MF Researcher Database

研究者データベース

詳細

横山　清子 (ヨコヤマ　キヨコ)

  • データサイエンス学部　教授
メールアドレス： yokoyamasda.nagoya-cu.ac.jp
Last Updated :2024/03/19

研究者情報

学位

  • 名古屋工業大学工学研究科情報工学専攻／博士（工学）

ホームページURL

科研費研究者番号

  • 50174868

J-Global ID

研究キーワード

  • 動作解析   生体信号処理   人間工学   

研究分野

  • ライフサイエンス / 生体医工学

経歴

  • 1984-1994 豊田工業高等専門学校1994-1996 名古屋市立女子短期大学

学歴

  • 1982年04月 - 1984年03月   名古屋工業大学   大学院工学研究科   電気情報工学専攻（旧専攻）
  •         - 1982年   名古屋工業大学   工学部   情報工学科

所属学協会

  • IEEE   電気学会   芸術工学会   日本ME学会   日本人間工学会   情報処理学会   電子情報通信学会   

研究活動情報

論文

MISC

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2022年04月 -2025年03月 
    代表者 : 梅谷 智弘; 才脇 直樹; 横山 清子; 田村 祐一
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2022年04月 -2025年03月 
    代表者 : 林 香月; 横山 清子; 榎原 毅; 堀 寧; 影山 友章
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2019年04月 -2022年03月 
    代表者 : 横山 清子; 鈴木 賢一; 内田 恵; 梅谷 智弘; 塙 大; 渡邊 裕司; 明智 龍男; 奥山 徹
     
    本研究では、プライバシー保護の観点から監視カメラが利用できない療養環境において、ベッドや患者の着衣などに装着するセンサー、身体に装着するウェアラブルセンサーからの出力データを用い、事故の予防やせん妄発症の予兆検知を機械学習により行うことを目的とする。 ベッド面の面圧分布センサー上での10数名の実験参加者を対象として、寝返り、起き上がり動作の測定実験を実施した。動作前後の重心位置の左右および上下方向の差、動作中の左右および上下の速度ベクトル、および加速度ベクトルを入力とし、ビデオから判別した寝返り、起き上がり動作をラベルとした機械学習によりこれらの動作を識別できる可能性を得ている。 夜間覚醒やせん妄発症に伴う自律神経活動バランスの変化や乱れを検出するためには、心電図拍動間隔時系列の周波数情報が必要となる。一方でスマートウォッチやベッド面装着センサーから得られる心拍情報は、心電図拍動間隔時系列と比較して時間分解能が低いため、センサーから得られる心拍情報の周波数解析は自律神経活動バランス評価に適さない。スマートウォッチで測定される心拍情報と心電図の同期測定を行い、心電図R-R間隔から算出される自律神経活動バランス指標をスマートウォッチの心拍情報から算出される時間領域指標を用い、機械学習による回帰モデルを作成した。これによりスマートウォッチやベッド面装着型バイタルセンサーを活用した高精度の自律神経活動バランス評価により、夜間覚醒や自律神経活動バランスの乱れの早急な検知への応用が可能となる。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2017年04月 -2021年03月 
    代表者 : 高田 宗樹; 杉浦 明弘; 横山 清子; 高田 真澄; 宮尾 克
     
    これまで映像視認時における体平衡系の不安定化を直接、捉えることはできなかった。一方、研究代表者は定常非ガウス時系列に対する「確率過程論的な数理モデルの構成理論」を構築しており、今般、独立成分間の変動の比較を可能にするため、同理論の改良を図り、体平衡系への影響計測の高精度化に成功した。確率微分方程式の数値解析の評価指標に、観測データの確率密度分布の標準偏差、尖度、歪度の他、新たに、非線形解析で用いられる並進誤差を導入して、計算アルゴリズムを伸展させた。その結果、被験者ごとに計測データから、体平衡系を記述する確率微分方程式を特定する新しい理論的な体系を構築した。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2017年04月 -2020年03月 
    代表者 : 梅谷 智弘; 才脇 直樹; 横山 清子; 田村 祐一
     
