学生奨励賞 受賞

1. 奈良先端科学技術大学院大学
○ 守谷 一希 藤本 まなと
○ 荒川 豊 安本 慶一
照明装置の順点灯制御と照度-距離モデル
に基づく 屋内位置推定手法とその評価
H27.9.28
2015年度 情報処理学会関西支部 支部大会
発表用資料
G-06

2. 研究背景
位置情報を利用するサービス
屋内ナビゲーション 局所的な空調管理
屋内位置推定が必要！
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3. 研究背景
位置情報を利用する研究
位置情報 電力計
I’m here !!
○○ [W]
△△ [W]
行動認識
※ 上田健揮，諏訪博彦，荒川豊，安本慶一：
センサデータ粒度が宅内行動認識に与える影響について，情報処理学会研究報告，ユビキタスコンピューティングシステム研究会，Vol.2015-UBI-45，
No.9，pp. 1-6，2015．
TV視聴、料理、睡眠・・・etc
１１種類の行動認識
・位置推定誤差1m以内
・電力計3個
84.5 ％
目標
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4. ※ 坂本一樹，安本慶一，孫為華，柴田直樹，伊藤実：
照明点灯パターンの切り替えによる高精度な屋内位置推定法とその評価，情報処理学会研究報告，Vol.2012-MBL-61，No.26，pp. 1-8，2012．
既設照明
フィンガープリンティング方式
先行研究
照度を用いた
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5. メリット
デメリット
・安価かつ高精度な位置推定が可能である
照度センサは比較的安価、推定誤差平均0.4m
・既設照明装置ごとに予備計測が必要である
・他の光源（太陽など）の影響を考慮していない
先行研究の問題点
提案手法により、この2点の問題点を解決！
目的
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6. 照明装置1の照度照明装置2の照度照明装置3の照度
三辺測量方式
新規の照明装置
照度センサ（推定対象）
推定位置
照明装置1
照明装置2
照明装置3
提案手法
新規の照明装置 新規の照明装置
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7. ・既設照明装置ごとに予備計測が必要である
・他の光源（太陽など）の影響を考慮していない
新規に設置した照明装置だけを使う
→ 設置する照明装置の予備計測だけでよい
照明装置点灯時とその直前の照度の差分をとる
→ 点灯前の光環境に依存しない
提案
提案
問題解決
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8. 三辺測量方式
新規の照明装置
照度センサ
照明装置1
照明装置2
照明装置3
提案手法の課題点
照明装置1の照度
得られた照度をもとに、照明装置からの
距離を推定する手法が必要
距離－照度モデルを活用
提案
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9. モデル推定実験
推定対象空間
4150
3530
天井照明
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10. モデル推定実験
照明装置
任意の位置
電球と
同じ高さ
(1.1m)
照度センサ
(SensorTag*)
*株式会社TEXAS INSTRUMENTS：SimpleLink SensorTag - CC2650STK – TIツール・フォルダ，http://www.tij.co.jp/tool/jp/cc2650stk．
LED電球
推定対象
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11. モデル推定実験
・ 2点間の間隔は30cm
・ 計14点
測定点
照明装置
測定点
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12. モデル推定実験結果
距離ー照度モデル
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13. 実験方法の改良
実験手法
前回 本発表
フィンガープリンティング ＋
２辺測量
３辺測量 のみ！
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14. 実験方法の改良
実験条件 前回
理想状態（太陽光無し、既存照
明装置消灯、家具無し） のみ
本発表
様々な条件下で実験を
行なった！
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15. 照度センサ
照明装置 iRemocon
照度値
対象空間
推定開始
点灯/消灯
位置推定実験システム
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16. 位置推定実験
・ 2点間の間隔は 1m
・ 計10点
測定点
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17. 位置推定実験
実験条件
条件 既設照明装置 家具 太陽光
理想状態 消灯 無し 無し
既設照明点灯 点灯 無し 無し
太陽有 消灯 無し 有り
家具有 消灯 有り 無し
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18. 位置推定実験システム
実行画面
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19. 条件 平均誤差[m] 最大誤差[m] 理想状態との差[m]
理想状態 0.44 0.85 ―
既設照明点灯 0.48 1.00 0.04
太陽有 0.50 1.06 0.06
家具有 0.52 1.07 0.08
位置推定実験結果
どの条件下でも、
1m以内の精度！
他光源などの影
響を受けてない！
平均誤差の差
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20. 誤差分布
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21. 誤差分布
壁の影響を考慮すれば、精度0.3mも可能に！
壁から近い地点で精度が悪くなっている
壁から遠い地点で精度が0.3m程度
1.00m0.85m
0.33m0.28m
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22. まとめ
屋内位置推定手法の問題点
・ コスト
・ 精度
・ 予備計測
・ 他光源の影響
先行研究
提案手法
・ 三辺測量方式
・ 距離-照度モデル
先行研究のメリットを保ちつつ、問題点を解決
平均誤差
0.5m
影響
0.1m以内
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23. 今後の発展
・ 照度センサのウェアラブル化と、それに伴った人影等の
影響を考慮した推定手法
・ 光を反射する物体（壁など）を考慮した推定手法
・ 照明装置を天井に & 高さも推定
雰囲気メガネ
・照度センサ
・加速度センサ
搭載
※ FUN’IKI Ambient Glasses | 雰囲気メガネ： http://fun-iki.com/ （2015年5月閲覧）．
実装済！
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