JP6521853B2 - INFORMATION PROCESSING APPARATUS, POSITIONING SYSTEM, INFORMATION PROCESSING METHOD, AND COMPUTER PROGRAM - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置、測位システム、情報処理方法、及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing apparatus, a positioning system, an information processing method, and a computer program.
ユーザー端末、タブレット端末などの情報処理装置には衛星測位システム(Global Positioning System: GPS)などが搭載されていることが多い。情報処理装置は、該GPSを使用して位置情報を取得する。 Information processing apparatuses such as user terminals and tablet terminals are often equipped with a satellite positioning system (Global Positioning System: GPS) or the like. The information processing apparatus acquires position information using the GPS.
位置情報を取得する技術に関して、測位方法選択装置から測位データを取得する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、1つ又はそれ以上のアプリケーションは、測位方法選択装置に測位データを要求する。測位方法選択装置は、アプリケーション及び/又はユーザーによって規定される設定に従い、1つ又はそれ以上の測位方法を使用して、このアプリケーションに測位データを提供する。 A technology for acquiring positioning data from a positioning method selection apparatus is known as a technology for acquiring position information (see, for example, Patent Document 1). In this technique, one or more applications request positioning data from the positioning method selection device. The positioning method selection device provides positioning data to this application using one or more positioning methods according to the settings defined by the application and / or the user.
測位方法選択装置は、アプリケーションから測位要求を受け取り、このアプリケーションによって要求される測位の質を表すパラメータを形成し、測位方法によって提供される測位データの質とアプリケーションによって要求される測位の質とを比較し、測位要求に応答してアプリケーションに測位データを送る。 The positioning method selection apparatus receives a positioning request from the application, forms a parameter representing the positioning quality requested by the application, and determines the quality of positioning data provided by the positioning method and the positioning quality requested by the application. Compare and send positioning data to the application in response to the positioning request.
情報処理装置に搭載されている測位方法のうち、例えばGPSは精度よく測位できるが、消費電力が高い。さらに、GPSは、GPSの電波が届かない屋内では使用できない。また、例えば、歩行者自律航法(Pedestrian Dead Reckoning: PDR)は、精度はあまり高くないが、消費電力が低い。さらに、PDRは、屋内でも使用できる。 Among the positioning methods installed in the information processing apparatus, for example, GPS can accurately measure the position, but the power consumption is high. Furthermore, GPS can not be used indoors where GPS radio waves can not reach. Also, for example, Pedestrian Dead Reckoning (PDR) is not very accurate but has low power consumption. Furthermore, PDR can also be used indoors.
一方、ユーザーに関する情報を情報処理装置から取得し、該ユーザーに関する情報を利用してサービスを提供する技術が知られている。例えば、情報処理装置は、ウェブサーバ(Web server)へ位置情報を送信し、ウェブサーバは該位置情報に関連した情報を送信する。 On the other hand, there is known a technology for acquiring information on a user from an information processing apparatus and providing a service using the information on the user. For example, the information processing apparatus transmits position information to a web server (Web server), and the web server transmits information related to the position information.
情報処理装置は、屋外では、GPSの電波に基づいて測位を行うことで精度よく位置情報を取得できるためウェブサーバから正しい情報の提供を受けることができるが、消費電力が高くなる。ここでは、GPSの例を挙げたが、GPS、準天頂衛星(quasi-zenith satellites: QZS)などの全地球航法衛星システム(Global Navigation Satellite System(s): GNSS)についても同様である。 Since the information processing apparatus can obtain position information accurately by performing positioning based on GPS radio waves outdoors, the information processing apparatus can receive provision of correct information from the web server, but power consumption increases. Here, although an example of GPS is given, the same applies to Global Navigation Satellite System (s) (GNSS) such as GPS and quasi-zenith satellites (QZS).
つまり、情報処理装置は、GNSSの電波に基づいて測位を行うことで精度よく位置情報を取得できるためウェブサーバから正しい情報の提供を受けることができるが、消費電力が高くなる。一方、屋内では、PDRに基づいて測位を行うため位置情報の精度が低くなるため、誤った情報の提供を受けるおそれがあるが、消費電力が低くなる。 That is, since the information processing apparatus can obtain the position information with high accuracy by performing the positioning based on the radio wave of GNSS, the information processing apparatus can receive provision of the correct information from the web server, but the power consumption increases. On the other hand, indoors, since positioning is performed based on PDR, the accuracy of the position information is low, and there is a possibility that the erroneous information may be provided, but the power consumption is low.
情報処理装置がGNSSからPDRに測位方法を切り替える際には、PDRの入力値として基準位置と該基準位置からの移動方向とを決定する。このPDRの入力値の精度を向上させることによって、PDRによる測位結果の精度を向上させることができる。 When the information processing apparatus switches the positioning method from GNSS to PDR, a reference position and a moving direction from the reference position are determined as input values of PDR. By improving the accuracy of the input value of this PDR, the accuracy of the positioning result by PDR can be improved.
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、歩行者自律航法(PDR)の入力値として使用される基準位置と該基準位置からの移動方向との精度の向上を図ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to improve the accuracy of the reference position used as an input value of pedestrian autonomous navigation (PDR) and the moving direction from the reference position. Do.
(1)本発明の一態様は、一つの物体の複数の測位値を含む主成分分析処理の入力値を決定する主成分分析入力部と、前記入力値を使用して主成分分析処理を実行し、主成分分析処理の結果の主成分ベクトルの方向を直線の方向に持つ前記物体の位置の回帰直線を生成する主成分分析部と、前記回帰直線に基づいて歩行者自律航法の入力値に使用する基準位置と該基準位置からの移動方向とを判断する判断部と、を備え、前記主成分分析入力部は、測位値の不確からしさに応じた前記主成分分析処理の入力値の追加処理を実行する、情報処理装置である。
(2)本発明の一態様は、上記(1)の情報処理装置において、前記主成分分析入力部は、一つの物体の複数の測位値と、各測位値に対して測位値の不確からしさに応じた間隔を取った追加の位置とを主成分分析処理の入力値に決定する、情報処理装置である。
(3)本発明の一態様は、上記(1)又は(2)のいずれかの情報処理装置において、前記判断部が判断した基準位置と該基準位置からの移動方向とを歩行者自律航法の入力値に使用する歩行者自律航法処理部をさらに備える情報処理装置である。
(1) One aspect of the present invention, executes a principal component analysis input unit which determines the input value of the principal component analysis process including a plurality of positioning values of one object, the principal component analysis process using the input value And a principal component analysis unit that generates a regression line of the position of the object having the direction of the principal component vector as a result of the principal component analysis process in the direction of a straight line, and the input value of pedestrian autonomous navigation based on the regression line. and a determination section for determining the moving direction from the reference position and the reference position to be used, the principal component analysis input unit, additional processing of the input values of the principal component analysis process corresponding to the uncertainty likeness of positioning values An information processing apparatus that executes
(2) In one aspect of the present invention, in the information processing apparatus according to (1), the principal component analysis input unit is configured to measure a plurality of positioning values of one object and uncertainty of positioning values with respect to each positioning value. It is an information processing apparatus which determines the additional position which took the interval according to the input value of the principal component analysis process .
( 3 ) One embodiment of the present invention relates to the information processing apparatus according to any one of the above (1) or (2) , wherein the reference position determined by the determination unit and the moving direction from the reference position The information processing apparatus further includes a pedestrian autonomous navigation processing unit used for the input value.
