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清掃⼯場における
磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる
屋内測位⼿法の性能評価
Performance Evaluation of Indoor Positioning Method
Using Magnetic Fingerprinting Path Matching in a Cleaning Plant
奥村 嶺
情報基盤システム学研究室
修⼠論⽂発表
撮影禁⽌
清掃⼯場における作業員の安全確保
• 焼却設備が存在する 炉室
• ⾼温 (40℃近く)
• 防じんマスク着⽤義務
• 作業員には過酷な環境
• 熱中症 の危険性 ⼤
背景
• 炉室の 点検・清掃 時における
作業員の安全確保
-> 複数⼈で⾏動する対策
(熱中症の早期発⾒のため)
ところが… 実際に同時に作業できている⼈数は
1.43 ⼈[1] 実際に複数⼈で
同時に⾏動するのは 困難
[1] ⽇本の廃棄物処理 令和元年度版 より、
2019年のごみ処理施設の施設数と作業員数の統計から計算
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 2 / 25
屋内測位システムの必要性 背景
• 遠隔 で 作業員の位置 を知りたい (誤差は10 mぐらい)
• でも ⾼額な設備投資 は 不可能
現場からは、
が求められている。
低コスト で導⼊可能な 作業員追跡システム
作業員を追跡 するには 屋内測位技術 が必要である
しかし、清掃⼯場を想定 した屋内測位に関する先⾏研究は 無い
最⼤測位誤差 10 m 程度
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 3 / 25
本研究の⽬的 ⽬的
清掃⼯場の特徴を考慮し、磁気だけを⽤いて測位する
磁気フィンガープリンティングパスマッチング を
提案し、実際の清掃⼯場での 測位精度 を評価する。
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 4 / 25
屋内測位 に関する 既存研究と導⼊コスト関連研究
測位に⽤いる基盤 Bluetooth Wi-Fi 磁気
測位精度
◎
1 cm 〜 10 m
◎
1 cm 〜 10 m
○
5m 〜 60m
インフラ導⼊
コスト
△
100万円 単位
△
1000万円 単位
○
ほぼ 0円
• Bluetooth:
ビーコンを測位範囲に配置し、電波の受信強度や受信⾓度から位置を推定する
• Wi-Fi:
AP(アクセスポイント)を測位範囲に配置し、電波の受信強度や受信⾓度から位置を推定する
• 磁気:
測位範囲内の残留磁気を取得して、推定の際に⽐較する(FP: フィンガープリンティング)
※ すべての⼿法で FP は精度向上のため実施される
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 5 / 25
フィンガープリンティング
オフラインフェーズ、推定フェーズの2段階で測位する。
各地点の特徴を 指紋 として保持し、照合する。
オフライン
フェーズ
推定
フェーズ
…
指紋
測位範囲内の指紋を予め収集
各位置の指紋を
データマップとして保存
測位範囲
スマートフォン
?
照合
指紋を取得(位置は不明) 位置が判明 特定完了
測位範囲
関連研究
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 6 / 25
DTW (Dynamic Time Warping) 関連研究
• 2 つの時系列データの幾何学的な
不⼀致度を計算するアルゴリズム[2]
• 時間⽅向の
平⾏移動 (位相変化)
伸縮 (周期変化) に 頑健
aaa
-> 測定周波数の異なる
時系列データ同⼠を⽐較可能
[2] Pavel Senin. Dynamic time warping algorithm review. Information and Computer Science Department University of Hawaii at Manoa Honolulu, USA, Vol. 855,
No. 1-23, p. 40, 2008.
https://data-analysis-stats.jp/%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E5%AD%A6%E7%BF%92/dtwdynamic-time-
warping%E5%8B%95%E7%9A%84%E6%99%82%E9%96%93%E4%BC%B8%E7%B8%AE%E6%B3%95/
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 7 / 25
既存⼿法
• LocateMe: Magnetic-fields-based indoor localization using
smartphones. [2]
• ⼤学構内にて磁気のみを⽤い、
6本の廊下上の位置を特定する
• 合成磁気の時系列データ波形を
DTWで数値化して分類する
• 壁や柱に沿って平均速度1.5m/sで
歩いた
関連研究
[2] Kalyan Pathapati Subbu, Brandon Gozick, and Ram Dantu. LocateMe: Magnetic-fields-based indoor localization using smartphones. ACM Trans. Intell. Syst.
Technol., Vol. 4, No. 4, October 2013.
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 8 / 25
[2]
既存⼿法 の問題点
既存⼿法では、測位の際は地磁気を乱す磁気のピークに着⽬するが、
清掃⼯場ではピークが⾒つからないことが多い
関連研究
廊下の壁際を歩いた際の磁気変動 (既存⼿法論⽂より抜粋)
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 9 / 25
清掃⼯場を歩いた場合
0 2 4 6 8
Distance [ m ]
清掃⼯場(炉室)の特徴 関連研究
• ⽔平⽅向 32 m x 40 m
• 鉛直(⾼さ)⽅向 25 m 以上
• ⾦属製の設備・パイプ
グレーチング
-> 豊富な残留 磁気 を期待
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 10 / 25
提案⼿法
• 磁気指紋の特徴をより詳細に捉えるために
磁気の鉛直・⽔平成分 を⽤いる
• 照合する際は時系列データ同⼠の⽐較となるのでDTWを⽤いる
⼿法
DTWで
照合
指紋を移動しながら取得 位置が判明 特定完了
測位範囲
?
