「無線デバイスを用いた位置推定」

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研究代表者:
東野 輝夫 (大阪大学 大学院情報科学研究科 教授)
研究課題:
災害時救命救急支援を目指した人間情報センシングシステム

技術解説

ユビキタス社会の到来により,無線端末を用いた様々なサービスが考えられている,このようなサービスを実現する場合,できるだけ正確な端末の位置情報を低コストで取得できることが望ましい.このような位置情報を取得する手段として,GPSや赤外線,超音波などを利用する手法が考えられているが,例えば,GPSではその消費電力や見通し通信のできない場所での精度低下などが指摘されている.そのような背景から,特別なハードウェアを介した測路を行わない(電波の到達可能性のみを利用した)レンジ・フリーの位置推定手法が幾つか提案されている.本研究グループではレンジ・フリーの位置推定に関する研究を行っている.

・実時間位置推定技術

実時間位置推定技術UPLでは正確な位置情報を発信する固定ノード(シード)の位置情報に加え,遭遇した移動ノードが周囲に発信する推定位置情報も自身の位置推定に利用する.移動ノードの推定位置情報はシードの位置情報より精度は劣るが,遭遇ノード間で位置情報を補正しあうことでその精度を高めている.また,道路の形状など対象領域の移動可能領域を各移動ノードに提供することで,対象領域における実際の移動距離を考慮した位置推定を行うように工夫している.

・オフライン軌跡推定技術

モールやコンベンション会場を移動する多数のユーザの移動軌跡の推定するための手法として,少ない位置基準点と各モバイル端末が蓄積した他端末との遭遇履歴情報を用い,対象とするモバイル端末群の移動軌跡をオフラインで推定する低コストな位置トレース手法TRACKIE(TRACe reproduction algorithm with Key-point Iterative Estimation)を提案している.提案手法では,位置基準点間を高速で移動する端末を直線移動と近似し,その軌跡を基準とした逐次的推定を順次行う.

・実時間位置・軌跡推定技術

実時間位置・軌跡推定技術TRADEでは,モバイル端末群のリアルタイムな位置推定手法を提案する.提案手法は,各端末が遭遇した移動ノードとのメッセージ交換により近隣ノードの現在および過去一定期間の推定位置情報(移動履歴情報)を取得し,これを利用して自身の位置推定を自律分散的に行う.

概要図

UPL(実時間位置推定)

UPL(実時間位置推定)

TRACKIE(Off-line軌跡推定)

TRACKIE(Off-line軌跡推定)

TRADE(実時間位置・軌跡推定)

TRADE(実時間位置・軌跡推定)

論文等

  1. 藤井彩恵,内山彰,前田久美子,梅津高朗,山口弘純,東野輝夫,少数の基準位置情報を移動無線端末間で補完する位置推定手法の提案と評価,情報処理学会論文誌,Vol. 48, No. 12, pp. 3977-3986, 2007年12月
  2. S. Fujii, A. Uchiyama, T. Umedu, H. Yamaguchi and T. Higashino : "An Off-line Algorithm to Estimate Trajectories of Mobile Nodes Using Ad-hoc Communication", Proc. of 6th IEEE Int. Conf. on Pervasive Computing and Communications (PerCom 2008), pp.117-124, 2008.
  3. A. Uchiyama, S. Fujii, K. Maeda, T. Umedu, H. Yamaguchi and T. Higashino : "Ad-hoc Localization in Urban District", Proc. of 26th Annual IEEE Conf. on Computer Communications (INFOCOM 2007), pp.2306-2310, 2007.
  4. S. Fujii, T. Nomura, T. Umedu, H. Yamaguchi, T. Higashino : "Real-time Trajectory Estimation in Mobile Ad Hoc Networks", Proc. of The 12-th ACM International Conference on Modeling, Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems(ACM MSWiM 2009), 2009.
  5. Tomoya Takenaka, Zafer Sahinoglu, Ghulam Bhatti, Jinyun Zhang, Hiroshi Mineno and Tadanori Mizuno, Multi-hop Localization Using Mobility (MLM) in Mixed LOS/NLOS Environments, Proceedings of the IEEE Global Telecommunications Conference (GLOBECOM2010), December 2010
  6. 木山 敦之, 山口 弘純, 東野 輝夫,レーザレンジスキャナと無線通信を用いた歩行者の移動軌跡推定手法の検討.マルチメディア,分散,協調とモバイル (DICOMO2010) シンポジウム論文集,pp. 1221 – 1229, 2010年7月
  7. 樋口 雄大,藤井 彩恵,山口 弘純,東野 輝夫,断続的に移動する無線ノード群の位置推定.マルチメディア,分散,協調とモバイル (DICOMO2010) シンポジウム論文集,pp. 1210 – 1220, 2010年7月
  8. 木山 昇, 内山 彰, 山口 弘純, 東野 輝夫, 位置推定されたノード群の相対位置関係の評価, 情報処理学会創立50周年記念(第72回)全国大会論文集, pp. 509-510, 2010年3月
  9. 山田 純弥, 竹中 友哉, 峰野 博史, 水野 忠則,電子トリアージシステムにおけるモバイルノード利用型位置推定方式の提案と評価,情報学ワークショップ2009(WiNF2009), 2009年11月

関連特許

関連リンク

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