行进方向信息输出装置、地图匹配装置、行进方向信息输出方法以及程序

摘要

即使用户一边左右移动所保持的便携设备一边行进，也基于来自该便携设备的传感器信号估计正确的用户的行进方向。提供一种行进方向信息输出装置、行进方向信息输出方法以及程序，所述行进方向信息输出装置具备：行进方向估计部，其计算用户的行进方向；旋转量计算部，其计算用户所保持的便携设备的绕重力轴的旋转量；以及选择部，其与行进方向估计部和旋转量计算部相连接，基于旋转量的累积值来选择是输出与行进方向估计部计算出的行进方向相应的行进方向信息，还是输出维持了已输出的行进方向信息的行进方向信息。

说明书

技术领域

本发明涉及一种行进方向信息输出装置、地图匹配装置、行进方向信息输出方法以及程序。

背景技术

以往，已知一种根据搭载于便携设备等的传感器等的输出来估计保持该便携设备的用户的行进方向的行进方向估计装置(例如，参照专利文献1)。这种估计用户的行进方向的行进方向估计装置在便携导航仪中被广泛使用。

专利文献1：日本特开2012-145457号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，使用便携导航仪的用户为了寻找目标物而不改变行进方向地一边环视左右一边步行的情形多。于是，用户所保持的便携终端也会与该用户的观看左右的动作相应地左右晃动，因此专利文献1所记载的行进方向估计装置存在如下那样的问题：将用户不改变行进方向地观看左右的动作错误地判定为用户的行进方向变化。并且，有时当在用户是否变更了行进方向的判定不正确的状态下通过地图匹配等来估计用户的位置时，产生用户行进道路的错误选择，从而估计位置的误差变得更大。

用于解决问题的方案

在本发明的第一方式中，提供一种行进方向信息输出装置、行进方向信息输出方法以及程序，该行进方向信息输出装置具备：行进方向估计部，其计算用户的行进方向；旋转量计算部，其计算用户所保持的便携设备的绕重力轴的旋转量；以及选择部，其基于旋转量的累积值，来选择是输出与行进方向估计部计算出的行进方向相应的行进方向信息，还是输出维持了已输出 的行进方向信息的行进方向信息。

在本发明的第二方式中，提供一种地图匹配装置，其具备：行进方向信息输出装置；存储部，其存储用户的初始位置和地图信息；以及位置决定部，其基于与从行进方向信息输出装置输出的自初始位置起的用户的行进方向信息相应的移动量，来决定上述用户在地图上的位置。

在本发明的第三方式中，提供一种行进方向信息输出方法，包括以下步骤：估计用户的行进方向；以及基于用户所保持的便携设备是否沿与地面平行的方向来回晃动，来选择是输出与计算出的用户的行进方向相应的行进方向信息，还是输出维持了已输出的行进方向信息的行进方向信息。

此外，上述的发明的概要并不是列举出本发明需要的特征的全部，这些特征组的子组合也能够成为发明。

附图说明

图1示出本实施方式所涉及的便携设备10的一例。

图2将本实施方式所涉及的行进方向信息输出装置100的结构例与传感器20一起示出。

图3示出本实施方式所涉及的行进方向信息输出装置100的动作流程。

图4示出保持本实施方式所涉及的便携设备10的用户30的一例。

图5示出本实施方式所涉及的行进方向信息输出装置100的与时间轴相应的动作的一例。

图6示出本实施方式所涉及的地图匹配装置200的结构例。

图7示出作为本实施方式所涉及的行进方向信息输出装置100而发挥功能的计算机1900的硬件结构的一例。

具体实施方式

以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但是以下的实施方式并不是对权利要求书所涉及的发明进行限定，另外，在实施方式中所说明的特征的 组合并不一定全部是发明的解决方案所必须的。

图1示出本实施方式所涉及的便携设备10的一例。便携设备10搭载有多个传感器，该多个传感器检测该便携设备10的运动、保持状态以及位置等。便携设备10具备航位推算系统，该航位推算系统根据搭载于便携设备10自身的传感器等的输出来显示该便携设备10的当前位置和到目的地的路线等。除此以外，便携设备10也可以还具备地图匹配功能来作为地图匹配装置而发挥功能。

作为一例，便携设备10具备用于与外部的装置和因特网等连接的通信功能以及用于执行程序的数据处理功能等。便携设备10例如是智能电话、手机、平板型PC(Personal Computer：个人计算机)、便携式GPS(Global Positioning System：全球定位系统)装置或者小型PC等。便携设备10具备显示部12。

显示部12例如根据用户的指示来显示因特网的网页、电子邮件、地图、以及用于对文档/音乐/视频/图像数据等进行操作的画面。另外，显示部12例如是被输入用户的指示的触摸面板显示器，通过来自用户的触摸输入来在浏览器等软件的操作画面上输入用户的指示。也可以代替上述方式而通过手势输入来对便携设备10输入用户的指示。也可以代替上述方式而利用键盘、鼠标和/或操纵杆等输入设备来对便携设备10输入用户的指示。

在此，对在本实施方式所涉及的便携设备10中将平行于显示部12的显示面的面设为xy平面、将垂直于该显示面的方向设为z轴的例子进行说明。另外，对在本实施方式所涉及的便携设备10中显示部12具有纵长的长方形形状的例子进行说明。而且，将沿着该长方形的两组相对的边中的短边的方向(横向)设为x轴，将沿着长边的方向(纵向)设为y轴。

即，对在用户手持着便携设备10来观看显示部12的情况下水平方向大致平行于x轴、用户站立的铅直方向(即重力方向)大致平行于yz平面的例子进行说明。在该情况下，在用户将便携设备10用作电话并贴近耳朵进行通话的情况下，用户所朝向的行进方向大致平行于xy平面，与该行进方向垂直的面大致平行于z轴。

