研究者詳細 - 河口　信夫

Velobug: A mobile system for 3D indoor mapping 査読有り

Wang W., Kaji K., Yamakawa K., Kawaguchi N., Hiroi K.

UbiComp and ISWC 2015 - Proceedings of the 2015 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing and the Proceedings of the 2015 ACM International Symposium on Wearable Computers 頁： 337 - 340 2015年9月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：UbiComp and ISWC 2015 - Proceedings of the 2015 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing and the Proceedings of the 2015 ACM International Symposium on Wearable Computers

In this work, we implement a mobile system called Velobug to measures 3D data of the environment. Velobug could generate dense and colored point cloud to reconstruct the environment for 3D mapping with long effective range. Velobug is mainly consisted of a Velodyne HDL-32e LiDAR senor and a Point Grey Research Ladybug3 panoramic camera. The LiDAR sensor is utilized to acquire 3D data of the environment and generate point cloud. Pictures captured by the panoramic camera are used for complementing RGB information of the point cloud after the calibration between the panoramic camera and the LiDAR sensor. We could maker point cloud denser by registering multiple frames of point cloud with Generalized Iterative Closet Point(Generalized-ICP) method. We evaluate Velobug in an underground shopping street near Nagoya Station. The experiment result shows the mobility, practicability and efficiency in reconstruction for 3D indoor mapping.

DOI： 10.1145/2800835.2800878

Design and implementation of algorithm for estimation of elevator travel distance using smartphone accelerometer 査読有り

Martinez A., Hiroi K., Kawaguchi N.

Since the advent of smartphones equipped with sophisticated sensing hardware, human activity recognition research has moved from utilizing dedicated sensing devices to using commercial smartphones. This paper presents the design of an algorithm to recognize and estimate travel distance when riding an elevator and its corresponding implementation within an app for a smartphone running Apple's mobile operating system (iOS). The algorithm receives solely the signal of the smartphone's accelerometer, recognizes that it belongs to an elevator ride, and proceeds to calculate the distance traveled by the rider. The algorithm has been designed in a way that simplifies the necessary operations to calculate the travel distance with the objective of minimizing processing power, while keeping the corresponding estimations highly accurate. This is an initial attempt towards the building of a robust, but simple and fast, real-time human activity recognition service on a wearable platform.

DOI： 10.1145/2800835.2801620

スマートステーションなごや:次世代屋内位置情報サービスの研究開発

屋内測位の基幹技術としての歩行者デッドレコニング (小特集ウェアラブル・ユビキタスコンピューティング研究の最新動向) Open Access

河口信夫, 梶克彦

情報処理 56 巻 ( 9 ) 頁： 855-857 2015年9月

河口信夫, 坂涼司, 一円真治, 飯田啓量, 山川健司, 廣井慧, 梶克彦

情報処理学会研究報告. UBI, [ユビキタスコンピューティングシステム] 2015 巻 ( 4 ) 頁： 1-7 2015年5月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

大規模駅周辺は複雑な立体構造を構成しており,店舗や構造の情報が集約されていないため,利用者のプロファイルや目的に応じた情報提供が適切になされていない.そこで,ICT を活用し大規模駅において利用者の多様な状況に対応し,適切な店舗や経路の推薦やナビゲーションを行う総合的な情報提供・屋内案内サービスを実現する.また,利用者の利便性を向上させると同時に,駅関連事業者との適切な情報流通を実現し,地域社会の活性化を促進する.特に,東京や大阪と並んで複雑な構造をしている名古屋駅周辺を対象とし,次世代位置情報サービスを提供するスマートステーション化することを目指す.本研究は,1.無線 LAN・磁気・PDR を統合した屋内位置推定,2.音声に基づいて経路案内を行うナビゲーションシステム,3.目的志向の店舗推薦システム,4.店舗情報の継続的更新を可能にするクラウドソーシングシステムといった 4 つのサブテーマから構成される.

