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Master

Affiliation (Master)

• Faculty of Information Science and Technology　Computer Science and Information Technology Mathematical Science

Affiliation (Master)

• Faculty of Information Science and Technology　Computer Science and Information Technology Mathematical Science

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• Name (Japanese)

  Nakamura

• Name (Kana)

  Masanari

• Name

  202001007593193170

Achievement

Research Experience

• 2023/04 - Today Hokkaido University
• 2020/04 - 2023/03 Hokkaido University
• 2016/04 - 2020/03 三菱電機株式会社 情報技術総合研究所

Education

• 2017/04 - 2018/03  北海道大学大学院
• 2014/04 - 2016/03  北海道大学大学院

Awards

• 2022/09 電子情報通信学会 通信ソサイエティ 活動功労賞
  
• 2022/06 情報処理学会 情報処理学会論文誌ジャーナ ル/JIP特選論文
   NLOS環境における音響センシングを用いたスマートフォン間測距手法 

  受賞者: 神鳥 勇貴;村上 弘晃;須崎 太久弥;中村 将成;渡邉 拓貴;橋爪 宏達;杉本 雅則
• 2022/05 情報処理学会 情報処理学会論文誌ジャーナ ル/JIP特選論文
   汎用スピーカを用いた短時間かつ適応的なスポット通信手法 

  受賞者: 中村将成;山崎奨真;橋爪宏達;杉本雅則
• 2021/03 情報処理学会 2020年度 情報処理学会論文賞
   鏡像スピーカを用いたスマートフォン高精度3次元測位手法 

  受賞者: 村上弘晃;中村将成;橋爪宏達;杉本雅則
• 2020/11 IARIA SENSORDEVICES2020 Best Paper Award
   Simultaneous Localization and Communication Methods Using Short-time and Narrow-band Acoustic Signals 

  受賞者: Masanari Nakamura, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto
• 2019/12 情報処理学会 情報処理学会論文誌ジャーナ ル/JIP特選論文
   鏡像スピーカを用いたスマートフォン高精度3次元測位手法 

  受賞者: 村上弘晃、中村将成、橋爪宏達、杉本雅則
• 2018/03 北海道大学大学院情報科学研究科 研究科長賞
  
• 2017/08 情報処理学会 ユビキタスコンピューティングシステム研究会 優秀論文賞
   音波によるスマートフォンの屋内３次元位置認識における情報伝送手法の基礎検討 

  受賞者: 中村将成;秋山尚之;橋爪宏達 杉本雅則
• 2016/03 電子情報通信学会北海道支部 学生奨励賞
  
• 2014/10 情報処理学会 ユビキタスコンピューティングシステム研究会 学生奨励賞
   音波による３次元位置認識手法の系統誤差低減のための基礎検討
• 2014/03 公益財団法人クラーク記念財団 クラーク賞
  
• 2013/10 情報処理学会北海道支部 情報処理北海道シンポジウム 研究奨励賞
  

Published Papers

• 音響屋内測位におけるモバイルデバイスのための高精度測位領域の拡張手法

  須崎 太久弥, 中村将成, 村上弘晃, 渡邉 拓貴, 橋爪宏達, 杉本雅則

  情報処理学会論文誌（to appear） 64 (11) 2023/11 [Refereed]
  
• 床面反射光を用いることによる屋内ドローントラッキング

  大西 悠生, 渡邉 拓貴, 中村将成, 橋爪宏達, 杉本雅則

  情報処理学会論文誌（to appear） 64 (11) 2023/11 [Refereed]
  
• Smartphone Indoor Positioning using Inertial and Ambient Light Sensors

  Masanori Sugimoto, Minoru Suenaga, Hiroki Watanabe, Masanari Nakamura, Hiromichi Hashizume

  2023 13th International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) 2023/09/25
• PT-Sync: COTS Speaker-based Pseudo Time Synchronization for Acoustic Indoor Positioning

  Takumi Suzaki, Hiroaki Murakami, Masanari Nakamura, Hiroki Watanabe, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2022 IEEE 12th International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) 2022/09/05
• NLOS環境における音響センシングを用いたスマートフォン間測距手法

