本申請(qǐng)主張以2015年5月15日申請(qǐng)的日本國專利申請(qǐng)第2015-099756號(hào)為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)，本申請(qǐng)引用該基礎(chǔ)申請(qǐng)的全部內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息處理裝置以及行進(jìn)方向推測(cè)方法。

背景技術(shù)：

過去，已知一種基于加速度傳感器的輸入信號(hào)，自主地推測(cè)步行者的當(dāng)前位置的技術(shù)。

例如，在日本特開2012-242179號(hào)公報(bào)中，公開了一種基于由加速度傳感器檢測(cè)出的加速度，推測(cè)步行者的行進(jìn)方向的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，在根據(jù)加速度傳感器的輸入信號(hào)推測(cè)行進(jìn)方向的算法中，根據(jù)行進(jìn)的路線的不同，有時(shí)行進(jìn)方向的推測(cè)精度下降，這種情況下，很難獲得正確的當(dāng)前位置的推測(cè)結(jié)果。

本發(fā)明是鑒于這種情況而做出的，目的在于更適當(dāng)?shù)赝茰y(cè)行進(jìn)方向。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方式的信息處理裝置是用戶能夠佩戴的信息處理裝置，具有處理部，該處理部執(zhí)行如下處理：

判定處理，判定是否滿足用于取得所述用戶的行進(jìn)方向而預(yù)先設(shè)定的條件的判定處理；

第1鉛直方向取得處理，在判定為滿足所述預(yù)先設(shè)定的條件的情況下，取得施加于所述信息處理裝置的加速度，并且基于所述取得的加速度，取得以所述信息處理裝置的姿勢(shì)為基準(zhǔn)姿勢(shì)的情況下的第1鉛直方向；

第1行進(jìn)方向取得處理，基于所述取得的加速度中的所述取得的第1 鉛直方向的加速度成分和與所述第1鉛直方向?qū)?yīng)的水平方向的加速度成分，取得所述用戶的第1行進(jìn)方向；

第2鉛直方向取得處理，在取得了所述用戶的第1行進(jìn)方向之后，取得施加于所述信息處理裝置的加速度，并且基于所述取得的加速度，取得以所述信息處理裝置的姿勢(shì)為基準(zhǔn)姿勢(shì)的情況下的第2鉛直方向；以及

第2行進(jìn)方向推測(cè)處理，基于所述第2鉛直方向、所述第1鉛直方向和所述第1定時(shí)下的所述用戶的行進(jìn)方向，推測(cè)所述用戶的第2行進(jìn)方向。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的信息處理裝置的硬件的結(jié)構(gòu)的塊圖。

圖2A是圖1的信息處理裝置的外觀圖，圖2B是表示其使用方式的1例的圖。

圖3是表示圖1的信息處理裝置的功能性結(jié)構(gòu)中、用于執(zhí)行行進(jìn)方向推測(cè)處理的功能性結(jié)構(gòu)的功能塊圖。

圖4是表示第2行進(jìn)方向矢量的計(jì)算方法的示意圖。

圖5是表示投影在水平面上的第2行進(jìn)方向矢量的示意圖。

圖6是表示用于推測(cè)平均行進(jìn)方向θ的加速度矢量的范圍的示意圖。

圖7是說明具有圖3的功能性結(jié)構(gòu)的圖1的信息處理裝置執(zhí)行的行進(jìn)方向推測(cè)處理的流程的流程圖。

圖8是表示用戶的行動(dòng)中鉛直方向以及前后方向的加速度(縱軸)與時(shí)間(橫軸)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖，圖8A是表示向下步行時(shí)的加速度與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，圖8B是表示平地/向上步行時(shí)的加速度與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，圖8C是表示跑步時(shí)的加速度與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。

圖9是用于說明在圖7的步驟S14中用于取得第1行進(jìn)方向的第1行進(jìn)方向取得處理的流程的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，使用附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

[硬件結(jié)構(gòu)]

圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的信息處理裝置1的硬件的結(jié)構(gòu)的塊 圖。

信息處理裝置1的外觀例如如圖2A所示構(gòu)成為智能手機(jī)，在使用時(shí)如圖2B所示佩戴在接近用戶US的腰等的軀干的部位。

信息處理裝置1具有：CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13、總線14、輸入輸出接口15、GPS(Global Positioning System)部16、傳感器部17、輸入部18、輸出部19、存儲(chǔ)部20、通信部21以及驅(qū)動(dòng)器22。

CPU11根據(jù)存儲(chǔ)在ROM12中的程序、或者從存儲(chǔ)部20裝入RAM13中的程序來執(zhí)行各種處理。例如，CPU11根據(jù)用于進(jìn)行后述的行進(jìn)方向推測(cè)處理的程序，執(zhí)行行進(jìn)方向推測(cè)處理。

RAM13中還適當(dāng)存儲(chǔ)在CPU11執(zhí)行各種處理時(shí)所需要的數(shù)據(jù)等。

CPU11、ROM12以及RAM13經(jīng)由總線14而相互連接。該總線14上還連接著輸入輸出接口15。輸入輸出接口15上連接著GPS部16、傳感器部17、輸入部18、輸出部19、存儲(chǔ)部20、通信部21以及驅(qū)動(dòng)器22。

GPS部16包含天線，接收從多個(gè)GPS衛(wèi)星發(fā)送的GPS信號(hào)，并取得信息處理裝置1的位置信息。

傳感器部17具有3軸加速度傳感器、地磁傳感器以及氣壓傳感器等的各種傳感器。

輸入部18由各種按鍵等構(gòu)成，根據(jù)用戶的指示操作而輸入各種信息。

輸出部19由顯示器和揚(yáng)聲器等構(gòu)成，輸出圖像和聲音。

存儲(chǔ)部20由硬盤或者DRAM(DynamicRandomAccessMemory)等構(gòu)成，存儲(chǔ)各種圖像的數(shù)據(jù)。

通信部21經(jīng)由包含因特網(wǎng)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)控制與其他裝置(未圖示)之間進(jìn)行的通信。