(4)本発明の一態様は、上記(1)又は(2)のいずれかの情報処理装置と、前記情報処理装置が判断した基準位置と該基準位置からの移動方向とを歩行者自律航法の入力値に使用する歩行者自律航法処理装置と、を備える測位システムである。 ( 4 ) One aspect of the present invention is an information processing apparatus according to any one of the above (1) or (2) , a reference position determined by the information processing apparatus, and a movement direction from the reference position as pedestrian autonomous navigation. And a pedestrian autonomous navigation processing device used for the input value of.
(5)本発明の一態様は、情報処理装置が、一つの物体の複数の測位値を含む主成分分析処理の入力値を決定する主成分分析入力ステップと、前記情報処理装置が、前記入力値を使用して主成分分析処理を実行し、主成分分析処理の結果の主成分ベクトルの方向を直線の方向に持つ前記物体の位置の回帰直線を生成する主成分分析ステップと、前記情報処理装置が、前記回帰直線に基づいて歩行者自律航法の入力値に使用する基準位置と該基準位置からの移動方向とを判断する判断ステップと、を含み、前記情報処理装置は、前記主成分分析入力ステップにおいて、測位値の不確からしさに応じた前記主成分分析処理の入力値の追加処理を実行する、情報処理方法である。 (5) One aspect of the present invention relates to an information processing apparatus, and principal component analysis input determining an input value of the principal component analysis process including a plurality of positioning values of one object, the information processing apparatus, the input Performing a principal component analysis process using values, generating a regression line of the position of the object having the direction of the principal component vector of the result of the principal component analysis process in the direction of a straight line; device, viewed contains a judgment step, the determining the direction of movement from the reference position and the reference position used to input values of the pedestrian autonomous navigation based on the regression line, the information processing apparatus, the main component It is an information processing method which performs addition processing of an input value of said principal component analysis processing according to uncertainty degree of a positioning value in an analysis input step .
(6)本発明の一態様は、コンピュータに、一つの物体の複数の測位値を含む主成分分析処理の入力値を決定する主成分分析入力機能と、前記入力値を使用して主成分分析処理を実行し、主成分分析処理の結果の主成分ベクトルの方向を直線の方向に持つ前記物体の位置の回帰直線を生成する主成分分析機能と、前記回帰直線に基づいて歩行者自律航法の入力値に使用する基準位置と該基準位置からの移動方向とを判断する判断機能と、を実現させるためのコンピュータプログラムであって、前記主成分分析入力機能は、測位値の不確からしさに応じた前記主成分分析処理の入力値の追加処理を実行する、コンピュータプログラムである。
(6) One aspect of the present invention, the computer, and principal component analysis input function to determine the input value of the principal component analysis process including a plurality of positioning values of one object, principal component analysis using the input value Processing for generating a regression line of the position of the object having the direction of the principal component vector of the result of the principal component analysis process in the direction of a straight line, and a pedestrian autonomous navigation system based on the regression line A computer program for realizing a reference position used for an input value and a determination function of determining a moving direction from the reference position , wherein the principal component analysis input function is based on the uncertainty of the positioning value. It is a computer program which performs the addition process of the input value of the said main component analysis process .
本発明によれば、歩行者自律航法(PDR)の入力値として使用される基準位置と該基準位置からの移動方向との精度の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of the reference position used as the input value of pedestrian autonomous navigation (PDR) and the moving direction from the reference position.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本実施形態に係る測位システムの構成例を示す。情報処理装置100は、複数の航法衛星300(300a、300b、300c、300d)によって無線送信される航法信号を受信し、該航法信号に基づいて該情報処理装置100の測位を行うことによって位置情報を得る。また、情報処理装置100は、基地局200によって送信される下りリンクの無線信号を受信し、該下りリンクの信号に付帯される位置情報を取得する。
First Embodiment
FIG. 1 shows an exemplary configuration of a positioning system according to the present embodiment. The
さらに、情報処理装置100は、1又は複数のセンサーを搭載し、該1又は複数のセンサーによって取得される情報に基づいて、該情報処理装置100の測位を行うことによって位置情報を得る。以下、基地局200、航法衛星300などの無線通信装置によって送信される無線信号に基づいて情報処理装置100の測位を行うことを「第1の測位」といい、1又は複数のセンサーによって取得される情報に基づいて情報処理装置100の測位を行うことを「第2の測位」という。
Furthermore, the
さらに、情報処理装置100は、第1の測位によって得られた位置に対して推定される誤差と、第2の測位によって得られた位置に対して推定される誤差とを累積することによって累積誤差を演算する。情報処理装置100は、該累積誤差に基づいて、第1の測位と、第2の測位との間で切り替える。情報処理装置100は、消費電力が高い第1の測位と、消費電力が低い第2の測位との間で切り替えることによって、消費電力を低減しつつ、測位した位置に対して推定される誤差を所定の範囲に保つことができる。
Furthermore, the
また、情報処理装置100は、第1の測位から第2の測位に切り替える際には、第2の測位の入力値として基準位置と該基準位置からの移動方向とを決定する。この第2の測位の入力値となる基準位置と該基準位置からの移動方向との精度を高くすることによって、第2の測位による測位結果の精度を高くできる。
Further, when switching from the first positioning to the second positioning, the
情報処理装置100の一例は、スマートフォン、タブレット端末、可搬型PCなどである。航法衛星の一例は、全地球航法衛星システム(Global Navigation Satellite System(s): GNSS)、などである。GNSSの一例は、衛星測位システム(Global Positioning System: GPS)、準天頂衛星(quasi-zenith satellites: QZS)などである。センサーの一例は、加速度センサー、ジャイロセンサー、地磁気センサー、気圧センサー、近接センサー、照度センサーなどである。
An example of the
図2は、情報処理装置100のハードウェア構成例を示す。図2に示される例では、情報処理装置100には、1又は複数のセンサーとして、ジャイロセンサー、及び加速度センサーが搭載される。情報処理装置100にジャイロセンサー、及び加速度センサー以外のセンサーが搭載されてもよい。
FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the
情報処理装置100は、航法信号受信部102、ジャイロセンサー104、加速度センサー106、中央演算処理装置(Central Processing Unit: CPU)108、RAM(Random Access Memory)110、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)112、無線通信部116、近距離無線通信部118、及び各構成要素を図2に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等のバスライン150を備える。
The
航法信号受信部102は、CPU108からの測位命令に応じて、航法衛星300(300a、300b、300c、300d)によって送信された航法信号を受信し、該航法信号を復調する。そして、航法信号受信部102は、復調した航法信号に基づいて、所定の測位演算を行うことによって情報処理装置100の測位を行うことによって位置情報を得る。
The navigation
航法信号受信部102は、4個の航法衛星300からの航法信号を受信することで正確な受信時刻と受信機座標(3次元空間上の点)とを所定の測位演算によって求める。また、航法信号受信部102は、4個の航法衛星からの航法信号を受信できない場合には、基地局200の位置情報を補助情報として利用することによって測位を行うようにしてもよい。航法信号受信部102は、測位を行うことによって得られた位置情報をCPU108へ入力する。
The navigation
ジャイロセンサー104は、角速度を計測する。ジャイロセンサー104は、角速度を表す情報(以下、「角速度情報」という)をCPU108へ入力する。
加速度センサー106は、例えば3軸加速度センサーによって構成され、互いに直交する3軸方向の加速度の大きさをそれぞれ計測する。加速度センサー106は、3軸方向の加速度の大きさを表す情報(以下、「加速度情報」という)をCPU108へ入力する。
The
The
CPU108は、情報処理装置100の全体的な制御を行う。RAM110は、CPU108に作業用のメモリ空間を提供する。EEPROM112は、不揮発性メモリの一種であり、CPU108が実行するプログラム114や、データを格納する。
The
無線通信部116は、情報処理装置100と他の機器との間で、無線データ通信を行う。例えば、情報処理装置100は、携帯電話の基地局200との間でロングタームエボリューション(Long Term Evolution: LTE)などの携帯電話の通信規格にしたがって無線データ通信を行う。無線通信部116は、基地局200によって送信される下りリンクの信号に付帯される位置情報をCPU108へ入力する。
The
近距離無線通信部118は、情報処理装置100と他の機器との間で、無線LAN、ビーエルイー(Bluetooth(登録商標) Low Energy: BLE)などの近距離無線通信技術によって無線データ通信を行う。例えば、情報処理装置100は、無線LANの基地局との間でワイファイ(Wireless Fidelity: Wi-Fi)などの無線通信技術の規格、例えばIEEE802.11規格にしたがって無線データ通信を行い、ブルートゥース(登録商標)発信機との間でビーエルイーによって無線データ通信を行う。近距離無線通信部118は、無線LANの基地局、ブルートゥース(登録商標)発信機などのビーコン発信機によって送信される信号に付帯されるビーコン発信機の位置情報をCPU108へ入力する。
The short distance
ここでは、近距離無線通信技術の例として、無線LAN、ビーエルイーを挙げたが、その他にも、アイアールディーエイ(Infrared Data Association: IrDA)、RFID(Radio Frequency Identification)、トランスファージェット(TransferJet)、WiMedia Alliance、ジグビー(ZigBee)などを適用できる。 In this case, wireless LAN and Bally are used as an example of the short distance wireless communication technology, but in addition, IRD (Infrared Data Association: IrDA), RFID (Radio Frequency Identification), transfer jet (TransferJet), WiMedia Alliance, ZigBee, etc. can be applied.
