JP2018185312A - Position detector, model learning device, position detection system, and program - Google Patents

Position detector, model learning device, position detection system, and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a signal generation position if there is a complexity in the propagation of signals in a target region.SOLUTION: The position detector 20 of a position detection system 10 is provided in a plurality of parts of a target region, and acquires sensor values detected by each of sensors 10 detecting signals. The position detector 20 detects a signal generation position in the target region on the basis of a learned model learned in advance from learning data which represents the place where a learning signal generates in the target region and a learning sensor value detected by each sensor 10 when a signal generates and propagates in the target region and on the basis of each acquired sensor value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、位置検出装置、モデル学習装置、位置検出システム、及びプログラムに関する。   The present invention relates to a position detection device, a model learning device, a position detection system, and a program.

従来、物体の位置を検出する位置センサが知られている。例えば、車両の物体の存在及び姿勢を識別するシステムが知られている(例えば、特許文献1)。このシステムには、重量センサ、容量センサ、誘導センサ、超音波、光学、電磁気、運動、赤外線およびレーダーが含まれる。また、システムのプロセッサーに内在されるアルゴリズムは、データセットの入力の際にシートの現在の占有状態を示す出力を生成する。なお、このシステムのアルゴリズムは、適切なアルゴリズム作成プログラムによって作成されたニューラルネットワークあるいはニューラルファジーアルゴリズムであり得る。   Conventionally, position sensors that detect the position of an object are known. For example, a system for identifying the presence and posture of a vehicle object is known (for example, Patent Document 1). This system includes weight sensors, capacitive sensors, inductive sensors, ultrasound, optics, electromagnetics, motion, infrared and radar. Also, the algorithm inherent in the system's processor generates an output indicating the current occupancy of the sheet upon entry of the data set. The algorithm of this system may be a neural network or a neural fuzzy algorithm created by an appropriate algorithm creation program.

また、振動信号を使用して物理的事象を識別するためのシステムが知られている(例えば、特許文献2)。このシステムは、実際の物理的事象に関連する振動信号を受信し、その振動信号を、知られている物理的事象に関連する振動信号と比較することによって、実際の物理的事象を識別する。なお、このシステムは、具体的には、電気分配システム、水道分配システム、またはガス分配システムなどに適用される。   In addition, a system for identifying a physical event using a vibration signal is known (for example, Patent Document 2). The system identifies an actual physical event by receiving a vibration signal associated with an actual physical event and comparing the vibration signal with a vibration signal associated with a known physical event. This system is specifically applied to an electric distribution system, a water distribution system, a gas distribution system, or the like.

また、圧電性を有するフィルムの変形によって発生する電圧に基づいて、記憶された電圧パターンと測定された電圧パターンの各電圧比率の誤差の二乗和に応じて、ユーザの指の位置情報を推定するタッチ式入力装置が知られている(例えば、特許文献3)。   Further, based on the voltage generated by the deformation of the piezoelectric film, the position information of the user's finger is estimated according to the sum of squares of the error of each voltage ratio between the stored voltage pattern and the measured voltage pattern. A touch input device is known (for example, Patent Document 3).

また、基地局において取得可能な受信レベル情報に応じて、端末の位置を推定することが知られている(例えば、非特許文献1)。   In addition, it is known that the position of a terminal is estimated according to reception level information that can be acquired in a base station (for example, Non-Patent Document 1).

特表2004−522932号公報Japanese translation of PCT publication No. 2004-522932 特開2012−154928号公報JP 2012-154928 A 特開2016−6683号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-6683

金沢昇、長手厚史、「ニューラルネットワークによる機械学習を用いた位置推定に関する一検討」、2017年、通信講演論文集1、電子情報通信学会総合大会Noboru Kanazawa, Atsushi Nagata, “A Study on Location Estimation Using Machine Learning Using Neural Networks”, 2017, Proceedings of Communication Conference 1, IEICE General Conference

しかし、上記特許文献1、上記特許文献2、及び上記特許文献3に記載の技術では、所望のセンサ情報を得るために、所定の位置に多数のセンサを配置する必要がある。例えば、上記特許文献1に記載のシステムでは、車両内の空間を考慮して所定の位置に多数のセンサが配置される。   However, in the techniques described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3, it is necessary to arrange a large number of sensors at predetermined positions in order to obtain desired sensor information. For example, in the system described in Patent Document 1, a large number of sensors are arranged at predetermined positions in consideration of the space in the vehicle.

また、上記非特許文献1に記載の技術では、基地局において取得可能な受信レベル情報が用いられているが、単に空間を伝搬する信号と位置とをモデル化したものであり、対象領域において信号の伝搬の複雑性を有する場合には対応することができない。   Further, in the technique described in Non-Patent Document 1, reception level information that can be acquired at the base station is used, but it is simply a model of a signal that propagates in space and a position. It is not possible to cope with the case where the propagation complexity of

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、対象領域において信号の伝搬の複雑性を有する場合であっても、信号の発生位置を検出することができる位置検出装置、モデル学習装置、位置検出システム、及びプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a position detection apparatus, a model learning apparatus, and the like that can detect the generation position of a signal even when the signal has a complexity of signal propagation in a target region. An object is to provide a position detection system and a program.

上記の目的を達成するために本発明に係る位置検出装置は、対象領域の複数箇所に備えられ、かつ、信号を検出する複数のセンサの各々によって検出されたセンサ値を取得する取得部と、対象領域における学習用の前記信号の発生位置及び前記信号が発生して前記対象領域を伝搬するときに複数のセンサの各々によって検出された学習用のセンサ値を表す学習データから予め学習された学習済みモデルと、前記取得部によって取得された前記センサ値の各々とに基づいて、前記対象領域における信号の発生位置を検出する検出部と、を含んで構成されている。   In order to achieve the above object, a position detection device according to the present invention is provided in a plurality of locations in a target region, and an acquisition unit that acquires sensor values detected by each of a plurality of sensors that detect signals, Learning learned in advance from learning data representing a learning sensor value detected by each of a plurality of sensors when the signal is generated in the target region and the signal is generated and propagated through the target region. A detection unit that detects a generation position of a signal in the target region based on the completed model and each of the sensor values acquired by the acquisition unit.

また、前記検出部は、前記信号の発生位置に応じて、前記信号を発生する対象物の位置を検出するようにすることができる。   The detection unit may detect a position of an object that generates the signal according to a generation position of the signal.

また、前記取得部は、前記対象領域の複数箇所に備えられ、かつ前記信号としての力を検出する複数の圧電センサの各々によって検出された電圧値を取得し、対象領域における学習用の前記力の発生位置及び前記力が発生して前記対象領域を伝搬するときに複数の圧電センサの各々によって検出された学習用の電圧値を表す学習データから予め学習された学習済みモデルと、前記取得部によって取得された前記電圧値の各々とに基づいて、前記対象領域における力の発生位置を検出し、前記力の発生位置に応じて、前記対象物の位置を検出するようにすることができる。   The acquisition unit is configured to acquire voltage values detected by each of a plurality of piezoelectric sensors that are provided at a plurality of locations in the target region and detect the force as the signal, and the learning force in the target region is acquired. A learning model previously learned from learning data representing a learning voltage value detected by each of a plurality of piezoelectric sensors when the force is generated and propagated through the target region, and the acquisition unit The force generation position in the target region is detected based on each of the voltage values acquired by the above, and the position of the target object is detected according to the force generation position.

また、前記学習済みモデルは、前記学習データからディープラーニングによって予め学習されたニューラルネットワークモデルであるようにすることができる。   The learned model may be a neural network model previously learned from the learning data by deep learning.

また、前記ニューラルネットワークモデルは、前記対象領域が大きいほど、前記ニューラルネットワークモデルのニューロンの数が多い前記ニューラルネットワークモデルであるようにすることができる。   Further, the neural network model may be the neural network model having a larger number of neurons of the neural network model as the target region is larger.

また、前記ニューラルネットワークモデルは、複数の前記センサの数が多いほど、前記ニューラルネットワークモデルのニューロンの数が多い前記ニューラルネットワークモデルであるようにすることができる。   The neural network model may be the neural network model in which the number of neurons in the neural network model increases as the number of the plurality of sensors increases.

また、前記信号は、力、光、電子線、熱、磁気信号、及び電気信号の少なくとも1つであるようにすることができる。   The signal may be at least one of force, light, electron beam, heat, magnetic signal, and electrical signal.

また、複数の前記センサは、複数の移動体の各々に搭載され、前記検出部は、複数の前記移動体の移動形態に応じた前記学習用の信号の発生位置及び前記学習用のセンサ値を表す学習データから予め学習された前記学習済みモデルと、前記取得部によって取得された前記センサ値の各々とに基づいて、前記対象領域における信号の発生位置を検出するようにすることができる。   The plurality of sensors are mounted on each of the plurality of moving bodies, and the detection unit determines the learning signal generation positions and the learning sensor values according to the movement forms of the plurality of moving bodies. The generation position of the signal in the target area can be detected based on the learned model learned in advance from the learning data to be represented and each of the sensor values acquired by the acquisition unit.

