• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Acoustic localization for indoor pedestrian navigation by full-wave signal processing

Research Project

Project/Area Number 19K20305
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2021)
Gifu National College of Technology (2019-2020)

Principal Investigator

Satoki Ogiso  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (10821738)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords屋内測位 / 音響計測 / 相関関数 / 音響測位 / マイクロホンアレイ / ベイズ推定 / 音響信号処理
Outline of Research at the Start

屋内測位は歩行者ナビゲーションに不可欠な重要技術である。中でも音を用いる音響測位はスマートフォンで使用できるが、音の乱反射(マルチパス)や音源が遮蔽される見通し外の場合大きな測位誤差が生ずる課題がある。またスマートフォンなどマイク数が限られる場合、虚像が発生し一意に測位できない課題がある。本研究はこれら課題にロバストなフルウェーブ信号処理を新たに提案し、実環境で使用可能なロバスト音響測位手法の確立を目的とする。提案法は従来別々の課題と認識されているマルチパス・見通し外・虚像を統一的に対策する新たな手法であり、スマートフォンを用いる歩行者ナビゲーションの精度及びロバスト性向上に貢献する。

Outline of Final Research Achievements

The objective of this research is to establish a positioning method that does not require time synchronization at the environment side by using a microphone array at the receiver and robust against multipath and underdetermined microphone configuration. The proposed method calculates the time difference of arrival of the sound between the microphones for each candidate position and attitude. The value of the cross-correlation function at this time difference is used as the likelihood. Experiments showed that the proposed method is not easily affected by shielding and multipath, and that it can be applied to a microphone array with a minimum configuration of two elements.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は音響測位について、物による遮蔽や壁などからの反射に対して頑健な測位を実現するものである。提案法の枠組みで確立した相対移動情報との統合については、歩行者の測位などへと応用できるものと考えている。このほか、マイク等の各時刻同期条件に応じて導出した提案法については、音響測位のみならず電波などを用いる場合でも適用可能である。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Robust indoor localization in a reverberant environment using microphone pairs and asynchronous acoustic beacons2019

    • Author(s)
      Satoki Ogiso, Koichi Mizutani, Naoto Wakatsuki and Tadashi Ebihara
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 7 Pages: 123116-123127

    • DOI

      10.1109/access.2019.2937792

    • NAID

      120007133085

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Robust acoustic localization in a reverberant environment for synchronous and asynchronous beacons2021

    • Author(s)
      Satoki Ogiso
    • Organizer
      11th International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非同期音響ビーコンとマイクロフォンアレイを用いる屋内測位2021

    • Author(s)
      小木曽里樹
    • Organizer
      GPS/GNSSシンポジウム2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 少数位置での電波強度計測値を用いる歩行者相対測位及び統合測位の補正法2021

    • Author(s)
      小木曽里樹, 蔵田武志, 大隈隆史
    • Organizer
      HCGシンポジウム2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 非同期音響ビーコンとマイクロフォンアレイを用いる3次元位置姿勢推定法2021

    • Author(s)
      小木曽里樹
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会 2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Robust Indoor Localization in Reverberant Environment using Cross Correlation Functions as Time-of-Arrival Likelihood2021

    • Author(s)
      Kinari Umemura and Satoki Ogiso
    • Organizer
      The 7th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2021)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi