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QOL関連指標取得に特化した音響を用いた見守りシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K12942
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
研究機関国立研究開発法人国立長寿医療研究センター

研究代表者

吉見 立也  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 健康長寿支援ロボットセンター, 研究員 (30277256)

研究分担者 加藤 健治  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 健康長寿支援ロボットセンター, 室長 (30771216)
近藤 和泉  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 病院, 病院長 (50215448)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード音響 / 見守り / QOL / 日常生活活動 / 健康 / 高齢者 / 神経系疾患
研究開始時の研究の概要

今日、様々な見守り機器が介護施設に導入されつつあるが、音響を用いたシステムは実用化されていない。近年、音響データから、日常生活動作を特定できるようになってきており、さらに声のトーンから健康・神経疾患や感情を推定する技術、3次元録音技術も発展しつつある。これらを組み合わせることで、感情や動作、運動量の推定を行いつつ見守りを行うシステムを開発する。
本システムによれば、介護施設の居室に複数のマイクを設置するだけで、高齢者の“生活の質”や “介護の質”に関連する客観的データを得られる可能性がある。そのような技術が、今、介護現場で必要とされている。

研究実績の概要

本研究は、音響・音声から、感情と運動関連の指標、そして疾患関連情報を自動的に取得し、解析するような見守り・健康チェックシステムを開発することを目的としている。
音響による生活活動量の推定システムについて、今年度は、当センターの生活支援実証室に設置されている3Dモーションキャプチャ用のカメラより、移動する対象者の位置推定を行った結果と、360度VR音響録音、そしてAzureキネクトに実装されるアレイマイクによる録音、さらにバイノーラル録音(人の耳で聞いた状態での録音)より得られた位置推定との比較を行った。現時点では、それら複数音源の精度検証を行っている。推定システムについて、上記のシステムは精度は高いが複雑であるため、新たにFUJISOFTのパルロというコミュニケーションロボットの使用の可能性を探る。パルロは、ステレオマイクを装備しており、これを用いて、ロボットの位置関係から、簡便にある程度の位置推定を行うことが可能ではないかとか考え、開発を進めている。
一方、高齢者音声の解析システムに関して、介護施設の介護者にステレオマイクを携帯いただき、施設内の音声を数十時間分記録し、蓄積している。これら音声の中から高齢者音声を抽出する作業を開始した。また、自動的に音声を取得するコミュニケーションロボットとして、FUJISOFTのパルロとリビングロボットのウィーゴを選定し、システムの開発に着手した。
今後、「のどスキャン」(株アニモ)等の健康度の推定を行うことができるソフトウェアをこれらのロボットに実装する手法について、確認していく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

これまでに、高齢者の音声に関しては、介護施設における音声録音データを多数取得しており、不要部分のカットを行っているが、解析に至っていないため、やや遅れている。
位置推定を行うために、どの音響取得手法が優れているかを特定できておらず、その部分についても、やや遅れている。

今後の研究の推進方策

360度VR音響録音、Azureキネクトに実装されるアレイマイクによる録音、バイノーラル録音、そして新たにFUJISOFTパルロのステレオ音源を用いた音響取得による位置推定について比較検討を行い、簡便かつ、必要十分な精度をもつ推定方法について検討する。
介護施設内の音声より、高齢者音声を抽出し、音声解析ソフトウェア(株式会社アニモ「のどスキャン」等)にて健康状態の推定を行う。
上記を統合し、見守りをしつつ健康度を推定できるシステムへと発展させる。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a Living Laboratory to Verify Assistive Technology in Simulated Indoor and Outdoor Spaces2024

    • 著者名/発表者名
      Kato Kenji、Yoshimi Tatsuya、Shimotori Daiki、Aimoto Keita、Itoh Naoki、Okabe Kohei、Kubota Naoyuki、Hirata Yasuhisa、Kondo Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 28 号: 1 ページ: 169-178

    • DOI

      10.20965/jaciii.2024.p0169

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • 年月日
      2024-01-20
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Age and parous-experience dependent changes in emotional contagion for positive infant sounds2024

    • 著者名/発表者名
      Mizuguchi Nobuaki、Kato Kenji、Sugawara Sho K.、Yoshimi Tatsuya、Goto Yuta、Takasu Kaori、Isaka Tadao
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 15 ページ: 1-1

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2024.1336126

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Robotic Care Equipment Improves Communication between Care Recipient and Caregiver in a Nursing Home as Revealed by Gaze Analysis: A Case Study2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Tatsuya、Kato Kenji、Aimoto Keita、Kondo Izumi
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 21 号: 3 ページ: 250-250

    • DOI

      10.3390/ijerph21030250

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of a Demonstration Space, the “Living Lab,” for Monitoring Daily Activities in the Older Adult and the Assessment of Assistive Technologies2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji KATO, Tatsuya YOSHIMI, Daiki SHIMOTORI, Keita AIMOTO, Naoki ITOH, Kohei OKABE, Naoyuki KUBOTA, Yasuhisa HIRATA, and Izumi KONDO
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th International Symposium on Computational Intelligence and Industrial Applications (ISCIIA 2022) Sep. 23-Sep. 25, 2022, Beijing, China

      巻: C2-4 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高齢者の生活支援のためのリビングラボの開発2022

    • 著者名/発表者名
      27.加藤健治、平田泰久、吉見立也、近藤和泉、加賀谷斉
    • 雑誌名

      Geriatric Medicine(老年医学)

      巻: 60(11) ページ: 1017-1021

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Robot Support Scenarios Envisaged for the Future of Nursing Care2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Tatsuya, Shimotori Daiki, Kato Kenji
    • 学会等名
      Society of Instrument and Control Engineers (SICE), 2023 SICE Annual Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Ceiling-Suspended Fall Impact Reduction System Decreases Acceleration During Falls in a Living Laboratory: A Preliminary Study2023

    • 著者名/発表者名
      Shimotori Daiki, Yoshimi Tatsuya, Kato Kenji
    • 学会等名
      Society of Instrument and Control Engineers (SICE), 2023 SICE Annual Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 転倒衝撃緩和装置を活用した実証実験プラットフォームの構築2022

    • 著者名/発表者名
      加藤健治、吉見立也、相本啓太、神谷正樹、塚田智也、伊藤直樹、近藤和泉
    • 学会等名
      第21回日本生活支援工学会大会(LIFE2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 認知症ケア事例ジャーナル Vol.16-4(2024)特集:介護における腰痛予防「包括的介護における移乗・排泄・入浴支援ロボットの効果的使用法」2024

    • 著者名/発表者名
      吉見立也、加藤健治、相本啓太、伊藤直樹、近藤和泉
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      日本認知症ケア学会
    • ISBN
      9784863512696
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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