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機械学習を用いた早期の生体情報及び活動状況変化検知システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K01590
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関帝京科学大学

研究代表者

内田 恭敬  帝京科学大学, 生命環境学部, 教授 (80134823)

研究分担者 本間 信生  帝京科学大学, 医療科学部, 教授 (20252017)
浅野 泰仁  東洋大学, 情報連携学部, 教授 (20361157)
舩山 朋子  帝京科学大学, 医療科学部, 准教授 (20460389)
大久保 英一  帝京短期大学, 帝京短期大学, 講師 (30529722)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード機械学習 / 体調変化検出システム / フレキシブル型感圧センサ / 生活活動調査 / クラウドサービス / 脈波 / スペクトル分析 / 感圧型フレキシブルセンサ / SVM / クラウドアンケート / 生活活動量 / 活動状況検出 / 早期生体情報変化検知 / 気づき / ヒューマンインターフェース / 生体情報
研究成果の概要

フレキシブル型感圧センサを用いて、ベッドからの起き上がりとそれに続く歩き始めの状態を測定することで疑似的な体調変化と被験者による違いが機械学習を応用した装置でクラス分け出来ることを示した。透析患者への調査を予定したが、新型コロナウィルス感染拡大期と重なり延期となっている。
また、利用するクラウドサービスの検討・改良を行い、生活活動と体調の情報収集を行った。これらの結果を用いて質的分析結果とテキストマイニングによる分析を行い、それぞれの分析では関連付けられなかった語句の関連付けが可能であることを示した。長時間の脈波のスペクトル分析から生理的現象を表すと考えられるピークを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

起き上がりからそれに続く歩行の初期段階を分析することで体調の変化が検出可能であり、独居および高齢者2人程度の世帯であれば個人の識別も可能であることを示した。装置も基本的な検出部分が2万円程度でできることを確認した。これらの装置は容易にネットワークにつなげられることから、見守りを行う家族への連絡も可能となる。クラウドサービス利用による被験者記載内容の検討と結果の質的及び量的な整合性の可能性を示し、長時間の脈波の測定結果との関連付けの可能性も示した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 日常生活と生体情報に関する試験的調査2020

    • 著者名/発表者名
      舩山、木暮、堀、内田
    • 雑誌名

      ヒューマンインターフェース学会研究会報告集

      巻: 22 ページ: 31-34

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 体調変化検出システムの分析手法に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      内田、舩山、木暮
    • 雑誌名

      ヒューマンインターフェース学会研究会報告集

      巻: 22 ページ: 35-38

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Support Vector Machine Analysis to Detect Deviation in a Health Condition Monitoring system2019

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Uchida, Tomoko Funayama, and Yoshiaki Kogure
    • 雑誌名

      Sensors & Transducers

      巻: 273 ページ: 103-108

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 圧力センサを用いた簡易見守りシステムからのデータ分類法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      内田恭敬、木暮嘉明、舩山朋子、浅野泰仁
    • 雑誌名

      第164回ヒューマンインタフェース学会研究会報告集

      巻: 21 ページ: 15-18

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 圧力センサを用いた簡易見守りシステムへの機械学習応用の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      内田 恭敬、舩山朋子、浅野泰仁、木暮嘉明
    • 雑誌名

      第162回ヒューマンインタフェース学会研究会報告集

      巻: 20 ページ: 59-62

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Monitoring of Daily Health-condition with WearableDevice and Network2021

    • 著者名/発表者名
      T. Funayama, Y. Uchida, Y. Kogure
    • 学会等名
      24TH RI WORLD CONGRESS 2021
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bedside monitoring system with machine learning to independen living people2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Uchida, T. Funayama, Y. Kogure
    • 学会等名
      24TH RI WORLD CONGRESS 2021
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 体調変化検出システムの分析手法に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      内田、舩山、木暮
    • 学会等名
      ヒューマンインターフェース学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 日常生活と生体情報に関する試験的調査2020

    • 著者名/発表者名
      舩山、木暮、堀、内田
    • 学会等名
      ヒューマンインターフェース学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SVM Classification of Data Obtained from a Health Condition Monitoring System Using Flexible Force Sensing Resistors2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Uchida, T. Funayama, Y. Kogure
    • 学会等名
      SEIA2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal for a simple care system using pressure-sensitive resistors at nursing site2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Uchida, T. Funayama, Y. Asano, Y. Kogure
    • 学会等名
      ICSSI2018&ICServ2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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