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JP2003014459A - Azimuth detector, azimuth detecting method and walking detector - Google Patents

Azimuth detector, azimuth detecting method and walking detector

Info

Publication number
JP2003014459A
JP2003014459A JP2001202763A JP2001202763A JP2003014459A JP 2003014459 A JP2003014459 A JP 2003014459A JP 2001202763 A JP2001202763 A JP 2001202763A JP 2001202763 A JP2001202763 A JP 2001202763A JP 2003014459 A JP2003014459 A JP 2003014459A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
azimuth
walking
optical code
detecting
pedestrian
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001202763A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoaki Takiguchi
清昭 滝口
Hitoshi Okubo
仁 大久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2001202763A priority Critical patent/JP2003014459A/en
Publication of JP2003014459A publication Critical patent/JP2003014459A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an azimuth detector, an azimuth detecting method and the like capable of performing a precise azimuth detection with a simple structure. SOLUTION: In an azimuth detection sensor 10, coordinate information showing an azimuth or inclination by an optical code shown by a two-dimensional barcode, a mark or a pit is written on the surface of a sphere 22 to be influenced by geomagnetism, and it is read by optical code reading parts 26H and 26V, whereby the azimuth of a walker is detected. Further, such an azimuth detection sensor 10 can be provided on a walking detector, and this walking detector collects components of low frequency band transmitted within the body in walking by a microphone and performs a detection of walking on the basis of this to estimate the length of step of the walker, and it further detects the change of direction of the walker by detecting the azimuth by the azimuth detection sensor 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、方位検出装置、方
位検出方法、ならびにそれらを用いた方向検出装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an azimuth detecting device, an azimuth detecting method, and a direction detecting device using them.

【0002】[0002]

【従来の技術】方位を検出するには、地磁気を利用して
いるのは周知の通りであり、高精度な方位の検出には、
従来より磁気センサーが用いられている。すなわち、磁
気センサーによって地磁気の磁力線を検出するのであ
る。ところで、このような方位の検出を行なうことによ
って、人や車両等の移動体の向きの変更を検出すること
もできる。つまり、磁気センサー等を装着した人や車両
の向きの変更を、磁気センサー等によって検出される方
位の変位に基づいて検出するのである。
2. Description of the Related Art It is well known that geomagnetism is used to detect an azimuth.
Magnetic sensors have been used conventionally. That is, the magnetic sensor detects the magnetic field lines of the earth's magnetism. By detecting the azimuth in this way, it is possible to detect a change in the direction of a moving body such as a person or a vehicle. That is, the change in the orientation of the person or vehicle wearing the magnetic sensor or the like is detected based on the displacement of the direction detected by the magnetic sensor or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような磁気センサーで方位の検出を行なう場合、磁気
センサーを地平面に対して水平を保ち、地磁気の軸に対
する角度を正確に設定する必要があった。これは、磁気
センサーに傾きがあると、地磁気による方位とセンサー
の傾きからなる合成角によって、検出される方位に誤差
が生じてしまうからである。このため磁気センサー等を
用い、特に、車両等に較べて姿勢変化の大きな人の向き
の変更を検出しようとした場合には、精度の高い検出が
事実上困難になっている。このような問題を解決するに
は、ジャイロセンサー等を用い、磁気センサーの傾きを
検出することによって補正を図ることが考えられるが、
これでは、方位を検出するために磁気センサーだけでな
く、さらにジャイロセンサーや補正回路等が必要となっ
て機構が複雑になってしまう。本発明は、このような技
術的課題に基づいてなされたもので、簡易な構成で、高
精度の方位検出を行なうことのできる方位検出装置、方
位検出方法等を提供することを主たる目的とする。
However, when the azimuth is detected by the magnetic sensor as described above, it is necessary to keep the magnetic sensor horizontal with respect to the ground plane and accurately set the angle with respect to the axis of the geomagnetism. It was This is because if the magnetic sensor has a tilt, an error will occur in the detected azimuth due to the combined angle formed by the azimuth due to the geomagnetism and the tilt of the sensor. For this reason, when using a magnetic sensor or the like, particularly when it is attempted to detect a change in the orientation of a person who has a large posture change as compared with a vehicle or the like, it is practically difficult to perform highly accurate detection. In order to solve such a problem, it is conceivable to use a gyro sensor or the like and detect the tilt of the magnetic sensor to make a correction.
In this case, not only the magnetic sensor for detecting the azimuth but also a gyro sensor, a correction circuit, etc. are required, and the mechanism becomes complicated. The present invention has been made based on such a technical problem, and a main object of the present invention is to provide an azimuth detecting device, an azimuth detecting method, and the like capable of performing highly accurate azimuth detection with a simple configuration. .

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】かかる目的のもと、本発
明の方位検出装置は、方位磁石の表面に座標情報を示す
光学コードが記され、この光学コードを光学コード読取
り部で読み取ることによって、方位磁石が示す方位を検
出することを特徴とする。光学コードとしては、2次元
バーコードや、文字列や数字列等からなる記号等があ
り、これらの光学コードによって示される座標情報を、
方位磁石が指し示す方位に対応付けておくことによっ
て、光学コードを読み取れば方位情報を直接的に得るこ
とができる。また、光学コードに、方位検出装置を傾け
たときの方位磁石とケーシングの相対変位から得られる
傾きの情報を含んでおくことによって、方位検出装置の
傾きを検出することもできる。また、ケーシングと方位
磁石の間に方位磁石よりも比重が大きな液体を介在させ
ることによって方位磁石を液体に浮かべた状態で保持し
ておき、加振部によって振動、例えば超音波振動をケー
シングに加えることもできる。これにより、液体と方位
磁石との間の摩擦が低減される。
According to the above object, in the azimuth detecting device of the present invention, an optical code indicating coordinate information is written on the surface of the azimuth magnet, and the optical code is read by the optical code reading section. , The azimuth indicated by the azimuth magnet is detected. The optical code includes a two-dimensional bar code, a symbol made up of a character string, a numerical string, etc., and the coordinate information shown by these optical codes is
By associating with the azimuth indicated by the azimuth magnet, the azimuth information can be directly obtained by reading the optical code. Further, the tilt of the azimuth detecting device can be detected by including the information of the tilt obtained from the relative displacement between the azimuth magnet and the casing when the azimuth detecting device is tilted in the optical code. In addition, by interposing a liquid having a larger specific gravity than the compass between the casing and the compass, the compass is held in a floating state on the liquid, and vibration, for example ultrasonic vibration, is applied to the casing by the vibrating section. You can also This reduces the friction between the liquid and the compass.

【0005】本発明は、方位磁石の表面に記された座標
情報を示す光学コードを読み取るステップと、読み取っ
た光学コードに基づき、座標情報に予め対応付けられた
方位を検出するステップと、を有することを特徴とする
方位検出方法として捉えることもできる。また、光学コ
ードを読み取るステップを連続的に複数回行ない、読み
取った光学コードから得られる座標情報の変化に基づい
て振動を検出することも可能である。さらには検出した
振動に基づき加速度を検出することもできる。
The present invention comprises the steps of reading an optical code indicating the coordinate information written on the surface of the azimuth magnet, and detecting the azimuth previously associated with the coordinate information based on the read optical code. It can be understood as a direction detection method characterized by the above. It is also possible to continuously perform the step of reading the optical code a plurality of times and detect the vibration based on the change in the coordinate information obtained from the read optical code. Further, the acceleration can be detected based on the detected vibration.

【0006】ところで、本出願人が、上記のような方位
検出装置、方位検出方法に想到するに至ったのは、歩行
者の歩行を検出するための歩行検出装置の開発を行なっ
ている過程であった。従来より、歩行者の歩行を検出す
る方式としては、振動子を内蔵し、歩行時におけるこの
振動子の振動を検出する、いわゆる万歩計(登録商標)
方式のものがある。しかし、振動子を内蔵したメカニカ
ルな方式では、歩行時以外であっても、振動子が動作す
るだけの振動が入力されれば、歩数がカウントされるこ
とになるため、計測精度が低い。これに対し、振動子に
代えて加速度センサやジャイロセンサを内蔵し、これら
のセンサで検出される加速度から、振動(運動)を検出
し、これによって歩行を検出するものもあった。ところ
が、このような方式で検出精度を高めるには、センサを
歩行者の腰等、特定の箇所に確実に取り付けなければな
らなかった。さらに、加速度センサやジャイロセンサを
用いる方式の場合、センサの向きによって検出結果が異
なるため、歩行者にセットしてからセンサの軸方向の検
出を行なわなければならず、検出に手間がかかったり、
プログラムや回路の構成が複雑になる。さらに、歩行に
際する歩行者の複雑な動きを高精度で検出するには、多
軸の加速度センサが必要となり、構成の複雑化および高
コスト化を招いていた。
By the way, the present applicant came up with the above-described azimuth detecting device and azimuth detecting method in the process of developing a walk detecting device for detecting the walk of a pedestrian. there were. Conventionally, as a method of detecting the walking of a pedestrian, a so-called pedometer (registered trademark) that has a built-in vibrator and detects the vibration of the vibrator during walking
There is a method. However, in a mechanical method with a built-in vibrator, the number of steps is counted even when the vibrator is not operating, and the number of steps is counted, so that the measurement accuracy is low. On the other hand, in some cases, an acceleration sensor or a gyro sensor is incorporated instead of the vibrator, and vibration (movement) is detected from the acceleration detected by these sensors to detect walking. However, in order to improve the detection accuracy by such a method, the sensor must be surely attached to a specific place such as the waist of a pedestrian. Furthermore, in the case of a method using an acceleration sensor or a gyro sensor, the detection result differs depending on the sensor orientation, so it must be set on a pedestrian before the axial detection of the sensor takes time,
The program and circuit configuration becomes complicated. Further, in order to detect a complicated movement of a pedestrian during walking with high accuracy, a multi-axis acceleration sensor is required, which leads to a complicated structure and an increase in cost.