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 11 / 25
• 加速度センサ を⽤いて、磁界の鉛直⽅向 𝑀! と⽔平⽅向 𝑀" を
抽出する。
磁気の鉛直・⽔平成分 ⼿法
鉛直⽅向 !
⽔平平⾯
空間磁界
" = $!, $", $#
" の鉛直⽅向
成分 "$
&% = "%
&$
" の⽔平⽅向
成分 "%
重⼒ベクトル
' = (!, (", (#
!
0
センサの姿勢によらず、同じ磁界 なら 同じ値
𝑀! = 𝑴 cos 𝜃
= 𝑴
𝑴 ⋅ 𝑮
𝑴 𝑮
=
𝑴 ⋅ 𝑮
𝑮
=
𝑚"𝑎" + 𝑚#𝑎# + 𝑚$𝑎$
𝑎"
% + 𝑎#
% + 𝑎$
%
𝑀& = 𝑴 % − 𝑀!
%
∵ 𝑴 ⋅ 𝑮 = 𝑴 𝑮 cos 𝜃
⇔ cos 𝜃 =
𝑴 ⋅ 𝑮
𝑴 𝑮
∵ 𝑴 𝟐
= 𝑀"
#
+ 𝑀$
#
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 12 / 25
評価⽅法
測位の推定フェーズ⽤データを2種類⽤意し、
既存⼿法・提案⼿法 双⽅の 測位誤差 を⽐較する。
評価
評価⽅法 1
• 単純な測位精度を評価
• オフラインフェーズ
• 測定⽤台⾞
• 推定フェーズ
• 測定⽤台⾞
• オフライン・推定のデータは
同じ⽇に取得
評価⽅法 2
• 実践的な測位精度を評価
• オフラインフェーズ
• 測定⽤台⾞
• 推定フェーズ
• ⼿持ち & 歩⾏
• オフライン・推定のデータの
取得⽇時の開きは 8ヶ⽉
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 13 / 25
測位誤差
• 測位パス と 正解パス の 先頭と末尾 のユークリッド距離を合成
• 作業員の救助を考慮して 末尾を重視
評価
測位パス: 𝑥!
"
, 𝑦!
"
, 𝑥#
"
, 𝑦#
"
, … , (𝑥$
"
, 𝑦$
"
)
正解パス: 𝑥!
%
, 𝑦!
%
, 𝑥#
%
, 𝑦#
%
, … , (𝑥&
%
, 𝑦&
%
)
ErrorHead = 𝑥!
"
− 𝑥!
% #
+ 𝑦!
"
− 𝑦!
% #
ErrorTail = 𝑥$
"
− 𝑥&
% #
+ 𝑦$
"
− 𝑦&
% #
=
ErrorHead + 2 ⋅ ErrorTail
3
測位誤差
測位パス
正解パス
ErrorHead
ErrorTail
測位パス
正解パス
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 14 / 25
評価⽅法1
測定⽤台⾞を⽤いて 24 本のパス上を 30 cm 間隔で2回ずつ収集
したデータをそれぞれオフライン・推定フェーズとみなす
• 想定シチュエーション
• 作業員は 線上の任意の地点 から
同⼀パス上で 6 m 移動する
• 想定される移動パスは 1136 本
評価
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 15
16 18
19
17
20
21
22 23 24
5 m
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 15 / 25
評価⽅法1 結果
5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法
最⼤値 1.04 0.53
75 % 0.11 0.10
中央値 0.00 0.00
25 % 0.00 0.00
最⼩値 0.00 0.00
算術平均 0.07 0.06
絶対平均 0.09 0.09
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
[m]
16 / 25
評価⽅法1 提案⼿法の優位性
• 磁気を 𝑀!, 𝑀" に分ける
ことで測位誤差が減少
• 測位距離が⻑いほど
測位精度が良い
• 単純な測位精度
-> 提案⼿法が 優位
評価
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 17 / 25
平均値の推移
最⼤値の推移
評価⽅法2
測定⽤台⾞を⽤いて収集したパスのデータをオフラインフェーズ⽤
スマートフォンを⼿に持ち歩きながら収集したデータを推定フェーズ⽤
• 推定フェーズ⽤のデータは収集中の動画を参考に⼿動でアノテーション
• 想定シチュエーション
• 作業員は任意の地点から同⼀パス上を任意の距離移動する
• アノテーションした移動パスは 12 本
評価
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 18 / 25
評価⽅法2 マッチング例 (ID 1) 考察
• 𝑀!, 𝑀" と DTW を⽤いることで、より細かな指紋の変化に
追従可能となった
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 19 / 25
• 測位誤差が 10 m 以下
• 既存⼿法: 2 本
• 提案⼿法: 4 本
• 測位誤差の平均は悪化
評価⽅法2 結果 評価
指紋パス
ID
測位誤差 [m]
既存⼿法 提案⼿法
0 0.66 0.33