    遠隔作業での操作空間を知能化するとき，簡便な手法でアンビエント知能環境を構築し，呈示や空間制御に必要な情報をモデル化することが求められる。本研究では，簡便なアンビエント計測情報を用いて，人の周囲を知能化する空間を構築し，作業を違和感なく支援できる知能化空間の構築に取り組む。研究期間では，(1)環境負荷が小さい，簡便に構築した知能化空間での感覚呈示支援，(2)作業者の内部・外部計測を用いた知能化空間の制御，(3)支援システムの構築に関する研究開発を行い，有効性を検証した。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2014年04月 -2018年03月 
    代表者 : 高田 宗樹; 横山 清子; 宮尾 克
     
    不快な症状を惹起する立体映像と比較して、「周辺視の伴わない立体映像」や「周辺視することにより遠近感の手がかりのある立体映像」の視認が体平衡系等に与える影響が小さいことを確認することができた。また、立体映像の視認時間と不快な症状が継続する時間についても知見が得られた。任意に視点を動かすことを許すと、視距離の異なる対象を次々と被験者は視認することになる。水晶体調節と輻輳の2つの制御系に相互作用がその都度、生じるようになり、時間変動を伴う。この非平衡状態こそが生体制御系に負担を加えており、間欠的な水晶体調節と輻輳の不一致も生み出していると考えられる。
  • 「触って体験型」博物館展示計画のための３Dディジタル造形技術の開発
    科学研究費補助金 基盤研究（C)
    研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 
    代表者 : 横山 清子
  • 人の生体情報との対話機能を有する車室内空間デザインに関する研究
    科学研究費補助金 基盤研究（C)
    研究期間 : 2010年04月 -2013年03月 
    代表者 : 横山 清子
  • グリップのユニバーサルデザイン化のための表面形状の最適設計
    JST：研究成果展開事業
    研究期間 : 2012年 -2013年 
    代表者 : 横山 清子
  • 運転者の心拍・呼吸を用いた自動車運転時覚醒度維持・向上システムの開発
    JST：研究成果展開事業
    研究期間 : 2009年 -2009年 
    代表者 : 横山 清子
  • ストレス低減のための映像と音楽を用いた生体情報提示システムの設計
    科学研究費補助金 基盤研究（C)
    研究期間 : 2004年04月 -2006年03月 
    代表者 : 横山 清子
  • 生体信号から音楽へのインタラクティブ変換システムの設計と応用に関する研究
    研究期間 : 2001年 -2002年
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2001年 -2001年 
    代表者 : 山本 眞輔; 横山 清子; 吉村 ミツ
     
    1.収集対象データを主として日本舞踊にして、複数の演技者の間での個人性、熟達度、流派の違いなどを明らかにするため同じ曲目の部分を同じ流派の複数の名取り、異なる流派の名取り達に演技して貰った。また、データ圧縮法の検討のために一部テンポの異なる曲と踊りも対象にした 2.日本舞踊の舞踊家など延べ人数8人に赤外線マーカをつけて動作解析装置の舞台で演技をして貰った。その動きを解析可能な形にするための編集作業は、動作解析装置利用上最も時間のかかる部分であるが、可能な限り編集した。 3.編集済みの動きデータから開発したアルゴリズムを用いて注目動作部分を抽出し、舞踊動作特性「振り」、「構え」、「立ち位置」等を検討した。又、踊り動作のデータ圧縮法を新たに開発検討した。 4.研究結果をまとめて外部発表した。「Quantification of Characteristic Feature of Japanese Dance for individuality Recognition」をフランス開催のIEEEのRobot-Human Interactive Communicationに関するWorkshopで、「日本舞踊の「振り」部分抽出とその特性の定量化の試み」を電子情報通信学会論文誌に、「周波数解析による踊り動作のデータ圧縮方法の検討」を情報処理学会研究会人文科学とコンピュータのシンポジウムで、「モーションキャプチャによる日本舞踊動作の解析」を立命館のモーションキャプチャーと舞踊研究シンポジウムでそれぞれ発表した。 5.集めたデータの編集作業はまだ残っている。新たな舞踊の特性の定量化、呼吸とのかねあいでわかる「間」の研究、伝統芸能の具体的な保存法なども今後の課題である。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1999年 -2001年 
    代表者 : 吉村 ミツ; 森 旬子; 吉村 功; 横山 清子
     
