茨城大学
工学部
知能システム工学科

顔写真
助教

住谷 秀保

スミヤ ヒデヤス
SUMIYA Hideyasu

経歴

  1. ポーランド日本情報工科大学 JICA 短期専門家  1997/07-1997/10
  2. ドイツ ビーレフェルト大学 客員研究員 1998/04-1999/03

学位

  1. 修士(工学) 茨城大学

教育・研究活動状況

ヒトと機械をつなぐ技術開発 工学技術を利用した人と人をつなぐ技術開発
自動計測制御(高速高精度位置決めと安定化,制振)
ヒューマンインターフェース(歩行支援視覚機能代行インターフェース)
ロボット制御(脳波駆動による人に優しいロボット制御)
ライフサポート技術(自立姿勢解析,足底刺激負荷によるストレス緩和技術)
自動静/動画像認識(ステレオマップの高速生成,植物の葉部形状からの自動種別認識)

研究分野

  1. 認知科学
  2. 知覚情報処理・知能ロボティクス
  3. リハビリテーション科学・福祉工学
  4. 機械力学・制御
  5. 知能機械学・機械システム

研究キーワード

  1. (1)歩行補助インターフェース,(2)視覚機能障害,(3)触覚ディスプレイ,(4)感覚代行,(5)直接操作感,(6)周囲状況伝達 (7)画像認識・解析 (8)自動計測 制御 (9)人工知能(自動認識判別 ニューラルネットワーク、ファジー など)

研究テーマ

  1. 距離形状情報および周囲状況を実時間伝達する視覚機能代行触覚ディスプレイ 距離形状情報および周囲状況を実時間伝達する視覚機能代行触覚ディスプレイ開発研究で直接操作感を考慮した理解しやすいインターフェース開発の観点から触覚提示デバイスTDGの皮膚上配置と信号提示方法の検討および周囲状況提示装置を開発。 2005/04-2006/03
  2. 実時間顔認識技術利用顔位置呈示触覚ディスプレイの開発 ビデオキャプチャボードを必要とせず、簡易型のビデオ入力装置のみを用い実時間で顔認識を行い、周囲のヒトの存在位置を触覚利用伝達装置で示すインターフェースの開発。視覚障害者が周囲に存在する人と積極的に話しかけることができ能動的なコミュニケーションを介助することを目指す。 2005/04-現在
  3. 脳波利用による人にやさしい実時間ロボット駆動 実時間での脳波(EEG)による入力インターフェースを開発している。EEGは動的に変化する背理信号の外乱により特徴解析が難しい(機能解析には積算平均化処理やダイナミックネットワーク利用が必要でリアルタイム化が困難)のが定説であるが、本研究ではある特定試行により再現性のあるパターンが0.5~1で検出されることを確認しリアルタイム制御入力として利用を行っている。具体的な信号利用としてロボット駆動やコンピュータ入力支援などを行っている。 1998/04-現在
  4. 高齢化における疾病事故予防のための自己体力評価システム (視覚追従動作のモデル化と健康指標の提案) 高齢化にともなう疾病や事故を未然に防ぐ予防の意識が重要視されている。予防には自己体力を客観的に把握して意識と実際の体のギャップをなくすことが重要である。本研究では視覚追従動作におけるヒトの動作をモデル化しその特徴解析を行い、各年齢の認知判断能力、運動能力などの標準値を示し、高齢化の傾向がどのように現れるのかについて解析している。 1998/04-現在
  5. 高齢化における疾病事故予防のための自己体力評価システム2 (歩行動作の特徴解析(高齢化傾向解析)と健康指標の提案) 歩行動作における膝、かかと、つま先をリアルタイムに画像処理を用いて解析し、各ターゲットの動きの周期性、安定性、運動量その他を解析するシステムを開発。これらのデータを元に各年齢の標準値を算出し健康指標を提案する。 1998/04-1998/04
  6. 低次モードアクチュエータによる高次モード振動制振制御法の開発 (モデル規範予測制御ピッチ駆動制振制御) 高速高精度位置決めには駆動系の弾性による残留振動が悪影響を及ぼすため同振動モードのアクチュエータを使って制振するのが通常の方法である。本研究では対象とする振動モードに対し従来制御性能が劣る(むだ時間を有し、駆動動作特性が劣る)アクチュエータのみで遅れ時間を考慮した制振制御法を用い、残留振動を従来の17.5%まで軽減し従来よりワンランク上の制振効果が得られることを確認している。 1998/04-1998/04
  7. ゆらぎ効果利用による横位使用足底マッサージ型ストレス緩和装置の開発 1/fゆらぎや超低周波を利用したゆらぎ信号により足底に刺激負荷を与え血流や体温保持、血圧などに対しストレス緩和効果をもたらす装置を開発。 1998/04-1998/04
  8. 蛍自動追尾及び蛍光明度自動計測とそのゆらぎ解析 画像処理による移動蛍の自動追尾およびオンライン明度計測とその1/fゆらぎ解析 2011/11-2012/11