在这样的本实施方式的便携设备10中，使用多个定位方法系统，来将保持该便携设备10的用户的位置信息显示于显示部12。便携设备10例如在能够接收来自多个GPS卫星的发送信号的情况下，使用GPS功能来显示用户的位置信息。另外，也可以是，便携设备10在无法接收到来自多个GPS卫星的发送信号的情况下，从GPS切换到航位推算系统，将由GPS获取到的位置信息用作用户的初始位置来持续估计并显示用户的位置信息。

也可以代替上述方式，便携设备10根据用户的输入来开始航位推算系统。在该情况下，便携设备10可以是，对于用户的初始位置的信息也通过该用户的输入来获取。另外，便携设备10可以执行地图匹配来将用户的位置信息与地图信息一起显示。

在用户保持着这样的便携设备10步行的情况下，有时该便携设备10向与用户的行进方向不同的方向移动。例如，在用户一边确认显示部12所显示的地图一边步行的情况下、或者在用户在面向商店街等的道路上一边眺望商品一边步行的情况下，有时该用户会一边左右移动便携设备10的位置一边行进。另外，在用户蜿蜒曲折地步行的情况下，便携设备10的位置不仅沿行进方向移动、还相对于行进方向向左右方向移动。

当基于来自这样向与行进方向不同的方向移动的便携设备10的传感器信号来估计该便携设备10的行进方向时，行进方向与便携设备10的朝向相应地时时刻刻发生变化。即，行进方向向与用户的行进方向不同的朝向连续不断地变化，因此估计精度降低，产生与当前位置之间的误差。

另外，当便携设备10执行地图匹配功能时，该功能根据估计出的行进方向来决定用户步行中的道路，因此有时导致用户的当前位置的估计误差变得更大。因此，本实施方式的便携设备10具备即使该便携设备10沿与行进方向不同的方向变动也防止行进方向的估计精度降低的行进方向信息输出装置。

图2将本实施方式所涉及的行进方向信息输出装置100的结构例与传感器20一起示出。传感器20既可以包括搭载于便携设备10的角速度传感器、加速度传感器以及地磁传感器中的至少一个，另外，还可以是这些传感器的组 合。传感器20例如针对以搭载该传感器20的便携设备为原点的正交坐标系的三个xyz轴中的至少2轴，输出加速度、角速度和/或地磁的检测结果。

行进方向信息输出装置100输出与保持便携设备10的用户的行进方向相应的行进方向信息。行进方向信息输出装置100具备获取部110、存储部120、行进方向估计部130、旋转量计算部140、转向判断部150以及选择部160。

获取部110与多个传感器20相连接，获取来自传感器20的传感器信号。获取部110获取与便携设备10的移动和静止这种用户的行进状态相应的来自传感器20的传感器信号。作为一例，在用户携带着便携设备10步行的情况下，获取部110从传感器20获取与伴随用户的步行而产生的便携设备10的移动相应的传感器信号。获取部110将获取到的传感器信号存储到存储部120。

存储部120与获取部110相连接，存储从该获取部110接收到的传感器信号。存储部120例如根据行进方向估计部130和旋转量计算部140等各部的请求来向请求源供给所存储的传感器信号的信息。

行进方向估计部130估计用户的行进方向。行进方向估计部130与存储部120相连接，以来自便携设备10所具备的传感器20的传感器信号为输入，并基于该传感器信号来估计用户的行进方向。行进方向估计部130例如对传感器信号实施信号解析或图案匹配等来检测伴随用户的步行而产生的图案信号，并对该图案信号的行进方向依赖性进行解析，由此来估计该用户的行进方向。这种基于用户正在步行的情况下的传感器信号来估计用户的行进方向的方法在航位推算中是已知的。行进方向估计部130可以通过这样被用作航位推算的已知的行进方向估计方法来估计用户的行进方向。

旋转量计算部140计算用户所保持的便携设备10的绕重力轴的旋转量。旋转量计算部140与存储部120相连接，以来自便携设备10所具备的传感器20的传感器信号为输入，基于该传感器信号来计算重力轴方向上的便携设备10的旋转量。作为一例，旋转量计算部140通过将来自多个角速度传感器和/或加速度传感器的传感器信号合成后进行轴变换，来计算绕重力轴的旋转量。

另外，旋转量计算部140将对在预先决定的时间间隔内计算出的旋转量 进行累积所得到的累积量作为该时间间隔内的便携设备10的旋转量而输出。在此，对以下的例子进行说明：本实施方式的各旋转量具有与旋转方向相应的符号，在沿不同的方向旋转同一角度的情况下，累积量计算为零。即，旋转量计算部140通过对从传感器信号得到的便携设备10的旋转量进行累积，来计算在进行累积的时间间隔内便携设备10所旋转的旋转量。

例如，在预先决定的时间间隔内用户使便携设备10沿重力轴方向的右旋方向旋转40度、沿左旋方向旋转75度的情况下，旋转量计算部140将对各个旋转量进行累积所得到的35度作为该时间间隔内的便携设备10的旋转量而输出。在此，以左旋的旋转方向为正方向来进行了说明。

转向判断部150与旋转量计算部140相连接，根据在预先决定的期间内的便携设备10的旋转量，来判断用户是否变更了行进方向。转向判断部150将判断出的结果供给到选择部160。

选择部160与行进方向估计部130以及旋转量计算部140相连接，基于旋转量计算部140计算出的旋转量的累积值，来选择是输出与行进方向估计部130计算出的行进方向相应的行进方向信息，还是输出维持了已输出的行进方向信息的行进方向信息。选择部160与检测出了用户一边使便携设备10沿左右方向移动一边持续进行步行动作的情况等相应地切换该用户的行进方向的变化的检测方法。

另外，选择部160与转向判断部150相连接，与转向判断部150判断出用户的行进方向变更相应地选择输出与行进方向估计部130估计出的行进方向相应的行进方向信息。选择部160向外部输出选择出的行进方向信息。

以上的本实施方式的行进方向信息输出装置100根据用户的步行状态，来选择是输出行进方向估计部130的过去的估计结果，还是输出行进方向估计部130的更新后的最近的估计结果。关于行进方向信息输出装置100的动作，用图3来进行说明。

