Kaji Lab

KAJI LABORATORY

高度ICT社会における人とコンピュータの関わりを追求する研究室です。特に「屋内位置推定と位置情報サービス」「インタラクションメディア」をテーマとした研究をしています。

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DICOMO2022にて「履物裏に貼り付けたBLEビーコンによる歩数推定手法」というタイトルで発表してきました.
この発表で「ヤングリサーチャー賞」を受賞しました

履物裏に貼り付けたBLEビーコンによる歩数推定手法, 大鐘 勇輝, 榎堀 優, 梶 克彦, マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム2022論文集, pp.140-148, 2022.

発表概要

医療技術の発達による寿命の延伸と,これに伴う高齢化によって,介護業界の人手不足が社会問題となっている.高齢者介護施設では日常生活の介助の他に,健康維持を目的とした活動量の把握・管理が求められる.この作業の負担軽減を目指す試みとして,加速度センサやスマートフォン,カメラを用いた活動量推定が提案されているが,導入コストの問題により広く普及するには至っていない.そこで本研究では,低コストで導入・運用が行える活動量推定を目指し,BLEビーコンをセンサとして使用する歩数の推定手法を提案する.BLEビーコンから発信される電波は,受信機との距離や遮蔽状態の違いによって変化しやすい.この特徴に着目し,履物裏にBLEビーコンを貼り付け,歩行動作によって変化する受信電波強度から歩数を推定した.ただしこの際,貼り付ける履物の素材や歩行速度,受信機の設置位置が,受信電波強度に影響を与える可能性がある.本稿ではこれらの影響についても調査を行い,提案手法の有効性を確かめた.評価実験では,任意の速さで100歩分歩いてもらい,実際の歩数と推定歩数を比較して評価を行った.その結果,91.6%の精度で推定が行えると判明した.

報告と感想

こんにちは.M2になりました大鐘勇輝です. 7月13日(水)~7/15日(金)の日程で開催されたDICOMO2022において研究発表を行ってきましたので,報告させていただきます. 今回の発表では「履物裏に貼り付けたBLEビーコンによる歩数推定手法」というタイトルで,BLEビーコンを用いた歩数推定に関する研究を発表させていただきました. 今年はDICOMOに参加できる最後の年でしたが,コロナウイルスの影響を鑑み,残念ながらまたオンラインでの発表となりました. しかし,発表自体は非常に満足できる内容となり,去年に引き続き「ヤングリサーチャー賞」を受賞することができたのでとても嬉しかったです!!

kaji

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DICOMO2021にて「BLEビーコンを用いた車椅子使用者における活動量及び自走・介助の判定手法」というタイトルで発表してきました.
この発表で「ヤングリサーチャー賞」と「優秀論文賞」を受賞しました

BLEビーコンを用いた車椅子使用者における活動量及び自走・介助の判定手法, 大鐘 勇輝, 榎堀 優, 梶 克彦, マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム2021論文集,pp.1200-1207,2021.

発表概要

医療技術の発達により人の寿命は年々伸び,これに伴う高齢化によって介護業界の人手不足が社会問題となっている. 高齢者介護施設では日常生活の介助の他に,食事や運動による健康の維持や行動のモニタリングが求められる. これまで人におけるモニタリングの先行研究として,加速度センサを用いた手法や消費電力変化を用いた手法など,様々な手法が提案されてきた. しかし,これらの手法は車椅子使用者は対象外,または導入・運用コストが高いという問題がある. そこで本研究では,車椅子使用者を対象とした低コストなモニタリング手法を目指し,その基礎検討としてBLEビーコンを用いた活動量及び自走・介助の判定手法を提案する. BLEビーコンから発信される電波は微弱であるため,受信機との距離や向きによって電波強度が変化しやすい. この特徴を利用し,BLEビーコンを車椅子の車輪に取り付け,回転による受信電波強度の変化から推定を行う. ただし,BLEビーコンの電波は微弱であるがゆえ,建物構造や部材,ネットワーク機器による電波ノイズの影響を受けてしまい,正確に推定を行えない可能性がある. この問題を解決するため,提案手法ではBLEビーコンへの指向性アダプタの取り付けや,測定データへのデジタルフィルタの適用を行う. そして,ノイズを軽減したデータから車輪回転数と自走しているのか,介助されているのかを推定する. また,本稿では判定結果の可視化方法についても検討を行い,基本的な機能の試作を行う. 提案手法を用いてテスト環境で車椅子における自走・介助の判定精度を確かめた. その結果,自走と介助の判定は93.0%の精度で行えた.

