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步行情况检测装置、方法和程序制造方法及图纸

技术编号:7524103 阅读:124 留言:0更新日期:2012-07-12 05:03
本公开提供了步行情况检测装置、方法和程序。一种步行情况检测装置包括:获取单元,用于以预定周期、根据用户的动作来获取加速度值;间隔检测单元,用于根据所述加速度值来检测第一时间间隔和第二时间间隔;确定单元,用于基于所述第一时间间隔与所述第二时间间隔的比来确定所述用户将终端携带于其身体上的位置;以及步数确定单元,用于基于所述确定单元的确定结果来确定所述用户的步数。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及歩行情况检测装置、歩行情况检测方法和歩行情况检测程序,所述装置、方法和程序优选地被应用于具有导航功能的智能电话,以基于例如用户的步数来估计用户的当前位置。
技术介绍
近些年来,作为具有非常高级的算术处理能力的移动电话的智能电话已经被广泛应用。这样的智能电话可以通过安装应用来实现各种功能,例如有导航功能等。当执行导航功能吋,智能电话可以基于例如内部GPS天线接收的GPS (全球定位系统)信号来计算当前位置,并且显示附近的地图屏幕。另外,在接收不到GPS信号的室内位置,智能电话可以基于例如加速度传感器对加速度值的检测结果来计算用户的移动方向和移动距离,以估计当前位置。例如,智能电话在用户步行时从由三轴加速度传感器获得的加速度之中提取垂直方向分量(以下称为垂直加速度值),并且基于其波形来获得关于步行情况的信息(以下, 称为步行信息),如用户是否歩行以及步行期间的步数是多少等。然后,智能电话通过将所获得的步数乘以用户的平均步宽来计算移动距离,并且还通过检测移动方向来估计当前位置。作为用于获得诸如用户是否在歩行或歩行期间的步数是多少等歩行信息的技木, 存在通过对垂直加速度值的信号波形进行预定分析处理来获得步数的技木。然而,该技术在下述方面存在问题由于分析处理的原理,除非用户已步行特定数量的脚步(如大约10脚步),否则难以得到歩数,而且,当前位置的计算显著延迟,从而使得实时特性变差。缺乏实时特性在简单的计步器中可能不是问题,但是在导航功能中,则存在下述问题缺乏实时特性可能导致用户当前位置的计算错误,从而显著影响其实用性。假定下述情況,其中,如附图中的实线箭头所示的,在例如智能电话的电话功能的执行期间,用户步行通过图1中所示的通道,在商店前的位置m处停一次,然后继续步行并移动到作为真实目的地的位置N2处。在此,当对于继续步行后的歩行情况的检测被延迟时,智能电话可能临时不能将移动方向上的改变反映于对当前位置的估计上,这样,会存在下述问题智能电话可能将诸如位置N3等错误位置估计为当前位置(如虚线箭头所示)。关于这一点,已经提出了ー种技木,其中,通过利用垂直加速度值中出现的波形的相似度的计算来检测用户继续歩行后的歩行情況,以获得用户的步数(例如,參见公开号为2007-244495的日本未经审查的专利申请中的图18)。
技术实现思路
可以考虑下述情况图2A中所示的、加速度传感器检测到的垂直加速度值例如周期性地以大体均勻的波形出现的情況;以及图2B中所示的、垂直加速度值以不同大小和形状的波形出现的情況。在后ー情况下,智能电话具有难以确定所获得的波形是否指示每ー单独步伐并且难以正确检测歩行情况的问题。对于本公开,期望提出一种步行情况检测装置、歩行情况检测方法和歩行情况检测程序,所述装置、方法和程序可以在保证实时特性的同时精确地检测用户的步行情况,而与携帯位置无关。在用于解决上述问题的本公开中,动作以预定周期、根据用户的动作来获取加速度值;根据所述加速度值来检测第一时间间隔和所述第二时间间隔;基于所述第一时间间隔与所述第二时间间隔的比来确定所述用户将终端携带于其身体上的位置;以及基于所述确定的确定结果来确定所述用户的步数。在本公开中,通过利用由于用户在其身上携带终端的位置而引起的第一时间间隔与第二时间间隔的不同的比,能够准确地确定用户在其身上携帯该终端的位置并确定步数,因而能够根据用户的每ー单独的步伐来输出适当的歩行信息,而与用户的携帯位置无关。