驅(qū)動(dòng)器22中適當(dāng)安裝由磁盤、光盤、光磁盤或者半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等構(gòu)成的可移除介質(zhì)31。通過驅(qū)動(dòng)器22從可移除介質(zhì)31讀出的程序根據(jù)需要而被安裝到存儲(chǔ)部20中。并且，可移除介質(zhì)31也能夠與存儲(chǔ)部20同樣存儲(chǔ)存儲(chǔ)部20中存儲(chǔ)著的圖像的數(shù)據(jù)等的各種數(shù)據(jù)。

[功能性結(jié)構(gòu)]

接著，參照?qǐng)D3說明信息處理裝置1的功能性結(jié)構(gòu)中的用于執(zhí)行行進(jìn) 方向推測(cè)處理的功能性結(jié)構(gòu)。

圖3是表示這樣的圖1的信息處理裝置1的功能性結(jié)構(gòu)中的、用于執(zhí)行行進(jìn)方向推測(cè)處理的功能性結(jié)構(gòu)的功能塊圖。

行進(jìn)方向推測(cè)處理是指如下的一系列處理：根據(jù)來自傳感器的輸入信號(hào)，利用規(guī)定的計(jì)算方法計(jì)算在用戶佩戴的信息處理裝置1中計(jì)算出的作為基準(zhǔn)的第1鉛直方向以及行進(jìn)方向，并基于依次推測(cè)的鉛直方向的距基準(zhǔn)的變化，來推測(cè)之后的由佩戴的朝向的錯(cuò)位等引起的行進(jìn)方向的距基準(zhǔn)的變化，并在地圖上顯示當(dāng)前位置，但并不借助該規(guī)定的計(jì)算方法。

在執(zhí)行行進(jìn)方向推測(cè)處理的情況下，如圖3所示，在CPU11中，發(fā)揮如下各部的功能：加速度取得部51、鉛直方向推測(cè)部52、行動(dòng)推測(cè)部53、解析穩(wěn)定度判定部54、濾波處理部55、行進(jìn)方向推測(cè)部56、旋轉(zhuǎn)偏移取得部57、當(dāng)前位置計(jì)算部58、和顯示控制部59。

并且，在存儲(chǔ)部20的一個(gè)區(qū)域中設(shè)定地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部71。

地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部71中存儲(chǔ)在行進(jìn)方向推測(cè)處理中顯示的地圖的數(shù)據(jù)。

加速度取得部51按照每個(gè)規(guī)定時(shí)間(例如每0.2秒)從傳感器部17取得加速度數(shù)據(jù)。

鉛直方向取得部52基于加速度取得部51取得的加速度數(shù)據(jù)計(jì)算鉛直方向矢量。

具體來說，鉛直方向取得部52通過在加速度取得部51取得的加速度數(shù)據(jù)(鉛直成分)中計(jì)算預(yù)先設(shè)定的時(shí)間(例如，4秒等)的平均值，計(jì)算作為基準(zhǔn)的鉛直方向矢量(以下，稱為“第1鉛直方向矢量”)。

并且，鉛直方向取得部52在計(jì)算出第1鉛直方向矢量之后，通過與該第1鉛直方向矢量相同的計(jì)算方法，依次計(jì)算鉛直方向矢量(以下，稱為“第2鉛直方向矢量”)。

行動(dòng)推測(cè)部53基于加速度數(shù)據(jù)判定所推測(cè)的用戶的行動(dòng)是步行還是跑步。

另外，在人跑步的情況下，用戶的雙腿同時(shí)離開地表，在人步行的情況下，用戶的雙腿不同時(shí)離開地表，因此，本實(shí)施方式的“步行”和“跑步”是以這種觀點(diǎn)予以區(qū)別的。

具體來說，行動(dòng)推測(cè)部53針對(duì)所取得的第1鉛直方向以及前后方向的 加速度分別進(jìn)行如下判定，在各加速度的大小是跑步判定用的加速度閾值以上、而且各加速度的峰值所示的間距(pitch)(峰值的時(shí)間間隔)是跑步判定用的間距閾值以下的情況下，判定為用戶正在跑步。另一方面，行動(dòng)推測(cè)部53在各加速度的大小小于跑步判定用的加速度閾值，或者各加速度的峰值表示的間距小于跑步判定用的間距閾值的情況下，判定為用戶正在步行。這里，能夠以實(shí)驗(yàn)值或模擬值為基礎(chǔ)設(shè)定與第1鉛直方向以及前后方向的加速度相關(guān)的跑步判定用的加速度閾值以及間距閾值。

解析穩(wěn)定度判定部54執(zhí)行解析穩(wěn)定度判定處理，以判定當(dāng)前的狀況是否符合后述的第1行進(jìn)方向矢量被穩(wěn)定計(jì)算出的條件(以下，稱為“穩(wěn)定計(jì)算條件”)。具體來說，解析穩(wěn)定度判定部54通過執(zhí)行解析穩(wěn)定度判定處理，在所計(jì)算出的行進(jìn)方向矢量的朝向(行進(jìn)方向的前后)交替預(yù)先設(shè)定的頻率(例如每秒3次)以上的狀態(tài)，或計(jì)算出的第1鉛直方向矢量的搖晃成為預(yù)先設(shè)定的角度(例如30度)以上的狀態(tài)的情況下，判定為當(dāng)前的狀況不符合第1行進(jìn)方向矢量的穩(wěn)定計(jì)算條件。另外，在沿下坡步行時(shí)，與平地或者上坡的步行時(shí)進(jìn)行比較，由于行進(jìn)方向的推測(cè)結(jié)果中存在產(chǎn)生誤差的傾向，因此，在解析穩(wěn)定度判定部54中，在向下步行時(shí)，也可以判定為第1行進(jìn)方向矢量不符合穩(wěn)定計(jì)算出的條件。這時(shí)，在判定是向下步行時(shí)，也可以使用氣壓傳感器、參照地圖數(shù)據(jù)中的梯度、參照使用GPS取得的高度的變化、或者參照將沿下坡步行時(shí)的加速度等的波形模型和檢測(cè)值模式匹配后的行動(dòng)推測(cè)結(jié)果。并且，也可以組合它們而判定為是向下步行。

