視覚障害者の屋外歩行時における安全性の向上に ... - Keio ...suzuk/ace/to-nakatsu/...徳田研究室ACE所属中津川紘太親：鈴木慧視覚障害者の屋外歩行時における安全性の向上に関する研究

2008 Graduation thesis mid presentation

視覚障害者の屋外歩行時における安全性の向上に関する研究

徳田研究室 ACE所属中津川紘太

親：鈴木慧

2008 Graduation thesis mid presentation

視覚障害者の屋外歩行時における安全性の向上に関する研究 2008 Graduation thesis mid presentation

本研究の概要

• ネットワークカメラを用いて自動車などの移動体の動作を予測し，視覚障害者に危険を知らせることでの移動時の安全性の向上を図る

penguin

ハイライト

タイトルに合わせて下さい！せっかくタイトルがうまく書けているので、ここでもそれを。この文では、誰のどんな場面での”安全性”なのかわかりにくい。屋内でもOKかな？とも思う。


アウトライン

• 視覚障害者を対象とした研究の考察

• 目的とアプローチ

• 視覚障害者のニーズに関する予備調査

• シナリオ例

• システムに関して– 移動体検出手法

– 複数カメラ協調を用いた接触危険度推定手法• 進行方向、速度

• 接触する時間、場所

• システム構成

• 評価方針

• スケジュール


背景～接触事故に関して～

• 視覚障害者の事故– 移動体との事故が多い

– 8割が道路で危険を感じている

• 移動体と接触した場合に重大な事故に繋がる可能性が高い

penguin

ハイライト

視覚障害者の事故が何なのか？これを書く。恐らく下2つのようやくになると思う。「視覚障害者の事故」この情報だけでは得られる情報は少なすぎる。


背景～危険検知の研究～

• 視覚障害者を対象とした研究の発展– Robotic Communication Terminals

• 環境システムと移動システムから構成

• ユーザの状態や意図, 障害物や動物体の

接近を検出

– 万歩計、地磁気センサを用いた歩行支援システム

• 誘導型歩行支援システム

• 道がそれていると注意を促す

• 歩行時間33％短縮

移動体を検知し、情報提供してから回避するまで余裕がない

penguin

ハイライト

時間的余裕がないにして下さい。発表するときに、もっと前もって警告できるシステムが良いことを自然に伝えられます。　　次のスライドともつながる。


関連研究に対する問題意識

• 移動体の接近に検知してから避けるまでの時間がないため、事故が起こる– ユーザの周囲の情報のみを取得している

• 移動体を検知してもユーザへ通知するころには接触している

• 精神的な準備ができない

penguin

ハイライト

を　だと思うんだけど・・・。違ってたらスマン。

penguin

ハイライト

ユーザの周囲の情報のみに基づいて危険検知しているに変える。具体的な避けるまでに時間がない理由をより具体的に述べる。


目的

• 今後ユーザに危険を及ぼす可能性のある移動体情報を提供することで精神的余裕を持って危険を回避する

penguin

ハイライト

研究ではこういう言い方はしない。「～をあらかじめ推定し」にする。回避することが目的じゃない。視覚障害者が実際に回避するまで面倒をみるわけじゃないから。やることは精神的余裕をもって危険を回避”可能”にすることである。


アプローチ

• 移動体とユーザの移動情報から今後移動体が接近する確率を算出し、ユーザに提供する

移動体の移動情報取得ユーザの移動情報取得

道路沿いに設置されたネットワークカメラを用いて検出

ユーザが携帯しているGPSを用いて検出

位置情報・進行方向・速度


対象ユーザ

• 視覚障害者

– 日常生活に支障をきたす障害を持つ人

– 視力を矯正しても新聞が読めない程度の弱視者• 推定100万人

• 視力低下

• 低コントラストの判別が困難

• 羞明


予備調査～視覚障害者のニーズ～

• 横浜訓盲学院の長嶋教頭へのインタビュー

（視覚障害者の移動に関して）

– 危険なのは急に飛び出てくる人や自転車、自動車

– 少し先にある物、起こりうる事の情報を知りたい

– 予測、見通しが大事

• 視覚障害者を対象とした調査研究

– （交差点前などにおける）精神的準備の重要性

– ～～～

penguin

はなまる

penguin

ハイライト

ここお願いしますね！


シナリオ

• 散歩で初めて歩く道路を歩行中のAさん・・・

20m先の交差点で左から車がきます

車は来ていません余裕を持って渡れます

penguin

ハイライト

左の地図と右下の図が連動していると良いので、連動してなかった場合はお願いします。


想定環境

• 道路沿いに複数のネットワークカメラが設置されており、それぞれのカメラが計算処理できる環境

検知・処理・情報発信


自動車側でなく環境側をスマートにする理由

• 自動車側をスマートにした場合

– 車種の仕様や新旧によるシステムの差異が発生する

– 障害者の情報を提供する必要があるため、プライバシー面で問題が生じる

環境側をスマートにする

penguin

ハイライト

移動体という話だったのに、急に車に限定されてしまっている。インタビューの結果、自転車は歩行車道を通るから車と同様に危険であることを述べる。自転車をスマート化するのは想定しにくいことを述べる。正直、対象が車だけだったら視覚障害者にビーコンを持たせておいて、ビーコン情報と車のカーナビ情報を組み合わせるほうが実現性があり、クレバーだと思う。（カーナビから付近に視覚障害者がいますと通知。これだけでもずいぶん違う。）


