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携帯端末を用いた実世界協調センシングによる創造的学習支援環境の構築と評価

研究課題

研究課題/領域番号 16H03070
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 教育工学
研究機関北海道大学

研究代表者

杉本 雅則  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90280560)

研究分担者 稲垣 成哲  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (70176387)
研究協力者 橋爪 宏達  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワードモバイル協調学習支援 / 携帯端末 / 実世界センシング / 教育工学
研究成果の概要

携帯端末を入力デバイスとし、各学習者の協調的な実世界センシングにより学習素材を収集、統合できるシステムを構築した。本研究の成果は以下の通りである。(1)提案システムの開発:照明を用いたスマートフォンの高精度時刻同期、および音響信号を用いたスマートフォンの3次元高精度位置認識、各スマートフォンから得られる映像情報を用いた3次元再構築とモーションキャプチャシステムを実装した。(2)評価および成果発表:提案システムの性能比較実験およびユーザスタディを実施した。各要素技術、その統合システムを用いた応用、評価等、各トピックに関する研究成果についての報告を、学会発表や雑誌論文等で実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

積極的な学習者(active learner)としての活動を強化するため、自身が学習素材を取得し、互いに協調しつつそれを編集することで、学習コンテンツを作成できる創造的学習支援環境の構築である。スマートフォン等の個人向け携帯端末で実現できる点で有用性は高いと言える。さらに、携帯端末間の高精度時刻同期技術、屋内での3次元位置認識技術、それらの技術に統合することによる3次元形状復元およびモーションキャプチャシステムは、技術的難易度が高く挑戦的な研究である。他分野への応用も考えられ学術的な意義も大きい。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] CMOSイメージセンサを用いたOFDM高速可視光通信2019

    • 著者名/発表者名
      嶋田,橋爪,杉本
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 B

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-of-Arrival-Based Indoor Smartphone Localization Using Light-Synchronized Acoustic Waves2017

    • 著者名/発表者名
      Akiyama, T., Sugimoto, M., Hashizume, H.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A 号: 9 ページ: 2001-2012

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.2001

    • NAID

      130006038250

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimally Modulated Illumination for Rapid and Accurate Time Synchronization2017

    • 著者名/発表者名
      Masanori Sugimoto, Hayato Kumaki, Takayuki Akiyama Hiromichi Hashizume
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 65 号: 2 ページ: 505-516

    • DOI

      10.1109/tsp.2016.2612176

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 音響信号を用いたスマートフォンの高速・高精度屋内3次元位置認識手法2016

    • 著者名/発表者名
      中村 将成,秋山 尚之,杉本 雅則,橋爪 宏達
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 57 ページ: 2489-2500

    • NAID

      170000131105

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 可聴周波数帯域を用いることによるスポット制御可能な情報伝送手法2016

    • 著者名/発表者名
      中村 将成,秋山 尚之,杉本 雅則,橋爪 宏達
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 57 ページ: 2501-2514

    • NAID

      170000131106

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Illegal Photograph Detection under Modulated LED Illumination2019

    • 著者名/発表者名
      Uno, K., Hirano,A., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      IEEE PerCom 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Smartphone Localization using Active-Passive Acoustic Sensing2018

    • 著者名/発表者名
      Murakami, H., Nakamura, M., Yamasaki, S., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      IEEE IPIN 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 変調光LED照明下における違法撮影画像の検出手法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      宇野, 平野, 橋爪, 杉本
    • 学会等名
      情報処理北海道シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Indoor Positioning Using Reflected Light and a Video Camera2018

    • 著者名/発表者名
      Shimada, S., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      IEEE IPIN 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Smartphone Inertial Sensor-based Indoor Localization using Acoustic Signal2017

    • 著者名/発表者名
      Murakami, H., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      IEEE IPIN2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPS Signal Generation Platform for Seamless Localization2017

    • 著者名/発表者名
      Kamada, M., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      IEEE IPIN 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-of-arrival-based Smartphone Localization Using Visible Light Communication2017

    • 著者名/発表者名
      Akiyama, T., Sugimoto, M., Hashizume, H.
    • 学会等名
      IEEE IPIN 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multicamera Synchronization for Smartphones using Optimally Modulated Illuminations2017

    • 著者名/発表者名
      Kudo, K., Akiyama, T., Hashizume, M., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      ACM MobiSys 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Augmented Indoors: Another AI Technology for Our Life2017

    • 著者名/発表者名
      杉本, 橋爪
    • 学会等名
      情報処理学会第168回コンピュータグラフィックスとビジュアル情報学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 音響信号を用いた頑健かつ高精度なPDR2017

    • 著者名/発表者名
      村上,橋爪,杉本
    • 学会等名
      情報処理北海道シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LED照明を用いた複数スマートフォンカメラ間時刻同期の検討2017

    • 著者名/発表者名
      寺本,橋爪,杉本
    • 学会等名
      情報処理北海道シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 音響信号を用いることによる屋内測位技術2017

    • 著者名/発表者名
      杉本, 橋爪
    • 学会等名
      DICOMO 2017シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Spot-controllable Data Transfer Technique Using COTS Speakers2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Akiyama, T., Hashizume, M., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      IEEE IPIN2016
    • 発表場所
      Mardid (Spain)
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Indoor Positioning and Rapid Data Transfer Technique using Modulated Illumination2016

    • 著者名/発表者名
      Kumaki, H., Akiyama, T., Hashizume, M., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      IEEE IPIN2016
    • 発表場所
      Mardid (Spain)
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 変調光を用いた高速データ通信と屋内3次元測位2016

    • 著者名/発表者名
      熊木,秋山,橋爪,杉本
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 汎用動画カメラを用いたフリッカレス高速可視光通信2016

    • 著者名/発表者名
      嶋田,秋山,橋爪,杉本
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 汎用カメラとLED照明を用いた高速データ通信・屋内3次元測位システム2016

    • 著者名/発表者名
      熊木,秋山,橋爪,杉本
    • 学会等名
      情報処理北海道シンポジウム2016
    • 発表場所
      釧路公立大学(北海道釧路市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 情報送信装置、情報受信装置、情報伝送システム及びプログラム2017

    • 発明者名
      橋爪、杉本
    • 権利者名
      橋爪、杉本
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 3rd International Conference on Digital Learning Strategies and Applications (DLSA 2018)2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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