また、前記取得部は、複数の前記センサから得られる電力を更に取得し、前記取得部によって取得された前記電力を用いて、前記検出部によって検出された前記信号の発生位置を出力する出力部を更に備えるようにすることができる。   Further, the acquisition unit further acquires power obtained from the plurality of sensors, and outputs the generation position of the signal detected by the detection unit using the power acquired by the acquisition unit. Can be further provided.

また、前記対象領域が2次元空間である場合には、複数の前記センサは少なくとも3つであるようにすることができる。   When the target region is a two-dimensional space, the plurality of sensors can be at least three.

また、前記対象領域が3次元空間である場合には、複数の前記センサは少なくとも4つであるようにすることができる。   When the target region is a three-dimensional space, the plurality of sensors can be at least four.

また、前記取得部は、各時刻の前記センサ値を取得し、前記検出部は、前記学習済みモデルと、前記取得部によって取得された各時刻の前記センサ値の各々とに基づいて、前記対象領域における各時刻の信号の発生位置を検出するようにすることができる。   Further, the acquisition unit acquires the sensor value at each time, and the detection unit, based on the learned model and each of the sensor values at each time acquired by the acquisition unit, The generation position of the signal at each time in the region can be detected.

また、前記検出部は、更に、前記対象領域における各時刻の信号の発生位置に基づいて、前記信号の発生位置の軌跡を検出するようにすることができる。   The detection unit may further detect a locus of the signal generation position based on the signal generation position at each time in the target region.

また、前記検出部は、前記対象領域における現時刻までの信号の発生位置に基づいて、次時刻の前記信号の発生位置を予測するようにすることができる。   In addition, the detection unit can predict the generation position of the signal at the next time based on the generation position of the signal up to the current time in the target area.

また、複数の前記センサは、前記対象領域としての3次元物体の各箇所に設置され、かつ前記3次元物体が面により各領域へ分割される際に、各領域の体積及び形状の少なくとも一方が異なるような前記面を形成する前記3次元物体上の各箇所へ設置されるようにすることができる。   The plurality of sensors are installed at each location of a three-dimensional object as the target region, and when the three-dimensional object is divided into each region by a surface, at least one of the volume and shape of each region is It can be installed at each location on the three-dimensional object forming the different surfaces.

また、複数の前記センサは、前記対象領域としての2次元領域の各箇所に設置され、かつ前記2次元領域が線により各領域へ分割される際に、各領域の面積及び形状の少なくとも一方が異なるような前記線を形成する前記2次元領域上の各箇所へ設置されるようにすることができる。   In addition, when the plurality of sensors are installed at each location of a two-dimensional region as the target region and the two-dimensional region is divided into each region by a line, at least one of the area and shape of each region is It can be installed at each location on the two-dimensional region forming the different lines.

本発明のモデル学習装置は、対象領域における学習用の信号の発生位置及び前記信号が発生して前記対象領域を伝搬するときに複数のセンサの各々によって検出された学習用のセンサ値を表す学習データを取得する学習データ取得部と、前記学習データ取得部によって取得された前記学習データに基づいて、複数のセンサ値から信号の発生位置を検出するためのモデルを学習させる学習部と、を含んで構成されている。   The model learning device of the present invention is a learning that represents a learning signal value detected by each of a plurality of sensors when a signal for learning in a target region is generated and the signal is generated and propagates through the target region. A learning data acquisition unit for acquiring data; and a learning unit for learning a model for detecting a signal generation position from a plurality of sensor values based on the learning data acquired by the learning data acquisition unit. It consists of

本発明の位置検出システムは、対象領域の複数箇所に備えられ、かつ、信号を検出する複数のセンサ、及び複数の前記センサの各々によって検出されたセンサ値を取得する取得部と、対象領域における学習用の前記信号の発生位置及び前記信号が発生して前記対象領域を伝搬するときに複数のセンサの各々によって検出された学習用のセンサ値を表す学習データから予め学習された学習済みモデルと、前記取得部によって取得された前記センサ値の各々とに基づいて、前記対象領域における信号の発生位置を検出する検出部と、を備える位置検出装置を含んで構成されている。   The position detection system of the present invention includes a plurality of sensors that are provided at a plurality of locations in a target area and that detect signals, an acquisition unit that acquires sensor values detected by each of the plurality of sensors, and a target area. A learning model that is learned in advance from learning data representing a learning sensor value detected by each of a plurality of sensors when the signal for learning is generated and the signal is generated and propagates through the target region. And a detection unit that detects a signal generation position in the target region based on each of the sensor values acquired by the acquisition unit.

本発明のプログラムは、コンピュータを、対象領域の複数箇所に備えられ、かつ、信号を検出する複数のセンサの各々によって検出されたセンサ値を取得する取得部、及び対象領域における学習用の前記信号の発生位置及び前記信号が発生して前記対象領域を伝搬するときに複数のセンサの各々によって検出された学習用のセンサ値を表す学習データから予め学習された学習済みモデルと、前記取得部によって取得された前記センサ値の各々とに基づいて、前記対象領域における信号の発生位置を検出する検出部として機能させるためのプログラムである。   The program of the present invention includes a computer provided at a plurality of locations in a target area, and an acquisition unit that acquires sensor values detected by each of a plurality of sensors that detect signals, and the signal for learning in the target area A learning model pre-learned from learning data representing a sensor value for learning detected by each of a plurality of sensors when the signal is generated and propagates through the target region, and the acquisition unit It is a program for functioning as a detection unit that detects a generation position of a signal in the target region based on each of the acquired sensor values.

以上説明したように、本発明の位置検出装置、モデル学習装置、位置検出システム、及びプログラムによれば、対象領域において信号の伝搬の複雑性を有する場合であっても、信号の発生位置を検出することができる、という効果が得られる。   As described above, according to the position detection device, model learning device, position detection system, and program of the present invention, the generation position of the signal is detected even when the signal propagation complexity is present in the target region. The effect that it can do is acquired.

本発明の第1の実施形態の位置検出システムの概略構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of schematic structure of the position detection system of the 1st Embodiment of this invention. 本実施形態の位置検出を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the position detection of this embodiment. テーブルの天板に発生する力の発生位置を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the generation position of the force which generate | occur | produces on the top plate of a table. 本発明の第1の実施形態に係る学習処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the learning process routine which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る位置検出処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the position detection process routine which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the modification of embodiment of this invention. 対象領域が2次元である場合のセンサの配置を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating arrangement | positioning of a sensor in case a target area | region is two-dimensional. 対象領域が3次元である場合のセンサの配置を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating arrangement | positioning of a sensor in case a target area | region is three-dimensional. 本発明の実施形態の変形例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the modification of embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施形態の位置検出システム100を示すブロック図である。位置検出システム100は、信号を検出する複数のセンサ10と、受付部12と、位置検出装置20とを含む。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a position detection system 100 according to the first embodiment. The position detection system 100 includes a plurality of sensors 10 that detect signals, a reception unit 12, and a position detection device 20.

本実施形態では、複数のセンサ10によって検出されたセンサ値に応じて、対象領域における信号の発生位置を検出し、信号の発生位置に応じて対象物の位置を検出する。例えば、図2に示されるように、対象領域Aに4つのセンサ10が配置されている場合、位置検出システム100の位置検出装置20は、対象物Xから発生する信号Sに応じて、対象物Xの位置を検出する。   In the present embodiment, a signal generation position in the target region is detected according to the sensor values detected by the plurality of sensors 10, and the position of the target object is detected according to the signal generation position. For example, as shown in FIG. 2, when four sensors 10 are arranged in the target area A, the position detection device 20 of the position detection system 100 detects the target according to the signal S generated from the target X. The position of X is detected.

具体的には、まず、本実施形態の位置検出システム100は、対象領域Aにおける対象物Xの位置及び対象物Xが当該位置に存在するときに複数のセンサ10によって検出されたセンサ値を学習データとして収集する。   Specifically, first, the position detection system 100 according to the present embodiment learns the position of the object X in the target area A and the sensor values detected by the plurality of sensors 10 when the object X exists at the position. Collect as data.

次に、位置検出システム100は、収集された学習データに基づいて、モデルの一例であるニューラルネットワークモデルをディープラーニングによって学習させ、学習済みニューラルネットワークモデルを得る。   Next, the position detection system 100 learns a neural network model, which is an example of a model, by deep learning based on the collected learning data, and obtains a learned neural network model.

そして、位置検出システム100は、複数のセンサ10によって検出されたセンサ値と、学習済みニューラルネットワークモデルとに基づいて、対象領域における信号の発生位置を検出し、信号の発生位置に応じて対象物の位置を検出する。   Then, the position detection system 100 detects the signal generation position in the target region based on the sensor values detected by the plurality of sensors 10 and the learned neural network model, and the target object according to the signal generation position. The position of is detected.

第1の実施形態では、センサが圧電センサであり、対象物から発生する信号が力である場合を例に説明する。位置検出システム100は、学習機能と位置検出機能を有する。以下、各機能に対応する各機能部について説明する。   In the first embodiment, the case where the sensor is a piezoelectric sensor and the signal generated from the object is force will be described as an example. The position detection system 100 has a learning function and a position detection function. Hereinafter, each functional unit corresponding to each function will be described.

[学習機能]
まず、位置検出システム100における学習機能について説明する。
[Learning function]
First, the learning function in the position detection system 100 will be described.