HTML構造解析と機械学習に基づくイベント情報抽出システムの提案 Open Access

廖宸一, 廣井慧, 梶克彦, 河口信夫

情報処理学会研究報告. UBI, [ユビキタスコンピューティングシステム] 2015 巻 ( 13 ) 頁： 1-7 2015年5月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

本研究は,店舗のホームページやブログからクーポンやキャンペーンなどのイベント情報を抽出する方法を提案する.この方法を利用してユーザはをひとつひとつの店舗のホームページの閲覧を必要とせず,イベント情報抽出の網羅性と効率性を支援できる.本提案は Web ページブロック分割およびイベント情報認識の二つのタスクから構成される.一つ目のタスクでは Web ページをタイトルや説明文や日付などのイベント情報を含むブロックに分割する.従来の研究は特定なタグ,画面構成あるいはブロックの機能などを特徴量として Web ページを分割することが多く,半構造化データのイベント情報抽出が難しかった.本研究では HTML 構造解析に基づいて Web ページをブロックに分割する.二つ目のタスクとは分割されたブロックから不用な情報を取り除くため,イベント情報を識別する.本研究では機械学習の手法を用いてイベント情報の識別を実現する.名古屋駅地下街「エスカ」と「ユニモール」にある店舗 96 軒を対象として行った検証実験とその結果を示す.

Open Access

歩行時の磁気センシングデータの比較による移動経路推定手法 (知的環境とセンサネットワーク)

UbiComp2015チャレンジ

河口信夫

情報処理学会研究報告. UBI, [ユビキタスコンピューティングシステム] 2015 巻 ( 58 ) 頁： . 2015年2月

UbiComp2015チャレンジ

河口信夫

情報処理学会研究報告. MBL, [モバイルコンピューティングとユビキタス通信研究会研究報告] 2015 巻 ( 58 ) 頁： . 2015年2月

村田雄哉, 梶克彦, 廣井慧, 河口信夫, 神山剛, 太田賢, 稲村浩

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 巻 ( 418 ) 頁： 61-66 2015年1月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

スマートフォンやタブレット端末の普及とともに,ナビゲーションやライフログ管理などの位置情報サービスが普及し,GPS精度の不十分な屋内において位置情報を取得する方法が必要とされている.本研究では,磁気センサのみを利用した移動経路推定手法を提案する.屋内環境において移動経路は限られており,移動中に観測される磁気データは経路ごとに異なる.提案手法ではパーティクルフィルタを用い,候補となる経路の磁気データと推定対象の経路の磁気データを比較し,最終的にパーティクルの最も多く存在した経路を推定経路とみなす.パーティクルを時系列方向だけでなく逆方向にも移動可能にしており,経路を逆に進んだ場合にも経路を推定可能である.実環境で収集されたデータをもとに評価実験を行った.3種類の候補経路から経路を推定する場合,推定経路の正解率は約97%であった.

Indoor Positioning Method Integrating Pedestrian Dead Reckoning with Magnetic Field and WiFi Fingerprints

Ban Ryoji, Kaji Katsuhiko, Hiroi Kei, Kawaguchi Nobuo

2015 EIGHTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MOBILE COMPUTING AND UBIQUITOUS NETWORKING (ICMU) 頁： 167 - 172 2015年

An Event Data Extraction Method Based on HTML Structure Analysis and Machine Learning 査読有り

Liao Chenyi, Hiroi Kei, Kaji Katsuhiko, Kawaguchi Nobuo

IEEE 39TH ANNUAL COMPUTER SOFTWARE AND APPLICATIONS CONFERENCE WORKSHOPS (COMPSAC 2015), VOL 3 3 巻頁： 217 - 222 2015年

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：Proceedings - International Computer Software and Applications Conference