  神鳥 勇貴, 村上 弘晃, 須崎 太久弥, 中村 将成, 渡邉 拓貴, 橋爪 宏達, 杉本 雅則

  63 (3) 1287 - 1297 2022/06 [Refereed]
  
• Short-Time Spot Communication Using COTS Stereo Speaker

  Masanari Nakamura, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  IEEE Sensors Journal 22 (6) 5001 - 5010 1530-437X 2022/03/15 [Refereed]
  
• Simultaneous Localization and Communication Method Using Short-Time and Narrow-Band Dual-Carrier Acoustic Signals

  Masanari Nakamura, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  IEEE Sensors Journal 22 (6) 5163 - 5172 1530-437X 2022/03/15 [Refereed]
  
• Kernel-Based Regressors Equivalent to Stochastic Affine Estimators

  Akira TANAKA, Masanari NAKAMURA, Hideyuki IMAI

  IEICE Transactions on Information and Systems E105.D (1) 116 - 122 0916-8532 2022/01/01 [Refereed]
  
• 単一のスピーカを用いたモノラルマイクロフォンの屋内測位手法

  中村将成, 藤本拳士, 村上弘晃, 橋爪宏達, 杉本雅則

  情報処理学会論文誌 63 (6) 2022 [Refereed]
  
• 汎用スピーカを用いた短時間かつ適応的なスポット通信手法

  中村将成, 山崎奨真, 橋爪宏達, 杉本雅則

  情報処理学会論文誌 63 (5) 2022 [Refereed]
  
• NL-Beep: A Ranging System between Multiple Smartphones Using Acoustic Sensing in NLOS Environments

  Hiroaki Murakami, Yuki Kandori, Takumi Suzaki, Masanari Nakamura, Hiroki Watanabe, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2021 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) 2021/11/29 [Refereed]
  
• Short-Time and Adaptive Controllable Spot Communication Using COTS Speaker

  Masanari Nakamura, Shoma Yamasaki, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2021 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) 2021/11/29
• Indoor Localization Method For a Microphone Using a Single Speaker

  Masanari Nakamura, Kento Fujimoto, Hiroaki Murakami, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2021 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) 2021/11/29 [Refereed]
  
• Expanding the Positioning Area for Acoustic Localization Using COTS Mobile Devices

  Takumi Suzaki, Masanari Nakamura, Hiroaki Murakami, Hiroki Watanabe, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering 422 - 437 1867-8211 2021/11 [Refereed]
  
• Five Degrees-of-freedom Pose-estimation Method for Smartphones using a Single Acoustic Anchor

  Hiroaki Murakami, Takumi Suzaki, Masanari Nakamura, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  IEEE Sensors Journal 21 (6) 8030 - 8044 1530-437X 2021 [Refereed]
  
• 多重仮説を用いた超分解能測角による密集目標追尾

  中村将成, 山田哲太郎, 小幡康, 亀田洋志

  電子情報通信学会論文誌B J103-B (5) 198 - 205 2020/05 [Refereed][Not invited]
  
• Smartphone Accurate 3-D Localization Using Mirror Image Speakers

  村上 弘晃, 中村 将成, 橋爪 宏達, 杉本 雅則

  情報処理学会論文誌 60 (12) 2314 - 2324 1882-7764 2019/12/15 [Refereed][Not invited]
   

  In this paper, we describe a novel high-accuracy 3-D positioning method for a smartphone using direct and reflected acoustic signals from two existing installed speakers. We propose a new concept called Mirror image speaker regarding primary reflected signals from a wall and a floor as signals transmitted from a virtual speaker at a mirror image position of its original one. We hold a smartphone horizontally, and specify a real speaker and mirror image speakers by using two microphones built-in a smartphone. In our experiments, we installed speakers at intervals of 2.5m along a corridor and estimated the smartphone position at several places on a reflective and an absorptive floor. From these results, we obtained 90th-percentile errors of less than 37.7mm and maximum random errors of less than 5.22mm for 3-D positioning. Furthermore, we clarified the usefulness of mirror image speakers using Dilution of Precision (DoP) measures and confirmed it through computer simulations.
• Smartphone Localization Using Active-Passive Acoustic Sensing

  Hiroaki Murakami, Masanari Nakamura, Shoma Yamasaki, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  IPIN 2018 - 9th International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation 2018/11/13 

