豊田通商などが豪州でみちびきを活用した自動運転車の実証を実施
オーストラリアでは貨物輸送の40%弱が陸路に依存する一方で、ドライバーの高齢化や、それに伴う長距離ドライバーの人員不足が進んでいます。加えて、交通事故の80~90%が運転手の違反や不注意などの人為ミスを原因としており、過酷な労働環境下におけるドライバーのヒューマンエラーによる事故の抑制が求められています。
こうした課題を解決するため、トヨタグループの総合商社である豊田通商株式会社は、三菱電機株式会社、ダイナミックマップ基盤株式会社、グローバル測位株式会社(GPAS)、マゼランシステムズジャパン株式会社、株式会社日本総合研究所、慶應義塾大学の5社1大学、そして豊田通商のグループ企業である豪TT Logistics社、TOYOTA TSUSHO NEXTY ELECTRONICS タイ法人の2社と協力して、みちびきを活用した自動運転車の実証実験をオーストラリアで行いました。
今回のプロジェクトを担当した豊田通商株式会社の大場貴之氏(化学品・エレクトロニクス本部 ネクストモビリティエレクトロニクス事業部 コネクティッドグループ 主任)に、実証実験の詳しい状況を伺いました。
※この事業は、経済産業省が公募した「平成30年度 衛星データ統合活用実証事業」の1つとして採択され、2018年7月~翌19年2月にかけて実施されました。
MADOCAの高精度測位で自動運転を制御
今回の実証実験では、トヨタ自動車株式会社のエスティマハイブリッド(2009年式)をベースに、慶應義塾大学の大前研究室の技術で改造した車体を採用しました。PCから、ハンドル角やアクセルペダルストローク、ブレーキペダルストローク、ギアシフト、ウィンカーなどを制御できるように改造されています。
車体上部には、LiDAR(レーザーレーダー)、衛星測位用アンテナが、車内にはみちびきに対応した高精度の測位受信機が搭載されており、車体前部にはミリ波レーダーを搭載しています。大前研究室の自動運転車は、通常はRTK-GPS対応受信機を使用しますが、今回はマゼランシステムズジャパン株式会社が提供する、みちびきのL6/L6E信号に対応した受信機をメインに使用しました。実証が海外で行われたので、みちびきが提供し日本国内で使用されているセンチメータ級測位補強サービス(CLAS)ではなく、L6E信号を使った実験信号「MADOCA」によるセンチメータ級の精密単独測位(PPP)を利用しました。
衛星測位用アンテナは、車体上部の前方と後方に2m間隔で2台設置し、それぞれのアンテナについてMADOCAを活用した高精度測位による位置情報を算出しました。同時に、評価基準となるRTK-GNSS対応受信機も併用し、RTK測位で算出された位置情報を、MADOCAによる高精度測位で得られた位置情報を評価するリファレンスとして活用しました。
自車位置を把握する手法は、「MADOCAによる高精度測位」と、「LiDARで取得した周辺構造物の位置情報と、事前に取得した高精度3次元地図(HDマップ)上にインプットされている構造物の位置情報をスキャンマッチングさせる方法」の2種類を採用しました。メインは衛星測位ですが、自動運転車の走行中に測位が不安定になり、測位精度の誤差が0.2m以上となった場合は、LiDAR情報のスキャンマッチングによる補正に切り替えました。
さらに精度が劣化した場合は、車速などのデータをもとにデッドレコニング(自律航法)を行って自車位置を特定しました。なお、HDマップのデータは、三菱電機が提供するMMS(モービルマッピングシステム)に事前に同じコースを走行させてデータを取得し、それをもとにダイナミックマップ基盤が生成したものを使用しました。
このほか、今回は自動運転車から車両の位置情報や状態情報、自動運転にかかわるデータを取り込んでリアルタイムにデータベースの更新およびデータの蓄積を行う統合管制システムも、TOYOTA TSUSHO NEXTY ELECTRONICSタイ法人によって開発が行われました。同システムでは、取得したデータの監視・分析を行った上で、必要に応じてアラートの発令を行う機能も搭載しています。
メルボルン郊外の道路で1.5kmの距離を自動運転で走行
2018年12月に行われた現地のフィールドテストでは、ヴィクトリア州メルボルン郊外の道路を実証コースとして、約1.5kmの距離を折り返し走行しました。コース中には右左折路やT字路が存在し、折り返し地点がラウンドアバウト(環状交差点)になっています。道路脇には背の高い建物は一切なく、ほぼオープンスカイの状態で、歩行者もほとんどいませんでした。なお、今回の実証で使用する自動運転車の技術に、オーストラリアの信号機や信号標識の認識機能が含まれていないため、信号が存在しないコースとなっています。
大場氏は、実証の場として豪州を選んだ理由について、「オーストラリアは主要な都市が沿岸部に集中していて、その都市と都市の間の数百・数千キロの距離をトラックドライバーが運転しています。そこを自動化することによって安全面・コスト面を削減できるということで、『物流を自動化したい』というニーズがとても高く、そのような環境下でこの実証を行うことに意義があると考えました」と語りました。
自動運転車はスタート地点から自動的に発進し、あらかじめ設定した走行ルートに沿って車線を維持しながら自動で走行しました。ミリ波レーダーで前方障害物を把握し、車間距離を調整します。交差点やT字路の右左折では、LiDARが交差道路に車両を検出すると、車両が通過するまで停止し、通過後に自動的に再スタートします。
なお、ミリ波レーダーやLiDARが走行ルート上に障害物を検知すると自動的に停止します。一定の左右幅での回避が可能な場合は、徐行運転で回避します。今回の実証では運転席にドライバーが搭乗し、危険を察知するとドライバーがハンドルやブレーキ操作を行って自動運転モードを停止させ、運転操作の権限をドライバーへ移譲する「オーバーライド」を行うことで、安全を図りました。今回、ラウンドアバウトで混雑した場合などに一部オーバーライドを行いました。
実験14回のうち11回で誤差0.2m以下の精度を達成
実証の結果、MADOCAによる測位精度が、LiDARのスキャンマッチングに切り替わるしきい値である誤差0.2m以下の精度を達成したのは、全14回の実験中で11回、前方と後方のアンテナ間の距離の実距離(2m)との差について、誤差が0.3m以下の精度を確保できたのは、全14回中12回という結果でした。
測位精度の悪化が原因で自動運転モードを停止させ、運転操作の権限をドライバーへ移譲する「オーバーライド」が発生したのは全体の7%で、総走行時間中に占める高精度測位による位置情報の採用率は、全14回中13回は100%を達成し、残りの1回は、LiDARやデッドレコニングによるマッチングを採用した比率が0.05%でした。
統合管理システムの評価では、スピード制限を故意に逸脱させた時のアラート発令と、実証コースから故意に逸脱させた時のアラート発令の2件を確認したところ、アラートの通知先であるタブレットやスマートフォンの管理画面に問題なく通知されていました。
