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超音波を用いた気配の伝達方式

研究課題

研究課題/領域番号 18300025
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機システム・ネットワーク
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

橋爪 宏達  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (40172853)

研究分担者 杉本 雅則  東京大学, 大学院工学系研究科, 准教授 (90280560)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
10,870千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 1,770千円)
2008年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2007年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2006年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード情報ネットワーク / 情報通信工学 / ネットワーク / 感性情報学 / 計測工学 / 超音波計測
研究概要

この研究グループの提唱する新しい超音波位置計測の技術、すなわち位相一致法の開発ならびに応用開発をめざしたものである。
位相一致法によれば超音波による位置計測精度を従来の 100倍に高められる。理論解析によりその理由を解明するとともに、本法の原理を確立した。
従来の超音波位置計測では室内の四隅など数点に固定ノードを置き、そこからの距離を同時計測することでターゲットを測位するが、着手として位相一致法で同様の計測を行い、静止時に期待される精度の結果を得た。一方で移動体計測では周波数ドップラーシフトにより精度が悪化し、なんらかの補償を要することがわかった。
位相一致法の精度によれば、3次元計測に必要な基線長を 80ミリメートル程度にできるため、3センサーを1筐体にコンパクトに収納した測定ユニットを開発した。設置工事の不要な、画期的なものである。これを使いロボット制御などのデモンストレーションを行った。特に参加型ゲームの形にまとめ、好評を博した。ロボットの気配を他ロボットが追跡する、本研究タイトルに即したものである。
移動体測位の精度を高めるため、ドップラーシフトを精密検出する技法を開発し、完成した。それを適用することで移動体の計測においても静止物体に準じる計測精度に改善できた。同時に物体の移動速度ベクトルも測定できることが判明した。位置と速度の同時計測法は従来知られておらず、当初計画にはなかった本研究の成果である。
研究成果は論文発表のほか、数件の国内・国外特許出願を行った。また新聞発表も一件行った。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (10件) 備考 (3件) 産業財産権 (10件) (うち外国 4件)

  • [雑誌論文] 超音波イメージングシステムの直感的な設計評価を可能にする線形モデル2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤 俊夫, 杉本 雅則, 橋爪 宏達
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A Vol.J92-A, No.8 (掲載予定)

    • NAID

      110007360249

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Scalable Tracking System Using Ultrasonic Communication2009

    • 著者名/発表者名
      Toshio Ito, Tetsuya Sato, Kan Tulathimutte,Masanori Sugimoto, and Hiomichi Hashizume
    • 雑誌名

      IEICE Vol.E92A No6

    • NAID

      10026857823

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Scalable Ultrasonic-based Localization System Using the Phase Accordance Method.2009

    • 著者名/発表者名
      Toshio Ito, Tetsuya Sato, Kan Tulathimutte, Masanori Sugimoto, Hiomichi Hashizume
    • 雑誌名

      LECTURE NOTES IN ELECTRICAL ENGINEERING (採録決定9月予定刊行)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 位相一致法による正確な超音波位置認識手法とその特性2008

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達,金子歩,杉本雅則
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 A Vol. J91-A No.4

      ページ: 435-447

    • NAID

      110007382219

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 位相一致法による正確な超音波位置認識手法とその特性, 電子情報通信学会論文誌2008

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達, 金子歩, 杉本雅則
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 Vol. J91-A, No. 4

      ページ: 435-447

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 位相一致法による正確な超音波位置認識手法とその特性2008

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達, 金子歩, 杉本雅則
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 A Vol. J91-A No. 4

      ページ: 435-447

    • NAID

      110007382219

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 位相一致法におけるドップラー効果補償とその評価2008

    • 著者名/発表者名
      大泉拓, 佐藤哲也, 杉本雅則, 橋爪宏達
    • 雑誌名

      平成19年度電子情報通信学会, 東京支部学生会研究発表会(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高精度超音波移動体測位のための位相一致法の拡

    • 著者名/発表者名
      佐藤哲也,杉本雅則,橋爪宏達
    • 雑誌名

      電子通信情報通信学会論文誌 (採録決定)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 位相一致法による正確な超音波位置認識手法とその特性

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達, 金子歩, 杉本雅則
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 A (掲載決定)

    • NAID

      110007382219

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] A Scalable Ultrasonic-based Localization System Using the Phase Accordance Method2009

    • 著者名/発表者名
      Toshio Ito, Tetsuya Sato,Kan Tulathimutte,Masanori Sugimoto, and Hiomichi Hashizume
    • 学会等名
      Lecture Notes in Electrical Engineering (採録予定)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] A Simple Linear Model of Acoustic Imaging in Temporal and Directional Frequency Space2009

