JP2020008476A - 情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】方位検出の精度を高めることができる情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムを提供する。【解決手段】複数の角速度センサが設けられた変形可能な物体の形状に基づいて、複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う方位検出処理部を備える情報処理装置である。【選択図】図１３

Description

本技術は、情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムに関する。

近年、スマートフォンなどの端末機器や、ユーザが常時身につけるいわゆるウェアラブルデバイスなど様々な機器においては、地図機能、案内機能、現在位置の周囲の情報提供機能などのために方位を検出する機能を備えることが当たり前のものとなってきている。

方位検出のための角速度を検出するためにはジャイロセンサなどが用いられ、角速度検出の精度を高めるために複数のジャイロセンサを用いるなど、種々の提案がなされている（特許文献１）。

米国公開特許公報ＵＳ２０１６／００４７６７５

しかし、角速度検出に用いられるジャイロセンサは様々な形状の機器に搭載されて用いられるため、複数のジャイロセンサを用いる場合、その機器の形状などによってジャイロセンサごとに検出結果に誤差が生じてしまい、方位検出にも誤差が生じてしまうという問題がある。

本技術はこのような点に鑑みなされたものであり、方位検出の精度を高めることができる情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、第１の技術は、複数の角速度センサが設けられた変形可能な物体の形状に基づいて、複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う方位検出処理部を備える情報処理装置である。

また、第２の技術は、複数の角速度センサが設けられた変形可能な物体の形状に基づいて、複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う情報処理方法である。

さらに、第３の技術は、複数の角速度センサが設けられた変形可能な物体の形状に基づいて、複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う情報処理方法をコンピュータに実行させる情報処理プログラムである。

本技術によれば、方位検出の精度を高めることができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

第１の実施の形態に係る端末機器と情報処理装置の構成を示すブロック図である。 図２Ａはジャイロセンサの配置を示す図であり、図２Ｂは端末機器の外観を示す図である。 方位検出処理の第１の手法の流れを示すフローチャートである。 図４Ａはジャイロセンサの配置を示す図であり、図４Ｂはユーザインターフェースの例を示す図である。 ジャイロセンサにより取得される角速度の理論値を示すグラフである。 ジャイロセンサにより取得される実測値を示すグラフである。 ジャイロセンサの配置の他の例を示す図である。 ＤＣＭの説明図である。 方位検出処理の第２の手法の流れを示すフローチャートである。 方位検出処理の第２の手法の説明図である。 方位検出処理の第３の手法の流れを示すフローチャートである。 方位検出処理の第３の手法の説明図である。 第２の実施の形態に係るジャイロセンサとフレキシブル基板の外観図である。 第２の実施の形態に係る端末機器と情報処理装置の構成を示すブロック図である。 ジャイロセンサが取り付けられたフレキシブル基板の使用例を示す図である。 ジャイロセンサが取り付けられたフレキシブル基板の使用例を示す図である。 ジャイロセンサが取り付けられたフレキシブル基板の使用例を示す図である。 ジャイロセンサが取り付けられたフレキシブル基板の使用例を示す図である。 ジャイロセンサが取り付けられたフレキシブル基板の使用例を示す図である。 ジャイロセンサが取り付けられたフレキシブル基板の使用例を示す図である。

以下、本技術の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．第１の実施の形態＞
［１−１．端末機器の構成］
［１−２．情報処理装置の構成］
［１−３．方位検出処理］
＜２．第２の実施の形態＞
［２−１．端末機器、情報処理装置およびフレキシブル基板の構成］
［２−２．ジャイロセンサ搭載の具体例］
＜３．変形例＞

＜１．第１の実施の形態＞
［１−１．端末機器の構成］
図１および図２を参照して、本技術に係る情報処理装置２００が動作する端末機器１００の構成について説明する。情報処理装置２００はスマートフォンやウェアラブルデバイスなどの端末機器１００において動作する。端末機器１００は特許請求の範囲における機器に相当するものである。

端末機器１００は少なくとも、制御部１０１、ジャイロセンサ１０２、通信部１０３、出力部１０４、入力部１０５を備えて構成されている。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い様々な処理を実行してコマンドの発行を行うことによって端末機器１００の全体および各部の制御を行う。

