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複雑な壁面構造を有する構造物内における音響送受波単一センサによる移動体の屋内測位

在具有复杂墙壁结构的结构中使用单个声学收发器传感器对移动物体进行室内定位

基本信息

批准号：
22KJ0431
负责人：
土屋充志
金额：
$ 1.6万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0431/
关键词：
屋内測位音響反射アクティブソナードップラー

项目摘要

2021年度までに研究された音響送受波単一センサによる屋内測位技術では、送信機と受信機のサンプルタイミングが非同期の場合、音波の到来時間測定に誤差が発生し測位精度に影響を及ぼす問題があった。2022年度の前半ではこの問題を解決するために自己位置の推定と送受信のサンプルタイミングの遅延時間を同時に推定するシステムの研究に取り組んだ。その結果、送受信機のサンプルタイミングに遅延が生じた場合でも遅延時間を正しく推定し、自己位置の補正が可能であることを実証した。本成果は国際会議で発表し、優れた研究発表として表彰された。また、2021年度までの研究では複数の反射波の干渉が発生することによって、Time-of-flight (ToF) の検出性能が低下する問題があった。そこで、2022年度の後半では、ドップラー効果を用いた反射波の分離計測手法を提案した。ロボットが移動している場合において、測距に用いる反響信号には反射壁面毎に異なるドップラーシフトが発生するため、その特性を利用して反射波の分離を行った。この手法を無響室内において複数の壁面を設置した環境で測距実験を行い、検出精度について評価を行った。その結果、単一の送信機と受信機のみで複数の壁からの反射波を分離することが可能となった。さらにこの手法を利用することでドップラー効果を用いない従来手法と比べて検出感度が向上することが明らかとなった。本成果は国内会議で発表した。

In 2021, we will study the influence of errors in measuring the arrival time of sound waves on the accuracy of indoor positioning technology, transmitter and receiver positioning, and other problems. In the first half of 2022, the problem was solved, and the time delay of sending and receiving information was determined. As a result, the transmission and reception of the signal is delayed, and the delay time is estimated correctly, and the correction of the position is possible. The results were presented at the International Conference on Science and Technology. In addition, the research conducted in 2021 found that interference of multiple reflected waves could occur, and the detection performance of Time-of-Flight (ToF) was low. In the second half of 2022, the separation measurement method of reflected waves was proposed. In the case of motion, ranging, reflection, and separation of reflected waves. This method is used to measure the accuracy of the measurement and evaluation of the multiple wall settings in the room. As a result, the signal transmitter and the signal receiver are separated from each other by a plurality of walls. This is the first time I've ever seen a woman who's been in a relationship with someone else. The results of this meeting were presented at the national meeting.