2017 Fiscal Year Annual Research Report
Accurate positioning method using only microwave signal strength information
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16K14262
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
本間 尚樹 岩手大学, 理工学部, 教授 (70500718)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 測位 / 方向推定 / マイクロ波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，無線ビーコンから発せられる信号のRSSI (Received Signal Strength Indicator) のみを用いた屋内環境における位置推定技術について検討を行った． 3素子アレーアンテナを用い，送信信号のRSSIから高精度にDOD (Direction-of-Departure) を計算する方法と，複数のDOD情報を用いて受信端末自らの位置を推定する方法を考案した．
平成28年度は，このような3素子アレーアンテナを用いたビーコンを実際に試作・設計し，RSSIのみからDODを推定する実験を行った．さらに，位置推定法に拡張するために，求めた複数のDOD情報を用いて，各DOD方向の中心線上を最大とする2次元的な確率の角度分布を定義することで，面的な確率分布を求める方法を考案した．それによって，端末の存在確率が最大となる位置を精度よく探索することが可能となった．本手法の位置推定精度を評価するため，屋内環境において4つの送信ビーコン局を用い，屋内位置推定実験を行った．比較のために 2素子アレーアンテナを用いた従来検討の比較に加え，RSSI距離換算法との比較を行った．RSSI距離換算を用いた方法では位置推定誤差の中央値は2.4 m，2素子アレーアンテナを用いた方法では0.9 m，提案法では0.7 mとなり，提案法を用いた場合が最も位置推定精度が高いことが明らかになった．
平成29年度は，さらに端末センサ情報（加速度・方位角センサ）を活用し，端末位置推定精度の向上法について取り組んだ．その結果，位置推定精度は0.4 mとなり，センサを使わない場合よりもさらに30 cm精度を向上することに成功した．
以上に述べた通り，本研究によって，マイクロ波の強度情報のみを用いて高精度に端末位置を推定するという新しい測位法の基礎技術が確立された．
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