JP5515647B2 - 測位装置 - Google Patents
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Description
(受信ビーコン信号i:IDi,RSSIi)
のデータ形式を用いて、CPU23へと転送する。IDiは整数ないしは文字列で表現される無線ビーコン装置のIDである。RSSIiは整数ないしは浮動小数点数として表現される受信信号の強度の指標であり、受信した無線ビーコン信号の物理的強度(例えば電界強度)と単調な正の比例関係を有するような指標として設定する。
i番目のパーティクル: pi=(xi,yi,zi,重みi)
ここで xi,yi,zi はユークリッド空間座標値、重みi はパーティクルの確からしさを表すパラメータであり、各々浮動小数点数ないしは整数として表現される。xi,yi,zi の初期値は0、ないしは予め定められ外部記憶装置25に格納されている値、ないしは入力装置26を用いてユーザが指定する値である。重みi の初期値は1である。ただし、測位対象の平面上での位置を測位する場合であれば、座標値はx,yのみで良い。パーティクルの総数nが多くなれば測位精度が向上するが、一方で測位計算に要する時間が長くなる。典型的には、nは例えば100から10、000程度とし、予め定めておく。
pi=(xi,yi,zi,重みi)
ただし、iは1からnまでの整数(nはパーティクルの総数)
に対して、1ステップ前すなわち直前のステップにおける座標値から、現在のステップにおける座標値への移動を確率的に推定する。具体的には、平均0、分散σ2 の正規分布 N(0, σ2) の正規乱数を用いて、3次元のガウス乱数を生成し、それを各々のパーティクルpiの3次元座標値に加算する。具体的には、CPU23は、まず上のような3次元のガウス乱数をn個生成する。乱数の生成は、既知のアルゴリズム、ソフトウェアが利用できる。ただし、測位対象が平面内に存在することが確実な場合は、鉛直方向z軸の乱数は固定値0としても良い。生成されたn個の3次元乱数を、1〜n番目までのパーティクルの3次元座標値に順次加算し、加算された結果のパーティクルを、現在のステップにおけるフィルタリング前のパーティクルとしてメモリ24上に格納する。σ2 の値は、測位対象装置2ないし測位システム作製後に実験により調整するほか、その稼働後にユーザが入力装置26を用いて指定することもできる。
また、測位対象装置2全体の動作を安定化し、かつ精度を向上させるため、リサンプリングという処理を追加することも可能である。リサンプリングは、パーティクルの重みに応じてパーティクルの分割、消去を行うものであり、重みの大きいパーティクルはその重みに比例して複数のパーティクルに分割し、その結果、重みの小さいパーティクルは確率的に選択されて消去するという処理である。
[処理R1]i番目のパーティクルpi=(xi,yi,zi,重みi)に対し、
[処理R2]新しいパーティクルの集合の全ての要素に対し、その重みを初期値である1にセットする。
1)nが充分に小さい場合(例えばn=100)、重みの値の変化の結果として、前記数3による測位結果の計算を行うと、リサンプリングの前と後とで測位結果が大きく変化することが多いこと、またこれによって測位結果の画面上での位置表示がリサンプリングの前後で移動してしまうこと、また、
2)R1、R2の計算は確率的な選択すなわち乱数関数を用いた計算を行うため、計算量が多くなること、
が考えられる。
n2<nならば、n1←(n−n2)とし(←は変数への値の格納)、次述する[ステップ4]に進む。
n2=nならば、リスト2をリサンプリング結果として記憶手段に格納し、終了する。
n2>nならば、リスト2の要素であるパーティクルに対して、分割前の元のパーティクルの重みの大きいものから順にパーティクルを1個ずつリスト2から消去してゆく。分割前の元のパーティクルの1番重みの大きいものの次は2番目に重みの大きいものという順で、n2=nとなるまで繰り返す。分割前の元のパーティクルの1番重みの小さいものまで進むと、先頭に戻って、分割前の元のパーティクルの1番重みの大きいものから同じ処理を行う。n2=nとなった時点で、リスト2をリサンプリング結果として記憶手段に格納し、終了する。
1)パーティクルの重みの更新においてR2の処理を行っていないため、数3に示した測位結果の計算を行うと、リサンプリングの前と後とで測位結果が大きく変化することがなく、またこれによって測位結果の画面上での位置表示がリサンプリングの前後で移動してしまうのを防ぐことができ、また、
2)計算量はnの線形オーダーO(n)であるため、高速な計算が可能となる。
1)測位対象の種類 KIND_TARGET(k)、
2)i番目の領域iの種類 KIND_REGION(i) 、
3)i番目の領域iに隣接するある一つの領域jの種類KIND_REGION(j)
が与えられたときに、測位対象を表現するパーティクルを領域iから領域jへと確率的に遷移させる計算に用いる乱数のパラメータである分散σ2を定義する写像 RN_VAR:
[ステップ1]CPU23は、確率的遷移計算時に、測位対象の種類を、記憶手段から読み出す。
[ステップ2]CPU23は、パーティクルpi=(xi,yi,zi,重みi)に対し、点i:(xi,yi,zi)が表す点が存在する領域iの種類を、記憶手段から読み出す。
[ステップ3]CPU23は、平均0ならびに固定値の分散σ0 2とを用いて生成された乱数 (di,di,di) を(xi,yi,zi)の座標値に加えて得られた点j:(xj,yj,zj)=(xi,yi,zi)+(di,di,di)が存在する領域jの種類を、記憶手段から読み出す。
[ステップ4]CPU23は、上記3種類の情報に該当する外部記憶装置25内の3次元の表データRN_VARを呼び出して、分散σ2を得る。尚、 点i,点jが存在する領域の計算は,既知の多角形内点判定アルゴリズム等によって容易に実現できる。
[ステップ5]CPUは、得られた分散σ2の値を用いて、点j:(xj,yj,zj)の座標値を以下のように補正する。
(1+v/k)σ2
で置き換え、正規分布 N(0, (1+v/k)σ2) の正規乱数を用いて、3次元のガウス乱数を生成し、それを各々のパーティクルpiの3次元座標値(xi,yi,zi)に加算する。ただし、測位対象が平面内に存在することが確実な場合は、鉛直方向z軸の乱数は固定値0 としても良い。
[ステップ1]このスカラ値速度センサ28から測位対象のスカラ値速度vを取得し、
[ステップ2]数値 1+v/k を計算し(kは事前に定められ記憶手段に記憶されている)、
[ステップ3]ガウス乱数の生成に用いられるパラメータσ2 (σ2 の値は、測位対象装置2ないし測位システム作製後に実験により調整され、あるいはその稼働後にユーザが入力装置26を用いて指定され、記憶手段に記憶されている)に、算出された数値 1+v/k を乗じて、正規分布N(0, (1+v/k)σ2) に従う乱数の生成を行う。乱数の生成は、既知のアルゴリズム、ソフトウェアが利用できる。
[ステップ1]まず、3軸加速度センサから3軸各々のスカラ値加速度データα1,α2,α3・・・を取得し、
[ステップ2]これの1ステップの間の平均値を計算し、すなわち、1ステップの間に取得したスカラ値加速度のデータの総和を、取得した回数で除算した値を平均値とし、
[ステップ3]得られた3軸各々の加速度の平均値を2乗し、