1 33.27 1.47
2 18.28 19.38
3 69.11 116.86
4 17.11 78.88
5 11.23 68.87
6 15.75 30.31
7 2.62 2.69
8 28.55 4.09
9 18.30 37.10
10 21.59 33.78
11 50.28 49.26
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
測位誤差 [m]
既存⼿法 提案⼿法
算術平均 23.90 36.92
絶対平均 14.27 27.73
20 / 25
評価⽅法2 マッチング例 (ID 8) 考察
• 𝑀!, 𝑀" と DTW を⽤いることで、より細かな指紋の変化に
追従可能となった
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 21 / 25
評価⽅法2の測位誤差 考察
測位誤差が悪化する例
• オフライン・推定フェーズで同⼀波形
となるような指紋パスが得られない
(指紋パスがオフセットする) 場合
-> 提案⼿法ではオフセットに過敏に反応
することで測位誤差が増加
-> 既存⼿法では磁気合成値を使うこと
から、オフセットに鈍感なため、
測位誤差増加が抑制された
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 22 / 25
評価⽅法2の測位誤差 考察
オフライン・推定フェーズで 同⼀波形となるような指紋 が
得られない原因
• 歩くことによるスマートフォンのブレ、測定⽤台⾞の移動軌跡を
完全にトレースすることが困難
• 指紋パスで捉えたとしても同様の指紋パスが複数存在し、異なる位置だと
判定した可能性
• オフラインフェーズ ⽤のデータを取得したのは 2020/12/25 、
推定フェーズ ⽤のデータを取得したのは 2021/08/25 この約8ヶ⽉の間に
磁気が変化した可能性
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 23 / 25
まとめ
• 清掃⼯場において 低コスト で導⼊可能な
作業員追跡システム が求められている。
• 低コストな磁気を⽤いる清掃⼯場を対象とした 屋内測位⼿法
磁気フィンガープリントパスマッチングを提案 した。
• 実際の清掃⼯場にてデータを収集し、
単純な測位精度と実践的な測位精度を評価 した。
• 評価の結果、提案⼿法は、⼤学構内を対象とした 既存⼿法に対し、
単純な測位精度では 測位精度の減少 を達成した⼀⽅、
作業員追跡システムの実現には課題が残った。
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 24 / 25
今後の展望
• 実践的な測位精度向上
• 清掃⼯場の作業員追跡システムに使⽤する際には測位誤差の最⼤値を
10 m 程度に抑える必要
• LPWA (Low Power Wide Area) と ⼤気圧差 を利⽤して、提案⼿法に
よる測位範囲をエリア分割することで、測位範囲内の重複する
指紋パスを削減できると期待
• 清掃⼯場の複数階層にまたがる測位
• ⼤気圧差 による階層推定
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 25 / 25
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Appendix
⽇本国のごみの処理の内訳
• 令和元年度のごみ総処理量に対し、
直接焼却量は 80 % を超える
背景
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
直接焼却 中間処理 直接埋⽴
令和元年度 ごみの処理状況
80.5
18.6
1.0
%
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 27 / N
清掃⼯場における作業員の安全確保
• 平常運転時
-> 集中管理室からの遠隔操作
• 炉室に⼊室しなくて良い
• 点検・清掃時
-> 点検・清掃の⾃動化は困難
• 作業員が炉室に⼊室して実施する
背景
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 28 / N
センサの姿勢 と 磁界 の関係
• 磁気センサ: センサにかかる磁界を XYZ の3要素で検出する
-> センサの姿勢によって 同じ磁界 でも 異なる値 となる
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 29 / 25
⼿法
Z
X
Y
1 μT の磁界
𝑚', 𝑚(, 𝑚) = (0, 0, 1)
Z
X
Y
1 μT の磁界
𝑚', 𝑚(, 𝑚) = (0, 1, 0)
予備実験
• 炉室の特徴 と 導⼊コスト の両観点から最適と判断した、
単純な磁気FPによる屋内測位⼿法を
清掃⼯場から取得したデータで評価した。
• 結果、測位誤差の最⼤値は 45.45 m であった。
• 測位誤差の理由として、FPのデータマップにおいて、
異なる位置で似通った指紋 ( ) が存在したのでは?
予備実験
?
照合
指紋を取得(位置は不明) 位置が判明 特定完了
測位範囲
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 30 / N
予備実験結果
推定誤差マップ 推定誤差
最⼤: 45.4
75%: 26.2
50%: 16.0
25%: 5.92
最⼩: 0.58
平均: 15.5
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 31 / N
事前実験の測位結果詳細
• 測位に偏りは
⾒られない
事前実験
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 32 / N
評価に使⽤するデータの収集 (収集アプリ) 評価
計測中ログ画⾯ 位置選択画⾯
• 取得データ
• 各種センサ値
• 磁気 XYZ
• 加速度 XYZ
• ジャイロ XYZ
• セルラー 情報
• Wi-Fi 情報
• Bluetooth 情報
• 騒⾳(マイク)
• 位置(⼿動)
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 33 / N
評価に使⽤するデータの収集(測定⽤台⾞) 評価
位置取得の効率化を図る
• データの収集⾃体は スマートフォン
加えて
• スマートフォン の回転⾓を測定
• 起点位置からの相対距離を測定
Android スマートフォン
ターンテーブル
Arduino
ラップトップPC
⾞輪
フォトリフレクタ
放出した光の反射量によって出⼒が変化
⿊ ⾊:0
⽩ ⾊:1
ターンテーブル裏
N
N
N
N
S
S
S
S
ホールセンサ
磁⽯
N 極が近づくと1
S 極が近づくと0
⾞輪
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 34 / N
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評価⽅法 1
評価⽅法1 提案⼿法の優位性
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 36 / 25
• 磁気を 𝑀!, 𝑀" に分ける
ことで測位誤差が減少
• 単純な測位精度
-> 提案⼿法が 優位
評価
平均値の推移
最⼤値の推移
評価⽅法1 結果 (パス⻑ 1.5 m)
5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法
最⼤値 76.08 69.27
75 % 0.28 0.07
中央値 0.00 0.00
25 % 0.00 0.00
最⼩値 0.00 0.00
算術平均 4.51 0.41
絶対平均 7.50 0.69
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
[m]
37 / N
評価⽅法1 結果 (パス⻑ 3.0 m)
5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法
最⼤値 50.26 0.67
75 % 0.11 0.07
中央値 0.00 0.00
25 % 0.00 0.00
最⼩値 0.00 0.00
算術平均 0.55 0.05
絶対平均 0.95 0.08
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
[m]
38 / N
評価⽅法1 結果 (パス⻑ 4.5 m)
5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法
最⼤値 1.00 0.49
75 % 0.09 0.07
中央値 0.00 0.00
25 % 0.00 0.00
最⼩値 0.00 0.00
算術平均 0.06 0.05
絶対平均 0.09 0.07
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
[m]
39 / N
評価⽅法1 結果 (パス⻑ 6.0 m)
5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法
最⼤値 1.04 0.53
75 % 0.11 0.10
中央値 0.00 0.00
25 % 0.00 0.00
最⼩値 0.00 0.00
算術平均 0.07 0.06
絶対平均 0.09 0.09
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
[m]
40 / N
評価⽅法1 結果 (パス⻑ 7.5 m)
5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法
最⼤値 1.11 0.67
75 % 0.13 0.09
中央値 0.00 0.00
25 % 0.00 0.00
最⼩値 0.00 0.00
算術平均 0.08 0.06
絶対平均 0.10 0.09
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
[m]
41 / N
評価⽅法1 結果 (パス⻑ 9.0 m)
5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法
最⼤値 1.00 0.58
75 % 0.16 0.09
中央値 0.00 0.00
25 % 0.00 0.00
最⼩値 0.00 0.00
算術平均 0.08 0.06
絶対平均 0.11 0.09
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
[m]
42 / N
評価⽅法1 結果 (パス⻑ 10.5 m)
5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法
最⼤値 0.57 0.58
75 % 0.15 0.10
中央値 0.00 0.00
25 % 0.00 0.00
最⼩値 0.00 0.00
算術平均 0.08 0.06
絶対平均 0.11 0.09
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
[m]
43 / N
アノテーション
• 加速度センサの値を⽤いて歩数を検出し、歩幅 (62.5 cm) をかけ合わせて
移動距離を求める。
時刻
XYZ
合成加速度
[m/s
2
]
歩数検出例
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 44 / N
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評価⽅法 2
評価⽅法2 指紋パス ID 0
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
46 / N
評価⽅法2 指紋パス ID 1
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
47 / N
評価⽅法2 指紋パス ID 2
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
48 / N
評価⽅法2 指紋パス ID 3
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
49 / N
評価⽅法2 指紋パス ID 4
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
50 / N
評価⽅法2 指紋パス ID 5
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
51 / N
評価⽅法2 指紋パス ID 6
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
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評価⽅法2 指紋パス ID 7
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
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評価⽅法2 指紋パス ID 8
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
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評価⽅法2 指紋パス ID 9
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
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評価⽅法2 指紋パス ID 10
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
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評価⽅法2 指紋パス ID 11
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
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Next Topic is ...