報告と感想

こんにちは. M1になりました大鐘勇輝です. 6月30日(水)~7/2日(金)の日程で開催されたDICOMO2021において研究発表を行ってきましたので,報告させていただきます. 今回の発表では「BLEビーコンを用いた車椅子使用者における活動量及び自走・介助の判定手法」というタイトルで,BLEビーコンを用いた車椅子使用者のモニタリングに関する研究を発表させていただきました. これは以前、DICOMO2020で発表した「車輪に取り付けたBLEビーコンによる車椅子移動認識手法」の研究を介護施設におけるモニタリングとして拡張したもので,活動量や自走・介助の状態をBLEビーコンだけで推定するという研究になっています. 残念ながら去年に引き続き,今年もコロナウイルス流行の影響でオンライン開催となり,DICOMOの特徴でもある温泉地での開催が叶いませんでした. しかし,発表自体は非常に満足できる内容となり,その甲斐あってか「ヤングリサーチャー賞」を受賞できました!! DICOMOに参加するのは今年で3回目でしたが,賞を取れたのは今回が初めてだったのでとても嬉しかったです. 最近ようやくコロナウイルスのワクチン接種が始まったので,来年こそは温泉地で開催できると良いなぁ…

セルフ温泉&豪華な食事

自分たちの発表が終わった後に,宮川さんと一緒に打ち上げも兼ねてスーパー銭湯と食事に行ってきました. お肉とても美味しかったです.

kaji

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B4の水野涼雅です. 6月24日〜26日にリモートで開催されたDICOMO2020にて発表を行いましたので,報告します.

水野涼雅, 大鐘勇輝, 榎堀優, 梶克彦. BLEビーコンの受信電波強度を用いた睡眠位置認識及び褥瘡予防への応用, マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2020)シンポジウム, 6E-3, pp. 1071-1078, 2020.

研究概要

高齢化に伴う寝たきり状態の人の増加によってベッド上での行動把握が重要な情報となりつつある. 行動把握から,睡眠の質や褥瘡(じょくそう)の危険性がある程度把握できる. 本稿では褥瘡に注目する. 長時間同じ位置や姿勢で過ごすと,一定の箇所に圧力がかかり血流の悪化や汚れから褥瘡が発症してしまう. 発症してしまった場合,数時間おきに体位を変更し損傷箇所に圧がかからないようにしなければならず,発症した本人やその介護人にも負担になってしまう. そのため褥瘡の予防が重要となる.褥瘡対策として,ベッドに荷重センサを取り付けて位置の認識を行っているものやシーツ型の圧力センサを用いた睡眠位置認識手法がある. それらでは布団で適用が難しかったり専用のセンサや機器が必要になるため,我々はBLEビーコン(以下ビーコンと呼称)の受信電波強度を用いた睡眠位置認識手法を提案する. ビーコンをグリッド状に設置し,枕元に置いたスマホで電波を収集する. 収集したデータのそれぞれのビーコンのデータに対し,移動平均や正規化を行い閾値を用いて身体との重なりを判定する. 判定された状態を時系列ごとに表示をし位置を認識する. さらに認識した位置から移動量を計算し,褥瘡の発症予防につなげる手法を提案する.

感想

リモートでの発表は今回で2回目となりました. そのため,あまり緊張せず発表に望めました. と言っても矯正の影響から喋りづらくなっており,発表自体は読み上げ音声を用いて発表致しました. リモートならではの発表になったかなと思います. 質疑ではなぜか焦ってしまい,答えられるはずなのに答えられなかった質問があり後悔が残りました. やはりDICOMOは,リモートでの発表ではなく現地で発表したり聴講したりしたかったですね.

kaji

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DICOMO2020にて「車輪に取り付けたBLEビーコンによる車椅子移動認識手法」というタイトルで発表してきました.

大鐘勇輝, 水野涼雅, 榎堀優, 梶克彦, 車輪に取り付けたBLEビーコンによる車椅子移動認識手法 マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2020)シンポジウム, 6E-2, pp.1061-1070, 2020.

