶される動的バイアス量を更新する。
【００５９】
なお、動的バイアス量の推定時は、静的バイアス量を除去した除去後の角速度を用い、期間の特定時は、静的バイアス量を除去した除去後の角速度であっても、除去前の角速度であってもよい。
【００６０】
そして、動的バイアス推定部１７は、特定した期間内における静的バイアス除去後の角速度の平均値を算出し、算出した平均値を新たな動的バイアス量として、動的バイアスＤＢ１２に格納する。なお、動的バイアス推定部１７は、移動体端末１が直進している状態については、別の手法を用いることもでき、方位情報やＧＰＳ等による位置情報などを用いた公知の手法を用いることもできる。
【００６１】
［持ち替え検出処理］
図１１は、持ち替え検出処理の流れを示すフローチャートである。持ち替え検出部１５は、加速度センサ６が測定した加速度をｘｙｚの各軸について１秒ごとに累積する（Ｓ２０１）。なお、ここで示した１秒はあくまで一例であり、任意に設定できる。
【００６２】
続いて、持ち替え検出部１５は、Ｓ２０１で累積した所定期間内の絶対値が最大の軸、方向、値を検出する（Ｓ２０２）。例えば、持ち替え検出部１５は、ｘ軸のマイナス方向の絶対値「Ｘ」などと検出する。
【００６３】
その後、持ち替え検出部１５は、自律航法開始時または前回の持ち替え検出時に保持された最大軸および方向とＳ２０２で検出した最大軸および方向が異なるか、または、最新値より保存値が大きいかを判定する（Ｓ２０３）。
【００６４】
ここで、持ち替え検出部１５は、最大軸および方向に変化がなく、Ｓ２０２で検出された最新値が保存されている保存値よりも小さい場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、累積をリセットして（Ｓ２０４）、Ｓ２０１以降を繰り返す。
【００６５】
そして、持ち替え検出部１５は、最大軸および方向に変化がある、または、Ｓ２０２で検出された最新値が保存されている保存値よりも大きい場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、Ｓ２０５を実行する。
【００６６】
すなわち、持ち替え検出部１５は、最新値にオフセットとして０．２５Ｇ×サンプル周波数を加算して、Ｓ２０２で検出した最大軸、方向、オフセット加算後の値を保存する。なお、オフセットを加算するのは、誤検出防止のためである。つまり、小さな揺れ、言い換えると、歩行等による微小な傾きの変化を持ち替えと判定しないためである。
【００６７】
その後、持ち替え検出部１５は、持ち替えを検出し（Ｓ２０６）、リセット信号を動的バイアス推定部１７に出力して、動的バイアス更新処理を実行させる（Ｓ２０７）。
【００６８】
［更新処理］
図１２は、動的バイアス更新処理の流れを示すフローチャートである。図１２に示すように、動的バイアス推定部１７は、リセット信号を受信すると、角速度センサ７から角速度を取得し（Ｓ３０１）、取得した角速度から静的バイアス量を除去する（Ｓ３０２）。
【００６９】
そして、動的バイアス推定部１７は、一定時間、Ｓ３０１およびＳ３０２を繰り返して（Ｓ３０３：Ｎｏ）、静的バイアス量を除去した角速度を蓄積する。
【００７０】
その後、動的バイアス推定部１７は、一定時間、静的バイアス量を除去した角速度を蓄積すると（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、蓄積した角速度から移動体端末１が直進しているかを判定する（Ｓ３０４）。
【００７１】
そして、動的バイアス推定部１７は、移動体端末１が直進していないと判定した場合（Ｓ３０５：Ｎｏ）、蓄積した情報をリセットして、Ｓ３０１以降を繰り返す。
【００７２】
一方、動的バイアス推定部１７は、移動体端末１が直進していると判定した場合（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、一定期間内で蓄積された、静的バイアス量を除去後の角速度の平均値を算出する（Ｓ３０６）。そして、動的バイアス推定部１７は、算出した角速度の平均値で、動的バイアスＤＢ１２に記憶される動的バイアス量を更新する（Ｓ３０７）。
【００７３】
［効果］
このように、移動体端末１は、持ち替えが検出された場合、言い換えると、動的バイアス量を測定した前回の姿勢から変化があった場合、動的バイアス量を更新することができる。また、移動体端末１は、角速度センサ７と加速度センサ６という最小限の構成で、ユーザーが歩行、停止、静止と状態を変更しても、端末の持ち方を変更しても、軽い処理負荷ながら短時間で、測定した角速度から動的バイアスを除去できる。この結果、移動体端末１は、動的バイアス量の変化に正確に追従することができるので、精度の高い自律航法を実現できる。
【００７４】
また、移動体端末１は、持ち替え検出から動的バイアス更新までの間は、更新前の動的バイアス量を用いて、自律航法を実行することもできる。その後、移動体端末１は、更新前の動的バイアス量と更新後の動的バイアス量との差分を用いて、更新中に算出された角速度を補正することもできる。この結果、移動体端末１は、動的バイアス量が更新中であっても、精度の高い自律航法を実現できる。
【実施例３】
【００７５】
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。
【００７６】
［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。
【００７７】
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。
【００７８】
なお、本実施例で説明した移動体端末１は、角速度情報出力プログラムを読み込んで実行することで、図３や図９等で説明した処理と同様の機能を実行することができる。例えば、移動体端末１は、判定部１３、バイアス除去部１４、持ち替え検出部１５、静的バイアス推定部１６、動的バイアス推定部１７、自律航法機能部２０と同様の機能を有するプログラムをメモリに展開する。そして、移動体端末１は、判定部１３、バイアス除去部１４、持ち替え検出部１５、静的バイアス推定部１６、動的バイアス推定部１７、自律航法機能部２０と同様の処理を実行するプロセスを実行することで、上記実施例と同様の処理を実行することができる。
【００７９】
このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  移動体端末
１１  静的バイアスＤＢ
１２  動的バイアスＤＢ
１３  判定部
１４  バイアス除去部
１５  持ち替え検出部
１６  静的バイアス推定部
１７  動的バイアス推定部
２０  自律航法機能部
【図１】
0006344165.tif 000002
【図２】
0006344165.tif 000003
【図３】
0006344165.tif 000004
【図４】
0006344165.tif 000005
【図５】
0006344165.tif 000006
【図６】
0006344165.tif 000007
【図７】
0006344165.tif 000008
【図８】
0006344165.tif 000009
【図９】
0006344165.tif 000010
【図１０】
0006344165.tif 000011
【図１１】
0006344165.tif 000012
【図１２】
0006344165.tif 000013