複数のセンサ10は、対象領域の複数箇所に設置される。また、複数のセンサ10は、学習用の対象物から信号が発生して対象領域を伝搬するときの学習用のセンサ値を検出する。   The plurality of sensors 10 are installed at a plurality of locations in the target area. The plurality of sensors 10 detect learning sensor values when a signal is generated from the learning object and propagates through the target region.

例えば、図3に示されるように、対象領域が剛体であるテーブルTである場合、圧電センサであるセンサ10は、テーブルTの支持部材である脚部分の、床面との接地面に設置される。複数のセンサ10は、学習用の対象物が対象領域の所定の位置に存在し、かつ対象物から力が付加されて天板及び脚部分を伝搬するときのセンサ値を学習用のセンサ値として検出する。例えば、対象物がテーブルTの発生位置Pに置かれると、発生位置Pにおいて力Sが天板表面に付加されテーブルTの天板及び脚を伝搬する。そして、天板に付加された力はテーブルTの脚を伝搬し、複数のセンサ10によってセンサ値が検出される。なお、センサ10が圧電センサである場合には、センサ値は電圧値となる。   For example, as shown in FIG. 3, when the target region is a table T that is a rigid body, the sensor 10 that is a piezoelectric sensor is installed on the ground surface of the leg portion that is a support member of the table T and the floor surface. The The plurality of sensors 10 has, as learning sensor values, sensor values when a learning object is present at a predetermined position in the object region and force is applied from the object and propagates through the top plate and the leg portion. To detect. For example, when an object is placed at the generation position P of the table T, a force S is applied to the top plate surface at the generation position P and propagates through the top plate and legs of the table T. Then, the force applied to the top plate propagates through the legs of the table T, and sensor values are detected by the plurality of sensors 10. When the sensor 10 is a piezoelectric sensor, the sensor value is a voltage value.

この場合、センサ10によって検出されるセンサ値から、力Sの発生位置Pを検出するためには、対象領域であるテーブルTの形状及び材質、並びにセンサの配置等を考慮して、テーブルTにおける力Sの発生位置Pからセンサまでの力の伝搬をモデル化する必要がある。しかし、実際のテーブルは材質が均一でない場合や、形状が様々である場合があるため、モデル化が難しい。また、複数のセンサについてもセンサ値の検出特性のばらつきが存在するため、モデル化は難しい。   In this case, in order to detect the generation position P of the force S from the sensor value detected by the sensor 10, the shape and material of the table T that is the target region, the arrangement of the sensor, and the like are taken into account. It is necessary to model the propagation of force from the generation position P of the force S to the sensor. However, an actual table is difficult to model because the material is not uniform or the shape may vary. Also, since there are variations in detection characteristics of sensor values for a plurality of sensors, modeling is difficult.

そこで、本実施形態では、テーブルTの天板に加わる力の位置に応じて複数のセンサ10によって検出されるセンサ値のパターンが異なることを利用し、ニューラルネットワークモデルをディープラーニングにより学習させる。そして、得られた学習済みニューラルネットワークモデルを用いて力の発生位置を検出して、対象物の位置を検出する。これにより、対象領域であるテーブルTの形状及び材質等やセンサの特性のばらつきを考慮することなく、力の発生位置を検出し、力の発生位置に応じた対象物の位置を検出することができる。   Therefore, in the present embodiment, the neural network model is learned by deep learning using the fact that sensor value patterns detected by the plurality of sensors 10 differ according to the position of the force applied to the top plate of the table T. Then, the position of the object is detected by detecting the force generation position using the learned neural network model obtained. Accordingly, it is possible to detect the position where the force is generated and to detect the position of the object according to the position where the force is generated without considering variations in the shape and material of the table T, which is the target area, and variations in sensor characteristics. it can.

受付部12は、学習のために実際に対象領域に力が付与されたときの、対象領域における学習用の力の発生位置を受け付ける。具体的には、受付部12は、対象物によって発生する力の発生位置を受け付ける。受付部12は、例えば、キーボード、マウス等によって実現される。受付部12がキーボード等によって実現される場合、受付部12は、人手によって入力される力の発生位置を受け付ける。   The reception unit 12 receives a generation position of a learning force in the target region when a force is actually applied to the target region for learning. Specifically, the reception unit 12 receives a generation position of a force generated by an object. The reception unit 12 is realized by a keyboard, a mouse, and the like, for example. When the reception unit 12 is realized by a keyboard or the like, the reception unit 12 receives a generation position of a force input manually.

位置検出装置20は、CPUと、RAMと、各処理ルーチンを実行するためのプログラムを記憶したROMとを備えたコンピュータで構成され、機能的には次に示すように構成されている。   The position detection device 20 is configured by a computer including a CPU, a RAM, and a ROM storing a program for executing each processing routine, and is functionally configured as follows.

位置検出装置20は、図1に示されるように、情報取得部22と、学習部24と、学習済みモデル記憶部26と、検出部28と、出力部30とを備えている。情報取得部22は、取得部及び学習データ取得部の一例である。   As shown in FIG. 1, the position detection device 20 includes an information acquisition unit 22, a learning unit 24, a learned model storage unit 26, a detection unit 28, and an output unit 30. The information acquisition unit 22 is an example of an acquisition unit and a learning data acquisition unit.

情報取得部22は、受付部12によって受け付けられた学習用の力の発生位置を取得する。また、情報取得部22は、学習のために実際に対象領域に力が付与されたときの、複数のセンサ10の各々によって検出された学習用のセンサ値を取得する。   The information acquisition unit 22 acquires the generation position of the learning force received by the reception unit 12. Further, the information acquisition unit 22 acquires a sensor value for learning detected by each of the plurality of sensors 10 when a force is actually applied to the target region for learning.

そして、情報取得部22は、学習用の力の発生位置及び学習用の力が発生して対象領域を伝搬するときに複数のセンサ10の各々によって検出された学習用のセンサ値を対応付けて、学習データとして記憶領域(図示省略)へ格納する。記憶領域(図示省略)には複数の学習データが格納される。   Then, the information acquisition unit 22 associates the learning sensor value detected by each of the plurality of sensors 10 when the learning force generation position and the learning force are generated and propagates through the target region. Then, it is stored in a storage area (not shown) as learning data. A storage area (not shown) stores a plurality of learning data.

学習部24は、情報取得部22によって取得された学習データに基づいて、複数のセンサ値から信号の発生位置を検出するためのニューラルネットワークモデルを学習させる。本実施形態では、学習部24は、ディープラーニングによってニューラルネットワークモデルを学習させる。そして、学習部24は、ディープラーニングによって得られる学習済みニューラルネットワークモデルを、学習済みモデル記憶部26へ格納する。   The learning unit 24 learns a neural network model for detecting a signal generation position from a plurality of sensor values based on the learning data acquired by the information acquisition unit 22. In the present embodiment, the learning unit 24 learns the neural network model by deep learning. Then, the learning unit 24 stores the learned neural network model obtained by deep learning in the learned model storage unit 26.

学習済みモデル記憶部26には、学習部24によって得られた学習済みニューラルネットワークモデルが格納される。   The learned model storage unit 26 stores a learned neural network model obtained by the learning unit 24.

[位置検出機能]
次に、位置検出システム100における位置検出機能について説明する。
[Position detection function]
Next, the position detection function in the position detection system 100 will be described.

情報取得部22は、対象領域に対象物が存在する場合に、複数のセンサ10の各々によって検出されたセンサ値の各々を取得する。   The information acquisition unit 22 acquires each of the sensor values detected by each of the plurality of sensors 10 when the target object exists in the target region.

検出部28は、学習済みモデル記憶部26に格納された学習済みニューラルネットワークモデルと、情報取得部22によって取得されたセンサ値の各々とに基づいて、対象領域における力の発生位置を検出する。力の発生位置と対象物の位置とは対応しているため、力の発生位置が検出されることにより、対応する対象物の位置も検出される。   The detection unit 28 detects the force generation position in the target region based on the learned neural network model stored in the learned model storage unit 26 and each of the sensor values acquired by the information acquisition unit 22. Since the force generation position and the position of the target object correspond to each other, the position of the corresponding target object is also detected by detecting the force generation position.

具体的には、検出部28は、情報取得部22によって取得されたセンサ値の各々を学習済みニューラルネットワークモデルへ入力して、学習済みニューラルネットワークモデルから出力される対象物の位置を取得する。   Specifically, the detection unit 28 inputs each of the sensor values acquired by the information acquisition unit 22 to the learned neural network model, and acquires the position of the object output from the learned neural network model.

出力部30は、検出部28によって検出された対象物の位置を結果として出力する。   The output unit 30 outputs the position of the object detected by the detection unit 28 as a result.

<位置検出システム100の作用>
次に、本実施形態の位置検出システム100の作用について説明する。位置検出装置20では、学習データに基づいてニューラルネットワークモデルを学習させる学習処理ルーチンと、学習済みニューラルネットワークモデルに基づいて、対象物の位置を検出する位置検出処理ルーチンとが実行される。
<Operation of Position Detection System 100>
Next, the operation of the position detection system 100 of this embodiment will be described. In the position detection device 20, a learning processing routine for learning a neural network model based on the learning data and a position detection processing routine for detecting the position of the target object based on the learned neural network model are executed.

