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2014 Fiscal Year Research-status Report

スマートフォンのための屋内音響測位インフラストラクチャの研究

Research Project

Project/Area Number 26280036
Research InstitutionNational Institute of Informatics

Principal Investigator

橋爪 宏達  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (40172853)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords音響測位 / 室内測位 / デジタル信号処理 / スマートフォン / 時刻同期 / 可視光通信
Outline of Annual Research Achievements

スマートフォン用の屋内測位システムを研究している。初年度は原理を確認するとともに、実験システムを作成して動作・性能を計測した。この成果は国際会議及び研究会に報告し(情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会「音波による3次元位置認識手法の系統誤差低減のための基礎討論」にて、連携研究者指導になる学生・中村将成くんが学生奨励賞受賞)、また雑誌論文を投稿した。投稿論文は、現在採録を前提の修正投稿をしているところである。
上記のように研究はおおむね順調に進行しているが、新しい展開もあった。従来の測位精度は数10mmであった。もし計測システムとスマートフォンの間で、10マイクロ秒程度の精度で時刻同期ができれば、計測精度をさらに向上させられる見通しがあった。これは大幅な性能向上である。スマートフォン内蔵のムービーカメラを利用してその同期を達成し、あわせて音響で計測する新手法を試みたところ、精度を 2mmに改善できた。ムービーカメラによる同期手法は新発明であり、特許を出願した。また学会発表も行った。研究は今後、この光同期手法を取り入れて進行させたい。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度に計画していたアルゴリズムの確認、信号処理プログラムの開発をすませ、試作システムで動作させている。研究ではさらに光同期手法の発明という新しい方向性を見出し、その分野でも大いに成果が期待できる。

Strategy for Future Research Activity

精密測位のための光同期技術の発明という新展開があった。計画はそれも織り込む形で小修正する。27年度は音響測位実験に加え、光同期システムの試作を行う。計測システムはもともと、室内の照明器具に収納する計画だったので、光同期は照明光源にその機能をもたせることができ、都合がよい。

Causes of Carryover

購入予定だった光学受光素子の納期に遅れが生じたため、その購入費の 1万円を27年度にまわした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年5月中には納入される予定である。

Remarks

(1)説明 北海道大学杉本研究室における、本研究の紹介ページ。
(2)説明 JST新技術説明会で発表した光同期技術の特許内容(本プログラム3件目)。

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 Other

All Presentation (4 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] Light-synchronized Acoustic ToA Measurement System for Mobile Smart Nodes2014

    • Author(s)
      Takayuki Akiyama, Masanori Sugimoto, Hiromichi Hashizume
    • Organizer
      Proceedings of 2014 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation P-09 09-12 2014年10月
    • Place of Presentation
      Busan(大韓民国)
    • Year and Date
      2014-10-29
  • [Presentation] 音波による3次元位置認識手法の系統誤差低減のための基礎検討2014

    • Author(s)
      中村将成、秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • Organizer
      第44回ユビキタスコンピューティングシステム研究会 2014年10月14-15日 2014年10月
    • Place of Presentation
      沖縄県国頭群恩納村 沖縄科学技術大学院大学シーサイドハウスセミナールーム
    • Year and Date
      2014-10-14
  • [Presentation] 3D FDM-PAM: rapid and precise indoor 3D localization using acoustic signal for smartphone2014

    • Author(s)
      Masanori Nakamura,Takayuki Akiyama,Masanori sugimota,Hiromichi Hashizume
    • Organizer
      Proceedings of the 2014 ACM International joint Conference on pevasive and Ubiquitous computing 123-126 2014年9月
    • Place of Presentation
      Seattle(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2014-09-15
  • [Presentation] 超音波イメージングにおけるログステップマルチキャリア派系統時刻偏移の利用と解消法2014

    • Author(s)
      前田泰成、杉本雅則、橋爪宏達
    • Organizer
      平成26年度第2回アコースティックイメージング研究会 2014年8月
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-08-01
  • [Book] 自動車オートパイロット開発最前線2014

    • Author(s)
      橋爪宏達 (分担執筆)
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      株式会社 エヌ・ティー・エス 2014年5月
  • [Remarks] 北海道大学 大学院情報科学研究科 コンピュータサイエンス専攻 数理計算科学講座 知能情報学研究室

    • URL

      http://aiwww.main.ist.hokudai.ac.jp/ranging.html

  • [Remarks] 北海道地域3大学1高専1公設試 新技術説明会

    • URL

      http://shingi.jst.go.jp/abst/2014/in_hokkaido/program.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 同期タイミング検出システム及び検出方法、測距システム及び測位システム、並びに受信装置及びそのプログラム2014

    • Inventor(s)
      橋爪宏達、杉本雅則、秋山尚之
    • Industrial Property Rights Holder
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構国立大学法人北海道大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-216549
    • Filing Date
      2014-10-23

URL: 

Published: 2016-05-27  

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