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Innovative human "emotion / preference / satisfaction" estimation system realized by wearable devices

Research Project

Project/Area Number 21K11902
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60080:Database-related
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

Horita Yuukou  富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (80209303)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsウェアラブルデバイス / 嗜好推定 / 心拍変動RRI / 時系列フォレスト分類 / NIRS / CNN / SVM / メッツ値 / 心拍間隔(RRI) / 連続ウェーブレット変換 / 酸素化ヘモグロビン(Oxy-Hb) / 感情・嗜好・満足度 / 人の生活品質(QoL) / 像コンテンツ / 生体情報測定
Outline of Research at the Start

ウェアラブルデバイス等から得られる様々な生体情報や行動情報だけで人の「感情・嗜好・満足度」を精度よく推定できる革新的なシステム開発を目指す。像コンテンツをモニタで観察した際の、人が抱く「嗜好」と計測した脳機能情報(NIRS)や様々な生体情報(脈波、心電位、皮膚温、体動量など)との関連性を見出した一連の研究戦略を、人の「感情・嗜好・満足度」の推定に応用展開することを考える。ラボベースで得られた新たな知見を、像コンテンツ観察(画素解像度有限の世界)から一般的な生活空間(画素解像度無限の世界)に対して応用展開することで、非侵襲で実現できる革新的な人の「感情・嗜好・満足度」推定法の基礎技術を確立する。

Outline of Final Research Achievements

We have developed a model that can accurately estimate human emotions, preferences, and satisfaction using a variety of biological and behavioral information obtained from wearable devices, etc. The model includes the estimation of preferences using NIRS oxygenated hemoglobin (Oxy-Hb) and heart rate interval (RRI) using the emotion-induced image database, the estimation of satisfaction when watching movie trailers using Time Estimation of satisfaction when watching movie trailers using the Time Series Forest Classifier, estimation of emotion from a person's walking motion using LightGBM with the skeletal model OpenPose, classification of cleaning motions using the Extra Trees Classifier, and estimation of METS values using Random Forest. We have obtained several research results for social implementation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ウェアラブルデバイス等から得られる様々な生体情報や行動情報だけで、人の「感情・嗜好・満足度」が精度よく推定できれば、社会ソリューションに寄与する「働き方改革」や「健康経営」だけでなく、都市や観光地を訪れる旅行者やビジネス客の「(滞在)満足度」、さらには、AIやビッグデータを活用した社会の在り方を根本から変えるような革新的な都市設計に応用できると期待される。本研究では、幾つかの社会実装を想定した題材を取り上げ、ウェアラブルデバイス等から得られる様々な生体情報や行動情報だけで人の「感情・嗜好・満足度」を精度よく推定できるようなシステム開発に繋がる成果が得られた。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Consideration of Majority Voting Method using CNN in Heart Rate Variability Analysis and Preference2022

    • Author(s)
      武用洸起, 岸田嵩平, 堀田裕弘
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 142 Issue: 5 Pages: 601-602

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.142.601

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • Year and Date
      2022-05-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation of Preferences by Cerebral Hemodynamics during Image Observation using Majority Voting Method2022

    • Author(s)
      岡崎佑哉, 落合楊平, 堀田裕弘
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 142 Issue: 5 Pages: 603-604

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.142.603

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • Year and Date
      2022-05-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ウェアラブルデバイスを用いた日常動作におけるメッツ値の推定2024

    • Author(s)
      石原 南, 板垣優也, 堀田裕弘
    • Organizer
      第19回日本感性工学会春季大会, 1A04-02, 3 pages, 2024.3
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 加速度センサを用いた機械学習による清掃作業の動作分類と精度評価2024

    • Author(s)
      板垣優也, 石原 南, 堀田裕弘
    • Organizer
      第19回日本感性工学会春季大会, 1A04-03, 3 pages, 2024.3
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳血流を用いた映画予告視聴時の満足度推定2024

    • Author(s)
      前田一輝, 堀田裕弘
    • Organizer
      第19回日本感性工学会春季大会, 1A04-04, 3 pages, 2024.3
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 屋内移動時の心拍変動と身体的加速度を利用した自覚的疲労度の推定2023

    • Author(s)
      岡崎佑哉, 川又聖矢, 堀田裕弘
    • Organizer
      電子情報通信学会IEICE IMQ研究会 信学技報IMQ2023-6, HIP2022-37, vol. 122, no. 100, pp.11-14 2023.7
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 姿勢推定モデルに基づく感情推定と関節点との関係の検討2023

    • Author(s)
      本間俊樹, 丹羽建太, 堀田裕弘
    • Organizer
      電子情報通信学会IEICE IMQ研究会 信学技報IMQ2022-7, HIP2022-38, vol. 122, no. 100, pp.15-20 2023.7
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ウェアラブルデバイスを用いた人の身体活動データによるメッツ量推定2023

    • Author(s)
      石原 南, 板垣優也, 堀田裕弘
    • Organizer
      電子情報通信学会IEICE HCGシンポジウム2023, P-1-10, 2023.12
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体情報を用いた広告視聴時の満足度の推定2023

    • Author(s)
      前田一輝, 堀田 裕弘
    • Organizer
      電子情報通信学会IEICE HCGシンポジウム2023, B-3-1, 2023.12
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 加速度・角速度を用いた清掃作業動作の時系列分類2023

    • Author(s)
      板垣優也, 石原 南, 堀田裕弘
    • Organizer
      電子情報通信学会IEICE HCGシンポジウム2023, B-6-3, 2023.12
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 歩行時の自覚的疲労度推定おけるクラスタ分析を用いた特徴量の調査2022

    • Author(s)
      岡崎佑哉, 板垣優也, 堀田裕弘
    • Organizer
      IEICE IMQ研究会 信学技報IMQ2022-6, HIP2022-37, vol. 122, no. 100, pp.11-14
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 周波数別の心拍間隔を用いた画像観察時の嗜好推定2022

    • Author(s)
      前田一輝, 堀田裕弘
    • Organizer
      2022 年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会 F2-10
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 回帰分析を用いた歩行時の自覚的疲労度推定モデルの精度検証2022

    • Author(s)
      岡崎佑哉・板垣優也・堀田裕弘,
    • Organizer
      HCGシンポジウム, B-2-5, 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 個人差と画像内容が画像観察時の嗜好に及ぼす影響の検討2022

    • Author(s)
      前田一輝・板垣優也・堀田裕弘
    • Organizer
      HCGシンポジウム, C-2-4, 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 心拍と脳機能による画像観察時の嗜好の推定2022

    • Author(s)
      武用洸起, 前田一輝, 堀田裕弘
    • Organizer
      IEICE IMQ研究会 信学技報IMQ2021-2,HIP2021-1, vol.121, No.99, pp.1-4 2022.3
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] CNNを用いた心拍変動解析と嗜好との関係性の検討2021

    • Author(s)
      武用洸起, 岸田嵩平, 堀田裕弘
    • Organizer
      IEICE IMQ研究会 信学技報IMQ2021-2,HIP2021-1, vol.121, No.99, pp.1-4 2021.7
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 心拍変動解析とSVMによる画像観察時の嗜好の推定の提案2021

    • Author(s)
      前田一輝,武用洸起,堀田裕弘
    • Organizer
      2021年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会 F2-4, 2021.9
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 画像観察時の脳血流動態を用いた嗜好の推定2021

    • Author(s)
      土山迪人, 落合楊平,堀田裕弘
    • Organizer
      2021年 電気学会 電子・情報・システム部門大会, PS1-2, 2021.9
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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