<学習処理ルーチン>
まず、学習のために実際に対象領域に力が付与されているときに、位置検出システム100の複数のセンサ10によって学習用のセンサ値が検出され、かつ受付部12によって学習用の力の発生位置が受け付けられると、情報取得部22は、学習用の力の発生位置と学習用のセンサ値の各々とを取得する。そして、情報取得部22は、学習用の力の発生位置と学習用のセンサ値の各々とを対応付けて、学習データとして記憶領域(図示省略)へ格納する。
<Learning processing routine>
First, when a force is actually applied to the target region for learning, the sensor values for learning are detected by the plurality of sensors 10 of the position detection system 100, and the learning unit generates the learning force. When the position is accepted, the information acquisition unit 22 acquires the generation position of the learning force and each of the learning sensor values. Then, the information acquisition unit 22 stores the learning force generation position and each of the learning sensor values in association with each other in a storage area (not shown) as learning data.

そして、位置検出装置20は、学習処理実行の指示信号を受け付けると、図4に示す学習処理ルーチンを実行する。   And the position detection apparatus 20 will perform the learning process routine shown in FIG. 4, if the instruction | indication signal of learning process execution is received.

ステップS100において、学習部24は、記憶領域(図示省略)へ格納された複数の学習データを取得する。   In step S100, the learning unit 24 acquires a plurality of learning data stored in a storage area (not shown).

ステップS102において、学習部24は、上記ステップS100で取得された複数の学習データに基づいて、ディープラーニングによってニューラルネットワークモデルを学習させる。   In step S102, the learning unit 24 learns the neural network model by deep learning based on the plurality of learning data acquired in step S100.

ステップS104において、学習部24は、上記ステップS102で得られる学習済みニューラルネットワークモデルを、学習済みモデル記憶部26へ格納して、学習処理ルーチンを終了する。   In step S104, the learning unit 24 stores the learned neural network model obtained in step S102 in the learned model storage unit 26, and ends the learning processing routine.

<位置検出処理ルーチン>
学習済みニューラルネットワークモデルが、学習済みモデル記憶部26に格納されると、位置検出装置20は、位置検出処理実行の指示信号を受け付けると、図5に示す位置検出処理ルーチンを実行し、対象領域に存在する対象物の位置を検出する。
<Position detection processing routine>
When the learned neural network model is stored in the learned model storage unit 26, when the position detection device 20 receives an instruction signal for execution of the position detection process, the position detection process routine shown in FIG. The position of the target object existing in is detected.

ステップS200において、情報取得部22は、対象領域に対象物が存在する場合に、対象物から発生する力に応じたセンサ値の各々を取得する。   In step S <b> 200, the information acquisition unit 22 acquires each of sensor values corresponding to the force generated from the target when the target exists in the target region.

ステップS202において、検出部28は、学習処理ルーチンで学習済みモデル記憶部26に格納された学習済みニューラルネットワークモデルと、上記ステップS200で取得されたセンサ値の各々とに基づいて、対象領域における力の発生位置を検出する。そして、検出部28は、力の発生位置に応じた対象物の位置を検出する。   In step S202, the detection unit 28 determines the force in the target area based on the learned neural network model stored in the learned model storage unit 26 in the learning process routine and each of the sensor values acquired in step S200. Detects the occurrence position. And the detection part 28 detects the position of the target object according to the generation | occurrence | production position of force.

ステップS204において、上記ステップS202で検出された対象物の位置を結果として出力して、位置検出処理ルーチンを終了する。   In step S204, the position of the object detected in step S202 is output as a result, and the position detection processing routine ends.

以上説明したように、第1の実施の形態に係る位置検出システムによれば、対象領域における学習用の信号の発生位置及び当該信号が発生して対象領域を伝搬するときに複数のセンサによって検出された学習用のセンサ値を表す学習データに基づいて、ニューラルネットワークモデルをディープラーニングにより学習させることにより、対象領域における信号の伝搬の複雑性が考慮されたモデルを簡易に取得することができる。これにより、複数のセンサを対象領域に設置するのみで、対象領域を位置センサ化することができる。   As described above, according to the position detection system according to the first embodiment, the generation position of the learning signal in the target area and the detection by the plurality of sensors when the signal is generated and propagates through the target area. By learning the neural network model by deep learning based on the learning data representing the learned sensor value, it is possible to easily obtain a model that takes into account the complexity of signal propagation in the target region. Thus, the target area can be converted into a position sensor only by installing a plurality of sensors in the target area.

また、ディープラーニングにより予め学習された学習済みニューラルネットワークモデルと、複数のセンサの各々によって検出されたセンサ値の各々とに基づいて、対象領域における信号の発生位置を検出し、当該信号の発生位置に応じて、対象物の位置を検出することにより、対象領域を考慮することなく、対象物の位置を検出することができる。   Further, based on a learned neural network model learned in advance by deep learning and each of sensor values detected by each of a plurality of sensors, a signal generation position in the target region is detected, and the signal generation position Accordingly, by detecting the position of the object, the position of the object can be detected without considering the target area.

また、例えば、圧電素子を用いた従来の位置検出システムでは、大量の圧電素子を敷き詰めたマトリクス状のセンサが用いられているが、本実施形態の位置検出システムでは、数個の圧電素子を用いるのみで、高精度な位置検出が可能となる。これにより、位置検出システムを、低コストかつ容易に実現することができる。   In addition, for example, in a conventional position detection system using piezoelectric elements, a matrix sensor in which a large number of piezoelectric elements are spread is used, but in the position detection system of the present embodiment, several piezoelectric elements are used. Only with this, position detection with high accuracy becomes possible. As a result, the position detection system can be easily realized at low cost.

また、本実施形態の位置検出システムは、複数の学習データを学習させることにより、対象領域の形状やスケールを選ばず搭載可能である。また、圧電素子の特性も学習に組み込まれる、素子間の特性差も無視することができる。   In addition, the position detection system of the present embodiment can be mounted without learning the shape or scale of the target region by learning a plurality of learning data. In addition, the characteristics of the piezoelectric element are also incorporated into the learning, and the characteristic difference between the elements can be ignored.

また、対象領域において信号の伝搬が困難な場合であっても、複数個のセンサによって信号の発生位置の検出が可能となる。   In addition, even when signal propagation is difficult in the target region, the signal generation position can be detected by a plurality of sensors.

<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態に係る位置検出システムの構成は、第1の実施の形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In addition, since the structure of the position detection system which concerns on 2nd Embodiment becomes a structure similar to 1st Embodiment, it attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits description.

第2の実施の形態では、複数のセンサが複数の移動体の各々に搭載され、複数の移動体の移動形態に応じてニューラルネットワークモデルを学習させる点が、第1の実施の形態と異なる。   The second embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of sensors are mounted on each of a plurality of moving bodies, and a neural network model is learned according to a moving form of the plurality of moving bodies.

例えば、図6に示されるように、移動体の一例であるドローン50にセンサ10が搭載される場合を例に説明する。なお、センサ10は電気信号を検出する。   For example, as illustrated in FIG. 6, a case where the sensor 10 is mounted on a drone 50 that is an example of a moving body will be described as an example. The sensor 10 detects an electric signal.

第2の実施形態では、図6に示されるように、センサ10を搭載したドローン50の各々の位置関係が所定の位置関係となるように飛行させる。そして、学習のために実際に対象領域において電気信号Sを発生させたときの、ドローン50の飛行形態に応じた学習用の電気信号Sの発生位置P及び複数のドローン50に搭載されたセンサ10により検出されるセンサ値の各々を表す学習データを取得する。そして、学習データからニューラルネットワークモデルをディープラーニングにより学習させ、学習済みニューラルネットワークモデルを得る。これにより、学習済みニューラルネットワークモデルを用いて、複数のドローン50を位置センサ化することができる。以下、具体的に説明する。   In 2nd Embodiment, as FIG. 6 shows, it is made to fly so that each positional relationship of the drone 50 carrying the sensor 10 may become predetermined | prescribed positional relationship. Then, when the electric signal S is actually generated in the target region for learning, the generation position P of the learning electric signal S corresponding to the flight form of the drone 50 and the sensors 10 mounted on the plurality of drones 50 are provided. Learning data representing each of the sensor values detected by is acquired. Then, the neural network model is learned from the learning data by deep learning to obtain a learned neural network model. Thereby, the plurality of drones 50 can be converted into position sensors using the learned neural network model. This will be specifically described below.

[学習機能] [Learning function]

第2の実施形態の位置検出装置20の複数のセンサ10は、図6に示されるように、移動体の一例であるドローン50の各々に搭載される。複数のドローン50の各々に搭載された複数のセンサ10は、対象物Xから電気信号Sが発生して対象領域を伝搬するときの学習用のセンサ値を検出する。なお、対象領域は、所定の位置関係にある複数のドローン50を基準とした3次元空間であり、対象領域は、複数のドローン50の飛行に伴い移動する。また、発生位置とは、複数のドローン50を基準とした対象領域での位置である。   As shown in FIG. 6, the plurality of sensors 10 of the position detection device 20 according to the second embodiment are mounted on each of the drones 50 that are examples of the moving body. The plurality of sensors 10 mounted on each of the plurality of drones 50 detect sensor values for learning when an electric signal S is generated from the object X and propagates through the target region. Note that the target area is a three-dimensional space based on a plurality of drones 50 having a predetermined positional relationship, and the target area moves as the plurality of drones 50 fly. Further, the occurrence position is a position in the target area with the plurality of drones 50 as a reference.

