生物ソナーをモデルとした混信回避アルゴリズムの精緻化

本研究は，コウモリの集団飛行を混信回避の生物モデルと捉え，混信を効率的に回避するロバストなセンシングの運用方法を明らかにすることを目的としている．本年度はコウモリの音響混信回避モデルの精緻化のため，飛行室内に設置した複数のラウドスピーカを用いた人工混信環境下において，コウモリの単独飛行実験を行った．混信信号としてユビナガコウモリのFM型超音波を模倣した信号を作成し，ラウドスピーカから呈示する際の下端周波数と音圧をそれぞれ変化させた場合の，コウモリの周波数調整行動を観察した．その結果，仮説としていた結果がそれぞれ得られたことから，周波数と音圧に対する周波数調整の行動機序がほぼ明らかとなった．また飛行中にコウモリに届く周囲からのエコーを音響シミュレーションによって求める試みに関しては，2次元空間におけるドップラー効果を考慮したエコーの再現に成功し，周囲壁からのエコーをそれぞれ分離して取得することなどが可能となった．今後はシミュレーションの3次元化を目指すとともに，複数で飛行する際のコウモリそれぞれに届くエコーのシミュレーションを行っていきたい．トイモデル型の自走ロボットに関しては，センシングと混信回避の双方に適した信号デザインの検討を行った．さらに混信回避モデルを搭載した自走ロボットを障害物環境で走行させ，混信による誤定位が大幅に抑制されることが確認できたことから，混信回避モデルの効果が実機でも発揮されることがわかった．

本研究は，コウモリの集団飛行を混信回避の生物モデルと捉え，混信を効率的に回避するロバストなセンシングの運用方法を明らかにすることを目的としている．本年度はコウモリの音響混信回避モデルの精緻化のため，飛行室内に設置した複数のラウドスピーカを用いた人工混信環境下において，コウモリの単独飛行実験を行った．混信信号としてユビナガコウモリのFM型超音波を模倣した信号を作成し，ラウドスピーカから呈示する際の下端周波数と音圧をそれぞれ変化させた場合の，コウモリの周波数調整行動を観察した．その結果，仮説としていた結果がそれぞれ得られたことから，周波数と音圧に対する周波数調整の行動機序がほぼ明らかとなった．また飛行中にコウモリに届く周囲からのエコーを音響シミュレーションによって求める試みに関しては，2次元空間におけるドップラー効果を考慮したエコーの再現に成功し，周囲壁からのエコーをそれぞれ分離して取得することなどが可能となった．今後はシミュレーションの3次元化を目指すとともに，複数で飛行する際のコウモリそれぞれに届くエコーのシミュレーションを行っていきたい．トイモデル型の自走ロボットに関しては，センシングと混信回避の双方に適した信号デザインの検討を行った．さらに混信回避モデルを搭載した自走ロボットを障害物環境で走行させ，混信による誤定位が大幅に抑制されることが確認できたことから，混信回避モデルの効果が実機でも発揮されることがわかった．