【0007】上記したような方式で検出した歩行者の歩
行は、万歩計のように単なる歩数のカウントに用いられ
る他、例えば、検出した歩行から歩行者の移動量を推測
するものがある。これは、GPS(Global Positioning
System:全地球測位システム)を利用したナビゲーショ
ン装置において、GPS衛星から得られる電波に基づい
て測位した位置を歩行者の移動量に基づいて補正する、
いわゆる自律航法を行なう場合等に用いられる。従来、
このような場合には、歩行者の歩行周波数(単位時間あ
たりの歩数)と身長の2つのパラメータが歩幅に相関す
ることを利用し、歩幅の推測を行なっている。
The pedestrian's walking detected by the above-described method is used not only for counting the number of steps like a pedometer, but also, for example, there is a method for estimating the amount of movement of the pedestrian from the detected walking. This is GPS (Global Positioning)
System: Global Positioning System) in a navigation device, the position measured based on radio waves obtained from GPS satellites is corrected based on the amount of movement of a pedestrian,
It is used when performing so-called autonomous navigation. Conventionally,
In such a case, the stride is estimated by utilizing the fact that the two parameters of the pedestrian's walking frequency (the number of steps per unit time) and the height are correlated with the stride.

【0008】さらに、検出した歩行に基づき、歩行検出
対象を識別する技術も提案されている。このような場
合、上記したような方式の他、足音を検出することによ
って歩行を検出するものがある。例えば馬が歩行する際
に蹄が地面に接する時の音をマイクロフォンで採集し、
この音から得られる歩行態様から個体を識別するのであ
る(特開2000−193520号公報)。
Further, a technique for identifying a walking detection target based on the detected walking has been proposed. In such a case, in addition to the method described above, there is a method of detecting walking by detecting footsteps. For example, when a horse walks, the sound of a hoof touching the ground is collected with a microphone.
The individual is identified from the walking mode obtained from this sound (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-193520).

【0009】このようにマイクロフォンで採集する音か
ら歩行を検出する場合、検出される波形を処理すること
によって、1歩1歩の歩行を検出する。この場合、歩行
の際に発生する波形のピークを単純にカウントするもの
もあれば、波形の時系列的な変化をフーリエ変換やウェ
ーブレット変換することによって、周波数の強度スペク
トルパターンに変換し、そのパターンを解析することに
よって歩行を検出するものもある。しかし、歩行を実際
に検出する環境には、例えば歩行者が車両に搭乗してい
る場合に車両側で発生するノイズ等、歩行者以外の外部
から混入するノイズが存在する。このため、いずれの方
式で歩行の検出を行なうにしても、これらのノイズがそ
の検出精度(解析精度)に大きく影響する。
When the walking is detected from the sound collected by the microphone as described above, the walking of each step is detected by processing the detected waveform. In this case, there are some that simply count the peaks of the waveform that occurs when walking, and by converting the time-series changes in the waveform by Fourier transform or wavelet transform, convert it into an intensity spectrum pattern of the frequency and then use that pattern. There is also one that detects walking by analyzing. However, in an environment in which walking is actually detected, there is noise that is mixed in from outside the pedestrian, such as noise that occurs on the vehicle side when a pedestrian is in a vehicle. Therefore, no matter which method is used to detect walking, these noises greatly affect the detection accuracy (analysis accuracy).

【0010】また、歩行者の歩行から移動量を推測する
場合、歩行者の歩調と身長から歩幅の推測を行なうが、
従来の方式では、上記したように歩行の検出精度自体が
十分に高いとは言えないのが現状であり、さらに、歩行
者が通常歩行以外のパターン、例えば歩幅を広くして大
また歩きをした場合や、駆け足、階段の上り下り等を行
なった場合等の識別も当然のことながら困難であるた
め、歩幅の正確な検出、つまり正確な移動量の推測を行
なうことも難しかった。
Further, when the movement amount is estimated from the walk of the pedestrian, the step length is estimated from the pace and height of the pedestrian.
In the conventional method, as described above, the detection accuracy itself of walking cannot be said to be sufficiently high, and furthermore, a pedestrian walked in a pattern other than normal walking, for example, with a wide stride and stride. Since it is naturally difficult to discriminate in the case of running, running up and down stairs, etc., it is also difficult to accurately detect the stride, that is, to accurately estimate the amount of movement.

【0011】このような従来からの問題を解決すること
のできる歩行検出装置として、本出願人は、歩行者が歩
行するときに発する振動を採集して電気信号に変換し、
この電気信号に基づき、所定の周波数以下に対応した信
号の変化を解析して歩行者の歩行を検出することによっ
て、この歩行者の移動量を推定する構成を提案する。そ
して、このような構成の歩行検出装置において、方位磁
石の表面に記された方位を示す光学コードを読み取り、
この光学コードに予め対応付けられた方位を検出するこ
とによって、歩行者の移動方位の変化を検出し、さら
に、検出した移動量および移動方位の変化に基づいて、
歩行者の位置を検出する構成を備えるのである。
As a walking detection device capable of solving such a conventional problem, the applicant of the present invention collects a vibration generated when a pedestrian walks and converts it into an electric signal,
We propose a configuration that estimates the amount of movement of a pedestrian by analyzing the change in the signal corresponding to a predetermined frequency or lower based on this electrical signal and detecting the walking of the pedestrian. Then, in the walking detection device having such a configuration, the optical code indicating the azimuth written on the surface of the azimuth magnet is read,
By detecting the azimuth previously associated with this optical code, the change in the moving azimuth of the pedestrian is detected, and based on the detected amount of movement and the change in the moving azimuth,
It is provided with a configuration for detecting the position of a pedestrian.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。図1は、本実施
の形態における方位検出装置の構成を示すための図であ
る。この図1に示すように、方位検出センサ(方位検出
装置、方位検出手段)10は、センサ本体20と、コン
トローラ30とから構成される。センサ本体20は、筐
体21の内部に、球体22と、この球体22を回転自在
な状態で収めるケーシング23を備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below in detail based on the embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the azimuth detecting apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the azimuth detecting sensor (azimuth detecting device, azimuth detecting means) 10 includes a sensor main body 20 and a controller 30. The sensor main body 20 includes a sphere 22 inside a housing 21, and a casing 23 that houses the sphere 22 in a rotatable state.

【0013】球体22は、球状で着磁されることによっ
て地磁気に対して指向性を有する方位磁石を内蔵してお
り、その表面全域にわたり、回転したときの球体22の
座標情報を示す光学コードが多数記されている。ここ
で、球体22の表面に記される光学コードとしては、図
2(a)に示すような2次元バーコードや、図2(b)に示
すような文字列や数字列等の記号、これ以外にも、光デ
ィスクに用いられているピットと同様の方式の記録方式
等が考えられ、これらの光学コードによって示される座
標情報は、予め設定されたテーブル情報に基づき、方位
検出センサ10で指し示される方位および傾斜角の情報
に直接変換できるようになっている。この球体22は、
底部22aに図示しない錘が内蔵される等して、球体2
2の他の部分よりも比重が高くなるように形成されてい
る。
The spherical body 22 has a built-in azimuth magnet having a directivity with respect to the earth's magnetism by being magnetized in a spherical shape, and an optical code indicating the coordinate information of the spherical body 22 when it is rotated over the entire surface thereof. Many are written. Here, the optical code written on the surface of the sphere 22 is a two-dimensional bar code as shown in FIG. 2 (a), a symbol such as a character string or numeral string as shown in FIG. 2 (b), and the like. Other than that, a recording method similar to the method used for pits used in optical discs and the like are conceivable, and the coordinate information indicated by these optical codes is indicated by the azimuth detection sensor 10 based on preset table information. The information can be directly converted into the information of the azimuth and tilt angle. This sphere 22
A sphere 2 is formed by incorporating a weight (not shown) in the bottom portion 22a.
It is formed so as to have a higher specific gravity than the other portions of 2.

【0014】ケーシング23は、透明な材料によって形
成され、その内径が、球体22の外径よりも一定寸法以
上大きく設定されている。そして、このケーシング23
と球体22の隙間には、液体24が注入されている。こ
こで、液体24は、ケーシング23内の上部に気室25
が形成されるような量が注入されており、またその比重
は球体22よりも大きなものが選定されている。これに
よって、球体22は、液体24の液面から、その頂部2
2bを突出させた状態でケーシング23と接触すること
なく浮かび、内蔵した方位磁石が地磁気の影響を受ける
ことによって指向性を有し、筐体21側の動き(向き)に
関わらず常に所定の方角を向くようになっている。
The casing 23 is made of a transparent material, and its inner diameter is set to be larger than the outer diameter of the spherical body 22 by a certain dimension or more. And this casing 23
The liquid 24 is injected into the gap between the sphere 22 and the sphere 22. Here, the liquid 24 is stored in the air chamber 25 in the upper part of the casing 23.
Is formed so that the sphere 22 is formed, and the specific gravity thereof is selected to be larger than that of the spherical body 22. As a result, the sphere 22 moves from the liquid surface of the liquid 24 to the top 2 thereof.
2b is projected without contact with the casing 23, and the built-in azimuth magnet has directivity due to the influence of the earth's magnetism, and has a directivity regardless of the movement (direction) of the housing 21 side. To face.