発表概要

医療技術の発達により人の寿命は年々伸び,WHO(世界保健機関)はこれからは単に寿命を延ばすのではなく,健康寿命を延ばしていくのが大切だと提唱している. 健康寿命を延ばす重要な要素の1つとして運動があり,それを知る指標として歩数を確認する方法が挙げられる. しかしながら,歩数は自立して歩ける人のみに適用できる指標であり,車椅子使用者ではこの指標を用いた運動量の推定は行えない. これまで車椅子における移動認識の先行研究として,GPSを用いた手法や加速度,角速度,地磁気を用いた手法など様々な手法が提案されてきた. しかし,これらの手法は高精度な位置推定に焦点を当てているため導入コストが高く,一般の人では運用が難しい. こで本研究ではBLEビーコンを用いて,低コストで導入・運用が行える移動認識手法を提案する. 本手法は車椅子にBLEビーコンを取り付け,状態によって変化するBLEビーコンの電波強度をもとに移動認識を行う. この時,取得したデータには様々なノイズが載っているため,複数のデジタルフィルタを適用しノイズの軽減を試みる. そして,ノイズを軽減したデータから車輪の回転数や回転方向を推定し,移動を推定していく. 上記の手法を用いてテスト環境で車椅子の移動認識精度を確かめた. その結果,車輪の回転数推定は100%,前進・後進推定は100%・98.5%の精度で推定できた. また移動経路推定は,長方形の周りを1周する移動,スラロームの動き,円の周りを1周する移動の3種類で実位置との誤差を比較し評価を行なった. その結果,それぞれの移動における平均推定誤差は13.95m,6.75m,6.51mであった.

報告と感想

こんにちは. B4の大鐘勇輝です. 6月24日(水)~6/26日(金)の日程で開催されたDICOMO2020において研究発表を行ってきましたので,報告させていただきます. 今回の発表では「車輪に取り付けたBLEビーコンによる車椅子移動認識手法」というタイトルで,BLEビーコンを用いた車椅子の移動認識に関する研究を発表させていただきました. これは以前,情報処理学会第82回全国大会で発表した「車輪に取り付けたBLEビーコンによる車椅子移動認識の基礎検討」から更に研究を深めたもので,実際に移動推定が行えるところまで進めたものになります. 残念ながら今年はコロナウイルス流行の影響でDICOMO史上初のオンライン開催となり,DICOMOの特徴でもある温泉地での開催が叶いませんでした. しかしながら,発表自体には大きな問題はなく,無事に終えることができましたので,ある意味で貴重な経験を得ることができました. 発表の結果,賞を取ることはできませんでしたが,より研究を進化させまた来年リベンジしたいと考えています.

DICOMOでのアルバイトについて

今回のDICOMO2020では発表者としてではなく,アルバイトとして裏方の仕事もさせて頂きました. 仕事内容は通常ですと会場の設営といった肉体労働ですが,今年は前述の通りオンライン開催ですので,主に発表時のタイムキーパーがメインの仕事でした. タイムキーパーは指定された時間にベルの音を流すといった単純な作業ですが,Zoom側の仕様で人間の声以外の音はノイズと見なされカットされてしまい,他の人にベル音が届かないという問題が発生しました. そこで急遽,人の声で経過時間を録音したものに差し替え,なんとか対処しました. オンライン発表での知見が少なく,最初はバタバタとしましたが2日目,3日目と経つにつれて次第に安定していき,無事に終えることができました. バイトを取り仕切っていた金沢工業大学の徳永雄一先生からも「今回,この会議が成功したことに,皆さんの貢献は非常に大きく,情報処理学会史上に救世主メンバーとして語り続けられることになるのではないかと思います.」とコメントを頂けたので非常に嬉しく思いました. コロナ禍のこの頃,様々な変化に適応していく必要がありますが,今回の経験を活かして頑張っていこうと思います.

kaji

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M2のharuki(井上晴稀)です. 本来は高知でやる予定だったDICOMO2020ですが,リモート発表で「列車の到着時間案内アプリの実用性向上」を発表しました.

井上晴稀, 梶克彦, 列車の到着時間案内アプリの実用性向上, マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2020)シンポジウム, 3A-3, pp.346-353, 2020.

発表概要

列車に乗ったときに,列車内でアプリケーションを開くと,自動で乗客の乗っている列車を推定して,到着時間を乗客に提示するスマートフォンアプリケーションです. アプリケーション自体は,DICOMO2019で発表しています. 何も情報を入れることなく,アプリケーションを起動するだけで到着時間の情報が得られるのが,このアプリケーションの特徴です. DICOMO2019では,列車を推定するのに大幅な時間がかかっていた問題点がありました. そのため,今回のDICOMO2020では,列車の推定にかかる処理時間の短縮を,精度を保ちつつ行う目的で処理の変更を提案・実装しました.