また、第2の実施形態の受付部12は、対象領域における学習用の電気信号Sの発生位置Pを受け付ける。このとき、受付部12は、複数のドローン50の飛行形態に応じた、複数のドローン50と電気信号Sの発生位置Pとの間の位置関係を取得する。   In addition, the reception unit 12 of the second embodiment receives the generation position P of the learning electrical signal S in the target region. At this time, the reception unit 12 acquires a positional relationship between the plurality of drones 50 and the generation position P of the electric signal S according to the flight form of the plurality of drones 50.

第2の実施形態の位置検出装置20の情報取得部22は、受付部12によって取得さられた、複数のドローン50と電気信号Sの発生位置Pとの間の位置関係を取得する。また、複数のセンサ10の各々によって検出された学習用のセンサ値を取得する。   The information acquisition unit 22 of the position detection device 20 of the second embodiment acquires the positional relationship between the plurality of drones 50 and the generation position P of the electric signal S acquired by the reception unit 12. In addition, a sensor value for learning detected by each of the plurality of sensors 10 is acquired.

そして、情報取得部22は、ドローン50の飛行形態に応じた学習用の電気信号Sの発生位置P及び学習用の電気信号Sが発生して対象領域を伝搬するときにドローン50に搭載された複数のセンサ10の各々により検出された学習用のセンサ値を対応付けて、学習データとして記憶領域(図示省略)へ格納する。   The information acquisition unit 22 is mounted on the drone 50 when the generation position P of the learning electric signal S corresponding to the flight form of the drone 50 and the electric signal S for learning are generated and propagated through the target region. The learning sensor values detected by each of the plurality of sensors 10 are associated with each other and stored as learning data in a storage area (not shown).

[位置検出機能]
情報取得部22は、対象領域に対象物Xが存在する場合に、複数のセンサ10の各々によって検出されたセンサ値の各々を取得する。
[Position detection function]
The information acquisition unit 22 acquires each of the sensor values detected by each of the plurality of sensors 10 when the target object X exists in the target region.

検出部28は、学習済みモデル記憶部26に格納された学習済みニューラルネットワークモデルと、情報取得部22によって取得されたセンサ値の各々とに基づいて、対象領域における電気信号Sの発生位置Pを検出する。電気信号Sの発生位置Pと対象物Xの位置とは対応しているため、電気信号Sの発生位置Pが検出されることにより、対応する対象物Xの位置も検出される。   Based on the learned neural network model stored in the learned model storage unit 26 and each of the sensor values acquired by the information acquisition unit 22, the detection unit 28 determines the generation position P of the electrical signal S in the target region. To detect. Since the generation position P of the electric signal S corresponds to the position of the object X, the position of the corresponding object X is also detected by detecting the generation position P of the electric signal S.

なお、第2の実施の形態に係る位置検出システムの他の構成及び作用については、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。   In addition, about the other structure and effect | action of the position detection system concerning 2nd Embodiment, since it is the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

以上説明したように、第2の実施の形態に係る位置検出システムによれば、複数のドローンの飛行形態に応じた学習用の信号の発生位置及び学習用のセンサ値を表す学習データから予め学習された学習済みモデルと、センサ値の各々とに基づいて、対象領域における信号の発生位置を検出することにより、対象領域を考慮せずに、対象物の位置を検出することができる。   As described above, according to the position detection system according to the second embodiment, learning is performed in advance from learning data representing learning signal generation positions and learning sensor values corresponding to a plurality of drone flight modes. By detecting the generation position of the signal in the target area based on the learned model and each of the sensor values, the position of the target can be detected without considering the target area.

また、複数のセンサを移動させることにより、少ない個数のセンサを用いて広範囲の対象物の位置検出が可能になる。なお、空中を移動するドローンの例を説明したが、水中又は地下における移動体に対しても適用可能である。   Further, by moving a plurality of sensors, the position of a wide range of objects can be detected using a small number of sensors. In addition, although the example of the drone which moves in the air was demonstrated, it is applicable also to the moving body underwater or underground.

<第3の実施の形態>
次に、第3の実施の形態について説明する。なお、第3の実施の形態に係る位置検出システムの構成は、第1の実施の形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In addition, since the structure of the position detection system which concerns on 3rd Embodiment becomes a structure similar to 1st Embodiment, it attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits description.

第3の実施の形態では、位置検出機能において、各時刻のセンサ値に基づき各時刻の信号の発生位置を検出する点が、第1又は第2の実施の形態と異なる。   The third embodiment is different from the first or second embodiment in that the position detection function detects the generation position of the signal at each time based on the sensor value at each time.

例えば、第1の実施の形態において、テーブルTの天板に2点の力が加わる場合、その2点の重心点が信号の発生位置として検出されてしまう。そのため、第3の実施の形態では、複数のセンサ10の各々によって検出された各時刻のセンサ値を記憶領域(図示省略)に記憶させ、各時刻のセンサ値から各時刻の信号の発生位置を個別に検出する。これにより、信号の発生位置が複数であっても、複数の信号の発生位置の重心が位置として検出されることなく、各信号の発生位置が検出され、各対象物の位置が検出される。   For example, in the first embodiment, when two points of force are applied to the top plate of the table T, the two barycentric points are detected as signal generation positions. Therefore, in the third embodiment, the sensor value at each time detected by each of the plurality of sensors 10 is stored in a storage area (not shown), and the generation position of the signal at each time is determined from the sensor value at each time. Detect individually. Thereby, even if there are a plurality of signal generation positions, the generation positions of the signals are detected without detecting the center of gravity of the generation positions of the plurality of signals as the positions, and the positions of the respective objects are detected.

具体的には、情報取得部22は、複数のセンサ10の各々によって検出された各時刻のセンサ値の各々を取得し、取得されたセンサ値と時刻とを対応付けて記憶領域(図示省略)へ格納する。   Specifically, the information acquisition unit 22 acquires each sensor value at each time detected by each of the plurality of sensors 10, and associates the acquired sensor value with the time to store a storage area (not shown). To store.

検出部28は、学習済みモデル記憶部26に格納された学習済みニューラルネットワークモデルと、記憶領域(図示省略)に格納された各時刻のセンサ値の各々とに基づいて、対象領域における各時刻の信号の発生位置を検出する。信号の発生位置と対象物の位置とは対応しているため、各時刻の信号の発生位置が検出されることにより、対応する対象物の各時刻の位置も検出される。   Based on the learned neural network model stored in the learned model storage unit 26 and each of the sensor values at each time stored in the storage area (not shown), the detection unit 28 detects each time in the target area. Detect the signal generation position. Since the signal generation position corresponds to the position of the target object, the position of the corresponding target object at each time is also detected by detecting the signal generation position at each time.

なお、第3の実施の形態に係る位置検出システムの他の構成及び作用については、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。   In addition, about the other structure and effect | action of the position detection system which concern on 3rd Embodiment, since it is the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

以上説明したように、第3の実施の形態に係る位置検出システムによれば、予め学習された学習済みモデルと各時刻のセンサ値の各々とに基づいて、対象領域における各時刻の信号の発生位置を検出することにより、信号の発生位置が複数であっても、対象物の位置を検出することができる。   As described above, according to the position detection system according to the third embodiment, generation of a signal at each time in the target region based on a learned model learned in advance and each sensor value at each time. By detecting the position, the position of the object can be detected even when there are a plurality of signal generation positions.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記第1の実施形態では信号が力であり、第2の実施形態では信号が電気信号である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、信号は光、電子線、熱、及び磁気信号の何れか1つであってもよい。また、複数種類のセンサを組み合わせ、複数種類の異なる信号に基づいて、信号の発生位置を検出するようにしてもよい。センサ素子の多重化が容易であり、複数種類のセンサを組み合わせることにより、信号の発生位置の検出精度を向上させることができる。   For example, the signal is a force in the first embodiment, and the signal is an electric signal in the second embodiment. However, the present invention is not limited to this. For example, the signal may be any one of light, electron beam, heat, and magnetic signal. Further, a plurality of types of sensors may be combined, and a signal generation position may be detected based on a plurality of types of different signals. Multiplexing of sensor elements is easy, and detection accuracy of a signal generation position can be improved by combining a plurality of types of sensors.

例えば、指先からは力と熱が信号として発生するため、指によって発生する力及び熱が検出されるように応力センサ及び熱センサを対象領域に設置しておくことにより、指の位置検出の精度を向上させることができる。また、複数種類のセンサを組み合わせることにより、信号にノイズが含まれている場合であっても、位置検出の精度を工場させることができる。   For example, since force and heat are generated from the fingertip as signals, the accuracy of finger position detection can be achieved by installing a stress sensor and heat sensor in the target area so that the force and heat generated by the finger can be detected. Can be improved. In addition, by combining a plurality of types of sensors, the position detection accuracy can be set to a factory even if the signal includes noise.

また、上記第1の実施形態では対象領域がテーブルであり、第2の実施形態では対象領域が空間である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。   In the first embodiment, the target area is a table, and in the second embodiment, the target area is a space. However, the present invention is not limited to this.

