本發(fā)明涉及一種檢測裝置、檢測系統(tǒng)以及移動體等。

背景技術(shù)：

作為在無法通過gps等而從移動體的外部取得位置信息的情況下對移動體的自身位置進(jìn)行推斷的方法，而已知被稱為航位推測法或者測距法的方法。在這些方法中，根據(jù)來自被設(shè)置在移動體上的各種的傳感器的輸出，而對移動體的自身位置進(jìn)行推斷。

例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種方位角測量裝置，所述方位角測量裝置對移動體的繞鉛直軸的旋轉(zhuǎn)角速度、和驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測，并根據(jù)被施加在驅(qū)動輪上的驅(qū)動力而選擇被檢測出的移動體的繞鉛直軸的旋轉(zhuǎn)角速度與由驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度而推斷出的移動體的繞鉛直軸的旋轉(zhuǎn)角速度中的任意一個(gè)。

或者，在專利文獻(xiàn)2中公開了一種顧客移動路徑信息收集裝置，所述顧客移動路徑信息收集裝置通過被安裝在購物車上的攝像單元而對地面圖像進(jìn)行攝像，并根據(jù)該地面圖像而對購物車的行進(jìn)狀態(tài)及行進(jìn)速度進(jìn)行檢測。

在上述的自身位置推斷中存在如下課題，即，根據(jù)在移動體的何處設(shè)置傳感器的情形的不同，而存在有無法準(zhǔn)確地推斷出移動體的自身位置的情況。例如，雖然在汽車等中一般情況下通過車速脈沖和車身的陀螺傳感器輸出而對自身位置進(jìn)行推斷，但即使將其應(yīng)用在購物車等中也無法推斷出準(zhǔn)確的自身位置。在購物車等中，通過所謂的小腳輪而使車輪以能夠相對于移動體的主體而自由轉(zhuǎn)動的方式而被安裝。因此，移動方向與主體的朝向之間無關(guān)(例如，購物車能夠以一直朝向前的方式而朝橫向或朝向后方移動)，從而無法根據(jù)車速脈沖和車身的陀螺傳感器輸出而知曉自身位置。

此外，在專利文獻(xiàn)2這樣的方法中，由于需要設(shè)置攝像單元或進(jìn)行地面圖像的圖像處理，因此存在裝置的大型化或者處理的復(fù)雜化等的課題。

根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方式，能夠提供一種通過設(shè)置于車輪上的傳感器而能夠更準(zhǔn)確地對移動體的自身位置進(jìn)行推斷的檢測裝置、檢測系統(tǒng)及移動體等。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-349399號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2007-58758號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為用于解決上述課題的至少一部分而完成的發(fā)明，其能夠作為以下的形態(tài)或方式來實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種檢測裝置，包括：第一傳感器，其對移動體的車輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測；第二傳感器，其將所述車輪的偏航方向的轉(zhuǎn)動的角速度信息或者角度信息作為偏航方向轉(zhuǎn)動信息而進(jìn)行檢測；存儲部，其對向處理部輸出的所述旋轉(zhuǎn)信息和所述偏航方向轉(zhuǎn)動信息進(jìn)行存儲，所述處理部根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)信息和所述偏航方向轉(zhuǎn)動信息而求出所述移動體的位置信息。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，通過第一傳感器而檢測出車輪的旋轉(zhuǎn)信息，并且通過第二傳感器而檢測出車輪的偏航方向轉(zhuǎn)動信息。而且，將該被檢測出的車輪的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息輸出至處理部中，并且通過處理部而取得移動體的位置信息。由此，通過被設(shè)置于車輪上的傳感器而能夠準(zhǔn)確地對移動體的自身位置進(jìn)行推斷。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述第一傳感器被設(shè)置于所述車輪上，所述第二傳感器被設(shè)置于同所述車輪一起繞著與所述偏航方向的轉(zhuǎn)動的軸平行的軸而進(jìn)行轉(zhuǎn)動的部件上。

由于車輪與移動體所行進(jìn)的平面相切，因此車輪的朝向或旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)確地反映了移動體的移動方向或移動速度。因此，通過在車輪上設(shè)置第一傳感器，并且在同車輪一起繞著與偏航方向的轉(zhuǎn)動的軸平行的軸而進(jìn)行轉(zhuǎn)動的部件上設(shè)置第二傳感器，從而使準(zhǔn)確的自身位置推斷成為可能。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述第一傳感器及所述第二傳感器為陀螺傳感器。

通過使用陀螺傳感器，從而能夠?qū)崿F(xiàn)可安裝在車輪等上的小型的檢測裝置、或高精度的自身位置推斷、或處理負(fù)載較小的自身位置推斷。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述車輪能夠繞著與所述偏航方向的轉(zhuǎn)動的軸平行的軸而進(jìn)行360度的轉(zhuǎn)動。

在車輪相對于移動體的主體而繞著與偏航方向的轉(zhuǎn)動的軸平行的軸而自由地進(jìn)行轉(zhuǎn)動的情況下，移動體的移動方向與主體的朝向之間無關(guān)。因此，即使在主體上安裝陀螺傳感器等傳感器也無法準(zhǔn)確地推斷出自身位置。對于這一點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，通過第一傳感器對車輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測，并且第二傳感器對車輪的偏航方向轉(zhuǎn)動信息進(jìn)行檢測，從而能夠準(zhǔn)確地對移動體的自身位置進(jìn)行推斷。

此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述移動體為非自動行進(jìn)式的移動體。

通過在非自動行進(jìn)式的移動體中實(shí)施自身位置推斷，從而能夠?qū)τ脩籼峁└鞣N的信息。例如，在店鋪或工廠、圖書館、書庫等中，通過取得手推車或運(yùn)貨車的路徑信息，從而能夠獲得顧客或使用者的路徑、停留的位置、通過時(shí)間等信息、或者對這些信息進(jìn)行了分析的信息。

此外，本發(fā)明的其他方式涉及一種檢測裝置，包括：第一傳感器，其對移動體的車輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測；第二傳感器，其將所述車輪的偏航方向的轉(zhuǎn)動的角速度信息或者角度信息作為偏航方向轉(zhuǎn)動信息而進(jìn)行檢測；通信部，其將所述旋轉(zhuǎn)信息和所述偏航方向轉(zhuǎn)動信息向處理部進(jìn)行發(fā)送，所述處理部根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)信息和所述偏航方向轉(zhuǎn)動信息而求出所述移動體的位置信息。

根據(jù)本發(fā)明的其他方式，通過第一傳感器而檢測出車輪的旋轉(zhuǎn)信息，通過第二傳感器而檢測出車輪的偏航方向轉(zhuǎn)動信息。而且，將該被檢測出的車輪的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息發(fā)送至處理部中，并且通過處理部而取得移動體的位置信息。由此，通過被設(shè)置于車輪上的傳感器而能夠準(zhǔn)確地對移動體的自身位置進(jìn)行推斷。

此外，本發(fā)明的另一其他的方式涉及一種檢測系統(tǒng)，包括：第一傳感器，其對移動體的車輪的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測；第二傳感器，其將所述車輪的偏航方向的轉(zhuǎn)動的角速度信息或者角度信息作為偏航方向轉(zhuǎn)動信息而進(jìn)行檢測；處理部，其根據(jù)所述車輪的所述旋轉(zhuǎn)信息和所述偏航方向轉(zhuǎn)動信息而實(shí)施所述移動體的位置信息的推斷處理。

根據(jù)本發(fā)明的另一其他的方式，通過第一傳感器而檢測出車輪的旋轉(zhuǎn)信息，并且通過第二傳感器而檢測出車輪的偏航方向轉(zhuǎn)動信息，并且根據(jù)該被檢測出的車輪的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息而通過處理部來取得移動體的位置信息。由此，通過被設(shè)置于車輪上的傳感器而能夠準(zhǔn)確地對移動體的自身位置進(jìn)行推斷。

此外，在本發(fā)明的另一其他的方式中，也可以采用如下方式，即，所述第一傳感器為將所述車輪的旋轉(zhuǎn)的角速度信息或者角度信息作為所述旋轉(zhuǎn)信息而進(jìn)行檢測的傳感器，所述處理部實(shí)施如下的推斷處理，即，在所述推斷處理中，根據(jù)對所述旋轉(zhuǎn)信息的所述角速度信息進(jìn)行積分處理所得到的角度信息、或所述旋轉(zhuǎn)信息的所述角度信息而求出所述車輪的移動距離，并且根據(jù)對所述偏航方向轉(zhuǎn)動信息的所述角速度信息進(jìn)行積分處理所得到的角度信息、或所述偏航方向轉(zhuǎn)動信息的所述角度信息而求出所述車輪的各移動距離中移動方向，從而根據(jù)所述移動距離和所述移動方向而對所述移動體的所述位置進(jìn)行推斷。