图3示出本实施方式所涉及的行进方向信息输出装置100的动作流程。行进方向信息输出装置100通过执行图3所示的动作流程，来输出携带便携设备 10的用户的行进方向的估计结果。

首先，获取部110获取来自与行进方向信息输出装置100相连接的多个传感器20的输出(S310)。获取部110将获取到的传感器信号存储到存储部120。获取部110可以与传感器20的传感器信号的输出定时同步地持续执行该传感器信号的获取和向存储部120的存储，也可以代替上述方式而以预先决定的周期持续执行该传感器信号的获取和向存储部120的存储。

接着，行进方向估计部130基于传感器信号来估计用户的行进方向(S320)。行进方向估计部130可以根据角速度传感器、加速度传感器以及地磁传感器中的至少一个传感器的传感器信号、或者这些传感器的传感器信号的组合来估计用户的行进方向。行进方向估计部130可以通过例如专利文献1所记载的那样的、被用作航位推算的已知的行进方向估计方法来估计用户的行进方向。

另外，行进方向估计部130例如可以基于角速度传感器和/或加速度传感器等的传感器信号来估计用户的行进方向，在该情况下，根据各传感器所检测的行进方向的变化来估计用户的行进方向。作为一例，行进方向估计部130对用户的行进方向的从初始值起的变化进行积累，来估计用户的行进方向。

另外，行进方向估计部130例如可以基于地磁传感器等的传感器信号来估计用户的行进方向，在该情况下，根据与同地磁之间的差相应的绝对坐标来估计用户的行进方向。行进方向估计部130以预先决定的定时持续执行用户的行进方向的估计，并将估计结果供给到选择部160。

接着，旋转量计算部140计算预先决定的第一时间间隔Δt₁内的绕重力轴的旋转量的累积值来作为第一累积旋转量(S330)。在本实施方式中，对以下的例子进行说明：旋转量计算部140根据来自多个加速度传感器和角速度传感器的传感器信号来计算绕重力轴的旋转量。

图4示出保持本实施方式所涉及的便携设备10的用户30的一例。图4示出保持便携设备10的用户30在水平的地面40上正在步行的例子。在图4中示出了以下的例子：以g表示重力方向，便携设备10的z轴相对于重力方向g形成 为θ度的角度、y轴相对于重力方向g形成为θ+90度的角度、x轴相对于重力方向g形成为90度的角度。

作为一例，旋转量计算部140根据多个加速度传感器的传感器信号来计算便携设备10的各轴与重力方向g之间所形成的角。在此，已知重力加速度为1G，因此能够根据该1G被分配到便携设备10的xyz轴的程度，来计算便携设备10的各轴与重力方向g之间所形成的角。即，旋转量计算部140能够计算便携设备10的z轴相对于重力方向g形成θ度的角度、y轴相对于重力方向g形成θ+90度的角度、x轴相对于重力方向g形成90度的角度。

而且，旋转量计算部140根据与便携设备10的xyz轴的各轴对应的角速度传感器的传感器信号来计算绕重力轴的旋转量W_g。在图4的例子的情况下，旋转量计算部140能够根据从传感器信号得到的绕y轴方向的旋转量W_y和绕z轴方向的旋转量W_z如下式那样计算绕重力轴的旋转量W_g。

(式1)

W_g＝W_ysinθ+W_zcosθ

在此，在用户30保持便携设备10的情况下使xyz轴中的一个轴朝向垂直于重力方向g的方向的情况较多。例如，如图4所示，在用户30观看便携设备10的显示部12的情况下，x轴方向朝向大致垂直于重力方向g的方向。另外，在用户30将便携设备10横向地保持来观看显示部12的情况下，y轴方向朝向大致垂直于重力方向g的方向。另外，在用户30将便携设备10贴近耳朵来进行通话的情况下，x轴方向和z轴方向朝向大致垂直于重力方向g的方向。

这样，当用户30保持便携设备10时，xyz轴中的至少一个轴朝向大致垂直于重力方向g的方向，因此与朝向该垂直的方向的轴对应的角速度传感器的传感器信号几乎不含有被计算为绕重力轴的旋转量W_g的成分。例如，在式1中不含有图4的绕x轴方向的旋转量W_x。

因此，旋转量计算部140可以从与xyz轴对应的三个角速度传感器的传感器信号(旋转量)中，按照重力方向的成分从大到小的顺序选择两个旋转量 W_max和W_2nd，并使用该旋转量W_max和W_2nd来计算绕重力轴的旋转量W_g。在该情况下，旋转量计算部140通过下式来计算绕重力轴的旋转量W_g。

(式2)

W_g＝W_maxsinθ+W_2ndcosθ

作为一例，旋转量计算部140按照与xyz轴分别对应的加速度传感器的传感器信号的平均值从大到小的顺序来选择两个轴。在此，角速度传感器所输出的传感器信号的平均值是近似地表示重力成分加速度的偏移值。因此，旋转量计算部140按照该平均值从大到小的顺序选择两个对应的轴，将绕两个轴的角速度传感器的传感器信号(旋转量)作为旋转量W_max和W_2nd。

在与xyz轴对应的三个角速度传感器的旋转量的重力方向的成分产生了能够判定顺序这种的程度的差异的情况下，旋转量计算部140可以如上述那样根据两个旋转量的成分计算绕重力轴的旋转量W_g。作为一例，在三个角速度传感器的输出值的重力方向的成分的绝对值最小的值小于预先决定的值的情况下，旋转量计算部140使用式2来计算绕重力轴的旋转量W_g。由此，与根据同xyz轴对应的三个角速度传感器的旋转量来计算绕重力轴的旋转量W_g的情况相比，旋转量计算部140能够简便且高速地计算旋转量W_g。

而且，旋转量计算部140对在预先决定的第一时间间隔Δt₁内计算出的多个绕重力轴的旋转量W_g进行累积，来计算为第一累积旋转量。另外，旋转量计算部140每隔第一间隔Δit₁计算第一累积旋转量。

图5示出本实施方式所涉及的行进方向信息输出装置100的与时间轴相应的动作的一例。图5示意性地示出了以时间轴为横轴、由本实施方式的旋转量计算部140对绕重力轴的旋转量W_g进行累积的过程的波形。例如，图5的波形a₀至a_n表示在波形为高(high)状态的情况下旋转量计算部140对旋转量W_g进行累积、在低(low)状态下不进行累积的情况。即，旋转量计算部140在时刻t₀开始第一时间间隔Δt₁的累积，在时刻t₂结束该累积来计算第一累积旋转量(波形a₀)。

另外，旋转量计算部140在时刻t₁开始第一时间间隔Δt₁的累积，在时刻t₃结束该累积来计算第一累积旋转量(波形a₁)。这样，旋转量计算部140每隔第一间隔Δit₁顺次计算第一累积旋转量(波形a₀～a_n)。

在此，旋转量计算部140可以将第一间隔Δit₁设为比第一时间间隔Δt₁短的时间间隔。在该情况下，旋转量计算部140可以并行地分别执行多个第一累积旋转量的计算。在图5中示出了旋转量计算部140将第一间隔Δit₁设为第一时间间隔Δt₁的约1/2的例子。

选择部160以预先决定的第一时间间隔Δt₁内的第一累积旋转量在预先决定的第一基准累积旋转量以上为条件(S340：是)，选择维持已输出的行进方向信息(S342)。例如，在从时刻t₀到t₂为止的第一时间间隔Δt₁的累积结果为第一基准累积旋转量以上的情况下，选择部160维持在时刻t₀以前行进方向估计部130所输出的行进方向信息。在此，有时以第一时间间隔Δt₁的时间程度，用户东张西望的情况(用户一边使便携设备10沿左右方向移动一边行进的情况)与(向右或左方向)转向的情况下的旋转量的累积值没有大的差，难以区别是东张西望还是转向。因此，期望的是，直到通过比第一时间间隔Δt₁更长时间的检测而确定出是东张西望还是转向为止，不进行行进方向的更新。

在此，第一时间间隔Δt₁可以是用户步行1步以上且约10步以下的程度的时间。期望的是，第一时间间隔Δt₁约是步行数步的程度的时间。期望的是，第一时间间隔Δt₁是用户步行1步到6步的程度的时间，例如，期望的是0.5秒到3.0秒左右的时间。更加期望的是用户步行2步到4步的程度的时间，例如，期望的是1.0秒到2.0秒左右的时间。另外，也可以与用户相应地设定第一时间间隔Δt₁。另外，第一基准角度可以是10度以上的角度，例如可以是20度左右的角度。另外，优选的是，第一基准角度是30度左右的角度。另外，第一基准角度也可以根据用户而设定。

即，例如在检测出在用户行走数步左右的第一时间间隔Δt₁内绕重力轴的旋转量W_g的累积值为第一基准角度以上的情况下，选择部160判断为该用户开始了一边使便携设备10沿左右方向移动一边行进的动作。而且，选择部160 将用户持续进行该动作的期间作为只是相对于行进方向朝向左右而并不改变行进方向的可能性高的期间，维持输出紧挨着开始该动作之前的行进方向信息。

接着，旋转量计算部140为了计算预先决定的第二时间间隔Δt₂内的旋转量而开始进行绕重力轴的旋转量的累积(S350)。旋转量计算部140每隔第二间隔Δit₂对第二时间间隔Δt₂内的绕重力轴的旋转量W_g进行累积来计算累积旋转量。在此，第二时间间隔Δt₂与第二间隔Δit₂是大致相同的时间间隔。

例如，图5的波形b₀至b₂表示在波形为高状态的情况下旋转量计算部140对旋转量W_g进行累积、在低状态下不进行累积的情况。在波形b₀的情况下，旋转量计算部140在从时刻t₀到第二时间间隔Δt₂结束的时刻t₅为止的期间内对旋转量W_g进行累积，将作为累积结果的累积旋转量W_g0作为第二累积旋转量而输出。

在波形b₁的情况下，旋转量计算部140在时刻t₅开始第二时间间隔Δt₂的累积，到时间间隔Δt₂结束的时刻t₁₀为止对旋转量W_g进行累积，来计算累积旋转量W_g1。然后，将W_g0与W_g1相加而得到的累积旋转量作为第二累积旋转量而输出。这样，旋转量计算部140每隔第二间隔Δit₂对第二时间间隔Δt₂内的旋转量W_g进行累积来计算累积旋转量，将与过去所计算出的累积旋转量相加所得到的累积旋转量作为第二累积旋转量而输出(波形b₀～b₂)。

在上述的例子中，将从时刻t₀到时刻t₅的时间间隔设为第二时间间隔Δt₂，在波形b₁上结果是对第二时间间隔Δt₂的2倍的时间间隔(从时刻t₀到时刻t₁₀的时间间隔)内的旋转量W_g进行了累积，旋转量计算部140将累积结果作为第二累积旋转量而输出。代替上述方式，例如，如果将时刻t₀到时刻t₁₀设为所定义的第二时间间隔Δt₂，则旋转量计算部140将第二时间间隔Δt₂内的旋转量W_g的累积结果作为第二累积旋转量而输出，每隔(与第二时间间隔Δt₂大致相等的)第二间隔Δit₂对第二时间间隔Δt₂内的旋转量进行累积，对前一个计算出的第二累积旋转量加上累积结果来作为新的第二累积旋转量而输出。

在此，旋转量计算部140将第二时间间隔Δt₂设为比第一时间间隔Δt₁长的 期间。即，在旋转量计算部140对第二累积旋转量进行累积的过程中，旋转量计算部140并行执行多个第一累积旋转量的计算。即，在旋转量计算部140对第二累积旋转量进行累积的期间，执行多个根据第一累积旋转量进行的判定，因此以该多个判定结果全部在第一基准累积旋转量以上为条件，旋转量计算部140持续第二累积旋转量的累积。这样，与每隔第一间隔Δit₁计算的多个旋转量的累积值中的至少一个旋转量的累积值对应的第一时间间隔Δt₁的开始时刻和结束时刻在第二时间间隔Δt₂的开始时刻以后且结束时刻以前的期间内经过。