例えば、図7に示されるように、対象領域Aが布地であり、力Sによって発生する張力に基づいて、力の発生位置を検出するようにしてもよい。   For example, as illustrated in FIG. 7, the target area A may be a fabric, and the force generation position may be detected based on the tension generated by the force S.

また、例えば、図8に示されるように、対象領域Aがスクリーンであり、レーザポインタYによってレーザが照射され、信号Sがレーザの反射光である場合、スクリーンに照射されたレーザが反射して発生する光に基づいて、レーザが照射されている発生位置Pを検出するようにしてもよい。また、レーザは電子線であってもよい。   Also, for example, as shown in FIG. 8, when the target area A is a screen, the laser is irradiated by the laser pointer Y, and the signal S is the reflected light of the laser, the laser irradiated on the screen is reflected. You may make it detect the generation | occurrence | production position P with which the laser is irradiated based on the light to generate | occur | produce. The laser may be an electron beam.

また、図9に示されるように、対象領域Aが3次元空間であり、信号Sが電子機器Xによって発生する磁気であってもよい。また、図10に示されるように、対象領域Aがボードであり、信号SがマグネットXによって生じる磁気であってもよい。また、図10に示される信号Sが熱源Xによって発生する熱であってもよい。   Further, as shown in FIG. 9, the target area A may be a three-dimensional space, and the signal S may be magnetism generated by the electronic device X. Further, as shown in FIG. 10, the target area A may be a board, and the signal S may be magnetism generated by a magnet X. Further, the signal S shown in FIG. 10 may be heat generated by the heat source X.

なお、図11に示されるように、対象領域が2次元空間である場合には、複数のセンサは少なくとも3つ設置すれば、対象物の位置として2次元座標を検出することができる。また、図12に示されるように、対象領域が3次元空間である場合には、複数のセンサを少なくとも4つ設置すれば、対象物の位置として3次元座標を検出することができる。   As shown in FIG. 11, when the target region is a two-dimensional space, two-dimensional coordinates can be detected as the position of the target object by installing at least three sensors. Also, as shown in FIG. 12, when the target region is a three-dimensional space, three-dimensional coordinates can be detected as the position of the target object by installing at least four sensors.

また、上記各実施形態では、対象物の位置を検出するのみであるが、例えば、複数のセンサから得られる電力を更に取得し、取得された電力を用いて、検出された信号の発生位置を外部へ出力するようにしてもよい。これにより、対象物の位置検出及び検出結果の送信を無電源で行うことができる。   In each of the above embodiments, only the position of the object is detected.For example, the power obtained from a plurality of sensors is further acquired, and the generated position of the detected signal is determined using the acquired power. You may make it output outside. Thereby, the position detection of a target object and transmission of a detection result can be performed without a power source.

例えば、振動発電を用いて、圧電素子から電力を発生させることにより、対象物の位置検出及び検出結果の送信を無電源で行うことができる。この手法は、デバイスの配線レス及び電池レス化が可能であるため、IoT(Internet of Things)デバイス等への実装が可能である。従来のマトリクスセンサを用いる場合には、電力を足し合わせることは非常に複雑かつ非効率であるが、本実施の形態によれば、例えば、力が数個の圧電素子へ集中するため、高効率かつ簡便な無電力センサを実現することができる。   For example, the position detection of the object and the transmission of the detection result can be performed without a power source by generating electric power from the piezoelectric element using vibration power generation. This method can be implemented on an IoT (Internet of Things) device or the like because the wiring of the device and the battery can be reduced. In the case of using a conventional matrix sensor, it is very complicated and inefficient to add electric power. However, according to the present embodiment, for example, the force is concentrated on several piezoelectric elements. And a simple non-power sensor can be realized.

また、対象領域が大きくなるほど、位置検出の精度が低下することが考えられる。例えば、圧電素子をセンサとして用いる場合、対象領域が大きいほど印加された力が剛体の変形に使われてしまい、各々の圧電素子で検出されるセンサ値が小さくなる可能性がある。また、光波センサを用いる場合、対象領域が大きいほど、対象物とセンサとの間の距離が長くなり、光を受信するまでの時間がかかる。そこで、ニューラルネットワークモデルの層の数を増やし、対象領域が大きいほど、ニューラルネットワークモデルのニューロンの数を多くするようにしてもよい。また、複数のセンサの数が多いほど、ニューラルネットワークモデルのニューロンの数が多くするようにしてもよい。   Further, it is conceivable that the accuracy of position detection decreases as the target area increases. For example, when a piezoelectric element is used as a sensor, the applied force is used for the deformation of the rigid body as the target region is larger, and the sensor value detected by each piezoelectric element may be reduced. When using a light wave sensor, the larger the target area, the longer the distance between the target and the sensor and the longer it takes to receive light. Therefore, the number of layers in the neural network model may be increased, and the number of neurons in the neural network model may be increased as the target region is larger. Further, the greater the number of sensors, the greater the number of neurons in the neural network model.

また、上記第2の実施形態では、移動体がドローンである場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、移動体は車両や水中移動体であってもよい、移動体が水中移動体で有る場合には、対象領域が水中であり、水中で発生する信号の位置が検出される。   Moreover, although the case where the moving body is a drone has been described as an example in the second embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the moving body may be a vehicle or an underwater moving body. When the moving body is an underwater moving body, the target region is underwater, and the position of a signal generated in the water is detected.

また、上記実施の形態では、学習機能と位置検出機能とを1つの装置として構成する場合を例に説明したが、学習機能と位置検出機能とを別々の装置として構成してもよい。この場合には、例えば、学習機能を有するモデル学習装置と、位置検出機能を有する位置検出装置として構成してもよい。   In the above embodiment, the case where the learning function and the position detection function are configured as one device has been described as an example. However, the learning function and the position detection function may be configured as separate devices. In this case, for example, a model learning device having a learning function and a position detection device having a position detection function may be configured.

なお、上記実施形態の適用例としては、様々な対象が考えられる。例えば、床面に複数のセンサを設置することにより、床面を位置センサ化することができる。これにより、例えば、人の位置が検出されるため、人々の位置及び動線管理等を行うことができる。   In addition, various objects can be considered as application examples of the above embodiment. For example, the floor surface can be converted into a position sensor by installing a plurality of sensors on the floor surface. Thereby, for example, since the position of the person is detected, the position of the people and the flow line management can be performed.

また、例えば、テーブルの脚に複数のセンサを設置することにより、テーブルの天板が位置センサ化される。これにより、テーブルの天板の特定の位置に対して力を加えることにより、例えば、TV、照明、エアコン、及びPC等の操作をすることができる。   Further, for example, by installing a plurality of sensors on the table legs, the table top is converted into a position sensor. Thereby, for example, TV, illumination, an air conditioner, and a PC can be operated by applying a force to a specific position of the table top.

また、上記第3の実施形態では、各時刻のセンサ値に基づき各時刻の信号の発生位置を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、検出部28は、対象領域における各時刻の信号の発生位置に基づいて、信号の発生位置の軌跡を更に検出するようにしてもよい。例えば、検出部28は、図13に示されるように、対象物に備えられた複数のセンサ10によって取得されたセンサ値と学習済みモデルとに基づいて、時刻t1の信号の発生位置(x1,y1)と、時刻t2の信号の発生位置(x2,y2)と、時刻t3の信号の発生位置(x3,y3)とを検出し、それらの発生位置に基づいて、軌跡Trを検出するようにしてもよい。   In the third embodiment, the case where the generation position of the signal at each time is detected based on the sensor value at each time has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the detection unit 28 may further detect the locus of the signal generation position based on the signal generation position at each time in the target region. For example, as illustrated in FIG. 13, the detection unit 28 generates the signal generation position (x1, x1) based on the sensor values acquired by the plurality of sensors 10 provided in the target object and the learned model. y1), the generation position (x2, y2) of the signal at time t2, and the generation position (x3, y3) of the signal at time t3 are detected, and the trajectory Tr is detected based on these generation positions. May be.

また、検出部28は、対象領域における現時刻までの信号の発生位置に基づいて、次時刻の信号の発生位置を予測するようにしてもよい。例えば、検出部28は、図13に示されるように、時刻t2の信号の発生位置(x2,y2)と時刻t3の信号の発生位置(x3,y3)との延長線上の所定の点を、次時刻の信号の発生位置(xp,yp)として予測するようにしてもよい。   Further, the detection unit 28 may predict the signal generation position at the next time based on the signal generation position up to the current time in the target region. For example, as illustrated in FIG. 13, the detection unit 28 determines a predetermined point on the extension line between the generation position (x2, y2) of the signal at time t2 and the generation position (x3, y3) of the signal at time t3, You may make it estimate as a generation position (xp, yp) of the signal of the next time.

また、3次元物体の表面において発生する信号の位置を検出する際には、複数のセンサを所定の箇所へ設置する必要がある。具体的には、3次元物体が面によって各領域へ分割される際に、3次元物体において各領域の体積及び各領域の形状の少なくとも一方が異なるような面を形成する各箇所へ、複数のセンサを設置する必要がある。   Further, when detecting the position of the signal generated on the surface of the three-dimensional object, it is necessary to install a plurality of sensors at predetermined locations. Specifically, when a three-dimensional object is divided into areas by a surface, a plurality of points are formed in each of the three-dimensional objects to form a surface in which at least one of the volume and the shape of each area is different It is necessary to install a sensor.