This paper proposes an event data extraction method that extracts business event data, such as coupons, tickets, sales campaigns, etc., from a homepage or blog of shops and pushes them to users. Users no longer need to browse their favorite shops' homepage one by one. The method supports comprehensiveness and effectiveness for event data obtainment. This proposition works into two tasks: web page block segmentation and event data identification. The first task segments the web page into blocks. Each of the blocks includes information, such as title, notification, date, etc. Relating to event information. Many related works suppose web page block segmentation based on specific tags, vision, function, etc. In this research, we propose a web page block segmentation method based on HTML document structure analysis. The second task is used to identity event data from segmented blocks. We propose a method to implement event data identification based on machine learning. We show the results of a verification experiment. Experimental data are from 96 shops located in two underground shopping streets UNIMALL and ESCA, at a train station in the city of Nagoya (Japan). Because the event data identification depends on the Japanese language, this method is available for all the Japanese home page.

DOI： 10.1109/COMPSAC.2015.235

Web of Science

浸水被害の画像を用いた市街地における浸水深の検出手法の提案

A pedestrian passage detection method by using spinning magnets on corridors. 査読有り

Chihiro Takeshima, Katsuhiko Kaji, Kei Hiroi, Nobuo Kawaguchi, Takeshi Kamiyama, Ken Ohta, Hiroshi Inamura

頁： 411 - 414 2015年

A pedestrian passage detection method by using spinning magnets on corridors. 査読有り

Chihiro Takeshima, Katsuhiko Kaji, Kei Hiroi, Nobuo Kawaguchi, Takeshi Kamiyama, Ken Ohta, Hiroshi Inamura

Proceedings of the 2015 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing and Proceedings of the 2015 ACM International Symposium on Wearable Computers, UbiComp/ISWC Adjunct 2015, Osaka, Japan, September 7-11, 2015 頁： 411 - 414 2015年

廣井慧 , 河口信夫

情報処理学会研究報告. HCI, ヒューマンコンピュータインタラクション研究会報告 2014 巻 ( 3 ) 頁： 1-6 2014年10月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

都市域での豪雨が起こす市街地の浸水被害を軽減するためには,浸水の発生箇所やその浸水深のような,浸水状況の情報提供が有効である.浸水状況を知ることで,道路上の危険箇所の歩行やアンダーパスでの車両の水没からの回避が可能になると考えられる.しかし,既存で用いられる水位計は定点観測用途が主であり,観測地点数が限られるため,観測点以外の浸水状況が把握できない.また,豪雨の発生時には浸水の様子を撮影した画像がインターネット上で多数共有されるが,浸水深を検出するためには量水板のように水位と比較可能な目安となる対象物が必要となるため,このような画像から浸水深を知ることが難しい.そこで,市街地における観測点以外の地点での浸水深の把握を目的に,インターネット上から収集した市街地の浸水の様子を撮影した画像を活用して,浸水深を検出する手法を提案する.本手法は,画像に写る人物の大きさと水位を比較し,人への影響に応じて膝以下,股下以下,胸部以下,胸部以上という分類で浸水深を推定することで,目安となる対象物を必要とせず,浸水深の検出を可能にする.提案手法を用いて,過去に市街地で発生した実際の浸水被害における浸水深を検出し,その結果を述べる.

安定歩行区間に基づく歩行軌跡推定手法

梶克彦 , 河口信夫

情報処理学会研究報告. HCI, ヒューマンコンピュータインタラクション研究会報告 2014 巻 ( 19 ) 頁： 1-8 2014年10月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