濾波處理部55針對(duì)加速度取得部51取得的加速度數(shù)據(jù)，執(zhí)行在行動(dòng)推測(cè)部53中推測(cè)出的用戶的行動(dòng)所對(duì)應(yīng)的濾波處理。

具體來說，濾波處理部55在行動(dòng)推測(cè)部53推測(cè)出用戶的行動(dòng)是步行的情況下，針對(duì)取得的加速度數(shù)據(jù)(水平成分)執(zhí)行使以2.0Hz為中心的規(guī)定范圍的頻段通過的帶通濾波器(步行用帶通濾波器)的處理。在行動(dòng)推測(cè)部53推測(cè)出的用戶的行動(dòng)是跑步的情況下，濾波處理部55針對(duì)取得的加速度數(shù)據(jù)(水平成分)，執(zhí)行使以3.0Hz為中心的規(guī)定范圍的頻段通過的帶通濾波器(跑步用帶通濾波器)的處理。

行進(jìn)方向推測(cè)部56按照用戶的每個(gè)行動(dòng)(例如，向下步行、平地/向 上步行或者跑步等)，基于鉛直方向推測(cè)部52計(jì)算的鉛直方向矢量以及濾波處理部55濾波處理后的加速度數(shù)據(jù)，通過不同的行進(jìn)方向推測(cè)方法(例如，向下步行時(shí)用的行進(jìn)方向推測(cè)方法，平地/向上步行時(shí)用的行進(jìn)方向推測(cè)方法或者跑步時(shí)用的行進(jìn)方向推測(cè)方法等)，根據(jù)鉛直方向矢量的極值(峰值)的定時(shí)和加速定時(shí)的關(guān)系，計(jì)算作為基準(zhǔn)的行進(jìn)方向矢量(以下，稱為“第1行進(jìn)方向矢量”)。

具體來說，在行動(dòng)推測(cè)部53判定為用戶沿下坡行進(jìn)的情況下，如圖8A所示，行進(jìn)方向推測(cè)部56針對(duì)鉛直方向矢量表示上方向的極值(峰值)的定時(shí)Pv1，將時(shí)間軸上的未來方向最近的Ph3(或者時(shí)間軸上的過去方向第2近的Ph1)的加速度數(shù)據(jù)(水平成分)的極值的方向推測(cè)為前方。并且，如圖8B所示，在行動(dòng)推測(cè)部53中判定為用戶不沿下坡行進(jìn)(是平地或者上坡)的情況下，行進(jìn)方向推測(cè)部56針對(duì)鉛直方向矢量表示上方向的極值(峰值)的定時(shí)P’v1，將時(shí)間軸上的未來方向第2近的P’h3(或者時(shí)間軸上的過去方向最近的P’h1)的加速度數(shù)據(jù)(水平成分)的極值的方向推測(cè)為前方。另一方面，如圖8C所示，在行動(dòng)推測(cè)部53判定為用戶的行動(dòng)是跑步的情況下，行進(jìn)方向推測(cè)部56針對(duì)鉛直方向矢量表示上方向的極值(峰值)的定時(shí)P”v1，將屬于相同半周期的期間的加速度數(shù)據(jù)(水平成分)的極值P”h1的方向推測(cè)為前方。

另外，行進(jìn)方向推測(cè)部56中的行進(jìn)方向的推測(cè)方法除了上述的方法之外還能夠適用各種方法。

并且，行進(jìn)方向推測(cè)部56根據(jù)第1鉛直矢量、第1行進(jìn)方向矢量、第2鉛直方向矢量，依次計(jì)算行進(jìn)方向矢量(以下，稱為“第2行進(jìn)方向矢量”)。這時(shí)，行進(jìn)方向推測(cè)部56根據(jù)與第1行進(jìn)方向矢量不同的計(jì)算方法，計(jì)算第2行進(jìn)方向矢量。

具體來說，由于鉛直方向與水平面上的行進(jìn)方向的關(guān)系性與行進(jìn)的路線無關(guān)，并且，即使裝置的姿勢(shì)變化(佩戴位置的錯(cuò)位、用戶的姿勢(shì)的變化等)，該關(guān)系性也維持，因此，行進(jìn)方向推測(cè)部56使用即使在哪種狀態(tài)下推測(cè)都容易的鉛直方向矢量的距基準(zhǔn)的變化，來推測(cè)第2行進(jìn)方向矢量。

圖4是表示第2行進(jìn)方向矢量的計(jì)算方法的示意圖。

如圖4所示，行進(jìn)方向推測(cè)部56取得將第1鉛直方向矢量變換為第2 鉛直方向矢量的旋轉(zhuǎn)矩陣(以下，稱為“相對(duì)旋轉(zhuǎn)矩陣”)，通過根據(jù)相對(duì)旋轉(zhuǎn)矩陣使第1行進(jìn)方向矢量旋轉(zhuǎn)，來計(jì)算第2行進(jìn)方向矢量。

由此，能夠根據(jù)與第1行進(jìn)方向矢量不同的計(jì)算方法，針對(duì)行進(jìn)的路線和裝置的姿勢(shì)變化魯棒性計(jì)算第2行進(jìn)方向矢量。

而且，行進(jìn)方向推測(cè)部56向由第2鉛直方向矢量規(guī)定的水平面投影第2行進(jìn)方向矢量，取得水平面上的本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的角度θbase。另外，本地坐標(biāo)是相對(duì)于在地表面上設(shè)定的絕對(duì)坐標(biāo)、在信息處理裝置1中設(shè)定的相對(duì)坐標(biāo)。