Dynamic Norm DTW
Dynamic Norm DTW
• オフセットを検知し、最⼤最⼩正規化を実施してDTWする
• 測位誤差の平均はわずかに悪化
背景
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 59 / N
測位誤差 [m]
既存⼿法 提案⼿法 Dynamic Norm DTW
算術平均 23.90 36.92 38.31
絶対平均 14.27 27.73 28.49
Dynamic Norm DTW 指紋パス ID 0 〜 5
2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価
評価
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Dynamic Norm DTW 指紋パス ID 6 〜 11
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清掃工場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる 屋内測位手法の性能評価

  • 1. 清掃⼯場における 磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる 屋内測位⼿法の性能評価 Performance Evaluation of Indoor Positioning Method Using Magnetic Fingerprinting Path Matching in a Cleaning Plant 奥村 嶺 情報基盤システム学研究室 修⼠論⽂発表 撮影禁⽌
  • 2. 清掃⼯場における作業員の安全確保 • 焼却設備が存在する 炉室 • ⾼温 (40℃近く) • 防じんマスク着⽤義務 • 作業員には過酷な環境 • 熱中症 の危険性 ⼤ 背景 • 炉室の 点検・清掃 時における 作業員の安全確保 -> 複数⼈で⾏動する対策 (熱中症の早期発⾒のため) ところが… 実際に同時に作業できている⼈数は 1.43 ⼈[1] 実際に複数⼈で 同時に⾏動するのは 困難 [1] ⽇本の廃棄物処理 令和元年度版 より、 2019年のごみ処理施設の施設数と作業員数の統計から計算 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 2 / 25
  • 3. 屋内測位システムの必要性 背景 • 遠隔 で 作業員の位置 を知りたい (誤差は10 mぐらい) • でも ⾼額な設備投資 は 不可能 現場からは、 が求められている。 低コスト で導⼊可能な 作業員追跡システム 作業員を追跡 するには 屋内測位技術 が必要である しかし、清掃⼯場を想定 した屋内測位に関する先⾏研究は 無い 最⼤測位誤差 10 m 程度 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 3 / 25
  • 4. 本研究の⽬的 ⽬的 清掃⼯場の特徴を考慮し、磁気だけを⽤いて測位する 磁気フィンガープリンティングパスマッチング を 提案し、実際の清掃⼯場での 測位精度 を評価する。 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 4 / 25
  • 5. 屋内測位 に関する 既存研究と導⼊コスト関連研究 測位に⽤いる基盤 Bluetooth Wi-Fi 磁気 測位精度 ◎ 1 cm 〜 10 m ◎ 1 cm 〜 10 m ○ 5m 〜 60m インフラ導⼊ コスト △ 100万円 単位 △ 1000万円 単位 ○ ほぼ 0円 • Bluetooth: ビーコンを測位範囲に配置し、電波の受信強度や受信⾓度から位置を推定する • Wi-Fi: AP(アクセスポイント)を測位範囲に配置し、電波の受信強度や受信⾓度から位置を推定する • 磁気: 測位範囲内の残留磁気を取得して、推定の際に⽐較する(FP: フィンガープリンティング) ※ すべての⼿法で FP は精度向上のため実施される 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 5 / 25
  • 7. DTW (Dynamic Time Warping) 関連研究 • 2 つの時系列データの幾何学的な 不⼀致度を計算するアルゴリズム[2] • 時間⽅向の 平⾏移動 (位相変化) 伸縮 (周期変化) に 頑健 aaa -> 測定周波数の異なる 時系列データ同⼠を⽐較可能 [2] Pavel Senin. Dynamic time warping algorithm review. Information and Computer Science Department University of Hawaii at Manoa Honolulu, USA, Vol. 855, No. 1-23, p. 40, 2008. https://data-analysis-stats.jp/%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E5%AD%A6%E7%BF%92/dtwdynamic-time- warping%E5%8B%95%E7%9A%84%E6%99%82%E9%96%93%E4%BC%B8%E7%B8%AE%E6%B3%95/ 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 7 / 25
  • 8. 既存⼿法 • LocateMe: Magnetic-fields-based indoor localization using smartphones. [2] • ⼤学構内にて磁気のみを⽤い、 6本の廊下上の位置を特定する • 合成磁気の時系列データ波形を DTWで数値化して分類する • 壁や柱に沿って平均速度1.5m/sで 歩いた 関連研究 [2] Kalyan Pathapati Subbu, Brandon Gozick, and Ram Dantu. LocateMe: Magnetic-fields-based indoor localization using smartphones. ACM Trans. Intell. Syst. Technol., Vol. 4, No. 4, October 2013. 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 8 / 25 [2]
  • 9. 既存⼿法 の問題点 既存⼿法では、測位の際は地磁気を乱す磁気のピークに着⽬するが、 清掃⼯場ではピークが⾒つからないことが多い 関連研究 廊下の壁際を歩いた際の磁気変動 (既存⼿法論⽂より抜粋) 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 9 / 25 清掃⼯場を歩いた場合 0 2 4 6 8 Distance [ m ]