複数の歩行センシングデータを用いて建物構造を生成するためには,歩行センシングデータから歩行軌跡を正確に推定できなければならない.本稿では,右左折や蛇行を伴わない歩行が一定時間以上安定してセンシングできている区間を安定歩行区間と定義し,それに基づいて歩行軌跡を推定する手法を提案する.一般的に人は合理的に行動するため,安定歩行時には直線的な軌跡をたどると考えられる.また屋内の通路の多くは直線的である.よって,混雑した通路や複雑な形状の建物の歩行を除けば,移動の大半は直線的な歩行とみなせる.安定歩行区間の検出には角速度を用いる.検出された安定歩行区間を直線的な歩行とみなし,角速度に乗っているオフセット値を求め,ドリフトを除去する.また,多くの通路の曲がり角の角度が 90 度であるという建物知識を導入し,安定歩行区間同士が平行または垂直になるように歩行軌跡を修正する.さらに,安定歩行区間が一定以上の割合となる歩行センシングデータを,高精度の歩行軌跡推定が期待できる信頼性の高いデータみなす.屋内歩行センシングコーパス HASC-IPSC を用いて提案手法の評価実験を行い,歩行軌跡の推定手法と信頼性の高い歩行センシングデータの発見手法の双方で有効性を確認した.信頼性の高いデータに限定すれば,歩行軌跡末端における進行方向の誤差平均は約 7 度となり,90 度以上の大きな誤差になる割合は約 1 %となった.

自律型電源を用いた停電時に運用可能な市街地の浸水観測システムの提案 (ITS)

廣井慧, 仲倉利浩, 落合秀也, 井上朋哉, 山形与志樹, 河口信夫

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 巻 ( 225 ) 頁： 5-11 2014年9月

記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

都市域で発生する豪雨は,市街地の浸水を招き,避難者の歩行困難やアンダーパスでの車両の水没等,道路交通に大きな被害を与える.特に中小河川や水路から溢れる水は,一般市町村道のような生活道路の浸水を招く.浸水の発生箇所や浸水深の情報提供は,歩行者や車両の被害軽減に有効であるため,生活道路での浸水の情報提供を実現を目指し,安価で簡易に構築可能な浸水観測ネットワークFloodEyeの開発と実環境での運用を行っている.しかし,豪雨や浸水被害が拡大すると,市街地では停電が発生することが多く,浸水観測やデータ提供の継続が難しい.そこで本研究は,被害拡大後も安定的に運用でき,生活道路の浸水被害軽減に活用できる浸水観測システムの開発を行う.本システムは,豪雨発生前に太陽光から蓄電した電力を活用し,停電時に観測とFloodEyeへのデータ伝送をする自律型電源機能をもつ.本システムを実環境に設置して,観測とデータ伝送を行い,連続した降雨日での電力消費量を計測した.この計測結果をもとに,同程度の降雨発生時に安定的な運用を実現するための効率的な電力使用の分析を行う.近傍の降水量や警報の発表状況から推定する被害拡大の可能性,観測結果からの浸水の発生状況を用いた,観測とデータ伝送の制御開始タイミングの決定と時間間隔の最適化の考察結果を述べる.

自律型電源を用いた停電時に運用可能な市街地の浸水観測システムの提案

廣井慧 , 仲倉利浩 , 落合秀也 , 井上朋哉 , 山形与志樹 , 河口信夫

情報処理学会研究報告. ITS, [高度交通システム] 2014 巻 ( 2 ) 頁： 1 - 7 2014年9月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

都市域で発生する豪雨は,市街地の浸水を招き,避難者の歩行困難やアンダーパスでの車両の水没等,道路交通に大きな被害を与える.特に中小河川や水路から溢れる水は,一般市町村道のような生活道路の浸水を招く.浸水の発生箇所や浸水深の情報提供は,歩行者や車両の被害軽減に有効であるため,生活道路での浸水の情報提供を実現を目指し,安価で簡易に構築可能な浸水観測ネットワーク FloodEye の開発と実環境での運用を行っている.しかし,豪雨や浸水被害が拡大すると,市街地では停電が発生することが多く,浸水観測やデータ提供の継続が難しい.そこで本研究は,被害拡大後も安定的に運用でき,生活道路の浸水被害軽減に活用できる浸水観測システムの開発を行う.本システムは,豪雨発生前に太陽光から蓄電した電力を活用し,停電時に観測と FloodEye へのデータ伝送をする自律型電源機能をもつ.本システムを実環境に設置して,観測とデータ伝送を行い,連続した降雨日での電力消費量を計測した.この計測結果をもとに,同程度の降雨発生時に安定的な運用を実現するための効率的な電力使用の分析を行う.近傍の降水量や警報の発表状況から推定する被害拡大の可能性,観測結果からの浸水の発生状況を用いた,観測とデータ伝送の制御開始タイミングの決定と時間間隔の最適化の考察結果を述べる.

屋内歩行センシングコーパスHASC-IPSC利用のすすめ

梶克彦 , 渡辺穂高 , 坂涼司 , 河口信夫

情報処理学会研究報告. MBL, [モバイルコンピューティングとユビキタス通信研究会研究報告] 2014 巻 ( 8 ) 頁： 1 - 2 2014年8月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

近年のモバイルコンピューティング分野で盛んな研究テーマとして,屋内位置推定や建物構造の自動推定が挙げられる.しかし,現在までにこれらの研究で共通して利用可能なデータは存在せず,新たな手法を提案しても,既存研究との精度の比較検討が困難であった.そこで我々は,屋内位置推定研究と建物構造推定研究を主なターゲットとした,屋内歩行センシングコーパス (HASC-IPSC) を構築した.このデータ収集対象環境として選定した建物は,名古屋大学 IB 電子情報館の北棟 (B1F-5F),中棟 (B1F-2F),南棟 (1F-3F) の 3 つの建物である.これらの建物は互いに隣接しており,中庭や地下通路を通じて行き来できる (図1).被験者は Android 端末 2 台 (Nexus 4,Garaxy S3) を装着して建物内の様々な経路を移動する.この際被験者には普段と同様の歩行を心がけてもらい,通路中央の歩行,ドアを自分自身で開ける,階段を 1 段ずつ昇降するよう指示している.センサデータ収集には HASC Logger を用いた.収集したセンサ情報は,加速度 (3 軸),角速度 (3 軸),地磁気 (3 軸),気圧,無線 LAN の計 5 種類である.無線 LAN のサンプリングレートは 1Hz,その他は 100Hz とした.経路移動のセンサデータに対して,右左折や階段昇降といった詳細な行動ラベルが人手により付与されている.移動開始・終了,右左折やドア通過,階段昇降の開始・終了などのイベントに対しては,その行動をした時刻,行動の種類,対応するノード ID がラベルとして付与されている.また,イベントとイベントの間の移動行動 (リンクに相当) に対しては,行動の開始・終了時刻,行動の種類 (歩行・階段昇降),移動距離がラベルとして付与される.行動距離は,階段等の上下移動を伴う移動の場合,水平方向の移動距離に加え,垂直方向の移動距離,階段の段数が記述される.ラベルデータから経路を可視化した例を図 2 に示す.また各歩行移動データには,スタート地点を原点とした 1 秒ごとの 3 次元座標の正解データも用意されている.このデータを利用して,各研究で提案された歩行者デッドレコニング手法の精度を検証可能である.また,建物全体の歩行空間ネットワーク構造 (図 3) も用意されており,複数の歩行センシングデータを統合して建物構造を自動推定する研究のリファレンスデータとして利用できる.主な統計情報を表 1 に示す.被験者総数は 107 名,延べ経路センシングデータ数は 452 である.経路の種類は 114 種類であり,このうち同一建物内移動経路を 56 種類,異なる建物間の移動経路を 58 種類である.これまでの HASC Corpus では,被験者の年齢・性別的な偏りがみられていた.年齢や性別の違いは行動の仕方に影響を与える.例えば 20 代男性と 60 代女性では,歩行や階段昇降の姿勢や移動速度は明らかに異なる.そこで,HASC-IPSC ではできるだけ年齢と性別をバランスさせ,男女それぞれにつき 5 歳ごとの各世代の被験者数を 5 名程度用意した (表 2).本コーパスは,利用規約に同意いただければ,誰でも無料で利用可能である (http://hasc.jp/ipsc/).HASC-IPSC が本研究分野の発展促進に寄与することを期待する.