圖5是表示投影于水平面的第2行進(jìn)方向矢量的示意圖。

在圖5所示的例子中，是第2行進(jìn)方向矢量的投影矢量相對(duì)于本地坐標(biāo)的x軸向右旋轉(zhuǎn)了角度θbase的狀態(tài)。

行進(jìn)方向推測(cè)部56向由第2鉛直方向矢量規(guī)定的水平面投影由加速度取得部51取得的加速度數(shù)據(jù)所表示的第2(例如最近的1秒)多個(gè)加速度矢量，并針對(duì)各加速度矢量計(jì)算水平面上的本地坐標(biāo)中的角度θtmp。而且，行進(jìn)方向推測(cè)部56將這些加速度矢量中的角度θtmp接近于角度θbase的加速度矢量(例如以角度θbase為中心在±90度的范圍內(nèi)的加速度矢量)，以矢量的長度為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均，通過計(jì)算加權(quán)平均后的矢量的本地坐標(biāo)中的角度θ，來推測(cè)平均化后的行進(jìn)方向(以下，稱為“平均行進(jìn)方向”)θ。

圖6是表示用于平均行進(jìn)方向θ的推測(cè)的加速度矢量的范圍的示意圖。

如圖6所示，在本實(shí)施方式中，將包含在以角度θbase為中心的±90度的范圍內(nèi)的加速度矢量用于平均行進(jìn)方向θ的推測(cè)。

由此，不僅是在本地坐標(biāo)中直線前進(jìn)的情況，而且在向前方傾斜步行等的不規(guī)則的行進(jìn)方向的情況下，也能夠廣泛捕捉為行進(jìn)方向。并且，能夠降低針對(duì)第1行進(jìn)方向矢量的推測(cè)精度的要求，能夠推測(cè)出更正確的行進(jìn)方向。

另外，如后所述，行進(jìn)方向推測(cè)部56在通過旋轉(zhuǎn)偏移取得部57設(shè)定了本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的偏移的情況下，通過將該偏移與平均行進(jìn)方向θ相加，來進(jìn)行行進(jìn)方向的校正。

旋轉(zhuǎn)偏移取得部57在本地坐標(biāo)的水平面上，對(duì)根據(jù)第2行進(jìn)方向矢量的投影而取得的行進(jìn)方向的角度θbase與將加速度矢量的投影加權(quán)平均而 推測(cè)的平均行進(jìn)方向θ進(jìn)行比較，取得本地坐標(biāo)的行進(jìn)方向的偏移。

具體來說，旋轉(zhuǎn)偏移取得部57在水平面上依次計(jì)算角度θbase與平均行進(jìn)方向θ的差(θ-θbase)，在連續(xù)一定時(shí)間以上都是一定的差分以上的狀態(tài)(例如數(shù)十秒)的情況下，將該差分設(shè)定為行進(jìn)方向的偏移θoffset。而且，在以后的行進(jìn)方向推測(cè)時(shí)，通過由行進(jìn)方向推測(cè)部56加算行進(jìn)方向的偏移θoffset，來進(jìn)行行進(jìn)方向的校正。由此，在信息處理裝置1的姿勢(shì)變化是以鉛直方向矢量為中心的旋轉(zhuǎn)的情況下，能夠作為行進(jìn)方向的偏移而校正該旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)π畔⑻幚硌b置1的姿勢(shì)變化魯棒性地推測(cè)行進(jìn)方向。

當(dāng)前位置計(jì)算部58根據(jù)行進(jìn)方向的推測(cè)結(jié)果，根據(jù)水平方向的加速度的數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)前位置。由此，不利用GPS等的測(cè)位系統(tǒng)，就能自主地計(jì)算當(dāng)前位置。

顯示控制部59參照存儲(chǔ)在地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部71中的地圖的數(shù)據(jù)，將由當(dāng)前位置計(jì)算部58計(jì)算的當(dāng)前位置顯示在地圖上。

[動(dòng)作]

接著，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說明。

圖7是說明具有圖3的功能性結(jié)構(gòu)的圖1的信息處理裝置1執(zhí)行行進(jìn)方向推測(cè)處理的流程的流程圖。

在規(guī)定的時(shí)間以上在GPS部16中不能接收GPS信號(hào)的情況下開始行進(jìn)方向推測(cè)處理，并反復(fù)執(zhí)行，直到在GPS部16中接收到GPS信號(hào)。

在步驟S11中，加速度取得部51按照每個(gè)規(guī)定時(shí)間(例如每0.2秒)從傳感器部17取得加速度數(shù)據(jù)。

在步驟S12中，解析穩(wěn)定度判定部54執(zhí)行用于判定第1行進(jìn)方向矢量的穩(wěn)定計(jì)算條件的解析穩(wěn)定度判定處理。具體來說，解析穩(wěn)定度判定部54通過解析穩(wěn)定度判定處理來判定是否是計(jì)算的行進(jìn)方向矢量的朝向(行進(jìn)方向的前后)交替預(yù)先設(shè)定的頻率(例如每秒3次)以上的狀態(tài)，以及，是否是計(jì)算的第1鉛直方向矢量的搖晃成為預(yù)先設(shè)定的角度(例如30度)以上的狀態(tài)。另外，也可以通過解析穩(wěn)定度判定處理來判定是否是下坡的步行。

在步驟S13中，解析穩(wěn)定度判定部54判定當(dāng)前的狀況是否符合第1行進(jìn)方向矢量的穩(wěn)定計(jì)算條件。

在當(dāng)前的狀況符合第1行進(jìn)方向矢量的穩(wěn)定計(jì)算條件的情況下，在步驟S13中判定為“是”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S14。

另一方面，在當(dāng)前的狀況不符合第1行進(jìn)方向矢量的穩(wěn)定計(jì)算條件的情況下，在步驟S13中判定為“否”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S15。