図3は、本実施形態に係る情報処理装置100の機能ブロック図である。情報処理装置100は、主成分分析入力部402と、主成分分析部404と、判断部406と、歩行者自律航法(Pedestrian Dead Reckoning: PDR)処理部408と、移動方向変化測定部410とを備える。図3に示される各部の機能は、図2に示されるCPU108がEEPROM112に記憶されているプログラム114を実行することにより実現される。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
主成分分析入力部402は、一つの物体の複数の測位値を主成分分析処理の入力値に使用する。本実施形態では、一つの物体とは情報処理装置100である。主成分分析部404は、主成分分析入力部402から入力される入力値を使用して主成分分析処理を実行する。判断部406は、該主成分分析処理の結果に基づいて一つの物体つまり情報処理装置100の移動に関する基準位置と該基準位置からの移動方向とを判断する。
The principal component
歩行者自律航法処理部408は、判断部406が判断した基準位置と該基準位置からの移動方向とを歩行者自律航法の入力値に使用する。歩行者自律航法処理部408は、該入力値に使用して所定の歩行者自律航法の処理を実行し、該処理の結果である歩行者自律航法処理結果を出力する。本実施形態では、第2の測位に歩行者自律航法を利用する。
The pedestrian autonomous
移動方向変化測定部410は、一つの物体つまり情報処理装置100の移動方向の変化を測定し、該測定データを出力する。主成分分析入力部402は、移動方向変化測定部410から出力された測定データに基づいて、一つの物体つまり情報処理装置100の複数の測位値の中から、同じ主成分分析処理の入力値に使用する測位値を選択する。
The movement direction
次に図4を参照して情報処理装置100が行う情報処理方法の全体の流れを説明する。図4は、本実施形態に係る情報処理方法の全体の流れを示す。図4に示す処理は、所定のタイミングで実行される。情報処理装置100は、例えば、所定の周期で図4に示す処理を実行してもよく、又は、ユーザーや情報処理装置100に備わるアプリケーションからの要求に応じて図4に示す処理を実行してもよい。
Next, the overall flow of the information processing method performed by the
(ステップS1)主成分分析入力部402は、第1の測位の測位結果に基づいて主成分分析処理への入力値を決定する。第1の測位の測位結果は、例えば航法信号受信部102から出力される。
(Step S1) The principal component
(ステップS2)主成分分析部404は、主成分分析入力部402により決定された入力値を使用して主成分分析処理を実行する。
(Step S2) The principal
(ステップS3)判断部406は、主成分分析部404により実行された主成分分析処理の結果に基づいて情報処理装置100の移動に関する基準位置と該基準位置からの移動方向とを判断する。
(Step S3) Based on the result of the principal component analysis process performed by the principal
(ステップS4)歩行者自律航法処理部408は、判断部406により判断された基準位置と該基準位置からの移動方向とを歩行者自律航法の入力値に使用して所定の歩行者自律航法の処理を実行し、該処理の結果である歩行者自律航法処理結果を出力する。
(Step S4) The pedestrian autonomous
次に図5から図10を参照して本実施形態に係る情報処理装置100が行う情報処理について詳細に説明する。
Next, information processing performed by the
[主成分分析]
図5及び図6を参照して本実施形態の主成分分析に係る処理を説明する。図5及び図6は、本実施形態に係る情報処理を説明するための図である。まず図5を参照して主成分分析に係る処理の例1を説明する。図5には、第1の測位の測位結果である測位値P101、P102及びP103が示されている。図5において、Y軸は緯度を示し、X軸は経度を示す。
Principal component analysis
The process according to the principal component analysis of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. 5 and 6 are diagrams for explaining the information processing according to the present embodiment. First, with reference to FIG. 5, an example 1 of processing relating to principal component analysis will be described. FIG. 5 shows positioning values P101, P102 and P103, which are positioning results of the first positioning. In FIG. 5, the Y axis indicates latitude, and the X axis indicates longitude.
本実施形態では、主成分分析部404は、第1の測位の測位結果である複数の測位値を含む入力値に対して主成分分析処理を実行する。この主成分分析処理では、主成分回帰分析が行われる。主成分分析部404は、該主成分回帰分析の結果として回帰直線を求める。主成分分析部404が求めた回帰直線の方向は、情報処理装置100が移動する方位(以下、「初期方位」という)に利用できる。主成分分析部404が求めた回帰直線の方向は、主成分ベクトルの方向である。複数の測位値を含む入力値に対し主成分分析処理を行って初期方位を求めることによって、主成分分析処理を行わずに複数の測位値をそのまま使用して測位値間の方位から初期方位を求める場合に比して、第1の測位の測定誤差による初期方位の精度の低下を防止できる。
In the present embodiment, the principal
さらに、本実施形態では、主成分分析処理の入力値の追加処理を実行する。図5において、各測位値P101、P102、P103を中心にした円Ca、Cb、Ccの円周に、等間隔で、それぞれ8個の追加の入力値が示されている。測位値P101を中心にした円Caの円周には、等間隔で、追加の入力値Pa1〜Pa8が示されている。測位値P102を中心にした円Cbの円周には、等間隔で、主成分分析処理の入力値Pb1〜Pb8が示されている。測位値P103を中心にした円Ccの円周には、等間隔で、追加の入力値Pc1〜Pc8が示されている。 Furthermore, in the present embodiment, an additional process of input values of the principal component analysis process is executed. In FIG. 5, eight additional input values are shown at equal intervals on the circumference of the circles Ca, Cb and Cc centered on the respective positioning values P101, P102 and P103. Additional input values Pa1 to Pa8 are shown at equal intervals on the circumference of the circle Ca centered on the positioning value P101. On the circumference of the circle Cb centered on the positioning value P102, input values Pb1 to Pb8 of the main component analysis process are shown at equal intervals. Additional input values Pc1 to Pc8 are shown at equal intervals on the circumference of the circle Cc centered on the positioning value P103.