这样，旋转量计算部140根据第一累积旋转量为第一基准累积旋转量以上，判断为用户开始了一边使便携设备10沿左右方向移动一边行进的动作，并开始第二累积旋转量的累积。然后，旋转量计算部140可以直到该动作结束为止持续进行第二累积旋转量的累积。

在此，旋转量计算部140可以在时刻t不足第二累积旋转量的累积时间的情况下将该第二累积旋转量设为0而输出。例如，在根据时刻t₂的第一累积旋转量的计算结果而判断为了用户开始了一边使便携设备10沿左右方向移动一边行进的动作的情况下，在时刻t₂、t₃、···等阶段累计时间对于计算第二累积旋转量来说不充足，因此旋转量计算部140可以将第二累积旋转量设为0而输出。

接着，转向判断部150判断预先决定的第二时间间隔Δt₂内的旋转量的累积值、即第二累积旋转量是否为预先决定的第二基准累积旋转量以上(S360)。在此，在第二累积旋转量小于第二基准累积旋转量的情况下，转向判断部150判断为用户没有变更行进方向，返回到由行进方向估计部130进行的用户的行进方向的估计阶段S320(S360：否)。选择部160与转向判断部150判断为了用户的行进方向没有变更相应地选择输出维持了已输出的行进方向信息的行进方向信息。在此，由于在时刻t对于第二累积旋转量的累积时间来说不足的情况下旋转量计算部140将该第二累积旋转量设为0，因此在该情况下也返回到用户的行进方向的估计阶段S320。

另一方面，在持续维持行进方向估计部130的已输出的行进方向信息的情况下(即，第一时间间隔内的旋转量的累积值为第一基准累积旋转量以上的情况下)，转向判断部150以预先决定的第二时间间隔Δt₂内的旋转量的累积值在预先决定的第二基准累积旋转量以上为条件，判断用户变更了行进方向(S360：是)。这样，在第一累积旋转量成为第一基准累积旋转量以上的状态持续能够计算出第二累积旋转量的时间以上、且计算出的第二累积旋转量变为了第二基准累积旋转量以上的情况下，转向判断部150判断为用户变更了行进方向。在该情况下，行进方向信息输出装置100可以直到下一次第一累积旋转量变为小于第一基准累积旋转量为止，即使该第一累积旋转量为第一基准累积旋转量以上也视为行进方向正在持续变化而不进行行进方向信息的维持。在此，通过第二时间间隔Δt₂的比第一时间间隔Δt₁长的时间的检测，在用户东张西望的情况下累积旋转量几乎为0(因为行进方向不变化)，与此相对，在转向的情况下累积旋转量累积了行进方向发生变化的量，因此能够区别二者。即，转向判断部150通过使用第二时间间隔Δt₂的期间而能够判断是用户东张西望的情况还是转向的情况，在判断为转向的情况下，能够通过反映了方位变化量的累积旋转量来输出正确的行进步行信息。

即使用户持续进行一边使便携设备10沿左右方向移动一边行进的动作，转向判断部150也能够通过取得第二时间间隔Δt₂内的便携设备10的绕重力轴的旋转量W_g的总和，来抵消与该左右方向的移动相应的行进方向的改变。而且，在旋转量W_g的总和与行进方向(即，例如0度)之间产生了差的情况下，转向判断部150能够判断为用户变更了行进方向。

在此，第二时间间隔Δt₂可以是第一时间间隔Δt₁的1.5倍以上且10倍以下左右的时间。即，期望的是，第二时间间隔Δt₂是与用户一边朝向左右方向一边进行步行且行进方向发生变化的程度的步数对应的时间间隔。

期望的是，第一时间间隔Δt₁是步行1步到6步的程度的时间，例如，期望设为0.5秒到3.0秒左右的时间。更加期望的是，设为步行2步到4步的程度的时间，例如，更期望设为1.0秒到2.0秒左右的时间。

期望的是，将第二时间间隔Δt₂设为用户步行3步到15步的程度的时间，例如，期望设为1.5秒到7.5秒左右的时间。更加期望的是，设为用户步行4步到10步的程度的时间，例如，期望设为2.0秒到5.0秒左右的时间。另外，可以与第一时间间隔Δt₁同样地，与用户相应地设定第二时间间隔Δt₂。

另外，第二基准角度可以是10度以上的角度，例如，可以是20度左右的角度。第一基准角度优选是30度左右的角度。第二基准角度可以是与第一基准角度大致相同的角度。另外，也可以与用户相应地设定第二基准角度。

另外，转向判断部150也可以还以包含在第二时间间隔Δt₂内的第一时间间隔内的旋转量的旋转方向全部朝向一个方向为条件来判断用户的行进方向的变更。在用户以一边朝向左右方向一边步行的方式改变行进方向的情况下，存在向行进方向变化的一侧逐渐变化的情况。

因此，在第一累积旋转量成为第一基准累积旋转量以上的状态持续、第一累积旋转量的正负的符号全部相同、且第二累积旋转量变为了第二基准累积旋转量以上的情况下，转向判断部150判断为用户变更了行进方向。由此，转向判断部150能够检测出难以检测的长期间内的用户朝向的变更。

转向判断部150在判断为用户的行进方向变更的情况下，将对已输出的行进方向添加第二累积旋转量所得到的行进方向作为要选择的行进方向信息而供给到选择部160。选择部160从转向判断部150接收到该要选择的行进方向信息，与此相应地输出该行进方向信息来更新行进方向(S370)。

由此，即使用户以一边朝向左右方向一边步行的方式改变行进方向，行进方向信息输出装置100也能够通过累积而抵消被估计为与行进方向无关的估计结果。而且，通过将第二基准累积旋转量以上的行进方向的改变添加到紧挨着进行累积之前所输出的行进方向上，行进方向信息输出装置100能够计算并输出更加正确的行进方向信息。