【0015】筐体21の内周面には、レーザ光等を用い
た光学コード読取り部(コード読取り手段)26H、26
Vが備えられている。これら光学コード読取り部26
H、26Vは、レーザ光等を、透明なケーシング23を
通して球体22の表面に照射し、その反射光を検出する
ことによって、球体22の表面に記されている光学コー
ドを読み取る。これら光学コード読取り部26H、26
Vは、筐体21を水平状態としたときに、球体22に対
し、水平方向、鉛直方向からレーザ光等を照射するよう
になっている。ここで、一方の光学コード読取り部26
Hは、球体22の表面に記されている光学コードから方
位を得るために座標情報を読み取り、他方の光学コード
読取り部26Vでは、球体22の表面に記されている光
学コードから傾斜角を得るために座標情報を読み取る。
Optical code reading sections (code reading means) 26H, 26 using laser light or the like are provided on the inner peripheral surface of the casing 21.
V is provided. These optical code readers 26
The H and 26V irradiate the surface of the sphere 22 with a laser beam or the like through the transparent casing 23 and detect the reflected light to read the optical code written on the surface of the sphere 22. These optical code readers 26H, 26
When the housing 21 is in a horizontal state, the V irradiates the spherical body 22 with laser light or the like from the horizontal direction and the vertical direction. Here, one optical code reading unit 26
H reads the coordinate information from the optical code written on the surface of the sphere 22 to obtain the direction, and the other optical code reading unit 26V obtains the tilt angle from the optical code written on the surface of the sphere 22. To read the coordinate information.

【0016】ところで、ケーシング23は、筐体21に
対し、超音波振動子(加振部)27を介して筐体21に支
持されている。超音波振動子27は、ケーシング23に
対して所定周波数の超音波振動を加えるもので、これに
よって、ケーシング23内の液体24と球体22の間に
作用する静止摩擦を低減し、球体22の動きを良くする
ことを目的としている。
By the way, the casing 23 is supported by the casing 21 via an ultrasonic transducer (vibrating section) 27 with respect to the casing 21. The ultrasonic vibrator 27 applies ultrasonic vibration of a predetermined frequency to the casing 23, thereby reducing static friction acting between the liquid 24 and the sphere 22 in the casing 23, and moving the sphere 22. The purpose is to improve.

【0017】一方、コントローラ30は、光学コード検
出部31、検出制御部(方位検出部、傾き検出部、方位
変化検出手段)32、結果出力部33を備えている。図
3に示すように、光学コード検出部31は、光学コード
読取り部26H、26Vで読み取った光学コードを検出
する(ステップS101)。検出制御部32は、予め格納
されているテーブル情報等に基づいて、読み取った光学
コードによって示される座標情報から、これに対応する
方位・傾斜角の情報を取得する(ステップS102)。そ
して、結果出力部33は、検出制御部32で変換した方
位・傾斜角の情報を、外部、例えば後述する歩行検出装
置36等に対して出力するのである(ステップS10
3)。
On the other hand, the controller 30 comprises an optical code detecting section 31, a detection control section (azimuth detecting section, inclination detecting section, azimuth change detecting means) 32, and a result output section 33. As shown in FIG. 3, the optical code detector 31 detects the optical code read by the optical code readers 26H and 26V (step S101). The detection control unit 32 acquires the information of the azimuth / tilt angle corresponding to the coordinate information indicated by the read optical code based on the table information stored in advance (step S102). Then, the result output unit 33 outputs the information on the azimuth / tilt angle converted by the detection control unit 32 to the outside, for example, the walking detection device 36 described later (step S10).
3).

【0018】このような構成のセンサ本体20は、光学
コード読取り部26H、26Vを一体に備えたケーシン
グ23の向きが変化しても、球体22は、地磁気によっ
て底部22aと頂部22bを結ぶ軸を常に鉛直状態とし
て所定の方位を向いた状態を維持し、これによって光学
コード読取り部26H、26Vと球体22との間に相対
変位が生じることになる。そして、光学コード読取り部
26H、26Vでは、球体22との間に相対変位が生じ
た状態で、球体22の表面に記された光学コードを読み
取ることによって、コントローラ30において、センサ
本体20の方位・傾斜角の情報を得るのである。
In the sensor body 20 having such a structure, even if the orientation of the casing 23 integrally including the optical code reading portions 26H and 26V is changed, the spherical body 22 has an axis connecting the bottom portion 22a and the top portion 22b due to the earth magnetism. The vertical state is always maintained in a state where it is oriented in a predetermined azimuth, which causes relative displacement between the optical code reading units 26H and 26V and the sphere 22. Then, the optical code reading units 26H and 26V read the optical code written on the surface of the sphere 22 in a state where the relative displacement with the sphere 22 occurs, so that the controller 30 causes the direction of the sensor main body 20 to change. Information on the tilt angle is obtained.

【0019】さて、本実施の形態では、図4に示すよう
な歩行検出装置36に、上記方位検出センサ10を備え
る構成とする。図4は、本実施の形態における歩行検出
装置36の基本的な構成を説明するための図である。こ
の図4に示すように、歩行検出装置36は、周囲の音を
採集して電気信号に変換するマイクロフォン(変換手段)
40と、決められた周波数以下の信号のみを通過させる
ローパスフィルタ41と、マイクロフォン40で集音さ
れ、ローパスフィルタ41を通過した音をA/D変換し
てデジタル波形に変換する変換器42と、後述の如く、
変換器42で変換した波形を解析することによって歩行
を検出する解析部(検出部)43と、解析部43での解析
に用いるデータを格納したデータベース44と、解析部
43での検出結果のデータを図4に示した検出制御部3
2に出力する出力部45と、上記方位検出センサ10
と、を備えている。
In the present embodiment, the walking detection device 36 as shown in FIG. 4 is provided with the azimuth detection sensor 10 described above. FIG. 4 is a diagram for explaining the basic configuration of the walking detection device 36 in the present embodiment. As shown in FIG. 4, the walking detection device 36 is a microphone (conversion means) that collects ambient sounds and converts them into electrical signals.
40, a low-pass filter 41 that passes only signals having a frequency equal to or lower than a predetermined frequency, a converter 42 that A / D-converts the sound that has been collected by the microphone 40 and that has passed through the low-pass filter 41 to convert it into a digital waveform, As described below,
An analysis unit (detection unit) 43 that detects walking by analyzing the waveform converted by the converter 42, a database 44 that stores data used for analysis by the analysis unit 43, and data of detection results by the analysis unit 43 The detection controller 3 shown in FIG.
2 and the azimuth detecting sensor 10
And are equipped with.

【0020】マイクロフォン40では、当該マイクロフ
ォン40で採集可能な全周波数帯域の振動(音を含む)を
採集する。ここでは、マイクロフォン40で周囲の音を
採集することにより、歩行時に発生して歩行者(装着
者)の体を伝わる振動や、空気中を伝わる音を採集する
のである。通常、携帯型電話端末のマイクロフォン等に
おいては、可聴領域外(例えば20Hz以下と2000
0Hz以上)の周波数帯域の信号をバンドパスフィルタ
によってカットしているが、本実施の形態では、マイク
ロフォン40から出力される信号は、ローパスフィルタ
41によって、決められた周波数、例えば200Hz以
下の信号のみを通過させ、200Hzよりも高い周波数
帯域の成分、いわゆる音声信号と分離する。そして、解
析部43では、決められた周波数以下の成分の信号につ
いて解析を行なう。
The microphone 40 collects vibrations (including sound) in all frequency bands that can be collected by the microphone 40. Here, by collecting ambient sound with the microphone 40, vibrations that are generated during walking and transmitted through the body of a pedestrian (wearer) and sounds transmitted through the air are collected. Usually, in a microphone of a mobile phone terminal, etc., outside the audible range (for example, 20 Hz or less and 2000
The signal in the frequency band of 0 Hz or more) is cut by the bandpass filter, but in the present embodiment, the signal output from the microphone 40 is only the signal having a frequency determined by the lowpass filter 41, for example, 200 Hz or less. Is passed through and is separated from a component in a frequency band higher than 200 Hz, a so-called audio signal. Then, the analysis unit 43 analyzes the signal of the component having the determined frequency or less.

【0021】解析部43は、変換器42で変換された信
号に基づき、スペクトログラムを生成するスペクトログ
ラム処理部51と、歩行者の歩行を検出する歩行検出部
52と、歩幅を推定する歩幅推定部53と、歩幅推定部
53で得られた歩幅および方位検出センサ10によって
検出される方位に基づいて歩行者の位置を推定する位置
推定部(位置検出部、移動量推定手段、位置検出手段)5
4と、歩行者の歩行態様を検出する歩行態様検出部55
と、歩行態様検出部55での検出結果に基づき歩行者の
歩行態様を判定する歩行態様判定部56と、を備えてい
る。
The analysis unit 43, based on the signals converted by the converter 42, a spectrogram processing unit 51 for generating a spectrogram, a walking detection unit 52 for detecting walking of a pedestrian, and a stride estimation unit 53 for estimating stride length. And a position estimation unit (position detection unit, movement amount estimation unit, position detection unit) 5 that estimates the position of the pedestrian based on the stride obtained by the stride estimation unit 53 and the azimuth detected by the azimuth detection sensor 10.
4 and a walking mode detection unit 55 that detects the walking mode of a pedestrian
And a walking mode determination unit 56 that determines the walking mode of the pedestrian based on the detection result of the walking mode detection unit 55.

【0022】次に、解析部43で、マイクロフォン40
で採集した音に基づいた解析を行なうに際しての基本的
な概念を説明する。すなわち、歩行者が歩行して左足と
右足を交互に着地させたときの振動(音)をマイクロフォ
ン40で採集し、この振動を変換器42でA/D変換し
てデジタル信号にした後、この信号(電圧)をウェーブレ
ット変換すると、図5に示すような、周波数の強度スペ
クトルパターンであるスペクトログラムが得られる。
Next, in the analysis unit 43, the microphone 40
The basic concept for performing analysis based on the sounds collected in Section 2. That is, the vibration (sound) when a pedestrian walks and the left foot and the right foot are alternately landed is collected by the microphone 40, and this vibration is A / D converted by the converter 42 into a digital signal. When the signal (voltage) is wavelet-transformed, a spectrogram that is an intensity spectrum pattern of frequency as shown in FIG. 5 is obtained.

【0023】ここで、図5に示すものは、同一の歩行者
が通常に歩行した場合のスペクトログラムである。な
お、ここで言う「通常」とは、平坦地を歩行者が早足で
もなく遅足でもなく、特にペースを意識することなく歩
行した場合である。この図5に示すように、人間の歩行
時には、足の着地や足の対地運動時に由来する衝撃、腰
・股関節・膝関節・踝・足趾等の足部各関節や骨格、筋
肉への伝導や運動により、可聴領域(約20〜2000
0Hz)の下限に近い100Hz程度以下、より詳しく
は例えば30〜40Hz以下の低周波帯域近辺に、特徴
的な時間・周波数・強度のパターンが発生する。本実施
の形態では、この低周波帯域成分のパターンを解析する
ことにより、歩行検出を行なうのである。
Here, FIG. 5 shows a spectrogram when the same pedestrian walks normally. The term "normal" as used herein refers to a case in which a pedestrian walks on a flat ground without being fast or slow, and without being particularly aware of the pace. As shown in FIG. 5, when a person walks, the impact that is caused by the landing of the foot and the movement of the foot over the ground, and the conduction to the joints, skeletons, and muscles of the foot such as the hips, hips, knees, ankles, toes, etc. And audible area (about 20 to 2000
A characteristic time / frequency / intensity pattern is generated in the vicinity of a low frequency band of about 100 Hz or less, more specifically, 30 to 40 Hz or less, which is close to the lower limit of 0 Hz). In the present embodiment, walking detection is performed by analyzing the pattern of this low frequency band component.

【0024】人間の歩行動作は、踵が着地(Heel-Strik
e)からつま先が離れる(Toe-Off)までの対地運動と、Toe
-Offから踵の着地までの蹴り出し運動の2つのフェーズ
に分けることができる。そして、対地運動時における足
底面の着地は、踵から始まり、足の外側部(外縦足弓部)
を経由し、小指の付け根(第5指中足骨底)から方向を変
えて親指の付け根(第1指中足骨底)まで順次行なわれ
る。この対地運動に伴う接地衝撃は、各関節や筋肉、脂
肪層で吸収されるが、低周波成分の一部がこれらと共振
し、人体を伝導して、図5のスペクトログラムで表され
るような、複雑な時間・周波数・強度パターンを有した
低周波帯域の振動を発するのである。
[0024] The walking motion of a human is the heel landing (Heel-Strik
e) to ground movement until the toe is released (Toe-Off), and Toe
-It can be divided into two phases of kick-out motion from Off to heel landing. Then, the landing of the bottom of the foot during ground movement starts from the heel, and the lateral part of the foot (external longitudinal arch)
Then, the direction is changed from the base of the little finger (fifth finger metatarsal floor) to the base of the thumb (first finger metatarsal bone) via the route. The ground impact caused by this ground motion is absorbed by each joint, muscle, and fat layer, but a part of the low-frequency component resonates with these components and conducts through the human body, as shown in the spectrogram of FIG. It emits vibrations in the low frequency band with complicated time, frequency and intensity patterns.

【0025】図5に示す歩行者の例を用いて、歩行時に
発生する低周波帯域の成分を詳細に検討してみる。図5
において、(ア)の部分には明確なピークが出現してお
り、各ピークが歩行の一歩一歩に対応している。図5に
示したスペクトログラムをさらに詳細に検討すると、横
軸方向の(イ)で示す範囲が右足の対地運動時間、(ウ)で
示す範囲が左足の対地運動時間、(エ)で示す範囲が、接
地する足が右足から左足に変わるときのギャップ時間、
(オ)で示す範囲が、接地する足が左足から右足に変わる
ときのギャップ時間である。これら(イ)、(ウ)、(エ)、
(オ)の時間の長さからなる時間的特性により、歩行者の
歩行態様を特徴付けることができる。ここで、スペクト
ログラムで、色の濃い部分ほど周波数強度が高く、色の
薄い部分ほど周波数強度が低い。
Using the example of the pedestrian shown in FIG. 5, the low frequency band components generated during walking will be examined in detail. Figure 5
In (a), a clear peak appears, and each peak corresponds to each step of walking. When the spectrogram shown in FIG. 5 is examined in more detail, the range indicated by (a) in the horizontal axis direction is the ground motion time of the right foot, the range indicated by (c) is the ground motion time of the left foot, and the range indicated by (d) is , The gap time when the grounding foot changes from the right foot to the left foot,
The range indicated by (e) is the gap time when the grounding foot changes from the left foot to the right foot. These (a), (c), (d),
The walking mode of the pedestrian can be characterized by the temporal characteristic consisting of the time length of (e). Here, in the spectrogram, the darker the color, the higher the frequency intensity, and the lighter the color, the lower the frequency intensity.

【0026】また、図6は、同一の歩行者が、様々な歩
行態様で歩行したときのスペクトログラムである。図6
の(a)は、その場で足踏みしたとき、(b)は遅歩き、
(c)は通常歩行、(d)は早歩き、(e)はジョギング、
(f)は階段上り、(g)は階段下りのときに検出されるス
ペクトログラムである。これらの歩行態様のスペクトロ
グラムを比較してみると、歩行周期が異なる図6の
(b)、(c)、(d)では、(イ)、(ウ)の対地運動時間が異
なっている(速く歩けば歩くほど短くなる)。また、図6
(e)のジョギングでは、他に比較し、周波数強度の強い
範囲が周波数の高い領域にまで及んでおり、また信号の
ピーク周波数(ア)も高くなっている。図6(f)の階段上
りでは、足を接地したときの周波数強度(カ)、(キ)が弱
くなっている。これは、足を持ち上げて階段面に接地す
るため、接地時の衝撃が平坦面での歩行時よりも弱くな
るからである。加えて、階段を上るときには、つま先の
接地が主であり、特に(カ)の踵の接地時の周波数強度が
弱くなっている。また、図6(f)と(g)の階段の上りと
下りを比較すれば、特に階段の下りの場合に、有意に高
い周波数帯域までバンドが伸びている。これは、足の受
ける衝撃に応じて高い周波数帯域にもエネルギースペク
トルが発生していることを意味する。一方、図6(g)の
階段下り時には、つま先が踵よりも先行して接地するた
め、(キ)のつま先の接地時の周波数強度が強くなってい
る。
FIG. 6 shows spectrograms when the same pedestrian walks in various walking modes. Figure 6
In (a), when stepping on the spot, (b) walks late,
(c) is normal walking, (d) is fast walking, (e) is jogging,
(f) is a spectrogram detected when going up the stairs, and (g) is a spectrogram detected when going down the stairs. Comparing the spectrograms of these gait patterns, the gait cycles in FIG.
In (b), (c), and (d), the ground movement time of (a) and (c) is different (the faster the walking, the shorter the walking). In addition, FIG.
In the jogging of (e), the range of high frequency intensity extends to the high frequency region, and the peak frequency (a) of the signal is also higher than other cases. In the ascending stairs of FIG. 6 (f), the frequency intensities (f) and (f) when the foot is grounded are weak. This is because the impact at the time of touchdown is weaker than when walking on a flat surface because the foot is lifted and touches the stairs. In addition, when going up the stairs, the toes are mainly grounded, and the frequency strength at the time of grounding the heel of (f) is particularly weak. Further, comparing the ascending and descending steps of the stairs in FIGS. 6F and 6G, the band extends to a significantly higher frequency band particularly in the case of descending the stairs. This means that the energy spectrum is also generated in the high frequency band according to the impact on the foot. On the other hand, when descending the stairs in FIG. 6 (g), the toes come in contact with the ground before the heels, so that the frequency strength at the time of contacting the toes in (K) is strong.

【0027】ところで、図5のスペクトログラムからわ
かるように、前記した一連の対地運動に伴い、通常歩行
では可聴領域外の低周波から可聴領域に及ぶ広帯域にわ
たるバンド状のパターンが、1歩あたり約1秒程度継続
する。また、このバンド状の時間・周波数・強度パター
ンの中に、足底各部の対地運動に対応したそれぞれ異な
る周波数域の強度スペクトルが見られる。
By the way, as can be seen from the spectrogram of FIG. 5, a band-shaped pattern extending over a wide band from a low frequency outside the audible range to the audible range during normal walking is about 1 per step in association with the series of ground movements described above. Continue for about a second. Further, in the band-shaped time-frequency-intensity pattern, intensity spectra in different frequency regions corresponding to the ground movement of each part of the sole can be seen.