この結果について大場氏は、MADOCAによる測位は精度が数cmに収束するまで約30~50分かかり、スタートする時に30分間のアイドリング時間が必要となる点を前提とした上で、「十分な測位精度を確保できた点が大きな成果で、実際の自動運転車の挙動も、RTK測位とほぼ同じ走行を実現できた」とその高精度測位を評価しました。
また、天頂付近にある場合が多いみちびきですが、「南半球のオーストラリアでは仰角が下がるタイミングがあり、木や建物の陰に隠れた時に信号が途切れることもありました」(大場氏)といいます。
まずは産業機械への適用を進めたい
今回の実証で得られた成果について大場氏は、「公道での自動運転システムの実現には技術面、法令面でまださまざまな課題があり、まずは建機やAGV(無人搬送車)、ドローンなど産業機械の自動運転システムに適用できないかを検討しています。産業機械であればクローズドなエリアで使われることが多く、衛星測位の活用に有効なオープンスカイの環境を確保しやすく、規制や法令面でも公道に比べて難易度が低いためです」と、短期的には産業機械への適用を考えていると語ります。
一方、長期的には、公道向けの自動運転システムにも取り組んでいく方針です。「当社は自動車メーカーに部品やシステムを供給するサプライヤーに向けて、今回のような高精度測位に関する技術を提供する、というビジネスモデルになると思います」(大場氏)
また、大場氏はみちびきへの期待について、「LiDARやミリ波レーダー、カメラなどによるスキャンマッチングが相対測位であるのに対して、みちびきを活用すれば絶対位置を得られます。周囲に特徴的な地物が少ない場所においても高精度な自車位置特定でき、そうした環境に適用していきたいと思います」と話してくれました。
同社は今回のプロジェクトに参加したマゼランシステムズジャパンとGPASに出資しており、この2社と強固な関係を築きながらプロジェクトを進めました。今後はグループ会社の企業とも連携しながら、みちびきの高精度測位を活用した産業機械向けの自動運転システムの開発に取り組みたいと考えています。
(取材/文:片岡義明・フリーランスライター)
※ヘッダ及び本文中の実証実験画像提供:豊田通商株式会社
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2017年01月24日
奈良県が街巡りに特化した観光アプリ「ならたん」を提供
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2017年01月23日
現在地周辺の犯罪情報を探せる治安情報サイト「ガッコム安全ナビ」
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2017年01月22日
ARで"ビーコル"のバスケ選手と出会える位置情報アプリ「バスケベ!GO」
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2017年01月17日
JR東海、3次元測量で枕木の厚さを高精度に測る装置を開発
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2017年01月16日
セレボ、GPS搭載の自転車用IoTデバイス「RIDE-1」を発売
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2017年01月15日
雪山での滑走経路をスマホに記録できる「Snoway」
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2017年01月11日
神奈川の3市が共同で多言語対応の観光アプリ「おおやまめぐりガイド」
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2017年01月05日
ドライバー向けデジタルラジオ「Amanekチャンネル」で地域活性プロジェクト
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2016年12月21日
Googleが毎年恒例のアプリ「サンタトラッカー」で位置情報ゲームを提供
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2016年12月20日
位置情報で農業経営を支援するヤンマーの「スマートアシスト リモート」
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2016年12月18日
日産が自動運転技術による無人搬送システムを導入
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2016年11月24日
凸版印刷と日の丸リムジンが古地図で江戸観光するタクシーツアーを開始
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2016年11月22日
ゲレンデで現在地が分かるスキー情報情報アプリ「yukiyama」
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2016年11月14日
地図上に画像や情報を記録し、自分だけの地図を作成する「Map Life」
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2016年11月07日
人気キャラ「ハローキティ」の携帯電話が「位置情報」検索に対応
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2016年10月26日
安価な専用端末とスマホを組み合わせた見守りサービス「otta」
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2016年10月24日
マピオン、地図と位置情報を活用した教育アプリの提供を開始
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2016年10月21日
マピオン、観光パンフの電子配信「e-旅めくり」で自治体の観光戦略支援
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2016年10月20日
Google VRに対応したスマホ用の星空アプリ「プラネタリウムVR」
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2016年10月11日
福井県が今年もGPS発信機装着のコウノトリ2羽を放鳥
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2016年10月17日
[続報] 写真で見る福井県コウノトリ放鳥の舞台裏
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2016年10月10日
良心石材、Jリーグ戦スタジアム来場者のスマホに選手のAR映像を提供
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2016年10月05日
バンダイナムコ、位置情報と音声を組み合わせた「ブラメディア」を提供開始
