2014 Fiscal Year Research-status Report
モーション・ドップラセンシングによる人物の動きの検出・同定に関する基礎研究
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26420346
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
山田 寛喜 新潟大学, 自然科学系, 教授 (20251788)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 宏之 独立行政法人情報通信研究機構, ワイヤレスネットワーク研究所, 研究員 (80358952)
西森 健太郎 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90500611)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 屋内位置推定 / モーションセンシング / MIMOレーダ / ドップラレーダ / 到来方向推定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は，実験系の構築と次年度以降の開発の中核となる変動検出アルゴリズムの確立を目指した．各検討項目の具体的な内容と，その成果は，以下の通りである．
まず，人のモーション・ドップラ周波数特性の解明として，マルチパス環境下での実証実験に先立ち，人物の動きとその特徴をドップラ周波数分布から検出するため，10GHz, 5GHzにおける人物のRCS特性（偏波特性を含む）と，その基本動作（手足の動き）に対するドップラ応答を電波暗室内で構築されたSISO測定系を用いて，評価し，各周波数帯・帯域幅毎の偏波，角度特性を明らかにした．その結果，屋内のように数mで，かつ波長に比べターゲットが大きな場合には，偏波依存性が少なく，また，中心周波数に比例して，ドップラ周波数自体は変動するものの，十分な周波数帯域幅と観測時間を確保すれば，数GHzの中心周波数においても，十分なモーションセンシング用のマイクロドップラレーダが実現可能となることを明らかにした．
さらに，上記の実験結果を受けて，5GHzにおいて，MIMOドップラレーダ系を構築し人物の分離検出であれば，200MHzの周波数帯域幅，1s程度の観測時間で，ドップラの異なる人物と壁面などのクラッタの分離が可能となることを実証した．また，少ない素子において，等価的に大開口を実現するアレー配置を明らかにした．それらの結果を踏まえて，カルマンフィルタによる追尾機能加えた追跡ソフトウェアを開発し，ほぼ実時間で複数人物（現在の実証実験では2名）のトラッキングが可能となることを示した．
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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
当初計画に含めていた900MHzに関しては，周波数帯域幅の問題が明らかになり，主な検討を5GHzおよびMIMOセンサとしての2.5GHzに移したため，当初の予定の一部は達成されていないこととなるが，5GHzにおいて，著しい進展があったため，本申請で目指している目標の達成に向けては，順調に進展しているものと考えている．特に，屋内人物のリアルタイム追跡システムが今年度でほぼ開発されたため，次年度以降は，ドップラの特徴を踏まえたモーションセンシング，すなわち，特徴抽出，動作識別を進展できるものといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
5GHz帯のシステムにおける屋内モーション検出・同定実験，および，モーション・ドップラの特徴量の抽出およびデータベース構築に関しては，当初の計画通り推進する予定である．データロガー／ディジタルオシロスコープに，不具合が生じたため，実験遂行においては，その代替システムが必要となるが，調達可能であると考えており，当初の計画遂行に支障はない．
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| Causes of Carryover |
平成26年度末に分担者辻宏之氏と，新潟大学にて研究打ち合わせをする予定であったが，業務の都合で，年度末の実施が困難となったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度実施できなかった研究打ち合わせを，平成27年度上旬に実施する予定である．そのための旅費として使用する予定である．
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