横井研究室 ［情報環境技術］

◆Yokoi Programmers’ Laboratory

「屋内位置推定技術」と「音像技術」を軸に

より快適で安全・安心な生活環境を実現

That’s Seminar 2018

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横井利彰 研究室 情報環境技術

屋内位置推定技術（高速・高精度・低コスト)エレベータの中でも位置推定可能

「前を向いて暮らそう」プロジェクト：「音像」で情報を伝え，

スマホの下向き生活から脱却！

「屋内位置推定技術」と「音像技術」を軸により快適で安全・安心な生活環境を実現

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既存無線LAN基地局による高精度・高速 屋内位置推定技術新技術の特徴

1. 本技術は、既存の無線LANの複数の基地局電波の情報に特殊なデータ処理を施すことで、人体の大きさ以内での位置推定が可能

常識的精度（3m～20m）に対し、格段に高い位置精度（0.5m～1m）を実現

2. 既存の無線LAN設備とスマートフォンのアプリと一般的なサーバで実現3. エレベータの中でも、受信される微弱電波の状況から位置推定可能4. 金属物による電波環境の変化は，むしろ情報として活用する

2018年4月 米国専門家会議PLANS 2018で報告18

無線LAN受信電波強度(RSS)情報の活用

スマートフォンが受信する基地局電波強度の例受信電波強度ごとの典型的受信電波強度の変動

強電波

弱電波

微弱で断続的な電波

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想定される用途

多数の公共施設等に低コストで導入広範な施設への「安全・安心な環境整備の支援」

不特定多数の人々が行き来するビル、商店街、駅構内および列車内などでの避難者把握・誘導における活用

アプリで事前登録により，瞬時に避難者情報を取得可能商店街等において、登録済顧客が近づいたときにサービスの通知を行い顧客満足度を向上

訪問者が求めるサービス案内の自動提供・誘導 16

「前を向いて暮らそう」プロジェクト「音像」で情報を伝え，スマホの下向き生活から脱却！

皆さんは、スマホなどで下を向いて暮らしていませんか。横井研究室では、「前を向いて暮らそう」をキーワードに、「独自の位置推定技術」と「音像生成技術」を用いて、快適で安全・安心な生活を実現します．

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立体音像の知覚

A 両耳に届く音の時間差・周波数スペクトルの差主に方向の知覚

B 直接音と一次反射音の時間差距離の知覚

C ドップラー効果速度の知覚

A

BC

出典：ローランド株式会社 14

Virtual Sound Imaging System for Preventing Traffic Accident in

Crossroads

10th World Congress and Exhibition on Intelligent Transport Systems and Services ITS世界会議2003 マドリッド

「仮想透過音」による車両の知覚目 的： 不可視の接近車両情報を運転者に伝達する要求事項： 音像によって直感的に、車両位置、速度、種別、危険度を伝達手 段： バイノーラルサウンドのトランゾーラル変換装置により実現

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How to transfer Messages to the Driver?

Character Messages on the Front View

Disadvantage: Obstruct the driver to

Concentrate on front view >> Left side>> 60km/h>> Ambulance

Character Messages

<Beep>Right side!Bus!

Verbal Messages

Ordinary Methods

Verbal MessagesDisadvantage: Needs several secondsto understand

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運転環境の静穏化技術アクティブノイズ抑制技術 低騒音舗装

Source: Taisei Rotec Corporation http://www.taiseirotec.co.jp/tech/po7.html

Source: Matsushita Electric Industry Co.,Ltd.http://www.matsushita.co.jp/corp/ news/official.data/data.dir/jn000601-1/jn000601-1.html

接近車両等の感知にはマイナス要因

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Effective Zone of Various Message Transfer

Verbal message/ Visual message

Virtual SoundImaging System

3 seconds

30 seconds

10 seconds

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How will the VSIS workNo assistance case “Virtual Sound Image” caseand

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仮想透過音像生成システム

音響プロセッサRoland RSS-10

ディジタルステレオワークステーション

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ドライビングシミュレータで衝突回避率が顕著に向上

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事例研究の内容 (今年)Processing言語の学習と作品制作，合宿発表．輪講：「5年先までのIT技術の動向」

人工知能，AIアシスタントデバイス，エンタープライズ．チャットプラットフォーム，VR（仮想現実），AR（拡張現実）

前期

「前を向いて暮らそう」プロジェクト音環境を使った生活空間の構築

バイノーラル音像生成技術，開放型イヤフォン情報報知と環境音

Java EE（サーバーサイド技術）輪講：「5年先までのIT情報の動向」，プレゼン技術練習

量子コンピュータ，金融×AI，ロボ・アドバイザー2.0，マーケティング×AI，APIセキュリティ，ブロックチェーンのセキュリティ，他．

後期

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xhtml（拡張html)で画面レイアウトJSFで本格的なサーバー連携処理に対して動的にWebページの生成・送信

Java EE, Processingの学習「ソフトウェアの歴史疑似体験」，「最新のプログラミング技術」ザッカー・バーグ氏の「比較サイト」を自作体験 カーリングの感動を再び，そして研究

IoT の鍵を握るのはサーバー技術 Java EE使用技術：JSF, xhtml, CDI, WebSocket, AjaxJDB, Http2 他

5

Processingを用いた高校力学教育支援アプリ屋内位置推定システムのクライアント・サーバ間データ送信形式の比較検討MATLABを利用した畳み込みニューラルネットワークの人物検知の比較プログラミング学習におけるプログラミング教育システムストレス緩和サウンドアプリケーション（写真１）確率統計学による電波強度の最頻値推定の高速化の検討ノンブロッキングI/Oを用いた高効率サーバシステムの構築Scratchの的確な使い方ゲーミフィケーションを用いた防災訓練アプリケーション

今年の卒業研究解説動画視聴は会場でどうぞ

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横井 研究室の体験展示についてProcessingプログラム体験

グラフィックスや画像・動画・音声を用いたアプリケーション作成しやすいプログラミング言語・環境です．対話性のある三次元グラフィクスや物理計算による不思議な物体の動きなどを強力にサポートしてくれます．また，ネットワーク通信，カメラ画像処理など多彩な機能もあります．プログラムは「Java」を基にしていて，ビジュアル表現のために使いやすい特徴があります．

バイノーラル録音の試聴体験人間が両耳で聴く音をそのまま録音できる「ダミーヘッド」を使うと，イヤフォンで聴くと自然な立体音を聴くことができます．

骨伝導イヤフォン「前を向いて暮らそうプロジェクト」では，外部からの自然音を大切にしながら，視界を遮ることなく，音声で情報を伝えることを大切にします．その場合には，耳をふさぐことなく音声を伝える手段が大切です． 3

情報システム学科 川﨑 健司 君、石井 翼 君、小野祐輔 君からなるチーム451Labの「OneNightWerewolf Bot」がゲーム部門賞を受賞（国内外815作品応募、最終候補24作品でプレゼン・審査）。

心理戦ゲーム｢人狼｣の面白さを変えずに、少人数で手軽に遊べるようにしたワンナイト人狼のゲームの進行をすべて行ってくれるLINEBotです。

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今日紹介のスライドは研究室HPで公開しています

横井研究室Webサイトhttp://www.comm.tcu.ac.jp/yokoilab/

（Responsible)

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Virtual Sound Imaging System

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