[ステップ4]その3軸全ての総和の平方根を計算し(スカラ値加速度α)、
[ステップ5]それに1ステップの時間幅(時間幅は予め決められ記憶手段に記憶されている)を乗算し、その結果をスカラ値速度vとする。尚、既述したが、CPU23によるこれら計算処理において、その計算結果が記憶手段に一端記憶され、次の計算乃至その他の処理のために呼び出されるという処理が介在することは、当然に当業者に十分に理解できることである。
[ステップ2]CPU23は、ベクトル値速度センサ29から、測位対象装置2の進行方向の情報を得る。この測位対象装置3の進行方向は、ベクトル(dx,dy,dz)の形式のデータとして取得する。地磁気センサの場合では、磁北の方向と測位対象装置2の方向との角度のずれを検出するので、それをベクトル形式に変換すれば良い。
[ステップ3]図8に示したように、CPU23は、測位対象装置2の進行方向を表すベクトル(dx,dy,dz)の各成分に数値kを乗じた結果得られるベクトル(vx,vy,vz)の長さが、スカラ値速度vと等しくなるようなkを計算する。これは、
[ステップ4]この結果得られたベクトル値速度の各成分 vx,vy,vz に1ステップの時間幅tS を乗じた数値(vx*tS),(vy*tS),(vz*tS)を計算する。
[ステップ5]前述した正規分布 N(0, σ2) の正規乱数を用いた3次元のガウス乱数の代わりに、3種類の正規分布
[ステップ6]そして、確率的遷移の計算において、これらの乱数をパーティクルの3次元座標値xi,yi,ziに加算する。勿論2次元座標値xi,yiでよい場合にも上記各ステップはそのまま適用できる。
1)si(p)が任意のpにおいて連続、かつ、
2)任意のpと微小な任意のΔpに対して、
現在のユーザの位置:居間R1 AND 通過検出センサ名:センサ1
→ 推定される移動先:ベッドR3
現在のユーザの位置:お手洗いR2 AND 通過検出センサ名:センサ4
→ 推定される移動先:居間R1
IF(ri=居間R1 AND 通過検出センサ名=センサ4)THEN
ri+1 ← ベッドR3;
ti+1 ← センサ4が移動を検出した時刻;
ENDIF
となる。以上により、測位対象が存在する領域を推定することができる。
姿勢状態1(立っている、座っている)
姿勢状態2(寝ている、倒れている)
姿勢状態3(傾いている:前)
姿勢状態4(傾いている:後)
姿勢状態5(傾いている:左)
姿勢状態6(傾いている:右)
姿勢状態7(走っている、歩いている)
これらの「姿勢状態」と同時に、姿勢状態7(走っている、歩いている)の場合には、1秒当たりの「歩数」も同時に算出するシステムの構成方法も述べられている。
(前:姿勢状態2(寝ている、倒れている)AND
後:姿勢状態1(立っている、座っている))
→ 推定される運動状態:「起き上がった」
(前:姿勢状態1(立っている、座っている)AND
後:姿勢状態2(寝ている、倒れている))
→ 推定される運動状態:「寝転んだ、倒れた」
姿勢状態が2から1へと変化した場合にはユーザが「起き上がった」、姿勢状態が1から2へと変化した場合にはユーザが「寝転んだ、倒れた」と推定する。
h=1020−9.375*k
により計算すればよい。この式は近似式であり、より精度の高い高度の推定式を使用することも可能である。
より具体的には、歩数の計算は、まず、図6ならびに前述した方法でスカラ値速度を計算する。その計算結果であるスカラ値速度を高速フーリエ変換により周波数帯域毎のパワースペクルに変換する。人間が一秒間に取り得る歩数は最大でも10Hzを超えることはないので、10Hz以下のパワースペクトルだけに注目する。高速フーリエ変換を用いずとも、10Hz以下だけを追加させるローパスフィルターを用いても良い。抽出された10Hz以下のパワースペクトルの値が、別途定められる閾値を超える回数を毎1秒当たりCPUが数えることにより、歩数を得る。例えば、閾値を超える度にメモリ上に用意された変数の値を1づつ増加させてゆけばよい。閾値の値は、10Hz以下のパワースペクトルを数秒間観測し、スペクトルの最大値と最低値の中間の値とすれば良く、これを予め記憶手段に記憶させておく。
歩行速度の計算は、外部記憶装置3006(外部記憶装置25,303,313でもよい)に事前に格納されているユーザの属性毎の典型的な歩幅を表す数値を読み出し、これに歩数を乗算して、歩行速度を得る。そして、この数値をメモリ3005(メモリ24,302,312でもよい)上の変数vに格納し、このvの値をスカラ値速度として用いれば、その他は前述したスカラ値速度を用いてパーティクルの確率的遷移の計算処理を行えば良い。
この方法、すなわち加速度センサからの情報を用いて最初に歩数を計算し、それに歩幅を乗じて歩行速度を算出する方法は、精度の低い加速度センサを用いる場合に特に有効である。何故ならば、精度の低い加速度センサから直接スカラ値速度を計算しても、推定されたスカラ値速度の値そのものの信頼度は低いのに対して、本発明で述べた歩数の計算結果はより精度高く歩数を推定できる。よって、それに定型的な歩幅を乗して計算した歩行速度は、精度の低い加速度センサから直接計算されたスカラ値速度よりも精度が高いことがあるからである。
[ステップ2]この検出内容と検出時刻を一組のデータとして、メモリ302(メモリ24,312,3005でもよい)上の「運動種類の情報を格納する配列」に時間順に格納しておく。
[ステップ3]存在領域推定システムにおいて、CPU301が通過検出センサ100からの情報を時刻t1に受け取ったとする。この際に、CPU301は、運動種類の情報を格納する配列を参照し、t1の前後の適切な時間幅(1秒程度)の範囲内において運動種類の検出があったかどうかを判定する。
[ステップ4]検出があった場合には存在領域の変化の更新処理を行い、それ以外では更新処理を実行しない。また、運動種類が「非装着」である場合には、この情報を無視することも可能である。
Claims (60)
- 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値i,重みi}を記憶する手段、
第一のパーティクルpi{座標値i,重みi}に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルpi{座標値i,重みi}から遷移させた第二のパーティクルpi’の{座標値i’,重みi}、及びその第二のビーコンパタンBP(pi’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルpi’{座標値i’,重みi}及びその第二のビーコンパタンBP(pi’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(pi’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルpi’{座標値i’,重みi}の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルpi’{座標値i’,重みi}の重みiを更新し、新しい第三のパーティクルpi’’の{座標値i’,重みi’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
前記処理の数ループ毎にリサンプリングを行う手段
をさらに備え、
前記リサンプリングは、全てのパーティクルに対して、