例えば、図14に示されるように、複数の圧電センサ10S0、10S1、及び10S2が、3次元物体A1の表面の裏側へ設置され、3次元物体A1の表面で発生した圧力の位置を検出する場合を考える。   For example, as shown in FIG. 14, when a plurality of piezoelectric sensors 10S0, 10S1, and 10S2 are installed on the back side of the surface of the three-dimensional object A1, the position of the pressure generated on the surface of the three-dimensional object A1 is detected. think of.

この場合、図14に示される3次元物体A1に設置された圧電センサ10S0、10S1、及び10S2によっては、位置T1で発生した力と位置T2で発生した力とを区別することができない。圧電センサ10S0、10S1、及び10S2が対称面D1を構成しているためである。   In this case, the piezoelectric sensor 10S0, 10S1, and 10S2 installed on the three-dimensional object A1 shown in FIG. 14 cannot distinguish between the force generated at the position T1 and the force generated at the position T2. This is because the piezoelectric sensors 10S0, 10S1, and 10S2 constitute the symmetry plane D1.

一方、図14に示される3次元物体A2においては、圧電センサ10S0、10S1、及び10S2によって形成される面によって分割される各領域の体積又は各領域の形状が異なり、圧電センサ10S0、10S1、及び10S2が対称面を構成していない(非対称面D2を構成している)。このため、位置T1で発生した力と位置T2で発生した力とを区別することができる。また、3次元物体A2においては、非対称面D2に対して対称な位置が存在しないため、原理的には3次元物体A2の表面上の全ての観測点を、3つのセンサによって区別することができる。   On the other hand, in the three-dimensional object A2 shown in FIG. 14, the volume of each region or the shape of each region divided by the surface formed by the piezoelectric sensors 10S0, 10S1, and 10S2 is different, and the piezoelectric sensors 10S0, 10S1, and 10S2 does not constitute a symmetry plane (forms an asymmetric plane D2). For this reason, the force generated at the position T1 can be distinguished from the force generated at the position T2. In addition, since there is no symmetric position with respect to the asymmetric surface D2 in the three-dimensional object A2, in principle, all observation points on the surface of the three-dimensional object A2 can be distinguished by three sensors. .

また、図15に、3次元物体が球体である場合を説明するための説明図を示す。図15に示されるように、圧電センサ10S0、10S1、及び10S2は球体A3及び球体A4の表面の裏側に設置される。例えば、図15に示される球体A3においては、圧電センサ10S0、10S1、及び10S2は対称面を形成する面上に設置されている。このため、位置T1で発生した力と位置T2で発生した力とを区別することができない。   FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining a case where the three-dimensional object is a sphere. As shown in FIG. 15, the piezoelectric sensors 10S0, 10S1, and 10S2 are installed on the back side of the surfaces of the sphere A3 and the sphere A4. For example, in the sphere A3 shown in FIG. 15, the piezoelectric sensors 10S0, 10S1, and 10S2 are installed on a plane that forms a symmetrical plane. For this reason, the force generated at the position T1 cannot be distinguished from the force generated at the position T2.

一方、図15に示される球体A4においては、圧電センサ10S0、10S1、及び10S2は非対称面上に設置されている。このため、位置T1で発生した力と位置T2で発生した力とを区別することができる。また、球体A4においては、非対称面に対して対称な位置が存在しないため、原理的には球体A4の表面上の全ての観測点を、3つのセンサによって区別することができる。   On the other hand, in the sphere A4 shown in FIG. 15, the piezoelectric sensors 10S0, 10S1, and 10S2 are installed on an asymmetric surface. For this reason, the force generated at the position T1 can be distinguished from the force generated at the position T2. In addition, since there is no symmetric position with respect to the asymmetric surface in the sphere A4, in principle, all observation points on the surface of the sphere A4 can be distinguished by the three sensors.

なお、図14及び図15では、最小個数のセンサによって、3次元物体の表面上の力の発生位置を検出する例を示したが、検出精度を向上させるため、4つ以上のセンサを設置するようにしてもよい。例えば、図16に示されるように、6つのセンサ(10S0、10S1、10S2、10S3、10S4、10S5)を設置することで、検出精度を向上させるようにしてもよい。   14 and 15 show an example in which the force generation position on the surface of the three-dimensional object is detected by the minimum number of sensors. However, in order to improve detection accuracy, four or more sensors are installed. You may do it. For example, as shown in FIG. 16, six sensors (10S0, 10S1, 10S2, 10S3, 10S4, 10S5) may be installed to improve detection accuracy.

また、図17に示されるように、トポロジカルに平面と同相な3次元物体については、平面と同様に3つのセンサによって、3次元物体の表面で発生した力の位置を検出することができる。例えば、単連結曲面A5及び穴のある球表面A6は、適切な座標変換によって2次元平面A7へ変換可能であるため、3つのセンサ(10S0、10S1、10S2)によって、表面で発生した力の位置を検出することができる。   Also, as shown in FIG. 17, for a three-dimensional object that is topologically in phase with a plane, the position of the force generated on the surface of the three-dimensional object can be detected by three sensors in the same manner as the plane. For example, the single connected curved surface A5 and the spherical surface A6 with a hole can be converted into a two-dimensional plane A7 by appropriate coordinate conversion, and therefore the position of the force generated on the surface by three sensors (10S0, 10S1, 10S2). Can be detected.

また、一次元の物体によって2次元領域を形成する際にも同様である。この場合、複数のセンサは、対象領域としての2次元領域の各箇所に設置される。また、2次元領域が線により各領域へ分割される際に、各領域の面積及び各領域の形状の少なくとも一方が異なるような線を形成する2次元領域上の各箇所へ、複数のセンサが設置される。   The same applies to forming a two-dimensional region with a one-dimensional object. In this case, a plurality of sensors are installed at each location in the two-dimensional area as the target area. In addition, when a two-dimensional region is divided into lines by a line, a plurality of sensors are attached to each part on the two-dimensional region that forms a line in which at least one of the area of each region and the shape of each region is different. Installed.

例えば、図18に示されるように、一次元の物体A8の端部E1と端部E2とを繋ぎ、2次元領域を形成したとする。この場合、一次元の物体A8には、センサ10S0及びセンサ10S1が設置されている。   For example, as shown in FIG. 18, it is assumed that a two-dimensional region is formed by connecting an end E1 and an end E2 of a one-dimensional object A8. In this case, the sensor 10S0 and the sensor 10S1 are installed on the one-dimensional object A8.

図18に示される一次元の物体A8の端部E1と端部E2とを繋ぎ、2次元領域A9が形成されるときには、センサ10S0及びセンサ10S1によって形成される軸が対象軸であるため、位置T1で発生した力と位置T2で発生した力とを区別することができない。   When the two-dimensional region A9 is formed by connecting the end E1 and the end E2 of the one-dimensional object A8 shown in FIG. 18, the axis formed by the sensor 10S0 and the sensor 10S1 is the target axis. The force generated at T1 cannot be distinguished from the force generated at position T2.

一方、2次元領域A10が形成されるときには、センサ10S0及びセンサ10S1によって形成される軸が非対称軸であるため、位置T1で発生した力と位置T2で発生した力とを区別することができる。   On the other hand, when the two-dimensional region A10 is formed, since the axis formed by the sensors 10S0 and 10S1 is an asymmetric axis, the force generated at the position T1 and the force generated at the position T2 can be distinguished.

また、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。   In the present specification, the embodiment has been described in which the program is installed in advance. However, the program can be provided by being stored in a computer-readable recording medium.

10 センサ
12 受付部
20 位置検出装置
22 情報取得部
24 学習部
26 学習済みモデル記憶部
28 検出部
30 出力部
50 ドローン
100 位置検出システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sensor 12 Reception part 20 Position detection apparatus 22 Information acquisition part 24 Learning part 26 Learned model memory | storage part 28 Detection part 30 Output part 50 Drone 100 Position detection system

Claims (19)

