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視覚障害者のためのウエアラブルナビゲーションシステムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14550399
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 システム工学
研究機関山梨大学

研究代表者

小谷 信司  山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助手 (80242618)

研究分担者 清弘 智昭  山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (00016586)
渡辺 喜道  山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助教授 (00210964)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード視覚障害者 / ナビゲーション / ウエアラブルシステム / 画像処理 / 超音波センサ / 地理情報システム / ウェアラブルシステム / XML
研究概要

平成4年度より、視覚を持つ自律移動ロボットの研究・開発を行なっている。平成7年度より、移動環境を屋外に移行し、その自律移動ロボットのアプリケーションの一つとして、視覚障害者をガイドする歩行ガイドロボットの研究・開発を行なっている。
しかしながら、
1.走行環境(傾斜や、凸凹)によりロボットが移動できない環境が一般市街地には多いこと、
2.ランドマーク、道路・歩道交通状況の変化(工事中、回避できない障害物の出現など)が繁雑にあること、
の2つの大きな問題点が研究を進めるにつれて明らかになった。
そのため、白杖歩行が可能な視覚障害者を対象にした小型軽量のウエアラブルナビゲーションシステム(WearAble Navigation System:以下、WANSと呼ぶ)の研究開発に着手した。従来のロボットでは車輪の回転数情報を基に行っていた推測航法を、新たに歩数計測と加速度センサシステムを構築し、人の身体に装着し、車輪で移動できない環境に適用した。WANSでは、帽子部分に小型カメラとトラッキングセンサを装着して、常に視覚障害者の視線方向の画像を取り込むことが出来る。さらに、車輪より精度の落ちる加速度センサシステムを利用するため、画像センサと超音波センサを利用し統合したマップマッチングを行うことで、システム全体の信頼性・効率性を向上させた。計算量の多い画像処理に関しては、小型省電力画像処理コンピュータで対応した。
道路、歩道交通状況やマップマッチングを行う対象物の繁雑な更新に対しては、タグを利用したXML文書の履歴管理ツールを作成し対応を図った。
磁気センサを利用して方向の検出を行っていたが、駅での磁気の乱れに対応できないため、ジャイロセンサを加え、環境に応じて動的に切り替えることで、駅での使用を可能にした。
また、従来のティーチングに基づく経路情報の手間を削減するため、一部の経路が以前にティーチングされている場合には、その経路情報を利用して合成する経路情報合成機能を実現し、ティーチングの手間の大幅な削減を実現した。
一般市街地環境、及び、駅でのティーチング実験と歩行実験を行いWANSの有効性を確認した。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] The Matching Fund Project for Practical Use of Robotic Travel Aid for the Visually Impaired2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mori, S.Kotani, K.Saneyoshi, H.Sanada, Y.Kobayashi, A.Mototsune, T.Nakata
    • 雑誌名

      ADVANCED ROBOTICS Vol.18 No.5

      ページ: 453-472

    • NAID

      10013311357

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Mechanism of Keeping Semantic Consistency Among XML Document Components2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Watanabe, Y.Hoshina, H.Shindo
    • 雑誌名

      2nd Asian Network for Quality Congress, 18th Asia Quality Symposium, New Delhi

      ページ: 1-10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ウエラブルナビゲーションシステム[携帯型歩行支援装置](1)-位置検出と誘導-2004

    • 著者名/発表者名
      依田一朗, 小谷信司, 森英雄
    • 雑誌名

      第22回日本ロボット学会学術講演論文集 1I31

      ページ: 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ウエラブルナビゲーションシステム[携帯型歩行支援装置](2)-駅構内における画像処理-2004

    • 著者名/発表者名
      竹谷哲也, 小谷信司, 森英雄
    • 雑誌名

      第22回日本ロボット学会学術講演会論文集 1I32

      ページ: 1-2

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Matching Fund Project for Practical Use of Robotic Travel Aid for the Visually Impaired2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mori, S.Kotani, K.Saneyoshi, H.Sanada, Y.Kobayashi, A.Mototsune, T.Nakata
    • 雑誌名

      ADVANCED ROBOTICS Vol.18, No.5

      ページ: 453-472

    • NAID

      10013311357

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wearable Navigation System [The Portable Navigation System] (1) -Position Detection and Navigation-2004