i番目のパーティクルに関して、(重み i /u)+1を計算し、その小数点以下を切り捨てた整数c i を計算すること、
c i =1又は2の場合には、そのi番目のパーティクルを、リサンプリング後のパーティクルを格納するリスト1へ加えること、
c i >2の場合には、そのi番目のパーティクルの元のデータをc i 個複製し、それらの各重みを(1/c i )倍し、これらc i 個のパーティクルをリサンプリング後のパーティクルを格納するリスト2へ加えること、
リスト2に格納されているパーティクルの個数を変数n 2 に格納すること、
n 2 <nのとき、n−n 2 を変数n 1 に格納し、リスト1中のパーティクルで重みの大きいパーティクルから順にn 1 個のパーティクルを選択し、当該n 1 個のパーティクルをリスト2へと格納してn 2 =nとし、このリスト2をリサンプリング結果とすること、
n 2 =nのとき、リスト2をリサンプリング結果とすること、
n 2 >nのとき、リスト2の要素に対して、分割前の元のパーティクルの重みの大きいものから順にパーティクルを1個ずつリスト2から消去し、分割前の元のパーティクルの1番重みの大きいものの次は2番目に重みの大きいものという順で、n 2 =nとなるまでこれを繰り返し、分割前の元のパーティクルの1番重みの小さいものまで進むと、先頭に戻って、分割前の元のパーティクルの1番重みの大きいものから同じ処理を行い、n 2 =nとなった時点で、リスト2をリサンプリング結果とすること
を含む、測位装置。 - 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルpi{座標値i,重みi}を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルpi{座標値i,重みi}に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルpi’{座標値i’,重みi}、及びそのビーコンパタンBP(pi’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(pi’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルpi’{座標値i’,重みi}の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルpi’{座標値i’,重みi}の重みiの更新による新しいパーティクルpi’’{座標値i’’,重みi’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
前記処理の数ループ毎にリサンプリングを行う手段
をさらに備え、
前記リサンプリングは、全てのパーティクルに対して、
i番目のパーティクルに関して、(重み i /u)+1を計算し、その小数点以下を切り捨てた整数c i を計算すること、
c i =1又は2の場合には、そのi番目のパーティクルを、リサンプリング後のパーティクルを格納するリスト1へ加えること、
c i >2の場合には、そのi番目のパーティクルの元のデータをc i 個複製し、それらの各重みを(1/c i )倍し、これらc i 個のパーティクルをリサンプリング後のパーティクルを格納するリスト2へ加えること、
リスト2に格納されているパーティクルの個数を変数n 2 に格納すること、
n 2 <nのとき、n−n 2 を変数n 1 に格納し、リスト1中のパーティクルで重みの大きいパーティクルから順にn 1 個のパーティクルを選択し、当該n 1 個のパーティクルをリスト2へと格納してn 2 =nとし、このリスト2をリサンプリング結果とすること、
n 2 =nのとき、リスト2をリサンプリング結果とすること、
n 2 >nのとき、リスト2の要素に対して、分割前の元のパーティクルの重みの大きいものから順にパーティクルを1個ずつリスト2から消去し、分割前の元のパーティクルの1番重みの大きいものの次は2番目に重みの大きいものという順で、n 2 =nとなるまでこれを繰り返し、分割前の元のパーティクルの1番重みの小さいものまで進むと、先頭に戻って、分割前の元のパーティクルの1番重みの大きいものから同じ処理を行い、n 2 =nとなった時点で、リスト2をリサンプリング結果とすること
を含む、測位装置。 - リサンプリングは、パーティクル毎の重みに応じてパーティクルの分割及び消去を行うことを含む、請求項1又は2に記載の測位装置。
- リサンプリングは、重みの大きいパーティクルをその重みに比例して複数のパーティクルに分割し、重みの小さいパーティクルを消去することを含む、請求項1乃至3のいずれかに記載の測位装置。
- リサンプリングは、
i番目のパーティクルp i =(座標値 i ,重み i )に対し、
新しいパーティクルの集合の全ての要素に対し、その重みを初期値である1にセットすること
を含む、請求項1乃至4のいずれかに記載の測位装置。 - リサンプリングは、
n個の全てのパーティクルの重みの総和を計算すること、
重み総和をnで除算すること、
得られた数をu(浮動小数点数)とすること
を含む、請求項1乃至5のいずれかに記載の測位装置。 - 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }から遷移させた第二のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }、及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(p i ’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i を更新し、新しい第三のパーティクルp i ’’の{座標値 i ’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測定対象の種類KIND_TARGET(k)、測位を実施する空間を有限個の排他的な領域に分割したi番目の領域iの種類KIND_REGION(i)、及びi番目の領域iに隣接する領域jの種類KIND_REGION(j)が与えられたときに、当該測位対象のパーティクルの領域iから領域jへの遷移確率の計算に用いられる分散σ 2 を定義する写像RN_VAR(KIND_TARGET(k)、 KIND_REGION(i) 、 KIND_REGION(j))に基づき、確率的遷移計算における遷移量を変化させる、測位装置。 - 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }、及びそのビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(p i ’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i の更新による新しいパーティクルp i ’’{座標値 i ’’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測定対象の種類KIND_TARGET(k)、測位を実施する空間を有限個の排他的な領域に分割したi番目の領域iの種類KIND_REGION(i)、及びi番目の領域iに隣接する領域jの種類KIND_REGION(j)が与えられたときに、当該測位対象のパーティクルの領域iから領域jへの遷移確率の計算に用いられる分散σ 2 を定義する写像RN_VAR(KIND_TARGET(k)、 KIND_REGION(i) 、 KIND_REGION(j))に基づき、確率的遷移計算における遷移量を変化させる、測位装置。 - 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }から遷移させた第二のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }、及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(p i ’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i を更新し、新しい第三のパーティクルp i ’’の{座標値 i ’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
前記遷移後のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }の座標値として、測位対象が通過した既定の線分領域が
座標値=線分の端点の座標値+k*(線分の方向ベクトル)
但し実数パラメータk=[0,1](0≦k≦1)
である場合に、各パーティクルに対して、[0,1]の区間における一様分布の乱数k i を
座標値=初期座標値+k*(線分の方向ベクトル)
のkに代入して得られるベクトル座標値を代入する、測位装置。 - 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }、及びそのビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(p i ’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i の更新による新しいパーティクルp i ’’{座標値 i ’’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
前記遷移後のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }の座標値として、測位対象が通過した既定の線分領域が
座標値=線分の端点の座標値+k*(線分の方向ベクトル)
但し実数パラメータk=[0,1](0≦k≦1)
である場合に、各パーティクルに対して、[0,1]の区間における一様分布の乱数k i を
座標値=初期座標値+k*(線分の方向ベクトル)
のkに代入して得られるベクトル座標値を代入する、測位装置。 - 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }から遷移させた第二のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }、及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(p i ’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i を更新し、新しい第三のパーティクルp i ’’の{座標値 i ’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つ気圧センサから、測位ステップより時間幅の短いないしは同一の一定間隔t pi で、測位対象の気圧hPaを取得し、
各測位ステップにおいて気圧の平均値を計算し、
パーティクルの確率的遷移計算を行った後の測位ステップにおける気圧の平均値を、p now として記憶手段に記憶し、
パーティクルの確率的遷移計算を行う前の測位ステップにおける気圧の平均値を、p prev として記憶手段に記憶し、
前記パーティクルの確率的遷移計算を行う前の測位ステップから前記パーティクルの確率的遷移計算を行った後の測位ステップの間の気圧の変化pΔを計算し、
得られたpΔに、高度と気圧の関係を表す予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータk 0 を乗じ、符号を反転させた数値−k 0 *pΔを計算し、
得られた−k 0 *pΔから正規分布の正規乱数を生成し、
得られた正規乱数
- 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }、及びそのビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(p i ’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i の更新による新しいパーティクルp i ’’{座標値 i ’’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つ気圧センサから、測位ステップより時間幅の短いないしは同一の一定間隔t pi で、測位対象の気圧hPaを取得し、
各測位ステップにおいて気圧の平均値を計算し、
パーティクルの確率的遷移計算を行った後の測位ステップにおける気圧の平均値を、p now として記憶手段に記憶し、
パーティクルの確率的遷移計算を行う前の測位ステップにおける気圧の平均値を、p prev として記憶手段に記憶し、
前記パーティクルの確率的遷移計算を行う前の測位ステップから前記パーティクルの確率的遷移計算を行った後の測位ステップの間の気圧の変化pΔを計算し、
得られたpΔに、高度と気圧の関係を表す予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータk 0 を乗じ、符号を反転させた数値−k 0 *pΔを計算し、
得られた−k 0 *pΔから正規分布の正規乱数を生成し、
得られた正規乱数
- 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }から遷移させた第二のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }、及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(p i ’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i を更新し、新しい第三のパーティクルp i ’’の{座標値 i ’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つ気圧センサから、測位ステップより時間幅の短いないしは同一の一定間隔t pi で、測位対象の気圧hPaを取得し、
各測位ステップにおいて気圧の平均値を計算し、
パーティクルの確率的遷移計算を行った後の測位ステップにおける気圧の平均値を、p now として記憶手段に記憶し、
パーティクルの確率的遷移計算を行う前の測位ステップにおける気圧の平均値を、p prev として記憶手段に記憶し、
前記パーティクルの確率的遷移計算を行う前の測位ステップから前記パーティクルの確率的遷移計算を行った後の測位ステップの間の気圧の変化pΔを計算し、