【0028】図7は、歩行検出部52における処理を示
すもので、この処理では、このスペクトログラムにおけ
る時間・周波数・強度から得られる足底部の一歩一歩の
対地運動継続時間(図5の(イ)、(ウ))から、単位時間あ
たりの歩数を求める。またこのとき、図5に示したよう
に、周波数強度が一定以上の時間、左右の足底面の着地
時間に応じて継続することと、時間・周波数・強度のス
ペクトログラムが歩行特有のパターンを描く(これらの
データはデータベース44に予め格納されている)こと
を利用して、単位時間あたりの歩数や歩行周期を検出す
るとともに、これらの時間・周波数・強度の特性から、
例えば歩行者の手が体にぶつかる等の歩行以外の衝撃
や、車両等に起因する外来のノイズを歩行による音と区
別する。
FIG. 7 shows the processing in the walking detection section 52. In this processing, the ground movement continuation time for each step of the sole obtained from the time, frequency and intensity in this spectrogram ((a) in FIG. 5). , (C)), the number of steps per unit time is calculated. At this time, as shown in FIG. 5, the frequency intensity continues for a certain time or more depending on the landing time of the left and right soles, and the spectrogram of time, frequency, and intensity draws a pattern peculiar to walking ( (These data are stored in the database 44 in advance) to detect the number of steps per unit time and the walking cycle, and from these characteristics of time, frequency, and intensity,
For example, impacts other than walking, such as a pedestrian's hand hitting the body, and extraneous noise caused by a vehicle or the like are distinguished from sounds generated by walking.

【0029】これにはまず、マイクロフォン40からの
信号を変換器42でA/D変換して得られた信号w(t)
から、ローパスフィルタ41によって所定周波数以上の
信号、つまり通常の音声信号を除去し、信号w’(t)を
得る(ステップS201)。そして、解析部43にて、こ
の信号w’(t)を、時間と周波数の強度の関数式p
(t、f)に変換する(ステップS202)。続いて関数式
p(t、f)を予め設定した周波数帯域Bに対して積分
し、周波数強度αに対する関係から歩行者のステータス
を決定する。ここで積分値LB(t)が周波数強度αより
大きければ、歩行者のステータス:status(t)を
「着地状態」とし、積分値LB(t)が周波数強度α以下
であれば、歩行者のステータスを「通常状態」、つまり
「着地状態」ではない状態とする(ステップS203)。
First, the signal w (t) obtained by A / D converting the signal from the microphone 40 by the converter 42 is used.
From the above, the low-pass filter 41 removes a signal of a predetermined frequency or higher, that is, a normal audio signal, and obtains a signal w ′ (t) (step S201). Then, the analyzing unit 43 converts this signal w ′ (t) into a functional expression p of the intensity of time and frequency.
It is converted to (t, f) (step S202). Subsequently, the functional expression p (t, f) is integrated with respect to the preset frequency band B, and the pedestrian status is determined from the relationship with the frequency intensity α. If the integrated value L B (t) is larger than the frequency intensity α, the pedestrian status: status (t) is set to “landing state”, and if the integrated value L B (t) is equal to or less than the frequency intensity α, walking The status of the person is set to a state other than the "normal state", that is, the "landing state" (step S203).

【0030】この後、新たな信号が微小時間毎に入力さ
れる度に、続くステップS204を実行する。このステ
ップS204では、その時点での時刻tにおける信号
が、歩行に起因しない信号、つまり図5に示したような
歩行特有の特徴点(パターン、強度分布)を有した信号で
なく、かつステップS203で「着地状態」と判定され
ているか否かを判断する(ステップS204)。その結
果、この条件を満たす場合には、誤判定であるとして、
歩行者のステータスと「着地状態」に変更する(ステッ
プS205)。一方、ステップS204の条件を満たさ
ない場合、歩行者のステータスを変更しない。このよう
にして、信号が入力される度にその時点での歩行者のス
テータスstatus(t)を判定し、直前のステータス
status(t−1)に対し、「通常状態」から「着地
状態」に変化した場合には、着地回数を1回カウントす
る(ステップS206)。この着地回数のカウント値か
ら、単位時間あたりの着地回数を算出すれば、単位時間
あたりの歩数sを得ることができ、さらに、単位時間を
歩数sで除算すれば、歩行周期を得ることができる(ス
テップS207)。
After this, the following step S204 is executed each time a new signal is input at every minute time. In this step S204, the signal at the time t at that time is not a signal not caused by walking, that is, a signal having characteristic points (pattern, intensity distribution) peculiar to walking as shown in FIG. Then, it is determined whether or not the "landing state" is determined (step S204). As a result, if this condition is satisfied, it is judged as an erroneous determination,
The pedestrian status and the "landing state" are changed (step S205). On the other hand, when the condition of step S204 is not satisfied, the pedestrian status is not changed. In this way, each time a signal is input, the status pedestrian status (t) at that time is determined, and the status "status (t-1)" immediately before is changed from "normal status" to "landing status". If it has changed, the number of times of landing is counted once (step S206). If the number of times of landing per unit time is calculated from the count value of the number of times of landing, the number of steps s per unit time can be obtained, and if the unit time is divided by the number of steps s, the walking cycle can be obtained. (Step S207).

【0031】次に、歩行態様検出部55において、図6
に示したような様々な歩行態様の特徴に基づき、マイク
ロフォン40で採集した音から歩行者の歩行態様を認識
する処理を示す。この場合、データベース44に、予
め、様々な歩行態様の特徴点のデータを格納しておく。
図8に示すように、解析部43では、図7のステップS
201〜S202と同様にして得た時間と周波数の強度
の関数式p(t、f)から、検出した歩行の特徴パターン
Wを得る(ステップS301)。そして、得られた特徴パ
ターンWについて、データベース44を参照し、このデ
ータベース44に格納されている様々な特徴パターンW
k、例えば遅歩きの特徴パターンW1、普通歩きの特徴パ
ターンW2、早歩きの特徴パターンW3、…等とのパター
ン認識処理を行なう。これには、例えば特徴パターンW
kと、データベース44に格納された各特徴パターンWk
とのマハラノビス距離の演算等を行なって、特徴パター
ンWとの差分dkを求める(ステップS302)。そし
て、各特徴パターンWkとの差分dkのうち、最小のもの
を検索し(ステップS303)、差分dkが最小の特徴パ
ターンWkから、歩行者の歩行態様を推定する(ステップ
S304)。
Next, in the walking mode detecting section 55, as shown in FIG.
A process of recognizing the walking mode of the pedestrian from the sound collected by the microphone 40 based on the characteristics of various walking modes as shown in FIG. In this case, the data of the characteristic points of various walking modes are stored in the database 44 in advance.
As shown in FIG. 8, in the analysis unit 43, step S in FIG.
The detected characteristic pattern W of walking is obtained from the functional expression p (t, f) of the intensity of time and frequency obtained in the same manner as 201 to S202 (step S301). Then, with respect to the obtained characteristic pattern W, the database 44 is referred to, and various characteristic patterns W stored in the database 44 are referred to.
The pattern recognition processing is performed for k , for example, the slow walking characteristic pattern W 1 , the normal walking characteristic pattern W 2 , the fast walking characteristic pattern W 3 ,. For this, for example, the characteristic pattern W
k and each characteristic pattern W k stored in the database 44
Mahalanobis distance is calculated to obtain the difference d k from the characteristic pattern W (step S302). Then, the smallest difference d k from each feature pattern W k is searched (step S303), and the walking pattern of the pedestrian is estimated from the feature pattern W k having the smallest difference d k (step S304). .

【0032】さて、歩幅推定部53で歩幅を推定するに
は、歩行検出部52と歩行態様検出部55での検出結果
に基づいた処理を行なう。ここでの処理の一つの手法と
しては、歩行検出部52で歩行周波数を検出し、この歩
行周波数と歩行者の身長とから歩幅を推定するものがあ
る。一般に、図9に示すように、歩行周波数(歩調)と歩
行者の身長が、歩幅と相関することは知られている。こ
の図9は、多数の被験者を対象に、歩行周波数と身長、
歩幅の関係をプロットしたもので、全体として、これら
が相関関係を有しているのは明らかである。
In order to estimate the step length by the step length estimating section 53, processing based on the detection results of the walking detecting section 52 and the walking mode detecting section 55 is performed. As one method of the processing here, there is a method in which the walking detection unit 52 detects the walking frequency and estimates the stride from the walking frequency and the height of the pedestrian. It is generally known that the walking frequency (step) and the height of the pedestrian are correlated with the stride, as shown in FIG. In FIG. 9, the walking frequency and height,
It is a plot of the stride relationship, and as a whole, it is clear that they have a correlation.

【0033】この場合、データベース44には、図9に
示したような相関関係から得られる歩行周波数・歩行者
の身長・歩幅の関係式(の係数)のデータを格納してお
く。そして、歩行の検出に先立ち、設定メモリ57に歩
行者の身長(さらには性別)を入力しておく。歩幅を推定
するには、図10のステップS401に示すように、歩
行検出部52で検出された歩行周期と、設定メモリ57
に設定された歩行者の身長に基づき、歩行モデルMを用
いて歩幅lを予測する。この歩行モデルMは、例えば以
下に示すような関係式によって表される。 歩幅l(cm)=x1×歩行周期(歩/分)+x2×身長(c
m)+C なお、上記関係式において、x1、x2、Cは、予めデ
ータベース44に格納され、歩行態様毎に設定された係
数および初期値である。
In this case, the database 44 stores the data of the relational expression (coefficient) of the walking frequency, the height of the pedestrian, and the stride obtained from the correlation shown in FIG. Then, the height (and sex) of the pedestrian is input to the setting memory 57 before detection of walking. To estimate the stride, as shown in step S401 of FIG. 10, the walking cycle detected by the walking detection unit 52 and the setting memory 57 are set.
Based on the height of the pedestrian set to, the gait model M is used to predict the step length l. The walking model M is represented by, for example, the following relational expression. Stride length l (cm) = x1 x walking cycle (steps / min) + x2 x height (c
m) + C In the above relational expression, x1, x2, and C are coefficients and initial values that are stored in the database 44 in advance and set for each walking mode.