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Yoda, Shinji Kotani, Hideo Mori
    • 雑誌名

      The 22nd Annual Conference of the Robotics Society of Japan (In Japanese) 1131

      ページ: 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wearable Navigation System [The Portable Navigation System] (2) -Image processing on a Platform-2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Taketani, Shinji Kotani, Hideo Mori
    • 雑誌名

      The 22nd Annual Conference of the Robotics Society of Japan (In Japanese) 1132

      ページ: 1-2

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Matching Fund Project for Practical Use of Robotic Travel Aid2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mori, S.Kotani, K.Saneyoshi, H.Sanada, Y.Kobaashi, A.Mototsune, T.Nakata
    • 雑誌名

      ADVANCED ROBOTICS Vol.18, No.5

      ページ: 453-472

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ウエラブルナビゲーションシステム[携帯型歩行支援装置](1)-位置検出と誘導-2004

    • 著者名/発表者名
      依田一朗, 小谷信司, 森英雄
    • 雑誌名

      第22回ロボット学会学術講演会(岐阜大学)予稿集 1J31

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ウエラブルナビゲーションシステム[携帯型歩行支援装置](2)-駅構内における画像処理-2004

    • 著者名/発表者名
      竹谷哲也, 小谷信司, 森英雄
    • 雑誌名

      第22回ロボット学会学術講演会(岐阜大学)予稿集 1J32

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 歩行ガイドロボットの経路理解支援システム2003

    • 著者名/発表者名
      史 亜芳, 小谷 信司, 森 英雄
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 D-1 J86-D-I, No.4

      ページ: 269-279

    • NAID

      110003202090

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 携帯型歩行支援装置(1)位置検出と誘導2003

    • 著者名/発表者名
      依田 一郎, 安部 圭祐, 小谷 信司, 森 英雄
    • 雑誌名

      第21回日本ロボット学会学術講演会論文集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 携帯型歩行支援装置(2)駅構内における画像処理2003

    • 著者名/発表者名
      竹谷 哲也, 小谷 信司, 森 英雄
    • 雑誌名

      第21回日本ロボット学会学術講演会論文集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Route Understanding Support System of the Robotic Travel Aid2003

    • 著者名/発表者名
      Yafang Shi, Shinji Kotani, Hideo Mori
    • 雑誌名

      IEICE (In Japanese) Vol.J86-D-I No.4

      ページ: 269-279

    • NAID

      110003223287

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Walking Mate System(1) Position Detection and Navigation2003

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Yoda, Keisuke Abe, Shinji Kotani, Hideo Mori
    • 雑誌名

      The 21st Annual Conference of the Robotics Society of Japan (In Japanese) 2H-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Walking Mate System(2) Image Processing on a Platform2003

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Taketani, Shinji Kotani, Hideo Mori
    • 雑誌名

      The 21st Annual Conference of the Robotics Society of Japan (In Japanese) 2H-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 携帯型歩行支援システムの開発2002

    • 著者名/発表者名
      安部 圭祐, 小谷 信司, 森 英雄
    • 雑誌名

      第20回ロボット学会学術講演会予稿集 1L21

      ページ: 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Development of Portable Walking Support System2002

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Abe, Shinji Kotani, Hideo Mori
    • 雑誌名

      The 20th Annual Conference of the Robotics Society of Japan IL21

      ページ: 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 史 亜芳, 小谷 信司, 森 英雄: "歩行ガイドロボットの経路理解支援システム"電子情報通信学会論文誌 D-I. Vol.J86-No.4. 269-279 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 依田 一郎, 安部 圭祐, 小谷 信司, 森 英雄: "携帯型歩行支援装置(1)位置検出と誘導"第21回日本ロボット学会学術講演会論文集. 2H-17 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 竹谷 哲也, 小谷 信司, 森 英雄: "携帯型歩行支援装置(2)駅構内における画像処理"第21回日本ロボット学会学術講演会論文集. 2H-18 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 安部圭祐, 小谷信司, 森 秀雄: "携帯型歩行支援システムの開発"第20回日本ロボット学会学術講演会論文集. 11-21 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小谷信司, 森 秀雄: "歩行ガイドロボットの経路情報表現と画像処理"信学技報(福祉情報工学:WIT). 102・75. 29-34 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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