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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

研究課題

研究課題/領域番号 26280036
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 情報ネットワーク
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

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)

連携研究者 杉本 雅則  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90280560)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード音響測位 / 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 / CMOSカメラ / ローリングシャッター
研究成果の概要

スマートフォン等の屋内ナビゲーションを可能とする建物側設備インフラストラクチャを研究した。位置計測はインフラの発する高域音波の遅延計測で行った。精密な遅延計測は、研究グループの超音波方式で実績のある位相一致法を使用し、10mm程度の精度で行えた。座標測位のため、音響到着時刻の時間差による TDoA方式を最初に試験したが、誤差が大きく実用は困難であった。その対策として、音響の発生時刻をLEDランプの発光で表示し、スマートフォン動画カメラで観測した。この方法で精密な ToA計測が可能となり、数10mmの精度を達成した。計測のための設備は天井照明の形で設置できることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件) 図書 (4件) 備考 (2件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Optimally Modulated Illumination for Rapid and Accurate Time Synchronization2017

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sugimoto, Hayato Kumaki, Takayuki Akiyama Hiromichi Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 65 号: 2 ページ: 505-516

    • DOI

      10.1109/tsp.2016.2612176

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 可聴周波数帯域を用いることによるスポット制御可能な情報伝送手法2016

    • 著者名/発表者名
      中村将成、秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: Vol.57(No.11) ページ: 2501-2514

    • NAID

      170000131106

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 音響信号を用いたスマートフォンの高速・高精度屋内3次元位置認識手法2016

    • 著者名/発表者名
      中村将成、秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: Vol.57(No.11) ページ: 2489-2500

    • NAID

      170000131105

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高速高精度デバイス間同期技術とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達、杉本雅則
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 67 ページ: 85-88

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ulticamera Synchronization for Smartphones using Optimally2017

    • 著者名/発表者名
      Koki Kudo, Masanori Sugimoto, Takayuki Akiyama and Hiromichi
    • 学会等名
      Proceedings of ACM MobiSys 2017
    • 発表場所
      USA,NY
    • 年月日
      2017-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Acoustic Indoor Positioning Method Assisted by Visual Light Synchronization for Smartphones2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Akiyama, Masanori Sugimoto, HIromichi Hashizume
    • 学会等名
      Proceedings of International Workshop on Asia-Pacific
    • 発表場所
      韓国
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time Synchronization Method Using Visible Light Communication for Smartphone Localization2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Akiyama, Masanori Sugimoto, and Hiromichi Hashizume
    • 学会等名
      Proceedings of ICWMC 2016 1-4
    • 発表場所
      Spain, Barcelona
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Spot-controllable Data Transfer Technique Using COTS Speakers2016

    • 著者名/発表者名
      Masanari Nakamura, Takayuki Akiyama, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto
    • 学会等名
      7th Int'l Conference on Indoor Positioning and Navigation (IPIN2016) 38-RP 1-8
    • 発表場所
      Spain, Madrid
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "3D Indoor Positioningand Rapid Data Transfer Technique using Modulated Illumination,"2016

    • 著者名/発表者名
      Masanari Nakamura, Takayuki Akiyama, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto
    • 学会等名
      7th Int' Conferenceon Indoor Positioning and Navigation (IPIN2016) 198-WIP 1-4
    • 発表場所
      Spain, Madrid
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 汎用動画カメラによる高速可視光通信とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      嶋田祥太、秋山尚之、橋爪宏達、杉本雅則
    • 学会等名
      情報処理学会 第50回ユビキスタスコンピュータ
    • 発表場所
      台湾 Chi Nan University 台中
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 可視光通信による時刻同期とスマートフォン測位2016

    • 著者名/発表者名
      秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • 学会等名
      可視光通信協会 2016ワークショップ
    • 発表場所
      日吉 慶応大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 市販カメラを使った高速可視光通信2016

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達
    • 学会等名
      可視光通信協会セミナー
    • 発表場所
      日本 川崎市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Rapid and Accurate Time-synchronization Technique for Acoustic Localization Using Modulated Illumination2015

    • 著者名/発表者名
      Hayato Kumaki, Masanori Sugimoto, Takayuki Akiyama, Hiromichi Hashizume, Taishi Saito
    • 学会等名
      International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN2015)
    • 発表場所
      Banff Canada
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] SyncSync: Time-of-arrival Based Localization Method Using Light-synchronized Acoustic Waves for Smartphones2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Akiyama, Masanori Sugimoto, Hiromichi Hashizume
    • 学会等名
      International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN2015)
    • 発表場所
      Banff Canada
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Light-synchronized Acoustic ToA Measurement System for Mobile Smart Nodes2014

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Akiyama, Masanori Sugimoto, Hiromichi Hashizume
    • 学会等名
      Proceedings of 2014 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation P-09 09-12 2014年10月
    • 発表場所
      Busan(大韓民国)
    • 年月日
      2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      中村将成、秋山尚之、杉本雅則、橋爪宏達
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      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
    • 年月日
      2014-10-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 3D FDM-PAM: rapid and precise indoor 3D localization using acoustic signal for smartphone2014

    • 著者名/発表者名
      Masanori Nakamura,Takayuki Akiyama,Masanori sugimota,Hiromichi Hashizume
    • 学会等名
      Proceedings of the 2014 ACM International joint Conference on pevasive and Ubiquitous computing 123-126 2014年9月
    • 発表場所
      Seattle(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2014-09-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      前田泰成、杉本雅則、橋爪宏達
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 空中超音波のドップラーイメージング2016

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達、杉本雅則 (担当:共著, 範囲:超音波テクノ)
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      日本工業出版 2016年9月
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] ISPJ 78th National Convention Report2016

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      IEEE 2016年6月
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 高速高精度デバイス間同期技術とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達、杉本雅則
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      化学工業 2016年2月
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 自動車オートパイロット開発最前線2014

    • 著者名/発表者名
      橋爪宏達 (分担執筆)
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      株式会社 エヌ・ティー・エス 2014年5月
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 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

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 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

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 情報送信装置、情報受信装置、情報伝送システム及びプログラム、測位システム、照明器具並びに照明システム2016

    • 発明者名
      橋爪宏達、杉本雅則、秋山尚之、熊木逸人
    • 権利者名
      橋爪宏達、杉本雅則、秋山尚之、熊木逸人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-163574
    • 出願年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 同期タイミング検出システ及び検出方法、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2015

    • 発明者名
      橋爪宏達、杉本雅則、秋山尚之
    • 権利者名
      大学共同機関利用法人情報・システム研究機構国立大学法人北海道大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-196873
    • 出願年月日
      2015-10-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 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

    • 発明者名
      橋爪宏達、杉本雅則、秋山尚之
    • 権利者名
      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
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-10-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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