ジャイロセンサ１０２は、３軸方向（ｘ，ｙ，ｚ）に対する角速度センサであり、方位検出に用いる角速度を検出するものである。ジャイロセンサ１０２は検出した角速度を情報処理装置２００に供給する。ジャイロセンサ１０２は複数設けられており、第１の実施の形態では図２に示すように端末機器１００内部において複数のジャイロセンサ１０２が一定の間隔で環状に配置されている。本実施の形態においては８個のジャイロセンサ１０２が、０°から３６０°まで４５°間隔で８個の方向に向けたそれぞれ異なる姿勢（Ｕ：上、ＵＲ：右上、Ｒ：右、ＤＲ：右下、Ｄ：下、ＤＬ：左下、Ｌ：左、ＵＬ：左上）にそれぞれ対応するように端末機器１００内に設けられている。

通信部１０３は、他の機器やインターネットとの通信を行なうための通信モジュールである。通信方法は、インターネットについては有線通信、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）、４Ｇ（第４世代移動通信システム）、などの方法がある。他の機器との通信方法は例えば、Bluetooth（登録商標）、ZigBee、ＮＦＣ（Near Field Communication）、赤外線通信などの方法がある。

出力部１０４は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、有機ＥＬ(Electro Luminescence)パネルなどにより構成されたディスプレイである。出力部１０４には、端末機器１００のユーザインターフェース、画像や映像などのコンテンツなどが表示される。なお、出力部１０４は音声を出力するスピーカであってもよい。

入力部１０５は、端末機器１００に対してユーザが各種指示を入力するためのものである。入力部１０５に対してユーザから入力がなされると、その入力に応じた制御信号が生成されて制御部１０１に供給される。そして、制御部１０１はその制御信号に対応した各種処理を行う。入力部１０５は物理ボタンの他、タッチパネル、ディスプレイと一体に構成されたタッチスクリーン、音声入力のためのマイクロホンなどでもよい。

端末機器１００は以上のようにして構成されている。本実施の形態において端末機器１００は図２に示すように腕時計型ウェアラブルデバイスとして構成されている。

［１−２．情報処理装置の構成］
次に情報処理装置２００の構成について説明する。図１に示すように情報処理装置２００は、方位検出処理部２０１および出力制御部２０２を備えて構成されている。

方位検出処理部２０１はジャイロセンサ１０２から供給された角速度を用いて方位を検出するものである。方位検出の詳細は後述する。

出力制御部２０２は、端末機器１００の出力部１０４において複数のジャイロセンサ１０２を用いた方位検出の状況および方位検出のためのユーザインターフェースを出力する制御を行う。なお、出力制御部２０２は端末機器１００の出力部１０４において検出した方位情報を出力するようにしてもよい。

端末機器１００の出力部１０４がディスプレイである場合、出力制御部２０２はディスプレイにおいてアイコン、画像、映像などで検出状況を表示するように表示制御を行う。また、端末機器１００の出力部１０４がマイクロホンである場合には、マイクロホンからの音声として検出状況を出力するよう制御を行う。

端末機器１００および情報処理装置２００は以上のようにして構成されている。情報処理装置２００はプログラムで構成され、そのプログラムは、予め端末機器１００にインストールされていてもよいし、ダウンロード、記憶媒体などで配布されて、ユーザが自ら端末機器１００にインストールするようにしてもよい。また、情報処理装置２００は、プログラムによって実現されるのみでなく、その機能を有するハードウェアによる専用の装置、回路などを組み合わせて実現されてもよい。また、端末機器１００が情報処理装置２００の機能を備えているという構成ではなく、端末機器１００が方位検出処理部２０１、出力制御部２０２の機能を備えているという構成でもよい。

［１−３．方位検出処理］
次に、図３のフローチャートを参照してジャイロセンサ１０２と情報処理装置２００による方位検出処理について説明する。図３のフローチャートは方位検出処理の第１の手法を示したものである。

まずステップＳ１０１で、各方向の全てのジャイロセンサ１０２において角速度が検出される。なお、この全てのジャイロセンサ１０２による角速度の検出は、全てのジャイロセンサ１０２をオフ（非アクティブ状態）とした状態で、まず一のジャイロセンサ１０２をオン（アクティブ状態）にして検出を行い、検出終了後その一のジャイロセンサ１０２をオフにする。次に全てのジャイロセンサ１０２のうちのまだ検出を行っていない他の一のジャイロセンサ１０２をオンにして検出を行い、検出終了後そのジャイロセンサ１０２をオフにする。この一連の流れを全てのジャイロセンサ１０２において行うことにより、一つずつジャイロセンサ１０２をオンにして異なるタイミングで角速度の検出を行い、最終的に全てのジャイロセンサ１０２で角速度の検出を行う。

なお、全てのジャイロセンサ１０２において順々に角速度の検出を行う場合、図４に示すように端末機器１００の出力部１０４において検出の状況がわかるユーザインターフェースを表示するとよい。

図４の例では、出力部１０４としてのディスプレイにおいて複数のジャイロセンサ１０２のそれぞれを表す矢印状のアイコンと、現在端末機器１００において方位検出を行っていることをユーザに通知するメッセージとが表示されている。このユーザインターフェースにおいては角速度検出を行っているジャイロセンサ１０２に対応したアイコンを強調表示、角速度検出が終了したジャイロセンサ１０２に対応したアイコンを薄く表示、まだ角速度検出を行っていないジャイロセンサ１０２に対応したアイコンを非表示として区別している。このようにアイコンの表示を区別することによりユーザは容易に方位検出の進捗状況を確認することができる。図４に示す状態は、方向Ｕ、ＵＲ、Ｒ、ＤＲ、Ｄにおけるジャイロセンサ１０２による角速度検出が完了しており、現在方向ＤＬにおけるジャイロセンサ１０２が角速度検出を行っており、方向Ｌ、ＵＬにおけるジャイロセンサ１０２はまだ角速度検出を行っていないことを示している。

フローチャートの説明に戻る。ステップＳ１０１で全てのジャイロセンサ１０２で角速度の検出が行われた後、ステップＳ１０２で全ての角速度に対して所定のノイズフィルタリング処理が施される。

次にステップＳ１０３で全ての角速度の分析および比較処理が行われる。分析および比較処理については後述する。

次にステップＳ１０４で、ステップＳ１０３における全てのジャイロセンサ１０２の角速度の分析および比較処理により特定の方位（本実施形態においては北）が検出される。

次にステップＳ１０５で、出力制御部２０２により端末機器１００の出力部１０４において、検出された方位を示す情報（方位情報）が出力される。これによりユーザは精度の高い方位情報を得ることができる。

ここで、本技術における特定の方位（本実施の形態においては北）を検出する処理について説明する。

まず角速度について説明する。地球の自転の角速度ωｅは、地球の自転が一回転する時間である２４時間を用いて式１のように算出できる。なお、dpsはdegree per secの略である。

［式１］
ωｅ＝３６０（deg）／２４(h)／３６００(sec)＝０．００４２(dps)

ここで、例として東京の北緯３５度における角速度を考える。北緯３５度をＰとし、角速度をΩとすると、北緯３５度における地球の自転の角速度Ω_Pは式２および式３のように算出できる。

［式２］
Ω_P＝ωｅ・ｃｏｓ(θ_P)＝０．００４２(dps)・ｃｏｓ３５°＝０．００３４（dps）

［式３］
Ω_P＝−１・ωｅ・ｃｏｓ(θ_P)＝０．００４２(dps)・ｃｏｓ３５°＝−０．００３４（dps）

［式４］
Ω_P＝ωｅ・ｓｉｎ(θ_P)＝０．００４２(dps)・ｓｉｎ３５°＝０．００２４（dps）

上述したように、ジャイロセンサ１０２は３軸方向（ｘ，ｙ，ｚ）に対するジャイロセンサであり、各軸における角速度を検出するものである。３軸のジャイロセンサ１０２を水平に置いた場合、ｘ軸、ｙ軸の角速度は東西方向においては０となり、南北方向においては＋／−の最大値となる。ｚ軸においては角速度は一定である。

ジャイロセンサ１０２を例えば４５度単位で略一定の速度で姿勢を変化させて３６０度分一回転させるとジャイロセンサ１０２の３軸のうちｘ軸とｙ軸においてはsin波が描かれる。

そのようにして得られたジャイロセンサ１０２による３軸それぞれの検出結果の理論値は図５に示すようになる。図５のグラフは縦軸を角速度（dps）とし、横軸をジャイロセンサ１０２の姿勢を示す角度とし、Ｇｘをジャイロセンサ１０２のｘ軸における検出値、Ｇｙをジャイロセンサ１０２のｙ軸における検出値、Ｇｚをジャイロセンサ１０２のｚ軸における検出値としたものである。そして図５に示すように角速度の検出値に東西南北の方位が対応している。理論値は絶対値を表している。

これに対し、実際のジャイロセンサ１０２の角速度検出結果は例えば図６に示すようになる。実測値はジャイロセンサ１０２の各姿勢で観測された観測値の平均値をBiasとして角速度から引いたものである。ｘ軸とｙ軸の検出結果は理論値と一致することが理想であるが、誤差を含むため、例えば図６に示すようになる。また、ｚ軸の値は変化しないことが理想であり、誤差を含んでも変化は僅かである。

そして検出結果と理論値との比較を行い、理論値における北の方向に最も近似する角速度を有する方向を北の方向として検出することができる。

以上のようにして情報処理装置２００の処理が行われる。

なお、端末機器１００内におけるジャイロセンサ１０２の配置は図２に示した環状に限られず、図７に示すように非環状の直線上に配置してもよい。ただし、複数のジャイロセンサ１０２は図２に示す環状の配置と同様にそれぞれ異なる方向に対応させた状態で配置する必要がある。図７のように配置することにより端末機器１００内におけるジャイロセンサ１０２の設置スペースを小さくすることができる。これにより筐体が小さい端末機器にも複数のジャイロセンサ１０２を搭載させることができる。

ここで、複数のジャイロセンサ１０２と情報処理装置２００による方位検出の第２の手法について説明する。第２の手法においても端末機器１００内におけるジャイロセンサ１０２の配置と個数は図２に示したものと同様とする。

第２の手法は、全てのジャイロセンサ１０２のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれを一の姿勢（検出方向）におけるジャイロセンサ１０２のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれにＤＣＭ（Direct Cosine Matrix）などにより一致させて１つの仮想ジャイロセンサとして、その一の姿勢における角速度の検出を行う。

そして、別の姿勢においても全てのジャイロセンサ１０２のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸をＤＣＭなどにより一致させて１つの仮想ジャイロセンサとして、その別の姿勢における角速度の検出を行う。この仮想ジャイロセンサによる角速度の検出を全ての姿勢において行う。

ＤＣＭとは軸を回転させるために使用される行列であり、軸の回転角度をＲとするとジャイロセンサ１０２のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３軸は図８に示すようになる。本技術はＤＣＭを用いることにより仮想的にジャイロセンサ１０２を回転させることにより、複数の姿勢で角速度を検出するものとなっている。

図９のフローチャートと図１０を参照して第２の手法の処理を説明する。まずステップＳ２０１で、各姿勢の全てのジャイロセンサ１０２において角速度が検出される。このジャイロセンサ１０２による検出は第１の手法におけるステップＳ１０１と同様にジャイロセンサ１０２ごとにオンとオフを繰り返すことにより順々に全てのジャイロセンサ１０２において角速度の検出を行う。

そしてステップＳ２０２で、全ての角速度に対して所定のノイズフィルタリング処理が施される。

次にステップＳ２０３でＤＣＭによる軸調整処理によって全てのジャイロセンサ１０２のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を全ての姿勢のうちの第ｎの姿勢において一致させる。ｎの初期値は１とする。そしてステップＳ２０４で全てのジャイロセンサ１０２の角速度を第ｎの姿勢における１つの仮想ジャイロセンサとするよう合成する。ここでは、図１０Ａに示すようにＵを第１および第９、ＵＲを第２、Ｒを第３、ＤＲを第４、Ｄを第５、ＤＬを第６、Ｌを第７、ＵＬを第８の姿勢としている。Ｕを第１および第９としているのは一周分角速度の検出を行うためにＵの位置では始点と終点として２回検出を行う必要があるからである。

ｎ＝１の場合は図１０Ｂに示すように全てのジャイロセンサ１０２の角速度を第１の姿勢であるＵ（１）における１つの仮想ジャイロセンサにより検出した角速度として合成する。

次にステップＳ２０５で全ての姿勢において仮想ジャイロセンサによる角速度が検出されたか否かが判定される。全ての姿勢において角速度が検出されていない場合、処理はステップＳ２０６に進み、ｎにインクリメントする。

次にステップＳ２０３で図１０Ｃに示すように、ＤＣＭによる軸調整によって全てのジャイロセンサ１０２のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を、ｎ＝２、すなわち第２の姿勢（図１０ＣではＵＲの姿勢）において一致させる。そしてステップＳ２０４で全てのジャイロセンサ１０２の角速度を第２の姿勢における１つの仮想ジャイロセンサにより検出した角速度として合成する。

ステップＳ２０３乃至ステップＳ２０６を繰り返すことにより、全ての姿勢における仮想ジャイロセンサによる角速度が検出される。

ステップＳ２０５で全ての姿勢における仮想ジャイロセンサの角速度が検出されたら処理はステップＳ２０７に進む（ステップＳ２０５のＹｅｓ）。

次にステップＳ２０７で全ての仮想ジャイロセンサのそれぞれの角速度の分析および比較処理が行われ、ステップＳ２０８で、分析および比較処理結果から所定の方位が検出される。角速度に基づき所定の方位を特定する方法は第１の手法と同様である。

