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高齢者見守りのためのセンサ一体型衣服の開発と呼吸・身体運動情報に基づく異常時推定

研究課題

研究課題/領域番号 21K18104
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関奈良女子大学

研究代表者

安在 絵美  奈良女子大学, 工学系, 専任講師 (70814987)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードセンシングウェア / 日常生活 / 身体計測 / 伸縮センサ / 静電容量型 / プリンテッドエレクトロニクス / 呼吸計測 / 独居高齢者 / 身体運動 / 日常生活計測
研究開始時の研究の概要

独居高齢者の在宅時の健康管理と異常時の早期発見のため,快適な呼吸センシング手法の確立と適切な行動状態推定による見守りが求められる.研究代表者はこれまでプリンテッドエレクトロニクス技術を用いて,衣服の伸縮情報から呼吸周期を計測可能なセンシングウェアの試作を行ってきた.本研究では,高齢者の日常生活行動中の呼吸評価を実現するため,異常呼吸を捉えられるセンシングウェアの開発と身体運動状態を考慮した呼吸評価指標の構築を行う.そして,高齢者を対象としたフィールド実験により,日常生活活動に基づく呼吸と身体運動情報を融合した行動状態推定モデルの構築を行う.

研究実績の概要

本研究では,センサ一体型衣服の開発と多様かつ連続的な呼吸波形と身体運動から異常傾向を推定する指標を明らかにすることを目的としている.
昨年度改良した静電容量型の伸縮センサを用いたセンシングベルト(プロトタイプ)について基礎評価実験を行った結果,身体周径の5mmの変化を追跡可能であること,呼吸等による周径変位の大きさに関わらず(今回は5~60mmの範囲),それらの個人間の変位量に対して静電容量値の変化もそれに強く相関すること(r = 0.96, p<0.01)が確認できた.さらに個人内の変化についても同様に相関が示された.これについて,学会発表を行い,受賞対象となった.
さらに,3名の被験者について自宅での日常活動中の身体計測を実施し,1名については3回実施(追跡)した.日常生活計測としてのシステムとして1時間以上の計測を継続して計測できることも確認できた.現在これらの時系列データを解析ライブラリを用いて700以上のパラメータにまとめており,今後日常活動レベル(あるいは行動分類)などのラベルに対する機械学習を行う予定である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

開発したプロトタイプでの日常生活下の計測が順調に進行できている.

今後の研究の推進方策

今後被験者実験を引き続き進め,収集した時系列データから日常活動レベル(あるいは行動分類)などのラベルに対し機械学習を行う.それらを研究論文として発表する.

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 柔軟素材を用いたIoTシステムの基礎と応用—IV2022

    • 著者名/発表者名
      安在 絵美、才脇 直樹
    • 雑誌名

      システム/制御/情報

      巻: 66 号: 8 ページ: 328-335

    • DOI

      10.11509/isciesci.66.8_328

    • ISSN
      0916-1600, 2424-1806
    • 年月日
      2022-08-15
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Does Encouraging Self-touching Behaviors with Supportive Voices Increase Stress-buffering Effects?2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Ayumi、Anzai Emi、Saiwaki Naoki、Sumioka Hidenobu、Shiomi Masahiro
    • 雑誌名

      17th ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (HRI)

      巻: 2022 ページ: 787-791

    • DOI

      10.1109/hri53351.2022.9889461

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 伸縮センサを用いた腹囲モニタリングベルトの開発2023

    • 著者名/発表者名
      安在絵美,大森千紗斗,金澤周介,駒崎友亮,延島大樹,植村聖,才脇直樹
    • 学会等名
      日本繊維製品消費科学会年次大会2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 健康な暮らしを支えるスマートセンシング研究を志して2023

    • 著者名/発表者名
      安在絵美
    • 学会等名
      第67回システム制御情報学会研究発表講演会(SCI'23)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 高齢者や女性の生活をサポートするインタフェース研究2023

    • 著者名/発表者名
      安在絵美
    • 学会等名
      日本繊維機械学会スマートテキスタイル研究会(第31回)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タッチセンサを用いたウェアラブル型応援システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      林, 安在, 塩見, 才脇
    • 学会等名
      日本繊維製品消費科学会年次大会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳がん術後患者向け下着開発に向けたウェアラブルデバイスによるズレ計測2022

    • 著者名/発表者名
      野末, 安在, 才脇
    • 学会等名
      日本繊維製品消費科学会年次大会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 赤外線センサを用いたIoT体温計測ウェアの開発2022

    • 著者名/発表者名
      於勢, 安在, 才脇
    • 学会等名
      日本繊維製品消費科学会年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Does Encouraging Self-touching Behaviors with Supportive Voices Increase Stress-buffering Effects?2022

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Hayashi, Emi Anzai, Naoki Saiwaki, Hidenobu Sumioka, Masahiro Shiomi
    • 学会等名
      2022 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] センシングウェアを用いた睡眠時行動推定手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      安在絵美,川治和奏,才脇直樹
    • 学会等名
      2021年度日本繊維製品消費科学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 生体センシング技術開発の現状と研究開発のポイント 第5章 第4節「健康支援を目指したインソール型歩行評価システムの開発と現場での利活用」2024

    • 著者名/発表者名
      安在絵美ほか
    • 総ページ数
      228
    • 出版者
      情報機構
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [産業財産権] 行動判定装置,行動判定システム,行動判定方法及びプログラム2021

    • 発明者名
      安在絵美,太田裕治,任点
    • 権利者名
      安在絵美,太田裕治,任点
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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