得られたpΔに、高度と気圧の関係を表す予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータk 0 を乗じ、符号を反転させた数値−k 0 *pΔを計算し、
また、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つ加速度センサから得られる測位対象の加速度データに基づき、測位対象の歩行速度vを取得し、
予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータkを取得し、
1+v/k を計算し、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数の生成のための、予め設定され記憶手段に記憶されている分散σ 2 に、算出された数値 1+v/k を乗じ、
前記得られた−k*pΔ及び(1+v/k)σ 2 から、正規分布N(0,(1+v/k)σ 2 )に従う正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数
- 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }、及びそのビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(p i ’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i の更新による新しいパーティクルp i ’’{座標値 i ’’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つ気圧センサから、測位ステップより時間幅の短いないしは同一の一定間隔t pi で、測位対象の気圧hPaを取得し、
各測位ステップにおいて気圧の平均値を計算し、
パーティクルの確率的遷移計算を行った後の測位ステップにおける気圧の平均値を、p now として記憶手段に記憶し、
パーティクルの確率的遷移計算を行う前の測位ステップにおける気圧の平均値を、p prev として記憶手段に記憶し、
前記パーティクルの確率的遷移計算を行う前の測位ステップから前記パーティクルの確率的遷移計算を行った後の測位ステップの間の気圧の変化pΔを計算し、
得られたpΔに、高度と気圧の関係を表す予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータk 0 を乗じ、符号を反転させた数値−k 0 *pΔを計算し、
また、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つ加速度センサから得られる測位対象の加速度データに基づき、測位対象の歩行速度vを取得し、
予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータkを取得し、
1+v/k を計算し、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数の生成のための、予め設定され記憶手段に記憶されている分散σ 2 に、算出された数値 1+v/k を乗じ、
前記得られた−k*pΔ及び(1+v/k)σ 2 から、正規分布N(0,(1+v/k)σ 2 )に従う正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数
- 受信ビーコンパタンBP(Receiver)は、無線ビーコン装置と測位対象装置間で送受信された複数のビーコン信号に基づく、請求項1乃至14のいずれかに記載の測位装置。
- 受信ビーコンパタンBP(Receiver)は、無線ビーコン装置と測位対象装置間で送受信された複数のビーコン信号それぞれに含まれる装置IDと、その受信信号強度とに基づく、請求項1乃至15のいずれかに記載の測位装置。
- 受信ビーコンパタンBP(Receiver)は、無線ビーコン装置と測位対象装置間で送受信された複数のビーコン信号それぞれに含まれる装置IDと、その伝搬時間及び/又は伝搬時間差とに基づく、請求項1乃至16に記載の測位装置。
- 受信ビーコンパタンBP(Receiver)は、無線ビーコン装置と測位対象装置間で送受信されたビーコン信号から生成される、測位対象の移動に伴い連続かつ単調に変化する受信信号の指標に基づく、請求項1乃至17に記載の測位装置。
- 受信ビーコンパタンBP(Receiver)は、測位対象を検知した赤外線センサの出力を周波数帯毎の信号強度へ変換することで得られる、測位対象の移動に伴い連続かつ単調に変化する受信信号の指標に基づく、請求項1乃至18に記載の測位装置。
- 受信ビーコンパタンBP(Receiver)は、環境側に設置された無線ビーコン装置と測位対象側に設置された測位対象装置間で送受信された複数のビーコン信号に基づく、請求項1乃至19のいずれかに記載の測位装置。
- 受信ビーコンパタンBP(Receiver)は、測位対象側に設置された無線ビーコン装置と環境側に設置された測位対象装置としてのビーコン受信機間で送受信された複数のビーコン信号に基づく、請求項1乃至20のいずれかに記載の測位装置。
- パーティクルpiは測位対象の位置を表す、請求項1乃至21のいずれかに記載の測位装置。
- パーティクルpiは、座標値及びその重みにより測位対象の位置を表す、請求項1乃至22のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算は、パーティクルpiからパーティクルpi’への移動を確率的に計算することを含む、請求項1乃至23のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算における遷移量を、測位対象のスカラ値速度により変化させる、請求項1乃至24のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算に用いられるガウス乱数生成のための分散パラメータσ2を、測位対象のスカラ値速度により変化させる、請求項1乃至25のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算に用いられるガウス乱数生成のための分散パラメータσ2を、測位対象のスカラ値速度vと、適宜定められるパラメータkとを用いて増加させる、請求項1乃至26のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算に用いられるガウス乱数生成のための分散パラメータσ2を、測位対象のスカラ値速度vと適宜定められるパラメータkとを用いて(1+v/k)σ2に置き換え、
得られた(1+v/k)σ2から、正規分布N(0,(1+v/k)σ2)の正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、請求項1乃至27のいずれかに記載の測位装置。 - 測位対象側に設置される測位対象装置が持つスカラ値速度センサから、測位対象のスカラ値速度vを取得し、
予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータkを取得し、
1+v/k を計算し、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数の生成のための、予め設定され記憶手段に記憶されている分散σ2に、算出された数値 1+v/k を乗じ、