次にステップＳ２０９で、出力制御部２０２により、端末機器１００の出力部１０４において所定の方位情報が出力される。これによりユーザは精度の高い方位情報を得ることができる。

以上のようにして第２の手法における処理が行われる。

さらに、複数のジャイロセンサ１０２と情報処理装置２００による方位検出の第３の手法について説明する。第３の手法は、全てのジャイロセンサ１０２を合成して１つの仮想ジャイロセンサとし、その仮想ジャイロセンサの軸を調整することにより全ての姿勢における角速度の検出を行って方位を検出するものである。第３の手法においても端末機器１００内におけるジャイロセンサ１０２の配置と個数は図２に示したものと同様とする。

図１１のフローチャートと図１２を参照して第３の手法の処理を説明する。まずステップＳ３０１で、各姿勢の全てのジャイロセンサ１０２において角速度が検出される。このジャイロセンサ１０２による検出は第１の手法におけるステップＳ１０１と同様にジャイロセンサ１０２ごとにオンとオフを繰り返すことにより全てのジャイロセンサ１０２において角速度の検出を行う。

次にステップＳ３０２で、全ての角速度に対して所定のノイズフィルタリング処理が施される。

次にステップＳ３０３でＤＣＭなどによる軸調整処理によって、図１２Ａに示す全てのジャイロセンサ１０２のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を、図１２Ｂに示すように全ての姿勢のうちの一の姿勢において一致させる。そしてステップＳ３０４で全てのジャイロセンサ１０２の角速度を一の姿勢における１つの仮想ジャイロセンサによる角速度として合成する。

次にステップＳ３０５で図１２Ｃに示すように、ＤＣＭによる軸調整処理で仮想ジャイロセンサの姿勢の調整を行う。図１２ＣはＵの姿勢からＵＲの姿勢に調整した状態である。これを全ての姿勢に対して行って、全ての姿勢において仮想ジャイロセンサによる角速度を検出する。

次にステップＳ３０６で全ての姿勢における仮想ジャイロセンサの角速度の分析および比較処理が行われ、ステップＳ３０７で、分析および比較処理結果から所定の方位が検出される。

次にステップＳ３０８で、出力制御部２０２により、端末機器１００の出力部１０４において所定の方位情報が出力される。これによりユーザは精度の高い方位情報を得ることができる。

以上のようにして第３の手法における処理が行われる。

本技術の第１の実施の形態は以上のようにして構成されている。第１の実施の形態によれば端末機器１００を回転させずに、または端末機器１００を保持／装着して使用しているユーザも回転することなく異なる姿勢のジャイロセンサ１０２で検出した角速度を用いて方位検出を行うことができる。

また、方位検出ために地磁気センサやＧＰＳを用いる必要がないため、地磁気センサ、ＧＰＳが機能しない、誤動作する、精度が低下するなどの問題が生じる状況や場所でも方位検出を行うことができる。さらに、高精度であるが大型のジャイロセンサを用いるのではなく、小型のジャイロセンサを用いることによりスマートフォンやウェアラブルデバイスなどの端末機器への実装が容易となる。大型のジャイロセンサに比べて精度が劣る小型の安価のジャイロセンサを用いても複数のジャイロセンサの角速度を合成することにより方位検出の精度を高めることができる。

＜２．第２の実施の形態＞
［２−１．端末機器、情報処理装置およびフレキシブル基板の構成］
次に本技術の第２の実施の形態について説明する。第２の実施形態は図１３に示すように、角速度センサとしての複数のジャイロセンサ３０１を折り曲げなどの変形が可能な物体としてのフレキシブル基板３００に設けて種々の機器や物体（以下、物体等と称する。）に搭載することができるものである。ジャイロセンサ３０１はフレキシブル基板３００が備える配線を介した外部からの電力供給により動作することができる。なお、図１３Ｂの平面図に示すように複数のジャイロセンサ３０１はｘ軸、ｙ軸、ｚ軸がそれぞれ同じ方向に向かうようにフレキシブル基板３００上に配置されている。フレキシブル基板３００を変形させて物体等に取り付けることにより複数のジャイロセンサ３０１はそれぞれ異なる姿勢で角速度を検出することになる。

第２の実施の形態においては、ジャイロセンサ３０１を搭載する物体等の形状に合わせてフレキシブル基板３００を変形させることにより、様々な形状の物体等に複数のジャイロセンサ３０１を搭載させることができる。

次に図１４のブロック図を参照して第２の実施の形態における端末機器１２０および情報処理装置２２０とフレキシブル基板３００の構成について説明する。端末機器１２０はジャイロセンサ３０１がフレキシブル基板３００に設けられている点、フレキシブル基板３００が接続されている点以外は第１の実施の形態と同様である。

第２の実施の形態においては、フレキシブル基板３００は所定のコネクタなどの接続端子（図示せず）により端末機器１２０に接続されており、フレキシブル基板３００には複数のジャイロセンサ３０１と形状認識センサ３０２が設けられている。

角速度センサとしてのジャイロセンサ３０１は第１の実施の形態におけるものと同様のものである。形状認識センサ３０２はフレキシブル基板３００の形状を認識する応力・フォースセンサや歪みセンサなどである。形状認識センサ３０２により、変形されたフレキシブル基板３００の形状を示す情報（以下、形状情報と称する。）を検出することができる。形状認識センサ３０２により検出された形状情報は情報処理装置２２０の形状情報取得部２０３に供給され、形状情報取得部２０３から方位検出処理部２０１に供給される。なお、詳しくは後述するがフレキシブル基板３００の形状を他の方法で取得することができる場合には形状認識センサ３０２は不要である。

情報処理装置２２０は、方位検出処理部２０１、出力制御部２０２、形状情報取得部２０３を備えて構成されている。方位検出処理部２０１、出力制御部２０２は第１の実施の形態のおけるものと同様であるため説明を省略する。

形状情報取得部２０３は、形状認識センサ３０２などからフレキシブル基板３００の折り曲げられた状態など変形した形状を示す形状情報を取得し、ＤＣＭに用いる回転角度Ｒを算出するものである。取得した回転角度Ｒは方位検出処理部２０１に供給される。この回転角度Ｒは方位検出処理部２０１における方位検出処理のＤＣＭにおいて用いられる。

フレキシブル基板３００が市販の製品などの予め形状が特定されている機器や物体に取り付けられる場合、その機器や物体のメーカーは予めフレキシブル基板３００が取り付けられる取り付け箇所情報（長さ、湾曲率など）を得ることができる。そこでメーカーなどはその取り付け箇所情報を予め情報処理装置２２０に保存しておく、インターネットで開示しておく、などを行うことができる。

形状情報取得部２０３はそのように存在する取り付け箇所情報を取得して方位検出処理部２０１に供給する。取り付け箇所情報がインターネットで開示されている場合には端末機器１２０が備える通信機能を利用して取り付け箇所情報を取得する。また、ユーザが取り付け箇所情報をインターネットなどで取得した場合は端末機器１２０が備える入力部１０５への入力によって取り付け箇所情報を形状情報取得部２０３に直接供給するようにしてもよい。

方位検出処理部２０１は、そのように予め存在する取り付け箇所情報が得られる場合、その取り付け箇所情報から得られた回転角度Ｒと慣性センサのセンサ情報との比較および所定の計算と解析を行うことにより、ＤＣＭ等による軸調整処理を行うことができる。

一方、機器や物体におけるフレキシブル基板３００を取り付ける箇所の形状が事前にはわからない場合、フレキシブル基板３００に形状認識センサ３０２としての応力・フォースセンサや歪みセンサなどを搭載し、形状情報取得部２０３はその形状認識センサ３０２からフレキシブル基板３００の形状情報を取得する。

第２の実施の形態においても複数のジャイロセンサ３０１により検出された角速度を用いた方位検出は第１の実施の形態における第１乃至第３の手法と同様手法で行うことができる。

ただし、第２の実施の形態は第１の実施の形態とは異なり、ジャイロセンサ３０１の配置箇所がフレキシブル基板３００を設ける機器や物体ごとに異なる。そこで、第２の実施の形態においては方位検出処理の前にフレキシブル基板３００が取り付けられている箇所の形状情報から軸調整処理のための回転角度Ｒを算出する処理を行う。

［２−２．ジャイロセンサ搭載の具体例］
次にフレキシブル基板３００を用いた、物体等へのジャイロセンサ１０２の搭載の具体例について説明する。フレキシブル基板３００は変形させることにより様々な形状の物体等に複数のジャイロセンサ１０２を設けることができる。例えば図１５Ａに示すように、平面視円形状の物体４００の外周面に沿うようにフレキシブル基板３００を輪状に変形させることにより、円形状の物体４００の外周面に沿って環状に複数のジャイロセンサ３０１を配置することができる。

