2016 Fiscal Year Annual Research Report
計測精度とユーザビリティを両立する非接触生体センサーシステムの研究
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16H05868
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
和泉 慎太郎 神戸大学, 先端融合研究環, 助教 (60621646)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ウェアラブル / 生体信号処理 / 生体計測 / ヒューマンインターフェース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、活動量計測やストレス推定、心疾患予測を目的とし、非接触で心拍変動と加速度を計測可能、かつ携帯可能な生体センサーを開発する。さらに、センサーデータをサーバサイドで解析・フィードバックし、センサーを個人最適化して高精度化する手法を開発する。提案技術を用いて実環境でのフィールドテストを実施し、上記の社会課題に対する有用性を示す。
平成２８年度はマイクロ波ドップラーセンサーを用いた非接触心拍間隔計測手法と、容量結合型センサーを用いた非接触心電計測手法の開発・比較を行った。また、心拍と加速度を組合せた活動量推定アルゴリズムを開発し、センサーデバイスに実装して性能評価を行った。
今後の実証実験に向けて、病院を実験フィールドとした予備検討を実施した。協力病院における1つの病棟全体を対象として、スマートフォンと加速度センサ、無線ビーコンを用いた行動・活動量モニタリングのための基礎データ収集を行った。
マイクロ波ドップラーセンサー出力に対する周波数解析アルゴリズムと心拍抽出アルゴリズムを開発し、実証実験を行った。提案手法により体動に起因するノイズが除去できることを確認した。また、容量結合型センサーに対するノイズフィードバック手法を開発し、DCオフセットや電源ノイズの多い実環境でも動作することを確認した。それぞれのセンサーを用いてプロトタイプを開発し、平成２９年度以降の開発に向けたセンシングデータの収集を行った。現状ではマイクロ波ドップラーセンサーを用いた手法が体動ノイズに対してより高い耐性を示している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画通り、容量結合方式とマイクロ波ドップラー方式という2つの方法に対する性能向上技術を開発し、実環境での動作確認を行った。また、活動量推定アルゴリズムの開発とフィールドテストに向けた基礎データの収集を先行して実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２９年度はそれぞれのセンサーに対する信号処理方式の更なる改良と、ウェアラブルセンサとして使用するために低消費電力化・小型化を行う。また、複数センサによる高精度活動量推定アルゴリズムの開発を行う。
平成３０年度は個人最適化アルゴリズムの開発を行い、フィールドテストを開始する。
平成３１年度はセンサーシステムを完成させフィールドでの実証実験によって有効性を示す。
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