【0034】そして、位置推定部54にて、このように
して得られた歩幅lと、歩行検出部52で検出された単
位時間あたりの歩数sとを積算することにより、単位時
間あたりの移動距離を推定することができる(ステップ
S402)。このとき、方位検出センサ10において、
方位を連続的に検出することにより、歩行者の歩行時に
おける方位変化を検出することができる。そして、推定
した移動距離および検出した方位変化に基づき、位置推
定部54では、歩行者の移動経路を推定することができ
る。つまり、歩行検出装置36における検出開始時の歩
行者の位置が既知であれば、歩行中の歩行者の位置を推
定することが可能となるのである。
Then, the position estimating unit 54 integrates the step length l thus obtained and the number of steps s per unit time detected by the walking detecting unit 52 to obtain the moving distance per unit time. Can be estimated (step S402). At this time, in the direction detection sensor 10,
By continuously detecting the azimuth, it is possible to detect the azimuth change when the pedestrian walks. Then, based on the estimated moving distance and the detected azimuth change, the position estimating unit 54 can estimate the moving route of the pedestrian. In other words, if the position of the pedestrian at the start of detection by the walking detection device 36 is known, it is possible to estimate the position of the walking pedestrian.

【0035】さらに、上記ステップS401にて、歩行
モデルMの関係式の一例を挙げたがこれに限るものでは
ない。例えば、踵が着地するときのエネルギーと、つま
先を蹴り出すときのエネルギーの比に基づいて歩行モデ
ルMの関係式を決めることもできる。図11に示すもの
は、歩行時のエネルギー変化を表すもので、ここで、つ
ま先を蹴り出すときのエネルギーである蹴り出しエネル
ギーE1は、歩行信号のピーク値である。また、踵を着
地するときの踵着地エネルギーE2は、前記蹴り出しエ
ネルギーE1に対応したピーク値の直前の極大値であ
る。そして、踵着地エネルギーE2を蹴り出しエネルギ
ーE1で除算したものが、着地・蹴り出しエネルギー比
となる。このようにして得た着地・蹴り出しエネルギー
比と、歩行検出部52で検出された歩行周期と、設定メ
モリ57に設定された歩行者の身長に基づき、歩行モデ
ルM’を用いて歩幅lを予測することができる。この歩
行モデルM’は、例えば以下に示すような関係式によっ
て表される。 歩幅l(cm)=x1×歩行周期(歩/分)+x2×身長(c
m)+x3×着地・蹴り出しエネルギー比 なお、上記関係式において、x1、x2、x3は、予め
データベース44に格納された歩行態様毎の係数であ
る。
Furthermore, in step S401, an example of the relational expression of the walking model M is given, but the present invention is not limited to this. For example, the relational expression of the walking model M can be determined based on the ratio of the energy when the heel lands and the energy when the toe is kicked out. That shown in Figure 11, it represents the change in energy when walking, wherein the energy E 1 kicking the energy when kicking the toe is the peak value of the walk signal. Further, the heel landing energy E 2 when landing on the heel is the maximum value immediately before the peak value corresponding to the kicking energy E 1 . Then, the heel landing energy E 2 divided by the kicking energy E 1 is the landing / kicking energy ratio. Based on the landing / kicking-out energy ratio obtained in this way, the walking cycle detected by the walking detection unit 52, and the height of the pedestrian set in the setting memory 57, the stride 1 is calculated using the walking model M ′. Can be predicted. The walking model M ′ is represented by, for example, the following relational expression. Stride length l (cm) = x1 x walking cycle (steps / min) + x2 x height (c
m) + x3 × landing / kicking-out energy ratio In the above relational expression, x1, x2, and x3 are coefficients for each walking mode stored in the database 44 in advance.

【0036】また、歩幅推定部53で歩幅を推定する他
の方法としては、踵やつま先部が着地する際の衝撃に由
来する周波数強度の変化を利用するものがある。人間の
歩行態様では、早足で歩くと歩行周波数・歩幅ともに増
加するが、意識して大股で歩くと、歩幅が変化するのみ
で歩行周波数そのものには変化が生じない。また、長距
離移動時には、歩幅は身長と歩調によって決まるほぼ一
定の定常値となるが、移動距離が短いときや、そのとき
の気分等によっては、歩幅は容易に変化する。このよう
な影響を回避するため、図5に示したように、予め通常
歩行時における周波数強度を基準値としてデータベース
44に記憶させておき、この基準値との比較により、踵
やつま先部が着地する際の衝撃量の増減を検出し、歩幅
の補正を行なう。
As another method of estimating the step length in the step length estimating section 53, there is a method of utilizing a change in frequency intensity caused by an impact when the heel or the toe part lands. In the walking mode of humans, walking with fast walking increases both the walking frequency and the stride, but when walking consciously with a large stride, the walking frequency only changes and the walking frequency itself does not change. Further, when moving a long distance, the stride becomes a substantially constant steady value determined by the height and the gait, but the stride easily changes depending on the short moving distance or the mood at that time. In order to avoid such an influence, as shown in FIG. 5, the frequency intensity at the time of normal walking is stored in advance in the database 44 as a reference value, and the heel or toe is landed by comparison with this reference value. The increase / decrease in the amount of impact when performing is detected, and the stride length is corrected.

【0037】図12は、上記のような処理の具体的な流
れを示すものであり、まず、図10のステップS401
と同様、歩行検出部52で検出された歩行周期と、設定
メモリ57に設定された歩行者の身長に基づき、歩行モ
デルMまたはM’を用いて歩幅lを予測する(ステップ
S501)。次いで 図7のステップS201〜S20
2と同様にして得た時間と周波数の強度の関係式p
(t、f)を、着地の衝撃を特徴的に抽出できる周波数帯
域B’に対して積分し、着地の衝撃LB’を得る(ステッ
プS502)。ここで、関係式p(t、f)を積分して得
られるものは、周波数帯域B’におけるスペクトログラ
ムの信号の占有率(面積)である。予めデータベース44
に格納されたテーブルあるいは関係式に基づき、この衝
撃LB’から、歩幅の補正値Δlを算出する(ステップS
503)。そして、この歩幅の補正値Δlを用い、移動
距離(l×s+Δl)を得る(ステップS504)。このよ
うにして、スペクトログラムの周波数強度から歩幅の補
正を行なうこともできるのである。
FIG. 12 shows a specific flow of the above processing. First, step S401 in FIG.
Similarly, the step length 1 is predicted using the walking model M or M ′ based on the walking cycle detected by the walking detection unit 52 and the height of the pedestrian set in the setting memory 57 (step S501). Then, steps S201 to S20 of FIG.
The relational expression p of the intensity of time and frequency obtained in the same manner as in 2.
(t, f) and 'integrated with respect to impact L B of the landing' frequency bands B that can be characteristically extracting the impact of the landing obtaining (step S502). Here, what is obtained by integrating the relational expression p (t, f) is the occupation rate (area) of the spectrogram signal in the frequency band B ′. Database 44 in advance
The stride correction value Δl is calculated from the impact L B 'based on the table or the relational expression stored in (step S
503). Then, the travel distance (1 × s + Δl) is obtained by using the stride correction value Δl (step S504). In this way, the stride can be corrected from the frequency intensity of the spectrogram.

【0038】さらに、歩幅推定部53で歩幅を推定する
他の方法としては、つま先部の蹴り出し時とつま先の着
地時の周波数強度を利用するものがある。すなわち、同
一の歩調で歩いていても、つま先の蹴り出し強度によっ
て歩幅は異なってくる。このため、つま先の着地と蹴り
出しに応じて発生する例えば10〜16Hz前後の周波
数帯域の強度に応じ、予めデータベース44に記憶して
おいた歩行者の周波数強度の基準値や、今までの歩行履
歴データの比較により、歩幅の補正を行なう。
Further, as another method of estimating the step length in the step length estimating section 53, there is a method of utilizing the frequency intensity at the time of kicking the toe part and at the time of landing the toe part. That is, even when walking in the same step, the stride varies depending on the kicking strength of the toes. Therefore, the reference value of the frequency intensity of the pedestrian stored in the database 44 in advance or the walking until now according to the intensity of the frequency band around 10 to 16 Hz, which occurs according to the landing and kicking of the toe. The stride is corrected by comparing the history data.

【0039】図13は、このような処理の流れを示すも
ので、図12のステップS501からS503と同様、
歩行検出部52で検出された歩行周期と、設定メモリ5
7に設定された歩行者の身長に基づき、歩行モデルMま
たはM’を用いて歩幅lを予測した後(ステップS60
1)、時間と周波数の強度の関係式p(t、f)を、着地
の衝撃を特徴的に抽出できる周波数帯域B’に対して積
分し、着地の衝撃LB’を得る(ステップS602)。さ
らに、予めデータベース44に格納されたテーブルある
いは関係式に基づき、この衝撃LB’から、歩幅の補正
値Δlを算出する(ステップS603)。この後、解析部
43にて、予め決められた低周波数帯域f(例えば0〜
40Hz)について、関係式p(t、f)の特徴を抽出す
る(ステップS604)そして、データベース44に格納
された、周波数強度の特徴パターンデータと、歩行者の
基準値、歩行履歴データから、歩幅の補正値hを取得す
る(ステップS605)。しかる後は、この補正値hを用
い、移動距離(l×s+Δl+h)を得ることができる
(ステップS606)。
FIG. 13 shows the flow of such processing, and similar to steps S501 to S503 of FIG.
The walking cycle detected by the walking detector 52 and the setting memory 5
After predicting the stride 1 using the walking model M or M ′ based on the height of the pedestrian set to 7 (step S60
1), the relational expression p (t, f) of the intensity of time and frequency is integrated with respect to the frequency band B ′ capable of characteristically extracting the impact of landing to obtain the impact L B ′ of landing (step S602). . Further, based on the table or the relational expression stored in advance in the database 44, the stride correction value Δl is calculated from the impact L B '(step S603). After that, in the analysis unit 43, a predetermined low frequency band f (for example, 0 to
40 Hz), the characteristic of the relational expression p (t, f) is extracted (step S604), and the stride is calculated from the characteristic pattern data of the frequency intensity, the reference value of the pedestrian, and the walking history data stored in the database 44. The correction value h of is acquired (step S605). After that, the correction value h can be used to obtain the moving distance (1 × s + Δl + h).
(Step S606).