また、図１５Ｂに示すように、輪状の物体４５０の内周面に沿うようにフレキシブル基板３００の輪状に変形させることにより、輪状の物体４５０の内周面に沿って環状に複数のジャイロセンサ３０１を配置することもできる。このような円形状物体としては例えばコイン型電池、円形状物体を収納するケース、輪状の物体としてはベルト状物体などがある。このようなジャイロセンサ３０１の配置により感度のよいｚ軸センサを効率よく利用することができる。

また、図１５Ｃに示すように、円形状の物体４００の外周面の一部分に沿って湾曲状に複数のジャイロセンサ３０１を配置することができる。さらに、図１５Ｄに示すように、輪状の物体４５０の内周面の一部分に沿って湾曲状に複数のジャイロセンサ３０１を配置することもできる。

図１６に示すように、レール５００内部にフレキシブル基板３００をスライドさせることによって収納し、そのレール５００を端末機器１２０に取り付けることによりジャイロセンサ３０１を端末機器１２０に設けるようにしてもよい。

また、図１７に示すようにジャイロセンサ３０１を取り付けたフレキシブル基板３００を螺旋状に変形させて機器や物体に取り付けるようにしてもよい。

また、具体的な例として、図１８に示すようにスマートフォンなど機器のカメラレンズ６００にフレキシブル基板３００を巻きつけることによりに容易かつコンパクトにジャイロセンサ３０１を搭載させることができる。

また、図１９に示すようなＶＲ（Virtual Reality）用のヘッドセット７００の内部のレンズやガラスの周囲の曲面に合わせてフレキシブル基板３００を変形させて取り付けることにより機器にジャイロセンサ３０１を搭載させることができる。また、メガネ型ＡＲ用デバイスなどにも同様にしてジャイロセンサ３０１を搭載させることができる。また、ＶＲやＡＲ用のコントローラ、さらにゲームのコントローラの内部の形状に合わせてフレキシブル基板３００を変形させて取り付けることによりジャイロセンサ３０１を搭載させることができる。

このように第２の実施の形態によれば変形可能な物体であるフレキシブル基板３００に複数のジャイロセンサ３０１を設けることにより、様々な物体、機器に複数のジャイロセンサを容易かつコンパクトに搭載させることができる。なお、ジャイロセンサを設ける変形可能な物体としては、フレキシブル基板以外にも、所定基準以上の固さで曲線状の形状を有するプラスチック板や基板などを用いてもよい。

本技術によれば、安価で単体では精度が必ずしも高くないジャイロセンサであっても複数用いることにより精度の高い方位検出を行うことができる。

＜３．変形例＞
以上、本技術の実施の形態について具体的に説明したが、本技術は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

図２０に示すように、複数のジャイロセンサ３０１を搭載した方位検出用機器８００を構成し、その方位検出用機器８００を端末機器としてのスマートフォン９００などに外部機器として接続するようにしてもよい。なお、方位検出処理を行う情報処理装置は方位検出用機器７００内で動作してもよいし、スマートフォン９００などの端末機器内で動作してもよい。

本技術は、地球以外の他の惑星、例えば火星における方位検出にも有用である。例えば、惑星の磁場特性は惑星ごとに異なっており、地球の地磁気を利用する地磁気センサが他の惑星で問題なく使用できるとは限らない。よって、地球以外の他の惑星では地磁気センサを方位検出に使用することができないおそれがある。それに対し、本技術は角速度センサとしてのジャイロセンサ３０１を用いて方位検出を行うので地球以外の惑星における方位検出に用いることができる。

本技術は、方位情報以外にもＧＰＳなどによる位置情報など他のセンサにより取得される情報にも適用することが可能である。

情報処理装置は実施の形態で示した腕時計型ウェアラブルデバイスに限らず、リストバンド型ウェアラブルデバイス、スマートフォン、タブレット端末、ノートパソコンなど方位検出を行う必要性がある機器であればどのようなものに適用してもよい。

実施の形態では複数のジャイロセンサのオンとオフを繰り返して順々に角速度の検出を行ったが全てのジャイロセンサで同時に角速度の検出を行ってもよい。全てのジャイロセンサで同時に角速度を検出した場合も実施の形態で説明した第１乃至第３の手法で方位情報を取得することができる。ジャイロセンサによる角速度の検出を個別に行う場合、処理は軽いが、一つ一つのジャイロセンサで順々に行うため時間を要する。一方、角速度の検出を全てのジャイロセンサで同時に行う場合処理は重くなるが同時に行うため早く角速度を検出することができる。