主成分分析入力部402は、測位値P101、P102及びP103と共に主成分分析処理に使用される入力値として、それら24個の追加の入力値Pa1〜Pa8、Pb1〜Pb8及びPc1〜Pc8を設ける。主成分分析入力部402は、測位値P101、P102及びP103と、追加の入力値Pa1〜Pa8、Pb1〜Pb8、及びPc1〜Pc8とを、主成分分析処理の入力値として主成分分析部404へ出力する。主成分分析部404は、それら27個の主成分分析処理の入力値「測位値P101、P102及びP103、追加の入力値Pa1〜Pa8、Pb1〜Pb8、及びPc1〜Pc8」に対して、主成分分析処理を実行する。この主成分分析処理の結果として図5に示される回帰直線Lが求められる。主成分分析部404は、回帰直線Lを示す情報を主成分分析処理の結果に含めて出力する。
The principal component
測位値P101を中心にした円Caの半径は、該測位値P101の不確からしさに応じた長さである。測位値P102を中心にした円Cbの半径は、該測位値P102の不確からしさに応じた長さである。測位値P103を中心にした円Ccの半径は、該測位値P103の不確からしさに応じた長さである。つまり、測位値の不確からしさが大きいほどに、該測位値を中心にした円の半径は大きくなる。したがって、ある測位値に対する追加の入力値は、該測位値の不確からしさが反映されたものになる。これにより、主成分分析部404が実行する主成分分析処理において、各測位値の不確からしさを反映させることができる。
The radius of the circle Ca centered on the positioning value P101 is a length according to the uncertainty of the positioning value P101. The radius of the circle Cb centered on the positioning value P102 is a length corresponding to the uncertainty of the positioning value P102. The radius of the circle Cc centered on the positioning value P103 is a length corresponding to the uncertainty of the positioning value P103. That is, the larger the uncertainty of the positioning value, the larger the radius of the circle centered on the positioning value. Therefore, the additional input value for a certain positioning value reflects the uncertainty of the positioning value. Thereby, in the principal component analysis process performed by the principal
一般に主成分分析では、分析精度の観点から、分析対象の各点の誤差が同一であることが重要である。このため、各測位値の誤差に違いがあると、主成分分析の精度が低下する恐れがある。本実施形態の主成分分析処理の入力値の追加処理によれば、主成分分析部404が実行する主成分分析処理において、各測位値の不確からしさを反映させることにより、主成分分析の精度の低下を防止できる。
Generally, in principal component analysis, it is important from the viewpoint of analysis accuracy that the error at each point to be analyzed is the same. For this reason, if there is a difference in the error of each positioning value, the accuracy of the principal component analysis may be reduced. According to the additional processing of the input value of the principal component analysis processing of the present embodiment, in the principal component analysis processing executed by the principal
主成分分析入力部402は、ある測位値の不確からしさを、該測位値が得られた第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差に基づいて決定する。つまり、ある測位値が得られた第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差が大きいほどに、該測位値の不確からしさは大きくなる。第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差を示す誤差情報は、第1の測位の測位結果に含まれている。つまり、第1の測位の測位結果は、測位値と、該測位値が得られた第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差を示す誤差情報とを含む。第1の測位の測位結果は、例えば航法信号受信部102から出力される。航法信号受信部102は、航法衛星300から航法信号受信部102へ航法信号が到達する経路において電離層や対流圏での電波特性の変化によって生じる電波伝搬速度の遅延や、受信した航法信号を送信する航法衛星の数や配置によって生じる電波伝搬速度の遅延などに基づいて、第1の測位の測定誤差を示す誤差情報を生成する。
The principal component
なお、図5を参照して説明した主成分分析処理の入力値の追加処理は一例であって、これに限定されない。ある測位値に対して、該測位値の不確からしさに応じた位置に、追加の入力値を設けてもよい。さらには、該測位値の不確からしさに応じた大きさの該測位値を含む範囲に、追加の入力値を設けてもよい。また、該範囲に均等に、追加の入力値を設けてもよい。また、該範囲は、該測位値の不確からしさに応じた半径の該測位値を中心にする円であってもよい。さらには、図5に例示されるように、該円の円周に等間隔で追加の入力値を設けてもよい。 The addition process of the input value of the principal component analysis process described with reference to FIG. 5 is an example, and is not limited thereto. For a certain positioning value, additional input values may be provided at a position corresponding to the uncertainty of the positioning value. Furthermore, an additional input value may be provided in a range including the positioning value of a size corresponding to the uncertainty of the positioning value. Further, additional input values may be provided equally in the range. Also, the range may be a circle centered on the positioning value of a radius corresponding to the uncertainty of the positioning value. Furthermore, as illustrated in FIG. 5, additional input values may be provided at equal intervals around the circumference of the circle.