    1.これまで行ってきた筆者認識に関する研究成果を関係する国際会議で発表した。 2.1昨年度グラフィックデザイナーが考案した署名のデザイン法則は5種類あった。一昨年度の署名照合実験にはそれら5種類の中でデザイナーがその名前にとってデザイン的に最も優れている署名を指定したものを用いた。そのためデザインルールのどれが有効なのか不明であった。 3.昨年度はグラフィリクデザイナーにデザインしてもらった5種類すべてを用いる照合実験を行った。その結果他より可読性のある普通の順にかかれたデザイン署名の誤照合率が低かった。そこで、比較実験としてデザインしない筆記者自身が普通に用いている署名に対して照合実験を行った。結果は普通の署名では真似されやすく、デザイン署名の誤照合率より悪く高かった。 4.今年度は他人ではなく本人がデザインした署名を用いた。即ち、デザインルールやこれまでデザインした署名などを見せて他人に真似されない署名をデザインして用いなさいという指示を与えた。署名は横文字3人、日本字7人であった。どちらもデザイン性の点での優劣の差はなかった。なお、偽筆作成時は十分練習させて行った。自動照合の結果は第1種、第2種共に誤照合率が0%という結果が得られたが、最も不成績の署名ではオンラインでは平均」誤照合率が35%、オフラインでは5%という結果であった。平均してこれまでの照合結果よりは低い結果を得た。 5.結論として署名作成者が他人でも本人でも不成績の署名は自分自身が書きにくい所が問題だった。提案したデザイン法は誤照合率を低くするが独自の工夫を付け加えることも必要とわかった。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1997年 -2000年 
    代表者 : 小関 修; 加藤 昇平; 横山 清子; 渡辺 與作; 吉岡 貴芳
     
    人の抱く感情についての定量的評価を目指して,表情および脳波に着目した解析を行った。 表情については,これまでに行われていない感情の強さの評価を考え,表情(口の横の開き),心拍RR間隔および皮膚伝導水準を入力とし,面白い・楽しいという感情の強さを出力とする推定式を作成し,娯楽映画鑑賞時の推定精度を評価した。その結果,面白い・楽しいの強さの最大値を3とするとき,誤差約0.3で,推定が行えることを確認し,提案した手法の有効性を示した。 脳波については,快・不快感情における脳波の特徴を,従来から行われているα波の1/f^mゆらぎ,α波の強さ,および今回新たに提案するα波のパワーフローにより解析した。電極は前頭部左右2箇所(F_,F_),後頭部左右2箇所(O_1,O_2)の合計4箇所とした。1/f^mゆらぎについては,先行研究を改良した手法により解析し,F_のα波成分において,快のm>不快のmとなる有意な傾向が確認された。α波の強さについては,4個所の電極のいずれにおいても,快・不快における有意な差は見出されなかった。多次元自己回帰モデルに基づいて複数の電極間の脳波信号の流れを求めるパワーフロー解析においては,4個所の電極のうちF_,F_,O_2において,快よりも不快時に,パワーフローが増加する有意な傾向が見出された。これにより,新たに提案したパワーフローの,快・不快の脳波の特徴を表す指標としての可能性が明らかになった。加えて,パワーフロー解析を行うために,多次元自己回帰モデルにおけるホワイトノイズ源間の独立性について検討し,脳波の場合,10cm程度の距離をとった場合に,誤差の少ないモデル化が行えることを示した。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1992年 -1993年 
    代表者 : 渡辺 與作; 横山 清子; 高田 和之
     
