2020 Fiscal Year Research-status Report
屋内歩行者ナビゲーションのためのフルウェーブ信号処理によるロバスト音響測位
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19K20305
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
小木曽 里樹 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (10821738)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 屋内測位 / 音響測位 / 相関関数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに移動ロボットの車輪回転数と組み合わせ，残響などの外乱にロバストな測位が可能であることを示した．一方で，提案する音響測位単体の精度は検証が行われていなかった．特に残響に対するロバスト性評価として，異なる残響に対し提案法がどの程度影響されるのかを明らかにする必要がある．本年度は提案する音響測位法に関して，特に残響に対する音響測位自体のロバスト性の評価を目的とした．計算機シミュレーションにより屋内の音伝搬を再現し，部屋の残響の長さを表す残響時間を変化させた．これに対して提案法及びベースラインとなる測位法を適用し，その測位精度を比較した．その結果，残響時間に対する測位精度の変化は従来法に比べ大幅に改善されており，提案法では音響測位単体で残響に対しロバストであることを示した．
他方，前年度までは測位対象は平面内を移動するという制約の中で，2次元位置・姿勢推定についてのみ提案法の有効性を確認していた．しかしながら，歩行者の測位を行う場合3次元での位置・姿勢推定が必要となる．本年度は提案法を3次元での測位に拡張し，これを定式化した．この手法ではマイクロフォンが3素子以上かつ環境中の音響ビーコンが非同一平面に4台以上ある場合，3次元での位置・姿勢を推定可能である．これについて上に示す計算機シミュレーションにより評価を行い，ベースラインとなる手法に比べ残響にロバストな測位が可能であることを示した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は前年度得られた結果をもとに，従来行っていた移動ロボットから歩行者の測位へ移行する際に必要となる音響測位自体のロバスト性を評価した．また，非同期音響ビーコンを用いる3次元での位置・姿勢推定法についても確立しており，今後の研究と併せて当初の目的を達成できると見込まれる．
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| Strategy for Future Research Activity |
歩行者を対象として非同期ビーコンとマイクロフォンアレイを用いる測位法を確立する．
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| Causes of Carryover |
当初予定していた国際会議出張がCOVID-19のために中止となったため次年度使用額が生じた．次年度の学会参加費及び実験実施のための費用として使用する．
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