  In this paper, we describe a novel position-recognition method that uses passive acoustic signals from two previously installed speakers (passive acoustic sensing) and active acoustic signals from a smartphone's loudspeakers (active acoustic sensing). In passive acoustic sensing, a locus of positions for the smartphone can be calculated from the measured time difference of arrival from the two installed speakers. In active acoustic sensing, a chirp signal is transmitted from the speakers of the smartphone, and the distance to the side wall is measured from the propagation time of arrival at its microphone. We can obtain the smartphone position from our proposed model equations by combining these two results. In our experiments, we installed speakers at intervals of 10 m along a corridor and estimated the smartphone position at several places. From these results, we obtained 90th percentile errors of less than 0.224 m for 2-D positioning. We found that multipaths from the side wall were causing the positioning error in passive acoustic sensing, and the variance of the positioning error using the top microphone which was omnidirectional was smaller than the bottom one. When we introduced a weighting based on the result of the active acoustic sensing and the difference in the performance between microphones, the 90th percentile errors were reduced to less than 0.134 m.
• Rapid and Precise Indoor 3D Localization Using Acoustic Signal for Smartphone

  中村 将成, 秋山 尚之, 杉本 雅則, 橋爪 宏達

  情報処理学会論文誌 57 (11) 2489 - 2500 1882-7764 2016/11/15 [Refereed][Not invited]
   

  In this paper, we describe a 3D indoor positioning method for a smartphone using its built-in microphone that captures acoustic signals from off-the-shelf speakers. For rapid and precise positioning, we propose Frequency Division Multiplexing Phase Accordance Method (FDM-PAM), which enables multiple speakers to simultaneously transmit acoustic signals with different frequencies. Through positioning experiments using TDoA (Time Difference of Arrival) trilateration, FDM-PAM was confirmed to achieve its random errors of less than 2.8cm at 7.8 measurements per second. We investigated the relation between measured positions and positioning errors through computer simulations and clarified main causes related to the systematic errors.
• Spot Controllable Information Transfer Using Audible Frequency

  中村 将成, 秋山 尚之, 杉本 雅則, 橋爪 宏達

  情報処理学会論文誌 57 (11) 2501 - 2514 1882-7764 2016/11/15 [Refereed][Not invited]
   

  This paper describes a spot controllable information transfer method. The proposed method generates a beam-shaped spot using two COTS speakers. In our method, a symbol consists of two sinusoidal waves having different angular frequencies. The width and direction of a beam-shaped spot are controlled by an angular frequency difference of a pair of sinusoidal waves that compose symbols and a transmission time difference between two speakers. Multiple spots can be generated by transmitting multiple pairs of sinusoidal waves based on the princinple of the orthogonal frequency division multiplexing. By overlapping multiple beam-shaped spots, locations and sizes of areas enabling to receive information are controllable. Experiments using four COTS speakers and computer simulations show that the proposed method can generate controllable spots. Analyses of errors in real indoor environments indicate that they are caused by multipath signals, radiation damping of transmitted signals, and incident/output angle characteristics of a microphone and speakers.

MISC

• Convolutive NMFにおける複数構造を含む基底の分離に関する一検討

  松野祥汰, 中村将成, 田中章  第37回信号処理シンポジウム（予稿）  2022/12
• モバイルデバイスを用いた複数音声同時放送手法の基礎検討

  川原寛喜, 中村将成, 田中章  第37回信号処理シンポジウム（予稿）  2022/12
• 単一のスピーカーを用いたモノラルマイクロフォンの屋内3次元測位手法

  舟田優太, 中村将成, 村上弘晃, 渡邉拓貴, 橋爪宏達, 杉本雅則  信学技報（SeMI2022-59）  122-  (278)  37  -42  2022/11
• 複数のステレオスピーカを用いたマイクロフォンの屋内測位・追尾方式

