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memo システム実装その2

今後やるべきTODOリスト

  • 2012.10.20以降の修士研究におけるTODOリストをまとめる.
  • 11月の初めには実験を行う必要がある.

TO DO List(2012.10.24)

  • ① システム実装
    • 基盤ソフトウェアフレーム実装
      • 姿勢推定モジュール:慣性センサとのBluetooth通信スレッド
      • 画像変換パラメータ計算モジュール:OpenCVのメソッド利用
    • 歩幅提示アプリケーション実装
      • センサ通信モジュール:Bluetoothによる複数スレッド
      • 歩行速度推定モジュール:WAA006からのデータを使って計算
      • 歩行周期検出モジュール:2つのArduinoからのイベントデータを管理
      • 歩幅位置計算モジュール:実世界座標系での話
      • 画像描画モジュール:SurfaceView上でOpenCVのメソッドで描画
    • 歩行リズム提示アプリケーション実装
  • ② システム予備実験
    • 健常者でシステムを利用してもらう
  • ③ ユーザ評価実験
    • キャリブレーション歩行実験
    • 歩幅提示機能の短期効果検証実験
      • 通常歩行
      • 投影ありで歩行
    • 歩行リズム提示機能の短期効果検証実験
      • 通常歩行
      • 投影ありで歩行
      • 聴覚リズムありで歩行
    • データ分析
      • 平均歩幅の比較:歩幅提示機能の効果
      • 平均歩行周期/分散の比較:歩行リズム/歩幅提示機能の効果
      • 加速度データ分析による周期性/円滑性/対称性の比較:歩行リズム/歩幅提示機能の効果
      • Wearable Comfort Scaleのアンケート分析:システムの装着感の評価
      • NASA-TLXのアンケート分析:システム利用による負荷の評価
      • 提示情報に関するアンケート:見易さ,歩きやすさ,利用の簡単さ,利用したいと思うか,など
      • インタビューの分析
  • ④ システム基礎評価実験
    • 実世界投影精度の評価
      • 投影位置,サイズの誤差を計測
    • 歩行周期検出精度の評価
      • 直線を歩行してもらい,歩数をカウントしてオフラインで数を比較
    • 歩行速度推定精度の評価
      • トレッドミル
    • 画像安定化精度の評価
  • ⑤ 修士論文執筆

歩幅提示アプリケーションの実装

① アプリケーション統合:StrideLengthProjectionManager

  • 各モジュールを統合して,アプリケーションとして完成させる.
  • Managerが各モジュールを起動.モジュール間の通信にはハンドラを用いる.

② 歩幅推定モジュール:StepLengthEstimationManager

  • ユーザの歩行距離を推定して変数として保持しておく.
  • スレッドループ内で,センサ通信モジュールが保持する加速度データ変数にアクセス.
  • 歩幅(歩行距離|歩行速度)を推定するメソッドを毎回読み込む.

③ 着地イベント検知モジュール:

  • 着地イベント発生時に歩幅画像の左右を切り替える:どちらの足が立脚・遊脚か,
  • ハンドラを介して着地イベントが通知されたら,ハンドラを介して支援情報生成モジュールに切り替えタイミングであることを通知.

④ センサ通信モジュール:SensorCommunicationManager

  • 各センサとのBluetooth通信の管理を行う.
  • Managerから3つのスレッドが生成される:3種類のデバイスと通信:加速度センサ|足圧センシングモジュール×2
  • 加速度センサ(WAA006)
    • 3軸加速度データをSensorCommunicationManagerのフィールド変数に格納する.
  • 足圧センシングモジュール(BluetoothMate)
    • 着地イベントが送信されてくる.イベント検知時にハンドラを介して着地イベント検知モジュールに通知する.

⑤ 画像描画モジュール

  • 画像を実際にビューに描画する.
  • 支援情報生成モジュールの計算した画像パラメータ(足の左右,描画位置・サイズ,ホモグラフィ行列)を使って,対象画像をサーフェイスビューに描画する.

⑥ 支援情報生成モジュール

  • 提示する歩幅画像のパラメータを計算する.
  • スレッドループ内で,現在の足(左or右)の画像を使って,現在の歩行速度に従って次に出す歩幅を位置を管理.
  • 次に出す歩幅の位置が決まったら,位置・大きさのパラメータを基盤フレームワークに渡す.
  • 返ってきた画像パラメータ(描画位置,大きさ,ホモグラフィ行列)をフィールド変数に保持する.

歩調提示アプリケーションの実装

① アプリケーション設計

  • a

② アプリケーション統合

  • a

基盤フレームワークの実装

① フレームワーク統合

  • 各モジュールを統合して,フレームワークとして完成させる.
  • Managerが各モジュールを起動.モジュール間の通信にはハンドラを用いる.

② プロジェクタ姿勢計測モジュール:ProjectorPostureMeasurementManager

  • スレッドループ内で,サンプリング間隔に従ってSensorCommunicationManagerのセンサデータから姿勢を推定する.
  • 姿勢データ(ロール,ピッチ,ヨー)はフィールド変数に保持する.
  • 歩行時:ジャイロ積分による姿勢計算
  • 静止時は加速度センサの傾斜利用法にする?

③ センサ通信モジュール:SensorCommunicationManager

  • センサWAA010とのBluetooth通信の管理を行う.
  • Managerからスレッドが生成される
    • 3軸加速度データをSensorCommunicationManagerのフィールド変数に格納する

④ 画像変換パラメータ計算モジュール

  • 引数で得た画像の実世界座標系での位置,大きさ+プロジェクタ姿勢をもとに補正処理を行い,デバイス座標を返却する.
  • 補正1) 位置・大きさの補正処理
  • 補正2) 台形補正
  • 補正3) 画像安定化

⑤ 台形補正機能設計

  • a

⑥ 位置・サイズ提示機能設計

  • a

⑦ 画像安定化機能設計

  • a

システム評価実験の実施

① 実験日時の設定

  • a

② 実験内容の設計

  • a

③ 実験結果分析の設計

  • a
最終更新:2012年10月24日 16:40
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