通過實(shí)施這樣的推斷處理，從而根據(jù)由第一傳感器所檢測出的車輪的旋轉(zhuǎn)信息和由第二傳感器所檢測出的車輪的偏航方向轉(zhuǎn)動信息，而能夠?qū)σ苿芋w的自身位置進(jìn)行推斷。此外，通過這種簡單的處理，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低處理負(fù)載的自身位置推斷。

此外，在本發(fā)明的另一其他的方式中，也可以采用如下方式，即，所述第一傳感器為將所述車輪的所述旋轉(zhuǎn)的角速度信息或者角度信息作為所述旋轉(zhuǎn)信息而進(jìn)行檢測的傳感器，在所述移動體從第一位置移動至第二位置的情況下，所述處理部根據(jù)基于所述旋轉(zhuǎn)信息和所述偏航方向轉(zhuǎn)動信息而推斷出的所述第二位置處的所述位置信息和與所述第二位置相對應(yīng)的預(yù)定的位置信息間的差分，而求出作為所述推斷處理中的零點(diǎn)補(bǔ)正值以及靈敏度補(bǔ)正值中的至少一方的補(bǔ)正值。

根據(jù)這種方式，能夠根據(jù)所推斷出的位置信息與原本應(yīng)獲得的位置信息(預(yù)定的位置信息)間的誤差(差分)而求出補(bǔ)正值。

此外，在本發(fā)明的另一其他的方式中，也可以采用如下方式，即，所述處理部取得沿著從所述第一位置起到所述第二位置的路徑的多個(gè)所述位置信息亦即路徑信息，并根據(jù)所述路徑信息而求出所述補(bǔ)正值，并且根據(jù)所述補(bǔ)正值而對所述路徑信息進(jìn)行修正。

根據(jù)這種方式，從而能夠臨時(shí)求出從第一位置起到第二位置的路徑信息，并使用該路徑信息而求出補(bǔ)正值，并且通過該補(bǔ)正值而事后對路徑信息進(jìn)行修正。由此，能夠取得更準(zhǔn)確的路徑信息。

此外，在本發(fā)明的另一其他的方式中，也可以采用如下方式，即，包括存儲部，其對所述補(bǔ)正值進(jìn)行存儲，所述處理部根據(jù)被存儲于所述存儲部中的所述補(bǔ)正值，而實(shí)施所述位置信息的所述推斷處理。

根據(jù)這種方式，能夠在例如開始使用移動體之前的初始化作業(yè)等中求出從第一位置起到第二位置的路徑信息，并使用該路徑信息而求出補(bǔ)正值，并且將該補(bǔ)正值存儲在存儲部中。而且，能夠在此后使用移動體的情況下，根據(jù)被存儲在存儲部中的補(bǔ)正值而取得位置信息。由此，能夠取得更準(zhǔn)確的位置信息。

此外，在本發(fā)明的另一其他的方式中，也可以采用如下方式，即，在根據(jù)所述位置信息而判斷為所述移動體移動至預(yù)定區(qū)域內(nèi)的情況下，所述處理部實(shí)施對與所述預(yù)定區(qū)域相關(guān)的信息進(jìn)行提示的處理。

根據(jù)這種方式，根據(jù)位置信息而向移動體的用戶提示與預(yù)定區(qū)域相關(guān)的信息。由此，能夠根據(jù)用戶的移動路徑而提供與其移動路徑相關(guān)的各種的信息，從而提高便利性。

此外，在本發(fā)明的另一其他的方式中，也可以采用如下方式，即，在判斷為多個(gè)移動體之中、預(yù)定數(shù)量以上的移動體存在于預(yù)定區(qū)域內(nèi)的情況下，所述處理部實(shí)施通知處理，其中，所述多個(gè)移動體中的各個(gè)移動體具有所述第一傳感器和所述第二傳感器。

根據(jù)這種方式，能夠根據(jù)位置信息而向運(yùn)用多個(gè)移動體的用戶通知預(yù)定數(shù)以上的移動體是否存在于預(yù)定區(qū)域內(nèi)。由此，能夠提供與多個(gè)移動體的位置相對應(yīng)的各種的信息，從而提高便利性。

此外，本發(fā)明的另一其他的方式涉及一種包括上述的任意一個(gè)所述的檢測裝置的移動體。

此外，本發(fā)明的另一其他的方式涉及一種包括上述的任意一個(gè)所述的檢測系統(tǒng)的移動體。

附圖說明

圖1為檢測裝置的結(jié)構(gòu)例。

圖2為檢測裝置、檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。

圖3為檢測系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。

圖4a、圖4b為移動體的結(jié)構(gòu)例。

圖5為以購物車為例的情況下的檢測系統(tǒng)的動作說明圖。

圖6為補(bǔ)正值的取得處理、補(bǔ)正處理的概念說明圖。

圖7為校準(zhǔn)處理的流程圖。

圖8為在閑時(shí)對路徑信息進(jìn)行補(bǔ)正的情況下的處理流程圖。

圖9為將閑時(shí)補(bǔ)正應(yīng)用在實(shí)際的行進(jìn)數(shù)據(jù)中的示例。

圖10為將閑時(shí)補(bǔ)正應(yīng)用在實(shí)際的行進(jìn)數(shù)據(jù)中的示例。

圖11為在閑時(shí)對路徑信息進(jìn)行補(bǔ)正的情況下的處理流程圖。

圖12為事先求出補(bǔ)正值的情況下的處理流程圖。

圖13為陀螺傳感器的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。

圖14為電路裝置的驅(qū)動電路、檢測電路的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。

具體實(shí)施方式

以下，對于本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施的方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，在下文中所說明的本實(shí)施方式并非對專利請求的范圍所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行不合理限定，在本實(shí)施方式中所說明的所有結(jié)構(gòu)并不一定都是作為本發(fā)明的解決方式而必需的結(jié)構(gòu)。

1.檢測裝置、檢測系統(tǒng)

在圖1中圖示了本實(shí)施方式的檢測裝置500的結(jié)構(gòu)例。在圖2中圖示了本實(shí)施方式的檢測裝置500、檢測系統(tǒng)600的結(jié)構(gòu)例。檢測系統(tǒng)600包括檢測裝置500、處理部300。檢測裝置500包括第一傳感器單元800、第二傳感器單元900。第一傳感器單元800包括陀螺傳感器810(第一傳感器)、存儲部820、通信部830。第二傳感器單元900包括陀螺傳感器910(第二傳感器)、存儲部920、通信部930。處理部300包括cpu310、通信部320、存儲部330、操作部340、顯示部350。

第一傳感器單元800被設(shè)置于移動體的車輪35上，并與車輪35的旋轉(zhuǎn)一起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。作為移動體能夠假定例如在零售店的店鋪內(nèi)所利用的購物車、或者在倉庫和工廠內(nèi)所利用的運(yùn)貨車等的非自動行進(jìn)式的(人等的外部動力成為動力的)移動體。陀螺傳感器810的檢測軸與車輪35的旋轉(zhuǎn)軸l1平行，而陀螺傳感器810對繞旋轉(zhuǎn)軸l1的車輪35的旋轉(zhuǎn)角速度進(jìn)行檢測?；蛘?，陀螺傳感器810將對旋轉(zhuǎn)角速度進(jìn)行積分處理而得到的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行輸出。所檢測出的旋轉(zhuǎn)角速度或旋轉(zhuǎn)角度(車輪35的旋轉(zhuǎn)信息)被存儲于存儲部820中。通信部830將被存儲于存儲部820中的旋轉(zhuǎn)角速度或旋轉(zhuǎn)角度向處理部300的通信部320進(jìn)行發(fā)送。

另外，由于陀螺傳感器810只要能夠檢測繞旋轉(zhuǎn)軸l1的角速度即可，因此該檢測軸也可以不與旋轉(zhuǎn)軸l1平行。雖然檢測軸與旋轉(zhuǎn)軸l1所成的角只要小于90度即可，但優(yōu)選為10度以內(nèi)，并且更優(yōu)選為0度。

第二傳感器單元900被設(shè)置于將移動體的主體25與車輪35連接的小腳輪部15(在廣義上為連接部件)上，并且與小腳輪部15相對于主體25的轉(zhuǎn)動(即車輪35相對于主體25的轉(zhuǎn)動)一起進(jìn)行轉(zhuǎn)動。小腳輪部15能夠繞轉(zhuǎn)動軸l2而自由地(360度)進(jìn)行順時(shí)針以及逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)。在移動體的通常的行進(jìn)狀態(tài)(使用狀態(tài))下，轉(zhuǎn)動軸l2為偏航方向的轉(zhuǎn)動的軸(與移動體所行進(jìn)的平面垂直的方向的軸)。此外，轉(zhuǎn)動軸l2為與旋轉(zhuǎn)軸l1正交(在廣義上為交叉)的軸。陀螺傳感器910的檢測軸與小腳輪部15的轉(zhuǎn)動軸l2平行，陀螺傳感器910對繞轉(zhuǎn)動軸l2的小腳輪部15的轉(zhuǎn)動角速度進(jìn)行檢測?；蛘?，陀螺傳感器910將對轉(zhuǎn)動角速度進(jìn)行積分處理所得到的轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行輸出。所檢測出的轉(zhuǎn)動角速度或轉(zhuǎn)動角度(車輪35的偏航方向轉(zhuǎn)動信息)被存儲于存儲部920中。通信部930將被存儲于存儲部920中的轉(zhuǎn)動角速度或轉(zhuǎn)動角度向處理部300的通信部320進(jìn)行發(fā)送。