次に図6を参照して主成分分析に係る処理の例2を説明する。図6(1)及び(2)には、それぞれに、第1の測位の測位結果である測位値P201〜P206が示されている。図6(1)及び(2)において、Y軸は緯度を示し、X軸は経度を示す。図6(1)及び(2)において、破線Rtは実際の情報処理装置100の移動経路を示す。
Next, with reference to FIG. 6, an example 2 of processing relating to principal component analysis will be described. In FIG. 6 (1) and (2), positioning values P201 to P206, which are positioning results of the first positioning, are shown respectively. In FIG. 6 (1) and (2), the Y-axis shows the latitude and the X-axis shows the longitude. In FIG. 6 (1) and (2), the broken line Rt shows the movement path | route of the
図6(1)は、主成分分析に係る処理の例2との比較のための説明図である。図6(1)では、範囲A210に存在する6個の測位値P201〜P206が、同じ主成分分析処理の入力値に使用する測位値に選択される。これにより、主成分分析処理の結果として図6(1)に示される回帰直線L1が求められる。そして、回帰直線L1の方向(図6(1)中の回帰直線L1の矢印の方向)は初期方位となる。しかし、その回帰直線L1に基づく初期方位は、破線Rtの移動方向とは大きく異なる。これは、情報処理装置100の移動方向が点Ptで大きく変化しているが、該点Ptの前後の測位値を同じ主成分分析処理の入力値に使用したためである。
FIG. 6A is an explanatory diagram for comparison with Example 2 of the process related to principal component analysis. In FIG. 6A, six positioning values P201 to P206 present in the range A210 are selected as positioning values to be used as input values for the same principal component analysis process. Thereby, the regression line L1 shown in FIG. 6 (1) is obtained as a result of the principal component analysis process. Then, the direction of the regression line L1 (the direction of the arrow of the regression line L1 in FIG. 6 (1)) is the initial direction. However, the initial direction based on the regression line L1 is largely different from the moving direction of the broken line Rt. This is because the movement direction of the
これに対処するために、主成分分析入力部402は、主成分分析に係る処理の例2を実行する。主成分分析に係る処理の例2では、主成分分析入力部402は、情報処理装置100の移動方向の変化の測定データに基づいて、6個の測位値P201〜P206の中から、同じ主成分分析処理の入力値に使用する測位値を選択する。主成分分析入力部402には、移動方向変化測定部410から、情報処理装置100の移動方向の変化についての測定データが入力される。移動方向変化測定部410は、センサー検出結果に含まれる角速度情報及び加速度情報に基づいて情報処理装置100の移動方向の変化を測定し、該測定データを出力する。主成分分析入力部402は、該測定データに基づいて、情報処理装置100の移動方向の変化の大きさを判断する。主成分分析入力部402は、その判断の結果、情報処理装置100の移動方向の変化の大きさが所定値以上である場合に、それまで主成分分析処理の入力値として選択した測位値と同じ主成分分析処理の入力値に使用する測位値の選択を終了する。
In order to cope with this, the principal component
図6(2)は、主成分分析に係る処理の例2を示す。図6(2)では、主成分分析入力部402は、移動方向変化測定部410から入力される測定データに基づいて、情報処理装置100の移動方向が点Ptで大きく変化していることを検出する。そして、主成分分析入力部402は、点Ptより前の測位値P201及びP202と同じ主成分分析処理の入力値に使用する測位値の選択を終了する。これにより、点Ptより後の測位値P203〜P206は、測位値P201及びP202と同じ主成分分析処理の入力値にはならない。そして、主成分分析入力部402は、範囲A220に存在する点Ptより後の4個の測位値P203〜P206を、測位値P201及びP202とは別個の主成分分析処理の入力値に使用する測位値に選択する。これにより、その主成分分析処理の結果として図6(2)に示される回帰直線L2が求められる。そして、回帰直線L2の方向(図6(2)中の回帰直線L2の矢印の方向)は初期方位となる。この回帰直線L2に基づく初期方位は、破線Rtの点Ptより後の移動方向に近似している。
FIG. 6 (2) shows an example 2 of the process related to principal component analysis. In FIG. 6 (2), the principal component
[基準位置及び移動方向の決定]
図7から図9を参照して本実施形態の基準位置及び移動方向の決定に係る処理を説明する。図7から図9は、本実施形態に係る情報処理を説明するための図である。
[Determination of reference position and movement direction]
A process related to the determination of the reference position and the movement direction of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 9. 7 to 9 are diagrams for explaining the information processing according to the present embodiment.
図7には、第1の測位の測位結果である測位値P101、P102及びP103と、主成分分析部404の主成分分析処理の結果として求められた回帰直線Lとが示されている。図7において、Y軸は緯度を示し、X軸は経度を示す。判断部406には、主成分分析部404から、回帰直線Lを特定する情報を含む主成分分析処理の結果が入力される。判断部406は、回帰直線Lと、基準の測位値P103から該回帰直線Lへの垂線との交点を、情報処理装置100の移動に関する基準位置Pbに決定する。回帰直線Lは、主成分分析部404の主成分分析処理の結果の主成分ベクトルの直線である。また、判断部406は、回帰直線Lの方向(図7中の回帰直線Lの矢印の方向)を、基準位置Pbからの移動方向に決定する。判断部406は、決定した基準位置Pbと該基準位置Pbからの移動方向とを示す情報を歩行者自律航法処理部408へ出力する。
本実施形態の基準位置の決定処理によれば、測位値をそのまま基準位置にする場合に比して、基準位置に対して測位値の誤差が反映される影響を低減できる。
FIG. 7 shows positioning values P101, P102 and P103, which are positioning results of the first positioning, and a regression line L obtained as a result of the principal component analysis process of the principal
According to the determination processing of the reference position of the present embodiment, the influence of the error of the positioning value on the reference position can be reduced as compared to the case where the positioning value is directly used as the reference position.
なお、判断部406は、基準位置の決定に使用される基準の測位値を、情報処理装置100の複数の測位値の中から、測位した時刻と測位についての誤差に基づいて選択してもよい。図8を参照して基準の測位値の選択方法の一例を説明する。図8には、第1の測位の測位結果である測位値P301及びP302と、主成分分析部404の主成分分析処理の結果として求められた回帰直線L3とが示されている。図8において、Y軸は緯度を示し、X軸は経度を示す。測位値P301の測定時刻を「t0」、測位値P302の測定時刻を「t0+Δ1」とする。位置P_Aは、回帰直線L3と、測位値P301から該回帰直線L3への垂線との交点である。位置P_Bは、回帰直線L3と、測位値P302から該回帰直線L3への垂線との交点である。
Note that the
ここでは、測位値P301及びP302の中から基準の測位値を選択する場合を例に挙げて説明する。判断部406は、位置P_Aを基準位置にした場合の位置P_Bにおける推定誤差E_Bを求める。推定誤差E_Bは次式で表される。
Here, the case where the reference positioning value is selected from the positioning values P301 and P302 will be described as an example. The
推定誤差E_B=「測位値P302の測定誤差」+「位置P_Bの方位誤差」+「位置P_Bから位置P_Aまでの歩行者自律航法による測定誤差」 Estimation error E_B = "Measurement error of positioning value P302" + "Direction error of position P_B" + "Measurement error by pedestrian autonomous navigation from position P_B to position P_A"
測位値P302の測定誤差を示す誤差情報は、第1の測位の測位結果に測位値P302と共に含まれている。位置P_Bから位置P_Aまでの歩行者自律航法による測定誤差は、歩行者自律航法に固有の誤差と、情報処理装置100の移動距離とに応じて算出される。歩行者自律航法に固有の誤差は、予め設定される。判断部406は、位置P_Bから位置P_Aまでの距離Dを算出する。判断部406は、位置P_Bから位置P_Aまでの距離Dと、予め設定された歩行者自律航法に固有の誤差とを使用して、位置P_Bから位置P_Aまでの歩行者自律航法による測定誤差を所定の算出式で算出する。歩行者自律航法による測定誤差の算出式は、移動距離が長いほど、歩行者自律航法による測定誤差が大きくなるように、予め定められる。
The error information indicating the measurement error of the positioning value P302 is included together with the positioning value P302 in the positioning result of the first positioning. The measurement error by the pedestrian autonomous navigation from the position P_B to the position P_A is calculated according to the error inherent to the pedestrian autonomous navigation and the movement distance of the
ここで、図9を参照して方位誤差の推定方法を説明する。図9は、方位誤差の推定方法の一例を示す。図9には、第1の測位の測位結果である測位値P300、P301、P302及びP303と回帰直線L3とが示されている。また、図9には、測位値P300を中心とする円C_300と、測位値P301を中心とする円C_301と、測位値P302を中心とする円C_302と、測位値P303を中心とする円C_303とが示されている。各円C_300、C_301、C_302、C_303の半径は、該円の中心の各測位値P300、P301、P302、P303の不確からしさに応じた長さである。つまり、測位値の不確からしさが大きいほどに、該測位値を中心にした円の半径は大きくなる。ある測位値の不確からしさは、該測位値が得られた第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差に基づいて決定される。第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差を示す誤差情報は、第1の測位の測位結果に含まれている。つまり、第1の測位の測位結果は、測位値と、該測位値が得られた第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差を示す誤差情報とを含む。 Here, with reference to FIG. 9, an estimation method of the azimuth error will be described. FIG. 9 shows an example of a method of estimating a heading error. FIG. 9 shows positioning values P300, P301, P302 and P303, which are positioning results of the first positioning, and a regression line L3. In FIG. 9, a circle C_300 centered on the positioning value P300, a circle C_301 centered on the positioning value P301, a circle C_302 centered on the positioning value P302, and a circle C_303 centered on the positioning value P303 It is shown. The radius of each circle C_300, C_301, C_302, C_303 is a length according to the uncertainty of each positioning value P300, P301, P302, P303 of the center of the circle. That is, the larger the uncertainty of the positioning value, the larger the radius of the circle centered on the positioning value. The uncertainty of a certain positioning value is determined based on the measurement error of the first positioning at the measurement time of the first positioning at which the positioning value is obtained. The error information indicating the measurement error of the first positioning at the measurement time of the first positioning is included in the positioning result of the first positioning. That is, the positioning result of the first positioning includes the positioning value and error information indicating the measurement error of the first positioning at the measurement time of the first positioning at which the positioning value is obtained.
測位値P300、P301、P302及びP303は、同じ主成分分析処理の入力値に含まれる。当該主成分分析処理の結果として回帰直線L3が得られている。当該主成分分析処理の入力値に含まれる測位値のうち、時間的に最も前の測位値は測位値P300であり、時間的に最も後の測位値は測位値P303である。測位値P300の座標は座標「xs,ys」である。測位値P300を中心にした円C_300の半径はAcsである。測位値P303の座標は座標「xe,ye」である。測位値P303を中心にした円C_303の半径はAceである。回帰直線L3の方向つまり初期方位を示す主成分ベクトルの成分は「Px,Py」である。
判断部406は、回帰直線L3が得られた主成分分析処理の入力値に含まれる測位値のうち、時間的に最も前の測位値P300と、時間的に最も後の測位値P303との間の距離D_aを計算する。
判断部406は、次の式(1)によって角度θpを計算する。角度θpは、回帰直線L3と直線L5とがなす角度である。直線L5は、回帰直線L3が得られた主成分分析処理の入力値に含まれる測位値のうち、時間的に最も前の測位値P300と、時間的に最も後の測位値P303とを含む直線である。
The positioning values P300, P301, P302, and P303 are included in the input value of the same principal component analysis process. A regression line L3 is obtained as a result of the principal component analysis process. Among the positioning values included in the input value of the principal component analysis process, the positioning value foremost in time is the positioning value P300, and the positioning value foremost in time is the positioning value P303. The coordinates of the positioning value P300 are coordinates “x s , y s ”. The radius of a circle C_300 centered on the positioning value P300 is Ac s . The coordinates of the positioning value P303 are coordinates "x e , y e ". Radius of the circle centered on the positioning values P303 C_303 is Ac e. The components of the principal component vector indicating the direction of the regression line L3, ie, the initial orientation, are "P x , P y ".
Among the positioning values included in the input value of the principal component analysis process for which the regression line L3 is obtained, the determining
The
判断部406は、次の式(2)によって方位誤差の推定値(推定方位誤差)Evを計算する。
図9には、初期方位から推定方位誤差Evによって表される角度をなす直線L4によって、測位値P303を基準の測位値に決定することによって得られる位置情報が初期方位に対して最もずれる場合の方位が示されている。 9 shows, by a line L4 at an angle represented by the initial orientation by the estimated azimuth error E v, when the position information obtained by determining the positioning value P303 for positioning value of the reference is most deviated from the initial orientation The orientation of the is shown.
説明を図8に戻す。
判断部406は、上述した図9の方位誤差の推定方法によって位置P_Bの方位誤差(推定方位誤差Ev)を求める。
また、判断部406は、位置P_Aを基準位置にした場合の位置P_Aにおける推定誤差E_Aを求める。推定誤差E_Aは、「測位値P301の測定誤差」である。測位値P301の測定誤差を示す誤差情報は、第1の測位の測位結果に測位値P301と共に含まれている。
Description will be returned to FIG.
The
Further, the
判断部406は、推定誤差E_Aと推定誤差E_Bとを比較して、いずれの推定誤差が小さいかを判断する。判断部406は、推定誤差E_Aの方が小さいと判断した場合には、測位値P301を基準の測位値に決定する。これにより、位置P_Aが基準位置に決定される。一方、判断部406は、推定誤差E_Bの方が小さいと判断した場合には、測位値P302を基準の測位値に決定する。これにより、位置P_Bが基準位置に決定される。
The
なお、基準の測位値の他の決定方法として、第1の測位の測位結果の測位値のうち時間的に直近の測位値を基準の測位値に決定してもよい。 Note that as another determination method of the reference positioning value, a temporally closest positioning value among positioning values of the positioning result of the first positioning may be determined as the reference positioning value.
[歩行者自律航法処理]
図10を参照して本実施形態の歩行者自律航法処理を説明する。図10は、本実施形態に係る情報処理を説明するための図である。図10において、Y軸は緯度を示し、X軸は経度を示す。図10には、第1の測位の測位結果である測位値P101、P102及びP103と、主成分分析部404の主成分分析処理の結果として求められた回帰直線Lとが示されている。また、図10には、判断部406が決定した基準位置Pbと、該基準位置Pbからの移動方向とが示されている。
[Pedestrian autonomous navigation processing]
The pedestrian autonomous navigation processing of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining the information processing according to the present embodiment. In FIG. 10, the Y axis indicates latitude, and the X axis indicates longitude. FIG. 10 shows positioning values P101, P102 and P103, which are positioning results of the first positioning, and a regression line L obtained as a result of the principal component analysis process of the principal
歩行者自律航法処理部408は、判断部406から入力された情報で示される基準位置Pbと該基準位置Pbからの移動方向とを歩行者自律航法の入力値に使用して所定の歩行者自律航法の処理を実行し、該処理の結果である歩行者自律航法処理結果を出力する。その歩行者自律航法の処理において、歩行者自律航法処理部408は、センサー検出結果に含まれる角速度情報及び加速度情報に基づいて基準位置Pbからの相対移動量を算出する。歩行者自律航法処理部408は、該基準位置Pbと該相対移動量に基づいて、情報処理装置100が移動した先の位置を判断する。歩行者自律航法処理部408は、その判断結果の情報処理装置100の位置を歩行者自律航法処理結果に含めて出力する。図10には、歩行者自律航法処理結果の情報処理装置100の位置による軌跡(PDR軌跡)が示されている。
The pedestrian autonomous
本実施形態に係る情報処理装置100によれば、情報処理装置100の複数の第1の測位の測位値を主成分分析処理の入力値を使用して主成分分析処理を実行し、該主成分分析処理の結果に基づいて情報処理装置100の移動に関する基準位置と該基準位置からの移動方向とを判断する。そして、情報処理装置100は、該基準位置と該基準位置からの移動方向とを歩行者自律航法の入力値に使用する。
According to the
これにより、主成分分析処理を行わずに情報処理装置100の複数の第1の測位の測位値をそのまま使用して測位値間の方位から基準位置及び該基準位置からの移動方向を求める場合に比して、第1の測位の測定誤差に起因する基準位置及び該基準位置からの移動方向の精度の低下を防止できるので、歩行者自律航法の入力値として使用される基準位置と該基準位置からの移動方向との精度の向上を図ることができる。そして、歩行者自律航法の入力値の精度を向上させることができるので、歩行者自律航法による測位結果の精度を向上させることができるようになる。
Thereby, without performing the principal component analysis process, when using the positioning values of the plurality of first positioning of the
[第2実施形態]
図11は、第2実施形態に係る測位システムの構成例を示す。この図11において図1の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。第2実施形態に係る情報処理装置700は、図2を適用できる。第2実施形態に係る情報処理装置700は、第1の実施形態において、主成分分析入力部402と主成分分析部404と判断部406と移動方向変化測定部410との処理を他の情報処理装置800に実行させるようにしたものである。第2実施形態において、情報処理装置700は、歩行者自律航法処理装置として機能する。情報処理装置700は、図2に示されるCPU108がEEPROM112に記憶されているプログラム114を実行することにより、図3に示される各部のうち歩行者自律航法処理部408の機能を実現する。情報処理装置700の一例は、スマートフォン、タブレット端末、可搬型PCなどである。
Second Embodiment