本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
複数の角速度センサが設けられた変形可能な物体の形状に基づいて、前記複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う方位検出処理部を備える情報処理装置。
（２）
前記物体の形状は、前記物体を取り付ける機器の形状の情報から予め取得される（１）に記載の情報処理装置。
（３）
前記物体の形状は形状認識センサにより取得される（１）または（２）に記載の情報処理装置。
（４）
前記複数の角速度センサはそれぞれ異なる姿勢で検出を行う（１）から（３）のいずれかに記載の情報処理装置。
（５）
前記方位検出処理部は、前記複数の角速度センサにより検出された複数の前記角速度のと、方位に対応した前記角速度の理論値との比較により方位検出処理を行う（１）から（４）のいずれかに記載の情報処理装置。
（６）
複数の前記角速度は、それぞれ異なるタイミングで複数の前記角速度センサにより検出される（１）から（５）のいずれかに記載の情報処理装置。
（７）
前記物体は、フレキシブル基板である（１）から（６）のいずれかに記載の情報処理装置。
（８）
前記物体は、プラスチック板である（１）から（６）のいずれかに記載の情報処理装置。
（９）
前記物体を取り付ける機器が備える出力部において前記複数の角速度センサの検出状況を出力する出力制御部を備える（１）から（８）のいずれかに記載の情報処理装置。
（１０）
それぞれ異なる姿勢で機器に設けられている複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う方位検出処理部を備える
情報処理装置。
（１１）
前記方位検出処理部は、前記角速度の平均と、方位に対応した角速度の理論値との比較により方位検出処理を行う（１０）に記載の情報処理装置。
（１２）
前記機器が備える出力部において前記複数の角速度センサの検出状況を出力する出力制御部を備える（１０）または（１１）に記載の情報処理装置。
（１３）
複数の角速度センサが設けられた変形可能な物体の形状に基づいて、前記複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う情報処理方法。
（１４）
複数の角速度センサが設けられた変形可能な物体の形状に基づいて、前記複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う情報処理方法をコンピュータに実行させる情報処理プログラム。

１００・・・・・・端末機器
１０２、３０１・・ジャイロセンサ
２００・・・・・・情報処理装置
２０１・・・・・・方位検出処理部
３００・・・・・・フレキシブル基板
３０２・・・・・・形状認識センサ

Claims (14)

1. 複数の角速度センサが設けられた変形可能な物体の形状に基づいて、前記複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う方位検出処理部を備える
   情報処理装置。
2. 前記物体の形状は、前記物体を取り付ける機器の形状の情報から予め取得される
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記物体の形状は形状認識センサにより取得される
   請求項１に記載の情報処理装置。
4. 前記複数の角速度センサはそれぞれ異なる姿勢で検出を行う
   請求項１に記載の情報処理装置。
5. 前記方位検出処理部は、前記複数の角速度センサにより検出された複数の前記角速度のと、方位に対応した前記角速度の理論値との比較により方位検出処理を行う
   請求項１に記載の情報処理装置。
6. 複数の前記角速度は、それぞれ異なるタイミングで複数の前記角速度センサにより検出される
   請求項１に記載の情報処理装置。
7. 前記物体は、フレキシブル基板である
   請求項１に記載の情報処理装置。
8. 前記物体は、プラスチック板である
   請求項１に記載の情報処理装置。
9. 前記物体を取り付ける機器が備える出力部において前記複数の角速度センサの検出状況を出力する出力制御部を備える
   請求項１に記載の情報処理装置。
10. それぞれ異なる姿勢で機器に設けられている複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う方位検出処理部を備える
    情報処理装置。
11. 前記方位検出処理部は、前記複数の角速度センサにより検出された複数の前記角速度のと、方位に対応した前記角速度の理論値との比較により方位検出処理を行う
    請求項１０に記載の情報処理装置。
12. 前記機器が備える出力部において前記複数の角速度センサの検出状況を出力する出力制御部を備える
    請求項１０に記載の情報処理装置。
13. 複数の角速度センサが設けられた変形可能な物体の形状に基づいて、前記複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う
    情報処理方法。
14. 複数の角速度センサが設けられた変形可能な物体の形状に基づいて、前記複数の角速度センサの検出結果から方位検出処理を行う
    情報処理方法をコンピュータに実行させる情報処理プログラム。

Images