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

• Item type: Journal(1)
• 公開日: 2016-11-15
• タイトル: 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
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Rapid and Precise Indoor 3D Localization Using Acoustic Signal for Smartphone
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: [一般論文] 屋内位置認識，音響信号，スマートフォン，TDoA（Time Difference of Arrival），OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing），FDM（Frequency Division Multiplexing）
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
• 資源タイプ: journal article
• 著者所属: 北海道大学大学院情報科学研究科情報理工学専攻
• 著者所属: 総合研究大学院大学複合科学研究科情報学専攻
• 著者所属: 北海道大学大学院情報科学研究科情報理工学専攻
• 著者所属: 国立情報学研究所
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Department of Computer Science and Information Technology, Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Department of Informatics, The Graduate University for Advanced Studies
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Department of Computer Science and Information Technology, Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): National Institute of Informatics
• 著者名: 中村, 将成; 秋山, 尚之; 杉本, 雅則; 橋爪, 宏達
• 著者名(英): Masanari, Nakamura; Takayuki, Akiyama; Masanori, Sugimoto; Hiromichi, Hashizume
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 本稿では，屋内に設置された市販スピーカの音響信号をスマートフォン内蔵マイクロフォンで受信することで，その3次元位置を求める手法について述べる．著者らが独自に構築した高精度受信時刻検出手法である位相一致法を拡張した周波数分割多重化位相一致法を提案する．周波数分割多重化位相一致法では，周波数の異なる信号を各スピーカに割り当てることで多重化を実現し，これらを同時に送信することで1回あたりの計測時間を短縮する．4台のスピーカを用いたTDoA（Time Difference of Arrival）方式による3次元位置認識実験を通して，毎秒7.8回，偶然誤差（random error）2.8cm以下の3次元位置認識が実現できることを確認した．評価実験の結果とシミュレーション結果を比較することで受信位置と誤差の関係について考察し，結果の妥当性を確認した．また，系統誤差が生じる主要な原因を明らかにした．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In this paper, we describe a 3D indoor positioning method for a smartphone using its built-in microphone that captures acoustic signals from off-the-shelf speakers. For rapid and precise positioning, we propose Frequency Division Multiplexing Phase Accordance Method (FDM-PAM), which enables multiple speakers to simultaneously transmit acoustic signals with different frequencies. Through positioning experiments using TDoA (Time Difference of Arrival) trilateration, FDM-PAM was confirmed to achieve its random errors of less than 2.8cm at 7.8 measurements per second. We investigated the relation between measured positions and positioning errors through computer simulations and clarified main causes related to the systematic errors.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AN00116647
• 書誌情報: 情報処理学会論文誌; 巻 57, 号 11, p. 2489-2500, 発行日 2016-11-15
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 1882-7764