得られた(1+v/k)σ2から、正規分布N(0,(1+v/k)σ2)に従う正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、請求項1乃至28のいずれかに記載の測位装置。 - 測位対象側に設置される測位対象装置が持つ多軸加速度センサから各軸のスカラ値速度α1、α2・・・を取得し、
この1ステップの間に取得したスカラ値加速度の総和を、取得した回数で除した値を、各軸の加速度の平均値とし、
得られた各軸の加速度の平均値を二乗し、
得られた各軸の二乗加速度平均値の総和の平方根を計算してスカラ値加速度αとし、
得られたスカラ値加速度αに1ステップの時間幅を乗算してスカラ値速度vとする、請求項27乃至29のいずれかに記載の測位装置。 - 確率的遷移計算における遷移量を、測位対象のベクトル値速度により変化させる、請求項1乃至30のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算に用いられる正規分布の正規乱数を、測位対象側に設置される測位対象装置が持つベクトル値速度センサから得られる測位対象のベクトル値速度を用いて、生成する、請求項1乃至31のいずれかに記載の測位装置。
- 測位対象側に設置される測位対象装置が持つスカラ値速度センサから、測位対象のスカラ値速度vを取得し、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つベクトル値速度センサから、測位対象装置の進行方向ベクトルを取得し、
測位対象装置の進行方向ベクトルの各成分に数値kを乗じた結果得られるベクトルの長さが、スカラ値速度vと等しくなるようなkを計算し、
得られたベクトル値速度の各成分に1ステップの時間幅tS を乗じ、
得られた数値から正規分布の正規乱数を生成し、
得られた正規乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、請求項1乃至32のいずれかに記載の測位装置。 - 前記確率的遷移による遷移後のパーティクルpi’の{座標値i’,重みi}の座標値として、測位対象が通過した既定の線分領域の座標値を代入する、請求項1乃至33のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算における遷移量を、測位対象の気圧により変化させる、請求項1乃至34のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算に用いられる正規分布の正規乱数を、測位対象の気圧を用いて、生成する、請求項1乃至35のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算における遷移量を、測位対象の歩行速度により変化させる、請求項1乃至36のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算に用いられるガウス乱数生成のための分散パラメータσ2を、測位対象の歩行速度により、生成する、請求項1乃至37のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算に用いられるガウス乱数生成のための分散パラメータσ2を、測位対象の歩行速度vと、適宜定められるパラメータkとを用いて増加させる、請求項1乃至38のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算に用いられるガウス乱数生成のための分散パラメータσ2を、測位対象の歩行速度vと適宜定められるパラメータkとを用いて(1+v/k)σ2に置き換え、
正規分布N(0,(1+v/k)σ2)の正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、請求項1乃至39のいずれかに記載の測位装置。 - 測位対象側に設置される測位対象装置が持つ加速度センサから得られる測位対象の加速度データに基づき、測位対象の歩行速度vを取得し、
予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータkを取得し、
1+v/k を計算し、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数の生成のための、予め設定され記憶手段に記憶されている分散σ2に、算出された数値 1+v/k を乗じ、
得られた(1+v/k)σ2から、正規分布N(0,(1+v/k)σ2)に従う正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、請求項1乃至40のいずれかに記載の測位装置。 - 測位対象の歩行速度vは、測位対象側に設置される測位対象装置が持つ加速度センサから得られる測位対象の加速度データに基づき得られる所定時間内の歩数と、予め設定されている歩幅とを乗じて得る、請求項1乃至41のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算における遷移量を、測位対象の気圧及び歩行速度により変化させる、請求項1乃至42のいずれかに記載の測位装置。
- 確率的遷移計算に用いられる正規分布の正規乱数を、測位対象の気圧及び歩行速度を用いて、生成する、請求項1乃至43のいずれかに記載の測位装置。
- 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }から遷移させた第二のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }、及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(p i ’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i を更新し、新しい第三のパーティクルp i ’’の{座標値 i ’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数生成のための分散パラメータσ 2 を、測位対象のスカラ値速度vと適宜定められるパラメータkとを用いて(1+v/k)σ 2 に置き換え、
得られた(1+v/k)σ 2 から、正規分布N(0,(1+v/k)σ 2 )の正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、測位装置。 - 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }から遷移させた第二のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }、及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(p i ’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i を更新し、新しい第三のパーティクルp i ’’の{座標値 i ’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つスカラ値速度センサから、測位対象のスカラ値速度vを取得し、
予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータkを取得し、