在步驟S14中，鉛直方向推測(cè)部52根據(jù)加速度取得部51取得的加速度數(shù)據(jù)，計(jì)算第1鉛直方向矢量。并且，行進(jìn)方向推測(cè)部56按照用戶的每個(gè)行動(dòng)，根據(jù)鉛直方向推測(cè)部52計(jì)算的鉛直方向矢量以及濾波處理部55濾波處理后的加速度數(shù)據(jù)，通過不同的行進(jìn)方向推測(cè)方法，根據(jù)鉛直方向矢量的極值(峰值)的定時(shí)與加速定時(shí)之間的關(guān)系，計(jì)算第1行進(jìn)方向矢量。

在步驟S15中，解析穩(wěn)定度判定部54判定是否一度符合第1行進(jìn)方向矢量的穩(wěn)定計(jì)算條件(即，是否充分滿足穩(wěn)定計(jì)算條件)的判定。另外，判定是否充分滿足穩(wěn)定計(jì)算條件的期間，可以設(shè)為是行進(jìn)方向推測(cè)處理開始以后的期間，或設(shè)為是每隔一定的時(shí)間(例如5分鐘)等。

在判定為一度符合第1行進(jìn)方向矢量的穩(wěn)定計(jì)算條件的情況下，在步驟S15中判定為“是”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S16。

另一方面，在判定為一次也不滿足第1行進(jìn)方向矢量的穩(wěn)定計(jì)算條件的情況下，在步驟S15中判定為“否”，反復(fù)行進(jìn)方向推測(cè)處理。

在步驟S16中，鉛直方向推測(cè)部52通過在加速度取得部51取得的加速度數(shù)據(jù)(鉛直成分)中，計(jì)算預(yù)先設(shè)定的時(shí)間(例如，4秒等)的平均值，來計(jì)算第1鉛直方向矢量。

在步驟S17中，行進(jìn)方向推測(cè)部56根據(jù)第1鉛直矢量、第1行進(jìn)方向矢量和第2鉛直方向矢量，計(jì)算第2行進(jìn)方向矢量。

在步驟S18中，行進(jìn)方向推測(cè)部56針對(duì)由第2鉛直方向矢量規(guī)定的水平面，投影第2行進(jìn)方向矢量，取得水平面上的本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的角度θbase。

在步驟S19中，旋轉(zhuǎn)偏移取得部57判定是否已設(shè)定了本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的偏移θoffset。

在已設(shè)定了本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的偏移θoffset的情況下，在步驟S19中判定為“是”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S20。

另一方面，在未設(shè)定本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的偏移θoffset的情況下，在步驟S19中判定為“否”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S21。

在步驟S20中，行進(jìn)方向推測(cè)部56通過將由旋轉(zhuǎn)偏移取得部57設(shè)定的本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的偏移與行進(jìn)方向的角度θbase相加，來校正行進(jìn)方向。

在步驟S20之后，處理轉(zhuǎn)移到步驟S21。

在步驟S21中，行進(jìn)方向推測(cè)部56推測(cè)平均行進(jìn)方向θ。具體來說，行進(jìn)方向推測(cè)部56在由第2鉛直方向矢量規(guī)定的水平面上，投影由加速度取得部51取得的加速度數(shù)據(jù)所表示的第2(例如最近的1秒)多個(gè)加速度矢量，將水平面中的角度θtmp與角度θbase接近的加速度矢量(例如以角度θbase為中心在±90度的范圍內(nèi)的加速度矢量)以矢量的長度為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均，計(jì)算其結(jié)果所得到的矢量的本地坐標(biāo)中的角度θ，由此推測(cè)平均行進(jìn)方向θ。

在步驟S22中，旋轉(zhuǎn)偏移取得部57在本地坐標(biāo)的水平面上，比較由第2行進(jìn)方向矢量的投影取得的行進(jìn)方向的角度θbase和將加速度矢量的投影加權(quán)平均而推測(cè)出的平均行進(jìn)方向θ，取得本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的偏移θoffset。

在步驟S23中，旋轉(zhuǎn)偏移取得部57判定是否存在本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的偏移θoffset。

在存在本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的偏移θoffset的情況下，在步驟S23中判定為“是”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S24。

另一方面，在不存在本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的偏移θoffset的情況下，在步驟S23中判定為“否”，反復(fù)行進(jìn)方向推測(cè)處理。

在步驟S24中，旋轉(zhuǎn)偏移取得部57設(shè)定所取得的本地坐標(biāo)中的行進(jìn)方向的偏移θoffset。

在步驟S24之后，反復(fù)行進(jìn)方向推測(cè)處理。

圖9是說明在圖7的步驟S14中用于取得第1行進(jìn)方向的第1行進(jìn)方向取得處理的流程的流程圖。

在步驟S1411中，加速度取得部51按照每個(gè)規(guī)定時(shí)間(例如每0.2秒)從傳感器部17取得加速度數(shù)據(jù)。

在步驟S1412中，在加速度取得部51所取得的加速度數(shù)據(jù)(鉛直成分)中，通過計(jì)算預(yù)先設(shè)定的時(shí)間(例如，4秒等)的平均值來計(jì)算鉛直方向矢量。

在步驟S1413中，行動(dòng)推測(cè)部53根據(jù)加速度數(shù)據(jù)，判定所推測(cè)的用戶的行動(dòng)是否是步行。具體來說，在步驟S1411中所取得的各加速度的大小小于跑步判定用的加速度閾值，或者，在各加速度的峰值(極值)表示的間距小于跑步判定用的間距閾值的情況下，行動(dòng)推測(cè)部53判定為用戶是步行。

在用戶的行動(dòng)是步行的情況下，在步驟S1413中判定為“是”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S1414。

另一方面，在用戶的行動(dòng)不是步行的情況下，在步驟S1413中判定為“否”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S1419。

在步驟S1414中，濾波處理部55針對(duì)在步驟S1411中取得的加速度數(shù)據(jù)(水平成分)，執(zhí)行基于使以2.0Hz為中心的規(guī)定范圍的頻段通過的帶通濾波器(步行用帶通濾波器)的處理。

