2015 Fiscal Year Annual Research Report
センサネットワークに高精度超音波計測を導入した介護環境等での動き検知システム
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25420340
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
疋田 光孝 工学院大学, 公私立大学の部局等, 教授 (00407157)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 介護環境 / 超音波計測 / 動き検知 / センサネットワーク / IFFT / ZigBee |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多数のセンサからの出力信号を小規模な無線ネットワークを介して集約する。それ等のデータに基づき、家庭やオフィスの住環境制御、ビルや市街単位での環境モニター、大規模な地域単位での自然環境の観察や保護などを行う“センサネットワーク”がある。本研究はセンシングの多様化を目指し、病院や要介護者住宅のモニターを超音波で実現するものである。(i)新しい高精度超音波距離計測法を開発し2次元に分布した複数の反射物体に関して各々に対する距離計測を可能にした。(ii)複数の反射物体に対する若干時間の異なる距離計測結果の差より静止物体を消去し動く物体のみを検知出来ることを確認した。(iii)無線媒体として ZigBeeを想定しセンサ部と基地局部の機能を疑似的に構築することでネットワークへの組み込みの可能性を示した。
特徴(i)、(ii)、(iii)は以下の独創的な発案により実現した。高精度な超音波距離計測法の基本は、一対の超音波送受信トランスデューサ間で、IFFT(逆高速フーリエ変換)の周波数に対応した複数の連続超音波を送受信する。送信と受信超音波の相対振幅/位相を求め、基地局で一括IFFT処理を行ない、反射物体を介した送受信トランスデューサ間のインパルス応答を導出する。これにより複数の反射物体を介した送受信トランスデューサ間の距離が正確に求まることを示した（特徴(i)）。基地局では、時間が若干異なる上記の2つのインパルス応答間の差を求めることで静止物体の影響を消去し、介護環境にあるヒト等の動きのみを抽出することが出来ることを示した（特徴(ii)）。ロッキングアンプとPC制御によりZigBeeのセンサノードと基地局を疑似的に構築し、センサネットワークと同様な自動測定を実現した。これによりネットワークへの組み込みの可能性を示した（特徴(iii)）。今後は、実フィールドでの実証が課題である。
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Research Products
(8 results)
