| 研究課題/領域番号 |
20K04523
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 旭川工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
松岡 俊佑 旭川工業高等専門学校, 機械システム工学科, 准教授 (00435398)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 超音波 / GPS / 測位システム / PSOC(プログラマブルシステムオンチップ) / FFT / PSoC / 測位 / ＧＰＳ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
工場や倉庫内における生産・物流の現場においてIoT化が進展していくことが予想され，そのためには屋内において移動するモノの位置情報を高精度かつリアルタイムで取得する技術が必要となる．屋内向けの測位システムには測位精度とリアルタイム性の両方を備えた測位システムは実現されていない．申請者は独自に開発した方式を導入し，リアルタイムで測位可能な超音波測位システムを試作した．予備的な測位実験では，リアルタイム性能については目標値を達成できたが，測位範囲の拡大という課題が残っている．本研究では，申請者が提案した超音波測位システムにアレイ送信機やフェーズドアレイ送信機などを導入し，測位できる領域の拡大に挑む．
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| 研究成果の概要 |
移動するモノの位置情報をリアルタイムかつ，広範囲で高精度に取得可能な超音波測位システムを実現することが本研究の目的である．事前研究では，すでに30msの時間間隔での測位を達成しており，これは他の関連研究に比べても3倍以上の性能をもつ．本研究課題では測定範囲の拡大に取り組んだ．超音波測位システムの受信回路をPSoC5LPを用いて再構築した．また，超音波送信機の指向性を改善する方法としてフェーズドアレイ送信機を構築したところ，指向方向を制御できることが確認できた．また，数値シミュレーションでは各送信信号の位相角度を変えることによって指向方向を制御できることが確認できた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題で提案している複数の超音波周波数を用いた方式は，測位精度とリアルタイム性能が同時に達成可能な，他の研究にはない新たな手法である．技術的に確立されれ，実用化・製品化されれば，工業内における搬送ロボットやドローンの位置推定，地下鉄の駅やデパート，空港におけるナビーゲーション，介護施設での老人の見守り，ビル内での避難誘導などと，幅広い分野での活用が見込まれ，社会的な波及効果は大きい．
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