在步驟S1415中，下行判定部53a從傳感器部17中的氣壓傳感器取得氣壓數(shù)據(jù)。

在步驟S1416中，下行判定部53a根據(jù)氣壓的變化，判定用戶是否沿下坡行進(jìn)(下行判定)。另外，這時(shí)，在下行判定部53a中，除了使用氣壓傳感器進(jìn)行下行判定的情況之外，還參照地圖數(shù)據(jù)中的梯度進(jìn)行下行判定，或者基于使用GPS取得的高度的變化進(jìn)行下行判定，或者基于將沿下坡步行時(shí)的加速度等的波形模型與檢測(cè)值進(jìn)行模式匹配后的行動(dòng)推測(cè)結(jié)果來進(jìn)行下行判定。并且，也可以組合它們來進(jìn)行下行判定。

在用戶沿下坡行進(jìn)的情況下，在步驟S1416中判定為“是”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S1417。

另一方面，在用戶不是沿下坡行進(jìn)的情況下，在步驟S1416中判定為“否”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S1418。

在步驟S1417中，行進(jìn)方向推測(cè)部56將如下加速度數(shù)據(jù)(水平成分)的極值的方向推測(cè)為前方，該加速度數(shù)據(jù)是相對(duì)于步驟S1412中確定的鉛直方向矢量表示上方向的極值(峰值)的定時(shí)，在時(shí)間軸上的未來方向?yàn)? 最近(或者時(shí)間軸上的過去方向中為第2近)的加速度數(shù)據(jù)。即，行進(jìn)方向推測(cè)部55執(zhí)行向下步行時(shí)用的行進(jìn)方向推測(cè)方法。

在步驟S1418中，行進(jìn)方向推測(cè)部55將如下加速度數(shù)據(jù)(水平成分)的極值的方向推測(cè)為前方，該加速度數(shù)據(jù)是相對(duì)于步驟S1412中確定的鉛直方向矢量表示上方向的極值(峰值)的定時(shí)，在時(shí)間軸上的未來方向?yàn)榈?近(或者時(shí)間軸上的過去方向?yàn)樽罱咏?的加速度數(shù)據(jù)。即，行進(jìn)方向推測(cè)部55執(zhí)行平地/向上步行時(shí)用的行進(jìn)方向推測(cè)方法。

在步驟S1419中，行動(dòng)推測(cè)部53基于加速度數(shù)據(jù)判定用戶的行動(dòng)是否是跑步。具體來說，行動(dòng)推測(cè)部53針對(duì)步驟S1411中取得的鉛直方向以及前后方向的加速度，分別進(jìn)行判定，在各加速度的大小是跑步判定用的加速度閾值以上而且各加速度的峰值表示的間距(峰值的時(shí)間間隔)是跑步判定用的間距閾值以下的情況下，判定為用戶是跑步。

在用戶的行動(dòng)是跑步的情況下，在步驟S1419中判定為“是”，處理轉(zhuǎn)移到步驟S1420。

另一方面，在用戶的行動(dòng)不是跑步的情況下，在步驟S1419中判定為“否”，反復(fù)行進(jìn)方向推測(cè)處理。

在步驟S1420中，濾波處理部55針對(duì)步驟S1411中取得的加速度數(shù)據(jù)(水平成分)執(zhí)行基于使以3.0Hz為中心的規(guī)定范圍內(nèi)的頻段通過的帶通濾波器(跑步用帶通濾波器)的處理。

在步驟S1421中，行進(jìn)方向推測(cè)部56將如下加速度數(shù)據(jù)(水平成分)的極值的方向推測(cè)為前方，該加速度數(shù)據(jù)是相對(duì)于步驟S1412中確定的鉛直方向矢量表示上方向的極值(峰值)的定時(shí)，屬于相同半周期的期間的加速度數(shù)據(jù)。即，行進(jìn)方向推測(cè)部55執(zhí)行跑步時(shí)用的行進(jìn)方向推測(cè)方法。

在步驟S1417、S1418、S1421之后，在步驟S1422中，當(dāng)前位置計(jì)算部56根據(jù)行進(jìn)方向的推測(cè)結(jié)果，基于水平方向的加速度的數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)前位置。

在步驟S1423中，顯示控制部59參照存儲(chǔ)在地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部71中的地圖的數(shù)據(jù)，將由當(dāng)前位置計(jì)算部58計(jì)算的當(dāng)前位置顯示在地圖上。

在步驟S1423之后，直到充分滿足結(jié)束條件為止，反復(fù)行進(jìn)方向推測(cè)處理。

通過這種處理，基于加速度數(shù)據(jù)推測(cè)第1鉛直方向矢量，在針對(duì)第1鉛直方向矢量由規(guī)定的行進(jìn)方向推測(cè)方法推測(cè)出第1行進(jìn)方向矢量之后，對(duì)應(yīng)于依次推測(cè)的鉛直方向矢量的距第1鉛直方向矢量的變化，推測(cè)行進(jìn)方向矢量。

因此，能夠相對(duì)于行進(jìn)的路線或裝置的姿勢(shì)變化魯棒性計(jì)算第2行進(jìn)方向矢量。

因此，能夠更適當(dāng)?shù)赝茰y(cè)行進(jìn)方向。

并且，在推測(cè)第1行進(jìn)方向矢量時(shí)，根據(jù)用戶的行動(dòng)(沿下坡步行的情況、沿平地或攀登道步行的情況、或者跑步的情況等)，切換用于推測(cè)用戶的行進(jìn)方向的行進(jìn)方向推測(cè)方法。

因此，能夠根據(jù)用戶的狀況更正確地推測(cè)行進(jìn)方向。

并且，向由第2鉛直方向矢量規(guī)定的水平面上投影第2多個(gè)加速度矢量，在這些加速度矢量的投影中，將水平面上的角度θtmp接近由第2行進(jìn)方向矢量的投影表示的行進(jìn)方向的角度θbase的投影以矢量的長度為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均。進(jìn)而，通過計(jì)算根據(jù)加權(quán)平均的結(jié)果而得到的矢量的本地坐標(biāo)中的角度θ，推測(cè)平均行進(jìn)方向θ。