【0040】このような歩行検出装置36によれば、マ
イクロフォン40で歩行時に体内を伝わってくる低周波
帯域の成分を採集し、これに基づいて歩行の検出を行な
うことにより、歩行者の歩幅を推定するとともに、方位
検出センサ10で方位を検出することによって歩行者の
方向転換を検出することができる。これにより、歩行者
の(スタート地点等、検出開始位置からの)歩行経路を検
出し、歩行者の位置を推定することができるのである。
According to the walking detection device 36, the microphone 40 collects the low-frequency band components transmitted through the body during walking, and the walking is detected based on the collected components to detect the stride of the pedestrian. The direction change of the pedestrian can be detected by estimating the direction and detecting the direction by the direction detection sensor 10. Thereby, the pedestrian's walking path (from the detection start position such as the start point) can be detected and the pedestrian's position can be estimated.

【0041】このとき、方位検出センサ10では、地磁
気の影響を受ける球体22の表面に、2次元バーコード
や記号、ピット等によって示される光学コードによっ
て、方位や傾斜角を示す座標情報を記す構成としたの
で、これを読み取ることによって、歩行者の方位を直接
的に検出することができ、また傾きによる影響も容易に
排除することが可能となっている。しかも、このような
方位検出センサ10は、筐体21に対する球体22の相
対変位を光学コード読取り部26H、26Vで読み取る
ことによって、方位と傾斜角を同時に検出することがで
き、構造を非常に簡易なものとすることができ、小型化
を図ることも容易である。さらに、方位検出センサ10
に超音波振動子27を備え、超音波振動を加えることに
よって、球体22の動きを良くすることができるので、
球体22自体を小径化することが可能となり、方位検出
センサ10自体の小型化にも貢献することができる。
At this time, in the azimuth detecting sensor 10, the coordinate information indicating the azimuth and the inclination angle is written on the surface of the sphere 22 affected by the geomagnetism by an optical code indicated by a two-dimensional bar code, a symbol, a pit or the like. Therefore, by reading this, it is possible to directly detect the direction of the pedestrian, and it is possible to easily eliminate the influence of the inclination. Moreover, such an azimuth detecting sensor 10 can detect the azimuth and the tilt angle at the same time by reading the relative displacement of the sphere 22 with respect to the housing 21 by the optical code reading units 26H and 26V, and the structure is very simple. And can be easily downsized. Furthermore, the direction detection sensor 10
Since the ultrasonic vibrator 27 is provided in and the ultrasonic vibration is applied, the movement of the sphere 22 can be improved.
It is possible to reduce the diameter of the sphere 22 itself, which can also contribute to downsizing of the azimuth detection sensor 10 itself.

【0042】なお、上記実施の形態では、方位検出セン
サ10において、光学コード読取り部26H、26Vを
備える構成としたが、光学コードによって示される座標
情報に予め傾きを考慮した方位の情報を対応付けておく
ようにすれば、光学コード読取り部26Vを省略する構
成とすることが可能である。また、上記実施の形態で
は、ケーシング23内で球体22を浮いた状態で保持す
るため、液体24を上部に気室25を形成するようケー
シング23に注入する構成とした。このときには、液体
24と球体22の比重、および気室25の容積の設定に
より、球体22がケーシング23に接触しないようにす
ることが重要である。また、このような構成に代えて、
図14に示すように、ケーシング23内に、比重が互い
に異なり、かつ互いに混ざり合わないあるいは混和しな
い2種類の液体24A、24Bを充填するようにしても
良い。このとき、液体24Aの比重を球体22よりも大
きくし、液体24Bの比重を球体22よりも小さくする
ことによって、球体22を浮いた状態で保持できる。
In the above embodiment, the azimuth detecting sensor 10 is provided with the optical code reading units 26H and 26V, but the coordinate information indicated by the optical code is associated with the azimuth information in consideration of the inclination in advance. If so, it is possible to omit the optical code reading unit 26V. Further, in the above-described embodiment, in order to hold the spherical body 22 in a floating state in the casing 23, the liquid 24 is injected into the casing 23 so as to form the air chamber 25 in the upper portion. At this time, it is important to prevent the spherical body 22 from coming into contact with the casing 23 by setting the specific gravity of the liquid 24 and the spherical body 22 and the volume of the air chamber 25. Also, instead of such a configuration,
As shown in FIG. 14, the casing 23 may be filled with two kinds of liquids 24A and 24B having different specific gravities and not being mixed or not mixed with each other. At this time, by making the specific gravity of the liquid 24A larger than that of the sphere 22 and the specific gravity of the liquid 24B smaller than that of the sphere 22, the sphere 22 can be held in a floating state.

【0043】ところで上記実施の形態では、方位検出セ
ンサ10で検出する方位に基づき、歩行者の方向転換、
さらには移動を検出する構成としたが、これに限るもの
ではなく他の用途にも適用することができる。例えば、
光学コード読取り部26H、26Vにおいて方位および
傾斜角の経時変化を検出することによって、方位検出セ
ンサ10において振動を検出することが可能となる。す
なわち、図15に示すように、光学コード読取り部26
H、26Vで光学コードの読み取りを連続的に行ない、
コントローラ30の光学コード検出部31において、読
み取ったそれぞれの光学コードを検出する(ステップS
701)。検出制御部32では、予め格納されているテ
ーブル情報等に基づいて、光学コード読取り部26Hで
読み取った光学コードをこれに対応する方位・傾斜角の
情報に変換する。そして、複数回検出した光学コードか
ら、水平方向成分(X、Y方向)の変位を検出する。同様
に、光学コード読取り部26Vで読み取った光学コード
をこれに対応する方位・傾斜角の情報に変換する。そし
て、複数回検出した光学コードから、垂直方向成分
(Y、Z方向)の変位を検出する(ステップS702〜S
703)。そして、これら水平方向成分・垂直方向成分
の変位から、方位検出センサ10において、X・Y・Z
三方向の振動を検出し、これを外部に出力するのである
(ステップS704)
By the way, in the above embodiment, the pedestrian's direction change based on the direction detected by the direction detection sensor 10,
Furthermore, although the configuration is such that movement is detected, the present invention is not limited to this and can be applied to other applications. For example,
By detecting the changes over time in the azimuth and tilt angles in the optical code reading units 26H and 26V, the azimuth detection sensor 10 can detect vibration. That is, as shown in FIG. 15, the optical code reading unit 26
The optical code is continuously read at H and 26V,
The optical code detector 31 of the controller 30 detects each read optical code (step S
701). The detection control unit 32 converts the optical code read by the optical code reading unit 26H into corresponding azimuth / tilt angle information based on table information stored in advance. Then, the displacement of the horizontal direction component (X, Y direction) is detected from the optical code detected a plurality of times. Similarly, the optical code read by the optical code reading unit 26V is converted into information on the corresponding azimuth and tilt angle. Then, from the optical code detected multiple times, the vertical component
The displacement in the (Y, Z directions) is detected (steps S702 to S702).
703). Then, from the displacements of these horizontal and vertical components, X, Y, Z
It detects vibration in three directions and outputs it to the outside.
(Step S704)

【0044】さらに、方位検出センサ10において、加
速度を検出することもできる。すなわち、上記実施の形
態で示したような構成の方位検出センサ10において
は、加速度が加わると球体22が傾くので、これを検出
するのである。これには、図16に示すように、光学コ
ード読取り部26H、26Vで光学コードの読み取りを
連続的に行ない、コントローラ30の光学コード検出部
31において、読み取ったそれぞれの光学コードを検出
する(ステップS801)。検出制御部32では、予め格
納されているテーブル情報等に基づいて、光学コード読
取り部26Hで読み取った光学コードをこれに対応する
方位・傾斜角の情報に変換する。そして、複数回検出し
た光学コードから、水平方向成分(X、Y方向)の変位を
検出する。同様に、光学コード読取り部26Vで読み取
った光学コードをこれに対応する方位・傾斜角の情報に
変換する。そして、複数回検出した光学コードから、垂
直方向成分(Y、Z方向)の変位を検出する(ステップS
802〜S803)。続いて、これら水平方向成分・垂
直方向成分の変位から、方位検出センサ10において、
X・Y・Z三方向の振動を検出する(ステップS80
4)。さらに、これら水平方向成分・垂直方向成分の変
位のうち、瞬間的な外乱であると判断できる高周波成分
を除去するため、所定の閾値以下の変位をローパスフィ
ルタ(図示無し)等によってフィルタリングする(ステッ
プS805)。しかる後、これら水平方向成分・垂直方
向成分の変位と経過時間とから加速度を算出し、これを
外部に出力するのである(ステップS806)。これ以外
にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態
で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更す
ることが可能である。
Further, the azimuth detecting sensor 10 can detect acceleration. That is, in the azimuth detecting sensor 10 having the configuration as shown in the above-described embodiment, the sphere 22 tilts when acceleration is applied, and this is detected. For this purpose, as shown in FIG. 16, the optical code reading units 26H and 26V continuously read the optical codes, and the optical code detecting unit 31 of the controller 30 detects the read optical codes (steps). S801). The detection control unit 32 converts the optical code read by the optical code reading unit 26H into corresponding azimuth / tilt angle information based on table information stored in advance. Then, the displacement of the horizontal direction component (X, Y direction) is detected from the optical code detected a plurality of times. Similarly, the optical code read by the optical code reading unit 26V is converted into information on the corresponding azimuth and tilt angle. Then, the displacement of the vertical direction component (Y, Z direction) is detected from the optical code detected a plurality of times (step S).
802-S803). Then, from the displacements of these horizontal and vertical components, in the azimuth detection sensor 10,
Vibrations in three directions of X, Y and Z are detected (step S80).
4). Furthermore, in order to remove high-frequency components that can be judged to be an instantaneous disturbance from the displacements of these horizontal and vertical components, displacements below a predetermined threshold value are filtered by a low-pass filter (not shown) or the like (step S805). Thereafter, the acceleration is calculated from the displacements of these horizontal and vertical components and the elapsed time, and this is output to the outside (step S806). Other than this, the configurations described in the above embodiments can be selected or changed to other configurations without departing from the gist of the present invention.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る方位
検出装置、方位検出方法によれば、簡易な構成で、高精
度の方位検出を行なうことが可能となる。
As described above, according to the azimuth detecting device and the azimuth detecting method of the present invention, it is possible to detect the azimuth with high accuracy with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本実施の形態における方位検出センサの構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an azimuth detection sensor in the present embodiment.