    臨床医学分野では、従来、重心動揺計で身体の「ゆらぎ」を計測し、姿勢調節系の異常部位の判定を、「ゆらぎ」の特定の固有周波数により推定している場合がある。「ゆらぎ」に認められる複数の固有周波数の起源を特定する方法の開発が期待されている。 本研究では、站椿姿勢等の立位姿勢と震せん状態(びんぼうゆすり)等における「ゆらぎ」の中の固有振動数を自己回帰モデルによる解析システムの開発を行った。 (1)各種の姿勢における足関節角度、膝関節角度と前後方向の重心位置の"ゆらぎ"をそれぞれ指定した筋張力の状態で測定でき、その"ゆらぎ"の固有振動数を解析するシステムを開発した。「ゆらぎ」の解析結果より、何れの立位姿勢にも共通する固有振動数は,10Hzと約5Hzの振動数であることが分かった。前者は特に安定し、後者は被験者により相違が認められた。 (2)立位姿勢における「ゆらぎ」の固有振動数の起源の解析と考察を行うため、椅子に座った状態において下肢部分に生じる震せん(tremor)を足関節角度と膝関節角度と大腿直筋の表面筋電図を測定しそれらのスペクトル解析も併せて行った。その結果,明瞭に5Hzと10Hzの振動数成分が認められた。各種の姿勢間で固有振動数に差は認められず、その起源は同じ可能性が高いと考えられる。 (3)膝関節と足関節角度と重心位置の約10Hzの固有振動数について、立位姿勢の種類による固有振動数の平均値の差の検定結果、姿勢による差異は何れについても認められなかった。 従来の重心のゆらぎの検討は1次元の時系列がほとんどであり、多次元時系列として情報処理系は認められない。立位姿勢時の「ゆらぎ」を多次元時系列データとして計測するシステムを構築し,姿勢制御系の解析・評価を行うことが今後期待される。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1989年 -1990年 
    代表者 : 渡辺 與作; 横山 清子; 高田 和之
     
    身体の筋力を維持・向上させる3条件は,筋肉への負荷の大きさ,負荷時間と頻度でこれらが適切でないと効果が少ないことが分っている.従って,筋肉への負荷の大きさを計算し被験者へ提示することが可能となれば筋力トレ-ニングを効果的に行える.しかし,筋力(筋張力)は生体内であるため直接測定できないが,本研究の方法によれば間接的であるが推定できる. 本研究の目的は,抗重力筋群の一つである,下肢筋(大腿四頭筋,腓腹筋等)への等尺性負荷を加えるために膝を届曲させた立位姿勢における下肢筋力の計算方法の検討とその結果を被験者へ即時表示するシステムの検討・開発である.平成元年度はシステムリ開発と実用化させるに必要と考えられる基礎実験(1)を,平成2年度は下記の(2)(3)について主に行った. (1)力学モデルによる大腿五頭筋力等の計算方法の検討 立位姿勢時の大腿四頭筋等の筋力F(γ,θ_1,θ_2)の計算を床反力中心位置(γ),足関節角度(θ_1)と膝関節角度(θ_2)を正確に計測し,2次元矢状面の力学モデルを用いて計算する方法を検討した.システムの開発と並行して,力学モデルによる筋力の計算結果と,被験者の膝関節角度などを種々変化させて各筋の表面筋電図を計測し,これらを比較し,計算方法の妥当性の検討を行なつた結果,モデルの妥当性を確認できた. (2)立位姿勢における抗重力筋力の即時表示システムの開発 次ぎに,計算筋力を被験者に即時に呈示するシステムをOCー9801で開発した.すなわち,立位姿勢時の床反力中心位置を多次元フォ-スプレ-ト貞,膝関節と足関節角度等を小型フレキシブル角度計で計測し,これらのデ-タを基に筋力をPCー9801で計算し,それらの筋力の大きさ被験者に即時表示できるシステムを構築した. (3)本システムの開発のより,重心と関節角度等を基に,立位姿勢時の筋力を矢状面の2次元力学モデルによって計算し,筋力レベルを被験者に呈示できることが可能となった.その結果,被験者はどのような姿勢の場合,筋力がどの程度かを即時に知ることができ,等尺性筋力トレ-ニングにおける最適な立位姿勢を体験することが可能になった。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1989年 -1989年 
    代表者 : 藤谷 幸弘; 横山 清子; 田中 勝; 加藤 賢治; 櫻井 孝昌; 宇野 洋平
     
