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2021 年度 実施状況報告書

人追尾を用いた汎用ステレオスピーカによる適応的スポット通信手法

研究課題

研究課題/領域番号 21K17797
研究機関北海道大学

研究代表者

中村 将成  北海道大学, 情報科学研究院, 助教 (80878306)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードスポット通信 / 音響通信 / 非可聴音 / 追尾
研究実績の概要

本研究課題では、ステレオスピーカのみを用いた移動体に対するスポット通信手法の構築を目的としている。ステレオスピーカによる従来のスポット通信手法では、スポット生成に時間を要するため、移動ユーザとの通信を行う場合、通信が不安定化するという課題がある。そこで本研究では、スポット生成に要する時間を短縮した上で、移動ユーザの現在位置に対して適応的なスポット生成を行うことで、移動ユーザとの通信を安定化することを目指す。
本年度は当初計画に基づき、スポット生成の所要時間の短時間化検討とその評価を実施した。主な具体的内容については以下の通りである。
1.妨害信号を用いるスポット通信手法について、スポット外での妨害効果を高める変復調方式を考案した。妨害効果の向上により、従来では11回必要であった信号送信回数を2回に低減することが可能となり、所要時間を約1/5に短縮できる。この手法についてシミュレータを構築して考察し、スポットの形状や妨害効果等と各種パラメータとの関係を明らかにした。
2.上記の手法について、実環境における計測実験を行い、2回の信号送信によりスポット通信が可能であることを確認した。また、スポット内での復調に失敗した計測位置について、理論値との比較による考察を行った。その結果、スピーカの指向性により通信信号と妨害信号の振幅比が想定よりも大きくなっていることが原因であると判明したため、その対策案を考案した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度についてはほぼ計画通りの成果が得られたため、おおむね順調に推移していると考える。

今後の研究の推進方策

引き続き、当初の研究計画に沿って研究をすすめる。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が生じた主な理由:1.調達を予定していた機器について、他の資金で取得したものを利用できることがわかり、該当機器の購入を見送ったため。2. COVID-19の影響により、参加を予定していた国際会議等がオンライン開催となり、該当旅費等が不要となったため。
使用計画:次年度以降の研究において、より詳細なデータを取得するための計測システムの高度化に充てる予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Simultaneous Localization and Communication Method Using Short-Time and Narrow-Band Dual-Carrier Acoustic Signals2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Masanari、Hashizume Hiromichi、Sugimoto Masanori
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 22 ページ: 5163~5172

    • DOI

      10.1109/JSEN.2021.3107849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short-Time Spot Communication Using COTS Stereo Speaker2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Masanari、Hashizume Hiromichi、Sugimoto Masanori
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 22 ページ: 5001~5010

    • DOI

      10.1109/JSEN.2021.3074979

    • 査読あり
  • [学会発表] Short-Time and Adaptive Controllable Spot Communication Using COTS Speaker2021

    • 著者名/発表者名
      Masanari Nakamura、Shoma Yamasaki、Hiromichi Hashizume、Masanori Sugimoto
    • 学会等名
      2021 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN)
    • 国際学会
  • [学会発表] Indoor Localization Method For a Microphone Using a Single Speaker2021

    • 著者名/発表者名
      Masanari Nakamura、Kento Fujimoto、Hiroaki Murakami、Hiromichi Hashizume、Masanori Sugimoto
    • 学会等名
      2021 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN)
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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