  • 10. 清掃⼯場(炉室)の特徴 関連研究 • ⽔平⽅向 32 m x 40 m • 鉛直(⾼さ)⽅向 25 m 以上 • ⾦属製の設備・パイプ グレーチング -> 豊富な残留 磁気 を期待 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 10 / 25
  • 11. 提案⼿法 • 磁気指紋の特徴をより詳細に捉えるために 磁気の鉛直・⽔平成分 を⽤いる • 照合する際は時系列データ同⼠の⽐較となるのでDTWを⽤いる ⼿法 DTWで 照合 指紋を移動しながら取得 位置が判明 特定完了 測位範囲 ? 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 11 / 25
  • 12. • 加速度センサ を⽤いて、磁界の鉛直⽅向 𝑀! と⽔平⽅向 𝑀" を 抽出する。 磁気の鉛直・⽔平成分 ⼿法 鉛直⽅向 ! ⽔平平⾯ 空間磁界 " = $!, $", $# " の鉛直⽅向 成分 "$ &% = "% &$ " の⽔平⽅向 成分 "% 重⼒ベクトル ' = (!, (", (# ! 0 センサの姿勢によらず、同じ磁界 なら 同じ値 𝑀! = 𝑴 cos 𝜃 = 𝑴 𝑴 ⋅ 𝑮 𝑴 𝑮 = 𝑴 ⋅ 𝑮 𝑮 = 𝑚"𝑎" + 𝑚#𝑎# + 𝑚$𝑎$ 𝑎" % + 𝑎# % + 𝑎$ % 𝑀& = 𝑴 % − 𝑀! % ∵ 𝑴 ⋅ 𝑮 = 𝑴 𝑮 cos 𝜃 ⇔ cos 𝜃 = 𝑴 ⋅ 𝑮 𝑴 𝑮 ∵ 𝑴 𝟐 = 𝑀" # + 𝑀$ # 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 12 / 25
  • 13. 評価⽅法 測位の推定フェーズ⽤データを2種類⽤意し、 既存⼿法・提案⼿法 双⽅の 測位誤差 を⽐較する。 評価 評価⽅法 1 • 単純な測位精度を評価 • オフラインフェーズ • 測定⽤台⾞ • 推定フェーズ • 測定⽤台⾞ • オフライン・推定のデータは 同じ⽇に取得 評価⽅法 2 • 実践的な測位精度を評価 • オフラインフェーズ • 測定⽤台⾞ • 推定フェーズ • ⼿持ち & 歩⾏ • オフライン・推定のデータの 取得⽇時の開きは 8ヶ⽉ 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 13 / 25
  • 14. 測位誤差 • 測位パス と 正解パス の 先頭と末尾 のユークリッド距離を合成 • 作業員の救助を考慮して 末尾を重視 評価 測位パス: 𝑥! " , 𝑦! " , 𝑥# " , 𝑦# " , … , (𝑥$ " , 𝑦$ " ) 正解パス: 𝑥! % , 𝑦! % , 𝑥# % , 𝑦# % , … , (𝑥& % , 𝑦& % ) ErrorHead = 𝑥! " − 𝑥! % # + 𝑦! " − 𝑦! % # ErrorTail = 𝑥$ " − 𝑥& % # + 𝑦$ " − 𝑦& % # = ErrorHead + 2 ⋅ ErrorTail 3 測位誤差 測位パス 正解パス ErrorHead ErrorTail 測位パス 正解パス 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 14 / 25
  • 15. 評価⽅法1 測定⽤台⾞を⽤いて 24 本のパス上を 30 cm 間隔で2回ずつ収集 したデータをそれぞれオフライン・推定フェーズとみなす • 想定シチュエーション • 作業員は 線上の任意の地点 から 同⼀パス上で 6 m 移動する • 想定される移動パスは 1136 本 評価 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 19 17 20 21 22 23 24 5 m 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 15 / 25
  • 16. 評価⽅法1 結果 5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法 最⼤値 1.04 0.53 75 % 0.11 0.10 中央値 0.00 0.00 25 % 0.00 0.00 最⼩値 0.00 0.00 算術平均 0.07 0.06 絶対平均 0.09 0.09 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 [m] 16 / 25
  • 17. 評価⽅法1 提案⼿法の優位性 • 磁気を 𝑀!, 𝑀" に分ける ことで測位誤差が減少 • 測位距離が⻑いほど 測位精度が良い • 単純な測位精度 -> 提案⼿法が 優位 評価 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 17 / 25 平均値の推移 最⼤値の推移
  • 18. 評価⽅法2 測定⽤台⾞を⽤いて収集したパスのデータをオフラインフェーズ⽤ スマートフォンを⼿に持ち歩きながら収集したデータを推定フェーズ⽤ • 推定フェーズ⽤のデータは収集中の動画を参考に⼿動でアノテーション • 想定シチュエーション • 作業員は任意の地点から同⼀パス上を任意の距離移動する • アノテーションした移動パスは 12 本 評価 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 18 / 25
  • 19. 評価⽅法2 マッチング例 (ID 1) 考察 • 𝑀!, 𝑀" と DTW を⽤いることで、より細かな指紋の変化に 追従可能となった 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 19 / 25
  • 20. • 測位誤差が 10 m 以下 • 既存⼿法: 2 本 • 提案⼿法: 4 本 • 測位誤差の平均は悪化 評価⽅法2 結果 評価 指紋パス ID 測位誤差 [m] 既存⼿法 提案⼿法 0 0.66 0.33 1 33.27 1.47 2 18.28 19.38 3 69.11 116.86 4 17.11 78.88 5 11.23 68.87 6 15.75 30.31 7 2.62 2.69 8 28.55 4.09 9 18.30 37.10 10 21.59 33.78 11 50.28 49.26 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 測位誤差 [m] 既存⼿法 提案⼿法 算術平均 23.90 36.92 絶対平均 14.27 27.73 20 / 25
  • 21. 評価⽅法2 マッチング例 (ID 8) 考察 • 𝑀!, 𝑀" と DTW を⽤いることで、より細かな指紋の変化に 追従可能となった 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 21 / 25
  • 22. 評価⽅法2の測位誤差 考察 測位誤差が悪化する例 • オフライン・推定フェーズで同⼀波形 となるような指紋パスが得られない (指紋パスがオフセットする) 場合 -> 提案⼿法ではオフセットに過敏に反応 することで測位誤差が増加 -> 既存⼿法では磁気合成値を使うこと から、オフセットに鈍感なため、 測位誤差増加が抑制された 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 22 / 25
  • 23. 評価⽅法2の測位誤差 考察 オフライン・推定フェーズで 同⼀波形となるような指紋 が 得られない原因 • 歩くことによるスマートフォンのブレ、測定⽤台⾞の移動軌跡を 完全にトレースすることが困難 • 指紋パスで捉えたとしても同様の指紋パスが複数存在し、異なる位置だと 判定した可能性 • オフラインフェーズ ⽤のデータを取得したのは 2020/12/25 、 推定フェーズ ⽤のデータを取得したのは 2021/08/25 この約8ヶ⽉の間に 磁気が変化した可能性 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 23 / 25
  • 24. まとめ • 清掃⼯場において 低コスト で導⼊可能な 作業員追跡システム が求められている。 • 低コストな磁気を⽤いる清掃⼯場を対象とした 屋内測位⼿法 磁気フィンガープリントパスマッチングを提案 した。 • 実際の清掃⼯場にてデータを収集し、 単純な測位精度と実践的な測位精度を評価 した。 • 評価の結果、提案⼿法は、⼤学構内を対象とした 既存⼿法に対し、 単純な測位精度では 測位精度の減少 を達成した⼀⽅、 作業員追跡システムの実現には課題が残った。 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 24 / 25
  • 25. 今後の展望 • 実践的な測位精度向上 • 清掃⼯場の作業員追跡システムに使⽤する際には測位誤差の最⼤値を 10 m 程度に抑える必要 • LPWA (Low Power Wide Area) と ⼤気圧差 を利⽤して、提案⼿法に よる測位範囲をエリア分割することで、測位範囲内の重複する 指紋パスを削減できると期待 • 清掃⼯場の複数階層にまたがる測位 • ⼤気圧差 による階層推定 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 25 / 25
  • 26. Next Topic is ... Appendix
  • 27. ⽇本国のごみの処理の内訳 • 令和元年度のごみ総処理量に対し、 直接焼却量は 80 % を超える 背景 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 直接焼却 中間処理 直接埋⽴ 令和元年度 ごみの処理状況 80.5 18.6 1.0 % 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 27 / N
  • 28. 清掃⼯場における作業員の安全確保 • 平常運転時 -> 集中管理室からの遠隔操作 • 炉室に⼊室しなくて良い • 点検・清掃時 -> 点検・清掃の⾃動化は困難 • 作業員が炉室に⼊室して実施する 背景 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 28 / N
  • 29. センサの姿勢 と 磁界 の関係 • 磁気センサ: センサにかかる磁界を XYZ の3要素で検出する -> センサの姿勢によって 同じ磁界 でも 異なる値 となる 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 29 / 25 ⼿法 Z X Y 1 μT の磁界 𝑚', 𝑚(, 𝑚) = (0, 0, 1) Z X Y 1 μT の磁界 𝑚', 𝑚(, 𝑚) = (0, 1, 0)
  • 30. 予備実験 • 炉室の特徴 と 導⼊コスト の両観点から最適と判断した、 単純な磁気FPによる屋内測位⼿法を 清掃⼯場から取得したデータで評価した。 • 結果、測位誤差の最⼤値は 45.45 m であった。 • 測位誤差の理由として、FPのデータマップにおいて、 異なる位置で似通った指紋 ( ) が存在したのでは? 予備実験 ? 照合 指紋を取得(位置は不明) 位置が判明 特定完了 測位範囲 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 30 / N
  • 31. 予備実験結果 推定誤差マップ 推定誤差 最⼤: 45.4 75%: 26.2 50%: 16.0 25%: 5.92 最⼩: 0.58 平均: 15.5 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 31 / N
  • 33. 評価に使⽤するデータの収集 (収集アプリ) 評価 計測中ログ画⾯ 位置選択画⾯ • 取得データ • 各種センサ値 • 磁気 XYZ • 加速度 XYZ • ジャイロ XYZ • セルラー 情報 • Wi-Fi 情報 • Bluetooth 情報 • 騒⾳(マイク) • 位置(⼿動) 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 33 / N
  • 34. 評価に使⽤するデータの収集(測定⽤台⾞) 評価 位置取得の効率化を図る • データの収集⾃体は スマートフォン 加えて • スマートフォン の回転⾓を測定 • 起点位置からの相対距離を測定 Android スマートフォン ターンテーブル Arduino ラップトップPC ⾞輪 フォトリフレクタ 放出した光の反射量によって出⼒が変化 ⿊ ⾊:0 ⽩ ⾊:1 ターンテーブル裏 N N N N S S S S ホールセンサ 磁⽯ N 極が近づくと1 S 極が近づくと0 ⾞輪 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 34 / N
  • 35. Next Topic is ... 評価⽅法 1
  • 36. 評価⽅法1 提案⼿法の優位性 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 36 / 25 • 磁気を 𝑀!, 𝑀" に分ける ことで測位誤差が減少 • 単純な測位精度 -> 提案⼿法が 優位 評価 平均値の推移 最⼤値の推移
  • 37. 評価⽅法1 結果 (パス⻑ 1.5 m) 5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法 最⼤値 76.08 69.27 75 % 0.28 0.07 中央値 0.00 0.00 25 % 0.00 0.00 最⼩値 0.00 0.00 算術平均 4.51 0.41 絶対平均 7.50 0.69 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 [m] 37 / N