另外，在行进方向估计部130使用地磁传感器等的传感器信号并通过绝对坐标来估计用户的行进方向的情况下，转向判断部150也可以取代上述方式而将行进方向估计部130的最新的估计结果作为要选择的行进方向信息供 给到选择部160。

行进方向信息输出装置100与被输入了用户的处理结束的指示相应地结束航位推算的处理(S380：是)。另外，也可以是，行进方向信息输出装置100与建立同GPS卫星等之间的通信而获取到当前位置的信息相应地结束航位推算的处理。另外，直到被输入处理的中止或中断的指示为止，行进方向信息输出装置100返回至行进方向的估计阶段S320来持续进行处理(S380：否)。

在该情况下，选择部160可以与旋转量计算部140同步地每隔预先决定的第一间隔Δit₁顺次执行要输出的行进方向信息的选择。另外，选择部160可以将第一间隔Δit₁设为比第一时间间隔Δt₁短的时间间隔。即，选择部160以第一时间间隔内的旋转量的累积值在第一基准累积旋转量以上为条件来持续维持已输出的行进方向。

另外，在持续维持行进方向估计部130的已输出的行进方向信息的情况下(即，第一时间间隔内的旋转量的累积值为第一基准累积旋转量以上的情况下)，转向判断部150可以与旋转量计算部140同步地每隔预先决定的第二间隔Δit₂判断用户是否变更了行进方向。

在以上的说明中，说明了第一累积旋转量为预先决定的第一基准累积旋转量以上的情况。与此相对，选择部160以第一时间间隔内的旋转量的累积值小于第一基准累积旋转量为条件，选择输出与行进方向估计部估计出的行进方向相应的行进方向信息(S340：否)。

即，例如，在用户走行数步左右的期间内的第一累积旋转量小于第一基准角度的情况下，选择部160判断为该用户没有一边使便携设备10沿左右方向移动一边行进、或者已经结束了该沿左右方向移动的行进动作。而且，选择部160在维持紧挨着开始该动作之前的行进方向信息的情况下停止该维持。

然后，旋转量计算部140计算第三时间间隔Δt₃内的绕重力轴的旋转量的累积值作为第三累积旋转量(S390)。旋转量计算部140对在第三时间间隔Δt₃内计算的多个绕重力轴的旋转量W_g进行累积，来计算为第三累积旋转量。

旋转量计算部140将从检测出第一累积旋转量为第一基准累积旋转量以上起到不同的第一累积旋转量变为小于第一基准累积旋转量为止的期间设为第三时间间隔Δt₃。即，旋转量计算部140根据用户的动作来决定第三时间间隔Δt₃。例如，如图5的波形c₀所示，旋转量计算部140将从第一累积旋转量变为第一基准角度以上的第一时间间隔的开始时间Δt₁起到第一累积旋转量变为小于第一基准角度的第一时间间隔的结束时间Δt_n+2为止的期间作为第三时间间隔Δt₃，对该第三时间间隔Δt₃内的旋转量W_g进行累积来计算第三累积旋转量。即，第三时间间隔Δt₃与用户的动作相应地变化，因此有时该第三时间间隔Δt₂结束的时刻与第二时间间隔Δt₂结束的时刻不一致。

接着，转向判断部150判断第三累积旋转量是否为预先决定的第三基准累积旋转量以上(S400)。在此，在第三累积旋转量小于第三基准累积旋转量的情况下，转向判断部150判断为用户没有变更行进方向，并将判断结果供给到选择部160(S400：否)。作为一例，选择部160接收到该判断结果，与此相应地选择由行进方向估计部130估计出的最新的估计结果作为用户的行进方向信息而输出(S410)。此外，第三基准累积旋转量既可以是与第二基准累积旋转量不同的值，也可以是相同的值。

在此，在从最初的测定起第一累积旋转量小于第一基准累积旋转量的情况下，旋转量计算部140可以将行进方向估计部130的估计结果原样输出。这样，行进方向信息输出装置100在判断为用户没有一边使便携设备10沿左右方向移动一边行进的情况下，认为行进方向估计部130的估计结果可靠而输出该估计结果。另外，行进方向信息输出装置100在判断为用户结束了一边使便携设备10沿左右方向移动一边行进的动作、且在持续该动作的过程中用户没有变更行进方向的情况下，也认为行进方向估计部130的估计结果可靠而输出该估计结果。

另外，转向判断部150以在持续维持了行进方向估计部130的已输出的行进方向信息之后第一时间间隔内的旋转量的累积值变为了小于第一基准累积旋转量、且从第一时间间隔内的旋转量的累积值自小于第一基准累积旋转 量的状态变为第一基准累积旋转量以上的时刻起到第一时间间隔内的旋转量的累积值变为小于第一基准累积旋转量的时刻为止的时间间隔内的旋转量的累积值在所述第三基准累积旋转量以上为条件，来进一步判断用户变更了行进方向(S400：是)。这样，即使用户在比第二时间间隔Δt₂长的时间间隔内改变行进方向，转向判断部150也能够检测出该改变。

即，在用户结束了一边使便携设备10沿左右方向移动一边行进的动作的情况下，转向判断部150根据该动作的持续期间的绕重力轴的旋转量W_g的总和与行进方向(即0度)之间的差，来判断在该动作的持续期间内用户是否变更了行进方向。

这样，转向判断部150能够检测出比第二时间间隔Δt₂长的长期间内的用户朝向的变更。另外，转向判断部150即使在根据第二累积旋转量进行的转向检测中发生了漏检测等，也能够通过根据该第三累积旋转量进行的转向检测来检测出。

转向判断部150在通过根据第三累积旋转量进行的转向检测判断出用户的行进方向变更的情况下，将对已输出的行进方向添加第三累积旋转量所得到的行进方向作为要选择的行进方向信息来供给到选择部160。选择部160从转向判断部150接收到该要选择的行进方向信息，与此相应地输出该行进方向信息来更新行进方向(S420)。

另外，在行进方向估计部130使用地磁传感器等的传感器信号并通过绝对坐标来估计用户的行进方向的情况下，转向判断部150也可以取代上述方式而将行进方向估计部130的最新的估计结果作为要选择的行进方向信息而供给到选择部160。