  中村 将成, 亀田 洋志  第82回全国大会講演論文集  2020-  (1)  11  -12  2020/02/20  

  屋内に設置した複数のスピーカを用いたモバイルデバイスの測位方式は，高い測位精度が得られる方式として知られている．しかし，全てのスピーカが高精度に時刻同期されている必要があるため，専用の再生機が必要となる．この代わりに複数の非同期な汎用ステレオスピーカを用いても測位は可能だが，モバイルデバイスが移動した場合に移動に応じたバイアス誤差が生じるという課題がある．この課題に対し我々は，過去の推定位置に基づいて算出した予測位置を用いることでバイアス誤差を低減する方式を提案している．実環境での評価を通して，提案方式によりバイアス誤差を低減できることを確認したため報告する．
• GPUベース多重仮説追尾向けK最小ソルバの検討

  後町将人, 中村将成  電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集  2019/09
• 多重仮説を用いた超分解能測角による密集目標追尾方式

  中村将成, 山田哲太郎, 小幡康, 亀田洋志  信学技報  118-  (28)  29  -34  2018/05  [Not refereed][Not invited]
  
• 航跡予測値を用いた超分解能測角による近接目標追尾方式

  中村将成, 山田哲太郎, 小幡康  電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集  2017/09
• 音波によるスマートフォンの屋内３次元位置認識における情報伝送手法の基礎検討

  中村将成, 秋山尚之, 橋爪宏達, 杉本雅則  情報処理学会研究報告  2017-UBI-  (2)  1  -6  2017/08  [Not refereed][Not invited]
  
• 音波による3次元位置認識手法の系統誤差低減のための基礎検討

  中村将成, 秋山尚之, 杉本雅則, 橋爪宏達  情報処理学会研究報告. HCI, ヒューマンコンピュータインタラクション研究会報告  2014-  (2)  1  -6  2014/10/07  [Not refereed][Not invited]
   

  我々はこれまでに,音波を用いたスマートフォンの屋内 3 次元位置認識手法を提案した.屋内に設置した複数のスピーカから周波数の異なる音波を同時に送信し,スマートフォンで受信することで,毎秒 10 回ほどの高速な位置認識が可能であることを確認した.しかし,受信位置によっては,各スピーカから到来した音波の重畳パターンが原因となり,大きな系統誤差が生じることがわかっている.そこで,本稿ではこの系統誤差を除去する手法を提案し,評価実験によってその有効性を確かめた.
• 音響測位における位相特性による誤差についての基礎検討

  熊木逸人, 諏訪部, 開, 中村将成, 秋山尚之, 橋爪宏達, 杉本雅則  情報処理北海道シンポジウム2014  2014/10  [Not refereed]
  
• 2搬送波音波を用いたスマートフォンによる屋内測位手法

  秋山 尚之, 中村 将成, 杉本 雅則, 橋爪 宏達  日本音響学会2013年秋季研究大会  2013/09

Presentations

• Smartphone Indoor Positioning using Inertial and Ambient Light Sensors

  Masanori Sugimoto, Minoru Suenaga, Hiroki Watanabe, Masanari Nakamura, Hiromichi Hashizume

  IPIN2023  2023/09
• Indoor 3D Positioning Method for a Microphone using a Single Speaker

  Masanari Nakamura, Yuta Funada, Hiroaki Murakami, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  IPIN2023  2023/09
• PT-Sync: COTS Speaker-based Pseudo Time Synchronization for Acoustic Indoor Positioning

  Takumi Suzaki, Hiroaki Murakami, Masanari Nakamura, Hiroki Watanabe, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  IPIN2022  2022/09
• Short-Time Noise Suppression Method with Multiple Signals for Received Time Estimation

  Masanari Nakamura, Akira Tanaka, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2022 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) 2022年  2022/09
• MODEL SELECTION OF KERNEL RIDGE REGRESSION FOR EXTRAPOLATION

  Tanaka, Akira, Nakamura, Masanari, Imai, Hideyuki

  Proceedings of 2021 IEEE International Workshop on Machine Learning for Signal Processing (MLSP2021)  2021/10
• Expanding the Positioning Area for Acoustic Localization Using COTS Mobile Devices

  Takumi Suzaki, Masanari Nakamura, Hiroaki Murakami, Hiroki Watanabe, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  EAI MobiQuitous 2021 - 18th EAI International Conference on Mobile and Ubiquitous Systems: Computing, Networking and Services  2021
• Indoor Localization Method For a Microphone Using a Single Speaker

  Masanari Nakamura, Kento Fujimoto, Hiroaki Murakami, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2021 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN)  2021
• Short-Time and Adaptive Controllable Spot Communication Using COTS Speaker

  Masanari Nakamura, Shoma Yamasaki, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2021 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN)  2021
• NL-Beep: A Ranging System between Multiple Smartphones Using Acoustic Sensing in NLOS Environments

  Hiroaki Murakami, Yuki Kandori, Takumi Suzaki, Masanari Nakamura, Hiroki Watanabe, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2021 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN)  2021
• Simultaneous Localization and Communication Methods using Short-time and Narrow-band Acoustic Signals

  Nakamura, Masanari, Hashizume, Hiromichi, Sugimoto, Masanori

  SENSORDEVICES 2020  2020/11
• Challenges in Acoustic Indoor Localization for Mobile Devices  [Invited]

  Masanari Nakamura

  IARIA SENSORDEVICES 2020  2020/11
• 3-D Localization for Smartphones using a Single Speaker.  [Not invited]

  Hiroaki Murakami, Masanari Nakamura, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2019
• Indoor localization using multiple stereo speakers for smartphones.  [Not invited]

  Masanari Nakamura, Hiroshi Kameda

  2019
• Smartphone Localization Using Active-Passive Acoustic Sensing.  [Not invited]

  Hiroaki Murakami, Masanari Nakamura, Shoma Yamasaki, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2018 NINTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDOOR POSITIONING AND INDOOR NAVIGATION (IPIN 2018)  2018  IEEE
   

  In this paper, we describe a novel position-recognition method that uses passive acoustic signals from two previously installed speakers (passive acoustic sensing) and active acoustic signals from a smartphone's loudspeakers (active acoustic sensing). In passive acoustic sensing, a locus of positions for the smartphone can be calculated from the measured time difference of arrival from the two installed speakers. In active acoustic sensing, a chirp signal is transmitted from the speakers of the smartphone, and the distance to the side wall is measured from the propagation time of arrival at its microphone. We can obtain the smartphone position from our proposed model equations by combining these two results. In our experiments, we installed speakers at intervals of 10 m along a corridor and estimated the smartphone position at several places. From these results, we obtained 90th percentile errors of less than 0:224 m for 2-D positioning. We found that multipaths from the side wall were causing the positioning error in passive acoustic sensing, and the variance of the positioning error using the top microphone which was omnidirectional was smaller than the bottom one. When we introduced a weighting based on the result of the active acoustic sensing and the difference in the performance between microphones, the 90th percentile errors were reduced to less than 0.134 m.
• A spot-controllable data transfer technique using COTS speakers.  [Not invited]

  Masanari Nakamura, Takayuki Akiyama, Hiromichi Hashizume, Masanori Sugimoto

  2016 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDOOR POSITIONING AND INDOOR NAVIGATION (IPIN)  2016  IEEE
   

  This paper describes a spot-controllable data-transfer method. The proposed method generates a beam-shaped spot using two commercial off-the-shelf speakers. In our method, a symbol consists of a pair of sinusoidal waves having different angular frequencies. The width and direction of a beam-shaped spot are controlled by the angular-frequency difference between the sinusoidal waves and the transmission-time difference between the two speakers. Multiple spots can be generated by transmitting multiple pairs of sinusoidal waves based on the principle of orthogonal frequency-division multiplexing. By overlapping multiple beam-shaped spots, the locations and sizes of the areas enabled to receive data are controllable. Experiments using four speakers and computer simulation show that the proposed method can generate controllable spots. An analysis of the errors in a real indoor environment indicate that they are caused by multipath signals, radiation damping of transmitted signals, and the incident/output angle characteristics of the microphone and speakers.
• 3D FDM-PAM: rapid and precise indoor 3D localization using acoustic signal for smartphone.  [Not invited]

  Masanari Nakamura, Masanori Sugimoto, Takayuki Akiyama, Hiromichi Hashizume

  2014
• Smart phone localization method using dual-carrier acoustic waves.  [Not invited]