因此，不僅是本地坐標(biāo)中的直行前進(jìn)，在向前方傾斜步行等的不規(guī)則行進(jìn)方向的情況下，也能夠廣泛捕捉為行進(jìn)方向。并且，能夠使針對(duì)第1行進(jìn)方向矢量的推測(cè)精度的要求降低，能夠推測(cè)出更正確的行進(jìn)方向。

并且，在水平面上，依次計(jì)算角度θbase與平均行進(jìn)方向θ的差(θ-θbase)，在一定時(shí)間(例如數(shù)十秒)以上連續(xù)是一定的差分以上的狀態(tài)的情況下，將該差分設(shè)定為行進(jìn)方向的偏移θoffset。而且，在以后的行進(jìn)方向推測(cè)時(shí)，通過加上行進(jìn)方向的偏移θoffset，來進(jìn)行行進(jìn)方向的校正。

因此，在信息處理裝置1的姿勢(shì)變化是以鉛直方向矢量為中心的旋轉(zhuǎn)的情況下，作為行進(jìn)方向的偏移，能夠校正該旋轉(zhuǎn)，并能夠相對(duì)于信息處理裝置1的姿勢(shì)變化魯棒性地推測(cè)行進(jìn)方向。

如上所述構(gòu)成的信息處理裝置1具有加速度取得部51、鉛直方向推測(cè)部52和行進(jìn)方向推測(cè)部56。

加速度取得部51取得由用戶的行動(dòng)產(chǎn)生的加速度。

鉛直方向推測(cè)部52根據(jù)由加速度取得部51取得的加速度推測(cè)鉛直方 向。

行進(jìn)方向推測(cè)部56推測(cè)與由鉛直方向推測(cè)部52推測(cè)的第1的鉛直方向(第1鉛直方向矢量)對(duì)應(yīng)的第1行進(jìn)方向(第1行進(jìn)方向矢量)。

行進(jìn)方向推測(cè)部56基于作為基準(zhǔn)的鉛直方向、在作為基準(zhǔn)的鉛直方向之后由鉛直方向推測(cè)部52推測(cè)的鉛直方向(第2鉛直方向矢量)，使第1行進(jìn)方向變化并推測(cè)第2行進(jìn)方向(第2行進(jìn)方向矢量)。

由此，基于取得的加速度來推測(cè)第1鉛直方向矢量，在針對(duì)第1鉛直方向矢量通過規(guī)定的行進(jìn)方向推測(cè)方法來推測(cè)第1行進(jìn)方向矢量之后，對(duì)應(yīng)于依次推測(cè)的鉛直方向矢量的距第1鉛直方向矢量的變化來推測(cè)行進(jìn)方向矢量。

因此，能夠相對(duì)于行進(jìn)的路線或裝置的姿勢(shì)變化魯棒性地計(jì)算第2行進(jìn)方向矢量。

因此，能夠更適當(dāng)?shù)赝茰y(cè)行進(jìn)方向。

并且，信息處理裝置1具有行動(dòng)推測(cè)部53。

行動(dòng)推測(cè)部53基于由加速度取得部51取得的加速度，推測(cè)用戶的行動(dòng)。

行進(jìn)方向推測(cè)部56通過對(duì)應(yīng)于行動(dòng)推測(cè)部53的推測(cè)結(jié)果的方向推測(cè)方法，來推測(cè)第1行進(jìn)方向。

由此，在推測(cè)第1行進(jìn)方向時(shí)，對(duì)應(yīng)于用戶的行動(dòng)(沿下坡步行的情況、沿平地或攀登道步行的情況、或者跑步的情況等)，切換用于推測(cè)用戶的行進(jìn)方向的推測(cè)方法。

因此，能夠根據(jù)用戶的狀況，更正確地推測(cè)行進(jìn)方向。

并且，行進(jìn)方向推測(cè)部56將表示第2行進(jìn)方向的矢量投影在由作為基準(zhǔn)的鉛直方向之后所推測(cè)出的鉛直方向規(guī)定的水平面上，在該水平面上，根據(jù)相對(duì)于表示第2行進(jìn)方向的矢量的朝向而位于所設(shè)定的角度內(nèi)的多個(gè)加速度的矢量，推測(cè)平均化后的行進(jìn)方向(行進(jìn)步行θ)。

由此，不僅是直線前進(jìn)，在向前方傾斜步行等的不規(guī)則的行進(jìn)方向的情況下，也能夠廣泛地捕捉為行進(jìn)方向。并且，能夠使對(duì)于第1行進(jìn)方向的推測(cè)精度的要求降低，能夠推測(cè)更正確的行進(jìn)方向。

并且，信息處理裝置1具有旋轉(zhuǎn)偏移取得部57。

旋轉(zhuǎn)偏移取得部57針對(duì)將表示第2行進(jìn)方向的矢量投影到由作為基準(zhǔn)的鉛直方向之后推測(cè)出的鉛直方向規(guī)定的水平面上的朝向，在平均化的行進(jìn)方向的朝向?yàn)橐欢ǖ牟罘忠陨系臓顟B(tài)連續(xù)了閾值時(shí)間以上的情況下，將該差分作為行進(jìn)方向的偏移而取得。

由此，在信息處理裝置1的姿勢(shì)變化是以鉛直方向?yàn)橹行牡男D(zhuǎn)的情況下，能夠取得該旋轉(zhuǎn)來作為行進(jìn)方向的偏移。

并且，行進(jìn)方向推測(cè)部56通過在平均化的行進(jìn)方向上加上由旋轉(zhuǎn)偏移取得部57取得的差分，校正行進(jìn)方向。

由此，在信息處理裝置1的姿勢(shì)變化是以鉛直方向?yàn)橹行牡男D(zhuǎn)的情況下，能夠校正該旋轉(zhuǎn)來作為行進(jìn)方向的偏移，能夠相對(duì)于信息處理裝置1的姿勢(shì)變化魯棒性地推測(cè)行進(jìn)方向。