対象領域の複数箇所に備えられ、かつ、信号を検出する複数のセンサの各々によって検出されたセンサ値を取得する取得部と、
対象領域における学習用の前記信号の発生位置及び前記信号が発生して前記対象領域を伝搬するときに複数のセンサの各々によって検出された学習用のセンサ値を表す学習データから予め学習された学習済みモデルと、前記取得部によって取得された前記センサ値の各々とに基づいて、前記対象領域における信号の発生位置を検出する検出部と、
を備える位置検出装置。
An acquisition unit that is provided at a plurality of locations in the target region and acquires sensor values detected by each of a plurality of sensors that detect signals;
Learning learned in advance from learning data representing a learning sensor value detected by each of a plurality of sensors when the signal is generated in the target region and the signal is generated and propagated through the target region. A detection unit that detects a generation position of a signal in the target region based on a completed model and each of the sensor values acquired by the acquisition unit;
A position detection device comprising:
前記検出部は、前記信号の発生位置に応じて、前記信号を発生する対象物の位置を検出する、
請求項1に記載の位置検出装置。
The detection unit detects a position of an object that generates the signal according to a generation position of the signal.
The position detection device according to claim 1.
前記取得部は、前記対象領域の複数箇所に備えられ、かつ前記信号としての力を検出する複数の圧電センサの各々によって検出された電圧値を取得し、
対象領域における学習用の前記力の発生位置及び前記力が発生して前記対象領域を伝搬するときに複数の圧電センサの各々によって検出された学習用の電圧値を表す学習データから予め学習された学習済みモデルと、前記取得部によって取得された前記電圧値の各々とに基づいて、前記対象領域における力の発生位置を検出し、前記力の発生位置に応じて、前記対象物の位置を検出する、
請求項2に記載の位置検出装置。
The acquisition unit is provided in a plurality of locations of the target region, and acquires voltage values detected by each of a plurality of piezoelectric sensors that detect force as the signal,
A learning position representing the learning voltage value detected by each of the plurality of piezoelectric sensors when the force is generated in the target region and the force is generated and propagated through the target region. Based on the learned model and each of the voltage values acquired by the acquisition unit, a force generation position in the target region is detected, and the position of the target is detected according to the force generation position. To
The position detection device according to claim 2.
前記学習済みモデルは、前記学習データからディープラーニングによって予め学習されたニューラルネットワークモデルである、
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の位置検出装置。
The learned model is a neural network model previously learned from the learning data by deep learning.
The position detection apparatus of any one of Claims 1-3.
前記ニューラルネットワークモデルは、前記対象領域が大きいほど、前記ニューラルネットワークモデルのニューロンの数が多い前記ニューラルネットワークモデルである、
請求項4に記載の位置検出装置。
The neural network model is the neural network model in which the larger the target area, the greater the number of neurons of the neural network model.
The position detection device according to claim 4.
前記ニューラルネットワークモデルは、複数の前記センサの数が多いほど、前記ニューラルネットワークモデルのニューロンの数が多い前記ニューラルネットワークモデルである、
請求項4又は請求項5に記載の位置検出装置。
The neural network model is the neural network model in which the greater the number of sensors, the greater the number of neurons in the neural network model.
The position detection device according to claim 4 or 5.
前記信号は、力、光、電子線、熱、磁気信号、及び電気信号の少なくとも1つである、
請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の位置検出装置。
The signal is at least one of force, light, electron beam, heat, magnetic signal, and electrical signal.
The position detection apparatus of any one of Claims 1-6.
複数の前記センサは、複数の移動体の各々に搭載され、
前記検出部は、複数の前記移動体の移動形態に応じた前記学習用の信号の発生位置及び前記学習用のセンサ値を表す学習データから予め学習された前記学習済みモデルと、前記取得部によって取得された前記センサ値の各々とに基づいて、前記対象領域における信号の発生位置を検出する、
請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の位置検出装置。
The plurality of sensors are mounted on each of the plurality of moving bodies,
The detection unit includes a learning model that has been learned in advance from learning data representing a generation position of the learning signal and a sensor value for learning according to a movement form of the plurality of moving objects, and the acquisition unit. Detecting the generation position of the signal in the target region based on each of the acquired sensor values;
The position detection apparatus of any one of Claims 1-7.
前記取得部は、複数の前記センサから得られる電力を更に取得し、
前記取得部によって取得された前記電力を用いて、前記検出部によって検出された前記信号の発生位置を出力する出力部を更に備える、
請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の位置検出装置。
The acquisition unit further acquires power obtained from the plurality of sensors,
An output unit that outputs the generation position of the signal detected by the detection unit using the power acquired by the acquisition unit;
The position detection apparatus of any one of Claims 1-8.
前記対象領域が2次元空間である場合には、複数の前記センサは少なくとも3つである、
請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の位置検出装置。
When the target region is a two-dimensional space, the plurality of sensors are at least three.
The position detection apparatus of any one of Claims 1-9.
前記対象領域が3次元空間である場合には、複数の前記センサは少なくとも4つである、
請求項1〜請求項10の何れか1項に記載の位置検出装置。
When the target region is a three-dimensional space, the plurality of sensors are at least four.
The position detection apparatus of any one of Claims 1-10.
前記取得部は、各時刻の前記センサ値を取得し、
前記検出部は、前記学習済みモデルと、前記取得部によって取得された各時刻の前記センサ値の各々とに基づいて、前記対象領域における各時刻の信号の発生位置を検出する、
請求項1〜請求項11の何れか1項に記載の位置検出装置。
The acquisition unit acquires the sensor value at each time,
The detection unit detects a generation position of a signal at each time in the target region based on the learned model and each of the sensor values at each time acquired by the acquisition unit.
The position detection device according to any one of claims 1 to 11.
前記検出部は、更に、前記対象領域における各時刻の信号の発生位置に基づいて、前記信号の発生位置の軌跡を検出する、
請求項12に記載の位置検出装置。
The detection unit further detects a locus of the signal generation position based on the signal generation position at each time in the target region.
The position detection device according to claim 12.
前記検出部は、前記対象領域における現時刻までの信号の発生位置に基づいて、次時刻の前記信号の発生位置を予測する、
請求項12に記載の位置検出装置。
The detection unit predicts the generation position of the signal at the next time based on the generation position of the signal up to the current time in the target area.
The position detection device according to claim 12.
複数の前記センサは、前記対象領域としての3次元物体の各箇所に設置され、かつ前記3次元物体が面により各領域へ分割される際に、各領域の体積及び形状の少なくとも一方が異なるような前記面を形成する前記3次元物体上の各箇所へ設置される、
請求項1〜請求項14の何れか1項に記載の位置検出装置。
The plurality of sensors are installed at each location of a three-dimensional object as the target region, and when the three-dimensional object is divided into each region by a surface, at least one of the volume and shape of each region is different. Installed at each location on the three-dimensional object forming the plane.
The position detection apparatus of any one of Claims 1-14.
複数の前記センサは、前記対象領域としての2次元領域の各箇所に設置され、かつ前記2次元領域が線により各領域へ分割される際に、各領域の面積及び形状の少なくとも一方が異なるような前記線を形成する前記2次元領域上の各箇所へ設置される、
請求項1〜請求項14の何れか1項に記載の位置検出装置。
The plurality of sensors are installed in each part of a two-dimensional region as the target region, and when the two-dimensional region is divided into each region by a line, at least one of the area and shape of each region is different. Installed at each location on the two-dimensional area forming the line.
The position detection apparatus of any one of Claims 1-14.
対象領域における学習用の信号の発生位置及び前記信号が発生して前記対象領域を伝搬するときに複数のセンサの各々によって検出された学習用のセンサ値を表す学習データを取得する学習データ取得部と、
前記学習データ取得部によって取得された前記学習データに基づいて、複数のセンサ値から信号の発生位置を検出するためのモデルを学習させる学習部と、
を備えるモデル学習装置。
A learning data acquisition unit that acquires learning data representing a learning sensor value detected by each of a plurality of sensors when the signal is generated in the target region and the signal is generated and propagates through the target region. When,
A learning unit that learns a model for detecting a signal generation position from a plurality of sensor values based on the learning data acquired by the learning data acquisition unit;
A model learning apparatus comprising:
対象領域の複数箇所に備えられ、かつ、信号を検出する複数のセンサ、及び
複数の前記センサの各々によって検出されたセンサ値を取得する取得部と、
対象領域における学習用の前記信号の発生位置及び前記信号が発生して前記対象領域を伝搬するときに複数のセンサの各々によって検出された学習用のセンサ値を表す学習データから予め学習された学習済みモデルと、前記取得部によって取得された前記センサ値の各々とに基づいて、前記対象領域における信号の発生位置を検出する検出部と、
を備える位置検出装置
を含む位置検出システム。
A plurality of sensors that are provided at a plurality of locations in the target region and that detect signals; and an acquisition unit that acquires sensor values detected by each of the plurality of sensors;
Learning learned in advance from learning data representing a learning sensor value detected by each of a plurality of sensors when the signal is generated in the target region and the signal is generated and propagated through the target region. A detection unit that detects a generation position of a signal in the target region based on a completed model and each of the sensor values acquired by the acquisition unit;
A position detection system including a position detection device.
コンピュータを、
対象領域の複数箇所に備えられ、かつ、信号を検出する複数のセンサの各々によって検出されたセンサ値を取得する取得部、及び
対象領域における学習用の前記信号の発生位置及び前記信号が発生して前記対象領域を伝搬するときに複数のセンサの各々によって検出された学習用のセンサ値を表す学習データから予め学習された学習済みモデルと、前記取得部によって取得された前記センサ値の各々とに基づいて、前記対象領域における信号の発生位置を検出する検出部
として機能させるためのプログラム。
Computer
An acquisition unit that acquires sensor values detected by each of a plurality of sensors that detect signals and is provided at a plurality of locations in the target region, and the generation position of the signal for learning in the target region and the signal are generated. A learned model previously learned from learning data representing sensor values for learning detected by each of a plurality of sensors when propagating through the target region, and each of the sensor values acquired by the acquisition unit Based on the above, a program for functioning as a detection unit for detecting a generation position of a signal in the target region.
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辻野 友孝 ほか: "学習に基づく位置座標推定システムとその応用", 2009年度人工知能学会全国大会(第23回)論文集, JPN6021046977, 19 June 2009 (2009-06-19), pages 1 - 4, ISSN: 0004649150 *

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