文献に書かれた歩行ながら状態検出アルゴリズムの説明の意味が考えてもわかりません．

現在．加速度の勉強をしている初学習者です．「加速度の最大値が一定以上あるいは加速度の最小値が一定以下，加速度の最大値および最小値が得られた時間差が一定時間内であった場合に歩行とみなす．」と説明されましたが，意味が何度考えてもよくわかりません．1.加速度の最大値とはなにか？2.加速度の最小値とはなにか？3.得られた時間差が一定時間内であった場合に歩行とみなす，とはどういうことか？（なぜ一定時間内なのか？）
いろいろ調べても出てこないので困っています．初学習者の私にもわかるように具体例などを交えて教えていただければ幸いです．どうぞよろしくお願いします．

質問者からの補足コメント

• 

  早速のご回答ありがとうございます．
  得られた時間差が一定時間内であった場合と書きましたが，加速度の最大値および最小値が得られた「時刻」の時間差が一定時間内であった場合に歩行とみなす．でした．
  大変失礼しました．ちなみに得られた時刻の時間差は0.5秒とのことでした．
  この内容で再度3を説明いただけるとありがたいです．どうぞよろしくお願いいたします．

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/09/06 13:19

• 

  早速のご回答ありがとうございます．
  足の運びに合わせて、プラスの加速度とマイナスの加速度が交互にかかりますと書かれましたが
  この意味がいまいちわかりません．特にマイナスの加速度がかかるとはどんな状態なのでしょうか
  教えていただけるとありがたいです，よろしくお願いいたします．

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/09/06 13:22

• 

  早速のご回答ありがとうございます．
  「最初に加速して、その後は定速状態を維持する」は歩くことでもいっしょだと思えるのですが
  いかがでしょうか？

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/09/06 13:29

• 

  ご回答ありがとうございます．友人からこの文献を紹介されました．
  NO3の方にも質問しているのですが，文献をお持ちのようですので，わからないのは図7のⅢの説明なんです・なんで加速度の最大値および最小値が得られた「時刻」の時間差が「一定時間内」であった場合に歩行とみなすのが．操作しながらの歩行とみなす以前によくわからないのです．（なぜ一定時間外であれば歩行とみなさないのか？）お詳しそうなのでここを説明いただけると大変助かります．
  よろしくお願いいたします．

  No.6の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/09/07 14:04

• 

  ＮＯ3の回答と同じ方だったんですね．失礼しました．
  可能であれば引き続き回答お待ちしています．どうもいまいち理解できないので---．

    補足日時：2016/09/09 11:26

• 

  再度のご回答ありがとうございます．でもそうすると図７のⅢの意味はなんなのでしょうか？
  No.10の方が水色でぬっていただいた部分で，上側の水色の一番下の線が最大値が一定以上のライン，つまり最大値の閾値だと思うので，なんらかの閾値は設定したと見えるのですが？

  No.11の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/09/12 16:26

No.12 回答者： puyo3155 回答日時： 2016/09/12 23:05

No11です。

通じないようですね。ばからしいので離脱します。

人の回答にいっさい答えず、建設的なやりとりもせず、わからないことを開き直り、悪ぶれずご自分の言葉、ご自分の考えだけで質問し続けるのは、無駄なやりとりです。わからないことを、いまいち理解できないとか、なんらか・・・のはずとか、何を言っているのか全くわかりません。無知の開き直りは、罪ですし、見苦しい。みんなボランティアで回答しているのですから。

何がわからないかを、自分が可能なかぎり具体的にし、再度質問することをおすすめします。

No.11 回答者： puyo3155 回答日時： 2016/09/09 23:32

論文よく読んでみてください。

局所的な図や、説明になぜ・・・っていう解析的なアプローチで疑問ぶつけても答えはないんですよ。

・歩いた・・・ていう実験があって、あるいたらどういう加速度の動きになるかを調べた。
・その加速度の動きを、単純化してモデル化した。
・そして、そのモデル化に３つの条件で判断をしたら、実際に歩いているかどうかを、高精度で見破ることができた。
・だから、そのモデルは、正しい（正確には、この事象分析に利用できるに足る、合理性をもっている）

ていってるだけ。理由なんてないんですよ。その仮説（モデルで）正解率が高いから、そのモデルが正しいとするっていう
のは、一般的な物理学の方法の１つです。

一方で、解析的に解くというは、歩行の動きを、力学的に方程式を解いて、条件を定めて、歩くとはなにかを、数式で完璧にあらわして、
その時の加速度の変化も・・・・・てことですが、一定以上の複雑な現象には、手間がかかり現実的ではありません。

