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2015 年度 実績報告書

レーザスキャンとデジタルヒューマンを融合した大規模実環境のアクセシビリティ評価

研究課題

研究課題/領域番号 26560168
研究機関北海道大学

研究代表者

金井 理  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90194878)

研究分担者 伊達 宏昭  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (20374605)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード安心の社会技術 / デジタルヒューマンモデル / アクセシビリティ / レーザスキャン
研究実績の概要

実環境をレーザ計測して得られた高密度点群から,人間行動シミュレーションのための実環境モデルを自動構築する技術を実現し,さらに実環境モデル上でのデジタルヒューマンモデル(DHM)を用いた人間行動シミュレーションに基づき,実環境のアクセシビリティを定量評価する手法の開発を目的とし,以下の成果を得た.
(1)実際の平地直進歩行のMotion-Captureデータを,計測環境とは異なる傾斜面・階段・平地旋回歩行などの実環境モデルに対し適応的にフィットさせ,13歳から72歳までの様々な年齢・性別の人間と類似したDHMの自然な歩行運動を自動生成する機能を開発した.生成された膝関節や股関節の運動パターンをMotion-Captureデータと比較し,関節角最大誤差が5-6degと高精度に近似可能なことが確認できた.
(2)DHMの歩行シミュレーション実行中において,床面からのつま先クリアランスを推定する機能を開発し,実環境モデル内で「つまづき」が発生する可能性のある個所を推定可能とした.またその個所周辺において,Motion-Captureデータの歩行開始位置・歩幅・遊脚足関節高さを確率的に変化させ,モンテカルロ法により,つまづきリスク増加を定量評価する機能を開発した.これにもとづき,30mm程度の段差で,つまづきリスクが数10%程度増加すること,高齢者のリスク上昇値が若年者より13%程度も増加することが示唆された.
(3)認知的な観点に基づき,環境の経路探索の容易性をDHMによるシミュレーションで評価する基本機能として,実環境モデル中に掲示されているサインの可視性・視認性を推定し,視認されたサインの指示情報に基づいてDHMが自律的に指定目標点までの経路選択を行う機能を開発するとともに,不適切なサイン配置やサイン不足による迷い個所を自動推定する機能を開発した.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Motion-capture-based Walking Simulation of Digital Human Adapted to Laser-scanned 3D As-is Environments for Accessibility Evaluation2016

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Maruyama, Satoshi Kanai, Hiroaki Date, Mistunori Tada
    • 雑誌名

      Journal of Computational Design and Engineering

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      doi:10.1016/j.jcde.2016.03.001

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vision-based Wayfinding Simulation of Digital Human Model in Three Dimensional As-Is Environment Models and Its Application to Accessibility Evaluation2016

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Maruyama, Satoshi Kanai, Hiroaki Date
    • 雑誌名

      Proc. of ASME 2016 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conferences

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MoCap-Based Adaptive Human-Like Walking Simulation in Laser-Scanned Large-Scale as-Built Environments2015

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Maruyama, Satoshi Kanai, Hiroaki Date
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9185 ページ: 193-204

    • DOI

      10.1007/978-3-319-21070-4_20

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of 3D Monte-Carlo localization using a depth camera and terrestrial laser scanner2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kanai, Ryu Hatakeyama, Hiroaki Date
    • 雑誌名

      Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci.

      巻: XL-4/W5 ページ: 61-66

    • DOI

      doi:10.5194/isprsarchives-XL-4-W5-61-2015

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 大規模3次元実環境モデル内における人間行動シミュレーションとそのアクセシビリティ評価への応用 -デジタルヒューマンの視覚に基づくサインの可視性・視認性・推定機能の開発ー2016

    • 著者名/発表者名
      丸山 翼
    • 学会等名
      2016精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京理科大学(千葉県・野田市)
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-15
  • [学会発表] 大規模環境のレーザスキャンに基づいた人間行動シミュレーション技術2015

    • 著者名/発表者名
      金井 理
    • 学会等名
      3D レーザスキャニング&イメージングシンポジウム2015
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-11-20 – 2015-11-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Motion-capture-based Walking Simulation adapted to Laser-scanned Large-scale Complex As-built Environments for Accessibility Evaluation2015

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Maruyama
    • 学会等名
      Proc. of 8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      北海道大学工学部(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-17
    • 国際学会
  • [学会発表] 実環境のレーザ計測点群内における人間行動シミュレーションとそのアクセシビリティ評価への応用(第9報) -歩行中のつま先クリアランス推定・表示機能の開発-2015

    • 著者名/発表者名
      丸山 翼
    • 学会等名
      2015精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市・青葉区)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [学会発表] MoCap-Based Adaptive Human-Like Walking Simulation in Laser-Scanned Large-Scale as-Built Environments2015

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Maruyama
    • 学会等名
      Human Computer Interaction International 2015
    • 発表場所
      The Westin Bonaventure Hotel & Suites(米国・Los Angeles)
    • 年月日
      2015-08-07 – 2015-08-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 光産業・社会インフラを対象とした大規模レーザスキャニングとその応用2015

    • 著者名/発表者名
      金井 理
    • 学会等名
      レーザー学会東京支部セミナー
    • 発表場所
      慶応大学理工学部(横浜市・日吉区)
    • 年月日
      2015-07-24 – 2015-07-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimal setup of a terrestrial laser scanner for capturing piping objects in plants2015

    • 著者名/発表者名
      Shin-ya Yamanishi
    • 学会等名
      2nd International Conference on Civil and Building Engineering Informatics
    • 発表場所
      東京コンベンションホール(東京都・中央区)
    • 年月日
      2015-04-22 – 2015-04-22
    • 国際学会
  • [備考] 北海道大学大学院情報科学研究科 ディジタル幾何処理工学研究室 HP

    • URL

      http://sdmwww.ssi.ist.hokudai.ac.jp/

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公開日: 2017-01-06  

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