技術資料

Geofenceの精度に関する基礎実験

まえがき

けいはんなアバターチャレンジでは、アバター（遠隔操縦ロボット）を歩道で走行させる必要がある。アバターと観客が不用意に接触しないようにするには、マラソンのようにフェンス等で区切る方法がある。コースをすべてフェンスで囲うのはコスト高につながること、また観戦もしにくいという欠点がある。

GPSを利用した仮想的なフェンスはGeofenceとして知られて、種々の開発ツールが知られている。ここでは、GoogleMAPでエリア指定した時、実際の測定値と、GoogleMAP上の位置がどの程度ズレるのかを簡単な実験によって調べている。

結果は、GoogleMAPを使ったこのような簡易な設計でも、GoogleMAPでの指定位置と72cm程度のずれを見込んでフェンスを設計すればよいことが分かった（RTK-VRS（SoftBank社ichimill）の地殻変動量補正なしのマウントポイントに関しては、最近SoftBankが地殻変動量補正ありのマウントポイントを発表しているが、使用した受信機の設定が間に合わなかった）。

測定場所

図1の①～⑩が表3のAC1～AC10に対応する。ただし、AC6は上記の緯度34.744892、経度135.765469の地点を誤って想定したため、修正箇所をAC6とした。

使用機器

使用した測定器のソフトウェア表１に、ハードウェアは表２に示す。

種別	製品名	開発会社
iPadアプリケーション	GeoDiveEXA	ハイウエアエクサ株式会社

表１．使用ソフトウェア

機器種別	機器名	製造会社
タブレット	iPad（OS17.1.1）	Apple社
ミニマイコン	M5StackBASIC	M5Stack社（中国深圳）
GNSS受信モジュール	M5F9P(M5Stack内蔵)	株式会社ジオセンス
アンテナ	BT-345AJ	Beitian社（中国）

表２：使用ハードウェア

測定場所・日時・測定方法

測定日時と場所は、2023.12.8の京都府精華町のけいはんなプラザ前の日時計広場である。GNSS計測には、ichimill補正利用し、各点1秒間隔5回の平均値をとった。地殻変動量補正なしとした。ここで、図1の⑤、⑥は、四角いブロックの東南の角（図では右下）にアンテナを接して測定し、アンテナの位置は地面から40cmほどである。

測定結果

測定結果を表3に示す。ここで、MIN、MAX、AVEはそれぞれ、最小値、最大値、平均値であり、緯度差分、緯度差分の絶対値、経度差分、経度差分の絶対値に対して求めている。絶対値の最大値で考えると、緯度で0.000003、経度で0.000007度ズレると見込まれると分かる。このため、基準点をAc3（緯度 34.744953、経度 135.764917）からこのずれを見込んだ点（緯度34.744956、経度 135.764924）との間の距離が、この測定実験の精度となる。

ヒュベニの公式で距離を求めると0.722242209m。絶対値の平均値で考えると、緯度で0.00000112、経度で0.00000463のずれなので、平均44cmと出る。

ここで、GoogleMAPは小数点以下6桁なので、0.000001未満の誤差は分からない。このため、14cmより良い精度は望めない。

測定場所	Google緯度	Google経度	TakionCM緯度	TakionCM経度	緯度差分	緯度差分絶対値	経度差分	経度差分絶対値
Ac1	34.744972	135.764867	34.74497299	135.7648636	-0.00000099	0.00000099	0.00000338	0.00000338
Ac2	34.744971	135.764895	34.7449727	135.7648892	-0.00000170	0.00000170	0.00000578	0.00000578
Ac3	34.744953	135.764917	34.74495347	135.7649128	-0.00000047	0.00000047	0.00000422	0.00000422
Ac4	34.744953	135.764946	34.74495352	135.7649404	-0.00000052	0.00000052	0.00000561	0.00000561
Ac5	34.744888	135.765025	34.74489145	135.7650188	-0.00000345	0.00000345	0.00000619	0.00000619
Ac6	34.744892	135.765469	34.74489199	135.7654623	0.00000001	0.00000001	0.00000668	0.00000668
Ac7	34.744828	135.765766	34.74482888	135.7657623	-0.00000088	0.00000088	0.00000367	0.00000367
Ac8	34.744895	135.765861	34.74489722	135.7658566	-0.00000222	0.00000222	0.00000442	0.00000442
Ac9	34.744996	135.765812	34.74499585	135.7658078	0.00000015	0.00000015	0.00000418	0.00000418
Ac10	34.745023	135.765516	34.74502215	135.7655181	0.00000085	0.00000085	-0.00000213	0.00000213
MAX					0.00000085	0.00000345	0.00000668	0.00000668
MIN					-0.00000345	0.00000001	-0.00000213	0.00000213
AVE					-0.00000092	0.00000112	0.00000420	0.00000463