共同・受託研究希望テーマ

  1. 脳波利用応用による快適性を考慮したデバイス(ロボット)開発 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究,その他
  2. 視覚機能代行 歩行支援インタフェース 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究,その他
  3. 重心動揺によるヒトの動作解析と健康評価 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究,その他
  4. リアルタイム顔認識技術を利用した伝達ディスプレイおよび入力支援インターフェース開発 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究,その他
  5. 自動計測制御 位置決め技術 画像計測解析応用 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究,その他

著書

  1. Mobile Robots: Perception & Navigation Guillem ALENYA and Carme TORRAS,他 Hideyasu SUMIYA(第18著者、他30名) Advanced Robotic Systems 2007/03 ISBN 3-86611-283-1

論文

  1. 研究論文(学術雑誌) 共著 Sensing and Control of Friction in Positioning Masatake Shiraishi and Hideyasu Sumiya International Journal of Automation Technology Vol.7/ No.5, 476-481 2013/09/05 This paper focuses on a robust friction sensing methodology based on the sensor fusion via the neural network from AE(acoustic emission) sensors and the feedforward control for the compensation of friction.This compensation si found to be useful for positioning control when frictions applied to the system are adequately and robustly estimated. Encouraging transient response and steady-state control performance were observed in the experimental results of positioning control of a one-dimensional transmission mechanism. The proposed friction sensing and feed forward control can be applied without modifications for nanoscale positioning.
  2. (MISC)総説・解説(大学・研究所紀要) 共著 人間対応型電動車椅子の走行制御 放送大学研究年報 29, 115-120 2011 0911-4505
  3. (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ) 共著 Communication Assistive Eye Control Mouse Driver Use For the GPC Takashi Miyashita, Masatatoshi Iwabuchi, Hideyasu Sumiya Proc. of ISCIU7 P-003, 1-2 2011/12
  4. (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ) 共著 A Consideration on Photosensitivity against Blinking Stimulation in Aspect of Evoked EEG Activity – PSE Prevention and Relaxation Effect Yuuki Nakao, Tomoyuki Shinji, Hideyasu Sumiya Proc. of ISCIU7 P-010, 1-2 2011/12
  5. (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ) 共著 Self body strength assessment system based on stable gait pattern indexes Kazuki Yoshida, Hideyasu Sumiya Proc. of ISCIU7 O-209, 1-2 2011/12

