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マイクセンサを用いた高精度屋内位置検出と環境音による行動推定手法およびその検証

研究課題

研究課題/領域番号 17K00140
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報ネットワーク
研究機関神奈川工科大学

研究代表者

田中 博  神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (00434415)

研究分担者 五百蔵 重典  神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (20318992)
西村 広光  神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (70329308)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードマイクセンサ / 屋内測位 / 位置検出 / TDOA / 音源識別 / 機械学習 / アラーム音 / スマートフォン / ニューラルネットワーク / 屋内 / 測位 / 環境推定 / 行動推定 / 屋内位置検出 / 音
研究成果の概要

超音波やスペクトル拡散音という特殊な音を用いていたTDOA法による測位手法に対して、音源を問わない測位法を提案、実証した。TDOA 法では参照とする受信点と各受信点での音波の受信時間差を求める必要がある。従来必要であった受信側に送信側と同じ音源情報であるレプリカを持たずに受信時間差を求める構成を提案した。ここで、高精度に時間差を検出するために従来の相関法からCSP法を適用するとともに、時間差算出のための基準とする参照点の選択方法を考案した。実際の利用空間の広さを確保した実験の結果、音源として選択した電子レンジ、ガス漏れ警報器、ドローンの飛行音で位置検出ができることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来、位置検出のための音源は超音波やスペクトル拡散された音源が使用されていた。このとき、位置検出の対象(例えば、室内走行ロボット)に、この音を出す専用の機器を取り付けなければならない。一方で、ドローンにように自ら音を出しているものがある。位置検出のための音源を限定することなく、その物体が出す音で位置を検出できれば、検出用の音源が不要になる。一方環境音源から音の識別も可能であるが、これらは前記と同様、マイクセンサとPC内でのソフトウェア処理で実現できる。報告者は各種室内のアラーム音の識別技術も提案、実証した。これは聴覚に障碍がある方に音とは別の形で危険を知らせることを可能にするものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] EEPIS(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Study and evaluation of noise reduction method for alarm sound classification2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Hashizume, T. Kadokura, Y. Kawakita, and H.Tanaka
    • 雑誌名

      RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing

      巻: 1 ページ: 271-274

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Initial Investigation of a Notification System for Indoor Alarm Sounds using a Neural Network2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kadokura, K.Watanabe, Y. Yanagiya, E. Shiombing, S. Wafiqi, Y. Sudo, and H. Tanaka
    • 雑誌名

      Human-Computer Interaction International 2019, LNCS 11570

      巻: 1 ページ: 219-231

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Initial Investigation of Position Determination of Various Sound Sources in a Room2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kadokura, Y.hashizume, S. Ioroi, and H. Tanaka
    • 雑誌名

      The Ninth International Conference on Ambient Computing, Applications, Services and Technologies

      巻: 1 ページ: 14-18

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 白色化相互相関法を用いた受信時間差検出による屋内各種音源の測位手法とその実験的評価2019

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈, 川喜田 佑介, 五百蔵 重典, 田中 博
    • 雑誌名

      測位航法学会論文誌

      巻: 10 ページ: 23-32

    • NAID

      130007795262

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] スペクトラム拡散による音を用いたデータ伝送機能を具備する高精度屋内測位手法の提案と検証2018

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,森下 航平,五百蔵 重典,田中 博
    • 雑誌名

      測位航法学会論文誌

      巻: Vol.9,No.2 ページ: 7-16

    • NAID

      130007439336

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feasibility Experiment on Position Estimation of Various Sound Sources in Indoor Environment2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kadokura, S. Ioroi, and H. Tanaka
    • 雑誌名

      The Eighth International Conference on Ambient Computing, Applications, Services and Technologies

      巻: 8 ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal and Evaluation of a Data Transmission Method for using Sound in Accurate Indoor Positioning2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kadokura, K. Morishita, S. Ioroi, and H. Tanaka
    • 雑誌名

      Seventh International Conference on Ambient Computing, Applications, Services and Technologies