  Takayuki Akiyama, Masanari Nakamura, Masanori Sugimoto, Hiromichi Hashizume

  2013 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDOOR POSITIONING AND INDOOR NAVIGATION (IPIN)  2013  IEEE
   

  We describe an indoor localization technique for smart phones. Our new method, called the Frequency Division Multiplexing Phase Accordance Method (FDM-PAM), uses a beat called a sync pattern composed of a pair of sinusoidal waves with slightly different frequencies, which is similar to our original ultrasound ranging technique called the Phase Accordance Method (PAM). By generating multiple sync patterns with different central frequencies and transmitting them from different speakers, FDM-PAM conducts time-difference-of-arrival (TDOA) multilateration for localizing smart phones. In the current implementation of FDM-PAM, the 2D indoor position of a smart phone can be estimated. Three sync patterns are generated by using two out of six sinusoidal waves with frequencies ranging from 14.75 kHz to 17.25 kHz. The transmission of the sync pattern from the speakers lasts 4 ms. Through experiments, we have confirmed that FDM-PAM achieves accuracy of around 10 cm using only a short burst transmission, which indicates that the localization technique is sufficiently rapid and accurate.

Research Projects

• 人追尾を用いた汎用ステレオスピーカによる適応的スポット通信手法

  日本学術振興会：科学研究費助成事業 若手研究

  Date (from‐to) : 2021/04 -2024/03 

  Author : 中村 将成

   

  本研究課題では、ステレオスピーカのみを用いた移動体に対するスポット通信手法の構築を目的としている。ステレオスピーカによる従来のスポット通信手法では、スポット生成に時間を要するため、移動ユーザとの通信を行う場合、通信が不安定化するという課題がある。そこで本研究では、スポット生成に要する時間を短縮した上で、移動ユーザの現在位置に対して適応的なスポット生成を行うことで、移動ユーザとの通信を安定化することを目指す。 本年度は当初計画に基づき、スポット生成の所要時間の短時間化検討とその評価を実施した。主な具体的内容については以下の通りである。 1.妨害信号を用いるスポット通信手法について、スポット外での妨害効果を高める変復調方式を考案した。妨害効果の向上により、従来では11回必要であった信号送信回数を2回に低減することが可能となり、所要時間を約1/5に短縮できる。この手法についてシミュレータを構築して考察し、スポットの形状や妨害効果等と各種パラメータとの関係を明らかにした。 2.上記の手法について、実環境における計測実験を行い、２回の信号送信によりスポット通信が可能であることを確認した。また、スポット内での復調に失敗した計測位置について、理論値との比較による考察を行った。その結果、スピーカの指向性により通信信号と妨害信号の振幅比が想定よりも大きくなっていることが原因であると判明したため、その対策案を考案した。
• 既設同報スピーカを活用した低コストなスマートフォンの音響測位手法

  日本学術振興会：科学研究費助成事業 研究活動スタート支援

  Date (from‐to) : 2020/09 -2022/03 

  Author : 中村 将成

   

  本研究では，屋内の既設スピーカを利用した音響信号によるスマートフォンの内蔵マイクロフォンの測位手法の構築を目的としている．放送用の既設スピーカを音響信号の送信元として用いれば，専用のスピーカの新設が不要となり導入費用を低減することができる．しかし，放送用の既設スピーカでは複数のスピーカから同一の音響信号が再生されるため，各受信信号に対応する送信元のスピーカを特定できず，マイクロフォンの位置を決定できないという課題がある． 本研究課題では，昨年度までに要素技術の詳細検討と課題抽出を行っており，本年度はまず，抽出した各課題に対する性能改善と，要素技術を統合したときの性能評価・改善に取り組んだ．要素技術の性能改善のための計測の一つとして，スピーカの放射方向毎の周波数特性を計測した．この結果，放射方向についてほぼ左右対称な特性となるという一般的な予想に反し，放射方向毎の周波数特性間に大きな差異が生じるという知見が得られた． 上記の知見は，研究開始当初には困難と考えられていた単一スピーカによる測位を可能にしうるものといえる．また，単一スピーカによる測位方式の検討は，「既設スピーカによる測位」という本研究課題の目的に照らして重要な検討であると考えられる．したがって，前記の統合評価と並行して単一スピーカ方式の研究を進めた．その結果，単一のスピーカのみでマイクロフォンの2次元位置を推定する方式を考案し，実環境での計測によりその有効性を示すことができた．
• 株式会社ORGO（共同研究）