視覚障害のある支援アプリケーションのための超音波センサー融合逆アルゴリズム

深度マッピングは、飛行時間を使用して超音波測定デバイスによって実行できます。超音波測定は、ノイズレベル、計算の複雑さ、反応時間、デバイスのサイズと価格、精度または電磁互換のために、光または無線周波数測定を適用できないこのような環境で好ましいです。また、精度と信頼性を向上させるために、他のタイプのセンサーを備えた超音波センサーを適用および融合することも通常です。視覚障害者の場合、周囲の距離と障害物の方向を決定するためのエコーロケーションに基づく援助は、不十分または急速に変化する環境で単独で個別に移動する可能性を与えることにより、生活の質を改善できます。以下の考慮事項では、複数のオブジェクトにかなり信頼できる位置と距離を提供できるモデルシステムが提示されています。補正を伴う飛行時間の方法に基づく数学モデル：測定されたアナログセンサー信号を使用します。これは、障害物の存在の可能性を表します。デバイスは複数の受信機で構成されていますが、ソースは1つだけです。このセットアップのセンサー融合アルゴリズムと屋内実験の結果が示されています。数学モデルにより、無限の数のセンサーまでの信号の使用、処理、および融合が可能になります。さらに、センサーの位置は任意であり、数学モデルはそれらを通常のフォーメーションに配置することを制限しません。

Depth mapping can be carried out by ultrasound measuring devices using the time of flight method. Ultrasound measurements are favorable in such environments, where the light or radio frequency measurements can not be applied due to the noise level, calculation complexity, reaction time, size and price of the device, accuracy or electromagnetic compatibility. It is also usual to apply and fusion ultrasound sensors with other types of sensors to increase the precision and reliability. In the case of visually impaired people, an echolocation based aid for determining the distance and the direction of obstacles in the surroundings can improve the life quality by giving the possibility to move alone and individually in unlearnt or rapidly changing environments. In the following considerations, a model system is presented which can provide rather reliable position and distance to multiple objects. The mathematical model based on the time of flight method with a correction: it uses the measured analog sensor signals, which represent the probability of the presence of an obstacle. The device consists of multiple receivers, but only one source. The sensor fusion algorithm for this setup and the results of indoor experiments are presented. The mathematical model allows the usage, processing, and fusion of the signals of up to an infinite number of sensors. In addition, the positions of the sensors can be arbitrary, and the mathematical model does not restrict them to be placed in regular formations.