另外，由于陀螺傳感器910只要能夠檢測繞轉(zhuǎn)動軸l2的角速度即可，因此該檢測軸也可以不與轉(zhuǎn)動軸l2平行。雖然檢測軸與轉(zhuǎn)動軸l2所成的角只要小于90度即可，但優(yōu)選為10度以內(nèi)，并且更優(yōu)選為0度。

處理部300為例如為pc(personalcomputer：個(gè)人計(jì)算機(jī))或服務(wù)器裝置、便攜式信息終端等的信息處理裝置或者專用的運(yùn)算裝置等。處理部300既可以被搭載于移動體上，也可以被設(shè)置在與移動體不同的位置處。

通信部320對來自第一傳感器單元800的車輪35的旋轉(zhuǎn)角速度或旋轉(zhuǎn)角度、和來自第二傳感器單元900的小腳輪部15的轉(zhuǎn)動角速度或轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行接收。這些信息被存儲于存儲部330中。cpu310(在廣義上為處理器、處理裝置)根據(jù)車輪35的旋轉(zhuǎn)角速度或旋轉(zhuǎn)角度和小腳輪部15的轉(zhuǎn)動角速度或轉(zhuǎn)動角度而對移動體的位置或移動路徑進(jìn)行推斷，并將位置信息或路徑信息存儲于存儲部330中。

在處理部300接收到車輪35的旋轉(zhuǎn)角速度的情況下，cpu310對該旋轉(zhuǎn)角速度進(jìn)行積分處理而轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)角度。在處理部300接收到車輪的旋轉(zhuǎn)角度的情況下，cpu310使用該旋轉(zhuǎn)角度。cpu310將旋轉(zhuǎn)角度換算為車輪35的移動距離。例如，在旋轉(zhuǎn)角度為車輪35的旋轉(zhuǎn)數(shù)(角度除以360度(或2π)而得到的值)的情況下，在該旋轉(zhuǎn)數(shù)上乘以車輪35的圓周從而求出移動距離。

此外，在處理部300接收到小腳輪部15的轉(zhuǎn)動角速度的情況下，cpu310對該轉(zhuǎn)動角速度進(jìn)行積分處理而轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動角度。在處理部300接收到小腳輪部15的轉(zhuǎn)動角度的情況下，cpu310使用該轉(zhuǎn)動角度。例如，轉(zhuǎn)動角度為，以小腳輪部15的初始角度為基準(zhǔn)的相對的角度。cpu310將該轉(zhuǎn)動角度作為小腳輪部15的朝向(車輪35的朝向、車輪35的移動方向)來使用。

cpu310根據(jù)車輪35的移動距離和小腳輪部15的朝向而求出位置信息。例如，移動距離和朝向在離散的各個(gè)時(shí)刻中被求出。位置信息為相對于初始位置的相對的信息，根據(jù)從初始位置起開始移動并在最初的時(shí)刻所獲得的移動距離和朝向，從而獲得初始位置的下一個(gè)位置，并且通過在各個(gè)時(shí)刻依次進(jìn)行重復(fù)操作，從而獲得各個(gè)時(shí)刻的位置信息。一連串的移動路徑中的各個(gè)時(shí)刻的位置信息作為路徑信息而被存儲于存儲部330中。

操作部340為用戶對處理部300實(shí)施操作輸入的單元，例如能夠使用按鈕或觸摸面板、鼠標(biāo)、鍵盤等各種的操作設(shè)備。

顯示部350為對由cpu310完成的處理結(jié)果等進(jìn)行顯示的單元，例如由液晶顯示裝置等構(gòu)成。例如，在實(shí)時(shí)地取得移動體的位置信息的情況下，也可以顯示與該位置相對應(yīng)的信息并向用戶提供。

另外，存儲部820、920能夠假定為例如sram(staticrandomaccessmemory：靜態(tài)隨機(jī)存儲器)、dram(dynamicrandomaccessmemory：動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)等易失性存儲、eeprom(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory：電可擦可編程只讀存儲器)等非易失性存儲器、寄存器(例如也可以為陀螺傳感器810內(nèi)的集成電路裝置所包含的寄存器)等。存儲部330能夠假定為例如易失性存儲器或非易失性存儲器等半導(dǎo)體存儲器、寄存器、硬盤驅(qū)動器等磁存儲裝置等。

通信部830、930和通信部320所實(shí)施的通信既可以為無線通信(例如無線lan或近距離無線通信、移動通信等)，也可以為無線通信與有線通信(例如usb或有線lan等)的組合。例如，也可以采用如下方式，即，通信部830、930經(jīng)由無線路由器等而與通信網(wǎng)(例如互聯(lián)網(wǎng))連接，并且該通信網(wǎng)和通信部320被有線連接。雖然通信部830、930與通信部320被有線連接，但如果考慮小腳輪部15自由地轉(zhuǎn)動則優(yōu)選為無線連接。在處理部300被設(shè)置在與移動體不同的位置處的情況下，假定處理部300對多個(gè)移動體的路徑信息進(jìn)行處理。在該情況下，處理部300實(shí)施與多個(gè)檢測裝置500的通信。

如上文所說明的那樣，本實(shí)施方式的檢測裝置500包括：第一傳感器，其對移動體的車輪35的旋轉(zhuǎn)信息進(jìn)行檢測；第二傳感器，其將車輪35的偏航方向的轉(zhuǎn)動的角速度信息或角度信息作為偏航方向轉(zhuǎn)動信息而進(jìn)行檢測；存儲部820、920，其對旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息進(jìn)行存儲。存儲在存儲部820、920中的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息向處理部300被輸出，處理部300根據(jù)旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息而求出移動體的位置信息。

如上文所述，在由于相對于主體25而自由地轉(zhuǎn)動的小腳輪部15等而使移動體的移動方向與主體25的朝向之間無關(guān)的情況下，即使在主體25上安裝陀螺傳感器也無法推斷出自身位置。對于這一點(diǎn)，根據(jù)本實(shí)施方式，通過第一傳感器而檢測出車輪35的旋轉(zhuǎn)信息，并且通過第二傳感器而檢測出車輪35的偏航方向轉(zhuǎn)動信息。而且，根據(jù)車輪35的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息而取得移動體的位置信息。由此，無論車輪35相對于主體25而以何種方式被安裝，均能夠根據(jù)車輪35的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息而推斷出準(zhǔn)確的自身位置。

另外，在圖1、圖2的實(shí)施方式中，第一傳感器與陀螺傳感器810相對應(yīng)，旋轉(zhuǎn)信息與表示將車輪35的車軸設(shè)為旋轉(zhuǎn)軸l1的旋轉(zhuǎn)角速度或旋轉(zhuǎn)角度的信息相對應(yīng)。另外，第一傳感器并不限定于陀螺傳感器810，也可以使用例如旋轉(zhuǎn)編碼器或車速傳感器(對車速脈沖進(jìn)行輸出的傳感器)等。第二傳感器與陀螺傳感器910相對應(yīng)，偏航方向的轉(zhuǎn)動的角速度信息與小腳輪部15的轉(zhuǎn)動角速度或轉(zhuǎn)動角度的信息相對應(yīng)。

旋轉(zhuǎn)角速度、轉(zhuǎn)動角速度例如由dps(degreepersecond：度/秒)來表示，并且與其值相對應(yīng)的數(shù)字編碼為表示旋轉(zhuǎn)角速度、轉(zhuǎn)動角速度的信息。旋轉(zhuǎn)角度、轉(zhuǎn)動角度例如由角度或弧度、旋轉(zhuǎn)數(shù)(角度除以360而得到的值、弧度除以2π而得到的值)，并且與其值相對應(yīng)的數(shù)字編碼為表示旋轉(zhuǎn)角度、轉(zhuǎn)動角度的信息。

偏航方向的轉(zhuǎn)動的軸為與移動體所行進(jìn)的平面垂直的方向。在例如移動體行進(jìn)在地面上的情況下，偏航方向的轉(zhuǎn)動的軸與垂直方向的軸相對應(yīng)，或者在移動體行進(jìn)在壁面這樣的情況下，偏航方向的轉(zhuǎn)動的軸與垂直于壁面的方向的軸相對應(yīng)。