1+v/k を計算し、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数の生成のための、予め設定され記憶手段に記憶されている分散σ 2 に、算出された数値 1+v/k を乗じ、
得られた(1+v/k)σ 2 から、正規分布N(0,(1+v/k)σ 2 )に従う正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、測位装置。 - 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }から遷移させた第二のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }、及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(p i ’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i を更新し、新しい第三のパーティクルp i ’’の{座標値 i ’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つ多軸加速度センサから各軸のスカラ値速度α1、α2・・・を取得し、
この1ステップの間に取得したスカラ値加速度の総和を、取得した回数で除した値を、各軸の加速度の平均値とし、
得られた各軸の加速度の平均値を二乗し、
得られた各軸の二乗加速度平均値の総和の平方根を計算してスカラ値加速度αとし、
得られたスカラ値加速度αに1ステップの時間幅を乗算してスカラ値速度vとする、測位装置。 - 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }から遷移させた第二のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }、及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(p i ’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i を更新し、新しい第三のパーティクルp i ’’の{座標値 i ’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つスカラ値速度センサから、測位対象のスカラ値速度vを取得し、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つベクトル値速度センサから、測位対象装置の進行方向ベクトルを取得し、
測位対象装置の進行方向ベクトルの各成分に数値kを乗じた結果得られるベクトルの長さが、スカラ値速度vと等しくなるようなkを計算し、
得られたベクトル値速度の各成分に1ステップの時間幅t S を乗じ、
得られた数値から正規分布の正規乱数を生成し、
得られた正規乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、測位装置。 - 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }から遷移させた第二のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }、及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(p i ’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i を更新し、新しい第三のパーティクルp i ’’の{座標値 i ’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数生成のための分散パラメータσ 2 を、測位対象の歩行速度vと適宜定められるパラメータkとを用いて(1+v/k)σ 2 に置き換え、
正規分布N(0,(1+v/k)σ 2 )の正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、測位装置。 - 第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
得られた確率的遷移量を記憶する手段、
前記確率的遷移量により前記第一のパーティクルp i {座標値 i ,重み i }から遷移させた第二のパーティクルp i ’の{座標値 i ’,重み i }、及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
得られた第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }及びその第二のビーコンパタンBP(p i ’)を記憶する手段、
前記第二のビーコンパタンBP(p i ’)と前記第一の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いて、予め設定され記憶手段に記憶されている尤度関数Pにより、前記遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度を計算する手段、
前記尤度を用いて遷移後の第二のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i を更新し、新しい第三のパーティクルp i ’’の{座標値 i ’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つ加速度センサから得られる測位対象の加速度データに基づき、測位対象の歩行速度vを取得し、
予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータkを取得し、
1+v/k を計算し、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数の生成のための、予め設定され記憶手段に記憶されている分散σ 2 に、算出された数値 1+v/k を乗じ、
得られた(1+v/k)σ 2 から、正規分布N(0,(1+v/k)σ 2 )に従う正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、測位装置。 - 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }、及びそのビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(p i ’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i の更新による新しいパーティクルp i ’’{座標値 i ’’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数生成のための分散パラメータσ 2 を、測位対象のスカラ値速度vと適宜定められるパラメータkとを用いて(1+v/k)σ 2 に置き換え、