      巻: 1 ページ: 34-37

    • NAID

      40021319091

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance enhancement by combining visual clues to identify sign language motions2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Okayasu, T. Ozawa, M. Dahlan, H. Nishimura, and H. Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers and Signal Processing

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation of Feature Elements and Performance Improvement for Sign Language Recognition by Hidden Markov Model2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa, H. Shibata, H. Nishimura, and H. Tanaka
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10728 ページ: 77-88

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アラーム音源の識別性能向上のための環境雑音除去の基礎的評価2020

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,橋爪 裕貴,川喜田 佑介,田中 博
    • 学会等名
      電子情報通信学会 SeMI研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アラーム音源の識別精度向上のための学習データへの雑音重畳に関する実験的検討2020

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,橋爪 裕貴,川喜田 佑介,五百蔵重典,田中 博
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 各種音源を対象とした室内測位プラットフォームの構築とその基本確認2019

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      測位航法学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アラーム音源識別性能向上のための環境雑音除去の基本検討2019

    • 著者名/発表者名
      橋爪裕貴,門倉 丈,田中 博
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 各種室内音源を対象とした測位手法と基本実験結果2019

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,橋爪裕貴,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スペクトラム拡散を用いた屋内測位システムにおける拡散率と環境雑音に対する評価2018

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      平成30年度測位航法学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 室内環境における各種音源の位置推定のための一検討2018

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      2018電子情報通信学会ソサエティ大会,B-18-1,p.285
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 室内音源の位置推定のための受信時間差の測定と評価2018

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      GPS/GNSSシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 室内環境における各種音源の位置推定手法とその基礎的評価2018

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,川喜田 佑介,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ASN研究会, ASN2018-73, pp.109-114
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いた室内アラーム音の識別とその報知システムの基本検討2018

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,渡辺 滉平,柳谷 吉風,須藤 康裕,田中 博
    • 学会等名
      電気学会 第77回情報システム研究会,IS-19-018,pp.91-96
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いた室内アラーム音の報知システムの提案2018

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,柳谷 吉風,渡辺 滉平,須藤 康裕,田中 博,小川 雛子,酒屋 尚子,小林 潤一郎
    • 学会等名
      2018電子情報通信学会総合大会,B-18-7,p.358
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 音波を用いた高精度屋内測位システムにける拡散率と測位精度に関する実験的検討2018

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,森下 航平,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      第73回情報システム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 両手で行う手話動作に関する認識手法の基本検討とその評価2018

    • 著者名/発表者名
      岡安 優奈,小澤 辰典,西村 広光,田中 博,小林 大輔,岩本 典夫,加藤 秀司
    • 学会等名
      第6回教育システム情報学会 研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 非可聴音を用いた情報伝送機能を具備する高精度屋内測位手法の提案とその評価2017

    • 著者名/発表者名
      森下 航平,門倉 丈,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      HCGシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 伝送機能を具備する屋内測位システムにおける音源スピーカの特性への影響2017

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,森下 航平,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      GPS/GNSSシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 情報伝送機能を具備する高精度屋内測位手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,森下 航平,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      2017 電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 測位用音源を用いた情報伝送の提案とその評価2017

    • 著者名/発表者名
      森下 航平,門倉 丈,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      第71回情報システム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 屋内測位用音源への情報データ埋め込みに対する伝送特性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      門倉 丈,森下 航平,五百蔵 重典,田中 博
    • 学会等名
      平成29年度測位航法学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 特徴量と複数の識別器の統合による手話認識性能向上2017

    • 著者名/発表者名
      小澤辰典,岡安優奈,マイタイダーラン,西村広光,田中博,小林大輔,岩本典夫,加藤秀司
    • 学会等名
      HCGシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] IoT時代のデータ処理の基本と実践2018

    • 著者名/発表者名
      田中 博,五百蔵重典
    • 総ページ数
      166
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339028805
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 神奈川工科大学 田中(博)研究室 発表論文

    • URL

      http://www.tnklab.ic.kanagawa-it.ac.jp/tanakalab/happyo.htm

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 神奈川工科大学 田中(博)研究室

    • URL

      http://www.tnklab.ic.kanagawa-it.ac.jp/tanakalab/index.htm

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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