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地磁気フィンガープリントと点字ブロックマップを融合した歩行支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12886
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関弓削商船高等専門学校

研究代表者

葛目 幸一  弓削商船高等専門学校, 情報工学科, 嘱託教授 (80225151)

研究分担者 桝田 温子  弓削商船高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (30321508)
益崎 智成  弓削商船高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (30779905)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード視覚障碍者 / 点字ブロックマップ / 地磁気フィンガープリント / インドアナビゲーション / 多チャンネル圧力センサアレイ / 機械学習 / 自己位置推定 / 点字ブロック / 歩行支援 / 地磁気マップ / 視覚障がい者 / 非GPS環境 / スマートフォン
研究開始時の研究の概要

近年、測位精度の高いGPSが開発され、屋外では視覚障がい者の歩行を支援することができるようになった。しかし駅構内や地下街などの屋内では、GPSの使用が難しいため、インドアナビゲーションシステム(IDNS)の開発は不可欠である。本研究では、①視覚障がい者が歩行時に利用する点字ブロックに限定して、GMFPの作成にかかる労力を大幅に削減できる、点字ブロックの敷設やブロックの種別、階段等の3D空間情報マップを作成するシステムを開発する。次に②歩行時の目印となるGMFPから磁気ランドマークを自動的に検出する技術を開発する。さらに③「3D空間情報マップを利用した視覚障がい者のためのIDNS」を実現する。

研究成果の概要

GPSが使用できない場所において,視覚障碍者の歩行支援を行うことを目的に,下記に示す地磁気を利用したインドアナビゲーションシステム(IDNS)の研究開発を行った.①視覚障がい者が歩行時に利用する点字ブロック近傍に限定して地磁気を計測することで,地磁気フィンガープリント(GMFP)の作成にかかる労力を大幅に削減し,空間間情報マップを容易に作成できるシステムを開発した.②「空間情報マップを利用した,視覚障碍者のためのIDNS」のプロトタイプを試作し.基本動作を確認した.③高機能なIDNSの実現を目指し,警告ブロックを高精度で自動識別する識別アルゴリズムと組み込み機器を開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

視覚障がい者が,単独で,自由に,しかも安全に移動できる社会環境を整備することは喫緊の課題である。視覚障がい者の歩行支援を目的に点字ブロックが広く敷設されているが,点字ブロックの敷設形状やブロックの種別に関する情報は,未だ整備されていない。また,視覚障がい者が,歩行時に特に不安を感じる「駅のプラットフォーム」や「階段・段差」等の空間情報が提供されていないため,歩行経験のない場所での単独歩行は大きなストレスになっている。このような状況を踏まえ,新たなインフラの設置を必要としない「視覚障碍者のための地磁気を利用したインドアナビゲーション技術」の開発研究は、社会的にも大きな意義がある.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Inference System for Automatic Identification of Braille Blocks Using a Pressure Sensor Array2022

    • 著者名/発表者名
      Koichi Kuzume, Yoshitugu Watanabe, Haruko Masuda, Tomonari Massuzaki
    • 雑誌名

      Proc. of the 2022 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications, (PerCom2022)

      巻: - ページ: 46-49

    • DOI

      10.1109/percomworkshops53856.2022.9767257

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Walking Assistant System for Visually Impaired People Using Geomagnetic Fingerprint and Braille Block Map2022

    • 著者名/発表者名
      Koichi Kuzume, Ryosuke Nitta, Tomonari Masuzaki, Haruko Masuda, Hisashi Miyamaru
    • 雑誌名

      Proc. of the 2022 International Conference on Computer and Automation Engineering (ICCAE 2022)

      巻: - ページ: 31-37

    • DOI

      10.1109/iccae55086.2022.9762426

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automatic Identification of Braille Blocks by Neural Network Using Multi-Channel Pressure Sensor Array2020

    • 著者名/発表者名
      Kuzume Koichi、Masuda Haruko、Murakami Yudai
    • 雑誌名

      Proceeding of The Third International Conference on Computational Intelligence and Intelligent Systems (CIIS 2020)

      巻: 1 ページ: 9399-9399

    • DOI

      10.1145/3440840.3440858

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 地磁気フィンガープリントと点字ブロックマップを利用した歩行支援システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      新田涼輔、葛目幸一、桝田温子、益崎智成
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Inference System for Automatic Identification of Braille Blocks Using a Pressure Sensor Array2022

    • 著者名/発表者名
      Koichi Kuzume, Yoshitugu Watanabe, Haruko Masuda, Tomonari Massuzaki
    • 学会等名
      IEEE
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Walking Assistant System for Visually Impaired People Using Geomagnetic Fingerprint and Braille Block Map2022

    • 著者名/発表者名
      Koichi Kuzume, Ryosuke Nitta, Tomonari Masuzaki, Haruko Masuda, Hisashi Miyamaru
    • 学会等名
      IEEE
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロコンピュータを用いた点字ブロックの自動識別のための推論システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      渡部嘉司 村上雄大 葛目幸一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 点字ブロック地磁気マップと歩行特性を利用した歩行支援システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      新田涼輔 宮丸尚士 葛目幸一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 点字ブロックマップと地磁気フィンガープリントを用いた歩行支援システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      山本航平
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多チャンネル圧力センサを用いた点字ブロックの自動識別2019

    • 著者名/発表者名
      宮丸尚士
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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