此處，雖然在上述的實(shí)施方式中假定了非自動行進(jìn)式的移動體，但本實(shí)施方式的自身位置推斷方法也能夠應(yīng)用在自動行進(jìn)式的移動體中的自身位置推斷或自主導(dǎo)航中。此外，雖然在上述的實(shí)施方式中假定了經(jīng)由小腳輪部15而將主體25與車輪35連接的情況，但本實(shí)施方式的自身位置推斷方法也能夠應(yīng)用在例如汽車那樣在預(yù)定角度范圍內(nèi)使車輪相對于車身(主體)而進(jìn)行轉(zhuǎn)動的情況中。

此外，在本實(shí)施方式中，第一傳感器被設(shè)置于車輪35上，第二傳感器被設(shè)置于同車輪35一起繞著與偏航方向的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸l2而進(jìn)行轉(zhuǎn)動的部件上。具體而言，第二傳感器被設(shè)置于小腳輪部15(在廣義上為將主體25與車輪35連接的部件)上。

由于車輪35與移動體所行進(jìn)的平面(地面等)相切，因此車輪35的朝向或旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)確地反映了移動體的移動方向或移動速度。因此，如本實(shí)施方式所示，通過在車輪35及小腳輪部15上設(shè)置傳感器，從而對車輪35的旋轉(zhuǎn)信息及偏航方向轉(zhuǎn)動信息進(jìn)行檢測，由此根據(jù)這些信息而使準(zhǔn)確的自身位置推斷變得可能。

此外，在本實(shí)施方式中，第一傳感器及第二傳感器為陀螺傳感器。作為陀螺傳感器，能夠使用例如利用了水晶振子的振動陀螺或利用了mems的振動陀螺等。

陀螺傳感器的輸出為角速度或角度，通過簡單的運(yùn)算而能夠?qū)⑦@些輸出換算為距離或方向。此外，陀螺傳感器與加速度傳感器等相比能夠獲得比較穩(wěn)定的信號，并且即使使用在因地面的凹凸等而發(fā)生振動的車輪上也能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的測量。此外，上述的振動陀螺等陀螺傳感器被小型化之后而變得實(shí)用化。因此，通過使用陀螺傳感器，從而能夠?qū)崿F(xiàn)可安裝在車輪35或小腳輪部15上的小型的檢測裝置500、或可實(shí)施高精度的自身位置推斷的檢測裝置500、或自身位置推斷的處理負(fù)載較小的檢測系統(tǒng)600。

此外，在本實(shí)施方式中，車輪35能夠繞著偏航方向的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸l2而進(jìn)行360度的轉(zhuǎn)動。

雖然在這種情況下會產(chǎn)生上文所述的課題，但根據(jù)本實(shí)施方式，通過對車輪35的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息進(jìn)行檢測，從而能夠準(zhǔn)確地推斷移動體的位置信息。

此外，在本實(shí)施方式中，移動體為非自動行進(jìn)式的移動體。非自動行進(jìn)式是指，并非由移動體對車輪35進(jìn)行驅(qū)動，而是通過利用例如人等而從移動體的外部向移動體施加力從而使移動體行進(jìn)的方式。

測距法或航位推測法在自動行進(jìn)式的移動體中被用于自主導(dǎo)航的情況較多。另一方面，雖然在非自動行進(jìn)式的移動體中不實(shí)施自主導(dǎo)航，但通過實(shí)施自身位置推斷從而能夠向用戶提供各種的信息。例如，雖然假定在店鋪或工廠、圖書館、書庫等中使用手推車或運(yùn)貨車，但通過取得這樣的手推車或運(yùn)貨車的路徑信息，從而能夠知曉顧客或使用者的路徑、停留的位置、通過時(shí)間等。例如，雖然在店鋪中能夠通過pos(pointofsale：銷售點(diǎn))數(shù)據(jù)而知曉所購買的商品，但通過與路徑信息進(jìn)行組合，從而能夠知曉實(shí)際上未購買但停留而進(jìn)行了考慮的商品?；蛘撸诠S中，能夠利用路徑信息而對作業(yè)效率進(jìn)行分析。此外，在移動過程中實(shí)時(shí)地取得路徑信息的情況下，能夠根據(jù)所推斷出的位置信息而向顧客或使用者提供例如店鋪的商品或工廠中的作業(yè)、圖書館的藏書、書庫的文件等信息。

另外，檢測裝置500也可以為以下的結(jié)構(gòu)。即，檢測裝置500也可以包括第一傳感器、第二傳感器、將車輪35的旋轉(zhuǎn)信息與偏航方向轉(zhuǎn)動信息向處理部300進(jìn)行發(fā)送的通信部830、230。

在該情況下，通信部830、930既可以將被臨時(shí)存儲在存儲部820、920中的信息向處理部300進(jìn)行發(fā)送，或者，通信部830、930也可以從第一傳感器、第二傳感器(未經(jīng)由存儲部820、920)取得信息而向處理部300進(jìn)行發(fā)送。

即使在這樣的結(jié)構(gòu)中，也能夠根據(jù)車輪35的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息而取得移動體的位置信息，從而能夠推斷出準(zhǔn)確的自身位置。

如上文所述，本實(shí)施方式檢測系統(tǒng)600包括第一傳感器、第二傳感器、根據(jù)車輪35的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息而實(shí)施移動體的位置信息的推斷處理的處理部300。

根據(jù)本實(shí)施方式，根據(jù)由第一傳感器和第二傳感器所檢測出的車輪35的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息，并通過處理部300而對移動體的位置信息進(jìn)行推斷。通過構(gòu)成這樣的檢測系統(tǒng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的自身位置推斷。

如上文所述，處理部300既可以被設(shè)置在移動體上，也可以被設(shè)置在移動體的外部。在例如欲向推動手推車或運(yùn)貨車的用戶提供信息的情況下，既可以將處理部300設(shè)置在移動體上，也可以使信息顯示在便攜式信息終端等的外部裝置上?；蛘撸谟鶕?jù)手推車的路徑信息而對購買信息等進(jìn)行分析的情況下，也可以使處理部300與移動體單獨(dú)構(gòu)成。

此外，在本實(shí)施方式中，第一傳感器(陀螺傳感器810)為，將車輪35的旋轉(zhuǎn)的角速度信息(旋轉(zhuǎn)角速度的信息)或者角度信息(旋轉(zhuǎn)角度的信息)作為旋轉(zhuǎn)信息而進(jìn)行檢測的傳感器。處理部300在位置信息的推斷處理中，根據(jù)對旋轉(zhuǎn)信息的角速度信息進(jìn)行了積分處理所得到的角度信息或旋轉(zhuǎn)信息的角度信息而求出車輪35的移動距離。此外，處理部300根據(jù)對偏航方向轉(zhuǎn)動信息的角速度信息進(jìn)行了積分處理所得到的角度信息或偏航方向轉(zhuǎn)動信息的角度信息而求出車輪35的各移動距離的移動方向。而且，處理部300根據(jù)移動距離和移動方向而對移動體的位置進(jìn)行推斷。

通過實(shí)施這種推斷處理，從而根據(jù)由第一傳感器所檢測出的車輪35的旋轉(zhuǎn)信息和由第二傳感器所檢測出的車輪35的偏航方向轉(zhuǎn)動信息而能夠?qū)σ苿芋w的自身位置進(jìn)行推斷。通過角速度信息的積分處理或?qū)⒔嵌刃畔Q算為移動距離的處理、將角度信息換算為移動方向的處理(或者，直接將角度信息作為移動方向的信息來使用)等簡單的處理，從而能夠以低處理負(fù)載而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的自身位置推斷。

此外，在本實(shí)施方式中，在移動體從第一位置起移動至第二位置的情況下，處理部300根據(jù)基于車輪35的旋轉(zhuǎn)信息和偏航方向轉(zhuǎn)動信息而推斷出的第二位置處的位置信息和與第二位置相對應(yīng)的預(yù)定的位置信息間的差分，而求出作為推斷處理中的零點(diǎn)補(bǔ)正值以及靈敏度補(bǔ)正值中的至少一方的補(bǔ)正值。

根據(jù)這種方式，能夠根據(jù)所推斷出的位置信息與本來應(yīng)獲得的位置信息(預(yù)定的位置信息)間的誤差(差分)而求出補(bǔ)正值。例如，通過利用該補(bǔ)正值而事后對路徑信息進(jìn)行修正、或者將補(bǔ)正值應(yīng)用在下一個(gè)的路徑信息的取得中，從而能夠取得實(shí)時(shí)被補(bǔ)正的位置信息。