另外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)的變形和改良等都包含于本發(fā)明。

在上述實(shí)施方式中，在判定是否符合穩(wěn)定計(jì)算條件時(shí)，在是計(jì)算的行進(jìn)方向矢量的朝向(行進(jìn)方向的前后)交替預(yù)先設(shè)定的頻率(例如每秒3次1)以上的狀態(tài)、或計(jì)算的第1鉛直方向矢量的搖晃成為預(yù)先設(shè)定的角度(例如30度)以上的狀態(tài)的情況下，判定為當(dāng)前的狀況不符合基準(zhǔn)行進(jìn)方向矢量的穩(wěn)定計(jì)算條件。相對(duì)于此，為了設(shè)定穩(wěn)定計(jì)算條件，預(yù)先取得用戶沿平坦道路步行時(shí)的加速度數(shù)據(jù)，在判定穩(wěn)定計(jì)算條件時(shí)，也可以對(duì)預(yù)先取得的加速度數(shù)據(jù)的波形與檢測(cè)的當(dāng)前的加速度數(shù)據(jù)的波形進(jìn)行匹配。

由此，取得適合于該用戶的穩(wěn)定計(jì)算條件，能夠更適當(dāng)?shù)赜?jì)算第1行進(jìn)方向矢量。

并且，在上述實(shí)施方式中，說明了旋轉(zhuǎn)偏移取得部57基于由加速度取得部51取得的加速度數(shù)據(jù)，在水平面上，依次計(jì)算角度θbase與平均行進(jìn)方向θ的差(θ-θbase)，在一定時(shí)間(例如數(shù)十秒)以上連續(xù)是一定差分以上的狀態(tài)的情況下，將該差分設(shè)定為行進(jìn)方向的偏移θoffset。相對(duì)于此，也可以代替由加速度取得部51取得的加速度數(shù)據(jù)，或者，與由加速度取得部51取得的加速度數(shù)據(jù)一起，基于地圖數(shù)據(jù)和由陀螺儀傳感器取得的角速度數(shù)據(jù)，計(jì)算行進(jìn)方向和行進(jìn)方向的變化等，來設(shè)定行進(jìn)方向的偏移。

由此，能夠通過多種手段設(shè)定行進(jìn)方向的偏移。

并且，在上述實(shí)施方式中，行進(jìn)方向推測(cè)處理是在不能接收GPS信號(hào)的情況下執(zhí)行的，但不限于此。即，也可以在能夠接收GPS信號(hào)的情況下，也一并進(jìn)行行進(jìn)方向推測(cè)處理，在基于GPS信號(hào)的行進(jìn)方向和基于行進(jìn)方向推測(cè)處理的行進(jìn)方向中采用更可信賴的行進(jìn)方向。

并且，在上述實(shí)施方式中，本發(fā)明適用的信息處理裝置1以智能手機(jī)為例進(jìn)行了說明，但不特別限定于此。

例如，本發(fā)明具有加速度傳感器，能夠普遍適用于接近軀干佩戴的電子設(shè)備。具體來說，例如，本發(fā)明能夠適用于計(jì)步器、可佩帶終端、便攜式導(dǎo)航裝置、便攜電話機(jī)、手掌游戲機(jī)等。

上述一系列的處理可以通過硬件來執(zhí)行，也可以通過軟件來執(zhí)行。

換言之，圖3的功能性結(jié)構(gòu)只不過是示例，不受特別限定。即，只要信息處理裝置1具有以上述一系列處理為整體來執(zhí)行的功能即可，而究竟為了實(shí)現(xiàn)該功能采用了什么樣的功能塊并不特別限定于圖3的例子中。

并且，一個(gè)功能塊可以由硬件單體構(gòu)成，也可以由軟件單體構(gòu)成，也可以是它們的組合。

在由軟件執(zhí)行一系列的處理的情況下，構(gòu)成該軟件的程序由計(jì)算機(jī)等從網(wǎng)絡(luò)或記錄介質(zhì)安裝。

計(jì)算機(jī)也可以是組裝到專用的硬件中的計(jì)算機(jī)。并且，計(jì)算機(jī)通過裝載各種程序而能夠執(zhí)行各種功能，例如可以是通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)。

包含這樣的程序的記錄介質(zhì)為了向用戶提供程序，而不僅是由與裝置主體另外分發(fā)的圖3的可移除介質(zhì)31構(gòu)成，也由在預(yù)先組裝到裝置本體中的狀態(tài)下向用戶提供的記錄介質(zhì)等構(gòu)成?？梢瞥橘|(zhì)31例如由磁盤(包含軟盤)、光盤或光磁盤等構(gòu)成。光盤例如由CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、Blu-ray(注冊(cè)商標(biāo))Disc(藍(lán)光盤)等構(gòu)成。光磁盤由MD(Mini-Disc)等構(gòu)成。并且，在預(yù)先組裝到裝置主體的狀態(tài)下向用戶提供的記錄介質(zhì)，例如是由記錄了程序的圖1的ROM12和包含在圖1的存儲(chǔ)部20中的硬盤等構(gòu)成。

另外，在本說明書中，記述記錄介質(zhì)中記錄的程序的步驟當(dāng)然包含按其順序以時(shí)間序列進(jìn)行的處理，但不是必須以時(shí)間序列進(jìn)行處理，也包含并列執(zhí)行或者分別執(zhí)行的處理。

并且，在本說明書中，系統(tǒng)的用語意味著由多個(gè)裝置或多個(gè)手段等構(gòu)成的整體的裝置的意思。

上面說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式只不過是示例，不用于限定本發(fā)明的技術(shù)范圍。本發(fā)明能夠采取其他的多種實(shí)施方式，而且，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行省略和置換等多種變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在本說明書等中記載的發(fā)明的范圍和要旨中，并且包含在記載于所要求保護(hù)的范圍中的發(fā)明及其等同范圍中。