2021 Fiscal Year Annual Research Report
Designing a safe and comfortable treatment environment using ambient sensor and AI
| Project/Area Number |
19H04414
|
|---|
| Research Institution | Nagoya City University |
|---|
Principal Investigator |
横山 清子 名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 教授 (50174868)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 賢一 名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 教授 (00242842)
内田 恵 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (00569254)
梅谷 智弘 甲南大学, 知能情報学部, 准教授 (10397630)
塙 大 名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 准教授 (50422506)
渡邊 裕司 名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (60314100)
明智 龍男 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (80281682)
奥山 徹 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (80349349)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | アンビエントセンサー / 面圧分布センサー / 寝姿勢推定 / 機械学習 / 療養環境 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は非侵襲・プライバシー保護に配慮したアンビエントセンサネットワークと機械学習などAI手法を活用して、ベッド上の患者の行動や病状のモニタリングを行い、状態に応じたインタラクションを実現するシステム開発を目的とする。2019年度、2020年度はシステムの試作、実装のための可能性検証実験を行った。
最終年度となる2021年度では、ベッド上での寝返り、起き上がり動作のモニタリングに関して、2020年度までに実施してきた、面圧センサーと加速度センサーの組み合わせ、深度カメラの利用ではなく、面圧センサーのみを利用し、寝返りの方向(仰臥→側臥、側臥→伏臥等)、ベッド上での自由な多様な動作を分類可能な機械学習のアルゴリズム開発を主として実施した。頻繁に着替える必要がある病衣へのセンサー装着は実装に際しては不便であり、また、深度カメラは面圧センサーと比較して、身体の接地面以外の四肢の動作などのセンシング可能な利点がある一方で、掛布団などの状態が推定結果に影響を及ぼすなどの欠点がある。これらから、面圧センサーが実装に適したアンビエントセンサーの候補と考えている。
2021年度に仰臥位から側臥位、側臥位から伏臥位、起き上がりなどを機械学習のアルゴリズムで分類することを試み、複数のアルゴリズムを比較した結果ランダムフォレストが適していること、側臥位と座位の識別精度が高いこと、姿勢変換には個人差が大きいため実装に際しては個人ごとに学習してモデルを構築する方が望ましい等の結果を得た。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
