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2021 年度 実施状況報告書

多種の屋内環境センサによる生活状況認識

研究課題

研究課題/領域番号 20K02390
研究機関鳥取大学

研究代表者

笹間 俊彦  鳥取大学, 工学研究科, 助教 (80362896)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード人間生活環境 / 情報システム
研究実績の概要

研究計画では、別環境(別家屋)での実験を行い、そのデータの解析と比較を予定していた。
前年度の実験結果から人感センサ(赤外線モーションセンサ)の果たす役割が大きい事が判っており、今年度はそれに特化したデータ収集と解析を行った。前年度に遅れていた分の実験は、これによって多少の趣旨変更を含めながらも実施したと言えるが、今年度に予定していた別家屋実験にまでは至らなかった。
ハード的なセンサの特性の再確認として、感度調整に伴う感知範囲の確認や周辺照度の影響を計測し直し、また、時系列的な同期がより厳密に取れるようにデータ収集サーバ・クライアントの構成を見直した。前者については、これに基づいて、1つのセンサノードへ感度調整した人感センサを複数搭載する事で、疑似的に距離センサと見做せるようにし、より広範囲をより簡易かつ精密に計測する事を期待できるようにした。
計測実験は、測定範囲とその粒度を変更し、一卓上のような狭い範囲で細かく区分して取るのではなく、室内のような比較的大きな範囲で、各センサノードの感知範囲をある程度重複させて行った。
人物が室内を歩き回るに併せて「室内のどの領域に居るか」(各領域は概ね1m四方とする)の判定を行い、経路を固定した場合は約80%、学習と評価で経路を変えた場合は約70%の精度を得た。机等の家具を障害物として配置した場合は多少の精度低下がみられたが概要は変わらなかった。また、両データを交えて学習と評価をした場合は約40%に精度が低下した。
深層学習によって、各領域で代表値のハミング距離が同じであってもきちんと判定できているものがあり、判別方法の方向や精度には期待ができる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

使用している人感センサ(赤外線モーションセンサ)へ対する周辺環境の照度による影響を考慮しておらず、センサ特性の精度計測実験や実験データの再取得に時間を要した。
同様に、種々のセンサの情報を統合して判断する事が本来の目的であるが、むしろそれらをノイズとして一旦実験の項目から外し、まずは人感センサのみに絞った場合の評価や精度限界を得る実験を行った。何がノイズとなるか断定できない為、計測タイミング等の他の項目もできるだけ固定としている。
その実現の為にハード的にもソフト的にもネットワーク的にも実験のシステムをほぼ一新しており、それは前年度時点でもある意味で計画していた通りであるが、想定よりも時間がかかる事となった。
深層学習の検討についても、学習データ量を極端にまでに増やす事、学習ネットワークの構造を種々試す事を目標としていたが、その手前となる、前述のデータ計測システムの再構築までしか行えていない。

今後の研究の推進方策

遅れてはいるが当初の計画通り、実験データの蓄積、特に別環境における実験等を行っていく予定である。
まず、多種のセンサの統合ではなく、バリエーションを持たせた人感センサ(赤外線モーションセンサ)のみでどのぐらいの精度が得られるかを明確にする事を目的とし、他種のセンサデータの利用は、それぞれのON/OFFや影響度の検討ができるようになってから行う事とする。
本来の計画で今後に実施する予定だった、計測システムと連動する、実用可能なアプリの開発については優先度を下げる。

次年度使用額が生じた理由

予定していた別環境(別家屋)における実験を延期した為、それに必要となる通信機材やサーバを買い控えた。代わりにセンサノード関連部品等を購入したが、計画額面には至らなかった。また、昨今の情勢下において、PC関連機器の価格が計画からズレてきており、高価な購入となったり、逆に買い控えた事により、計画が狂った。感染等を考慮して国際会議への参加を見合わせた事も含む。
PC関連機器については価格が下がる時期を見計らって当初計画通りに購入するつもりだが、それが難しい場合、サーバや通信機器とノートPC等を代替して調整する。

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公開日: 2022-12-28  

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