感想

学会発表はこれで3回目なので,緊張はしましたが初回ほど緊張するほどではありませんでした. 質疑応答で思うように応答できなかった部分があるので,そこは少し反省しています. これからの発表のときは,しっかりとアプリケーションやシステムの思想をしっかり答えられたら良いなと思っています. 本当は高知に行きたかったのですが,今回はリモート発表になってしまったのは残念でした. 今までの発表はすべて対面方式での発表だったので,リモート発表は初めて行いました. 聴いている人が見えないのは,緊張が少しほぐれた分,「しっかり聴いていただいているんだろうか」という若干の心配もありました. しかし,無事に終えてよかったです.リモートならではの楽しみ方もできたと思います. ただ,やはり温泉には行きたかったです. 今度夏に一人で旅行に行きます…

あと,今回の発表でヤングリサーチャー賞をいただきました. 指導してくださった先生,研究室のみなさん,ありがとうございました.

kaji

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M1の井上晴稀です. 7月3日〜7月5日に福島県磐梯熱海温泉 華の湯にて開催されたDICOMO2019において,研究発表を行いましたので報告します.

発表した研究

井上晴稀,梶克彦,乗車中の列車の各駅到着時間を自動表示するスマートフォンアプリケーション,マルチメディア,分散.協調とモバイル(DICOMO2019)シンポジウム,3A-2,pp.506-514,2019

研究概要

旅行や出張で遠出しているとき,その場所の交通事情がわからず急いで乗り物に乗ったとします. そのとき,ユーザは目的地までの到着する時間等を知ろうとします. このような情報は,乗り物の中にあるディスプレイでは詳しく提示されていないのが実情です. また,既存の乗換案内アプリケーションで目的地までの情報を得ようとすると,乗った駅や出発した時刻などの情報を入力する必要があり,手間がかかります.

そのため本研究では,乗客のスマートフォン端末を用いて自動的に乗っている列車を推定し,乗客に到着時間情報を提示するアプリケーションを開発および乗り物の推定手法を提案をします. 本研究では,移動手段を一つのサービスと捉え,様々なサービスを提供するMaaS(Mobility as a Service)の考えを取り入れています. 今回はあらゆる乗り物の中でも遅れが少ない鉄道に注目して推定手法を提案します. 列車に乗っている乗客は,アプリケーションを開くだけで列車の情報と到着時間情報が何も操作せずに得られます.

先行研究では,各駅停車の列車において,スマートフォンのセンサを用いて特徴量から駅間を推定し,応用として到着時間を提示する手法を提案しています. しかし,この手法では通過列車が存在する快速列車や特急列車といった優等列車では駅間推定が難しくなります. そこで本研究では,乗客の乗っている列車の路線と列車の進行方向を推定した後に,乗客の移動履歴に一番近い列車をGPSから推定する手法を提案します. これにより,優等列車においても到着時間情報の提供ができるようになります. また,本研究では複数の路線が並列走行していると判断した場合,乗客には隣接している路線の候補を提示します.

発表スライド

DICOMO乗車中の列車の各駅到着時間を自動表示するスマートフォンアプリケーション


感想

学会発表自体は初めてだったので,とても緊張しました. 特別招待講演の直後ということで,ハードルもかなり上がった状態からの発表でしたが,先生や先輩方からの指導もあり,無事発表を終えました. ありがとうございました.今回の発表に関する反省点は次に活かしたいと考えています.

個人的には初めての東北ということで,とてもワクワクしていました.実際に郡山市内を通り抜ける磐越西線に乗った瞬間,かなり興奮しました. 電車が2両編成(時間帯によっては4両もありましたが)でドアをボタンで開ける方式,もう完璧です. 私の地元である豊橋には飯田線というローカル路線が走っているので,この形式は随分慣れているのですが,実際に首都圏方面から来ていた人は驚いていたようです.

車内でヨークベニマルを見た瞬間に郡山を感じました. 実際には行きませんでしたが,また機会があれば行きたいと思います. 電車の風景はどんどん緑が多くなり,温泉街を感じる雰囲気に包まれ始め,磐梯熱海駅に到着しました. 前泊ということで特に歓迎の看板は立っていませんでした. 降りてから駅員さんに切符に無効印を押してもらったのですが,駅員さんの方言が強く,会津地方の洗礼を浴びました(地域的にはギリギリ中通りなんですが). おかげで前泊用に用意してくださったバスは無残にも私達を置いて出発. 「学会発表に来たからには運動しろ」というメッセージだったんでしょうか. 一緒にいた後輩たちと一緒に会場まで歩いていきました.

磐梯熱海は静岡県にある温泉街”熱海”の磐梯版ということで名付けられたそうです. 温泉街なので,あたりは旅館が非常に多く,歩いていると川の流れと共に雄大な自然あふれる街であると感じました. 駅から25分程度歩き,我々は会場である立派な旅館を目の当たりにしました. 青春18きっぷを使った旅行の宿泊先としてネットカフェを常用していた私からすると「こんなところに我々が泊まってもいいのだろうか」と驚いてしまいました.

会場では豪華な食事と温泉を堪能しました. とても楽しいひとときでした. 詳しくは実際に宿泊してください.

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