如以上那样，本实施方式的行进方向信息输出装置100估计用户的行进方向，基于该用户所保持的便携设备是否沿与地面平行的方向来回晃动，来选择是输出与计算出的该用户的行进方向相应的行进方向信息，还是输出维持了已输出的行进方向信息的行进方向信息。即，行进方向信息输出装置100与用户一边使便携设备10沿左右方向移动一边行进的情况相应地保留行进 方向估计部130的估计结果，维持输出该动作前的估计结果。由此，行进方向信息输出装置100能够防止由于立即采用与用户朝向左右方向的动作相应的行进方向估计部130的估计结果而产生的行进方向的估计误差。

另外，行进方向信息输出装置100能够基于第一累积旋转量、第二累积旋转量以及第三累积旋转量这种通过多个不同的累积时间得到的绕重力轴的旋转量，来使与用户的行进方向无关的左右方向的移动相抵消，并且能够高精度地判断用户的行进方向从而估计用户行进的路线。

说明了以上的本实施方式的行进方向信息输出装置100的旋转量计算部140基于获取部110所获取到的角速度传感器的传感器信号来计算绕重力轴的旋转量的方式。旋转量计算部140也可以代替上述方式而基于地磁传感器的传感器信号来计算绕重力轴的旋转量。旋转量计算部140也可以根据便携设备10的各xyz轴与地磁的方向分别形成的角度的时间上的变化来计算绕重力轴的旋转量。

旋转量计算部140也可以代替上述方式而根据其它获取该旋转量。例如，在行进方向估计部130对传感器信号进行解析来执行行进方向的估计的情况下，有时也辅助性地计算绕重力轴的旋转量。在这种情况下，旋转量计算部140通过从行进方向估计部130获取绕重力轴的旋转量并进行累积，能够提高处理速度。

如以上那样，本实施方式的行进方向信息输出装置100能够正确地判断用户的行进方向，因此即使应用于地图匹配，也能够高精度地估计该用户在地图上的位置。图6示出本实施方式所涉及的地图匹配装置200的结构例。在本实施方式的地图匹配装置200中，对与图2示出的本实施方式所涉及的行进方向信息输出装置100的动作大致相同的部分标注相同的附图标记，并省略说明。地图匹配装置200还具备输入部210和位置决定部220。

输入部210用于输入用户的初始位置。另外，输入部210也可以用于输入开始地图匹配功能的处理的指示。作为一例，地图匹配装置200可以使便携设备10的显示部12显示地图信息，使用户指定当前位置，由此输入用户的初 始位置以及输入地图匹配功能的开始。在该情况下，作为一例，输入部210可以是与显示部12相组合的触摸面板等输入设备。

存储部120存储使显示部12显示的地图信息。另外，存储部120可以存储从输入部210输入的用户的初始位置。

位置决定部220基于与从行进方向信息输出装置100输出的自初始位置起的用户的行进方向信息相应的移动量，来决定用户在地图上的位置。行进方向信息输出装置100能够将降低误差后的用户的行进方向作为行进方向信息输出，因此位置决定部220能够正确地决定该用户在地图上的位置。

在此，地图匹配装置200可以还具备对用户的步行动作进行检测的步行检测部。在该情况下，位置决定部220可以具有该步行检测部。步行检测部例如在检测出用户正在步行的情况下，还对伴随步行而产生的周期信号的脉冲数进行计数来检测用户步行的步数的信息。由此，位置决定部220能够使用该用户步行的步数的信息和用户的步幅的信息来计算用户的移动量(步数×步幅)。在此，存储部120可以预先存储用户的步幅的信息。

位置决定部220将所决定的用户的位置与地图信息一起显示于显示部12。由此，即使用户使便携设备与行进方向无关地沿左右方向移动，也能够确认用户自身在地图上的位置。

图7示出作为本实施方式所涉及的行进方向信息输出装置100而发挥功能的计算机1900的硬件结构的一例。本实施方式所涉及的计算机1900例如被搭载于便携设备10的内部。也可以代替上述方式，计算机1900被设置在便携设备10的外部，接收来自便携设备10的传感器输出并将行进方向的输出结果等发送到便携设备10。在该情况下，作为一例，计算机1900与便携设备10之间以无线的方式进行发送和接收。

本实施方式所涉及的计算机1900具备：CPU周边部，其具有通过主控制器2082而相互连接的CPU 2000、RAM 2020、图形控制器2075以及显示装置2080；通过输入输出控制器2084而与主控制器2082相连接的通信接口2030、存储部2040、输入输出部2060、ROM 2010、卡槽2050以及输入输出芯片2070。

主控制器2082将RAM 2020和以高的传送速率访问RAM 2020的CPU2000以及图形控制器2075连接。CPU 2000基于保存在ROM 2010和RAM 2020中的程序来进行动作，从而进行各部的控制。图形控制器2075获取CPU 2000等在设置于RAM 2020内的帧缓冲器上生成的图像数据，并使该图像数据显示在显示装置2080上。也可以代替上述方式，图形控制器2075在内部包含用于保存CPU 2000等所生成的图像数据的帧缓冲器。

输入输出控制器2084将主控制器2082和作为比较高速的输入输出装置的通信接口2030、存储部2040以及输入输出部2060连接。通信接口2030经由网络来与其它装置之间进行通信。存储部2040保存计算机1900内的CPU 2000所使用的程序和数据。存储部2040是非易失性存储器，例如是闪存或硬盘等。

输入输出部2060与连接器2095相连接，与外部之间发送接收程序或数据，并经由RAM 2020而提供到存储部2040。输入输出部2060可以通过标准化的连接器和通信方式来与外部之间进行发送接收，在该情况下，输入输出部2060可以使用USB、IEEE1394、HDMI(注册商标)或Thunderbolt(注册商标)等标准。另外，输入输出部2060也可以使用Bluetooth(注册商标)等无线通信标准来与外部之间进行发送接收。