此處，第一位置和第二位置既可以為相同的位置，也可以為不同的位置。只要至少作為第二位置的位置信息而預(yù)先知曉本來應(yīng)獲得的位置信息(預(yù)定的位置信息)即可。從第一位置到第二位置的移動可以為任意的路徑。例如在圖8中所后述的那樣，在從初始地點(diǎn)開始移動并再次返回至初始地點(diǎn)的情況下，第一位置與第二位置為相同位置(初始地點(diǎn))。有時(shí)會有作為第二位置而被推斷出的位置(目標(biāo)地點(diǎn)的推斷值)與初始地點(diǎn)(目標(biāo)地點(diǎn)的期待值)不同的情況。根據(jù)該差分而求出補(bǔ)正值?；蛘?，如在圖11中所后述的那樣，在多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間實(shí)施校準(zhǔn)的情況下，第一基準(zhǔn)點(diǎn)為第一位置，下一個(gè)的第二基準(zhǔn)點(diǎn)為第二位置，并使用該兩點(diǎn)間的路徑信息而求出補(bǔ)正值。而且，在下一次的校準(zhǔn)中，第二基準(zhǔn)點(diǎn)成為第一位置，而下一個(gè)的第三基準(zhǔn)點(diǎn)成為第二位置。在各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)中本來應(yīng)獲得的位置信息(預(yù)定的位置信息)被存儲在例如存儲部330中。

零點(diǎn)補(bǔ)正值為對陀螺傳感器的零點(diǎn)漂移進(jìn)行補(bǔ)正的補(bǔ)正值。零點(diǎn)漂移為，盡管實(shí)際上檢測軸上的角速度為零，陀螺傳感器還是輸出非零的角速度的情況。將該錯誤地檢測出的角速度稱為零點(diǎn)偏差，對該零點(diǎn)偏差進(jìn)行抵消的值為零點(diǎn)補(bǔ)正值。靈敏度補(bǔ)正值為對陀螺傳感器的檢測靈敏度((角速度)/(檢測數(shù)據(jù)的編碼值))進(jìn)行補(bǔ)正的補(bǔ)正值。雖然在將角速度轉(zhuǎn)換為角度(旋轉(zhuǎn)數(shù))時(shí)使用檢測靈敏度，但是當(dāng)該運(yùn)算所使用的檢測靈敏度與實(shí)際的檢測靈敏度之間存在誤差時(shí)，在利用運(yùn)算所求得的角度與實(shí)際的角度之間會出現(xiàn)誤差。對該誤差進(jìn)行補(bǔ)正的值為靈敏度補(bǔ)正值。另外，在陀螺傳感器810、910的內(nèi)部實(shí)施零點(diǎn)補(bǔ)正或靈敏度補(bǔ)正時(shí)，既可以使用以上述方式所求得的補(bǔ)正值，或者除此以外，也可以在處理部300中進(jìn)一步實(shí)施零點(diǎn)補(bǔ)正或靈敏度補(bǔ)正，并且對位置信息(路徑信息)進(jìn)行補(bǔ)正。

此外，在本實(shí)施方式中，處理部300取得沿著從第一位置到第二位置的路徑的多個(gè)位置信息即路徑信息，并根據(jù)路徑信息而求出補(bǔ)正值，并且根據(jù)補(bǔ)正值而對路徑信息進(jìn)行修正。該處理與在圖8或圖11中所后述的事后的路徑信息的修正相對應(yīng)。

根據(jù)本實(shí)施方式，而臨時(shí)求出從第一位置到第二位置的路徑信息，并使用該路徑信息而求出補(bǔ)正值，并且通過該補(bǔ)正值而事后對路徑信息進(jìn)行修正。由此，能夠使用所取得的路徑信息，而求出最適合該路徑信息的補(bǔ)正值，從而能夠?qū)β窂叫畔⑦M(jìn)行修正。由此，能夠取得更準(zhǔn)確的路徑信息。

另外，例如圖8的處理所示，也可以在取得了從初始地點(diǎn)到目標(biāo)地點(diǎn)的路徑整體信息之后實(shí)施路徑信息的修正。或者如圖11的處理所示，也可以在每次通過被設(shè)置在從初始地點(diǎn)到目標(biāo)地點(diǎn)之間的多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，逐次地對基準(zhǔn)點(diǎn)之間的路徑信息進(jìn)行修正。

此外，檢測系統(tǒng)600包括對補(bǔ)正值進(jìn)行存儲的存儲部(存儲部820、920或存儲部330)。而且，處理部300根據(jù)被存儲于存儲部中的補(bǔ)正值而實(shí)施位置信息的推斷處理。該處理與在圖12中所后述的基于事先所取得的補(bǔ)正值的位置信息的取得相對應(yīng)。

根據(jù)本實(shí)施方式，例如在開始使用移動體之前的初始化作業(yè)等中求出從第一位置到第二位置的路徑信息，并使用該路徑信息而求出補(bǔ)正值，并且將該補(bǔ)正值存儲在存儲部中。而且，在此后使用移動體的情況下，根據(jù)被存儲在存儲部中的補(bǔ)正值而取得位置信息。由此，使用事先所取得的補(bǔ)正值，從而能夠取得已被補(bǔ)正的位置信息(路徑信息)。由此，能夠取得更準(zhǔn)確的位置信息(路徑信息)。

此外，在本實(shí)施方式中，在根據(jù)位置信息而判斷為移動體移動至預(yù)定區(qū)域內(nèi)的情況下，處理部300實(shí)施對與預(yù)定區(qū)域相關(guān)的信息進(jìn)行提示的處理。提示處理為，例如在顯示部350上顯示信息的處理等。

例如，在零售店的店鋪中，顯示陳列在顧客所停留的位置處的商品的信息?；蛘?，在工廠或倉庫中，顯示操作員在各個(gè)位置處所應(yīng)當(dāng)實(shí)施的操作的內(nèi)容?；蛘?，在店鋪或工廠、倉庫中，也可以顯示放置有顧客或操作員所需求的商品或物品的位置。或者，也可以顯示去往該位置的導(dǎo)航信息。

預(yù)定區(qū)域?yàn)椋c該區(qū)域相關(guān)并且向移動體的使用者提供的信息所存在的區(qū)域。例如在上述的示例中，相當(dāng)于店鋪中的商品陳列架的配置區(qū)域、工廠或倉庫中的操作區(qū)域。

根據(jù)本實(shí)施方式，基于位置信息而向移動體的用戶提示與預(yù)定區(qū)域相關(guān)的信息。由此，能夠根據(jù)用戶的移動路徑而提供與其移動路徑相關(guān)的各種的信息，從而提高便利性。

此外，在本實(shí)施方式中，在判斷為各個(gè)移動體具有第一傳感器和第二傳感器的多個(gè)移動體之中、預(yù)定數(shù)量以上的移動體存在于預(yù)定區(qū)域內(nèi)的情況下，處理部300實(shí)施通知處理。通知處理為，例如實(shí)施通過點(diǎn)燈或聲音而實(shí)現(xiàn)通知的處理、或者在顯示部350上顯示通知信息的處理等。

例如，在零售店的店鋪中，在判斷為多個(gè)購物車存在于結(jié)賬處(結(jié)賬寄存器的配置區(qū)域)的情況下，向店員通知該情況。或者，在工廠中，在判斷為多個(gè)堆積了物品的運(yùn)貨車存在于作業(yè)區(qū)域的情況下，將該作業(yè)區(qū)域內(nèi)的作業(yè)被延誤的情況通知給操作員。

預(yù)定區(qū)域?yàn)?，運(yùn)用多個(gè)移動體的用戶(例如店鋪的經(jīng)理或工廠的管理者)所關(guān)注的移動體是否集聚在該區(qū)域內(nèi)的區(qū)域。例如，在上述的示例中，相當(dāng)于店鋪中的結(jié)賬處或工廠中的作業(yè)區(qū)域。

根據(jù)本實(shí)施方式，能夠根據(jù)位置信息而將是否有預(yù)定數(shù)量以上的移動體存在于預(yù)定區(qū)域內(nèi)向運(yùn)用多個(gè)移動體的用戶進(jìn)行通知。由此，能夠提供與多個(gè)移動體的位置相對應(yīng)的各種的信息，從而提高便利性。

2.檢測系統(tǒng)的改變例

另外，檢測系統(tǒng)600的結(jié)構(gòu)并不限定于圖2。例如，在圖3中圖示了檢測系統(tǒng)600的改變結(jié)構(gòu)例、和包括該檢測系統(tǒng)600的信息處理系統(tǒng)700的結(jié)構(gòu)例。

信息處理系統(tǒng)700包括檢測系統(tǒng)600、信息處理裝置400。檢測系統(tǒng)600包括第一傳感器單元800、第二傳感器單元900。第一傳感器單元800包括陀螺傳感器810(第一傳感器)、存儲部820、通信部830、處理部300(cpu，在廣義上為處理器、處理裝置)。第二傳感器單元900包括陀螺傳感器910(第二傳感器)、存儲部920、通信部930。信息處理裝置400包括cpu410、通信部420、存儲部430、操作部440、顯示部450。另外，對與在圖2中所說明的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的符號，并適當(dāng)省略說明。