この問題にかぎらず、スマホなどで、どういう場合に画面を動かすとか、どういう動きがあったら電話がかかってきて、耳にあてたとみなして自動応答するとか、
みんな同じアプローチです。

No.10 回答者： mota_miho 回答日時： 2016/09/09 17:05

No.9 です。

懲りずにまた出てきました(笑)。

》 なんで加速度の最大値および最小値が得られた「時刻」の時間差が「一定時間内」であった場合に歩行とみなすのが．

『加速度の最大値および最小値が得られた「時刻」の時間差』＝「足を１歩運ぶときに要する時間の 1/2 」だからだと思います。

早歩きにしろ、遅歩きにしろ、人が歩くときの足の運びはある時間の幅に収まります。「一定時間外」の場合は、データエラーか歩行以外の原因による加速度の変化とみなすということではないでしょうか。

なお、他の方のご回答の便宜になるかと思いサイトより図を拝借しました。色塗りは私がしました。

No.6 さんご紹介のサイト
スマートフォンにおける歩行ながら状態検出手法の提案
https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=pages_vie …

この回答へのお礼

人が歩くときの足の運びはある時間の幅に収まります。というところ納得しました．
図の掲載どうもありがとうございました．

お礼日時：2016/09/12 16:15

No.9 回答者： mota_miho 回答日時： 2016/09/09 14:52

先の回答は、専門知識がないにもかかわらずに、中学理科レベルの知識で回答をしていたものでした。

したがって私の回答は無視してください ^^;;

さて、今さらですが検索をしてみたところ、ご質問のテーマにあいそうな多くのサイトがありましたので一応お知らせいたします。

（検索キーワード）　加速度 センサー 歩行 原理
https://www.google.co.jp/webhp?sourceid=chrome-i …

No.8 回答者： puyo3155 回答日時： 2016/09/09 10:40

時間差はすなわち歩行のリズムですね。

どんなに遅く歩こうと、どんなに速く歩こうと、ある周期におさまると思いませんか？

この回答へのお礼

No6,No7のご回答ありがとうございました．
＞その３つの条件で選択すると、精度よく歩行を認識できたってだけのことです．
そう考えればいいんですか？

お礼日時：2016/09/09 11:21

No.7 回答者： puyo3155 回答日時： 2016/09/09 10:36

理屈で、解析的に考える訳じゃないですよ。

色々な歩行データを、加速度計を着けて計測したら、歩行に応じて、加速度が大きくなったり、小さくなったり計測データがでますね。それに対して、その３つの条件で選択すると、精度よく歩行を認識できたってだけのことです。
解析的に歩行の運動と、からだ全体の加速度を考えると 、難しくなりますね。

No.6 回答者： shouga99 回答日時： 2016/09/07 01:27

その文献はこれですか？

電子図書館
情報学広場：情報処理学会

https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/
から
スマートフォンにおける歩行ながら状態検出手法の提案
で検索
↓
https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=repositor …

p.3
＞歩行ながら状態検出アルゴリズム

そうなら。

質問文＞いろいろ調べても出てこないので
そりゃそうでしょうね、枯れた技術でなく、新しく見出された技術を解説する論文でもあり、
前例もほとんどまたは全くないでしょうから。

3.2 歩行ながら状態検出アルゴリズム
の
Ⅲ)加速度の最大値が一定以上あるいは加速度の最小値が一定以下、
　　　　加速度の最大値および最小値が得られた時刻の時間差が一定時間内であった場合に
　　　　歩行カウントを行う
よくわかりませんが、「歩行カウント」という語が紛らわしいのだと思います。
「操作しながの歩行をカウント」という意味なのでしょうね。

＞3.2 歩行ながら状態検出アルゴリズム
以下数行の文章の最後5,6行目
＞通常歩行とながら歩行を弁別し
＞歩行ながら時のみ歩行数
＞をカウントする
とも書かれてます。

表2の、"In Pocket"と"In Simultaneous-act"、
前者が0、後者が50(実歩数)カウントとなるのが理想なところ、
若干の誤判定があるようですが。

質問＞3.得られた時間差が一定時間内であった場合に歩行とみなす，とはどういうことか？
言い方は研究者の方に失礼ですが、「操作しながら歩行」の特徴を抽出する方法として
考案された方法の１つでしかなく、絶対的な判定方法ではありません。
精度94%とののことでもあり、もっと高精度な判定方法があるかも知れません。

No.5 回答者： mota_miho 回答日時： 2016/09/06 15:46

NO.2 です。

》 特にマイナスの加速度がかかるとはどんな状態なのでしょうか

例で説明します。

まず、自動車が直線道路の上に停止しているとします。

1. 自動車が動き出して、"だんだんスピードが上がっていくとき"、加速度はプラスです。
2. 自動車が "一定のスピードで走っているとき"、加速度はゼロです。
3. 自動車が "だんだんスピードを落としていくとき"、加速度はマイナスです。

ようするに、速度が時間とともに変化していれば加速度が生じている訳です。

ところで、人が歩行しているとき、手に持っている（あるいはポケットに入れている）スマートホンの動きは自動車のように "なめらか" ではありません。

人が歩いていれば、スマートホンは前に進んでいる訳ですが、その動きは歩行に合わせて、１歩ごとに、変化してます。つまり、加速度が、繰り返して、生じている訳です。

この回答へのお礼

自動車が "だんだんスピードを落としていくとき"、加速度はマイナス。という意味はわかりました．ご回答どうもありがとうございました．

お礼日時：2016/09/07 14:13

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2016/09/06 14:42

No.1です。

＞「最初に加速して、その後は定速状態を維持する」は歩くことでもいっしょだと思えるのですが
いかがでしょうか？

そのとおりですね。
私の勝手な想像で「歩行」と「走り」を区別するための定義かな、などと考えたので、そんな書き方をしました。（オリンピックの「競歩」の失格判定を直近で見ていたので・・・）
そうではないみたいですね。

おそらく、「加速度計」を使った「万歩計」「スマホの歩数計」のソフトを作るための仕様なのでしょう。「歩き」と「走り」を区別する意図はなさそうですね。

　勝手な想像ですが、下記のようなものかと思います。

（１）加速度の最大値が規定値以上
　これは「ガクン」と足を地面に着けたときの衝撃でしょう。「歩数」をカウントするためのもの。
　ある程度大きくしないと、ちょっとした体の動きや、車や電車の揺れも検知してしまいます。

（２）加速度の最小値が規定値以下
　これは、上記の「ガクン」が一度ゼロ近くに落ちることを検知するということでしょう。
　静かに一定速度で進むときには、「加速度」はゼロに落ちますから。逆に、一度ゼロに落ちないと、次の１歩が検出できない。

（３）加速度の最大値および最小値が得られた時間差が一定時間内
　これは、「歩く」という動作が繰り返されていることを検知するものでしょう。
　（１）（２）だけでは、単なる立ったり座ったりという衝撃も「一歩」と数えてしまうので、それを避けるためでしょう。でも、自動車や電車などに乗っているときの振動は誤検出しそうです。

（４）正確な「歩数計」ソフトのためには、「加速度の最大値の間隔が一定時間以上」というのも必要だと思います。人間の「歩行」では「１秒間に5歩以上」などは無理ですが、自動車や電車の振動では起こり得ると思うので。

　私の持っている歩数計も、「加速度検出型」で、１、２発の衝撃ではカウントせずに、およそ10歩以上連続で歩いた後に突然十数歩から表示が始まります。車や電車の振動は検出しません。
　そういった「歩きの加速度は確実に検出、歩き以外の加速度は検知しない」というためのアルゴリズムなのではないかと思います。それにしては「単純すぎる」と思いますが。

この回答へのお礼

私は歩数計はもっていないので，衝撃でのカウントというイメージは何となくわきました．ご回答ありがどうもありがとうございました．

お礼日時：2016/09/07 14:11

No.3 回答者： shouga99 回答日時： 2016/09/05 19:01

＞現在．加速度の勉強をしている初学習者です．

すでに「加速度」だけの範疇を超えちゃってるみたいですが大丈夫なの？

「一定」という語を誤用するケースが多々ありますがこれもそうです。
「ある値」に置き換えれば一歩すすみます。

＞何度考えてもよくわかりません．
このアルゴリズムは、提案者がこれでよかろうと考えたものであって、
それで絶対間違いない、というものでもありません。

＞1.加速度の最大値とはなにか？
加速度をある期間内に複数回測定し、その中での最大値。

＞2.加速度の最小値とはなにか？
同様に最小値。

＞3.得られた時間差が一定時間内であった場合に歩行とみなす，とはどういうことか？
これは「時間差」が突然登場、何を指すのか説明ないので意味不明。

＞（なぜ一定時間内なのか？）
たとえば普通の日常生活での歩行なら、10時間も連続して行うことはないですよね。
10時間以上測定しても、食事中、睡眠中などの理由で
静止してたりするので「ある値で切る」という意味です。

もっとも、こういう常識的な判定方法が通用しない、想定外の使用者により
覆されたりしますが。