输入输出控制器2084还与ROM 2010、卡槽2050以及输入输出芯片2070这种比较低速的输入输出装置相连接。ROM 2010保存计算机1900在启动时所执行的引导程序和/或依赖于计算机1900的硬件的程序等。卡槽2050从存储卡2090读取程序或数据，并经由RAM 2020而提供到存储部2040。输入输出芯片2070也可以将卡槽2050连接到输入输出控制器2084，并且例如经由并行端口、串行端口、键盘端口、鼠标端口等而将各种输入输出装置连接到输入输出控制器2084。

经由RAM 2020而向存储部2040提供的程序是经由输入输出部2060或被保存在存储卡2090等记录介质中而由利用者提供的。程序被从记录介质读出，经由RAM 2020而被安装在计算机1900内的存储部2040，且在CPU 2000中被执行。

程序被安装在计算机1900，使计算机1900作为获取部110、存储部120、行进方向估计部130、旋转量计算部140、转向判断部150以及选择部160等而发挥功能。

程序中所描述的信息处理通过被读入到计算机1900来作为软件与上述的各种硬件资源协同工作的具体的单元的获取部110、存储部120、行进方向估计部130、旋转量计算部140、转向判断部150以及选择部160等而发挥功能。而且，通过利用该具体的单元实现与本实施方式中的计算机1900的使用目的相应的信息的运算或加工，来构建与使用目的相应的特有的行进方向信息输出装置100。

作为一例，在计算机1900与外部的装置等之间进行通信的情况下，CPU2000执行装载到RAM 2020上的通信程序，基于通信程序中所描述的处理内容来对通信接口2030指示通信处理。通信接口2030接受CPU 2000的控制，来读出存储于在RAM 2020、存储部2040、存储卡2090或者经由输入输出部2060而连接的存储装置上设置的发送缓冲存储区域等中的发送数据后向网络发送，或者将从网络接收到的接收数据写入被设置在存储装置上的接收缓冲存储区域等。这样，通信接口2030既可以通过DMA(Direct Memory Access：存储器直接存取)方式来与存储装置之间传送发送接收数据，也可以代替上述方式，通过由CPU 2000从作为传送源的存储装置或通信接口2030读出数据、并向作为传送目的地的通信接口2030或存储装置写入数据，来传送发送接收数据。

另外，CPU 2000从保存在存储部2040、存储卡2090或经由输入输出部2060而连接的存储装置等中的文件或数据库等中将全部或需要的部分通过DMA传送等读入到RAM 2020，并对RAM 2020上的数据进行各种处理。然后，CPU 2000将已结束处理的数据通过DMA传送等写回到存储装置。在这样的处理中，RAM 2020被视为暂时保存存储装置的内容的单元，因此在本实施方式中，将RAM 2020和存储装置等总称为存储器、存储部或存储装置等。本实施方式中的各种程序、数据、表、数据库等各种信息被保存在这种 存储装置上，成为信息处理的对象。此外，CPU 2000还能够将RAM 2020的一部分保持为高速缓冲存储器，并能够在高速缓冲存储器上进行读写。在这种方式下，高速缓冲存储器也承担RAM 2020的功能的一部分，因此在本实施方式中，除了区别地表示的情况以外，高速缓冲存储器也包含于RAM2020、存储器和/或存储装置。

另外，CPU 2000对从RAM 2020读出的数据进行各种处理后写回到RAM2020，其中，该各种处理是由程序的命令串指定的，包括本实施方式中所记载的各种运算、信息的加工、条件判断、信息的检索/置换等。例如，CPU 2000在进行条件判断的情况下，判断在本实施方式中示出的各种变量是否满足与其它变量或常数相比为大、小、以上、以下或相等等条件，在条件成立的情况(或者不成立的情况)下，分支到不同的命令串或者调用子程序。

另外，CPU 2000能够检索保存在存储装置内的文件或数据库等中的信息。例如，在存储装置中保存有将第一属性的属性值与第二属性的属性值分别关联起来的多个条目的情况下，CPU 2000能够通过从保存在存储装置中的多个条目中检索出与指定了第一属性的属性值的条件一致的条目、并读出保存在该条目中的第二属性的属性值，来得到与满足规定的条件的第一属性相关联的第二属性的属性值。

以上示出的程序或模块也可以保存在外部的记录介质中。作为记录介质，除了存储卡2090以外，还能够使用DVD、Blu-ray(注册商标)或CD等光学记录介质、MO(Magnetic Optical:磁盘)等磁光记录介质、磁带介质、IC卡等半导体存储器等。另外，也可以将在与专用通信网络或因特网连接的服务器系统中设置的硬盘或RAM等存储装置用作记录介质，经由网络向计算机1900提供程序。

以上使用实施方式来说明了本发明，但是本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围。本领域技术人员明确可知能够对上述实施方式施加多种变更或改良。根据权利要求书的记载明确可知施加了那样的变更或改良的方式也能够包含在本发明的技术范围内。

应该注意的是：关于在权利要求书、说明书以及附图中示出的装置、系统、程序以及方法中的动作、过程、步骤以及阶段等各处理的执行顺序，只要没有特别注明“先于…”、“在…之前”等、并且并非在后面的处理中使用之前的处理的输出，就能够以任意的顺序来实现。关于权利要求书、说明书以及附图中的动作流程，为了便于说明而使用“首先，”、“接着，”等来进行了说明，但是并不是意味着必须以此顺序来实施。

附图标记说明

10：便携设备；12：显示部；20：传感器；30：用户；40：地面；100：行进方向信息输出装置；110：获取部；120：存储部；130：行进方向估计部；140：旋转量计算部；150：转向判断部；160：选择部；200：地图匹配装置；210：输入部；220：位置决定部；1900：计算机；2000：CPU；2010：ROM；2020：RAM；2030：通信接口；2040：存储部；2050：卡槽；2060：输入输出部；2070：输入输出芯片；2075：图形控制器；2080：显示装置；2082：主控制器；2084：输入输出控制器；2090：存储卡；2095：连接器。