High precision indoor positioning system based on integration of multiple position fingerprints and dead reckoning

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K12075
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 62020:Web informatics and service informatics-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Osawa Noritaka 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30251721)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅澤 猛 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (50450698)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 屋内測位 / 位置指紋法 / 自律航法 / 電波 / 逆位置指紋 / 環境超音波

Outline of Final Research Achievements

This study showed appropriate design methods and characteristics of an integrated positioning system based on integration of multiple position fingerprints and dead reckoning, and that can be used with mobile terminals, and evaluated its effectiveness. A dead reckoning system that estimates displacement of movement using MEMS acceleration and angular rate sensors in a smartphone was constructed, and a distribution model of cumulative error was constructed from the data measured during walking with the system. We evaluated experimentally the proposed method and showed that it provides higher accuracy than the reverse fingerprinting method, clarified the conditions for moving displacement estimation to obtain higher accuracy, and demonstrated that high-precision indoor positioning is possible under general conditions with a smartphone.

Free Research Field

屋内位置測位

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の位置指紋と自律航法を統合する手法は、位置指紋によって基準点を見つけ、その後は自律航法によって変位を推定するという考え方に基づいており、時間経過に伴う自律航法の誤差の蓄積という問題がある。本研究は、従来とは異なり、複数の位置指紋と自律航法による変位(距離)を統合し、自律航法を短時間利用することで誤差の拡大を避け、複数の位置指紋と変位から高精度の屋内位置測位が可能であることを実験データに基づいて初めて示したものである。また、より多くの位置指紋の利用による高精度化の可能性を示しており、屋内測位の今後の発展に寄与するものである。