• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Estimation of Human Sleepiness based on Intelligent Spaces and Machine Learning

Research Project

Project/Area Number 20H04266
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 61050:Intelligent robotics-related
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

HASHIMOTO Hideki  中央大学, 理工学部, 教授 (30183908)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田村 裕  中央大学, 理工学部, 教授 (60227288)
長津 裕己  岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60804987)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Keywords空間知能化 / 機械学習 / 眠気推定 / 生体情報 / 状態推定 / Wifi / センサーネットワーク
Outline of Research at the Start

近年、自動車運転支援技術の発展により、車が起因となる交通事故割合は減少しているが、居眠り運転などのヒューマンエラーが原因となる交通事故割合は増加している。この問題を解決するために、心拍を非接触で測定し、且つ顔表情の測定可能な視覚センサを中心に様々な生体情報を測定する。それらのセンサを空間知能化に基づき配置し、センサの役割を空間全体に拡張する。測定したデータを用いて人の眠気推定を行い、さらに、個人差による差異を吸収するために機械学習を適用する。測定したデータはクラウド上で共有し、常に学習し続けることで、データの収集及び眠気推定の精度の向上を行い、ヒューマンエラーに起因する事故の減少を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Regarding driver drowsiness that causes traffic accidents, we have developed a technology that uses electrodes embedded in the seat, a camera that captures the driver's face, and Wi-Fi (radio waves) to acquire biological information such as heartbeats without restraint and contact. We have developed a system that accurately estimates drowsiness during driving using techniques such as machine learning and deep learning. It is a spatial intelligence technology that makes the driving space itself smarter, and it not only contributes to the prevention of traffic accidents, but can also be applied to estimate the quality of sleep in daily life at home.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、運転時にドライバーに負担をかけない非拘束・非接触の電極、カメラ、Wifi(電波)のセンサ技術を開発した。これらの技術はドライバーの眠気だけではなく家屋での睡眠の質の推定にも適用できるものである。さらに、機械学習・深層学習を用いることにより眠気だけでなく血圧、血中酸素濃度の推定も可能であることを示した。日常生活でわざわざ計測するという手間をかけずに健康に関するデータを簡単に取得できるので応用範囲はとても広いと思われる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] Heart Rate Variability and Body-Movement Extractions Using Wi-Fi Channel State Information2023

    • Author(s)
      Kazuya Tsubota, Takashi Ohhira and, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integrations (SII 2023)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Classification of silent speech words considering walking using VMD applied facial EMG2023

    • Author(s)
      Hiroki Ikeda, Takashi Ohhira, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Affective Science and Engineering (ISASE2023)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Finger bending estimation for gesture recognition by wrist shape motion2023

    • Author(s)
      Daichi Komiyama, Takashi Ohhira, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Affective Science and Engineering (ISASE2023)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stable Electrocardiogram Measurement Using Capacitive-Coupled Electrodes2023

    • Author(s)
      Ryoto Fujita, Takashi Ohhira, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      IEEE International Conference on Mechatronics (ICM2023)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Wi-Fiチャネル状態情報を用いた睡眠段階推定システム2022

    • Author(s)
      坪田和也, 長津裕己, 橋本秀紀
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022 in Sapporo
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Wi-Fiチャネル状態情報を用いた人の屋内位置推定システムの検討2022

    • Author(s)
      志賀駿也, 坪田和也, 長津裕己, 橋本秀紀
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022 in Sapporo
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] iPPG血圧推定手法に対する比較実験2022

    • Author(s)
      平野 敬太, 大平 峻, 橋本 秀紀
    • Organizer
      第39回センシングフォーラム計測部門大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 電気味覚検証システムの検討2022

    • Author(s)
      深井 優美, 藤田 燎人, 大平 峻, 橋本 秀紀
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋電位による歩行時の影響を考慮した無声発話認識2022

    • Author(s)
      池田弘樹, 大平峻, 橋本秀紀
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 手首形状変化によるジェスチャー認識のための指の曲げ具合の推定2022

    • Author(s)
      小宮山 大地, 大平 峻, 橋本 秀紀
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Wi-Fi チャネル状態情報を用いたテンソル分解 -CP 分解 - に基づく複数人の呼吸数推定手法 3.学会名等2022