【図2】 球体の表面に記された光学コードの例を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of an optical code written on the surface of a sphere.

【図3】 光学コードを読み取ることによって方位・傾
斜角を検出する流れを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a flow of detecting an azimuth / tilt angle by reading an optical code.

【図4】 歩行検出装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a walking detection device.

【図5】 歩行者が歩行したときに連続的に得られる信
号から得たスペクトログラムの例である。
FIG. 5 is an example of a spectrogram obtained from a signal continuously obtained when a pedestrian walks.

【図6】 同一の歩行者の様々な歩行態様におけるスペ
クトログラムを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing spectrograms in various walking modes of the same pedestrian.

【図7】 歩数を検出するときの処理の流れを示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a flow of processing when detecting the number of steps.

【図8】 歩行態様を推定するときの処理の流れを示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a flow of processing when estimating a walking mode.

【図9】 歩行周波数・歩幅・身長の相関関係を示すデ
ータ分布図である。
FIG. 9 is a data distribution diagram showing the correlation among walking frequency, step length, and height.

【図10】 移動距離を推定するときの処理の流れを示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a flow of processing when estimating a moving distance.

【図11】 歩行時のエネルギー変化を表す図である。FIG. 11 is a diagram showing energy changes during walking.

【図12】 移動距離を推定するときの他の処理の流れ
を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the flow of another process when estimating the movement distance.

【図13】 移動距離を推定するときのさらに他の処理
の流れを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the flow of still another process when estimating the movement distance.

【図14】 方位検出センサの他の例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing another example of the orientation detection sensor.

【図15】 振動を検出するときの流れを示す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram showing a flow when detecting vibration.

【図16】 加速度を検出するときの流れを示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing a flow when detecting acceleration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…方位検出センサ(方位検出装置、方位検出手段)、
20…センサ本体、22…球体(方位磁石)、23…ケー
シング、24、24A…液体、26H、26V…光学コ
ード読取り部(コード読取り手段)、27…超音波振動子
(加振部)、30…コントローラ、32…検出制御部(方
位検出部、傾き検出部、方位変化検出手段)、36…歩
行検出装置、40…マイクロフォン(変換手段)、41…
ローパスフィルタ、43…解析部(検出部)、53…歩幅
推定部、54…位置推定部(位置検出部、移動量推定手
段、位置検出手段)
10 ... Direction detection sensor (direction detection device, direction detection means),
20 ... Sensor main body, 22 ... Sphere (direction magnet), 23 ... Casing, 24, 24A ... Liquid, 26H, 26V ... Optical code reading section (code reading means), 27 ... Ultrasonic transducer
(Vibration unit), 30 ... Controller, 32 ... Detection control unit (azimuth detection unit, tilt detection unit, azimuth change detection means), 36 ... Walking detection device, 40 ... Microphone (conversion means), 41 ...
Low-pass filter, 43 ... Analysis unit (detection unit), 53 ... Stride estimation unit, 54 ... Position estimation unit (position detection unit, movement amount estimation unit, position detection unit)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地磁気に対して指向性を有し、その表面
に座標情報を示す光学コードが記された方位磁石と、 前記方位磁石を回転自在に保持するケーシングと、 前記方位磁石に記された光学コードを読み取る光学コー
ド読取り部と、 読み取った前記光学コードに基づき、前記方位磁石が示
す方位を検出する方位検出部と、を備えることを特徴す
る方位検出装置。
1. A bearing magnet having directivity to the earth's magnetism and having an optical code indicating coordinate information on its surface, a casing rotatably holding the bearing magnet, and a bearing magnet described in the bearing magnet. An azimuth detecting device comprising: an optical code reading unit that reads the optical code; and an azimuth detecting unit that detects the azimuth indicated by the azimuth magnet based on the read optical code.
【請求項2】 前記光学コード読取り部で読み取った前
記光学コードに基づき、前記方位検出装置の傾きを検出
する傾き検出部をさらに備えることを特徴とする請求項
1記載の方位検出装置。
2. The azimuth detecting device according to claim 1, further comprising a tilt detecting unit that detects a tilt of the azimuth detecting device based on the optical code read by the optical code reading unit.
【請求項3】 前記ケーシングと前記方位磁石の間に介
在する当該方位磁石よりも比重が大きな液体と、 前記ケーシングに対して振動を加える加振部と、 をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の方位検
出装置。
3. A liquid, which is interposed between the casing and the compass and has a larger specific gravity than that of the compass, and a vibrating section for vibrating the casing. 1. The direction detection device according to 1.
【請求項4】 前記方位検出装置の装着者が歩行すると
きに発する振動を採集して電気信号に変換するマイクロ
フォンと、 前記マイクロフォンから転送された電気信号に基づき、
所定の周波数以下に対応した信号の変化を解析して装着
者の歩行を検出し、装着者の歩行移動量を検出する検出
部と、 前記検出部で検出した歩行移動量、および前記方位検出
部で装着者の方位を連続的に検出することによって得ら
れる方位の変化に基づき、装着者の位置を検出する位置
検出部と、をさらに備えることを特徴とする請求項1記
載の方位検出装置。
4. A microphone that collects vibrations generated when a wearer of the azimuth detecting device walks and converts the vibrations into an electric signal, and an electric signal transferred from the microphone,
A detector that detects a wearer's walking by analyzing a change in a signal corresponding to a predetermined frequency or less, and a detector that detects the wearer's walking movement amount, a walking movement amount detected by the detection unit, and the azimuth detection unit. The azimuth detecting device according to claim 1, further comprising: a position detector that detects the position of the wearer based on a change in the azimuth obtained by continuously detecting the azimuth of the wearer.
【請求項5】 地磁気に対して指向性を有する方位磁石
を回転自在に保持した方位検出装置における方位検出方
法であって、 前記方位磁石の表面に記された座標情報を示す光学コー
ドを読み取るステップと、 読み取った前記光学コードに基づき、前記座標情報に予
め対応付けられた方位を検出するステップと、を有する
ことを特徴とする方位検出方法。
5. A azimuth detecting method in an azimuth detecting device in which an azimuth magnet having directivity to the earth's magnetism is rotatably held, and a step of reading an optical code indicating coordinate information written on the surface of the azimuth magnet. And a step of detecting an azimuth previously associated with the coordinate information based on the read optical code, the azimuth detecting method.
【請求項6】 前記光学コードを読み取るステップを連
続的に複数回行ない、読み取った前記光学コードから得
られる座標情報の変化に基づいて振動を検出するステッ
プをさらに有することを特徴とする請求項5記載の方位
検出方法。
6. The method according to claim 5, further comprising the step of successively performing the step of reading the optical code a plurality of times, and detecting vibration based on a change in coordinate information obtained from the read optical code. The direction detection method described.
【請求項7】 歩行者が歩行するときに発する振動を採
集して電気信号に変換する変換手段と、 前記変換手段から転送された電気信号に基づき、所定の
周波数以下に対応した信号の変化を解析して歩行者の歩
行を検出し、当該歩行者の移動量を推定する移動量推定
手段と、 地磁気に対して指向性を有する方位磁石を回転自在に保
持した方位検出手段と、 前記方位磁石の表面に記された方位を示す光学コードを
読み取るコード読取り手段と、 読み取った前記光学コードに基づき、当該光学コードに
予め対応付けられた方位を検出することによって、歩行
者の移動方位の変化を検出する方位変化検出手段と、 前記移動量および前記移動方位の変化に基づき、歩行者
の位置を検出する位置検出手段と、を備えることを特徴
とする歩行検出装置。
7. A conversion unit that collects vibrations generated when a pedestrian walks and converts the vibrations into an electric signal, and a change of a signal corresponding to a predetermined frequency or less based on the electric signal transferred from the conversion unit. A moving amount estimating means for analyzing the pedestrian's walking and estimating the moving amount of the pedestrian, an azimuth detecting means for rotatably holding an azimuth magnet having directivity to the earth's magnetism, and the azimuth magnet. The code reading means for reading the optical code indicating the azimuth written on the surface of the pedestal, and the change in the moving azimuth of the pedestrian by detecting the azimuth previously associated with the optical code based on the read optical code. A walking detection device comprising: an azimuth change detection unit that detects the position; and a position detection unit that detects the position of a pedestrian based on the change in the movement amount and the movement direction.
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