FIG. 11 shows a configuration example of a positioning system according to the second embodiment. In FIG. 11, parts corresponding to the parts in FIG. 1 are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The
情報処理装置700と他の情報処理装置800との間は、有線又は無線によって接続される。ここでは、一例として情報処理装置700と他の情報処理装置800との間が無線によって接続される場合について説明する。情報処理装置700と他の情報処理装置800との間が有線によって接続されるようにしてもよい。
The
他の情報処理装置800の一例は、PC、サーバなどの端末装置(以下、端末装置800と称する)である。図12は、第2実施形態に係る端末装置800のハードウェア構成例を示す。端末装置800は、無線通信部802、CPU804、RAM806、EEPROM808、及び各構成要素を図12に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等のバスライン850を備える。
An example of another
無線通信部802は、情報処理装置700との間で、データ通信を行う。例えば、情報処理装置700は、携帯電話の基地局や、アクセスポイントなどの基地局を介して無線データ通信を行う。無線通信部802は、情報処理装置700によって送信される情報をCPU804へ入力する。
The
CPU804は、端末装置800の全体的な制御を行う。RAM806は、CPU804に作業用のメモリ空間を提供する。EEPROM808は、不揮発性メモリの一種であり、CPU804が実行するプログラム810、データなどを格納する。端末装置800は、CPU804がEEPROM808に記憶されているプログラム810を実行することにより、図3に示される各部のうち主成分分析入力部402と主成分分析部404と判断部406と移動方向変化測定部410との機能を実現する。
The
情報処理装置700は、第1の測位の測位結果及びセンサー検出結果を端末装置800へ送信する。端末装置800は、情報処理装置700から受信した第1の測位の測位結果及びセンサー検出結果を使用して、主成分分析入力部402と主成分分析部404と判断部406と移動方向変化測定部410との処理を実行する。端末装置800は、判断部406の処理により決定された基準位置と該基準位置からの移動方向とを示す情報を情報処理装置700へ送信する。情報処理装置700は、端末装置800から受信した情報で示される基準位置と該基準位置からの移動方向とを歩行者自律航法の入力値に使用して所定の歩行者自律航法の処理を実行し、該処理の結果である歩行者自律航法処理結果を出力する。
The
第2実施形態によれば、主成分分析入力部402と主成分分析部404と判断部406と移動方向変化測定部410との処理を情報処理装置800に実行させるようにしたことによって、歩行者自律航法処理装置として機能する情報処理装置700の負荷を低減できる。
According to the second embodiment, the pedestrian is caused to execute the processing of the principal component
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like within the scope of the present invention are also included.
例えば、情報処理装置100又は情報処理装置700に、ジャイロセンサー及び加速度センサーの代わりに、又はジャイロセンサー及び加速度センサーとともに、地磁気センサー、気圧センサー、近接センサー、照度センサーなどを搭載してもよい。
For example, a geomagnetic sensor, an air pressure sensor, a proximity sensor, an illuminance sensor, or the like may be mounted on the
そして、情報処理装置100又は情報処理装置700に搭載したジャイロセンサー及び加速度センサーの代わりに、又はジャイロセンサー及び加速度センサーとともに搭載した地磁気センサー、気圧センサー、近接センサー、照度センサーなどによって歩行者自律航法による測位を行うようにしてもよい。
And, by a geomagnetic sensor, a barometric pressure sensor, a proximity sensor, an illuminance sensor or the like mounted on the
ジャイロセンサー及び加速度センサーとともに、地磁気センサー、気圧センサー、近接センサー、照度センサーなどを搭載することによって、歩行者自律航法による測位精度を向上させることができる。このため、歩行者自律航法に基づく測位を長い距離行っても、累積誤差の増加を抑えられるため、さらに情報処理装置100又は情報処理装置700の消費電力を低減できる。
By mounting a geomagnetic sensor, an atmospheric pressure sensor, a proximity sensor, an illuminance sensor, and the like together with a gyro sensor and an acceleration sensor, it is possible to improve the positioning accuracy by pedestrian autonomous navigation. For this reason, even if the positioning based on pedestrian autonomous navigation is performed over a long distance, the increase in accumulated error can be suppressed, and therefore the power consumption of the
[方位誤差の推定方法の他の例]
図13を参照して方位誤差の推定方法の他の例を説明する。図13は、方位誤差の推定方法の一例を示す。図13には、第1の測位の測位結果である測位値P401、P402、P403及びP404と回帰直線L10とが示されている。また、図13には、測位値P401を中心とする円C_401と、測位値P402を中心とする円C_402と、測位値P403を中心とする円C_403と、測位値P404を中心とする円C_404とが示されている。各円C_401、C_402、C_403、C_404の半径は、該円の中心の測位値P401、P402、P403、P404の不確からしさに応じた長さである。つまり、測位値の不確からしさが大きいほどに、該測位値を中心にした円の半径は大きくなる。ある測位値の不確からしさは、該測位値が得られた第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差に基づいて決定される。第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差を示す誤差情報は、第1の測位の測位結果に含まれている。つまり、第1の測位の測位結果は、測位値と、該測位値が得られた第1の測位の測定時点での第1の測位の測定誤差を示す誤差情報とを含む。
[Another example of estimation method of orientation error]
Another example of the estimation method of the orientation error will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows an example of a method of estimating a heading error. FIG. 13 shows positioning values P401, P402, P403 and P404, which are positioning results of the first positioning, and a regression line L10. Further, in FIG. 13, a circle C_401 centered on the positioning value P401, a circle C_402 centered on the positioning value P402, a circle C_403 centered on the positioning value P403, and a circle C_404 centered on the positioning value P404 It is shown. The radius of each circle C_401, C_402, C_403, C_404 is a length according to the uncertainty of the positioning value P401, P402, P403, P404 of the center of the circle. That is, the larger the uncertainty of the positioning value, the larger the radius of the circle centered on the positioning value. The uncertainty of a certain positioning value is determined based on the measurement error of the first positioning at the measurement time of the first positioning at which the positioning value is obtained. The error information indicating the measurement error of the first positioning at the measurement time of the first positioning is included in the positioning result of the first positioning. That is, the positioning result of the first positioning includes the positioning value and error information indicating the measurement error of the first positioning at the measurement time of the first positioning at which the positioning value is obtained.
各円C_401、C_402、C_403、C_404の円周には、等間隔で、それぞれ8個の追加の入力値が示されている。これら各円C_401、C_402、C_403、C_404の円周に示される全ての追加の入力値と、測位値P401、P402、P403及びP404とから構成される主成分分析処理の入力値の集合をpnとする。この集合pnが入力値である主成分分析処理の結果として、初期方位を示す回帰直線L10が得られている。 On the circumference of each circle C_401, C_402, C_403, C_404, eight additional input values are shown at equal intervals. A set of input values of the principal component analysis process consisting of all additional input values shown on the circumference of each circle C_401, C_402, C_403 and C_404 and positioning values P401, P402, P403 and P404 is taken as pn Do. As a result of the principal component analysis process in which the set pn is an input value, a regression line L10 indicating an initial direction is obtained.
判断部406は、集合pnに含まれる各入力値と回帰直線L10との垂直距離の平方和を自由度で割った値に基づいて、平均誤差Acを算出する。集合pnに含まれる各入力値と回帰直線L10との垂直距離の平方和を自由度で割った値は、回帰直線L10に対する集合pnのばらつきを表す。
The
直線L11及びL12は回帰直線L10に平行な直線である。各直線L11、L12と回帰直線L10との間隔は平均誤差Acである。回帰直線L10と、集合pnに含まれる各入力値から該回帰直線L10への垂線との交点の集合をpn’とする。判断部406は、集合pn’に含まれる任意の2つの交点の間の距離のうち、最長の距離D_bを算出する。判断部406は、次の式(3)によって方位誤差の推定値(推定方位誤差)Evを計算する。
The straight lines L11 and L12 are straight lines parallel to the regression line L10. The interval between each straight line L11, L12 and the regression line L10 is the average error Ac. A set of intersections of the regression line L10 and the perpendicular lines from the input values included in the set pn to the regression line L10 is taken as pn '. The
図13には、初期方位(回帰直線L10の方向)から推定方位誤差Evによって表される角度をなす直線L13によって、初期方位からの推定されるずれが示されている。 Figure 13 is the straight line L13 at an angle from the initial orientation (the direction of the regression line L10) represented by the estimated azimuth error E v, deviation estimated from the initial orientation is illustrated.
また、上述した情報処理装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
Alternatively, a computer program for realizing the functions of the information processing apparatus described above may be recorded in a computer readable recording medium, and the computer system may read and execute the program recorded in the recording medium. . Note that the “computer system” referred to here may include an OS and hardware such as peripheral devices.
The “computer readable recording medium” is a writable non-volatile memory such as a flexible disk, an optical magnetic disk, a ROM, a flash memory, etc., a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disc), etc. Storage devices such as hard disks.
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
Furthermore, the “computer-readable recording medium” is a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic Memory) inside a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line). As Random Access Memory), it is assumed that the program which holds the program for a fixed time is included.
The program may be transmitted from a computer system in which the program is stored in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by transmission waves in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program is a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
Further, the program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.
100,700,800…情報処理装置、102…航法信号受信部、104…ジャイロセンサー、106…加速度センサー、108,804…CPU、110,806…RAM、112,808…EEPROM、114,810…プログラム、116,802…無線通信部、118…近距離無線通信部、150,850…バスライン、200…基地局、300(300a、300b、300c、300d)…航法衛星、402…主成分分析入力部、404…主成分分析部、406…判断部、408…歩行者自律航法処理部、410…移動方向変化測定部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記入力値を使用して主成分分析処理を実行し、主成分分析処理の結果の主成分ベクトルの方向を直線の方向に持つ前記物体の位置の回帰直線を生成する主成分分析部と、
前記回帰直線に基づいて歩行者自律航法の入力値に使用する基準位置と該基準位置からの移動方向とを判断する判断部と、を備え、
前記主成分分析入力部は、測位値の不確からしさに応じた前記主成分分析処理の入力値の追加処理を実行する、
情報処理装置。 A principal component analysis input unit that determines input values of principal component analysis processing including a plurality of positioning values of one object;
A principal component analysis unit that executes principal component analysis processing using the input values and generates a regression line of the position of the object having the direction of the principal component vector of the result of the principal component analysis processing in the direction of a straight line ;
A reference position to be used for an input value of pedestrian autonomous navigation based on the regression line, and a determination unit that determines a moving direction from the reference position ,
The principal component analysis input unit executes additional processing of the input value of the principal component analysis processing according to the uncertainty of the positioning value,
Information processing device.
請求項1に記載の情報処理装置。 The principal component analysis input unit determines, as input values of the principal component analysis processing, a plurality of positioning values of one object and an additional position at which each positioning value is spaced according to the uncertainty of the positioning value. Do,
An information processing apparatus according to claim 1.
前記情報処理装置が判断した基準位置と該基準位置からの移動方向とを歩行者自律航法の入力値に使用する歩行者自律航法処理装置と、
を備える測位システム。 An information processing apparatus according to any one of claims 1 or 2 .
A pedestrian autonomous navigation processing device that uses a reference position determined by the information processing device and a movement direction from the reference position as an input value of pedestrian autonomous navigation;
Positioning system comprising:
前記情報処理装置が、前記入力値を使用して主成分分析処理を実行し、主成分分析処理の結果の主成分ベクトルの方向を直線の方向に持つ前記物体の位置の回帰直線を生成する主成分分析ステップと、
前記情報処理装置が、前記回帰直線に基づいて歩行者自律航法の入力値に使用する基準位置と該基準位置からの移動方向とを判断する判断ステップと、を含み、
前記情報処理装置は、前記主成分分析入力ステップにおいて、測位値の不確からしさに応じた前記主成分分析処理の入力値の追加処理を実行する、
情報処理方法。 A principal component analysis input step in which the information processing apparatus determines input values of principal component analysis processing including a plurality of positioning values of one object;
The information processing apparatus, using said input values perform principal component analysis process to generate a regression line of the position of the object with the direction of the result of the principal component vector of principal component analysis process in the direction of the straight line main Component analysis step,
The information processing apparatus, viewed contains a judgment step, the determining the direction of movement from the reference position and the reference position used to input values of the pedestrian autonomous navigation based on the regression line,
The information processing apparatus executes, in the main component analysis input step, an additional process of the input value of the main component analysis process according to the uncertainty of the positioning value.
Information processing method.
一つの物体の複数の測位値を含む主成分分析処理の入力値を決定する主成分分析入力機能と、
前記入力値を使用して主成分分析処理を実行し、主成分分析処理の結果の主成分ベクトルの方向を直線の方向に持つ前記物体の位置の回帰直線を生成する主成分分析機能と、
前記回帰直線に基づいて歩行者自律航法の入力値に使用する基準位置と該基準位置からの移動方向とを判断する判断機能と、を実現させるためのコンピュータプログラムであって、
前記主成分分析入力機能は、測位値の不確からしさに応じた前記主成分分析処理の入力値の追加処理を実行する、
コンピュータプログラム。 On the computer
A principal component analysis input function that determines an input value of principal component analysis processing including a plurality of positioning values of one object;
A principal component analysis function of executing principal component analysis processing using the input values and generating a regression line of the position of the object having the direction of the principal component vector of the result of the principal component analysis processing in the direction of a straight line ;
A computer program for realizing a determination function of determining a reference position used for an input value of pedestrian autonomous navigation based on the regression line and a moving direction from the reference position ,
The principal component analysis input function executes additional processing of the input value of the principal component analysis processing according to the uncertainty of the positioning value,
Computer program.
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