得られた(1+v/k)σ 2 から、正規分布N(0,(1+v/k)σ 2 )の正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、測位装置。 - 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }、及びそのビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(p i ’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i の更新による新しいパーティクルp i ’’{座標値 i ’’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つスカラ値速度センサから、測位対象のスカラ値速度vを取得し、
予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータkを取得し、
1+v/k を計算し、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数の生成のための、予め設定され記憶手段に記憶されている分散σ 2 に、算出された数値 1+v/k を乗じ、
得られた(1+v/k)σ 2 から、正規分布N(0,(1+v/k)σ 2 )に従う正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、測位装置。 - 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }、及びそのビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(p i ’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i の更新による新しいパーティクルp i ’’{座標値 i ’’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つ多軸加速度センサから各軸のスカラ値速度α1、α2・・・を取得し、
この1ステップの間に取得したスカラ値加速度の総和を、取得した回数で除した値を、各軸の加速度の平均値とし、
得られた各軸の加速度の平均値を二乗し、
得られた各軸の二乗加速度平均値の総和の平方根を計算してスカラ値加速度αとし、
得られたスカラ値加速度αに1ステップの時間幅を乗算してスカラ値速度vとする、測位装置。 - 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }、及びそのビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(p i ’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i の更新による新しいパーティクルp i ’’{座標値 i ’’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つスカラ値速度センサから、測位対象のスカラ値速度vを取得し、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つベクトル値速度センサから、測位対象装置の進行方向ベクトルを取得し、
測位対象装置の進行方向ベクトルの各成分に数値kを乗じた結果得られるベクトルの長さが、スカラ値速度vと等しくなるようなkを計算し、
得られたベクトル値速度の各成分に1ステップの時間幅t S を乗じ、
得られた数値から正規分布の正規乱数を生成し、
得られた正規乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、測位装置。 - 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }、及びそのビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(p i ’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i の更新による新しいパーティクルp i ’’{座標値 i ’’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数生成のための分散パラメータσ 2 を、測位対象の歩行速度vと適宜定められるパラメータkとを用いて(1+v/k)σ 2 に置き換え、
正規分布N(0,(1+v/k)σ 2 )の正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、測位装置。 - 実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }を記憶する手段、
一つ前のステップにおけるパーティクルp i {座標値 i ,重み i }に関する確率的遷移量を計算する手段、
前記確率的遷移量による遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }、及びそのビーコンパタンBP(p i ’)を計算する手段、
前記ビーコンパタンBP(p i ’)と前記実際の受信ビーコンパタンBP(Receiver)とを用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の尤度によるパーティクルフィルタリングを行う手段、
前記尤度を用いた遷移後のパーティクルp i ’{座標値 i ’,重み i }の重み i の更新による新しいパーティクルp i ’’{座標値 i ’’,重み i ’}を計算する手段、及び
前記各処理のループを繰り返す手段
を備え、
測位対象側に設置される測位対象装置が持つ加速度センサから得られる測位対象の加速度データに基づき、測位対象の歩行速度vを取得し、
予め設定され記憶手段に記憶されているパラメータkを取得し、
1+v/k を計算し、
確率的遷移計算に用いられるガウス乱数の生成のための、予め設定され記憶手段に記憶されている分散σ 2 に、算出された数値 1+v/k を乗じ、
得られた(1+v/k)σ 2 から、正規分布N(0,(1+v/k)σ 2 )に従う正規乱数を用いてガウス乱数を生成し、
得られたガウス乱数をパーティクルpiの座標値に加算する、測位装置。 - 予め設定されたユーザの姿勢状態の変化とユーザの運動種類を対応付ける2次元テーブルを記憶する手段、
ユーザ側に設けられた加速度センサからの情報に基づき識別されたユーザの姿勢状態Aから、更に別途識別された姿勢状態Bへの変化に対応する運動種類を、当該ユーザが姿勢状態Aから姿勢状態Bに変化する際に行った運動種類として、前記2次元テーブルから読み出す手段
を備える、請求項1乃至56のいずれかに記載の測位装置。 - 2次元テーブルは、縦軸及び横軸の一方の項目に姿勢状態A、他方の項目に姿勢状態Bを有し、各姿勢状態Aから各姿勢状態Bに変化する際の運動種類を互いに対応付けて格納している、請求項57に記載の測位装置。
- 加速度センサから得られる加速度の絶対値を計算し、当該絶対値の大きさが予め定めされた閾値より大きい場合にのみ、姿勢の変化があったと判断して、前記運動種類の2次元テーブルからの読み出しを行う、請求項57又は58に記載の測位装置。
- 請求項1乃至59のいずれかに記載の測位装置の各手段を実行するセンサユニット。
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