XRLoc: Accurate UWB Localization to Realize XR Deployments

要約

実世界における超広帯域(UWB)タグを取り付けた物体や人の位置を把握することは、サイバー・フィジカルへのスムーズな移行を可能にするために不可欠である。しかし、現在のほとんどのUWB測位システムは、環境内に複数のアンカーを必要とし、その設置は非常に面倒である。本研究ではXRLocを開発し、多くの実世界シナリオで数センチの精度を実現する。本論文では、デバイスのローカライゼーションから数センチ以内の誤差まで、単一のアンカー・ポイントを悩ませる基本的な制約を克服することを可能にする重要なアイデアを明らかにする。デモとして、日常的なオブジェクトを使用したVRチェスゲームを展開し、本システムが動的なシナリオにおいて、$2.4$ cmの中央値精度と$5.3$ cmの$90^mathrm{th}$パーセンタイル精度を達成し、最先端の定位システムよりも少なくとも$8times$優れた性能を発揮することを見出す。さらに、$100$ Hzの更新レートで、$1$ msのローカライゼーションの待ち時間で、$10$個以上のタグの位置を提供するMACプロトコルを実装する。

要約(オリジナル)

Understanding the location of ultra-wideband (UWB) tag-attached objects and people in the real world is vital to enabling a smooth cyber-physical transition. However, most UWB localization systems today require multiple anchors in the environment, which can be very cumbersome to set up. In this work, we develop XRLoc, providing an accuracy of a few centimeters in many real-world scenarios. This paper will delineate the key ideas which allow us to overcome the fundamental restrictions that plague a single anchor point from localization of a device to within an error of a few centimeters. We deploy a VR chess game using everyday objects as a demo and find that our system achieves $2.4$ cm median accuracy and $5.3$ cm $90^\mathrm{th}$ percentile accuracy in dynamic scenarios, performing at least $8\times$ better than state-of-art localization systems. Additionally, we implement a MAC protocol to furnish these locations for over $10$ tags at update rates of $100$ Hz, with a localization latency of $\sim 1$ ms.

arxiv情報

著者 Aditya Arun,Shunsuke Saruwatari,Sureel Shah,Dinesh Bharadia
発行日 2024-05-02 23:35:42+00:00
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