  • 38. 評価⽅法1 結果 (パス⻑ 3.0 m) 5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法 最⼤値 50.26 0.67 75 % 0.11 0.07 中央値 0.00 0.00 25 % 0.00 0.00 最⼩値 0.00 0.00 算術平均 0.55 0.05 絶対平均 0.95 0.08 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 [m] 38 / N
  • 39. 評価⽅法1 結果 (パス⻑ 4.5 m) 5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法 最⼤値 1.00 0.49 75 % 0.09 0.07 中央値 0.00 0.00 25 % 0.00 0.00 最⼩値 0.00 0.00 算術平均 0.06 0.05 絶対平均 0.09 0.07 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 [m] 39 / N
  • 40. 評価⽅法1 結果 (パス⻑ 6.0 m) 5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法 最⼤値 1.04 0.53 75 % 0.11 0.10 中央値 0.00 0.00 25 % 0.00 0.00 最⼩値 0.00 0.00 算術平均 0.07 0.06 絶対平均 0.09 0.09 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 [m] 40 / N
  • 41. 評価⽅法1 結果 (パス⻑ 7.5 m) 5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法 最⼤値 1.11 0.67 75 % 0.13 0.09 中央値 0.00 0.00 25 % 0.00 0.00 最⼩値 0.00 0.00 算術平均 0.08 0.06 絶対平均 0.10 0.09 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 [m] 41 / N
  • 42. 評価⽅法1 結果 (パス⻑ 9.0 m) 5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法 最⼤値 1.00 0.58 75 % 0.16 0.09 中央値 0.00 0.00 25 % 0.00 0.00 最⼩値 0.00 0.00 算術平均 0.08 0.06 絶対平均 0.11 0.09 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 [m] 42 / N
  • 43. 評価⽅法1 結果 (パス⻑ 10.5 m) 5数要約・平均 既存⼿法 提案⼿法 最⼤値 0.57 0.58 75 % 0.15 0.10 中央値 0.00 0.00 25 % 0.00 0.00 最⼩値 0.00 0.00 算術平均 0.08 0.06 絶対平均 0.11 0.09 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 [m] 43 / N
  • 44. アノテーション • 加速度センサの値を⽤いて歩数を検出し、歩幅 (62.5 cm) をかけ合わせて 移動距離を求める。 時刻 XYZ 合成加速度 [m/s 2 ] 歩数検出例 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 44 / N
  • 45. Next Topic is ... 評価⽅法 2
  • 46. 評価⽅法2 指紋パス ID 0 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 46 / N
  • 47. 評価⽅法2 指紋パス ID 1 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 47 / N
  • 48. 評価⽅法2 指紋パス ID 2 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 48 / N
  • 49. 評価⽅法2 指紋パス ID 3 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 49 / N
  • 50. 評価⽅法2 指紋パス ID 4 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 50 / N
  • 51. 評価⽅法2 指紋パス ID 5 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 51 / N
  • 52. 評価⽅法2 指紋パス ID 6 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 52 / N
  • 53. 評価⽅法2 指紋パス ID 7 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 53 / N
  • 54. 評価⽅法2 指紋パス ID 8 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 54 / N
  • 55. 評価⽅法2 指紋パス ID 9 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 55 / N
  • 56. 評価⽅法2 指紋パス ID 10 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 56 / N
  • 57. 評価⽅法2 指紋パス ID 11 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 57 / N
  • 58. Next Topic is ... Dynamic Norm DTW
  • 59. Dynamic Norm DTW • オフセットを検知し、最⼤最⼩正規化を実施してDTWする • 測位誤差の平均はわずかに悪化 背景 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 59 / N 測位誤差 [m] 既存⼿法 提案⼿法 Dynamic Norm DTW 算術平均 23.90 36.92 38.31 絶対平均 14.27 27.73 28.49
  • 60. Dynamic Norm DTW 指紋パス ID 0 〜 5 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 60 / N
  • 61. Dynamic Norm DTW 指紋パス ID 6 〜 11 2022/2/4 清掃⼯場における磁気フィンガープリンティングパスマッチングによる屋内測位⼿法の性能評価 評価 61 / N