在該改變結(jié)構(gòu)例中，第一傳感器單元800包括處理部300，并且處理部300實(shí)施自身位置推斷。具體而言，陀螺傳感器910所檢測出的車輪35的偏航方向轉(zhuǎn)動信息經(jīng)由通信部930而被發(fā)送至通信部830中。處理部300根據(jù)陀螺傳感器810所檢測出的車輪35的旋轉(zhuǎn)信息、和通信部830所接收到的偏航方向轉(zhuǎn)動信息而對移動體的位置信息進(jìn)行推斷。通信部830將所推斷出的位置信息向信息處理裝置400的通信部420進(jìn)行發(fā)送。cpu410根據(jù)所接收到的位置信息而實(shí)施各種處理(例如路徑的分析等)。信息處理裝置400被設(shè)置在移動體的外部上，并根據(jù)多個(gè)檢測系統(tǒng)600而取得路徑信息，從而實(shí)施信息處理。

另外，雖然在圖3中對處理部300被包括在第一傳感器單元800中的情況進(jìn)行了說明，但并不限定于此，例如處理部300也可以被包括在第二傳感器單元900中。

3.移動體

在圖4a、圖4b中圖示了本實(shí)施方式的移動體的結(jié)構(gòu)例。圖4a為購物車的示例，圖4b為運(yùn)貨車的示例。

圖4a、圖4b的移動體包括四個(gè)車輪部11～14、主體25。車輪部11～14的各個(gè)車輪部由車輪35和小腳輪部15而構(gòu)成。在圖4a的購物車中，在主體25中包括有例如安裝了車輪部11～14的底盤、用于供用戶操作購物車的把手、用于裝入商品等的車筐等。在圖4b的運(yùn)貨車中，在主體25上包括有例如安裝了車輪部11～14的(以及裝載貨物的)底盤、用于供用戶操作運(yùn)貨車的把手等。

檢測裝置500被安裝在車輪部11～14中的任意一個(gè)上?；蛘撸部梢园惭b在車輪部11～14中的兩個(gè)以上的車輪部上，從而根據(jù)多個(gè)檢測裝置500的檢測結(jié)果而實(shí)施一個(gè)移動體的位置推斷。

既可以在移動體上僅搭載檢測裝置500，也可以在移動體上搭載處理部300并將檢測系統(tǒng)600整體搭載在移動體上。在后者的情況下，如圖4a、圖4b所示，也可以將用于向用戶提供信息的顯示部350安裝在移動體上?；蛘?，也可以采用如下方式，即，在移動體上設(shè)置檢測裝置500、通信部和顯示部350，并將處理部300設(shè)置在移動體的外部上，并將處理部300的運(yùn)算結(jié)果向移動體的通信部進(jìn)行發(fā)送，并且在移動體的顯示部350上顯示處理結(jié)果。

在運(yùn)用多個(gè)移動體的情況下，考慮以下這種的結(jié)構(gòu)。在將處理部300設(shè)置于移動體的外部上的情況下，處理部300實(shí)施與多個(gè)移動體的檢測裝置500(即多個(gè)檢測裝置500)的通信，并實(shí)施各個(gè)移動體的路徑信息的取得或利用了該路徑信息的信息處理等。或者，在將處理部300設(shè)置于移動體上的情況下，在移動體的外部上設(shè)置信息處理裝置400，信息處理裝置400實(shí)施與多個(gè)移動體的處理部300(即多個(gè)處理部300)的通信，并且實(shí)施各個(gè)移動體的路徑信息的取得、或利用了該路徑信息的信息處理等。

另外，本實(shí)施方式的自身位置推斷方法并不限于上述的移動體，也能夠應(yīng)用在通過車輪而行進(jìn)的各種的移動體上。作為這種移動體，能夠假定為例如自行車、行進(jìn)自動裝置(自動行進(jìn)、非自動行進(jìn))、嬰兒車、手推車、汽車、摩托車等。

4.檢測系統(tǒng)的動作

以下，對本實(shí)施方式的檢測系統(tǒng)600的動作進(jìn)行詳細(xì)說明。圖5為以購物車為例的情況下的檢測系統(tǒng)600的動作說明圖。

如圖5所示，購物車sh被放置在手推車放置處(初始位置、預(yù)定位置)，用戶從手推車放置處取出購物車sh，并向商品貨架a～c的配置處移動，選擇商品，通過收銀臺a～c(結(jié)賬處)中的任意一個(gè)，并將購物車sh送回至手推車放置處。

例如，通過用戶開始進(jìn)行操作(例如按下按鈕)、或者從手推車放置處的出入口通過(利用通信而將開始指示發(fā)送至檢測系統(tǒng)600中)等，從而檢測系統(tǒng)600開始取得路徑信息。而且，通過用戶結(jié)束操作(例如按下按鈕)、或者從手推車放置處的出入口通過(利用通信而將結(jié)束指示發(fā)送至檢測系統(tǒng)600中)等，從而檢測系統(tǒng)600結(jié)束路徑信息的取得。

根據(jù)路徑信息而獲得在店鋪內(nèi)用戶所通過的路徑、通過該路徑的各個(gè)位置的時(shí)間或速度等的信息。例如，假設(shè)根據(jù)路徑信息而可知曉用戶在商品貨架a附近的位置pa、和商品貨架c附近的位置pb處停留的情況。假設(shè)在收銀臺a～c中取得pos數(shù)據(jù)，并且在該pos數(shù)據(jù)中留有陳列在商品貨架a的位置pa附近的商品已被購買的記錄。在該情況下，可知曉對于陳列在商品貨架c的位置pb附近的商品，雖然用戶考慮了購買，但最終并未購買的情況。這樣的分析數(shù)據(jù)無法僅根據(jù)pos數(shù)據(jù)而獲得，而能夠通過對購物車sh的位置推斷進(jìn)行組合來獲得。

作為上述的預(yù)定區(qū)域，假設(shè)在商品貨架b附近設(shè)定有區(qū)域aa、ab。該設(shè)定信息被存儲在例如處理部300的存儲部330中。在處理部300檢測出購物車sh處于區(qū)域aa、ab內(nèi)的情況下，在顯示部350上顯示商品貨架b的商品的信息。此外，作為預(yù)定區(qū)域，假設(shè)在收銀臺a～c附近設(shè)定有區(qū)域ac。在處理部300檢測出在區(qū)域ac內(nèi)存在有預(yù)定數(shù)量以上的購物車sh的情況下，通知店員等需要增加結(jié)賬人員。

利用圖6至圖12，對補(bǔ)正值的取得處理或補(bǔ)正處理進(jìn)行說明。在圖6中圖示了補(bǔ)正值的取得處理、補(bǔ)正處理的概念說明圖。

在圖6中，對以初始地點(diǎn)(第一位置)與目標(biāo)地點(diǎn)(第二位置)為相同的情況為例進(jìn)行說明。例如，在陀螺傳感器的靈敏度低于所期待的靈敏度(在運(yùn)算中所使用的靈敏度)的情況下，在所推斷出的路徑信息中初始地點(diǎn)與目標(biāo)地點(diǎn)不一致。在該情況下，通過求出使初始地點(diǎn)與目標(biāo)地點(diǎn)一致的靈敏度，并使用該靈敏度而對路徑信息進(jìn)行補(bǔ)正，從而能夠獲得初始地點(diǎn)與目標(biāo)地點(diǎn)一致的正確的路徑信息。

另外，由于在存在有零點(diǎn)偏差的情況下初始地點(diǎn)與目標(biāo)地點(diǎn)也不一致，因此也可以通過對零點(diǎn)偏差進(jìn)行補(bǔ)正，從而實(shí)施使初始地點(diǎn)與目標(biāo)地點(diǎn)一致的補(bǔ)正。靈敏度補(bǔ)正和零點(diǎn)補(bǔ)正既可以實(shí)施其中的任意一方，也可以實(shí)施兩者。

在圖7中圖示了校準(zhǔn)處理的流程圖。首先，在使移動體從第一位置起行進(jìn)了任意的路線之后，到達(dá)第二位置(s1)。雖然在圖6的示例中，第一位置為初始地點(diǎn)，而第二位置為目標(biāo)地點(diǎn)(初始地點(diǎn))，但第一位置與第二位置也可以不同。接著，對從第一位置到第二位置的路徑(軌跡)進(jìn)行計(jì)算，并求出作為第二位置而被推斷出的位置、與作為第二位置而應(yīng)得到的位置(期待位置)的距離誤差(例如差分)(s2)。接著，對距離誤差是否成為最小進(jìn)行判斷(s3)。在判斷為距離誤差并非最小的情況下，對靈敏度和零點(diǎn)偏差進(jìn)行變更(s4)并返回至步驟s2，并且直至在步驟s3中判斷為距離誤差成為最小為止而重復(fù)進(jìn)行補(bǔ)正值的搜索。

在圖8中圖示了在閑時(shí)對路徑信息進(jìn)行補(bǔ)正的情況下的處理流程圖。首先，在使移動體從初始地點(diǎn)起行進(jìn)了任意的路線之后，返回至原始的初始地點(diǎn)(s61)。接著，作為校準(zhǔn)處理(s62)而執(zhí)行圖7的步驟s2至s4，從而求出補(bǔ)正值。接著，利用所求得的補(bǔ)正值而對路徑信息進(jìn)行修正(s63)。即，利用該求得的補(bǔ)正值而對為了求出補(bǔ)正值所使用的路徑信息進(jìn)行修正。該修正在移動體返回至初始地點(diǎn)之后、即取得了路徑整體信息之后(閑時(shí))被實(shí)施。

圖9、圖10圖示了將上述閑時(shí)補(bǔ)正應(yīng)用在實(shí)際的行進(jìn)數(shù)據(jù)中的示例。圖9為補(bǔ)正前的路徑信息，圖10為補(bǔ)正后的路徑信息。如圖9所示，所推斷出的路徑信息中的初始地點(diǎn)sp與目標(biāo)地點(diǎn)gp因陀螺傳感器的靈敏度誤差或零點(diǎn)漂移而不一致。如圖10所示，通過應(yīng)用圖8的補(bǔ)正處理而對路徑信息進(jìn)行補(bǔ)正，從而使初始地點(diǎn)sp與已被補(bǔ)正的路徑信息的目標(biāo)地點(diǎn)gp’一致，并且對路徑整體的位置信息進(jìn)行修正，從而遍及路徑整體而能夠獲得更準(zhǔn)確的路徑信息。

在圖11中圖示了在閑時(shí)對路徑信息進(jìn)行補(bǔ)正的情況下的處理流程圖。首先，在通過了基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，從基準(zhǔn)點(diǎn)接收基準(zhǔn)點(diǎn)信號(s41)。在路徑上設(shè)置有多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)為例如出入口等，在移動體通過了出入口時(shí)，檢測系統(tǒng)600與出入口實(shí)施通信，檢測系統(tǒng)600接收基準(zhǔn)點(diǎn)信號，從而對通過了基準(zhǔn)點(diǎn)的情況進(jìn)行檢測。接著，實(shí)施校準(zhǔn)處理(s42)。即，將本次所通過的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)為第二位置，將前一次所通過的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)為第一位置，并執(zhí)行圖7的步驟s2至s4。接著，利用所求得的補(bǔ)正值而對本次所通過的基準(zhǔn)點(diǎn)與前一次所通過的基準(zhǔn)點(diǎn)之間的路徑信息進(jìn)行修正(s43)。接著，使補(bǔ)正值存儲在存儲部中(s44)，并返回至步驟s41。使用在步驟s44中所存儲的補(bǔ)正值而對直至下一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為止的路徑信息進(jìn)行推斷。例如，也可以采用如下方式，即，使補(bǔ)正值存儲在檢測裝置500的存儲部820、920中，并且陀螺傳感器810、910根據(jù)該補(bǔ)正值而輸出角速度信息或角度信息，從而處理部300使用這些信息而取得位置信息?；蛘?，也可以采用如下方式，即，使補(bǔ)正值存儲在處理部300的存儲部330中，并利用該補(bǔ)正值對來自陀螺傳感器810、910的角速度信息或角度信息進(jìn)行補(bǔ)正，從而使用該補(bǔ)正了的信息而取得位置信息。該補(bǔ)正處理在移動體于路徑上行進(jìn)的過程中(閑時(shí))，在通過各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)被實(shí)施。

在圖12中圖示了事先求出補(bǔ)正值的情況下的處理流程圖。首先，在手推車的靜止?fàn)顟B(tài)下，根據(jù)陀螺傳感器810、910的輸出而對零點(diǎn)偏差進(jìn)行測量(s21)。接著，實(shí)施求出對所測量出的零點(diǎn)偏差進(jìn)行補(bǔ)正的零點(diǎn)補(bǔ)正值的校準(zhǔn)處理(s22)。接著，使所求得的零點(diǎn)補(bǔ)正值存儲在存儲部中(s23)。例如，也可以采用如下方式，即，使補(bǔ)正值存儲在檢測裝置500的存儲部820、920中，并且陀螺傳感器810、910根據(jù)該補(bǔ)正值而輸出角速度信息或角度信息，從而處理部300使用這些信息而取得位置信息。或者，也可以采用如下方式，即，使補(bǔ)正值存儲在處理部300的存儲部330中，并利用該補(bǔ)正值而對來自陀螺傳感器810、910的角速度信息或角度信息進(jìn)行補(bǔ)正，從而使用該補(bǔ)正了的信息而取得位置信息。該處理在將移動體提供至實(shí)際使用之前被實(shí)施，通過該處理而取得的補(bǔ)正值在移動體的實(shí)際使用中實(shí)施位置推斷時(shí)被利用。

5.陀螺傳感器的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)

在圖13中圖示了本實(shí)施方式的陀螺傳感器510的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。

另外，陀螺傳感器510并不限定于圖13的結(jié)構(gòu)，也能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分或追加其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種改變。此外，雖然在下文中，以物理量傳感器(角速度傳感器元件)為壓電型的振動片(振動陀螺)，并且傳感器為陀螺傳感器的情況為例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限定于此。例如，本發(fā)明也能夠應(yīng)用在由硅基板等而形成的靜電電容檢測方式的振動陀螺、對與角速度信息等價(jià)的物理量進(jìn)行檢測的物理量傳感器等中。

陀螺傳感器510(物理量檢測裝置)包括振動片10和電路裝置20。振動片10(在廣義上為物理量傳感器、角速度傳感器元件)為由水晶等壓電材料的薄板而形成的壓電型振動片。具體而言，振動片10為通過z切割的水晶基板而形成的雙t字型的振動片。

電路裝置20包括驅(qū)動電路30、檢測電路60、存儲部22、接口部24、控制部140。另外，能夠?qū)嵤┦÷赃@些結(jié)構(gòu)要素的一部分、或追加其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種改變。

存儲部22為例如寄存器或ram、非易失性存儲器等，并對電路裝置20的設(shè)定信息或物理量檢測所使用的各種參數(shù)等進(jìn)行存儲。另外，作為檢測裝置500的存儲部820或存儲部920也可以使用存儲部22。

接口部24為用于在電路裝置20與外部的電路裝置(例如圖2的通信部830、230、存儲部820、920、圖3的處理部300(cpu)等)之間對控制信號或數(shù)據(jù)進(jìn)行通信的結(jié)構(gòu)。

驅(qū)動電路30輸出驅(qū)動信號dq而對振動片10進(jìn)行驅(qū)動。例如，通過從振動片10接收反饋信號di并輸出與之相對應(yīng)的驅(qū)動信號dq，從而使振動片10激振。檢測電路60從通過驅(qū)動信號dq而被驅(qū)動的振動片10接收檢測信號iq1、iq2(檢測電流、電荷)，并根據(jù)檢測信號iq1、iq2而對與被施加在振動片10上的物理量相應(yīng)的所需信號(科里奧利力信號)進(jìn)行檢測(提取)。

振動片10具有基部1、連結(jié)臂2、3、驅(qū)動臂4、5、6、7、檢測臂8、9。檢測臂8、9相對于矩形形狀的基部1而向+y軸方向、-y軸方向延伸。此外，連結(jié)臂2、3相對于基部1而向-x軸方向、+x軸方向延伸。而且，驅(qū)動臂4、5相對于連結(jié)臂2而向+y軸方向、-y軸方向延伸，驅(qū)動臂6、7相對于連結(jié)臂3而向+y軸方向、-y軸方向延伸。

來自驅(qū)動電路30的驅(qū)動信號dq被輸入至設(shè)置于驅(qū)動臂4、5的上表面上的驅(qū)動電極和設(shè)置于驅(qū)動臂6、7的側(cè)面上的驅(qū)動電極。此外，來自設(shè)置于驅(qū)動臂4、5的側(cè)面上的驅(qū)動電極和設(shè)置于驅(qū)動臂6、7的上表面上的驅(qū)動電極的信號作為反饋信號di而被輸入至驅(qū)動電路30中。此外，來自設(shè)置于檢測臂8、9的上表面上的檢測電極的信號作為檢測信號iq1、iq2而被輸入至檢測電路60中。另外，設(shè)置于檢測臂8、9的側(cè)面上的共同電極例如被接地。

