• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

空間知能化と機械学習に基づく人の眠気推定に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H04266
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61050:知能ロボティクス関連
研究機関中央大学

研究代表者

橋本 秀紀  中央大学, 理工学部, 教授 (30183908)

研究分担者 田村 裕  中央大学, 理工学部, 教授 (60227288)
長津 裕己  岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60804987)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2020年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワード空間知能化 / 機械学習 / 眠気推定 / 生体情報 / 状態推定 / Wifi / センサーネットワーク
研究開始時の研究の概要

近年、自動車運転支援技術の発展により、車が起因となる交通事故割合は減少しているが、居眠り運転などのヒューマンエラーが原因となる交通事故割合は増加している。この問題を解決するために、心拍を非接触で測定し、且つ顔表情の測定可能な視覚センサを中心に様々な生体情報を測定する。それらのセンサを空間知能化に基づき配置し、センサの役割を空間全体に拡張する。測定したデータを用いて人の眠気推定を行い、さらに、個人差による差異を吸収するために機械学習を適用する。測定したデータはクラウド上で共有し、常に学習し続けることで、データの収集及び眠気推定の精度の向上を行い、ヒューマンエラーに起因する事故の減少を目指す。

研究成果の概要

交通事故を引きおこす運転者の眠気に関して、シートに埋め込んだ電極、運転者の顔を撮るカメラおよびWifi(電波)を用いて非拘束・非接触で心拍などの生体情報を取得する技術を開発し、機械学習・深層学習といった手法を用いて運転時の眠気を正確に推定するシステムを実現した。運転空間自体を賢くする空間知能化の技術であり、交通事故防止に寄与するのみではなく、家屋における日常の睡眠の質の推定にも応用できるものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、運転時にドライバーに負担をかけない非拘束・非接触の電極、カメラ、Wifi(電波)のセンサ技術を開発した。これらの技術はドライバーの眠気だけではなく家屋での睡眠の質の推定にも適用できるものである。さらに、機械学習・深層学習を用いることにより眠気だけでなく血圧、血中酸素濃度の推定も可能であることを示した。日常生活でわざわざ計測するという手間をかけずに健康に関するデータを簡単に取得できるので応用範囲はとても広いと思われる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 学会発表 (28件) (うち国際学会 12件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Heart Rate Variability and Body-Movement Extractions Using Wi-Fi Channel State Information2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tsubota, Takashi Ohhira and, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integrations (SII 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Classification of silent speech words considering walking using VMD applied facial EMG2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikeda, Takashi Ohhira, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Affective Science and Engineering (ISASE2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Finger bending estimation for gesture recognition by wrist shape motion2023

    • 著者名/発表者名
      Daichi Komiyama, Takashi Ohhira, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Affective Science and Engineering (ISASE2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stable Electrocardiogram Measurement Using Capacitive-Coupled Electrodes2023

    • 著者名/発表者名
      Ryoto Fujita, Takashi Ohhira, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Mechatronics (ICM2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wi-Fiチャネル状態情報を用いた睡眠段階推定システム2022

    • 著者名/発表者名
      坪田和也, 長津裕己, 橋本秀紀
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022 in Sapporo
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Wi-Fiチャネル状態情報を用いた人の屋内位置推定システムの検討2022

    • 著者名/発表者名
      志賀駿也, 坪田和也, 長津裕己, 橋本秀紀
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2022 in Sapporo
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] iPPG血圧推定手法に対する比較実験2022

    • 著者名/発表者名
      平野 敬太, 大平 峻, 橋本 秀紀
    • 学会等名
      第39回センシングフォーラム計測部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 電気味覚検証システムの検討2022

    • 著者名/発表者名
      深井 優美, 藤田 燎人, 大平 峻, 橋本 秀紀
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 筋電位による歩行時の影響を考慮した無声発話認識2022

    • 著者名/発表者名
      池田弘樹, 大平峻, 橋本秀紀
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 手首形状変化によるジェスチャー認識のための指の曲げ具合の推定2022

    • 著者名/発表者名
      小宮山 大地, 大平 峻, 橋本 秀紀
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Wi-Fi チャネル状態情報を用いたテンソル分解 -CP 分解 - に基づく複数人の呼吸数推定手法 3.学会名等2022

    • 著者名/発表者名
      坪田 和也, 大平峻, 橋本秀紀
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 容量結合型電極とマイクロ波ドップラーセンサを用いた非接触型車載心電情報計測システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      藤田燎人, 坪田和也, 深井優美, 大平峻, 橋本秀紀
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外線カメラを用いた睡眠時における常時非接触心拍数測定2022

    • 著者名/発表者名
      寺井奎祐, 大平峻, 橋本秀紀
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of Capacitive Coupled Electrocardiograph in the state of wearing Clothes2022

    • 著者名/発表者名
      Naoki Ishiyama, Ryoto Fujita, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      IEEE 17th International Conference on Advanced Motion Control(AMC2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IPPG BP Estimation Model Considering Hydrostatic Pressure2022

    • 著者名/発表者名
      Keita Hirano, Keisuke Terai, Yuki Nagatsu and Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement in Noncontact Heart Rate Measurement Accuracy via Infrared Camera Considering Body Movement During Sleep2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Terai, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      The IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of a Method for Non-Contact Electrocardiogragh Measurement System by Sensor Fusion2022

    • 著者名/発表者名
      Ryoto Fujita, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      The IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization (SAMCON2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Device that Suppresses Painful Stimuli Using the Masking Effect of Phantom Sensation2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Takebe, Mitsuo Yasushi, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Affective Science and Engineering (ISASE2022) 4.発表年
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wakefulness State Estimation Method Using Eye Movement and Deep Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Tsuzuki, Naoya Ishida, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      2021 IEEE 30th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biometric Information Acquisition System Using VMD in Wi-Fi Channel Status Information2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tsubota, Yuki Nagatsu, Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      IECON 2021-47th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IES)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 容量結合型電極を用いた振動環境下における心電計測システムの提案2020

    • 著者名/発表者名
      石山直樹,長津裕己,橋本秀紀
    • 学会等名
      第38回日本ロボット学会学術講演会,空間知能化とアプリケーション
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] RRIに基づくフィードバック制御による覚醒状態制御に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      都築優孝,安士光男,長津裕己,橋本秀紀
    • 学会等名
      第38回日本ロボット学会学術講演会,空間知能化とアプリケーション
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Unsupervised Anomaly Detection Based on Data Augmentation and Mixing2020

    • 著者名/発表者名
      Noki Ishida, Yuki Nagatsu, and Hideki Hashimoto
    • 学会等名
      IECON 2020 The 46th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 皮膚電位水準を用いた音と振動で制御する入眠導入装置の開発2020

    • 著者名/発表者名
      荒井隆也, 安士光男, 長津裕己, 橋本秀紀
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会,空間知能化とアプリケーション
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 癒し状態検出のための表情ランドマークの検証2020

    • 著者名/発表者名
      武部弘明,安士光男,長津 裕己,橋本 秀紀
    • 学会等名
      第38回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] チャネル状態情報を用いた生体情報取得システムに関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      坪田和也,石山直樹,長津裕己,橋本秀紀
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会,空間知能化とアプリケーション
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 複数の容量結合型電極を用いた睡眠中における非侵襲型心電計測システムの提案2020

    • 著者名/発表者名
      藤田燎人,石山直樹,長津裕己,橋本秀紀
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会,空間知能化とアプリケーション
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 赤外線カメラを用いた夜間睡眠時における非接触心拍測定2020

    • 著者名/発表者名
      寺井奎祐,荒井隆也,長津裕己,橋本秀紀
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会,空間知能化とアプリケーション
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 中央大学理工学部電気 橋本研究室

    • URL

      https://hlab.r.chuo-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 中央大学理工学部橋本研究室

    • URL

      http://www.elect.chuo-u.ac.jp/hlab/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi