北海道大学大学院情報科学研究科

ソフト認証と健康モニタリング(妖精IT)

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[Papers]

バイオメトリックスなどを用いた高精度の認証システムを使用する場合、装置に指を接触させるな
ど、ユーザは認証のための動作を行う必要があります。しかし、これを何度も行うのはユーザにとって負担になります。例えば、家の玄関に高精度の認証装置をつけたとします。すると、(家から出るときも認証すれば)家の中に誰がいるのかはわかりますが、2人以上中にいる場合は、テレビの前に座っているのが誰なのかわかりません。テレビの前に座っているのが誰だかわかれば、その人の好みに合った番組をお勧めするなど、パーソナライズされたサービスを提供することが可能となります。しかし、テレビを観たり、冷蔵庫を開けるたびに、そのようなサービスのために認証動作を行うのはユーザにとって面倒です。そこでこの問題を解決する手段として、以下のような研究を行っています。

ユーザ追跡

一度認証されたユーザを完全に追跡できれば、その後の認証は必要ありません。ユーザ追跡には、ビデオカメラなどから得られる映像情報を使う方法も考えられますが、ユーザを監視されているという不安な気持ちにさせるという問題点があります。そこで、我々はユーザにとってそのような不安が少ない方法として、天井に設置された複数の赤外線センサーネットワークによりユーザの移動を感知し、追跡する研究を行っています[tai_2005]。

赤外線センサーを用いたユーザ追跡システム

出入口の指静脈センサー(日立製)により誰が入退出したかはわかるようになっています。 (ハード作成は野中先生)


認証動作を必要としないユーザ認証

監視されているという不安な気持ちにさせず、自然な振舞いからユーザを認識する方法の開発を目指しています。体重や座り方の違いを椅子に付けられた複数の圧力センサーでとらえて、ユーザの認証を行う研究をしています[masa_2005]。

圧力センサーを用いたユーザ認証システム

(ハード作成は野中先生)

個人認証と姿勢認証システム

着席者の健康モニタリング

高齢者は勿論ですが、若い人も常に健康に気を付ける必要があります。でも、病院へいくのは面倒。特に働き盛りの人は時間を見つけられない場合が多いです。こんなとき、普段の生活をしたまま健康診断をしてくれるとありがたいですね。心拍の測定や採血などを計るのがいいのですが手間がかかります。「自ら測定しないでもわかる」という訳にはいきませんね。 そこで私たちは上述の椅子に敷設された圧力センサを用いることで、座っているだけの人の健康状態を計ることを試みています。また、着席者の様々な情報(体重、座り方、重心の動揺)などから、その人の疲労度を定量化する研究もしています。さらに、天井センサーなどの情報を集めることで、より自然な方法で独居老人の健康モニタリングや過労死の防止に役立てることができると私たちは期待しています。[nakane_2011]

そこで我々は天井に設置した赤外線センサーネットワークを用いて、プライバシィを確保しつつも転倒があった場合その程度によって近親者や医療機関に通報するシステムの開発を進めている。人が歩いている途中で転倒した場合、落下による急激な加速度変化と体が伸びることに着目してこのシステムは転倒を検知する。[Tao_212a,b]

転倒検出と転倒予防

転倒は年に100万件以上発生しており、転倒が原因で毎年5000人もの人が亡くなっています。特に高齢者の転倒は後遺症や寝たきりなど,生活に大きな影響を与えます。この問題に対し、センサを用いて転倒を自動検出するシステムの研究が行われていますが、転倒後の発見では手遅れとなる可能性があります。 そのため、転倒しやすい場所を検出し対策を講じることが必要となります。転倒する原因のうち、つまずきが最も多く、約40%を占めます。従って、つまずきやすい場所の検出が予防につながると考えられます。 つまずきやすい場所を検出するには、つまずきの事象とつまずきが起こった位置を検出し、2つの結果を同定することが必要です。具体的には、つまずきの事象検出はスリッパの底に取り付けた加速度センサで行い、位置の検出は天井に複数取り付けた赤外線センサで行います。その際、センサ装着の負担をできる限りなくし、ビデオカメラを使用しないことで利用者のプライバシーを配慮した見守りができるようにしています。また、緊急通報の実現も考慮し、快適で安心な見守りができるシステムを目指して研究を行っています。(担当 : 佐々木)


眠気要因の発見

日中にどうしても眠くなってしまうことはありませんか。 例えば授業中や作業中はどうでしょう、試験が近いときや締切が近いときは困ってしまいますね。 では何故眠気を感じるのでしょう、疲れや睡眠不足?それとも部屋が暖かかったり先生の話が退屈なせいでしょうか? 何故眠たくなるのか、その原因を教えてくれる存在が居ればこんな眠気とはおさらばです。 そこで私たちは授業中の学生を対象に、学生全体の眠気を可視化し温度や音響といった環境情報との関連を調査することで眠気要因の発見を試みています。 将来的には眠気を感じたときに教えてくれるだけでなく、 眠気を感じにくい環境や授業作りに役立てることができると期待しています。(担当 : 西川)

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