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LiDARを用いたプライバシーと死角に重点を置いた見守りセンシングシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K20413
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

吉岡 健太郎  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (20910566)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードLiDAR / 3Dセンシング / 関節角度計測 / 見守りセンシング / LiDARセンサ / 人体計測 / プライバシー
研究開始時の研究の概要

世界中で高齢化と介護人口の減少が進む中、被介護者の転倒や病気の前兆を検知可能な自動見守りシステムが求められている。カメラを用いた見守りシステム研究は存在するものの、これら従来研究にはプライバシーや死角による見逃しの懸念が残る。
本提案では個人を特定できない3次元データを取得するLiDAR(Light Detection and Ranging)センサを用いる事でプライバシー保全と死角除去可能な見守りセンシングシステムを構築する。特にLiDARを用いた異常検知技術に取組むことで健康異常の検出を目指す。

研究成果の概要

本研究では、高齢者介護に必要な見守りシステムの開発を目指し、プライバシーを保持しつつ、精度の高い3Dデータ取得を可能にするLiDARセンシングの基盤技術を探求した。まず9種類のLiDARセンサの誤差特性を評価し、それぞれの性能を明らかにした。次に、3Dセンサを活用して関節角度計測を自動化し、高精度な人体計測が可能であることを実証した。これらの研究成果をもとに、要求される誤差精度を反映した最適なLiDARセンサの選択や、アプリケーションの最適な構築方法を提案できるようになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、高齢者のケアにおける重要な課題である監視システムの開発に対する新たなアプローチを提供している。これは、LiDARセンシング技術を用いて高精度な3Dデータ取得とプライバシー保護を両立する手法を探求するという学術的意義がある。また、社会的な意義としては、この研究成果が実際に介護現場で活用されると、介護者の負担軽減に繋がり、高齢者の生活の質の向上に寄与する可能性がある。さらに、この技術は医療やスポーツ分野における人体計測の信頼性と効率性を向上させるための新たな道筋を示しており、多様な応用可能性を秘めている。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of California Irvine(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] A Tutorial and Review of Automobile Direct ToF LiDAR SoCs: Evolution of Next-Generation LiDARs2022

    • 著者名/発表者名
      YOSHIOKA Kentaro
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E105.C 号: 10 ページ: 534-543

    • DOI

      10.1587/transele.2021CTI0002

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 年月日
      2022-10-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time-Based Current Source: A Highly Digital Robust Current Generator for Switched Capacitor Circuits2022

    • 著者名/発表者名
      YOSHIOKA Kentaro
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E105.C 号: 7 ページ: 324-333

    • DOI

      10.1587/transele.2021CDP0002

    • NAID

      130008139681

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 年月日
      2022-07-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] AI を用いた関節可動域自動計測の試み2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木諒, 吉岡健太郎, 速川湧気,中原龍一, 那須義久,西田圭一郎, 尾崎敏文
    • 学会等名
      中国四国整形外科学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 完全Web 化された医工連携の試み:関節可動域自動計測システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      速川湧気, 吉岡健太郎, 鈴木諒,中原龍一, 那須義久, 西田圭一郎, 尾崎敏文
    • 学会等名
      中国四国整形外科学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 信頼されるLiDARに向けて2022

    • 著者名/発表者名
      吉岡健太郎
    • 学会等名
      情報処理学会IPSJ連続セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Poster: Towards Large-Scale Measurement Study on LiDAR Spoofing Attacks against Object Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Takami、Hayakawa Yuki、Suzuki Ryo、Shiiki Yohsuke、Yoshioka Kentaro、Chen Qi Alfred
    • 学会等名
      CCS '22: Proceedings of the 2022 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] WIP: Practical Removal Attacks on LiDAR-based Object Detection in Autonomous Driving2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Takami、Hayakawa Yuki、Suzuki Ryo、Shiiki Yohsuke、Yoshioka Kentaro、Chen Qi Alfred
    • 学会等名
      Vehicle Sec
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Poster: Practical Removal Attacks on LiDAR-based Object Detection in Autonomous Driving2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Takami、Hayakawa Yuki、Suzuki Ryo、Shiiki Yohsuke、Yoshioka Kentaro、Chen Qi Alfred
    • 学会等名
      NDSS
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] LiDAR Measurement Study

    • URL

      https://sites.google.com/view/lidar-study/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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