本研究における言葉の定義

• 接近危険度

– 移動体がユーザに危険を及ぼす可能性があるほど接近する確率

– ユーザに最も接近するまでの時間

• 移動体

– 自動車（四輪、二輪）および自転車


本システムの機能用件

1. 移動体検出

2. 移動体の位置、速度、進行方向推定

3. 移動体の車種推定

4. ユーザと移動体の接近場所、時間推定

5. 接近危険度推定

6. ユーザへの情報提供手法

penguin

ハイライト

こっから先は、本当に実現可能なのか？穴はないのか？ということを中心に見ていきます。中央大学から出張して帰ってきてからにします。今日の夜には赤入れ出せるかな？ひとまず、cheの赤入れと僕の赤入れを反映させてたら、もう一度印刷して論理的矛盾がないかチェックして、レジュメを1，2章この前まで進めていて下さい。疲れてるだろうから、とりあえず帰宅して家でリラックスしてレジュメ書いといてください。


移動体検出手法

• フレーム間差分– 時刻t と時刻t-i の画像の差分を取ることにより、移動体を

検出する

– 環境の明度変化に対応可能

– 背景画像を必要としない


移動情報推定手法1/2～ネットワークカメラ側の処理～

• 撮影した画像をカルマンフィルタを用いて移動体の位置、スピード、進行方向を推定する

1. 移動体の重心の移動軌跡を微分し、移動体の速度を推定

2. 移動体の矩形の面積より大まかな車種を推定

3. 移動体の軌跡より進行方向を推定


移動情報推定手法2/2～ネットワークカメラ側の処理～

• 予測が困難な右左折がある交差点やT字路におけ

る移動体の挙動に関して

– ネットワークカメラの情報からある交差点ごとの交通量と右左折の確率を算出することでモデル化


ユーザ情報推定手法～ユーザ側の処理～

1. GPSを用いて位置情報を取得

2. ユーザ周辺のネットワークカメラから移動体データを取得

3. 移動体が接近する確率を算出


最接近場所、時間推定手法

• 移動体データとユーザデータから、地図データ上で移動体が最も接近する場所と時間を推定


危険通知モデル

• 以下の条件の場合にユーザに通知

– ユーザと移動体の地図データ上で距離がゼロになるまで近づく可能性がある場合

• 同じ道路上に移動体とユーザがおり、距離が近づいている

• 移動体とユーザの導線がクロスする可能性がある

– 危険はなくても、交差点やT字路などユーザが緊張を強

いられる場面• 「自動車は来ていません」「左から自転車が来ています」


ユーザへの情報提供手法

• ユーザへ危険度情報を提供するタイミング– 移動体が接近する10秒前（仮）

– 交差点進入の10m手前（仮）

– 視覚障害者の同伴者による「声かけ」を参考

– 横浜訓盲学院理療科に通う16歳の生徒に協力を仰ぐ

– タイミングは今後も実験、インタビューして決定したい

• 提供する情報の取捨選択

– 危険度の高い情報を優先

– 緊急性の高い情報を優先


カメラに関して

• 設置ポリシー

• 実験しながら決めていきます

– 直線道路• 間隔

• 角度

– T字路

• 設置場所：

– 交差点• 設置場所：


ソフトウェア構成

• システムがカチっと決まったら書き直します


ハードウェア構成


予備実験・予備調査

• ユーザの歩行と情報提供のタイミングに関する調査– 8月26日より横浜訓盲学院にてボランティア

– 知人に協力していただき、調査

• 移動体の走行モデル化に関して

– 予備実験• 外周にカメラを設置、実験


評価方針

• システムの評価

– 接近危険度と実際の接近具合の比較

– 接近時間の誤差

– 移動体がユーザに最も接近すると予測したエリアと実際に接近したエリアの比較

• アンケート

– 恐怖軽減、精神的負担の軽減に関する評価• 視覚障害者による評価

• 健常者による擬似視覚障害体験下での評価


スケジュール

• 8月中：機能用件洗い出し

• 8月中：設計

• 9月～：実装

• 10月～：卒論執筆開始

• 11月～：評価（ORF中にも評価）


以上です

ありがとうございました

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