當(dāng)通過驅(qū)動電路30而施加有交流的驅(qū)動信號dq時(shí)，驅(qū)動臂4、5、6、7通過反壓電效應(yīng)而實(shí)施箭頭標(biāo)記a所示的彎曲振動(激勵振動)。即，實(shí)施驅(qū)動臂4、6的頂端反復(fù)進(jìn)行互相接近與遠(yuǎn)離且驅(qū)動臂5、7的頂端也反復(fù)進(jìn)行互相接近與遠(yuǎn)離的彎曲振動。此時(shí)，由于驅(qū)動臂4、5和驅(qū)動臂6、7實(shí)施相對于穿過基部1的重心位置的y軸而呈線對稱的振動，因此基部1、連結(jié)臂2、3、檢測臂8、9幾乎不振動。

在該狀態(tài)下，當(dāng)向振動片10施加有以z軸為旋轉(zhuǎn)軸的角速度時(shí)(當(dāng)振動片10圍繞z軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí))，因科里奧利力而使驅(qū)動臂4、5、6、7像箭頭標(biāo)記b所示那樣進(jìn)行振動。即，通過使與箭頭標(biāo)記a的方向和z軸的方向正交的箭頭標(biāo)記b的方向的科里奧利力作用于驅(qū)動臂4、5、6、7上，從而產(chǎn)生箭頭標(biāo)記b的方向上的振動成分。該箭頭標(biāo)記b的振動經(jīng)由連結(jié)臂2、3而傳遞到基部1上，從而使檢測臂8、9在箭頭標(biāo)記c的方向上實(shí)施彎曲振動。利用由該檢測臂8、9的彎曲振動而形成的壓電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷信號作為檢測信號iq1、iq2而被輸入至檢測電路60中。在此，驅(qū)動臂4、5、6、7的箭頭標(biāo)記b的振動為相對于基部1的重心位置的圓周方向上的振動，檢測臂8、9的振動為在圓周方向上與箭頭標(biāo)記b為相反方向的箭頭標(biāo)記c的方向上的振動。因此，檢測信號iq1、iq2成為相對于驅(qū)動信號dq而相位偏移了90度的信號。

例如，如果將圍繞z軸的振動片10(陀螺傳感器)的角速度設(shè)為ω、將質(zhì)量設(shè)為m、將振動速度設(shè)為v，則科里奧利力被表示為fc＝2m·v·ω。因此，檢測電路60通過對作為與科里奧利力相對應(yīng)的信號即所需信號進(jìn)行檢測，從而能夠求出角速度ω。并且，通過利用所求得的角速度ω，從而能夠?qū)嵤┦侄堆a(bǔ)正、姿態(tài)控制、或者用于gps自主導(dǎo)航等的各種的處理。

另外，雖然在圖13中圖示了振動片10為雙t字型的情況下的示例，但本實(shí)施方式的振動片10并不限定于這種結(jié)構(gòu)。例如，也可以為音叉型、h型等。此外，振動片10的壓電材料也可以為水晶以外的陶瓷或硅等材料。

在圖14中圖示了電路裝置的驅(qū)動電路30、檢測電路60的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。

驅(qū)動電路30包括被輸入有來自振動片10的反饋信號di的放大電路32、實(shí)施自動增益控制的增益控制電路40和將驅(qū)動信號dq向振動片10進(jìn)行輸出的驅(qū)動信號輸出電路50。此外，還包括將同步信號syc向檢測電路60進(jìn)行輸出的同步信號輸出電路52。另外，驅(qū)動電路30的結(jié)構(gòu)并不限定于圖14，能夠?qū)嵤┦÷赃@些結(jié)構(gòu)要素的一部分、或追加其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種的變形。

放大電路32(i/v轉(zhuǎn)換電路)對來自振動片10的反饋信號di進(jìn)行放大。例如將來自振動片10的電流的信號di轉(zhuǎn)換為電壓的信號dv并輸出。該放大電路32能夠通過運(yùn)算放大器、反饋電阻元件、反饋電容器等來實(shí)現(xiàn)。

驅(qū)動信號輸出電路50根據(jù)通過放大電路32而實(shí)現(xiàn)的放大后的信號dv，而輸出驅(qū)動信號dq。例如，在驅(qū)動信號輸出電路50輸出矩形波(或正弦波)的驅(qū)動信號的情況下，驅(qū)動信號輸出電路50能夠通過比較器等來實(shí)現(xiàn)。

增益控制電路40(agc)向驅(qū)動信號輸出電路50輸出控制電壓ds，從而對驅(qū)動信號dq的振幅進(jìn)行控制。具體而言，增益控制電路40對信號dv進(jìn)行監(jiān)視，并對振蕩環(huán)路的增益進(jìn)行控制。例如，在驅(qū)動電路30中，為了將陀螺傳感器的靈敏度保持為固定，而需要將向振動片10(驅(qū)動用振動片)供給的驅(qū)動電壓的振幅保持為固定。因此，在驅(qū)動振動系統(tǒng)的振蕩環(huán)路內(nèi)設(shè)置有用于對增益進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的增益控制電路40。增益控制電路40以可變的方式對增益進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，以使來自振動片10的反饋信號di的振幅(振動片的振動速度v)為固定。該增益控制電路40能夠通過對放大電路32的輸出信號dv進(jìn)行全波整流的全波整流器或?qū)嵤┤ㄕ髌鞯妮敵鲂盘柕姆e分處理的積分器等來實(shí)現(xiàn)。

同步信號輸出電路52接收通過放大電路32放大后的信號dv，并將同步信號syc(參照信號)向檢測電路60進(jìn)行輸出。該同步信號輸出電路52能夠通過實(shí)施正弦波(交流)的信號dv的二值化處理而生成矩形波的同步信號syc的比較器、或?qū)嵤┩叫盘杝yc的相位調(diào)節(jié)的相位調(diào)節(jié)電路(移相器)等來實(shí)現(xiàn)。

檢測電路60包括放大電路61、同步檢波電路81、濾波器部90、a/d轉(zhuǎn)換部100、dsp部110。放大電路61接收來自振動片10的第一、第二檢測信號iq1、iq2，并實(shí)施電荷-電圧轉(zhuǎn)換、差動的信號放大或增益調(diào)節(jié)等。同步檢波電路81根據(jù)來自驅(qū)動電路30的同步信號syc而實(shí)施同步檢波。濾波器部90(低通濾波器)作為a/d轉(zhuǎn)換部100的前置濾波器而發(fā)揮功能。此外，濾波器部90也作為對未被同步檢波除盡的無用信號進(jìn)行衰減的電路而發(fā)揮功能。a/d轉(zhuǎn)換部100實(shí)施同步檢波后的信號的a/d轉(zhuǎn)換。dsp部110對來自a/d轉(zhuǎn)換部100的數(shù)字信號實(shí)施數(shù)字濾波器處理或數(shù)字補(bǔ)正處理等數(shù)字信號處理。作為數(shù)字補(bǔ)正處理，例如存在有零點(diǎn)補(bǔ)正處理或靈敏度補(bǔ)正處理等。

控制部140實(shí)施電路裝置20的控制處理。該控制部140能夠通過邏輯電路(出入口陣列等)或處理器等來實(shí)現(xiàn)。電路裝置20中的各種的開關(guān)控制或模式設(shè)定等通過該控制部140而被實(shí)施。

另外，雖然如上文所述對本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地理解到可以實(shí)施實(shí)質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎事項(xiàng)以及效果的多種改變。因此，這種改變例全部被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在說明書或附圖中，至少一次與更廣義或同義的不同的用語一起記載的用語，在說明書或附圖的任意位置處均能夠被替換為該不同的用語。此外，本實(shí)施方式以及改變例的全部的組合也被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，陀螺傳感器、傳感器單元、處理部、檢測裝置、檢測系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、移動體的結(jié)構(gòu)、動作等也不限定于在本實(shí)施方式中所說明的結(jié)構(gòu)，而能夠?qū)嵤└鞣N改變。

符號說明

1…基部；2、3…連結(jié)臂；4～7…驅(qū)動臂；8、9…檢測臂；10…振動片；11～14…車輪部；15…小腳輪部；20…電路裝置；22…存儲部；24…接口部；25…主體；30…驅(qū)動電路；32…放大電路；35…車輪；40…增益控制電路；50…驅(qū)動信號輸出電路；52…同步信號輸出電路；60…檢測電路；61…放大電路；81…同步檢波電路；90…濾波器部；100…a/d轉(zhuǎn)換部；110…dsp部；140…控制部；230…通信部；300…處理部；310…cpu；320…通信部；330…存儲部；340…操作部；350…顯示部；400…信息處理裝置；410…cpu；420…通信部；430…存儲部；440…操作部；450…顯示部；500…檢測裝置；510…陀螺傳感器；520…處理部；600…檢測系統(tǒng)；700…信息處理系統(tǒng)；800…第一傳感器單元；810…陀螺傳感器；820…存儲部；830…通信部；900…第二傳感器單元；910…陀螺傳感器；920…存儲部；930…通信部；l1…旋轉(zhuǎn)軸；l2…轉(zhuǎn)動軸。