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6-Axis Sensor Assisted Low Complexity High Accuracy-Visible Light Communication Based Indoor Positioning System 6축 센서 지원 저복잡성 고정밀 가시광 통신 기반 실내 측위 시스템

Chinnapat SERTTHIN, Tomoaki OHTSUKI, Masao NAKAGAWA

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요약 :

저자들은 가시광통신(VLC) 시스템의 일부인 LED 전구를 통해 위치정보를 제공하는 가시광통신식별(VLID) 시스템의 개선에 중점을 두고 있다. 기존 VLID 시스템은 실내 수준에서 매우 낮은 위치 추정 정확도를 제공합니다. 우리의 접근 방식에서는 송신기 측에 추가 인프라나 수정이 필요하지 않습니다. 수신측에는 6축 센서가 내장되어 3축의 방위각과 3축의 Tilt 각도 정보를 제공하여 위치 추정을 수행합니다. 제안된 시스템의 유효성을 확인하기 위해 실증적 분석과 수치적 분석을 통해 제안된 시스템의 특성을 검증한다. 제안된 시스템의 특성을 정당화하기 위해 Field-of-View(FOV: ψ)라는 두 단어를 정의합니다.c) 한계 및 민감도 (RXS) 한계. FOV와 민감도 제한은 모두 위치 추정 정확도에 중요한 영향을 미칩니다. 직관적으로 FOV가 있는 모든 시스템에서 더 작은 FOV 구성으로 더 높은 위치 정확도를 달성할 수 있습니다. 반대로, VLID의 시스템 특성을 기반으로 우리는 위치 추정 기법, 즉 SwERP(Switching Estimated Receiver Position)가 넓은 FOV 구성에서도 높은 정확도를 제공하는 방식을 제안합니다. 오류 거리의 누적 분포 함수(CDF)와 실험 위치와 추정된 수신기 위치 사이의 RMSED(Root Mean Square of Error Distance)는 시스템 성능을 나타내는 데 사용됩니다. 440개 수신기의 FOV 구성에서 3개의 샘플을 수집했습니다. 1320mm의 실험 영역 내에서 총 1200개의 샘플을 수집했습니다.5000 mm2050mm. 결과는 제안된 방식을 사용하면 다양한 FOV 구성에서 달성 가능한 RMSED가 298mm와 463mm 범위에 있음을 보여 주며, 위치 추정 방식이 없는 경우에 비해 최대 정확도가 80% 이상 향상되었습니다. 제안된 시스템의 달성 가능한 정확도는 송신기의 방향에 의존하지 않습니다. 위치 추정을 수행하려면 송신기가 하나만 필요합니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E93-B No.11 pp.2879-2891
발행일
2010/11/01
공개일
온라인 ISSN
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.E93.B.2879
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on Fundamental Issues on Deployment of Ubiquitous Sensor Networks)
범주

작성자

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