研究発表

  1. ポスター発表 Inner Pressure Control for External Airbag System ICPT2014 (the 6th International Conference on Positioning Technology) 2014/11/18 An external airbag system in which the airbags deploy outside the vehicle before a collision has been proposed. The developed system uses four airbags that are mounted inside the front and rear bumpers and both side doors. The problem in this system is “how to control inner pressure of airbags immediately after collision” so as to absorb the crash energy as much as possible. Firstly, a model of inner pressure variation in the airbag was given for this solution from the fluid dynamics standpoint and its simulation was performed by changing the outlet area and the crash load in the airbag system. According to the experiment, this model was basically approximated by the second order transfer function in which the input is a crash load and the output is the resultant inner pressure of the airbag. Secondly, a crash test was implemented at a vehicle speed of less than 50 km/h and the inner pressure change was measured at a collision to the truck tires with several airbag outlet areas. Experimental results show that the damping factor immediately after the collision is one of measures to absorb the crash energy if the outlet area of an airbag is adequately designed. They also suggest a possibility of the prediction of inner pressure change at a high speed crash over 50 km/h.
  2. 口頭発表(一般) 頭皮電位パタン解析による眼球移動方向の高速推定と応用 (社)電気学会東京支部茨城講演会 2013/11/24 脳波は人の行動や精神活動などに対し多くの情報 を含んでいる.そのため,EEG に始まる脳機能野解析 は基礎研究のみならずその応用についての開発例も 多く報告されている.しかし,脳内部を測定するた めには処理に多くの時間を有するという問題がある. そこで本研究では即応性を有するインターフェイス 構築のため,眼球動作に伴う頭皮上電位に着目した. 反映する電極位置の特定と電位時系列による眼筋誘 起電位自動判別について考察した.
  3. 口頭発表(一般) 多重ループ写像による擬似ゆらぎ自然音生成 (社)電気学会東京支部茨城講演会 2013/11/24 本研究では, 自然音の特徴を持つ 擬似自然ゆらぎ信号の 生成を目的としている. 従来の研究成果では,自然のゆらぎを 実現するための計算コストが問題となっていた.今回は,自然 600 音の解析を行い,得られたループ状の写像をもとに低計算コストのゆらぎ信号生成法について提案する.自然の波音から 多重ループの写像が観測された.これを頻度分布にもとづき 2 300 重ループ構造を QUIL 写像を提案し,ゆらぎ生成を行い,そのスペクトルが自然のゆらぎと近似していることを示す.
  4. 口頭発表(一般) 飽和を伴う移動明滅物体の実時間画像トラッキングと明度補正法 (社)電気学会東京支部茨城講演会 2013/11/24 This study aims at attainment of robust illumination measurement, which are moving/flying blinking object like firefly. It is necessary to develop robust tracking method to achieve this steady mesurement. We proposed the hybrid object tracking method with adaptive illumination threshold setting, morphology noise reduction and elliptic fitting. THis new tracking method shows steady tracking and center estimation, besides LK feature tracking fails in tracking situation.
  5. 口頭発表(一般) ゆらぎ信号の移相パタン情報とループ状写像による軽量高速擬似自然信号生成 日本機械学会2013年茨城講演会 2013/09/06 1/f ゆらぎを利用した癒し効果が数多く報告されており,癒し環 境に 1/f ゆらぎが観測されることは知られている. 本研究では, 擬似自然 ゆらぎ信号 の生成を目的としている. まず自然音の波音音圧変化に ついて解析し,移相の重要性を 確認した.さらに今回は波音 音圧の 写像 を算出した結果,ルー プ状の写像と二層構造の特徴を観測し,これらを利用したゆらぎ 信号生成アルゴリズム を提案. 4 式を用いてゆらぎ信号生成す ることで軽量高速化を実現した.

受賞

  1. (社)電気学会東京支部茨城講演会 優秀口頭発表賞 頭皮電位パタン解析による眼球移動方向の高速推定と応用 2013/11/24
  2. 電気学会東京支部茨城支所研究発表会 優秀口頭発表賞 重度障害者向け眼球操作PC入力支援デバイスの辺縁部凝視時虹彩検出精度改善 2012/11/24
  3. 第20回日本機械学会関東支部茨城講演会 優秀口頭発表賞 1/fスペクトル再合成における移相情報導入効果 2012/08/24
  4. 第20回日本機械学会関東支部茨城講演会 優秀口頭発表賞 低周波光明滅刺激に対する視覚野活動の周波数依存同期および非同期現象 2012/08/24
  5. 第18回電気学会東京支部茨城支所研究発表会講演論文賞 Oral presentation award 擬似自然音生成アルゴリズムによる振動リラクセーション効果の検証 2010/11/14

担当授業科目

  1. プログラミング演習IB
  2. 知能システム工学実験IA
  3. 知能システム工学実験IB
  4. 知能システム工学実験IIA
  5. 知能システム工学実験IIB

所属学協会

  1. 日本機械学会
  2. 日本ロボット学会
  3. 計測自動制御学会