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2016年10月03日
埋もれた観光スポットを発見するデータメディア「spot japan」
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2016年09月27日
SNSで訪日外国人の消費動向を分析する「ロケーショントレンドレポート」
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2016年09月26日
地震発生時に現在地情報を自動通知する防災アプリ「Familoca」
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2016年09月22日
特定スポットでレアな魚を取得できる位置情報アプリ「MyAquarium3D」
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2016年09月16日
「だんじり」の岸和田市、無料観光アプリにハザードマップも搭載
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2016年09月10日
想い出の場所を登録し、動画や写真を届けるアプリ「Spot message」
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2016年09月04日
凸版印刷が店舗射程圏内ユーザーを誘客する「ココチラ」を提供
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2016年09月02日
楽天トラベル、観光パンフ閲覧アプリ「PATW」を発表
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2016年08月31日
横須賀市が位置情報ゲーム活用に向け、ヨコスカGO宣言を発表
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2016年08月27日
現在地の地盤の安全性を確認できる「じぶんの地盤アプリ」
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2016年08月17日
過酷な日本縦断トレイルランレースでGPSトラッキングシステム導入
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2016年08月08日
クラウド型勤怠管理サービス「AKASHI」にGPS打刻機能が追加
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2016年08月06日
マピオンと学研が、写真と地図で夏の自由研究を簡単作成するアプリ
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2016年08月03日
スタンプラリーアプリ「ヤマスタ」が、日本百名山イベントを追加
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2016年08月02日
天草のパラグライダーレースでリアルタイム測位システムを検証
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2016年07月30日
凸版印刷がVRとGPSによる「ストリートミュージアム」で新展開
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2016年07月25日
花火の見え方をスマホで事前確認できる「AR花火スコープ」
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2016年07月20日
位置と時間にフォーカスしたライフログアプリ「.location」
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2016年07月17日
GPS応用の速度計でビジネス展開する「バイオスシステム」 [前編]
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2016年07月18日
GPS応用の速度計でビジネス展開する「バイオスシステム」 [後編]
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2016年07月14日
ジョルダン、全世界で利用できる安否確認システムを10月に提供開始へ
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2016年07月13日
ヤマハが衛星測位で無人自律航行できる小型電動観測艇を発表
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2016年07月05日
高崎市、高齢者向けGPS端末の無料貸出を障害者にも拡大
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2016年06月07日
車両の走行状況で保険料率が変わる「テレマティクス保険」
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2016年05月26日
軽貨物配送のマッチングサイト「ハコブリッジ」
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2016年05月24日
観光コンテンツを活性化。青森発ベンチャー「ナビチャリ」への期待
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2016年05月18日
オフラインでGPSルート検索可能な海外観光アプリ「HowTravel」
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2016年05月11日
クボタ、業界初のGPS田植え機を9月に発売
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2016年04月20日
オープンデータで避難所地図を表示する「ヒナンパス」が、熊本地震に暫定対応
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2016年03月27日
「飯田お練りまつり」に位置情報のクラウドサービス導入
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2016年03月23日
車両情報と位置情報でリアルタイムに社用車を管理する「ProPosition」
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2016年02月18日
佐賀で産官学が連携し、ドローン空撮で無農薬・減農薬栽培の害虫探し
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2016年01月23日
「サイレントログ」で生活記録に位置情報を追加する
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2015年12月22日
携帯圏外でもスマートフォンのGPSナビが使える「Geographica」
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2015年11月27日
鳥取市の「1000円タクシー」が位置情報で翻訳精度上げる社会実証
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2015年11月25日
街の利便性向上に位置情報を役立てる富山市の「おでかけっち」
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2015年11月03日
岩手県滝沢市が「モバイル登山届」を導入へ
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2015年10月25日
福井で放鳥された2羽のコウノトリが位置情報を発信中
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2015年10月06日
ラグビーやサッカーに使われるGPSportsの衛星トラッキングシステム
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2015年10月01日
高円寺の阿波踊りで「踊る阿呆」を追跡するシステム
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2015年09月25日
警報に連動して位置情報を自動通知する『ココダヨ』サービス
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2015年09月24日
高崎市が徘徊高齢者をGPSで発見する救援システム運用へ
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2015年09月21日
安全で楽しい登山を! 緻密なプランニングを可能にする「ヤマプラ」
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2015年09月20日
来年配信のポケモン最新作は、位置情報を活用したスマホゲーム
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2015年09月15日
JR東日本がGPSを活用した列車接近警報装置を開発導入
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2015年09月14日
“爆買い”を加速!? 位置情報でピンポイントの広告配信
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2015年09月11日
東芝がGPS機能付き腕時計型生体センサ「Silmee W21」を11月発売
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2015年09月10日
陸上自衛隊が富士通の災害救助活動支援サービスを導入
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2015年09月09日
「最短20分!」という楽天の新・配送サービス
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2015年09月07日
山形の新庄まつりで山車の位置把握にGPSを導入
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2015年09月02日
SNSと位置情報を連動させるO2Oサービス「Social Beacon」が始動
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2015年08月21日
奈良市、認知症高齢者の見守りにGPS端末貸出を開始
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2015年08月14日
GPSで現在地を示して不便を解消。東京都交通局の「バスロケシステム」
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2015年08月13日
コロプラとKDDIが共同で位置情報ビッグデータの分析サービス
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2015年08月12日
GPS機能を活用して、今いる場所にスピーディな宅配サービスを実現
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2015年08月05日
弘前市、公用車にGPS機能を搭載した車両管理システムを導入
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2015年07月23日
全国の花火大会を位置情報ゲームで回るイベント、9月まで開催中
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2015年07月15日
位置情報でアウトドア・ライフを後押し! 登山者向けコミュニティ「YAMAP」
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2015年07月13日
UPRとKDDIが温度・湿度を管理できる位置情報端末「なんつい」を開発
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2015年07月09日
ペットや子どもの迷子を防ぐ! GPS機能搭載の迷子札「BiKN」のシステム
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2015年06月25日
北海道で活用が進む、農業用GPSガイダンスシステム
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2015年06月11日
[実証] 都市部でのQZ1測位モード比較
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2015年05月20日
日本交通が提供する位置情報を活用したタクシー配車アプリ
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2015年04月22日
NTTドコモが、位置情報を活用したモビリティシェア事業で新たな取り組み
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2015年03月23日
神奈川・横須賀市が、位置情報ゲーム「Ingress」で観光振興