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非密着衣類型センサのための基盤技術構築と看護課題を対象とした有効性検証

Research Project

Project/Area Number 23K21687
Project/Area Number (Other) 21H03481 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

榎堀 優  名古屋大学, 情報学研究科, 講師 (60583309)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 間瀬 健二  名古屋大学, 数理・データ科学教育研究センター, 教授 (30345855)
吉田 直人  工学院大学, 情報学部(情報工学部), 助教 (40836714)
原沢 優子  豊橋創造大学, 保健医療学部, 教授 (70303774)
小野瀬 良佑  名古屋大学, 情報学研究科, 研究員 (30909221)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Keywordsウェアラブル / 衣類型センサ / 看護応用 / 布センサ / HARデータセット統合問題 / 非密着衣類型センサ / 装着位置ずれ問題 / 介護応用 / 加速度センサ / 布圧力センサ / センサ位置ずれ問題 / IoT
Outline of Research at the Start

本提案では、なかなか実用化に辿り着かない非密着衣類型センサの最たる問題となっている人体衣類間の位置ずれや皺の影響などを克服する方法および基盤システムを研究開発すると共に、人材の迅速育成などの看護・介護現場における課題を対象に、有効性を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は非密着衣類型センサの最たる問題である人体衣類間の位置ずれや皺の影響などを克服する方法と基盤システムを研究開発すると共に,人材の迅速育成や省力化が吃緊の課題である看護・介護現場の課題を対象に,有効性を検証することを狙う.初期提案の研究課題は以下の4項目である.(1)と(2)の二方向から主問題にアプローチを試み,(3)と(4)の二つの実現場課題を解決しつつ,その有効性を検証する.
(1): 布圧力センサで構成する全面計測可能な衣類型センサによる非密着衣類型センサ基盤の構築,(2): センサの群体配置とセンサ値分布モデルによる位置ずれに頑健な計測技術の開発,(3): 非密着衣類型センサの活用による看護教育現場における指導速習化,(4): 非密着衣類型センサの活用による日常行動モニタリングとリハビリテーション効果の確認
項目(1)について,R5年度は,全身版衣類型デバイス ver.2022の配線取りだし方法を検討・整備し,R4年度で導入した布圧力センサ計測回路の実機回路により計測および分析を開始した.結果,「着用時ノイズが大きく着用時の衣類形状推定が困難」という結論が得られ,項目(2)に注力する方針を変更した.
項目(2)ではR4年度に構築した基準データセットを整備して公開した.また,同データセットの分析により,行動種別の最も識別精度が高い装着箇所を明確にし,今まで注目されてこなかった計測箇所が重要であることを明らかにした.また,それらの組み合わせにより多様な行動種別でも高い識別精度を実現した.
項目(3)(4)は共同研究者の原沢がR5年度より移動となったためゼロベースで再検討を実施し,項目(2)のデバイスを元に,衣類ズレなどに最も頑健に身体能力指標を日常生活から収集できることを目指す実験へと変更となった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

全身版衣類型デバイスによる衣類形状推定が困難である見込みとなったが,当初よりバックアッププランとして項目(2)を用意していた.その面からは計画のうちと言える.一方で,項目(3)(4)の実施は,前述の理由により,関係各所との関係・環境・計画の再構築が必要となっており,遅れている.

Strategy for Future Research Activity

R5年度の結果を受けて,以後の研究は項目(2)と,その検証を項目(3)および(4)にて実施する方向へ変更した.全身396箇所の時刻同期したIMUデータを活用することで,腕単位などにおいて高精度な識別機を構築し,衣類のズレなどに頑健な行動識別機を構築するなど,当初目的の達成に向けた新たな開発も進める.

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Joint Position Estimation for Body Pressure Images during Sleep: An Extension for CPM Using Body Area and Posture Estimation Mashups2021

    • Author(s)
      Iwase Kei、Enokibori Yu、Yoshida Naoto、Mase Kenji
    • Journal Title

      Journal of Information Processing

      Volume: 29 Issue: 0 Pages: 620-629

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.29.620

    • NAID

      130008104495

    • ISSN
      1882-6652
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] センサ点間位置関係に着目した布圧力センサの立体形状推定手法の検討2023

    • Author(s)
      髙木章成, 吉田直人, 米沢朋子, 間瀬健二, 榎堀優
    • Organizer
      令和五年度 電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Where Are the Best Positions of IMU Sensors for HAR? - Approach by a Garment Device with Fine-Grained Grid IMUs -.2023

    • Author(s)
      Akihisa Tsukamoto, Naoto Yoshida, Tomoko Yonezawa, Kenji Mase, Yu Enokibori
    • Organizer
      UbiComp/ISWC '23 Adjunct: Adjunct Proceedings of the 2023 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing & the 2023 ACM International Symposium on Wearable Computing
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非密着型衣類を用いた行動認識における慣性センサの最適配置の検討2023

    • Author(s)
      塚本晶久,吉田直人,米澤朋子,間瀬健二,榎堀優
    • Organizer
      第77回ユビキタスコンピューティングシステム研究会 (UBI77)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 布圧力センサを用いた布表面形状推定システムの検討2023

    • Author(s)
      髙木章成,加藤寛貴,吉田直人,米澤朋子,間瀬健二,榎堀優
    • Organizer
      インタラクション2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 寝姿圧力動画からの睡眠深度分類の検討2022

    • Author(s)
      岩瀬慶,榎堀 優.小野瀬良佑.吉田直人,間瀬健二
    • Organizer
      第73回ユビキタスコンピューティングシステム研究会 (UBI73)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 非密着型センサ実用化に向けた布圧力センサの表面形状推定の検討2022

    • Author(s)
      加藤寛貴,榎堀優,吉田直人,間瀬健二
    • Organizer
      第73回ユビキタスコンピューティングシステム研究会 (UBI73)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 寝姿体圧画像からの3次元関節位置推定の検討2021

    • Author(s)
      加藤寛貴, 榎堀優, 吉田直人, 間瀬健二
    • Organizer
      第70回ユビキタスコンピューティングシステム研究会 (UBI70)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 衣類型圧力センサとVAEを用いた日常生活行動中の無自覚打撲検知の実現に向けて2021

    • Author(s)
      小野瀬 良佑,榎堀 優,間瀬 健二
    • Organizer
      マルチメディア, 分散, 協調とモバイル(DICOMO2021)シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Toward Fine-Grained Sleeping Activity Recognition: 3d Extension and an Estimation Try on Joint Position of SLP Dataset2021

    • Author(s)
      Hiroki Kato, Yu Enokibori, Naoto Yoshida, Kenji Mase
    • Organizer
      HASCA2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] IMU-based HAR Benchmark

    • URL

      https://github.com/eno-lab/IMU-based-HAR-benchmark

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] Meshed IMU Garment HAR Dataset (MIG HAR Dataset)

    • URL

      https://github.com/eno-lab/Meshed_IMU_Garment_HAR_Dataset

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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