    • Author(s)
      坪田 和也, 大平峻, 橋本秀紀
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 容量結合型電極とマイクロ波ドップラーセンサを用いた非接触型車載心電情報計測システムの開発2022

    • Author(s)
      藤田燎人, 坪田和也, 深井優美, 大平峻, 橋本秀紀
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 近赤外線カメラを用いた睡眠時における常時非接触心拍数測定2022

    • Author(s)
      寺井奎祐, 大平峻, 橋本秀紀
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Capacitive Coupled Electrocardiograph in the state of wearing Clothes2022

    • Author(s)
      Naoki Ishiyama, Ryoto Fujita, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      IEEE 17th International Conference on Advanced Motion Control(AMC2022)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] IPPG BP Estimation Model Considering Hydrostatic Pressure2022

    • Author(s)
      Keita Hirano, Keisuke Terai, Yuki Nagatsu and Hideki Hashimoto
    • Organizer
      2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improvement in Noncontact Heart Rate Measurement Accuracy via Infrared Camera Considering Body Movement During Sleep2022

    • Author(s)
      Keisuke Terai, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      The IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2022)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Proposal of a Method for Non-Contact Electrocardiogragh Measurement System by Sensor Fusion2022

    • Author(s)
      Ryoto Fujita, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      The IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2022)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a Device that Suppresses Painful Stimuli Using the Masking Effect of Phantom Sensation2022

    • Author(s)
      Hiroaki Takebe, Mitsuo Yasushi, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Affective Science and Engineering (ISASE2022) 4.発表年
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Wakefulness State Estimation Method Using Eye Movement and Deep Learning2021

    • Author(s)
      Yutaka Tsuzuki, Naoya Ishida, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      2021 IEEE 30th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biometric Information Acquisition System Using VMD in Wi-Fi Channel Status Information2021

    • Author(s)
      Kazuya Tsubota, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      IECON 2021-47th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IES)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 容量結合型電極を用いた振動環境下における心電計測システムの提案2020

    • Author(s)
      石山直樹,長津裕己,橋本秀紀
    • Organizer
      第38回日本ロボット学会学術講演会,空間知能化とアプリケーション
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] RRIに基づくフィードバック制御による覚醒状態制御に関する研究2020

    • Author(s)
      都築優孝,安士光男,長津裕己,橋本秀紀
    • Organizer
      第38回日本ロボット学会学術講演会,空間知能化とアプリケーション
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Unsupervised Anomaly Detection Based on Data Augmentation and Mixing2020

    • Author(s)
      Noki Ishida, Yuki Nagatsu, and Hideki Hashimoto
    • Organizer
      IECON 2020 The 46th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 皮膚電位水準を用いた音と振動で制御する入眠導入装置の開発2020

    • Author(s)
      荒井隆也, 安士光男, 長津裕己, 橋本秀紀
    • Organizer
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会,空間知能化とアプリケーション
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 癒し状態検出のための表情ランドマークの検証2020

    • Author(s)
      武部弘明,安士光男,長津 裕己,橋本 秀紀
    • Organizer
      第38回日本ロボット学会学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] チャネル状態情報を用いた生体情報取得システムに関する研究2020

    • Author(s)
      坪田和也,石山直樹,長津裕己,橋本秀紀
    • Organizer
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会,空間知能化とアプリケーション
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数の容量結合型電極を用いた睡眠中における非侵襲型心電計測システムの提案2020

    • Author(s)
      藤田燎人,石山直樹,長津裕己,橋本秀紀
    • Organizer
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会,空間知能化とアプリケーション
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 赤外線カメラを用いた夜間睡眠時における非接触心拍測定2020

    • Author(s)
      寺井奎祐,荒井隆也,長津裕己,橋本秀紀
    • Organizer
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会,空間知能化とアプリケーション
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 中央大学理工学部電気 橋本研究室

    • URL

      https://hlab.r.chuo-u.ac.jp/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 中央大学理工学部橋本研究室

    • URL

      http://www.elect.chuo-u.ac.jp/hlab/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi