2022 Fiscal Year Annual Research Report
UWB通信を用いた自己位置推定システムの低信頼性空間回避ナビゲーション
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20K04379
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
東 善之 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 助教 (70585760)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 超広帯域無線 / ナビゲーション / UWB / 遺伝的アルゴリズム / DOP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実施最終年度は，前年度までに計算が可能となった【電波強度分布】と【位置推定精度分布】を用いて，前年度よりも複雑な形状を持つ空間における固定局配置を多目的遺伝的アルゴリズムNSGA2により最適化可能となった．具体的には柱や壁で区切られた実環境に近い空間において，指定した数のアンカを空間全体の位置推定の信頼性が高くなるように配置し，任意位置での位置推定信頼性を定量的に示した位置推定信頼性地図を取得できるようになった．
また，空間内に定めたスタート地点からゴール地点までの移動コストを元に最短経路を求める最良優先探索アルゴリズムの一種である A*アルゴリズムにより，空間内の各位置での測位信頼性低下要因をコスト関数に反映することで，信頼性の高い空間を通過しゴール地点に到達する経路を計画する手法を開発した．この手法を用いたシミュレーションにより測位信頼性評価値の低い領域を避けた移動経路の計画を行えることが確認された．
本研究全体の成果として【電波強度分布】と【位置推定精度分布】の双方を考慮した評価指標に基づく固定局配置の最適化手法を構築できた点が大きな成果である．Wi-Fiルータなどこれまでの電波通信機器では基本的に空間内での電波の強度分布のみに注目してその配置が検討されることが多かった．しかし，屋内など非GPS環境下での電波測位時に生じる「固定局と移動局との位置関係による測位精度低下」についても踏まえた評価が可能になったことは，社会において必要とされている各種業務のロボット化に対して，その適用の幅を広げる意義を持つものであるといえる．
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