因此,本公开可以实现这样的步行情况检测装置、歩行情况检测方法和歩行情况检测程序它们可以在保证实时特性的同时高精度地检测用户的步行情況,而与携带所述装置的位置无关。附图说明图1是示出在检测步行情况时由于延迟而引起的对当前位置的估计的偏差的示意图;图2A和2B是示出垂直加速度值的波形的示意图;图3是示出智能电话的配置的示意框图;图4是示出导航屏幕的显示的示意图;图5是示出歩行信息产生处理中的功能块的示意框图;图6是示出加速度的方向和其垂直方向分量的示意图;图7A和7B是示出由LPF处理引起的波形上的改变的示意图;图8是示出着地半波的检测的示意图;图9是示出由垂直加速度值引起的状态转换的示意图;图10是着地半波的面积的比较的示意图;图11是示出智能电话的携帯位置的示意图;图12A和12B是示出着地半波间隔和着地半波波长的示意图;图13是示出用于每ー携帯位置的着地半波比的频率分布的示意图;图14是示出歩行信息的输出定时的示意图;图15是示出歩行信息产生处理的过程的流程图;图16是示出垂直分量估计过程的流程图;图17是示出着地半波检测过程的流程图;以及图18是示出歩数确定输出过程的流程图。具体实施例方式根据本公开的ー个实施例,提供了一种步行情况检测装置,该步行情况检测装置包括获取单元,用于以预定周期、根据用户的动作来获取加速度值;间隔检测単元,用于根据所述加速度值来检测第一时间间隔和第二时间间隔;确定単元,用于基于所述第一时间间隔与所述第二时间间隔的比来确定所述用户将终端携带于其身体上的位置;以及步数确定单元,用于基于所述确定単元的确定结果来确定所述用户的步数。作为ー个具体实施例,所述步行情况检测装置还可包括输出单元,该输出単元基于所述确定单元的确定结果来输出用于指示所述用户的歩行情况的步行信息。作为另一具体实施例,所述步行情况检测装置还可包括移动方向推定単元,用于推定所述用户的移动方向。其中,所述输出単元基于所述歩数来计算所述用户的移动距离, 并输出基于所计算的移动距离和所述移动方向来推定的当前位置。作为另一具体实施例,所述步行情况检测装置还可包括定位単元,用于接收用于定位的定位信号;其中,当未收到所述定位信号吋,所述输出单元输出通过基于所述步数和所述移动方向来校正所述定位単元最终测量到的位置而得到的当前位置。在另一具体实施例中,所述获取単元以预定周期、根据所述用户的动作来获取用于指示在垂直方向上的加速度分量的垂直加速度值;所述间隔检测单元检测所述垂直加速度值中的用于指示向下加速度的半波中的、用于指示用户的着地的着地半波、着地半波间隔和着地半波波长,所述着地半波间隔为与该着地半波以及在该着地半波前检测到的着地半波对应的特性之间的时间间隔,所述着地半波波长为该着地半波的起点和终点之间的时间间隔;所述歩数确定单元在用于指示所述着地半波间隔与所述着地半波波长的比的着地半波比超过预定比阈值时确定所述着地半波表示两步,并且在其它情况下确定所述着地半波表示一歩;并且所述输出单元输出与所述着地半波对应的歩行信息。作为另一具体实施例,所述步行情况检测装置还可包括平均歩行间隔计算单元, 用于基于过去的着地半波间隔来计算平均步幅,所述平均步幅为用户步行的平均步幅;所述输出単元在所述着地半波被确定为表示两步时输出与所述着地半波对应的一步的步行信息,并且输出经过经过平均步幅后剰余的一步的步行信息。在另一具体实施例中,所述比阈值是基于上半身频率分布和下半身频率分布来确定的,所述上半身频率分布为当在用户的上半身上携帯所述步行情况检测装置时获得的着地半波比的频率分布,所述下半身频率分布为当在用户的下半身上携帯所述步行情况检测装置时获得的着地半波比的频率分布。而在另一具体实施例中,所述比阈值被确定为不是更本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:君岛雅人
申请(专利权)人:索尼公司
类型:发明
国别省市:

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