    本研究は、ここ数年のCADシステムの急速な開発とともに浮上してきた最新のテ-マであり、かつ本校が有する世界的なCADシステム(GDS,SVS)によりそのテ-マに取り組もうとした、画期的研究である。筆者は、豊田市中心市街地をCADに入力し、それを立体化彩色化することにより新しい視点からの都市景観分析を行ってきたが、アニメ-ションによる解析ははじめてのことでもあり、科研費の選考が後期になったこともあって、研究の進行はかなり遅れている。 まず、アニメ-ションシステムの構成については、科研費の大幅な削減のため、ビデオレコ-ダは購入できたが、CADシステムの情報をビデオ情報に変換するスキャンコンバ-タが購入できなかったため、一時的にスキャンコンバ-タをCAD会社より借用したり、ディスプレ-画面を直接ビデオカメラに撮り、ビデオレコ-ダ-で編集を試みた。よってシステムの確立に手間取り、アニメ-ションによる景観構成要素の操作による景観比較評価の分析は、次年度に持ち越した。 豊田市中心部を南北に縦断する国道248号線(ヤマナカ〜キャスルホテル間)を、走行する自動車からビデオカメラで撮影し、調査対象を2ケ所にしぼり、「500メ-トルの動的景観」を2つ編集した。それを学生30名にビデオ映写して見せ、それぞれアンケ-トに景観及び景観構成要素の評価を記入させた。このアンケ-ト調査結果を名古屋大学大型計算機センタ-の統計解析プログラムにより多変量解析を行った。数量化理論のいくつかの解析を行って現在分析を進めているが、因子負荷量の状況は、かなり予想された明確な形で出て来ており、因子負荷量の特化している景観構成要素(電柱、広告板、歩道橋等)をどうCAD化し、アニメ-ションの中でそれをどう操作(消去)して、ビデオを作成し評価分析するかも、次年度に持ち越した。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1986年 -1988年 
    代表者 : 高田 和之; 横山 清子; 渡辺 與作
     
    器質的に心拍の不整脈を発生しない者でも、運動や緊張により不整脈が発生することがしばしばある。高齢者社会に移行しつつある現在、多発するであろうこれらの危険性を予め防止するため、Heart Rate Variability(HRV)心拍変動性に関する測定装置を開発試作することを本研究の目的としている。HRVのうち、自己回帰モデルを用いた新しい心拍変動性ARVは、不整脈の検出、特徴抽出に優れた分解能を示すので、まずARVについての詳細な検討を行った。また、心拍時系列から特定の周波数成分に分解し分解した成分と同一の統計的性質をもつ時系列をシュミレーション的に生成し、そのARVについて検討を加えた。その結果、分解した系列におけるARVあるいは変動係数CV_が、系列全体から得たものより優れた情報が得られることが分かった。この結果を論文として電子情報通信学会誌に投稿、採録された。本研究の不整脈検出装置に上記の方式を組込むことを試みた。まず、大型計算機を用いての計算システムを、パーソナルコンピュータにベーシックで移設し、システムIとした。更に機械後によるシステムIIを構成し、大型計算機システムと比較し、システムIIが不整脈検出に対して有効であることを確かめた。また、システムIIIとして、ワンボードマイコンZ-80を利用した簡易型を組み込した。システムIIおよびシステムIIIを健常者ならびに不整脈をもつ患者を対象として使用し、これらのシステムの有効性について検討した。その結果、システムとしてほぼ満足できる結果を得ることができた。ただ、これらのシステムはいずれも心電計を介してデータの収録を行っている。装置を完全な携帯型にするためには、心電を直接検出することが不可欠である。これについて、各種検討を加えたが、満足できる検出センサは現時点では得られていない。従って、この心電検出センサを得ることが今後の課題となる。
  • ストレス低減のための映像と音薬を用いた生体情報提示システムの設計

社会貢献活動

  • 長崎堂との連携
    期間 : 2012年04月 - 2013年03月
    主催者・発行元 : 民間企業
    　名古屋市立大学他　芸術工学部学生とともに、長崎堂の新商品開発を行った。
  • 名古屋市博物館との連携
    期間 : 2012年04月 - 2013年03月
    主催者・発行元 : 行政
    　名古屋市立大学、名古屋市博物館　大学院生の研究テーマとして、「名古屋市博物館における3D技術の活用方法の検討」を実施している。
  • 株式会社サークルKサンクスとの連携
    期間 : 2012年04月 - 2012年12月
    主催者・発行元 : その他
    　名古屋市立大学他　経済学部・芸術工学部の学生とともに、株式会社サークルKサンクスの顧客確保戦略の提案を行った。
  • 愛工大名電高等学校での講義
    期間 : 2012年06月 - 2012年06月
    主催者・発行元 : その他
    　愛工大名電高等学校　「先端技術入門」において、モーションキャプチャに関する講義を行った。

その他のリンク

researchmap


Copyright © MEDIA FUSION Co.,Ltd. All rights reserved.