    • 著者名/発表者名
      Toshio Ito , Masanori Sugimoto, Hiromichi Hahizume
    • 学会等名
      A130(30th International Acoustic Imaging Symposium)
    • 発表場所
      Monterey, CA, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] A Simple Linear Model of Acoustic Imaging in Temporal and Directional Frequency Space.2009

    • 著者名/発表者名
      Toshio Ito, Masanori Sugimoto, Hiromichi Hahizume
    • 学会等名
      A130 (30th International Acoustic Imaging Symposium)
    • 発表場所
      Monterey, CA, USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 超音波測位システムにおける移動ノードの位置および速度の実時間同時測定2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤哲也、大泉拓、杉本雅則、橋爪宏達
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 発表場所
      北海道(小樽)
    • 年月日
      2008-05-16
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波通信を用いたロボットトラッキングシステム2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊夫、杉本雅則、橋爪宏達
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 発表場所
      北海道(小樽)
    • 年月日
      2008-05-16
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波測位システムにおける移動ノードの位置および速度の実時間同時測定2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤哲也, 大泉拓, 杉本雅則, 橋爪宏達
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 発表場所
      ユビキタスコンピューティング(小樽)
    • 年月日
      2008-05-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 超音波通信を用いたロボットトラキングシステム2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊夫, 杉本雅則, 橋爪宏達
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 発表場所
      ユビキタスコンピューティング(小樽)
    • 年月日
      2008-05-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 位相一致法におけるドップラー効果補償とその評価2008

    • 著者名/発表者名
      大泉拓,佐藤哲也,杉本雅則,橋爪宏達
    • 学会等名
      平成19年度電子情報通信学会,東京支部学生会研究発表会 (CD-ROM)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波測位システムにおける移動ノートの位置および速度の実時間同時測定2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤哲也、大泉拓、杉本雅則、橋爪宏達
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 発表場所
      ユビキタスコンピューティングシステム(北海道)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超音波通信を用いたロボットトラッキングシステム2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤俊夫、杉本雅則、橋爪宏達
    • 学会等名
      情報処理学会
    • 発表場所
      ユビキタスコンピューティングシステム(北海道)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.itl.u-tokoyo.ac.jp/~usonic/jp/index.html

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考] 新聞掲載 日経産業新聞 2007年11月26日

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.itl.u-tokoyo.ac.jp/~usonic/jp/index.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 距離測定方法、距離測定用受信局装置及び位置測定システム2008

    • 発明者名
      橋爪宏達,杉本雅則
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
    • 産業財産権番号
      2008-060922
    • 出願年月日
      2008-03-11
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 距離測定方法、距離測定用受信局装置及び位置測定システム2008

    • 発明者名
      橋爪宏達, 杉本雅則
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
    • 産業財産権番号
      2008-060922
    • 出願年月日
      2008-03-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 時刻基準点情報伝送システム、時刻基準点情報伝送方法、送信器および受信機2007

    • 発明者名
      橋爪宏達,杉本雅則
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
    • 出願年月日
      2007-09-14
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 時刻基準点情報伝送システム、時刻基準点情報伝送方法、送信器および受信機2007

    • 発明者名
      橋爪宏達,杉本雅則
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
    • 出願年月日
      2007-10-19
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 時刻基準点情報伝送システム、時刻基準点情報伝送方法、送信器および受信機2007

    • 発明者名
      橋爪宏達,杉本雅則
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
    • 出願年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 超音波距離計測システムおよび超音波距離測定方法2007

    • 発明者名
      橋爪 宏達,杉本 雅則
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
    • 取得年月日
      2007-11-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 時刻基準点情報伝送システム、時刻基準点情報伝送方法、送信器および受信機2007

    • 発明者名
      橋爪宏達, 杉本雅則
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
    • 産業財産権番号
      2007-528168
    • 出願年月日
      2007-09-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 時刻基準点情報伝送システム、時刻基準点情報伝送方法、送信器および受信機2007

    • 発明者名
      橋爪宏達, 杉本雅則
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
    • 出願年月日
      2007-10-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 時刻基準点情報伝送システム、時刻基準点情報伝送方法、送信器および受信機2007

    • 発明者名
      橋爪宏達, 杉本雅則
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
    • 出願年月日
      2007-11-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 超音波距離計測システムおよび超音波距離測定方法2007

    • 発明者名
      橋爪宏達, 杉本雅則
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構
    • 取得年月日
      2007-11-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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